DE1435639A1

DE1435639A1 - Fadenfuehrungsvorrichtung

Info

Publication number: DE1435639A1
Application number: DE1964P0035768
Authority: DE
Inventors: Swayne Kenneth Gilbert; Robert Maegher; Work John Palmer; Bunting Jun William Wallar
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1964-12-24
Filing date: 1964-12-24
Publication date: 1969-11-13
Also published as: AU5748965A; LU47586A1; DE1435639C3; US3175290A; GB1041157A; DE1435639B2

Description

DR.-ING. WALTER ABITZ DR. DIETER F. MORF DR. HANS-A. BRAUNS

Patentanwälte

Postanschrift/Postal Address 8 München 86, Postfach 860109

Pienzenauerstraße 28 Telefon 483225 und 486415 Telegramme: Chemindus München

14. Mai 1969 RD-464-AR/P 35

E.I. DU POMT DE NEHOURS AND COMPANY 10th and Market Streets, Wilmington, Delaware 19898, V. 3t. A.

FadenfUhrungsvorriohtung Die Erfindung bezieht sich auf FadenfUhrungsvorrichtungen.

Bei der Handhabung und FUhrung von Fäden natürlichen oder künstlichen Ursprungs 1st es häufig erwünscht« dass der Faden zeitweis· von einer Hilfsvorrichtung und nicht durch die reguläre Aufnahmevorrichtung aufgenommen wird· Beispielsweise beschreibt die USA-Patentaohrift 2 667 964 «in· solch· Übliche

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Fadenf Übungsvorrichtung. Wenn eine Vorrichtung ähnlich der in der genannten USA-Patentschrift gezeigten zuerst einen laufenden Faden ergreift, nimmt sie den Faden durch Erzeugung eines ausreichenden Soges auf. Infolge der Art solcher Vorrichtungen bedeutet dies notwendigerweise, dass die Spannung, welche auf den Faden zum Zeitpunkt der Fadenaufnahme ausgeübt werden kann, beträchtlich vermindert 1st und häufig die Spannung Null für beträchtliche Zeltspannen erreicht» Wenn jedoch der Faden ergriffen ist und sich In die Vorrichtung bewegt, kann die Spannung durch eine Einstellung wieder auf den gewünschten Wert erhöht werden, um die nötige Fadengeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Bei vielen Schnellaufverfahren, d. h., wo der Faden mit sehr hohen Geschwindigkeiten läuft, genügt dieser augenblickliche Abfall der Spannung bei der Fadenaufnahme, um ernste Probleme einschllesslich des Abrelssens des Fadens In der stromauf gelegenen Bearbeitungsanlage zu bewirken.

Die Erfindung schafft eine wirksame PadenfUhrungsvorrichtung, welche zur sehr schnellen Aufnahme eines sehr schnell laufenden Fadens geeignet 1st, während eine angemessene Fadenspannung während des Abschneld- und Aufnahmezeltraumes und während der nachfolgenden Übertragung des laufenden Fadenendes auf eine Aufwickelvorrichtung oder eine ander· Vorrichtung aufrechterhalten wird ο Diese Fadenf Uhrungsvorrichtung weist auf: ein Lufteinlassrohr, ein Luft- und Fadenauslassrohr, eine Durch« führung, welche das Lufteinlaserohr und das Luft- und Fadenauslassrohr verbindet« ein Fadeneinlaserohr, eine Leitung, welche das Luftelnlaeerohr mit einer Druckluftquelle verbindet, und 1st dadurch gekennzeichnet, dass a) das Fadeneinlassrohr

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In zusammenwirkender Anordnung mit dem Einlassende des Auslassrohres gelagert ist, um eine Ringmlindung zu bilden« b) das Auslassende des Fadeneinlnssrohres und das Einlassende des Auslnssrohres so ausgebildet und angeordnet sind» dass sie eine konverglerende-divergierende Düse bilden, und c) eine Führungseinrichtung nahe dem Einlassende des Fadeneinlassrohres angeordnet ist, um einen laufenden Faden In der Nachbarschaft des Fadeneinlaserohres zu führen . und anzuordnen, und eine Handhabungseinrichtung für den Fadenlauf in zusammenwirkender Anordnung mit der Führungseinrichtung angeordnet ist, wobei die Handhabungseinrichtung bewegliche Teile aufweist, um den durch die Führungseinrichtuns tretenden bewegten Fadenlauf rasch zu ergreifen und einen Teil des Fadenlaufes in und über die RingmUndung hinaus zu einer Stelle zu bewegen, wo die bewegte Luftströmung eine starke Spannung auf den Faden ausübt, und um eine Abtrennung des Fadenlaufes zu bewirken.

Vorzugsweise 1st welter ein Turbulenz erzeugendes Element vorgesehen, Uta die Fadenspannung zu verbessern, welches Element in die genannte Mündung vorsteht und eine wirksame Quer» BChftittsf lache von sehr kleinem Betrag in bezug auf den Querschnitt der Mündung besitzt.

Oeeignet for die obige Vorrichtung besitzt das Auslassrohr eine la wesentlichen konstante Querschnittsfläche und ist vorzugsweise mit einen schrittweise zunehmenden Innendurchmesser versehen, welcher durch die Seitenwände bestimmt wird, die eine leicht divergierende konische Oberfläche in Richtung

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Luftströmung besitzen und einen Winkel von etwa 15 bis Minuten cd neahllessen* um die Luftströmung in diesem Abschnitt im wesentlichen unverminderte aufrechfczuei*halfeen und einen sehr allniUM ionen DmcUaufal 1 entlang seiner Lfeßseratreolgting vorzusehen·

einem anderen AusfUhrungsbeispiel enthalten die oben genannten Teile einen am Fadenlauf eingreifenden Stab« -welcher Fttflsehen einer zurücUgezogenen Stellung und einer Stellung bewegbar 1st, in welcher der Stab sich durch die Mündung er» streckt« sowie eine rasche Beschleunigungseinrichtung/) x*alehe mit dem Stab zusammenwirkt, um denselben zviiseilen den zwei Stellungen zu bewegen, wobei an der genannten Vorrichtung eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Beschleunigungseinrichtung zu betätigen.

