DE3643058A1 - Duesen-webmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Düsen-Webmaschine mit einer Schuß­ fäden in Webfächer eintragenden Hauptblasdüse und mit mehreren in Transportrichtung der Schußfäden hintereinander angeordneten Staffettendüsen, die auf einer Weblade angeordnet sind und die aus geraden, an ihren freien Enden geschlossenen und schneiden­ artig angeschärften Röhrchen gebildet sind, die in der Nähe der Enden in einer im wesentlichen planen Seitenfläche mit wenig­ stens einer Blasöffnung versehen sind, deren Blasrichtung von unten schräg zur Transportrichtung der Schußfäden in einem von Rietblättern gebildeten, im wesentlichen U-förmigen Kanal ge­ richtet ist.

Bei derartigen Düsen-Webmaschinen besteht die Aufgabe, den von den Rietblättern gebildeten Kanal möglichst gleichmäßig mit Transportluft auszufüllen, um einen sicheren und störungsfreien Transport zu ermöglichen. Auf der anderen Seite soll jedoch ein möglichst geringer Luftverbrauch gegeben sein, da der Energie­ verbrauch der Düsen-Webmaschine möglichst gering gehalten werden soll. In der Praxis hat sich gezeigt, daß die verschie­ denen Webmaterialien darüber hinaus unterschiedlich starke Luftströmungen erfordern. Beispielsweise läßt sich ein grobes Baumwollgarn besser mit einer weniger starken Luftströmung transportieren als ein Filamentfaden, der eine stärkere Luft­ strömung erfordert. Es ist deshalb in der Praxis notwendig, die Staffettendüsen mit unterschiedlichen Überdrücken zu betreiben.

Es ist bekannt (DE-AS 21 19 238), die Staffettendüsen mit Blas­ öffnungen in der Form eines runden Loches zu versehen. Es hat sich gezeigt, daß bei derartigen Staffettendüsen die Blasrich­ tung bei größeren Durchmessern des Loches von dem angelegten Überdruck abhängig ist und sich bei einer Änderung des Über­ druckes verlagert. Derartige Staffettendüsen sind daher nur dann sinnvoll, wenn immer das gleiche Material verarbeitet wird und eine Veränderung des Luftdruckes nicht notwendig ist.

Es ist auch bekannt (DE-PS 25 22 335), anstelle eines großen Loches als Blasöffnungen für die Staffettendüsen eine Vielzahl siebartig angeordneter Einzellöcher vorzusehen. Diese Einzellö­ cher, die auf einer Kreisfläche angeordnet sind, sollen die Luft in eine Anzahl separater Strahlen aufteilen, die sich in sehr kurzem Abstand nach der Blasöffnung wieder zu einem einzi­ gen Strahl vereinigen. Es hat sich gezeigt, daß bei geeigneter Wahl der Dimensionen der Einzellöcher und geeigneter Anordnung es möglich ist, die Stabilität der Blasrichtung zu verbessern, so daß auch bei unterschiedlichen Überdrücken im wesentlichen die gleiche Blasrichtung erhalten wird. Jedes dieser Einzellö­ cher ist jedoch Ursache für Strömungsverluste, die sich mitein­ ander addieren und zu einem höheren Gesamtverlust führen als bei einem einzigen größeren Loch. Darüber hinaus ist das Anbrin­ gen der Vielzahl der Einzellöcher recht aufwendig und teuer. Außerdem besteht der Nachteil, daß die kleinen Löcher sich re­ lativ leicht verstopfen und dann mühsam gereinigt werden müs­ sen, insbesondere durch Ultraschall.

