EP1335050B1 - Textilverarbeitungsmaschine mit einem Faserförderkanal und einer Faserführungsfläche - Google Patents

Textilverarbeitungsmaschine mit einem Faserförderkanal und einer Faserführungsfläche Download PDF

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EP1335050B1
EP1335050B1 EP03000507A EP03000507A EP1335050B1 EP 1335050 B1 EP1335050 B1 EP 1335050B1 EP 03000507 A EP03000507 A EP 03000507A EP 03000507 A EP03000507 A EP 03000507A EP 1335050 B1 EP1335050 B1 EP 1335050B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fibre
fiber
edge
channel
staple
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP03000507A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1335050A2 (de
EP1335050A3 (de
Inventor
Peter Anderegg
Dr. Herbert Stalder
Dr. Peter Artzt
Heinz Müller
Kurt Ziegler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
Publication of EP1335050A2 publication Critical patent/EP1335050A2/de
Publication of EP1335050A3 publication Critical patent/EP1335050A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1335050B1 publication Critical patent/EP1335050B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H4/00—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques
    • D01H4/02—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques imparting twist by a fluid, e.g. air vortex
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/11—Spinning by false-twisting
    • D01H1/115—Spinning by false-twisting using pneumatic means
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H4/00—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques
    • D01H4/38—Channels for feeding fibres to the yarn forming region

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for producing a spun yarn from a staple fiber composite according to the preamble of claim 1.
  • Such devices are known in the textile industry and are used in air spinning processes. Such a device discloses, for example, the font EP 854 214 (Equivalent to US 5,927,062 ), which in the FIG. 1 will be shown. It can be seen how a staple fiber strand 1 is supplied by a pair of outfeed rollers 2 (usually a drafting system) and passes through a fiber guiding element 3.
  • the fiber guiding element 3 has a fiber conveying channel 4 with a helical fiber guiding surface 5.
  • the staple fiber strand 1 is passed through the fiber guide surface 5, which ends at a fiber discharge edge 6.
  • a spindle 7 is provided with a Garn arrangementskanal 8 and the Garn Entryskanal 8 associated inlet port 9.
  • a fluid means for generating a vortex flow around the inlet port 9 is provided (fluid means not shown).
  • the fluid device generates a vortex flow 11 around the inlet mouth 9 or around the spindle 7.
  • the generated vortex flow 11 causes the free fiber ends 12 of the staple fiber structure 1 to surround the inlet mouth 9.
  • the movement of the fiber structure 1 in the direction of the arrow produces a relative rotating movement
  • the free fiber ends 12 around the inlet mouth 9 and thereby to the fiber structure 1. From the staple fiber strand 1 thus results in a spun yarn 10th
  • the present invention is concerned with the design of fiber guiding elements, such as the FIG. 1 shows.
  • the invention is particularly concerned with the design of fiber conveying channels and the associated fiber guiding surfaces.
  • FIG. 2 Another prior art, according to the Japanese script JP 3-10 63 68 , show the Figures 2 and 2a , In the FIG. 2 are essentially the same components as in the FIG. 1 shown (with a change, see FIG. 2a ). In particular, the outlet roller pair 2 and the spindle 7 with the Garn Adjustskanal 8 can be seen. Analogous to FIG. 1 Here, too, a fluid device 13 for generating a turbulent flow is shown. In this case, the fluid device 13 consists of a plurality of bores from which a fluid (preferably air) is injected under pressure into the space 14. The injected compressed air generates a vortex flow around the inlet mouth 9 of the spindle 7. As can be seen, the fiber guiding element 3a consists of two components.
  • a fluid preferably air
  • FIG. 2a In the FIG. 2a is the fiber guide element part 3b of FIG. 2 shown in a three-dimensional view.
  • the fiber guide element part 3b In contrast to FIG. 1 the fiber guide element part 3b has no helical but a flat fiber guide surface 15.
  • FIG. 1 lies in the absence of a fiber delivery edge. Instead of the fiber discharge edge, the fiber guide element part 3b has a blunt cone 16.
  • the purpose of this cone 16 is to produce a so-called false twine core. This is intended to prevent a false twist (twisting of the staple fiber strand) from the inlet mouth 9 propagating backwards through the fiber guide element 3 up to the nip of the pair of outlet rollers 2.
  • a false twist prevents a true turning or twisting of the free fiber ends 12 to form a yarn, because the core of the staple fiber strand rotates with the free fiber ends 12 with. That is, the false twist would prevent spinning of the fibers.
  • Attempts are made to realize the twist stop by the helical fiber guide surface 5, which is to make it impossible to twist the staple fiber strand 1 against the outlet rollers 2.
