EP1347084A1 - Luftspinnvorrichtung mit Kanalauskleidung - Google Patents

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EP1347084A1
EP1347084A1 EP03006016A EP03006016A EP1347084A1 EP 1347084 A1 EP1347084 A1 EP 1347084A1 EP 03006016 A EP03006016 A EP 03006016A EP 03006016 A EP03006016 A EP 03006016A EP 1347084 A1 EP1347084 A1 EP 1347084A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fiber
swirl chamber
face
jet nozzle
guide element
Prior art date
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Granted
Application number
EP03006016A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1347084B1 (de
Inventor
Herbert Dr. Stalder
Olivier Wüst
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
Publication of EP1347084A1 publication Critical patent/EP1347084A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1347084B1 publication Critical patent/EP1347084B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a device for producing a spun Thread from a staple fiber association according to the preamble of claim 1.
  • Such devices are known in textile technology and are used for air spinning processes used. Such a device is disclosed, for example, by the document EP 854 214 (equivalent to US 5,927,062), which is shown in FIG. 1.
  • the fiber guide element 3.1 has a fiber feed channel 4 with a helical fiber guide surface 5 on.
  • the staple fiber bandage 1 is guided through the fiber guide surface 5, which ends at a fiber delivery edge 6.
  • At a certain distance from the Fiber guide element 3.1, or to the fiber delivery edge 6, is a spindle 7 with a yarn guide channel 8 and one associated with the yarn guide channel 8 Inlet mouth 9 provided.
  • FIG. 1 shows the air spinning device only schematically.
  • the Room 14 is normally enclosed by a housing and can therefore be used as a swirl chamber (14.1, see the following figures).
  • a fluid is usually compressed air is used. Due to the vortex flow 11 generated the free fiber ends 12 of the staple fiber assembly 1 around the inlet mouth 9.
  • a spun thread thus arises from the staple fiber structure 1 10th
  • the present invention is concerned with guiding the out of the fluid device flowing fluids (air). She is particularly concerned with the area of the swirl chamber 14.1 in the immediate vicinity of the outlet openings for the fluid.
  • FIG. 2 shows essentially the same components as in FIG shown in Figure 1 (with a change, see Figure 2a).
  • the outlet roller pair 2 and the spindle 7 with the yarn guide channel 8 can be seen.
  • Analogous to Figure 1 also generates a fluid device of a vortex flow here.
  • the jet nozzles consist of the Usually cylindrical bores from which a fluid (preferably air) under pressure in the vortex chamber 14.1 is pressed into it.
  • the vortex chamber 14.1 has a circular one Cross-section.
  • the fiber guide element 3.1 contains a sheathing 3a, which also forms the fiber feed channel 4.
  • a swirl chamber housing 15 In the device according to this Figure is the fluid device (represented by the bores or jet nozzles 13.1) integrated in the casing of the fiber guide element 3a.
  • the device is the swirl chamber housing 15 and the casing of the fiber guide element 3a two separate components. But it is quite possible and from the State of the art to construct both components as one element (in one piece). Whether these elements are constructed in one piece or as separate components irrelevant for the present application.
  • the fiber guide element 3.1 of FIG. 2 is in a three-dimensional View shown.
  • the fiber guide element 3.1 has FIG 2 not a helical, but a flat fiber guide surface 16.
  • Another The difference to Figure 1 is the lack of a fiber delivery edge. Instead of the fiber delivery edge the fiber guide element part 3b has a blunt cone. The The purpose of this cone 16 is to produce a so-called false yarn core.
  • the object of the present invention is to improve the flow conditions in the swirl chamber and thus the yarn values of the yarn produced.
  • the area of the vortex chamber should be in the immediate vicinity of the outlet openings of the Jet nozzles are improved in terms of flow.
  • the object of the invention is characterized by the features according to the invention Part of the main claim 1 solved. Further advantageous or preferred Embodiments of the invention are set out in the dependent claims.