Weiter kann eine getrennte Fadenabschneideinrichtung vorgesehen werden, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie durch die rasche Beschleunigungseinrichtung betätigt wird* um den durch die Führungseinrichtung tretenden Fadenlauf bei Bewegung der Stange in die Stellung, in welcher sie sich durch die Mündung erstreckt, abzutrennen_c

Es wird bevorzugt, dass eine Einrichtung zur axialen Führung der Stange wtihrend ihrer Bewegung zwischen den zwei Stellungen und sum Festhalten der Stange gegen Drehung vorgesehen istc

Weiter ist; es erwünscht * eine getrennte Abtrenneinrichtung für den Fadenlauf vorzusehen, welche durch die rasche Be-

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schleunigungseinrichtung betätigt wird, um den Fadenlauf* welcher durch die Führungseinrichtung tritt, bei Bewegung der Stange in die Stellung, in welcher sie sich durch die Mündung erstreckt, durch Reibung anzuhalten und dadurch ab» zureissen.

Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Ee zeigen:

Flg. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung, wobei bestimmte Teile weggebrochen und tti!weise im Schnitt dargestellt sind.

Flg. 2 einen Teillängsschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1, Pig. 3 einen Teillängsschnitt Sngs der Linie >O in Fig. 1, Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. .'U

Fig. 5 eine graphische Darstellung, in welcher die Fadenspannung gegen die Zeit für zwei Arten von PadanfUhrungsvorrichtungen, und zwar für eine bekannta und eine erfindungsgemässe, aufgetragen 1st,

Flg. 6 eine Draufsicht auf die Spitze einer Schubstange gemass der Linie 6-6 In Flg. 2,

Fig. 7 einen Teilschnitt des Fadeneixilassrohres, der Schubstange und des Fadens, nachdem die Schubstange den Faden über das stromab gelegene Ende des Fadeneinlass»

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rohres geführt hat, jedoch bavor der Faden herausgeführt oder abgerissen wurde,

Pig. 8 eine massgleiche Ansicht des Fadenschneidteiles der in den Figuren 1 und 2 dargestellten PadenfUhrungsvorrichtung,

Fig. 9 eine Endansicht der Fadeneinlassrohr-Anordnung geraSss der Linie 9~9 in Fig· 7,

Flg.1OA und 1OB Seitenansichten eines anderen AusfUhrungsbeispiels der erfindungsgeniässen Vorrichtung, v/obei bestimmte Teile weggebrochen sind.

Flg. 11 einen TeillSngssohnltt lungs der Linie 11-11 in Flg. 1OB,

Fig.12 einen Schnitt des Fadeneinlassrohres lV längs der Linie 12-12 in Flg. 11,

Pig.15 eine Draufsicht auf die Schubst angena 1 »rieht mg dar in Flg. 11 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 14 eine Seitenansicht der in Flg. 13 dargestellten Schub--stenganeinrichtung,

PI3.I3 einen der Fig. 11 ähnlichon TelliSngsauhnltt, bei wel chsm die Schubsfeangenelnrichtung am Ende ihre». Arbeitshubes und ein Fadenlauf dargestellt 1st,

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Pi-g. 16 einen der Fi^. J. 5 tthuHchen Teiniinßfs&clmlf t, hei welchem der Fndenlauf nach dem Λίητίκποη vor dein Aufwickeln auf einer Wickelmaschine odor dergleichen dargestellt ißt,

Fig« 17 eine Seitenansicht; einer anderen Am-fUlirmißi-forin der Schubstange, wobei die normale Oberaeit'-o weggeschnitten 1st« und

18 einen Querschnitt der in Fig. 17 darpr-iitiiJlt on Schubstange IHiißS der Linie 18 3B in Fiftr 17«

Die tragbare FadenfUhrungsvorrichtung S, welche in den Pig. I und 2 dargestellt ist, weist ein Lufteinlassrohr 4 nuf, welches den Haupttoil der Vorrichtung bildet. Auscerhalb dec Rohres 4 1st das Luftzuführrohr 6 angeordnet, welches mit dem Rohr 4, der Ventileinrichtung 8 und der Sohubstmigeneiiirichtuiig oder Fadenlauf-FUhrungseinheit 10 verbunden ist« Das Leitungsrohr 13 führt Luft vom Inneren des Rohres 4 und der Ventil« einrichtung 8 zur Schubstangeneinrlchttmg 10. Am Einlassende des Rohres 4 wird durch geeignete Mittel das Fadeneinlassrohr 14 befestigt. Innerhalb des Einlassrohres 4 ist das Auslassrohr 16 angeordnet. Die Lage des Auslassrchres 316 in bezug auf das Einlassrohr 14 wird durch die Schraubverbindung und das Feststellager 18 eingestellt. Eine vorstehende, langgestreckte Zunge 20 1st am Ende des Fadenelnlassrohres Ik befestigt und erstreckt sich in eine ringförmige MUndunß ΠΠ, welche zwischen dem Einlassende des Auslassrohres 16 und dem verjüngten Hühneren Abschnitt des Endes des FadeneinlasGrohres J4 gebildet wird. Diese Zunge kann am Fadeneinltssvohr 14 in der darge-

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stellten Weise befestigt sein. Das Element 20 dient zur Erhöhung der Spannung« welche auf den Faden oder auf das Garn ausgeübt wird, mittels einer starken Bewegung oder einer Turbulent welche iß der Strömung des Strömungsmittels durch die Zunge erzeugt WiI⁸O₀ Dies gilt insb©s©nd@r© bei der Führung von start Iwhäveuten ¥i©Xfadeegam@n_J, besonders, wenn diese

oder¹ d@rgl©leli@n übersogen sind·

Dl© ^©jatiloIiag'ieliafeiiBg 8 weist einois Braekimopf .32, ©ira Q@« sfeäag© 2% ygad ©Iga Ventil S6 aiaf * uelctoes dteefe di© Feäes» 28 foe« lasfesfe isfeo ©l©s© liafiiehfcsfliig steuert wahlweise die SteSmung von Luffe im lialas@r>©to % süf SohiÄsfeaageneisiFlÄfeiMgo Das Ventil 2β isfe Eiife ©la@r axialen Diarefefffliifüizig S% ve^s<3h®n_s welche siea mit ©liaef >aäial©n VeBtiiduFeiaflteufig 82 ©@tea®ld©fc_e Menn das ¥©nfeil 2β ia äei⁸ Iss Figur 3 da^gesfcellfcon SfeQllamg ist, so isfc die raölal© Ventilaurchftthrung 82 raife ©In©^ äsa figur 4