  • FIGS. 1 and 2 The well-known state of the art FIGS. 1 and 2 has various disadvantages which the device according to the invention attempts to eliminate or to minimize.
  • a disadvantage of in the FIGS. 1 . 2 and 2 A devices shown, for example, is that the fiber guide in the fiber guide element 3 or 3a is uncertain and that the function of the twist stop is not properly met under all conditions.
  • Another disadvantage is that the swirl stop shown in the figures can impede optimal fiber guidance.
  • Another critical issue that has not yet been satisfactorily solved in all previously cited published or unpublished documents is the guidance of the fiber structure between the nip line of the outfeed roller pair and the fiber guiding element (see, for example FIG. 1 or 2 ).
  • the staple fiber composite which consists of individual parallelized and untwisted fibers, has a relatively low strength, or a relatively low internal cohesion. Due to the (relatively high) rotational speeds of the outlet roller pair, air flows are created in the interstice between the nip line and the fiber guide element, which can disturb the flow of the staple fiber strand at this point. This influence can not only lead to a tearing of the staple fiber strand, but also affect the fiber guide itself and thus exert a negative influence on the yarn quality.
  • the object of the present invention is to eliminate or minimize the disadvantages of the prior art.
  • the fiber guide should in particular be designed such that the yarn quality of the spun yarn is improved.
  • the figure shows a device for producing a spun yarn with a fiber guide element 3c designed according to the invention, a fluid device 13 for producing a vortex flow 11 around the inlet mouth 9 of a spindle 7 with integrated yarn guide channel 8.
  • Die Fig. 3 shows a cross section of the device parallel to the conveying direction of the staple fiber strand (which is not shown in this figure).
  • the fiber guide element 3c shown in the figure has a fiber guide surface 18 according to the invention with a deflection point 17.
  • the deflection point 17 is in This example is formed by the design of the inventive fiber guide surface 18.
  • the fiber guiding surface 18 actually consists of two flat surfaces whose common cutting line forms the deflection point 17.
  • the fibers of the staple fiber strand are guided in a substantially flat arrangement lying next to one another.
  • a contribution to this flat arrangement also provides the fiber delivery edge 6.
  • the deflection point 17 (which is here formed as an additional edge) is dimensioned so that the fibers of the staple fiber strand are deflected such that the free fiber ends of the fibers, which are in the staple fiber composite, can take off (see Fig. 4 ).
  • the front as well as the rear fiber ends are lifted above all those fibers which are located on the surface of the staple fiber strand or immediately below.
  • both front and rear fiber ends are lifted.
  • the lifting of fiber ends at the deflection point 17 increases the number of free fiber ends in the staple fiber structure.
  • free fiber ends is meant those ends which are not within the staple fiber strand or are not connected to other fibers and thereby can be caught by the swirling flow.
  • By increasing the number of free fiber ends increases the number of Umwindefasern in the yarn and the quality of the spinning process itself. Overall, this can therefore increase the yarn quality.
  • the design of a deflection point such that the inventive effect of lifting the free fiber ends arises is therefore essential.
  • the international application PCT-CH 01-00569 The applicant shows in their figures and explained in their description an increase in their fiber guide surface.
  • the inventive design of the fiber guide surface has surprisingly a further advantage over the prior art.
  • the reduction of the cross section A of the fiber conveying channel 4 within a range has shown that the amount of air V flowing through was surprisingly increased. Due to the increased air flow V, the fiber guide between the outlet rollers and the input of the fiber guide element 3c, ie before the fiber guide element, could be substantially improved. The number of production interruptions, caused by breaks of the staple fiber bandage immediately after the discharge rollers, could be reduced. Likewise a measurable improvement of the yarn quality could be determined.
  • the cross section A of the fiber conveying channel 4 remains constant up to the deflection point 17 and from the deflection point or additional edge 17 the following cross-section B of the fiber conveying channel increases (see Fig. 3e ).
  • the cross sections A of the fiber conveying channel to the deflection point an amount of 0.5 to 10 mm 2 , preferably from 2 to 5 mm 2 , on.
  • the Fig. 3a shows a section according to the section lines II of the inventive device of Fig. 3 , Particularly well recognizable is the flat, inventive fiber guide surface 18 and the fiber discharge edge 6.
  • the fiber guide surface according to the invention has a convex, concave or selected surface. This deviation from the inherently optimal shape of the flat surface is particularly recommended in cases where the staple fiber composite has "sticky” or “slippery” fibers.
  • the embodiment according to Fig. 3b with the concave fiber guide surface 18.1 is particularly suitable for "slippery" fibers, which have a weak, mutual adhesion.