  • the end face of the fiber guiding element adjoining the swirl chamber can can also be designed so that it serves as a guide surface for the vortex flow.
  • the end face can be designed in this way that it at least doesn’t disturb the vortex flow (because the Front surface has a greater inclination than the direction of flow of the emerging Fluid). In both cases, the adaptation of the end face also improves the inventive one Effect.
  • the fiber feed channel becomes the fiber guide between the outlet rollers and the entrance of the fiber feed channel (see Figure 1 or 2) improved.
  • the increased air flow the continuous bundle of loose staple fibers "sucks" through the fiber feed channel more intensely in the fiber feed channel.
  • the individual fibers in the staple fiber structure are better aligned by this flow, and the staple fiber dressing has less the tendency to "flutter” (from the Airflow around the rotating discharge rollers).
  • the number of production interruptions, caused by tears of the staple fiber association immediately after the Outlet rollers could be reduced by the configurations according to the invention. A measurable improvement in yarn quality was also found.
  • FIG. 3 shows a first embodiment of the invention.
  • the inventive The mode of operation will be explained somewhat using this figure.
  • the tunnel lining 17 can be in one piece or in several pieces, preferred to be in two pieces.
  • the fiber feed channel 4 is covered by the tunnel lining 17 jacketed.
  • the tunnel lining 17 is shaped such that at the end of the fiber feed channel 4 a paragraph 18 to the swirl chamber housing 15 is formed.
  • the face of the Paragraph 18 serves for the fluid emerging from the jet nozzles 13.1 (not shown) as a guiding surface.
  • the outlet openings of the jet nozzles for the fluid (usually air) have an elliptical shape in the swirl chamber 14.1 (see FIG.
  • FIG. 3 a shows the cross section 3 according to section I-I. In this Cross section can be seen that the device four individual jet nozzles 13.1 having.
  • the invention is not limited to only devices with four jet nozzles can be used. This means that it can also be used with devices with fewer or more than four jet nozzles.
  • FIG 3 is also clearly visible, like the jet nozzles 13.1, an inclination ⁇ to the direction of fiber transport (Material flow direction 19).
  • the angle of inclination ⁇ can amount to 45 ° to 88 °, but preferably the angle of inclination ⁇ is 70 ° to the material flow direction 19.
  • the angle of inclination of the end face of paragraph 18 to the material flow direction also has the same amount (shown in this first embodiment) are 70 °).
  • this first variant of the invention it is also easy to see how the end face 20 of the fiber guiding element 3 adjoining the swirl chamber 14.1 has the same angle of inclination to the material flow direction 19 as the holes in FIG Jet nozzles 13.1.
  • the angle of inclination of the holes corresponds to the direction of flow of the exiting fluid.
  • Figure 3 b shows a section of this first invention Variant according to section lines II-II.
  • the end face 20 of the fiber guide element 3 in alignment in the swivel bracket the end face of the shoulder 18. It can also be seen in FIG. 3a that the bores 13.1 are arranged rotationally symmetrically.
  • FIG. 3 c shows a top view of the fiber guide element 3.
  • the end face 20 of the fiber guiding element adjoining the swirl chamber 3 has a conical surface.
  • the conical end face 20 is cut off by a surface which forms the fiber delivery edge 6. From this It can be clearly seen from the figure that the end face 20 has a corresponding design can have a corresponding effect on the flow in the swirl chamber.
  • This figure also shows a half-shell of the tunnel lining 17.1 shown.
  • the tunnel lining can be in one piece or, as here shown, consist of two half-shells (upper half-shell not shown).
  • FIG. 4 shows an embodiment in which the end face 21 of the Fiber guide element 3 a larger i.e. steeper inclination to the material flow direction 19 has as the flow direction of the fluid (has inclination ⁇ ).
  • the area 21 has a larger (steeper) angle of inclination to the material flow direction 19 than the bores of the jet nozzles 13.1.
