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Die
Erfindung betrifft eine Garnabzugseinrichtung für Offenend-Spinnvorrichtungen,
mit einer Garnabzugsdüse,
die eine ein abzuziehendes und dabei zugleich kurbelartig umlaufendes
Garn umlenkende gewölbte
Kontaktfläche
enthält,
die von einer Stirnfläche
in einen Axialkanal übergeht,
und mit einer den Axialkanal verlängernden Ballonstörhülse, deren
Innenwandung mit das Garn kontaktierenden Erhebungen und/oder Vertiefungen
versehen ist.
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Beim
Offenendspinnen sind Garnabzugseinrichtungen mit sehr unterschiedlich
gestalteten Garnabzugsdüsen
Stand der Technik. Eine Vielzahl solcher bekannter Garnabzugsdüsen mit
ihren Vor- und Nachteilen
ist in der
DE 197
38 382 A1 beschrieben.
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Der
genannten Druckschrift ist zu entnehmen, dass Garnabzugsdüsen mit
glatter Kontaktfläche
zwar Garne mit qualitativ guten Eigenschaften erzeugen, dass jedoch
andererseits derartige Garnabzugsdüsen nur eine relativ geringe
Spinnstabilität zulassen,
da wegen der Glätte
der Kontaktfläche
die Drehungseinleitung vor der Kontaktfläche zu niedrig ist. Glatte
Garnabzugsdüsen
sind daher besonders anfällig
gegen Fadenbrüche.
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Die
bekannte Druckschrift beschreibt ferner, dass so genannte Kerbdüsen, also
solche Garnabzugsdüsen,
deren Kontaktfläche
mit Kerben oder Rippen versehen ist, die Spinnstabilität erhöhen, also die
Fadenbruchanzahl reduzieren. Dies geht jedoch auf Kosten der Garnqualität, also
der Festigkeit und der Gleichmäßigkeit
der ersponnenen Garne. Dennoch haben sich derartige Kerbdüsen als
guter Kompromiss erwiesen und sind heute in vielen Anwendungsfällen die
Standardausführung.
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Durch
die genannte Druckschrift ist es weiterhin bekannt, dass die Kerben
nicht nur in der Kontaktfläche,
sondern auch noch im anschließenden Axialkanal
vorhanden sein können.
Dies erhöht
weiter die Spinnstabilität,
allerdings bei weiter reduzierter Garnqualität. Kerben und/oder Rippen im
Axialkanal gewährleisten
jedoch eine gewisse Haarigkeit der ersponnenen Garne, was zu einem „weicheren
Griff" führt, was
oftmals erwünscht
ist.
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Weiterhin
erwähnt
die bekannte Druckschrift, dass so genannte Spiraldüsen bekannt
sind, bei denen die Kerben und/oder Rippen spiralartig umlaufen und
dadurch eine etwas größere Spinnstabilität als glatte
Garnabzugsdüsen
gewährleisten.
Die Spinnstabilität
ist jedoch geringer als bei solchen Garnabzugsdüsen, bei denen die Kontaktfläche gekerbt
ist. Spiraldüsen
weisen jedoch eine relativ gute Garnqualität auf. Dabei ist in der genannten
Druckschrift weiterhin offenbart, dass die Spirale gegebenenfalls bis
in den Axialkanal hinein gehen kann.
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Schließlich ist
es durch die genannte Druckschrift bekannt, eine Kombination von
Kerben und Spiralen vorgesehen. Damit sollen bei guter Spinnstabilität brauchbare
Garnqualitätswerte
erreicht werden.
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Da
die Garnabzugsdüsen
das abgezogene Garn um etwa 90 ° umlenken,
läuft das
Garn an der Stirnfläche
der Garnabzugsdüsen
mit hoher Geschwindigkeit kurbelartig um. Dies führt dazu, dass im Axialkanal
der Garnabzugsdüse
eine gewisse Ballonbildung des abgezogenen Garnes stattfindet. Man hat
sich dies zunutze gemacht und der Garnabzugsdüse so genannte Ballonstörhülsen nachgeordnet, die
in der Praxis auch als „Wirbeleinsätze" bezeichnet werden.