  • a convex variant of the fiber guide surface 18.2 according to the invention may be suitable for "sticky" fibers which have a stronger adhesion to one another (cohesion of the fibers is loosened, as a result of which more free fiber ends can arise).
  • the Fig. 3d shows a wavy fiber guide surface 18.3. This can help to obtain a flatter arrangement of fibers in the staple fiber strand.
  • the Fig. 3e was already explained; it shows how the cross section B of the fiber conveying channel after the deflection point (outline shown in dashed lines) is larger by the hatched area.
  • the Fig. 4 shows the same embodiment of the invention as Fig. 3 ,
  • the staple fiber strand 20 can be seen here.
  • the free fiber ends 19 of the fibers in the staple fiber strand 20 can stand out (shown by way of example). It can be seen that the free fiber ends 19 include both front and rear fiber ends (corresponding left or right of the deflection point 17).
  • the staple fiber strand 20 has more free fiber ends after passing through the deflection point 17. These free fiber ends can be better detected by the vortex flow 11 and placed around the inlet port 9.
  • the Fig. 4 a shows a section II of Fig. 4 , It can be seen how the staple fiber strand 20 has a flat configuration.
  • Fig. 5 shows a further variant of the invention, in which the fiber guide surface 22 has a cylindrical trough (fiber guide surface in front of the deflection point 17 is flat). This trough shape of the fiber guide surface 22 leads to a concave fiber delivery edge 6.1. Also shown is the end face 21 of the fiber delivery edge 6.1. How to get the other one Figures 5 a and 5 b can also take (make cuts of the Fig. 5 is) in this embodiment of the invention, the end face 21 is substantially perpendicular to the fiber delivery edge 6.1, and the yarn guide channel. 8
  • the end face can also have other shapes.
  • the end face 21 can be perpendicular to a straight discharge edge 6. It can also, like the Fig. 6b shows, have a convex shape (21.1) or, like the Fig. 6c shows, have a concave shape (21.2).
  • the fiber delivery edge 6 and the end face 21 do not have the full width of the fiber guide element 3c.
  • the width of the fiber guiding element 3c may conically taper in the vicinity of the fluid device 13, so the fiber delivery edge 6 and the end face 22.1 or 22.2 have only the width G (compare with FIG Fig. 6 a) ,

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines gesponnenen Fadens aus einem Stapelfaserverband gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.
    • Stand der Technik
  • Derartige Vorrichtungen sind in der Textiltechnik bekannt und werden in Luftspinnverfahren eingesetzt. Eine solche Vorrichtung offenbart beispielsweise die Schrift EP 854 214 (Äquivalent zu US 5,927,062 ), welche in der Figur 1 gezeigt wird. Man kann erkennen, wie ein Stapelfaserverband 1 von einem Auslaufwalzenpaar 2 (meist eines Streckwerks) geliefert wird und ein Faserführungselement 3 durchläuft. Das Faserführungselement 3 weist einen Faserförderkanal 4 mit einer wendelförmigen Faserführungsfläche 5 auf. Der Stapelfaserverband 1 wird durch die Faserführungsfläche 5 geführt, wobei diese an einer Faserabgabekante 6 endet. In einem gewissen Abstand zum Faserführungselement 3, beziehungsweise zur Faserabgabekante 6, ist eine Spindel 7 mit einem Garnführungskanal 8 und einer dem Garnführungskanal 8 zugehörigen Einlassmündung 9 vorgesehen. Zwischen dem Faserführungselement 3 und der Einlassmündung 9 ist eine Fluideinrichtung zur Erzeugung einer Wirbelströmung um die Einlassmündung 9 vorgesehen (Fluideinrichtung nicht gezeigt). Die Fluideinrichtung erzeugt eine Wirbelströmung 11 um die Einlassmündung 9, beziehungsweise um die Spindel 7. Durch die erzeugte Wirbelströmung 11 legen sich die freien Faserenden 12 des Stapelfaserverbandes 1 um die Einlassmündung 9. Durch die Bewegung des Faserverbandes 1 in Pfeilrichtung, entsteht eine relative rotierende Bewegung der freien Faserenden 12 um die Einlassmündung 9 und dadurch um den Faserverband 1. Aus dem Stapelfaserverband 1 entsteht somit ein gesponnener Faden 10.
  • Die vorliegende Erfindung befasst sich mit der Gestaltung von Faserführungselementen, wie sie die Figur 1 zeigt. Die Erfindung befasst sich insbesondere mit der Gestaltung von Faserförderkanälen und den zugehörigen Faserführungsflächen.