raälalsn Duretiführuag 80 ias Luftei^lassrohr 4 g©- öa® GesfeHßge 24 in di© la stslehpärafeSlQSf-feeii dargesfeellte SfeelliMg b@w©gt isfe, s© korasitisl3ä©yt die radiale YenfeildurohfUhrung 82 durch den offenen Teil 86 in der VeBfcileinyiehfeung 8 mit der Atmosphäre«, Das Rohr 13 ist mit der Bohrung der ¥©nti!einrichtung 8 koaxial und liegt @a Ende der Feder 28 an» Das Bohr 15 1st am Gehäuse des Ventils 8 mittels eines Q-Ringes abgedichtet»

Die Schubstangeneinrichtung oder Fadenl.auf~FUhrungseinheit 10 enthält eine Schubstange JO, welche am Kolben 32 befestigt ist, der im rohrförmigen GehKuse "5k gleitet. Die Spitze der Schubstange 1st gegabelt, wie in Figur 6 dargestellt. Das Gehäuse ist am Lufteinlassrohr 4 durch die Hülse 36 befestigt. Der Kolben 32 ist gegen das Fadeneinlassrohr durch die Feder 38 be-

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lastet. Welter ist im Gehäuse 34 und in der Hülse 36 eine in Flg. 8 dargestellte Schneideinrichtung gelagert, welche einen gleitbaren Sohubzapfen 42, ein bewegliches Messer 44, ein festes Messer 46 und eine Belastungsfeder 48 für das bewegliche Messer aufweist«

Bei Betrieb ordnet der Bedienungsmann das FadenfUhrungswerkzeug 2 so an, dass der sich bewegende Fadenlauf in die öffnung oder den Spalt 56 eingeführt wird und durch diesen läuft. Druckluft mit hohem Druck wird durch das Rohr 6 zugeführt und füllt den Ringraum zwischen dem Inneren des Lufteinlassrohres 4 und dem Äuseeren des Auslassrohres 16 und strömt durch den gerippten Abschnitt 50 des Auslassrohres 16 durch die Ringmündung 52, welche zwlsohen der Bohrung des Auslassrohres 16 und dem verjüngten äusseren Abschnitt des Fadeneinlassrohres 14 gebildet wird, und von da durch die Bohrung des Auslassrohres l6. Hochdruckluft wird auch durch die radiale Durchführung 80 im Lufteinlassrohr 4 zum Ventil 26 gebracht (Figur 4). Welter besteht eine geringe Auswärtsetrömung von Luft durch das Fadeneinlassrohr 14. Das Auslassrohr 16 1st mittels einer Schraubverbindung so eingestellt und mit der Feststellbuchse 18 so festgestellt, dass die RingmUndung 52 zusammen mit dem Auslassrohr 16 Luftströmungsbedingungen erzeugt und aufrechterhält, welche maximale Spannung auf den durch die Vorrichtung 2 bewegten Fadenlauf ausüben, normalerweise 1st das Ventil 26 so eingestellt, dass der Luftdruck durch die radiale Durchführung 80, die radiale VentadurchfUhrung 82, die axiale VentildurchfUhrung 84 und von dort durch das Rohr 13 und die Öffnung 81 in den Raum 54 im rohrförmigen Gehäuse 34 geführt wird und gegen den Kolben

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32 drückt, wobei er denselben in die geöffnete Stellung drückt und die Puder 38 zusammendrückt. Wenn der Druckknopf 22 gedrückt wird, betätigt das Gestänge 24 das Ventil 26 und verbindet den Raum 54 mit der Atmosphäre, wodurch plötzlich der Luftdruck in demselben entspannt wird. Die Feder J58 bewegt sohneil die Schubstange j$O nach links, wobei das Hakenende der Stange von seiner Anfangsstellung nahe der öffnung 56 in der Hülse 36 in eine zweite Stellung jenseits des inneren Endes des Faden« elnlassrohres verschoben wird, vorzugsweise bevor der Faden ab« geschnitten wird. Die Rückstellung des Druckknopfgestänges in seine Anfangsstellung bewirkt wiederum die Erzeugung von Luft» druck im Raum 5^, um die Schubstange und den Kolben in ihre Anfangs- oder "geladene" Stellung zurückzubringen. Bei dem bevorzugten AusfUhrungsbeispiel der Erfindung wird der Faden so geführt, dass er durch den Quadranten Q (Fig. 9) nahe der Kante der Zunge tritt» d. h. mehr oder weniger parallel zur Mittellinie der Vorrichtung ο Ein in die Vorrichtung eintretender lau» fender Faden sollte von der Schubstange frei sein. Der Schaft der Schubstange befindet sich vorzugsweise ausserhalb der Mittellinie der Vorrichtung.

Nimmt man an, dass der Faden von einer Spinndüse zu einer Aufwiokelspule lKuft, so wird die freibewegliche FadenfUhrungs vorrichtung zwischen Spinndüse¹ bzw. Fadenquelle und Spule gebracht, um zunächst den Faden von der Spinndüse ohne erheblichen Spannungeverlust aufzunehmen und ihn vom auf der Spule aufgewickelttn Faden zu trennen.