Eine solche Ballonstörhülse ist
durch die
DE 32 20
402 C2 Stand der Technik. Diese Ballonstörhülsen werden
speziell dann eingesetzt, wenn das ersponnene Garn eine erhöhte Haarigkeit
aufweisen soll. Die Oberflächenstruktur
des ersponnenen Garnes wird durch die Ballonstörhülse dadurch verändert, dass
das Garn aufgerauht wird. Dies sind im Grunde Faserschädigungen,
so dass die größere Haarigkeit
zwangsläufig
mit einer dabei einhergehenden verringernden Reißfestigkeit und Gleichmäßigkeit
des Garnes erkauft wird. Solche Ballonstörhülsen sind im Grunde genommen
sehr grob wirkende Spinnkomponenten.
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Durch
die
DE 34 19 300 C2 ist
es weiterhin bekannt geworden, die Wirkung solcher Ballonstörhülsen durch
entsprechend kugelförmig
gestaltete Einsätze
etwas zu entschärfen,
wobei je nach der Gestaltung der Einsätze Garne mit mehr oder weniger
Haarigkeit ersponnen werden können.
Diese Druckschrift offenbart außerdem,
dass zusätzlich
die Drehungsfortpflanzung, also die Spinnstabilität, beeinflusst
werden kann. Die in dieser Druckschrift offenbarte Ballonstörhülse kann
wahlweise mit Garnabzugsdüsen
kombiniert werden, deren Kontaktfläche entweder mit Kerben oder
ohne Kerben gestaltet ist.
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Die
vorliegende Erfindung strebt nun an, ausgehend von der zuletzt genannten
Druckschrift, die zweifellos richtigen Ansätze konsequent weiter auszubauen.
Insbesondere soll erreicht werden, dass Garne mit einer gewissen,
jedoch nicht zu großen
Haarigkeit ersponnen werden können,
wobei jedoch gleichzeitig qualitativ gute Garnwerte und eine gute
Spinnstabilität
erreicht werden sollen.
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Die
Aufgabe wird bei einer Garnabzugseinrichtung der eingangs genannten
Art dadurch gelöst, dass
die Kontaktfläche
der Garnabzugsdüse
eine glatte Stahlfläche
ist, und dass die Innenwandung der Ballonstörhülse mit derart entschärften Erhebungen und/oder
Vertiefungen versehen ist, dass dadurch eine Haarigkeit des Garnes
in der Längenklasse
von etwa 3 mm erreichbar ist, jedoch zugleich hinsichtlich der Spinnstabilität, Reißfestigkeit
und Gleichmäßigkeit
des Garnes Werte erreichbar sind, wie dies bei gekerbten Kontaktflächen herkömmlicher
Garnabzugsdüsen
ohne Ballonstörhülsen der
Fall ist.
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Die
erfindungsgemäße Garnabzugsdüse besitzt
zunächst
den Vorteil einer glatten, d. h. ohne Kerben oder Rippen versehenen
Kontaktfläche,
die für
eine gute Garnqualität
verantwortlich ist. Eine solche glatte Kontaktfläche gewährleistet im besonders kritischen
Bereich eine schonende Behandlung des abgezogenen Garnes. Die Stahlfläche erlaubt
eine ausreichende Härte
und somit Verschleißfestigkeit der
Kontaktfläche,
wobei gleichzeitig eine gute Wärmeableitung
einhergeht, was insbesondere beim Erspinnen von Polyesterfasern
erwünscht
ist. Die nachgeordnete, jedoch entschärfte Ballonstörhülse liefert die
gewünschte,
nicht zu große
Haarigkeit ohne allzu große
Faserschädigung.
Durch einfache Versuche lässt
sich eine Kombination einer glatten Garnabzugsdüse mit einer geeigneten Ballonstörhülse finden,
wodurch Garnqualität
und Spinnstabilität ähnlich wie
bei gekerbten Garnabzugsdüsen
ohne Ballonstörhülsen erreichbar
sind. Die Eigenschaften der Kontaktfläche einer herkömmlichen
Garnabzugsdüse
werden somit weitgehend in die Ballonstörhülse verlagert, welche also
nur wegen einer definierten gewissen Haarigkeit vorhanden ist, während die
Kontaktfläche
der Garnabzugsdüse
selbst im Hinblick auf eine gute Garnqualität ausgelegt werden kann. Die Kombination
einer glatten, eine Kontaktfläche
aus Stahl aufweisenden Garnabzugsdüse mit einer entschärften Ballonstörhülse ermöglicht durch
ihre Flexibilität
eine noch genauere Möglichkeit
der Anpassung der Garnabzugseinrichtung an den jeweiligen Anwendungsfall,
als dies bisher möglich
war.