  • Ein weiterer Stand der Technik, gemäss der japanischen Schrift JP 3-10 63 68 , zeigen die Figuren 2 und 2a. In der Figur 2 werden im wesentlichen die gleichen Bauteile wie in der Figur 1 gezeigt (mit einer Änderung, siehe Figur 2a). Insbesondere sind das Auslaufwalzenpaar 2 und die Spindel 7 mit dem Garnführungskanal 8 erkennbar. Analog zu Figur 1 wird auch hier eine Fluideinrichtung 13 zur Erzeugung einer Wirbelströmung gezeigt. Dabei besteht die Fluideinrichtung 13 aus mehreren Bohrungen, aus denen ein Fluid (bevorzugt Luft) unter Druck in den Raum 14 eingeblasen wird. Die eingeblasene Druckluft erzeugt eine Wirbelströmung um die Einlassmündung 9 der Spindel 7. Wie zu erkennen ist, besteht das Faserführungselement 3a aus zwei Bauteilen.
  • In der Figur 2a wird das Faserführungselement-Teil 3b der Figur 2 in einer dreidimensionalen Ansicht gezeigt. Im Gegensatz zur Figur 1 weist das Faserführungselement-Teil 3b keine wendelförmige, sondern eine ebene Faserführungsfläche 15 auf. Ein weiterer Unterschied zu Figur 1 liegt im Fehlen einer Faserabgabekante. Anstelle der Faserabgabekante weist das Faserführungselement-Teil 3b einen stumpfen Kegel 16 auf. Der Zweck dieses Kegels 16 ist es, einen sogenannten falschen Garnkern zu produzieren. Dieser soll verhindern, dass sich ein Falschdrall (Verdrehen des Stapelfaserverbandes) von der Einlassmündung 9 rückwärts durch das Faserführungselement 3 bis gegen den Klemmspalt des Ausgangswalzenpaares 2 fortpflanzt. Ein Falschdrall verhindert ein echtes Drehen bzw. Verdrehen der freien Faserenden 12 zur Bildung eines Garnes, denn der Kern des Stapelfaserverbandes dreht sich mit den freien Faserenden 12 mit. Das heisst, der Falschdrall würde ein Verspinnen der Fasern verhindern. Im Stand der Technik gemäss Figur 1 wird versucht, den Drallstopp durch die wendelförmige Faserführungsfläche 5 zu realisieren, welche ein Verdrehen des Stapelfaserverbandes 1 gegen die Auslaufwalzen 2 hin verunmöglichen soll.
  • Einen weiteren Stand der Technik, der die erfindungsgemässe Vorrichtung betrifft, ist in einer weiteren, zum Zeitpunkt dieser Anmeldung noch unveröffentlichten Patentanmeldung der Anmelderin zu finden (internationale Anmeldenummer: PCT-CH 01-00569 ).
  • Der bekannte Stand der Technik der Figuren 1 und 2 weist verschiedene Nachteile auf, welche die erfindungsgemässe Vorrichtung zu beheben, beziehungsweise zu minimieren versucht. Ein Nachteil der in den Figuren 1, 2 und 2 a gezeigten Vorrichtungen besteht beispielsweise darin, dass die Faserführung im Faserführungselement 3 bzw. 3a ungewiss ist und dass die Funktion des Drallstopps nicht unter allen Bedingungen einwandfrei erfüllt wird. Ein weiterer Nachteil ist, dass der in den Figuren gezeigte Drallstopp eine optimale Faserführung behindern kann. Ein weiterer kritischer Punkt, der in allen bisher genannten veröffentlichten oder unveröffentlichten Schriften noch nicht zufriedenstellend gelöst wurde, ist die Führung des Faserverbandes zwischen der Klemmlinie des Auslaufwalzenpaares und dem Faserführungselement (siehe zum Beispiel Figur 1 oder 2). Der Stapelfaserverband, der aus einzelnen parallelisierten und unverdrehten Fasern besteht, hat eine relativ geringe Festigkeit, beziehungsweise einen relativ geringen inneren Zusammenhalt. Durch die (relativ hohen) Rotationsgeschwindigkeiten des Auslaufwalzenpaares entstehen im Zwickel zwischen Klemmlinie und Faserführungselement Luftströmungen, welche den Fluss des Stapelfaserverbandes an dieser Stelle stören können. Diese Beeinflussung kann dabei nicht nur zu einem Abreissen des Stapelfaserverbandes führen, sondern auch die Faserführung an sich beeinflussen und damit einen negativen Einfluss auf die Garnqualität ausüben.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist demgemäss, die Nachteile des Standes der Technik zu beheben oder zu minimieren. Die Faserführung soll insbesondere derart gestalten werden, dass die Garnqualität des gesponnenen Fadens verbessert wird.