Nach Anordnung des bewegten Fadens im Spalt 56 drückt der Bedienungsmann den Druckknopf 22 und die Entspannung des Luft-

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druckes an Kolben 32 ermöglicht, wie oben beschrieben« dass die Feder 58 die Schubstange 30 bewegt, so dass Innerhalb einen Bruchteiles einer Sekunde die Schubstange 30 den bewegten Faden in und vollständig durch die Bohrung des Fadeneinlassrohres 14 stösst, so dass das Ende der Schubstange 30 iro Bereich der Strömungsmittelströmung mit hoher Geschwindigkeit angeordnet 1st, wie in Figur 7 dargestellt» Per Teil des Fadens, welcher um die Spitze der Schubstange verläuft, 1st glelchermassen der schnellen Strömungsmittel Iröirding etwa zu dem Zeitpunkt ausgesetzt* zu dem der Faden abgeschnitten wird. Die Länge des Fadens, welche der schnellen Strömung ausgesetzt ist, betrögt 6mm (1/4 inch) oder mehr. Nahe dem Ende des Hubes der Schubstange berührt der Kolben 32 den OleifeEapfen 42, welcher wiederum das bewegliche Me ser 44 quer zum festen Messer 46 antreibt, um den Fadenlauf abzutrennen. Da der Fadenlauf nunmehr abgeschnitten 1st und von einer kontinuierlichen Quelle zugeführt wird, bewegt sich der Faden weiter durch die Vorrichtung 2 ohne nachteiligen Spannungsverlust. Da die RingmUndung 52 auf eine hohe Fadenspannung eingestellt ist* wird diese Spannung nahezu augenblicklich auf den Faden ausgeübt_fr Wenn daher ein Abfall der Fadenspannung auftritt _B so ist die Wiederherstellung der Spannung schnell und tritt in einem Bruchteil einer Sekunde ein. Dies stellt eine grosse Verbesserung gegenüber bekannten Fadenführungsvorrichtungen dar, insbesondere solchen, welche zwei Einstellungen erfordern!, eine mit minimaler Spannung und maximaler Sekundärluftgeschwindig« Kelt für das anfängliche Anspinnen und eine zweite Einstellung mit maximaler Spannung und minimalem Sog für die Fadenführung.

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.Beim bevorzugten AusfUhrungsbeispiel der Erfindung 1st die RingmUndung so ausgebildet und angeordnet und das Auslassrohr besitzt eine solche Form« dass in der Umgebung der Mündung eine überschalluftströmung erzeugt werden kann und eine ausserordentlich hohe Luftgeschwindigkeit im wesentlichen im ganzen Auelassrohr aufrechterhalten wird« Nach der MUndung besitzt das Auslassrohr 16 einen im wesentlichen konstanten Querschnitt und ist vorzugsweise leicht divergent und allgemein konisch geformt» wobei der Kegelwinkel etwa 15 Minuten bis 1 Grad beträgt, jedoch vorzugsweise im Bereich von 15 bis 45 Minuten liegt.

Figur 5 zeigt eine vergleichende graphische Darstellung der Fadenspannung gegen die Zeit. Figur 5A, Kurve 60, zeigt die Fadenspannung in Abhängigkeit von der Zelt für die erfindungsgemäsee Vorrichtung mit einer Einstellung und Figur 5B, Kurve 62, zeigt die Fadenspannung in Abhängigkeit von der Zelt fUr eine bekannte Vorrichtung mit zwei Einstellungen, wie sie beispielsweise in der USA«Patentschrift 2 667 964 gezeigt ist« Zum Zeitpunkt Hull sind beide Vorrichtungen bereit, auf einen laufenden Faden einzuwirken, und zum Zweck der Erläuterung wird angenommen, dass die ^ltVerfahrene^M-Spannung X beim ungestörten laufenden Faden in beiden Fällen gleich ist, da diese "Verfahrens "-Spannung X auf der nicht gezeigten Einrichtung zur Fortbewegung des Fadenlaufes beruht, welche Einrichtung zu diesem Zeitpunkt des Vorgangs von den zwei FadenfUhrungsvorrichtungen vollständig unabhängig 1st. Eine bestimmte Zelt nach dem Zeitpunkt Null werden die FadenfUhrungsvorrichtungen von Hand in eine geeignete Stellung in bezug auf den laufenden Faden gebracht und zu dem durch die Linie 64 bezeichneten Zeitpunkt

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wird das Anapinnen des Fadens bei jeder der Vorrichtungen vom Bedienungsmann durchgeführt. Von diesem Zeitpunkt an sind das Verhalten und die Eigenschaften der zwei Vorrichtungen vollständig verschieden und werden daher getrennt beschrieben«

Zunächst sei die bekannte Vorrichtung gemäss Figur 5B, Kurve 62« betrachtet. Der Bedienungsmann stellt von Hand die Vor« richtung auf maximalen Sog ein und schneidet sodann beim Zeit" punkt 64 den laufenden Faden an einer Stelle etwas stromab der Vorrichtung durch» worauf die Spannung im Fadenlauf ausserordentlich plötzlich (Zeitdauer tj) auf im wesentlichen Null abfällt und Über eine endliche Zeitdauer t₂ auf Null bleibt, welche im allgemeinen etwa 10 bis 20 Millisekunden beträgt, jedoch bis zu 500 Millisekunden betragen kann. Während dieser Zeitdauer t~ saugt der Sog im Sekundärluft- und Fadenein» lassrohr Umgebungsluft und das abgeschnittene Ende des Fadens in das Sekundärluft- und Fadeneinlassrohr, wodurch der Faden durch dasselbe geführt wird. In einigen Fällen wird eine Fadenschleife in das Sekundärluft- und Fadeneinlassrohr gezogen« was davon abhängt, wie weit stromab der Vorrichtung der Bedienungsmann den Faden abschneidet α Am Ende der Zeitdauer tg, welche durch die Linie 70 angegeben 1st, ist das vordere oder abgeschnittene Ende des Fadens zu einer Stelle direkt nach dem Ende des Sekundärluft- und Fadeneinlassrohres vorgerückt, wo auf dasselbe die Luft mit höherer Geschwindigkeit einwirken kann, welche durch den Ringspalt zwischen dem Sekundärluft- und Fadeneinlassrohr und dem Auslassrohr eintritt. Die Fadenspannung beginnt grosser zu werden, wie aus dem Teil der Kurve nach der Linie 70 ersichtlich, und wenn das vordere Ende des Fadens sich welter in das Auslassrohr bewegt, Übt die Luft zunehmend mehr Spannung auf den Faden aus, wie durch