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Es
sei an dieser Stelle erwähnt,
dass gekerbte Kontaktflächen
aus Stahl relativ schnell verschleißen, da die Kerbenform ausgewaschen
wird, so dass die Spinnstabilität
nach kurzer Zeit nicht mehr gewährleistet
ist. Man hat daher die Kontaktfläche
von Garnabzugsdüsen üblicherweise
aus Keramik hergestellt, was jedoch hinsichtlich der Wärmeableitung weniger
günstig
ist. Bei der erfindungsgemäßen Garnabzugseinrichtung
hingegen ist es jetzt möglich, nicht
nur die Kontaktfläche
aus Stahl herzustellen, sondern den verschleißbehafteten Teil in die Ballonstörhülse zu verlegen,
die dann wenigstens an ihrer Innenwandung aus keramischen Material
bestehen kann.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Axialkanal der Garnabzugsdüse und der
Ballonstörhülse eine
Durchmesserverengung vorgesehen. Diese Durchmesserverengung führt das
abgezogene Garn mehr in die Mitte der Ballonstörhülse, so dass dadurch die Erhebungen
und/oder Vertiefungen weniger aggressiv wirken. Eine solche Durchmesserverengung
dient somit dem Entschärfen
der Ballonstörhülse und
lässt sich
insbesondere dann auf einfache Weise erreichen, wenn sie in einem
gesonderten Zwischenring vorgesehen ist. Dies hat den zusätzlichen
Vorteil, dass man dann herkömmliche,
an sich aggressive „Wirbeleinsätze" nehmen kann, die
durch den Zwischenring in der erwünschten Weise entschärft werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass
nach der Ballonstörhülse eine
einen zentrischen Garnabzug ermöglichende Zentriereinrichtung
vorgesehen ist. Auch eine solche Zentriereinrichtung dient dem Entschärfen der
Erhebungen und/oder der Vertiefungen der Ballonstörhülse. Die
Zentriereinrichtung kann also auch hier durch eine Durchmesserverengung
gebildet sein, die wiederum in einem gesonderten Zentrierring vorgesehen
sein kann. Die Zentriereinrichtung kann aber alternativ durch eine
Garnumlenkwandung eines Garnabzugskanals gebildet sein.
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Für die Erhebungen
und/oder Vertiefungen der Ballonstörhülse können sehr unterschiedliche Gestaltungen
gewählt
werden. Es können
Rippen oder Kerben vorgesehen sein, die symmetrisch oder asymmetrisch
angeordnet sind und gegebenenfalls auch spiralig, eventuell mehrgängig spiralig
verlaufen.
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Ein
besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Garnabzugseinrichtung ist
dann gegeben, wenn die Garnabzugsdüse und/oder die Ballonstörhülse als
Austauschteile ausgebildet sind. Es lassen sich dann für praktisch
jeden gewünschten
Garncharakter die geeigneten Garnabzugseinrichtungen wahlweise zusammenstellen.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindungen ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.
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Es
zeigen:
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1 in vergrößerter Darstellung
einen Axialschnitt durch einen Teil einer Offenend-Spinnvorrichtung
im Bereich einer erfindungsgemäßen Garnabzugseinrichtung,
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2 eine Teilansicht der 1 einer Garnabzugseinrichtung,
bei welcher vor und nach der Ballonstörhülse jeweils eine Durchmesserverengung vorgesehen
ist,
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3 eine Ansicht ähnlich 2, bei welcher im Anschluss
an die Ballonstörhülse eine
als Zentriereinrichtung wirkende Garnumlenkwandung vorgesehen ist,
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4 in gegenüber den
anderen Figuren vergrößerter Darstellung
einen Querschnitt durch eine Ballonstörhülse, bei der Vertiefungen in
Form von Kerben vorgesehen sind,
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5 einen Querschnitt ähnlich 4, bei welcher Erhebungen
in Form von Rippen vorgesehen sind,
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6 einen Querschnitt ähnlich 4 und 5 mit asymmetrisch gestalteten Kerben.
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Die
in 1 nur teilweise dargestellte
Offenend-Spinnvorrichtung enthält
einen Spinnrotor 1, der aus einem Rotorteller 2 und
einem darin eingepressten Schaft 3 besteht. Der Schaft 3 ist
in nicht dargestellter Weise gelagert und angetrieben. Der Rotorteller 2 rotiert
bei Betrieb in einer Unterdruckkammer 4, die durch ein
Rotorgehäuse 5 gebildet
ist, welches in nicht dargestellter Weise an eine Unterdruckquelle
angeschlossen ist.
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Der
Rotorteller 2 weist eine sich konisch zu einer Fasersammelrille 6 erweiternde
Fasergleitfläche 7 auf.