    • Die Erfindung
  • Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemässen Merkmale im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
  • Die Erfindung und der Erfindungsgedanke werden nun in mehreren Ausführungsbeispielen anhand von Figuren erläutert, wobei die Erfindung und der Erfindungsgedanke nicht auf die in den Beispielen gezeigten Ausführungen eingeschränkt ist. Die beanspruchte Erfindung ist demgemäss nicht auf Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Ausführungsbeispiele sind vielmehr als Anreiz für den Fachmann zu verstehen, weitere Ausführungsformen der Erfindung zu finden.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1
    Stand der Technik aus der Schrift EP 854 214
    Fig. 2 und 2 a
    Stand der Technik gemäss der JP 3-10 63 68
    Fig. 3
    Eine mögliche Ausführungsform der Erfindung gemäss den Schnittlinien II-II der Fig. 3a
    Fig. 3 a
    Ein Schnitt gemäss den Schnittlinien I-I von Fig. 3
    Fig. 3b, 3c, 3d
    Verschiedene Varianten für die Ausführung der Faserführungsfläche entsprechend dem Querschnitt der Fig. 3a
    Fig. 3e
    Querschnitte des Faserförderkanals entsprechend Fig. 3
    Fig. 4
    Einen Querschnitt der erfindungsgemässen Vorrichtung gemäss der Fig. 3 mit einem Stapelfaserverband und einem gesponnenen Faden
    Fig. 4a
    Querschnitt gemäss den Schnittlinien I-I von Fig. 4
    Fig. 5 und 5a
    Weitere Ausführungsform der Erfindung mit einer kreissegmentförmigen Vertiefung der Faserabgabekante
    Fig. 5b
    Ein weiterer Querschnitt gemäss den Schnittlinien III-III der Fig. 5
    Fig. 6a, 6b
    Weitere Ausführungsformen der Erfindung mit unterschiedlichen Stirnflächen
    Fig. 6c
    Eine weitere Variante der Erfindung gemäss der Fig. 3
  • Die Erfindung und ihre Wirkungsweise wird nun anhand der Fig. 3 erläutert. Die Figur zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung eines gesponnenen Fadens mit einem erfindungsgemäss gestalteten Faserführungselement 3c, eine Fluideinrichtung 13 zur Erzeugung einer Wirbelströmung 11 um die Einlassmündung 9 einer Spindel 7 mit integriertem Garnführungskanal 8. Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt der Vorrichtung parallel zur Förderrichtung des Stapelfaserverbandes (der in dieser Figur nicht gezeigt wird). Das in der Figur gezeigte Faserführungselement 3c weist eine erfindungsgemässe Faserführungsfläche 18 mit einer Umlenkstelle 17 auf. Die Umlenkstelle 17 wird in diesem Beispiel durch die Gestaltung der erfindungsgemässen Faserführungsfläche 18 gebildet. Wie man der Figur entnehmen kann, besteht die Faserführungsfläche 18 eigentlich aus zwei ebenen Flächen, deren gemeinsame Schnittlinie die Umlenkstelle 17 bildet. Durch diese Gestaltung der Faserführungsfläche werden die Fasern des Stapelfaserverbandes in einer im wesentlichen flach nebeneinander liegenden Anordnung geführt. Ein Beitrag an diese flache Anordnung liefert auch die Faserabgabekante 6. Die Umlenkstelle 17 (die hier als Zusatzkante gebildet ist) ist dabei so dimensioniert, dass die Fasern des Stapelfaserverbandes derart umgelenkt werden, dass die freien Faserenden der Fasern, welche sich im Stapelfaserverband befinden, abheben können (siehe Fig. 4). An der Umlenkstelle 17 werden die vorderen wie auch die hinteren Faserenden vor allem derjenigen Fasern abgehoben, die sich an der Oberfläche des Stapelfaserverbandes oder unmittelbar darunter befinden. An der Umlenkstelle 17 werden sowohl vordere als auch hintere Faserenden abgehoben. Durch das Abheben von Faserenden an der Umlenkstelle 17 erhöht sich die Anzahl der freien Faserenden im Stapelfaserverband. Unter "freie Faserenden" sind diejenigen Enden zu verstehen, die nicht innerhalb des Stapelfaserverbandes liegen oder nicht mit andern Fasern verbunden sind und dadurch von der Wirbelströmung erfasst werden können. Durch die Erhöhung der Anzahl der freien Faserenden erhöht sich die Anzahl der Umwindefasern im Garn sowie die Qualität des Spinnprozesses an sich. Gesamthaft lässt sich dadurch also die Garnqualität erhöhen. Die Gestaltung einer Umlenkstelle derart, dass die erfindungsgemässe Wirkung des Abhebens der freien Faserenden entsteht, ist daher wesentlich. Die internationale Anmeldung PCT-CH 01-00569 der Anmelderin zeigt in ihren Figuren und erläutert in ihrer Beschreibung eine Erhöhung ihrer Faserführungsfläche. Diese Erhöhung dient aber nicht dem erfindungsgemässen Zweck, sondern der Lockerung von eventuellen Schmutzteilen innerhalb des Faserverbandes, damit ein Förderluftstrom diese besser erfassen und abtransportieren kann. Wie man aus den Figuren dieser Anmeldung entnehmen kann, ist die "Erhöhung" weder dazu geeignet noch dazu gedacht, die freien Faserenden der Fasern im Stapelfaserverband abzuheben und damit die erfindungsgemässe Wirkung zu bewirken.