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die ansteigende Kurve 62 in der Zeitspanne t-, dargestellt. Am Ende der Zeltspanne t-, wenn das vordere Ende des Fadens sich über die volle Länge des Auslassrohres bewegt hat, läuft der Faden mit einer Spannung X₁, welche niedriger 1st als die Maximalspannung X_g, da zu diesem Zeltpunkt die Vorrichtung auf maximalen Sog eingestellt bleibt. Wenn der Bedienungsmann beobachtet oder bemerkt, dass er den Faden erfolgreich in die Vorrichtung eingeführt hat, was nicht immer beim ersten Versuch gelingt, verstellt er die Vorrichtung zum Zustand maximalen Soges in den Zustand maximaler Luft» geschwindigkeit oder Fadenspannung. Seine Auffsaungs« zeit ist als t^ dargestellt und kann in der Oröseenordnung von einigen Zehntel Sekunden bis mehreren Sekunden liegen ο Er leitet die Verstellung zu dem durch die Linie 71 angegebenen Zeitpunkt ein, welche Verstellung in der bei der Linie 72 endenden Zeitspanne te beendet ist. Im Zeitraum t^o welcher in der Grössenordnung von 100 Millisekunden liegt, was von der mechanischen Ausführung der Vorrichtung abhängt (d.h. der Orösse des Kolbens, des Luftdruckes, der Reibung und dergleichen), erhöht sich die Spannung im Fadenlauf, wie durch die Kurve 62 gezeigt, bla die Spannung zum Zeltpunkt 72 einen neuen oder maximalen Wert X₂ erreicht, welcher beträchtlich, höher ist als X,. Sodann bringt der Bedienungsmann die Vorrichtung und den unter hoher Spannung (Xg) laufenden Faden von Hand zu einer Stelle, wo derselbe am nächsten Behandlungselement , beispielsweise einer Aufwickelvorrichtung, angesponnen oder angeknüpft wird. Zum Zeltpunkt dieses Anspinnens, welcher durch die Linie 73 dargestellt 1st, reisst der in die FadenfUhrungsVorrichtung eintretende Faden oder wird von Hand abgeschnitten, worauf die Spannung zur "Verfahrens^-Spannung X zurückkehrt, welche ursprünglich herrechte, und der Vorgang ist beendet.

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Bei der oben beschriebenen bekannten Vorrichtung ist festzustellen» dass diejenigen Zeiträume gefährlich sind, während denen im Fadenlauf die Spannung Null herrscht (t_g) oder im Fadenlauf eine verminderte Spannung herrscht (t, und t^)« da während dieser Zeiträume der Fadenlauf schlaff werden kann« wodurch RUokwioklungen oder andere Fehlleistungen an unmittelbar vor der FadenfUhrungsvorrichtung gelegenen Verarbeitungseinrichtungen auftreten können. Wenn lediglich eines aus einer Mehrzahl von Fadenenden geführt wird, ist eine Spannungsverminderung auf Null besonders nachteilig« da schon eine geringe Verzögerung dieses einen Fadenlaufee geeignet ist« eine Verknäuelung und RUckwicklung der ganzen Mehrzahl von Fadenenden zu erzeugen.

Zu Figur 5A« Kurve 60« wird bemerkt« dass das Anspinnen oder Anknüpfen des Fadens in der erfindungsgemässen Vorrichtung zu dem durch die Linie 64 angegebenen Zeitpunkt durchgeführt wird. Der ungestörte Fadenlauf läuft durch die Öffnung oder den Schlitz 56 und zu diesem Zeltpunkt (Linie 64) drückt der Bedienungsmann den Druckknopf 22« was bewirkt« dass das Ende der Schubstange 30 sich quer zum Schlitz 56 bewegt« am laufen» den Faden eingreift« wonach das Ende der Schubstange sich sodann in und durch die Bohrung des Fadeneinlassrohres 14 bewegt. Die Förderung des laufenden Fadens in und durch das ganze Fadeneinlassrohr geschieht in der Zeitspanne tj° Während dieser Zeltspanne bleibt die Fadenspannung konstant» wie in der Kur» ve 60 gezeigt. Die Spannung kann jedoch in Abhängigkeit von vielen Faktoren augenblicklich ansteigen« wie durch die gestrichelte Linie 60a gezeigt 1st» oder abfallen« wie durch die gestrichelte Linie 60b gezeigt 1st. Diese Faktoren sind

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beispielsweise die Anfangsgeschwindigkeit der Fadenbewegung, die Anfangsspannung X, die Reibung zwischen dem Faden und irgendeiner Oberfläche» Über welche er jetzt gleitet, die Qeschwindlgkeit oder Beschleunigung der Schubstange 50 und dergleichen. In jedem Fall setzt die Spitze der Schubstange ihre Bewegung durch das Einlassrohr 14 und über das stromab gelegene Ende desselben hinaus fort. Wenn die Schubstange den Faden zu einer Stelle stuest, die wenigstens JJ mm (1/8 Inch) über das stromab gelegene Ende des Einlaserohres 14 hinaus liegt, und bevor die Schubstange ihre Verzögerung beginnt« wirken die Messerschneiden 44 und 46 zusammmen, um den Faden an einer Stelle unterhalb oder stromab des im Einlassrohr 14 gelegenen Teiles des Fadens abzuschneiden, wodurch das Ab» schneiden zu dem durch die Linie 75 dargestellten Zeltpunkt geschieht. In der folgenden und sehr kurzen Zeltspanne tg kann die Spannung im Fadenlauf oberhalb der erfindungsgemässen Vorrichtung plötzlich auf einen neuen Wert Xj₁ abfallen, fällt jedoch nicht auf einen nachteiligen Wert ab, da ein Teil des Fadens einer sehr schnellen, stark bewegten Luftströmung ausgesetzt wird. Der Teil des Fadens, welcher der mit hoher Geschwindigkeit bewegten Luft direkt unterhalb der RingmUndung 52 ausgesetzt wird, wird durch diese Luft so beeinflusst, dass die Fadenspannung zu dem durch die Linie 76" angegebenen Zeltpunkt die Spannung X^ zu Übersteigen beginnt, auf welche sie augenblicklich abgesunken war. Sodann wird in der Weise der be« kannten Vorrichtungen eine zunehmend grössere Spannung auf den Faden ausgeübt, wie durch den ansteigenden Teil der Kurve 60 in der Zeltspanne tg dargestellt, mit der Ausnahme, dass im Unterschied zu den bekannten Vorrichtungen die Spannung nicht