Es ist auch bekannt, Staffettendüsen mit Blasöffnungen in der Form eines fünfarmigen Sterns zu versehen. Durch diese Ausbil­ dung wird der ausgeblasene Luftstrahl bereits an der Austritts­ stelle der Blasöffnung auseinandergezogen, so daß der Strahl eine wesentlich vergrößerte Umfangsfläche hat, mit welcher er mit der Umgebungsluft in Berührung kommt. Der ausgeblasene Strahl reißt daher relativ viel Umgebungsluft als sogenannte Sekundärluft mit sich, so daß mit einer relativ geringeren Menge von ausgeblasener Luft ein relativ großvolumiger Luftstrom er­ zeugt wird. Die Stabilität der Blasrichtung bei unterschiedli­ chen Überdrücken ist gegenüber einer Ausführung mit nur einem runden Loch als Blasöffnung etwas verbessert. Diese Richtungs­ stabilität spielt jedoch bei dieser Ausführungsform insofern keine entscheidende Rolle, als aufgrund des Mitreißens von Se­ kundärluft ein relativ großvolumiger Luftstrom erzeugt wird, der auf jeden Fall in den von den Rietblättern gebildeten Kanal gelangt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Düsen-Webma­ schine der eingangs genannten Art Staffettendüsen zu schaffen, die einerseits auch bei unterschiedlichen Überdrücken eine hohe Richtungsstabilität der Blasrichtung gewährleisten, die einen möglichst großvolumigen Luftstrom erzeugen und die außerdem möglichst einfach herstellbar sind.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Blasöffnungen jeweils die Gestalt eines im wesentlichen quer zu der Achse des Röhr­ chens verlaufenden Schlitzes aufweisen, dessen Breite nicht größer als 0,8 mm ist und dessen Seitenwände derart gestaltet sind, daß der kleinste Strömungsquerschnitt auf einer Seite von einer Kante begrenzt ist, deren Stärke nicht größer als 0,2 mm ist.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß für die Ausblas­ richtung, da aufgrund der hohen Luftüberdrücke von 2 bis 7 bar immer überkritische Verhältnisse vorliegen, ein physikalisches Phänomen entscheidend ist, das sich "als kritischer Strömungs­ querschnitt" bezeichnen läßt. Dies ist die Stelle, an welcher die Expansion der in der Staffettendüse strömenden Luft be­ ginnt. Die Ausblasrichtung des entstehenden Blasstrahls ist nicht ohne weiteres von der Richtung der Öffnung abhängig, son­ dern ist vielmehr lotrecht zu diesem "kritischen Strömungsquer­ schnitt" gerichtet. An diesem kritischen Strömungsquerschnitt findet eine explosionsartige Expansion statt. Da der kritische Strömungsquerschnitt bei der erfindungsgemäßen Ausbildung in der im wesentlichen planen Seitenfläche liegt, kann der Quer­ schnitt des Schlitzes sogar asymmetrisch zur im wesentlichen planen Seitenfläche verlaufen, während die Blasrichtung dennoch lotrecht zu dieser Seitenfläche verläuft. Bei den bekannten Bauarten ist der kritische Strömungsquerschnitt nicht oder nur in Sonderfällen identisch mit der Blasöffnung und hat darüber hinaus noch die besondere Eigenschaft, daß sich die Lage dieses kritischen Strömungsquerschnittes abhängig von dem Überdruck verändern kann. Abhängig von der Höhe des Überdruckes kann der kritische Strömungsquerschnitt sich sowohl innerhalb der Blas­ öffnung verlagern und schräg zur Achsrichtung der Blasöffnung einstellen oder sich sogar auch in die Röhrchen hinein verla­ gern. Je geringer der Überdruck ist, desto weiter verlagert sich der kritische Strömungsquerschnitt in das Innere der Blasöff­ nung und auch in das Innere der Röhrchen.Dies gilt in extremem Maß für die runde, relativ große Einzelöffnung (DE-AS 21 19 238), jedoch auch für siebartig angeordnete Löcher (DE-PS 25 22 335) und für sternförmig gestaltete Einzellöcher. Durch die Er­ findung wird erreicht, daß der kritische Strömungsquerschnitt auf jeden Fall innerhalb des Bereiches der Blasöffnung ver­ bleibt und insbesondere auch an einer definierten Stelle dieser Blasöffnung. Die Blasrichtung des ausgeblasenen Druckluftstrah­ les ist daher für sehr große Überdruckbereiche konstant. Darüber hinaus wird der Vorteil erhalten, daß der ausgeblasene Strahl bereits an dem Austritt der Blasöffnung eine vergrößerte Ober­ fläche aufweist, mit welcher er mit der Umgebungsluft in Berüh­ rung kommt, so daß entsprechend viel Sekundärluft mitgerissen und ein großvolumiger Strahl gebildet wird. Darüber hinaus wird der Vorteil erhalten, daß das Anbringen derartiger schlitzför­ miger Öffnungen in asymmetrischer Gestalt bezüglich der Her­ stellung einen geringeren Aufwand erfordert als beispielsweise die Anbringung einer Vielzahl siebartig angeordneter Löcher. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den Unteransprüchen.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Aus­ schnittes einer erfindungsgemäß ausgebildeten Düsen-Webmaschine,