  • the surface 21 is flat and not conical. The steeper angle of the end face 21 causes this surface has a different effect on the vortex flow. Depending on the application this variant of the front face or another one may prove to be favorable Angle of inclination to choose.
  • the surface is the End face 21 of the fiber guide element 3 in the swirl chamber is also not conical. This is particularly evident from FIG. 4 a, which shows a section according to FIG Section line I-I of Figure 4 represents.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of the invention.
  • the device in FIG. 5 differs from the preceding devices in the fiber guide element 22.
  • the end face 20 of the fiber guide element 22 in the swirl chamber has the same inclination as the jet nozzles 13.1 (inclination ⁇ ).
  • the end face of the shoulder 18 also has the same inclination, so that the surfaces 18 and 20 form an aligned, conical surface.
  • variants are also conceivable in which (in contrast to FIG. 4) the end face of the fiber guide element in the swirl chamber has a lower inclination than the shoulder 18 (not shown in the figures).
  • the fiber guide element 22 from FIG. 5 has a deflection point 23.
  • the deflection point 23 is designed as an edge; however, other types of deflection points can also be used Find application.
  • the remaining elements of the figure correspond to the previous one Description of why this is not discussed in more detail here.
  • the mode of action the deflection point 23 is explained in the following figure 6. Experiments have shown that in addition to using paragraph 18 as a baffle for the air as well the adaptation of the end face 20, especially with the use of a deflection point 23 good results regarding yarn quality can be achieved.
  • FIG. 6 tries to explain the mode of operation of the deflection point 23 somewhat. A More detailed explanation of the functioning of such deflection points can be at the time this application unpublished patent application by the applicant CH 0235/02 can be removed.
  • the fiber guiding element 22 with a deflection point guides one Staple fiber dressing 24 with the fibers arranged flat in the direction of the spindle 7.
  • the figure shows what the effect of the deflection point 23 is: at the deflection point 23, the free fiber ends 25 of the fibers in the staple fiber structure 24 can lift off (shown as an example). It can be seen that the free fiber ends 25 both front as well as rear fiber ends (corresponding to the left or right of the deflection point 23).
  • the staple fiber bandage 24 follows Pass the deflection point 23 more free fiber ends on or on the surface of the Has staple fiber dressing 24.
  • the deflection point thus increases the number of free fiber ends on or in the immediate vicinity of the surface of the staple fiber bandage. These free fiber ends can thus be better captured by the vortex flow 11 (or more free fiber ends are detected) and placed around the inlet mouth 9. This way, more free fiber ends can be spun, respectively more so-called wrapping fibers are produced, which affects the spinning process and the quality improves.
  • the spun thread 10 thus has a higher proportion of winding fibers and therefore higher strength than yarns from spinning devices without Deflection.
  • FIG. 7 has a tunnel lining 26, which is shaped such that at the end of the fiber conveying channel 4 Paragraph 29 with angle of inclination ⁇ arises.
  • the tunnel lining 26 preferably has one Thickness a which is in a range of 0.1 to 3 mm.
  • the thickness a is preferably Tunnel lining 0.5 mm.
  • the bore of the jet nozzle 13.1 arranged is.
  • the shoulder 29 is arranged so close to the opening of the jet nozzle 13.1, that the front side serves as a guide surface for the emerging flow.
  • the figure shows how the shoulder 29 is aligned with the bore.
  • the The bore is also aligned with the inner surface or lateral surface of the swirl chamber 14.1 arranged so that the bore 13.1 "tangentially aligned" in the inside of the Vortex chamber housing 15, or tangentially into the vortex chamber 14.1 enters. It cannot be seen in this figure that the jet nozzle 13.1 has an angle of inclination ⁇ can have to the material flow direction (see previous figures).
  • the inclination ⁇ of the jet nozzle to the material flow direction can range from 45 ° to 88 °, preferably in a range from 58 ° to 75 °, but inclinations are preferred used for the material flow direction of ⁇ equal to 60 ° or 70 ° (based on the Angle ⁇ of the previous figures).