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von Null ansteige?! muss« sondern von einem endlichen Wert Xj,. Die Orösse der Zeitspanne t~ ist ΪΟ bis 15 Millisekunden» Am Ende der Zeitspanne tg, wenn das vordere Ende des Fadens durch die ganze Länge des Auslassrohres 16 bewegt ist, läuft der Faden mit einer Spannung Xg* Der Bedienungsmann beobachtet _B dass das Anspinnen bzw, Anknüpfen der Vorrichtung eingetreten ist« und er bewegt die Vorrichtung und den Faden zu der anzuspinnenden Vorrichtung, was er zu dem durch die Linie 78 dargestellten Zeitpunkt durchfuhrt, worauf die Spannung wiederum auf die "Verfahrens"-Spannung X kommt, welche am Anfang herrschte, und der Vorgang ist beendet.

Während der ganzen voranstehenden Erläuterung von Fadenspannungen und in den Kurven 60 und 62 1st die Maximal spannung,, von welcher angenommen wird, dass sie beide Vorrichtungen erzeugen können, durch X_g angegeben, welche geringer ist als die "Verfahrens"-Spannung X. Dies ist nicht notwendigerweise der Fall, da die Maximalspannung X₂ grosser oder gleich der "Verfahr ens"-Spannung X sein könnte. Im Fall der erfindungsgeusässen Vorrichtung könnte die Maximalspannung Xg wesentlich grosser sein als die "Verfahrens"-Spannung und wesentlich grosser als die maximal mögliche Spannung der bekannten Vorrichtungen, und zwar infolge der durch die Zunge 20 erzeugten Tür·» bulenz und da sich das Ende der Schubstange in die Luftströmung Über das innere Ende des Fadeneinlassrohres hinaus er» streckt.

Ein weiterer Unterschied zwischen der erfindungsgemässan und den bekannten Vorrichtungen besteht darin, dass zum anfänglichen Zeitpunkt des Eintrittes des vorderen Endes des Fadens

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in eine Strömungsmittelströraung hoher Geschwindigkeit der Faden plötzlich einem Strömungsmittel ausgesetzt wird, welches sich mit einer wesentlich grosseren Geschwindigkeit bewegt» als es bei den bekannten Vorrichtungen der Fall ist» vorzugsweise mit überschallwerten. Dies bedeutet, dass beim Beginn der Einwirkung der Strömungsmittelströmung auf den Faden gemäss der Erfindung die auf den Faden ausgeübte Kraft und daher seine Spannung grosser sind.

Es wird bemerkt» dass die beiden Kurven 60 und 62 in den durch die Zeitspannen tj, und tg bezeichneten Bereichen dis» kontinuierlich sind. Der Grund dafür liegt darin» dass diese Zeitspannen in bezug auf die anderen» in den Kurven gezeigten Zeitspannen» wie t^, t_g, t^_p t,-» t„, tg und t-, viel grosser sind» d.h.« aus der SkaSa herausführen würden=

Aus Figur. 5A» Kurve 60, ist ersichtlich» dass die Spannung X^, welche im Faden zu dem Zeltpunkt auftritt» zu welchem derselbe abgeschnitten wird» etwa die Hälfte der Maximal» spannung Xg beträgt, welche die Vorrichtung erzeugen kann. Diese Spannung muss nicht notwendigerweise die Hälfte von Xp sein» sondern kann im Bereich von 0,1 bis 0,5 von X₂ liegen ο Die minimale Fadenspannung X^* welche in der er= flndungsgemässen Vorrichtung auftritt» ist hauptsächlich eine Funktion des Ausmasses oder der Länge, mit v/el-

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eher der Faden der stark bewegten Strömungsmitteiströmung zu dem Zeitpunkt ausgesetzt wird« in welchem der Faden abgeschnitten wird. In einem geringeren Ausmass ist die erreichte Minimalspannung eine Funktion der Einfuhrgeschwindigkeit des Fadens, des Ausmasses der durch die stromauf angeordnete Fadenzuführvorrichtung gelieferten Hemmung sowie der Reibung zwischen Faden und Führung, der Spaltreibung, des Oarndeniers und der Fadenzahl«,

Es wurde festgestellt, dass bei Beschleunigung der Schubstange 3H) durch die Feder >8 mit ausreichender Geschwindigkeit im Vergleich zu Geschwindigkeit und Eigenschaften des Fadens und bei starkem Wegziehen des austretenden Fadens durch irgendeine Einrichtung!, wie eine Aufwickelvorrichtung, die Wirkung der Stange auf den Faden ausreicht« um denselben in der Umgebung der Schubstange abzutrennen, jedoch in dem austretenden Teil des Fadenlaufes und derart, dass ein besonderer Fadenschneider oder eine Abreissvorrichtung nicht nötig 1st.

Die Figuren 10 bis 18 zeigen ein abgeändertes AusfUhrungsbeispiel der erflndungsgemässen Vorrichtung« Oemäss Figur 11 1st dieses AusfUhrungsbeispiel mit einem Fadeneinlassrohr 14' versehen, welches einen einstUckigen Flansch mit einem Aussendurohmesser aufweist, der im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der HUlse J6¹ 1st· Dieser Flansch wird durch ein Loch 101 durchstossen, welches parallel zur Mittelbohruns 100 des Fadeneinlassrohres 14* verläuft. Wie aus Figur 12 er» sichtlich, ist die Bohrung 100 mit zwei axial verlaufenden Schlitzen oder Keilnuten 102 versehen, welche einander diame-

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tral gegenüberliegen. Das Gehäuse 34* ist, wie aus Figur 11 ersichtlich, mit einer Bohrung versehen, in der ein Kolben 32' angeordnet ist. Eine Schubstange 30* ist axial mit dem Kolben 32* gefluchtet und an diesem befestigt und erstreckt sich durch eine Lagerbüchse in der Mitte des Gehäuses 34'. Ein abgeflachter Mitnehmer am Ende der Schubstange 30* erstreckt sich ein kurzes Stück in die Bohrung 100 des Einlassrohres 14*, so dass die Kanten des abgeflachten Mitnehmers in den Keilnuten 102 eingreifen und durch diese geführt werden.