  • Die erfindungsgemässe Gestaltung der Faserführungsfläche hat überraschenderweise einen weiteren Vorteil gegenüber dem Stand der Technik. Die Verringerung des Querschnittes A des Faserförderkanals 4 innerhalb eines Bereiches hat ergeben, dass die durchströmende Luftmenge V überraschenderweise erhöht wurde. Durch die erhöhte Luftströmung V konnte die Faserführung zwischen den Auslaufwalzen und dem Eingang des Faserführungselementes 3c, also vor dem Faserführungselement, wesentlich verbessert werden. Die Anzahl Produktionsunterbrüche, verursacht durch Abrisse des Stapelfaserverbandes unmittelbar nach den Auslaufwalzen, konnten verringert werden. Ebenso konnte eine messbare Verbesserung der Garnqualität festgestellt werden. Versuche haben ergeben, dass besonders gute Resultate erzielt werden, wenn der Querschnitt A des Faserförderkanals 4 bis zur Umlenkstelle 17 konstant bleibt und ab der Umlenkstelle oder Zusatzkante 17 der folgende Querschnitt B des Faserförderkanals zunimmt (siehe Fig. 3e). Bevorzugt weisen die Querschnitte A des Faserförderkanals bis zur Umlenkstelle einen Betrag von 0,5 bis 10 mm2, bevorzugt von 2 bis 5 mm2, auf.
  • Die Fig. 3a zeigt einen Schnitt gemäss den Schnittlinien I-I der erfindungsgemässen Vorrichtung von Fig. 3. Besonders gut erkennbar ist die ebene, erfindungsgemässe Faserführungsfläche 18 und die Faserabgabekante 6. Wie in den Fig. 3b, 3c und 3d zu entnehmen ist, kann es von Vorteil sein, wenn die erfindungsgemässe Faserführungsfläche eine konvexe, konkave oder gewählte Oberfläche aufweist. Diese Abweichung von der an sich optimalen Form der ebenen Fläche ist besonders in den Fällen empfehlenswert, wo der Stapelfaserverband "klebrige" oder "schlüpfrige" Fasern aufweist. Die Ausführungsform gemäss Fig. 3b mit der konkaven Faserführungsfläche 18.1 eignet sich besonders für "schlüpfrige" Fasern, welche eine schwache, gegenseitige Adhäsion aufweisen. Eine konvexe erfindungsgemässe Variante der Faserführungsfläche 18.2 kann sich bei "klebrigen" Fasern eignen, welche gegenseitig eine stärkere Adhäsion aufweisen (Zusammenhalt der Fasern wird gelockert, wodurch mehr freie Faserenden entstehen können). Die Fig. 3d zeigt eine wellige Faserführungsfläche 18.3. Diese kann helfen, eine flachere Anordnung von Fasern im Stapelfaserverband zu erhalten. Die Fig. 3e wurde bereits erklärt; sie zeigt wie der Querschnitt B des Faserförderkanals nach der Umlenkstelle (Umriss gestrichelt dargestellt) um die schraffierte Fläche grösser ist.