  • the angle of inclination ⁇ of the front of the heel 29 may have a different amount than the angle of inclination ⁇ .
  • the most suitable The angle of inclination ⁇ can best be determined empirically for the specific application. Tests have shown that an angle of inclination ⁇ is suitable in most cases which has the same amount as the angle ⁇ . But the invention sees also use different angles.
  • the heel can be aligned with the holes recognizable from FIG. 7 b.
  • the tunnel lining 27 has a shoulder 30 an end face, which even has an inclination angle of 90 °.
  • the face of the paragraph can also be in alignment if the angle of inclination is not 90 ° is (see for example Figure 7).
  • the tunnel lining 28 has a paragraph 31 in FIG. 7 a, which (from the foot of the paragraph measured) has a distance d from the geometric center of the bore 13.1.
  • the inventive concept becomes apparent from a comparison of the paragraphs shown in FIGS. 7, 7 a and 7 b particularly recognizable: it is the idea, a paragraph or a surface to be provided in the middle or immediate vicinity of the outlet openings of the fluid device, which serves as a guiding surface for the exiting fluid (air). "Guiding" these guiding surfaces the emerging flow or vortex flow in a suitable manner, so that the vortex flow is optimally adapted to needs. It is essential that the paragraphs the tunnel linings or possibly also those facing the vortex chamber 14.1 or adjacent end faces of the fiber guide elements, the vortex flow manage cheaply. This is an essential functional feature of the invention. It is the most favorable form and arrangement of the paragraph for the respective application to choose.
  • the heel can therefore be aligned with a corresponding angle of inclination or arranged at a corresponding distance from the outlet opening of the bores 13.1 become.
  • Which is the cheapest option is empirical in the specific application (e.g. depending on the type of yarn or quality to be produced) determine.
  • the goal is in any case, the paragraph or the end face of the fiber guide element to be used as a guiding surface and thus optimal flow conditions or to achieve vortex flows for yarn formation.
  • the conscious use of this Surfaces as guiding surfaces for the vortex flow produce noticeable improvements of the spinning process.
  • devices are known from the prior art, which have vertebral chambers with shoulders (see for example Figure 2), it was previously not known to design such paragraphs as guiding surfaces. Such from the Previously known paragraphs were previously manufacturing technology in the vortex chambers contain or at least never had the function according to the invention.
  • FIG. 8 shows preferred arrangements of the jet nozzles.
  • the two Figures correspond to cross-section I-I from Figure 3, with correspondingly adapted Hole arrangement (compared to the arrangement of Figure 3).
  • the swirl chamber housing has a circular inner surface and the bore of each Jet nozzle "tangentially aligned" into the inner surface of the swirl chamber housing runs.
  • the inventive idea can also be applied to devices implement where the holes are not tangentially aligned in the cross section of the Vortex chamber housing run.
  • Figures 8 and 8 a therefore show only preferred Embodiments for implementing the invention.
  • FIG. 8 shows a variant, in which the longitudinal axis of the bore 33 of a jet nozzle parallel to the fiber guide surface 16 runs.
  • the tangential and aligned transition from the hole to the circular inner surface of the swirl chamber thus takes place in the zenith 34.
  • the fluid device in the swirl chamber housing a total of three or preferably four rotationally symmetrical arranged jet nozzles 13.1.
  • FIG. 8 a also shows four rotationally symmetrical jet nozzles.
  • the bores are arranged rotated about the longitudinal axis of the device (compare with FIG. 8).
  • the bore 33 of the one jet nozzle can also be arranged such that its longitudinal axis 35 pierces the lateral surface of the swirl chamber in the zenith 34.
  • the bore 33 of the one jet nozzle can also be arranged in a region between the latter two positions.
  • a plurality of jet nozzles are preferably used, which are arranged or distributed rotationally symmetrically around the longitudinal axis of the device (see FIGS. 8 or 8 a).