Die Schubstange 30* ist von einer Feder 38' umgeben, welche den Kolben 32* und die Schubstange 30* nach rechts oder weg vom Einlassrohr 14* drückt« Das rechte Ende der Schubstange 30*, betrachtet gemäss Figur 11, stößst am Einsatz 103 in Gehäuse 34* an, wobei der Einsatz so angeordnet ist, dass er ein vollständiges Herausziehen des Mitnehmers der Schubstange 30* aus der Bohrung 100 verhindert. Am Rand des Kolbens 32' ist ein Zapfen 104 befestigt, welcher parallel zur Schubstange 30* verläuft. Der Zapfen 104 wird durch Eingriff mit einem Loch Im Gehäuse 34* geführt, um eine Drehung des Kolbens 32* und der Schubstange 30* zu verhindern. Der Zapfen 104 ist axial mit dem Loch 101 im Flansch des Einlassrohres 14* ge» fluchtete Wie in Figur 13 dargestellt, 1st das Ende des Zapfens 104 mit einem flachen halbkreisförmigen Schlitz versehen.

Bei der in Figur 10 dargestellten Vorrichtung ist ein federbelastetes, normalerweise geschlossenes Ventil 105 auf der Seite des Lufteinlassrohres 4* befestigt* Eine Seite des Ventils mündet ins Innere des Einlassrohres 4* und nimmt daher Druckluft auf und die andere oder stromab gelegene Seite des

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Ventils 1st mit einem Leitungsrohr 13* verbunden, welches mit dem Gehäuse 34' derart verbunden ist, dass Druckluft durch durch das Loch 108 (Figuren 10 und 15) In den Raum zwischen dem Kopf des Kolbens 32' und dem Einsatz 103 eingeleitet werden kann. Wenn der Griff des Ventils 105 von Hand gedrückt wird, treibt Druckluft den Kolben 32' und die Schubstange 30* nach links, betrachtet gemäss Figur 15, indem die Feder 38* zusammengedruckt wird.

Das Ende des Gehäuses 34' 1st mit einem metallischen Halter 106 versehen, auf welchem eine allgemein torusförmlge Fadenführung 107 befestigt ist. Die Führung 1st geschlitzt, was nicht dargestellt ist, so dass ein laufender Faden durch geeignete Handbetätigung der Fadenführungsvorrichtung ergriffen werden kann.

Bei Betrieb wird die abgeänderte FadenfUhrungsvorrichtung 2' In Eingriff mit einem laufenden Faden gebracht, so dass der Faden "durch die Öffnung 56* eintritt. Zu diesem Zeitpunkt betätigt der Bedienungsmann den Griff des Ventils und bewirkt, dass der Kolben 32* und die Schubstange 30* nach links gedrückt werden, betrachtet gemäss Figur 11. Der Kolben 32* kommt In der Bohrung des Gehäuses 34* in einer derartigen Lage zum Anschlag, dass das gegabelte Ende der Schubstange 30* durch und über das Ende des Fadeneinlassrohres 14* hinaustritt, während gleiohzeitig das Ende des Zapfens 104 in das Loch 101 eintritt, Jedoch in demselben nicht zum Anschlag kommt. Wenn sich die Schubstange 30* und der Zapfen auf diese Weise nach links bewegen, wird der

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durch die öffnung 56' laufende Faden zuerst von dem gegabelten Ende der Schubstange 3O^f und sodann durch den flachen halbkreisförmigen Sohlltz im Ende des Zapfens 104 ergriffen. In der Endstellung der Schubstange und des Zapfens ist der Fadenlauf so angeordnet« wie es in Figur 15 dargestellt ist. Da der Faden nach der PadenfUhrungsvorrichtung 2¹ durch eine nicht dargestellte Aufwickelvorrichtung oder eine ähnliche Vorrichtung weggezogen wird, bildet sich schnell eine Spannung im Faden aus, teilweise infolge der Ausdehnung {Reckung) des Fadens» welch© auf der sehr schnellen Bewegung der Schubstange beruht» und teilweise infolge der Fadenbertihrung mit zusätzlichen Oberflächen, wodurch bewirkt wird, dasa der Faden viele Biegungen um etwa 90° und l80° mit gleichzeitiger Steigerung dmw Reibung durchläuft. Diese Spannung beruht natürlich auf der Tatsache, dass der Faden in erster Linie dsareh ©in® stroiaeto §©legen© Fördereinrichtung weggezogen wird. Xn, einer sehr kurzen Zeitspanne erreicht die Spannung einen Werte, feel weichen der Faden in Laufrichtung nach der Schubstange t*elsst, worauf d@F vor der Abreissetelle gelegene Teil des Fadens in die Fadenführungsvorrichtung 2¹ gestossen wird, und zwar dadurch, dass ©la Teil d©s Fadens der sehr schnellen Luftströmung nach deas Ends d®s Fadeneinlassrohres lV ausgesetzt wird» Zu einem etwas späteren Zeitpunkt gibt der BedienongSEsann den Griff d©3^#¥esatil© 105 frei und nimmt dadurch die Luftzuführung zum Kolfesa 52^f wege Das Entweichen von Luft -um den IC@lb@ss 52⁸ entspannt den. Druck-and ermöglicht so, dass der Kolbaa 32' i«nd di© Schubstange 30' in iür® Ausgangsstellungen unfeer dem taiek d©s» Feder 38' zurückkehren. Zu diesem Zeitpunkt ©d@r ^o^sugsw^lse vor der Knfcspaansang des Ventils 105 wird dOT laufrad© Faden nunmehr von Hand in das Loch in

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der Führung 107 gelenkt, wo er die in Figur 16 dargestellte Stellung einnimmt. Der Zweck der Führung 107 besteht darin» dass sie dem Bedienungsmann ermöglicht, in einen zusammengedrängten Bereich einer Vorrichtung zu "reichen", beispielsweise in eine Aufwickelvorrichtung und hinter eine Spule, um einen Anspinn- oder AnknüpfVorgang durchzuführen· Nach Durchführung dieses Ansplnnens schneidet oder reisst der Be* dlenungsmann den laufenden Faden nach der Vorrichtung, welche angesponnen wurde, ab, und der Vorgang ist beendet«