Fig. 2 eine Ansicht einer Staffettendüse in gegenüber der natürlichen Größe etwa 20-fach größerem Maßstab, ent­ gegen der Ausblasrichtung gesehen und

Fig. 3 eine Seitenansicht der Staffettendüse der Fig. 2.

Die in Fig. 1 in einer perspektivischen Teilansicht dargestell­ te Weblade (5) einer Düsen-Webmaschine enthält eine Welle (21), die mittels eines nicht dargestellten Antriebes zu einer oszil­ lierenden Bewegung in Richtung des Doppelpfeiles angetrieben ist. Auf der Welle (21) ist mittels Haltern (22) ein sich pa­ rallel zur Welle (21) erstreckendes Trägerprofil (23) montiert, welches die Rietblätter (6) trägt, die zwischen sich die Kett­ fäden (19 und 20) führen. Aus Gründen der Darstellung sind nur zwei Kettfäden (19, 20) gezeigt. In der Praxis läuft zwischen jedem der Rietblätter (6) ein Kettfaden (19 oder 20). Die Kett­ fäden (19, 20) werden mittels einer Fachbildung nach oben und/ oder nach unten ausgelenkt, wodurch jeweils ein Webfach (2) ge­ bildet wird. In dieses Webfach (2) wird dann ein Schußfaden (1) eingetragen, der anschließend von den sich zu einer Breithalte­ einrichtung bewegenden Rietblättern (6) angeschlagen wird. Da­ nach wird die Fachstellung gewechselt, indem die Kettfäden (19, 20) in die entgegengesetzte Stellung gebracht werden, so daß ein neues Webfach (2) gebildet wird, in welches der nächste Schußfaden (1) eingetragen wird.

Das Eintragen der Schußfäden (1) erfolgt über eine Hauptblasdü­ se (3), die an eine nicht dargestellte Druckluftquelle ange­ schlossen ist und die mit einem Halter auf dem Trägerprofil (23) befestigt ist, so daß sich die Hauptblasdüse (3) mit der Weblade (5) bewegt. Die Webblätter (8) bilden an ihren Vorder­ kanten mit Hilfe von Vorsprüngen einen im wesentlichen U-förmigen gen Kanal (9), in welchem der Schußfaden (1) bis zur anderen Gewebekante gebracht wird.