  • Die Fig. 4 zeigt dasselbe Ausführungsbeispiel der Erfindung wie Fig. 3. Zusätzlich ist hier der Stapelfaserverband 20 erkennbar. In dieser Figur ist eine der erfindungsgemässen Wirkungen klar erkennbar: An der Umlenkstelle 17 können die freien Faserenden 19 der Fasern im Stapelfaserverband 20 abheben (beispielhaft dargestellt). Man erkennt, dass die freien Faserenden 19 sowohl vordere als auch hintere Faserenden umfassen (entsprechend links oder rechts der Umlenkstelle 17). Beispielhaft kann man erkennen, wie der Stapelfaserverband 20 nach Passieren der Umlenkstelle 17 mehr freie Faserenden aufweist. Diese freien Faserenden können besser von der Wirbelströmung 11 erfasst werden und um die Einlassmündung 9 gelegt werden. Auf diese Weise können mehr freie Faserenden versponnen bzw. mehr Umwindefasern erzeugt werden, was den Spinnprozess an sich verbessert. Die Fig. 4 a zeigt einen Schnitt I-I der Fig. 4. Es ist erkennbar, wie der Stapelfaserverband 20 eine flache Anordnung besitzt.
  • Die folgenden Figuren zeigen verschiedene Ausführungsformen der Faserabgabekante 6 und der Stirnfläche 21. Die Fig. 5 zeigt eine weitere Variante der Erfindung, bei der die Faserführungsfläche 22 eine zylinderförmige Mulde aufweist (Faserführungsfläche vor der Umlenkstelle 17 ist eben). Diese Muldenform der Faserführungsfläche 22 führt zu einer konkaven Faserabgabekante 6.1. Auch gezeigt wird die Stirnfläche 21 der Faserabgabekante 6.1. Wie man den weiteren Figuren 5 a und 5 b auch entnehmen kann (stellen Schnitte der Fig. 5 dar) ist in diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Stirnfläche 21 im wesentlichen senkrecht zur Faserabgabekante 6.1, beziehungsweise zum Garnführungskanal 8.
  • Die Stirnfläche kann aber auch andere Formen aufweisen. Wie die Fig. 6 a zeigt, kann die Stirnfläche 21 senkrecht sein mit einer geraden Abgabekante 6. Sie kann aber auch, wie die Fig. 6b zeigt, eine konvexe Form (21.1) haben oder, wie die Fig. 6c zeigt, eine konkave Form (21.2) aufweisen. In den Fig. 6b und 6c werden auch Varianten gezeigt, bei denen die Faserabgabekante 6 und die Stirnseite 21 nicht die volle Breite des Faserführungselementes 3c besitzen. Gemäss der Erfindung kann sich die Breite des Faserführungselementes 3c in der Nähe der Fluideinrichtung 13 kegelförmig zuspitzen, so dass die Faserabgabekante 6 und die Stirnfläche 22.1, beziehungsweise 22.2, nur die Breite G aufweisen (vergleiche mit Fig. 6 a).
  • Die Erfindung ist nicht auf die explizit genannten Möglichkeiten und Ausführungsformen beschränkt. Diese Varianten sind mehr als Anregung für den Fachmann gedacht, um die Erfindungsidee möglichst günstig umzusetzen. Von den beschriebenen Ausführungsformen sind daher leicht weitere vorteilhafte Anwendungen und Kombinationen ableitbar, die ebenfalls den Erfindungsgedanken wiedergeben und durch diese Anmeldung geschützt werden sollen. Einige in der Beschreibung offenbarte Merkmale werden in den folgenden Ansprüchen kombiniert beansprucht. Es wäre aber auch denkbar, einzelne Merkmale der Beschreibung für sich alleine oder in anderer Kombination zu beanspruchen. Die Erfindung eignet sich im besonderen in Vorrichtungen zum Luftspinnen. Geschützt werden soll insbesondere das erfindungsgemässe Faserführungselement.