Bei einigen Beispielen hat es sich als wünschenswert herausgestellt, die in Figur 17 dargestellte abgewandelte Schubstange 30* zu verwenden, welche mit einem flachen Teil 109 oder einer Einziehung am Oberteil des zylindrischen Abschnittes der Schubstange 50' versehen ist. Der Zweck dieses flachen Teiles 109 liegt darin, dass ein grosserer Raum für den Eintritt des Fadens in das Einlassrohr 14^r während der Zeitspanne geschaffen wird, in der sich die Schubstange in die Bohrung 100 erstreckt. Wenn diese Art von Schubstange verwendet wird, kann der Faden oder das Garn mit Flusen, Knäueln oder gerissenen Fäden in die Bohrung ohne Behinderung eintreten.

Wie oben festgestellt, sind die Kanten des Mitnehmers oder des flachen Teiles der Schubstange 30* geeignet, in die Kellnuten 102 in der Bohrung 100 einzugreifen. Dies hat den Zweck, zu einer Verhinderung des Abgleitens des um das gegabelte Ende der Schubstange geschlungenen Fadens von diesem Ende und eines ZurUckgleitens längs der Schubstange aus dem Einflussbereich der schnellen Strömungsmittelstrftnung direkt nach dem Einlassrohr I4^S beizutragen.

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Es ist offensichtlich, dass durch die Erfindung eine neue
und verbesserte Faden- oder Oarnführungsvorrichtung geschaffen wird, welche nicht nur geeignet ist, die Fadenspannungswerte oberhalb der durch bekannte Vorrichtungen erzielbaren zu halten, sondern welche auch sehr schnell einen laufenden Faden oder Garnlauf in einer sehr schnellen Bewegung ergreift und aufnimmt, während Abfälle in der Spannung des
Fadenlaufes wirksam minimal gemacht werden. Die verbesserte Wirkung der erfindungsgemässen Vorrichtung ergibt beträchtliche Vorteile bei der Herstellung kommerzieller Garne und
Fäden.

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Claims

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B.I. du Pont de Nemours and Comp. RD-464-AR/P 35 768

Um* Zettelt, MHi

Neue Patentansprüche

1. PadenfUhrungsvorriohtung mit einem Luft einlass rohr, einem Luft- und Padenauslasarohr, einer Durchführung« welche das Lufteinlassrohr und das Luft· und Padenauslassrohr verbindet« einen Fadeneinlassrohr« einer Leitung« welche das Lufteinlassrohr mit einer Hochdruokluftquelle verbindet« daduroh gekennselchnet« dass a) das Fadeneinlassrohr (14) in sussnmenwirkender Anordnung mit dem Einlassende des Auslassrohres (52) gelagert ist« um eine Ringmündung su bilden« b) das Auslassende des Fadeneinlassrohres (14) und das Einlassend· des Auslassrohres (52) so ausgebildet und angeordnet sind« dass sie eine lconverglerende-dlverglerende DOae (52) bilden« und o) eine Führungseinrichtung (56) nahe de« ginlassende des Padeneinlaesrohres angeordnet 1st« um einen laufenden Faden in der Nachbarschaft des Fadeneinlassrohres au führen und anzuordnen« und eine Handhabungseinrichtung für den Fadenlauf in zusammenwirkender Anord« nung mit der Führungseinrichtung angeordnet 1st« welche Einrichtung bewegliche Teile (») enthält, um den durch die Führungseinrichtung (56) bewegten Fadenlauf schnell su ergreifen und einen Teil des Fadenlaufes in und über die Ringmündung (52) hinaus su einer Stelle su bewegen« wo die bewegte Luftströmung eine starke Spannung auf den Fades ausübt« und tm ein Abtrennen des Fadenlaufee su bewirken.

2. Vorriohtung nach Anspruch 1« daduroh gekennselchnet« dass ein Turbulens «rseugendes Blenent (20) vorgesehen 1st« um

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die Fadenspannung zu verbessern, welches Element in die genannte MUndung vorsteht und einen wirksamen Querschnittsbereich von sehr kleiner Grosse in bezug auf den Querschnitt der MUndung besitzt»

3* Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daas das Auslassrohr (16) eine im wesentlichen konstante Querechnittsflache besitzt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt dea Auslassrohres (16) mit einem allmählich ansteigenden Innendurchmesser versehen ist, welcher durch die Seitenwände bestimmt wird, welche eine etwas divergierende konische Oberfläche in Richtung der Luftströmung besitzen und einen Winkel von etwa 15 bis 45 Minuten ein» schllessen, um die Luftströmung im wesentlichen in diesem Abschnitt unvermindert aufrechtzuerhalten und einen sehr allmählichen Druckabfall entlang seiner Längserstreckung vorzusehen.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,, dass die Teile eine am Fadenlauf eingreifende Stange (30) aufweisen, welche zwischen einer zurückgezogenen Stellung und einer Stellung bewegbar ist, in wicher sie sich duroh die genannte MUndung (52) erstreckt, sowie eine rasche Beschleunigungseinrichtung (38), welche mit der Stange zusammenwirkt _# um dieselbe zwischen den zwei Stellungen zu bewegen, wobei eine Einrichtung an der genannten Vorrichtung vorgesehen ist, um die Beschleunigungseinrichtung (38) zu betätigen.

6. Vorrichtung nach Anepruea 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine getrennte Padenlawf-Schneideinrlehtung (44,46,48?

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durch die rasche Beschleunigungseinrichtung (38) betätigbar ist, um den durch die Führungseinrichtung (56) tretenden Fadenlauf bei Bewegung der Stange (3(0) in die Stellung» in welcher sie sich durch die Mündung erstreckt (52)» abzutrennen·

7· Vorrichtung nach Anspruch 5# dadurch gekennzeichnet» dass eine Einrichtung zur axialen Führung der Stange (30) während ihrer Bewegung zwischen den zwei Stellungen und zur Verhinderung einer Drehung der Stange vorgesehen ist.

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ORlGfMAL INSPECTED