  • the invention and the inventive concept are not limited to those explicitly mentioned here Possibilities and embodiments limited.
  • the described and shown Variants are more than suggestions for the expert, the invention idea as far as possible cheap to use for each case.
  • the described embodiments are therefore easily advantageous arrangements and combinations derivable, which also reflect the inventive concept and through this application should be protected.
  • Some of the previously disclosed in the description and described features could also be claimed individually. It would be too conceivable, some of these features from the description in a different combination to claim as in the following claims.
  • the invention is particularly suitable in devices for air spinning, air preferably being used as the fluid becomes.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

Die Anmeldung betrifft eine Vorrichtung zum Luftspinnen, d.h. zur Herstellung eines gesponnenen Fadens (10) aus einem Stapelfaserverband (1, 24). Die Vorrichtung enthält insbesondere ein Faserführungselement (3, 22), einen Faserförderkanal (4) und ein dem Faserführungselement (3, 22) anschliessendes Wirbelkammer-Gehäuse (15). Das Wirbelkammer-Gehäuse (15) enthält ihrerseits eine in einem Abstand zum Faserführungselement (3, 22) angeordnete Spindel (7) mit einem Garnführungskanal (8). Des Weiteren enthält das Wirbelkammer-Gehäuse (15) eine Fluideinrichtung mit mindestens einer Strahldüse (13.1) zur Erzeugung einer Wirbelströmung (11) um die Einlassmündung (9) des Garnführungskanals. Erfindungsgemäss weist der Faserförderkanal (4) eine Tunnelauskleidung (17, 26, 27, 28) auf, welche derart dimensioniert ist, dass am Ende des Faserförderkanals (4) ein Absatz zum Wirbelkammer-Gehäuse (15) entsteht, wobei die Stirnfläche des Absatzes (18, 29, 30, 31) als Leitfläche für das Fluid dient, welches aus der oder den Strahldüsen (13.1) austritt. <IMAGE>

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 für 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 3.1 durchläuft. Das Faserführungselement 3.1 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 3.1, beziehungsweise zur Faserabgabekante 6, ist eine Spindel 7 mit einem Garnführungskanal 8 und einer dem Garnführungskanal 8 zugehörigen Einlassmündung 9 vorgesehen. Zwischen dem Faserführungselement 3.1 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 im Raum 14. Die Figur 1 zeigt die Luftspinnvorrichtung nur schematisch. Der Raum 14 ist normalerweise durch ein Gehäuse abgeschlossen und kann daher als Wirbelkammer (14.1, siehe folgende Figuren) bezeichnet werden. Als Fluid wird üblicherweise komprimierte Luft verwendet. 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 Führung des aus der Fluideinrichtung fliessenden Fluids (Luft). Sie befasst sich insbesondere mit dem Bereich der Wirbelkammer 14.1 in unmittelbarer Nähe der Austrittsöffnungen für das Fluid.
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 erzeugt auch hier eine Fluideinrichtung einer Wirbelströmung. Dabei besteht die Fluideinrichtung aus mehreren Strahldüsen 13.1. Die Strahldüsen bestehen aus in der Regel zylinderförmigen Bohrungen, aus denen ein Fluid (bevorzugt Luft) unter Druck in die Wirbelkammer 14.1 hineingepresst wird. Die Wirbelkammer 14.1 hat einen kreisförmigen Querschnitt. Die einströmende Druckluft erzeugt durch ihre, durch die Bohrungsanordnung resultierende, Strömungsrichtung und durch die kreisförmigen Querschnitt der Wirbelkammer 14.1 eine Wirbelströmung um die Einlassmündung 9 der Spindel 7. Wie in der Figur 2 zu erkennen ist, enthält das Faserführungselement 3.1 eine Ummantelung 3a, welche auch den Faserförderkanal 4 bildet. Unmittelbar an die Ummantelung 3a schliesst ein Wirbelkammer-Gehäuse 15 an. In der Vorrichtung gemäss dieser Figur ist die Fluideinrichtung (dargestellt durch die Bohrungen bzw. Strahldüsen 13.1) in der Ummantelung des Faserführungselement 3a integriert. In der gezeigten Vorrichtung sind das Wirbelkammer-Gehäuse 15 und die Ummantelung des Faserführungselement 3a zwei getrennte Bauteile. Es ist aber durchaus möglich und aus dem Stand der Technik bekannt, beiden Bauteile auch als ein Element zu konstruieren (einstückig). Ob diese Elemente einstückig oder als getrennte Bauteile konstruiert sind ist für die vorliegende Anmeldung unerheblich.