In der Fasersammelrille 6 hat der hohle Innenraum des Rotortellers 2 seinen
größten Durchmesser.
Der Spinnrotor 1 lässt
sich durch eine vordere Öffnung 8 des
Rotorgehäuses 5 zur
Bedienungsseite der Offenend-Spinnvorrichtung hin herausziehen.
Bei Betrieb ist diese Öffnung 8 des
Rotorgehäuses 5 zusammen
mit der offenen Vorderseite 9 des Rotortellers 2 durch
eine wegbewegbare Abdeckung 10 verschlossen. Die Abdeckung 10 legt
sich unter Zwischenschaltung einer Ringdichtung 11 dann
an das Rotorgehäuse 5 an.
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Die
Abdeckung 10 enthält
einen außerhalb der
Zeichenebene liegenden Faserzuführkanal 12, der
in nicht dargestellter bekannter Weise an einer Auflösewalze
beginnt und dessen Mündung 13 gegen
die Faserleitfläche 7 gerichtet
ist. Durch die Wirkung der genannten Unterdruckquelle werden bei Betrieb
durch die Auflösewalze
vereinzelte Fasern durch den Faserzuführkanal 12 hindurch
gegen die Fasergleitfläche 7 geschossen,
von wo sie in die Fasersammelrille 6 gleiten, dort einen
Faserring bilden und in bekannter Weise als strichpunktiert dargestelltes
Garn 14 in axialer Richtung des Schaftes 3 abgezogen
werden. Die über
den Faserzuführkanal 12 angesaugte
Transportluft kann über
einen Überströmspalt 15 an
der offenen Vorderseite 9 des Spinnrotors 1 abfließen.
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Das
ersponnene Garn 14 wird zunächst aus der Fasersammelrille 6 wenigstens
annähernd
in einer zum Schaft 3 liegenden Normalebene des Spinnrotors 1 und
anschließend über einen
Garnabzugskanal 16 entsprechend der Abzugsrichtung A mittels eines
nicht dargestellten Abzugswalzenpaares abgezogen und einer ebenfalls
nicht dargestellten Auflaufspule zugeführt. Der Garnabzugskanal 16 liegt
zumindest in seinem Anfangsbereich koaxial zum Schaft 3 des
Spinnrotors 1, so dass das die Fasersammelrille 6 verlassende
Garn 14 zunächst
um etwa 90 ° umgelenkt
wird, wobei das Garn 14 in der genannten Normalebene zugleich
kurbelartig umläuft.
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Dem
Umlenken des Garnes 14 aus der genannten Normalebene in
den Garnabzugskanal 16 dient eine Garnabzugsdüse 17,
die mit einer trichterförmig
gewölbten
Kontaktfläche 18 an
einer in der Normalebene liegenden Stirnfläche 19 beginnt. In dem
in 1 dargestellten Axialschnitt
ist die Kontaktfläche 18 eine
kreisbogenartig gewölbte
Fläche. Die
Kontaktfläche 18 bildet
in dem dargestellten Axialschnitt in etwa einen Viertelkreis mit
einem Krümmungsradius,
der beispielsweise 3 mm beträgt.
Die Garnabzugsdüse 17 ist
mittels Haltemagneten 20 an der Abdeckung 10 gehalten.
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Es
sei an dieser Stelle erwähnt,
dass die kurbelartige Umlaufgeschwindigkeit des Garnes 14 sehr viel
größer ist
als die Geschwindigkeit des Garnes 14 in Abzugsrichtung
A.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist,
geht ist Kontaktfläche 18 der
Garnabzugsdüse 17 in
einen Axialkanal 21 über.
Auf Grund des kurbelartigen Umlaufes des abgezogenen Garnes 14 an
der Stirnfläche 19 läuft das
Garn 14 ab dem Axialkanal 21 ballonartig um, wobei
es gegebenenfalls an den Wandungen des Axialkanals 21 anliegen
kann. Man macht sich diesen Umstand zunutze, indem man der Garnabzugsdüse 17 eine
Ballonstörhülse 22 nachordnen kann,
deren Innenwandungen in besonderer Weise ausgebildet sind, beispielsweise
Erhebungen und/oder Vertiefungen 23 aufweisen können, die
vom Garn 14 auf Grund der Ballonbildung kontaktiert werden.
Die Garnabzugsdüse 17,
die Ballonstörhülse 22 sowie
ein nachgeordneter Garnabzugskanal 16 bilden zusammen die
wesentlichen Bestandteile einer Garnabzugseinrichtung 24.