Um den Transport des Schußfadens (1) in dem Kanal (9) sicherzu­ stellen, wird mittels Staffettendüsen (4) in dem Kanal (9) eine Luftströmung erzeugt. Diese Staffettendüsen (4) sind in regel­ mäßigen Abständen in Transportrichtung des Schußfadens (1) hin­ tereinander angeordnet und werden gruppenweise mit Druckluft beaufschlagt. Die Staffettendüsen (4), die die Form von geraden Röhrchen haben, sind an dem Trägerprofil (23) montiert, das au­ ßerhalb des jeweils gebildeten Webfaches (2) bleibt, in welches nur die Enden der Staffettendüsen (4) hineinragen. An dem Trä­ gerprofil (23) sind Halter (25) angeordnet, die die Staffetten­ düsen (4) tragen und die über eine Druckluftversorgungsleitung (27) von einem Ventil gruppenweise mit Druckluft versorgt sind. Über die Staffettendüsen (4) wird ein Luftstrom erzeugt, der den Kanal (9) möglichst vollständig und gleichmäßig ausfüllt. Die einzelnen Staffettendüsen sollen deshalb einen Luftstrahl ausblasen, der einerseits ein relativ großes Volumen beinhaltet und andererseits möglichst genau gerichtet ist. Die Stärke der Luftströmung in dem Kanal (9), die für einen einwandfreien Transport des Schußfadens (1) notwendig ist, ist abhängig von dem zu verarbeitenden Material. Beispielsweise ist es zweckmä­ ßig, bei der Verarbeitung eines groben Baumwollgarnes mit einer deutlich schwächeren Luftströmung zu arbeiten als beispielswei­ se bei der Verarbeitung eines glatten Filamentfadens. Es ist deshalb notwendig, daß die von dem angelegten Überdruck abhän­ gigen Blasluftströme der einzelnen Staffettendüsen (4) in ihrer Stärke veränderlich sind. Trotz dieser veränderlichen Stärke muß jedoch sichergestellt werden, daß die Blasrichtung wenig­ stens annähernd konstant ist.

Bei der Auslegung der Staffettendüsen (4) ist noch zu beachten, daß diese Staffettendüsen (4) baulichen Beschränkungen unter­ worfen sind. Die Staffettendüsen (4), die sich mit der Weblade (5) mitbewegen, treten bei dem Anschlagen des eingetragenen Schußfadens (1) aus dem Webfach (2) aus und bei dem Zurückbewe­ gen der Weblade (5) wieder in das (geänderte) Webfach (2) ein. Die Staffettendüsen (4) können deshalb insbesondere quer zu den Kettfäden (19, 21) nur eine relativ geringe Ausdehnung haben. Die Staffettendüsen (4) werden deshalb aus relativ dünnen Röhr­ chen gebildet, die auch nur eine relativ geringe Wandstärke von etwa 0,5 mm haben. Aus diesem Grund ist es nicht möglich, die Ausblasöffnungen der Staffettendüsen (4) in herkömmlicher Weise als strömungstechnisch günstig gestaltete Austrittsdüsen auszu­ bilden. Hinzu kommt, daß die Staffettendüsen (4) auf ihrer Au­ ßenseite eine möglichst glatte Fläche haben müssen, damit daran die Kettfäden (19, 20) nicht hängenbleiben und beschädigt wer­ den können.

Um das Anschlagen der eingetragenen Schußfäden (1) nicht zu be­ hindern, sind die Staffettendüsen (4) in Anschlagrichtung vor den Rietblättern und nach unten versetzt angeordnet, so daß die Luftstrahlen schräg von unten in den Kanal (9) eingeblasen wer­ den. Die Staffettendüsen (4) sind dabei so ausgerichtet, daß die ausgeblasenen Luftstrahlen etwa in einem Winkel von 10° in Transportrichtung des Schußfadens (1) gerichtet sind.