    • Legende
    • 1
    Stapelfaserverband
    2
    Auslaufwalzenpaar
    3
    Faserführungselement
    3a
    Faserführungselement
    3b
    Faserführungselement-Teil
    3c
    erfindungsgemäss gestaltetes Faserführungselement
    4
    Faserförderkanal
    5
    wendelförmige Faserführungsfläche
    6
    Faserabgabekante
    6.1
    konkave Faserabgabekante
    7
    Spindel
    8
    Garnführungskanal
    9
    Einlassmündung
    10
    gesponnener Faden
    11
    Wirbelströmung
    12
    freie Faserenden
    13
    Fluideinrichtung
    14
    Raum
    15
    ebene Faserführungsfläche
    16
    stumpfer Kegel
    17
    Umlenkstelle
    A
    Querschnitt vor Umlenkstelle
    B
    Querschnitt nach Umlenkstelle
    18
    erfindungsgemässe Faserführungsfläche
    18.1
    Variante der erfindungsgemässen Faserführungsfläche
    18.2
    Variante der erfindungsgemässen Faserführungsfläche
    18.3
    Variante der erfindungsgemässen Faserführungsfläche
    19
    freie Faserenden
    20
    Stapelfaserverband mit flacher Anordnung der Fasern
    21
    Stirnfläche
    21.1
    konvexe Stirnfläche
    21.2
    konkave Stirnfläche
    22
    Faserführungsfläche mit zylinderförmiger Mulde
    23
    Mittellinie des Garnführungskanals
    C
    Abstand von der Umlenkstelle (Zusatzkante) bis zur Faserabgabekante (parallel zur Mittellinie des Garnführungskanals)
    D
    Abstand von der Umlenkstelle (Zusatzkante) bis zur Faserabgabekante (vertikal zur Mittellinie des Garnführungskanals)
    E
    Abstand von der Faserabgabekante bis zur Einlassmündung der Spindel (parallel zur Mittellinie des Garnführungskanals)
    F
    Abstand von der Faserabgabekante bis zur Mittellinie des Garnführungskanals (vertikal zur Mittellinie des Garnführungskanals)
    G
    Breite der reduzierten Faserabgabekante

Claims (13)

  1. Vorrichtung zur Herstellung eines gesponnenen Fadens (10) aus einem Stapelfaserverband (1), enthaltend einen Faserförderkanal mit einer Faserführungsfläche, wobei die Faserführungsfläche an einer Faserabgabekante endet,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Faserführungsfläche (18, 18.1, 18.2, 18.3) derart angeordnet ist, dass die Fasern des Stapelfaserverbandes (20) in einer im wesentlichen flach nebeneinander liegenden Anordnung geführt werden, und dass
    die Faserführungsfläche (18, 18.1, 18.2, 18.3) eine Umlenkstelle (17) aufweist, weiche eine Umlenkung der Stapelfäserverbandes (20) verursacht, wobei die Umlenkung derart ist, dass die freien Faserenden (19) der Fasern im Stapelfaserverband (20) abheben.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt (A) des Faserförderkanals (4) bis zur Umlenkstelle (17) im wesentlichen konstant bleibt, wobei der Querschnitt (B) des Faserförderkanals (4) nach der Umlenkstelle bis zum Ende des Faserförderkanals (4) zunimmt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkstelle (17) durch Gestaltung der Faserführungsfläche (18, 18.1,18.2, 18.3) gebildet wird.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkstelle (17) durch eine Zusatzkante gebildet wird, ab welcher die Faserführungsfläche (18, 18.1,18.2, 18.3) mit einer Neigung zur ursprünglichen Ebene weiterführt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzkante einen vorgegebenen Abstand (C) von der Faserabgabekante (6) aufweist, wobei der Abstand (C) einen Betrag von 1 mm bis 4 mm, bevorzugt von 1.5 mm bis 2.5 mm hat.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzkante von der Faserabgabekante (6) einen vorgegebenen Abstand (D) aufweist, wobei der Abstand (D) von 0.2 mm bis 1 mm, bevorzugt von 0.4 mm bis 0.7 mm beträgt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Zusatzkante gerade, konkav gebogen, konvex gebogen, oder kombiniert konkav-konvexkonkav gebogen ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserabgabekante (6) eine konkave Vertiefung (6.1) aufweist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserabgabekante (6) eine zur Mittellinie (23) des Garnführungskanals (8) im wesentlichen senkrechte Stirnfläche (21) aufweist.
  10. Vorrichtung nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche konkav (21.2), konvex (21.1) oder wellenförmig gestaltet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt (A) des Faserförderkanals (4) bis zur Umlenkstelle (17) einen Betrag von 0.5 bis 10 mm2, bevorzugt von 2 bis 5 mm2 aufweist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass, in Förderrichtung der Fasern gesehen, nach dem Faserförderkanal (4) und der Faserabgabekante (6, 6.1),
    in einem Abstand (E) eine Spindel (7) angeordnet ist, die einen Garnführungskanal (8) mit einer Einlassmündung (9) aufweist,
    wobei um die Einlassmündung (9) des Garnführungskanals (8) eine Fluideinrichtung (13) zur Erzeugung einer Wirbelströmung (11) um die Einlassmündung (9) vorgesehen ist.
  13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserabgabekante (6, 6.1)
    den vorgegebenen Abstand (E) von der Einlassmündung (9) aufweist, wobei der Abstand (E) von 0.1 mm bis 1 mm , bevorzugt von 0.3 mm bis 0.7 mm beträgt,
    und/oder
    einen vorgegeben Abstand (F) von der Mittellinie (23) des Garnführungskanals (8) aufweist, wobei der Abstand (F) einen Betrag von 10% bis 40% des Durchmessers des Garnführungskanals (8) aufweist.
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