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Bisher
hat man versucht, sowohl die guten Qualitätseigenschaften der ersponnenen
Garne 14 als auch die Spinnstabilität durch die Ausgestaltung der
Garnabzugsdüse 17 zu
erreichen, während
die Haarigkeit, sofern erwünscht,
gegebenenfalls durch eine nachgeordnete Ballonstörhülse 22 bewirkt wurde.
Erfindungsgemäß wird jetzt
erreicht, dass die Erhebungen und/oder Vertiefungen 23 der
Ballonstörhülse 22 entschärft werden,
so dass sich die erreichte Haarigkeit der ersponnenen Garne 14 in
Grenzen hält,
während
die Qualitätseigenschaften
durch eine glatte Stahlfläche
der Kontaktfläche 18 erreicht
wird. Es hat sich dabei gezeigt, dass es allein durch die Kombination
einer glatten Kontaktfläche 18 aus
Stahl und einer nachfolgenden entschärften Ballonstörhülse 22 möglich ist,
hinsichtlich Spinnstabilität,
Reißfestigkeit
und Gleichmäßigkeit
Garne 14 zu erspinnen, wie dies bisher nur mit herkömmlichen
gekerbten Garnabzugsdüsen
ohne Ballonstörhülsen der Fall
war. Durch eine als glatte Stahlfläche ausgebildete Kontaktfläche 18 der
Garnabzugsdüse 17 und eine
entschärfte
Ballonstörhülse 22 ist
man hinsichtlich der Garnabzugseinrichtung 24 sehr flexibel,
weil sich damit sowohl eine nicht zu große erwünschte Haarigkeit sowie eine
ausreichende Spinnstabilität bei
guten Garnqualitäten
erzielen lässt.
Die Ballonstörhülse 22 wird
dabei vorteilhaft aus Keramik hergestellt.
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Gemäß 2 ist, abweichend von der 1, zusätzlich vorgesehen, dass sowohl
vor als auch nach der Ballonstörhülse 22 jeweils
eine Durchmesserverengung 25 bzw. 28 vorhanden
ist. Die erste Durchmesserverengung 25 ist dabei in einem
Zwischenring 26 vorgesehen, der sich zwischen dem Axialkanal 21 der
Garnabzugsdüse 17 und
der Ballonstörhülse 22 befindet.
Die zweite Durchmesserverengung 28 liegt im Anschluss an
die Ballonstörhülse 22 und
ist ebenfalls in einem ringförmigen
Bauteil, hier als Zentrierring 29 bezeichnet, vorgesehen. Erst
danach beginnt der eigentliche Garnabzugskanal 16. Die
Durchmesserverengungen 25 und 28 entschärfen die 'Erhebungen und/oder
Vertiefungen 23 der Ballonstörhülse 22 und dienen
zugleich der Zentrierung des abgezogenen Garnes 14, insbesondere die
zweite Durchmesserverengung 28. Der Zentrierring 29 ist
somit im besonderen Maße
eine Zentriereinrichtung 27.
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Bei
der Ausgestaltung nach 3 ist
die erste Durchmesserverengung 25 nicht in einem gesonderten
Zwischenring, sondern direkt in der Ballonstörhülse 22 angebracht.
Die nachfolgende Zentriereinrichtung 27 hingegen ist hier
durch eine Garnumlenkwandung 30 des Garnabzugskanales 16 gebildet.
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Anhand
der 4, 5 und 6 erkennt
man, dass die Erhebungen und/oder Vertiefungen 23 sehr unterschiedlich
gestaltet sein können.
Gemäß 4 sind als Vertiefungen
Kerben 31 vorgesehen, gemäß 5 als Erhebungen Rippen 32.
Die 6 wiederum zeigt,
dass auch asymmetrische Kerben 33 – analog auch nicht dargestellte
asymmetrische Rippen – verwendet
werden können,
welche der Ballonstörhülse 22 besondere
erwünschte
Eigenschaften geben können.
Dabei kann je nach der Umlaufrichtung B oder C des abgezogenen Garnes 14 durchaus erreicht
werden, dass die ersponnenen Garne 14 unterschiedliche
Eigenschaften und unterschiedliches Aussehen erhalten.
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Bei
allen dargestellten Ausführungsbeispielen
ist vorzugsweise vorgesehen, dass sowohl die Garnabzugsdüse 17 als
auch die Ballonstörhülse 22 jeweils
als Austauschteil ausgebildet ist.