Um eine ausreichend starke Transportluftströmung in dem Kanal (9) zu erzeugen, wird an die Staffettendüsen (4) ein Luftdruck von 2 bis 7 bar angelegt, so daß auf jeden Fall in Verbindung mit den möglichen Größen der Blasöffnungen überkritische Ver­ hältnisse vorliegen. Die ausgeblasenen Luftstrahlen expandieren daher explosionsartig, wobei sich die Besonderheit ergibt, daß die Ausblasrichtung von der Lage der Stelle abhängig ist, an welcher die Expansion beginnt, die als kritischer Strömungs­ querschnitt bezeichnet wird. Um die Stelle des kritischen Quer­ schnittes exakt festzulegen und damit auch bei unterschiedli­ chen Luftdrücken die Ausblasrichtung exakt bestimmen zu können, wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen, daß der kri­ tische Strömungsquerschnitt in der Blasöffnung an einer defi­ nierten Stelle liegt. Hierzu wird vorgesehen, daß die Blasöff­ nung als ein Schlitz (7) ausgebildet wird, der im wesentlichen quer zu der Längsachse der als Röhrchen (10) ausgebildeten Staffettendüse (4) verläuft. Das Röhrchen (10) (Fig. 2 und 3) besitzt wenigstens im Bereich des Längsschlitzes (7) einen längsovalen Querschnitt, dessen größte Ausdehnung in Richtung der Kettfäden verläuft. Im Bereich des freien Endes ist das Röhrchen (10) schneidenartig angeschärft, wobei allerdings an­ stelle einer scharfkantigen Schneide eine Rundung vorgesehen ist. Im Bereich der als Schlitz (7) ausgebildeten Blasöffnung befindet sich eine im wesentlichen plane Fläche (6). Diese pla­ ne Fläche (6) verläuft lotrecht zur Blasrichtung, d.h. in einem Winkel von etwa 10° zu der Transportrichtung der Schußfäden (1). Der Schlitz (7) besitzt eine Breite von maximal 0,8 mm. Ferner ist vorgesehen, daß der jeweils engste Querschnitt des Schlitzes (7), der den kritischen Strömungsquerschnitt bildet, sich an einer definierten Stelle befindet, so daß sich die Blasrichtung auch nicht durch eine druckabhängige Verlagerung des kritischen Strömungsquerschnittes innerhalb der Ausblasöff­ nung verändern kann.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 und 3 ist in dem Röhrchen (10), das eine Staffettendüse (4) bildet, ein Schlitz (7) vor­ gesehen, der eine im wesentlichen rechteckige Kontur aufweist. Der Schlitz (7), der quer zur Achse (33) des Röhrchens (10) verläuft, ist zu dem angeschärften freien Ende des Röhrchens (10) hin durch eine Seitenwand (30) begrenzt, die lotrecht zu der im wesentlichen planen Seitenfläche (6) verläuft. Die gegenüberliegende Seitenwand (31), die ebenfalls eine glatte Fläche bildet, ist gegenüber der im wesentlichen planen Fläche (6) um einen Winkel von etwa 20° derart geneigt, daß der Quer­ schnitt des Schlitzes von innen nach außen konvergiert. Der kleinste Strömungsquerschnitt und damit der kritische Strö­ mungsquerschnitt, der von der Kante (32) auf der dem geschlos­ senen Ende des Röhrchens (10) abgewandten Seite begrenzt wird, liegt somit in der im wesentlichen planen Ebenen (6). Die bei­ den Endwände des Schlitzes (7) verlaufen parallel zur Längs­ achse (33) und lotrecht zu den Seitenwänden (30, 31). Der Schlitz ist lediglich im Bereich seiner Ecken zwischen den Endwänden und den Seitenwänden (30, 31) geringfügig abgerundet.

Der Schlitz (7) besitzt in der Ebene der im wesentlichen planen Fläche eine Breite zwischen den Seitenwänden (30, 31), d.h. zwischen der Seitenwand (30) und der Kante (32), die etwa 0,7 mm beträgt. Die Länge des Schlitzes (7) zwischen den beiden Endwänden beträgt etwa das drei- bis vier-fache dieser Breite.

Wie aus Fig. 3 weiter zu sehen ist, ist das Röhrchen (10) bezüglich seiner Längsachse spiegelsymmetrisch geformt, d.h. auf der der im wesentlichen planen Seitenfläche (6) gegenüber­ liegenden Seite befindet sich eine entsprechende im wesent­ lichen plane Seitenfläche. Diese beiden planen Seitenflächen schließen miteinander einen Winkel von etwa 20° und damit einen Winkel von etwa 10° zu der Achse (33) des Röhrchens (10) ein. Der Abstand der Mitte des Schlitzes (7) von dem freien Ende des Röhrchens beträgt etwas mehr als das drei-fache der Schlitz­ breite zwischen der Seitenwand (30) und der Kante (32).

Der Schlitz (7), der bezüglich der im wesentlichen planen Fläche (6) eine asymmetrische Gestalt aufweist, kann beispiels­ weise mittels Funkenerosion mit einer leistenförmigen Elektrode geschaffen werden. Die leistenförmige Elektrode besitzt eine Länge entsprechend der Schlitzlänge und eine Breite, die etwas kleiner als die Breite des Schlitzes (7) ist. Diese Elektrode wird einmal lotrecht zu der im wesentlichen planen Seitenfläche (6) dem Röhrchen (10) zugestellt, wobei die Seitenwandung (30) und die an sie angrenzenden Bereiche der Endwände erzeugt wer­ den. Dann wird die Elektrode nach einem Kippen um einen Winkel von 20° zur im wesentlichen planen Seitenfläche und ggf. einem die Schlitzbreite bestimmenden Versetzen noch einmal dem Röhrchen zugestellt.

Es hat sich gezeigt, daß trotz der bezüglich der im wesent­ lichen planen Seitenfläche (6) asymmetrischen Gestalt des Schlitzes (7) ein Blasluftstrahl entsteht, der lotrecht zu der im wesentlichen planen Ebene (6) gerichtet ist und der auch bei unterschiedlichen Drücken eine sehr hohe Richtungsstabilität aufweist.

Claims (8)

1. Düsen-Webmaschine mit einer Schußfäden in Webfächer eintragenden Hauptblasdüse und mit mehreren in Transportrich­ tung der Schußfäden hintereinander angeordneten Staffetten­ düsen, die auf einer Weblade angeordnet sind und die aus geraden, an ihren freien Enden geschlossenen und schneidenartig angeschärften Röhrchen gebildet sind, die in der Nähe der Enden in einer im wesentlichen planen Seitenfläche mit wenigstens einer Blasöffnung versehen sind, deren Blasrichtung von unten schräg zur Transportrichtung der Schußfäden in einen von Rietblättern gebildeten, im wesentlichen U-förmigen Kanal gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasöffnungen jeweils die Gestalt eines im wesentlichen quer zu der Achse des Röhrchens (10) verlaufenden Schlitzes (7) aufweisen, dessen Breite nicht größer als 0,8 mm ist und dessen Seitenwände derart gestaltet sind, daß der kleinste Strömungsquerschnitt auf einer Seite von einer Kante (32) begrenzt ist, deren Stärke nicht größer als 0,2 mm ist.

2. Düsen-Webmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die den Schlitz (7) zum freien Ende des Röhrchens (10) begrenzende Seitenwand (30) wenigstens etwa lotrecht zu der im wesentlichen planen Seitenfläche (6) verläuft, und daß die gegenüberliegende Seitenwand (31) mit einer dünnen Kante (32) versehen ist.

3. Düsen-Webmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dem freien Ende des Röhrchens (10) abgewandte Seitenwand (31) derart zur im wesentlichen planen Seitenfläche (6) geneigt ist, daß der Schlitz (7) nach außen konvergiert.

4. Düsen-Webmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem freien Ende des Röhrchens (10) abgewandte Seitenwand (31) um einen Winkel von etwa 20° zur im wesentlichen planen Seitenfläche (6) geneigt ist.

5. Düsen-Webmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Mitte des Schlitzes (7) in einem Abstand zu dem freien Ende des Röhrchens (10) angeordnet ist, der etwa dem drei-fachen der Breite des Schlitzes (7) ent­ spricht.

6. Düsen-Webmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Schlitzes (7) etwa das drei- bis vier-fache der Breite des Schlitzes (7) beträgt.

7. Düsen-Webmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Endwände des Schlitzes (7) wenigstens annähernd lotrecht zu den Seitenwänden (30, 31) des Schlitzes (7) verlaufen.

8. Düsen-Webmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen plane Seiten­ fläche (6) des Röhrchen um einen Winkel von etwa 10° zur Achse des Röhrchens (10) geneigt ist.