In der Figur 2a wird das Faserführungselement 3.1 der Figur 2 in einer dreidimensionalen Ansicht gezeigt. Im Gegensatz zur Figur 1 weist das Faserführungselement 3.1 Figur 2 keine wendelförmige, sondern eine ebene Faserführungsfläche 16 auf. Ein weiterer Unterschied zu Figur 1 liegt im Fehlen einer Faserabgabekante. Anstelle der Faserabgabekante weist das Faserführungselement-Teil 3b einen stumpfen Kegel 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 3.1 bis gegen den Klemmspalt des Ausgangswalzenpaares 2 fortpflanzt (sog. Drallstopp). Ein Falschdrall verhindert ein echtes Drehen bzw. Verdrehen der freien Faserenden 12 um den (unverdrehten) Garnkern. Im Fall eines Falschdralles, dreht sich der Kern des Stapelfaserverbandes mit den freien Faserenden 12 mit und verhindert ein Verspinnen der Fasern. Im Stand der Technik gemäss Figur 1 wird der Drallstopp durch die wendelförmige Faserführungsfläche 5 realisiert, welche ein Verdrehen des Stapelfaserverbandes 1 gegen die Auslaufwalzen 2 hin verunmöglichen soll.
Einen anderen Stand der Technik, der die erfindungsgemässe Vorrichtung betrifft, ist in einer zum Zeitpunkt dieser Anmeldung noch unveröffentlichten Patentanmeldung der Anmelderin zu finden (internationale Anmeldenummer: PCT-CH 01-00569).
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung der Strömungsverhältnisse in der Wirbelkammer und damit der Garnwerte des produzierten Garnes. Insbesondere soll der Bereich der Wirbelkammer in unmittelbarer Nähe der Austrittsöffnungen der Strahldüsen strömungstechnisch verbessert werden.
Die Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die erfindungsgemässen Merkmale im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte oder bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
Versuche mit erfindungsgemäss ausgestalteten Luftspinnvorrichtungen haben überraschenderweise ergeben, dass die Luftzuströmung durch den Faserförderkanal mit einer Tunnelauskleidung und entsprechend gestaltetem Absatz, sowie einer günstigen Gestaltung der die Wirbelkammer angrenzenden Stirnfläche des Faserführungselementes, eine bis zu 50 prozentigen Erhöhung der zugeströmten Luftmenge bewirken kann. Weitere Versuche haben ergeben, dass die unerwartete Verbesserung der Strömungsverhältnisse auf zwei unterschiedliche Effekte zurückzuführen sind. Zum einen hat die Verringerung des Querschnittes des Faserförderkanals durch die Tunnelauskleidung die unerwartete Wirkung gebracht, dass sich die durchströmende Luftmenge erhöht hat. Zum andern hat eine bewusste Gestaltung des Absatzes der Tunnelauskleidung zum Wirbelkammer-Gehäuse eine wesentliche Verbesserung der Strömungsverhältnisse in der Kammer selbst bewirkt. Die bewusste Gestaltung des Absatzes als Leitfläche hat auf die aus den Strahldüsen austretende Luft (oder anderes Fluid) eine unerwartete Wirkung. Diese Gestaltung bewirkt eine Verbesserung der Strömungsverhältnisse in der Wirbelkammer sowie eine Verbesserung der Strömungsverhältnisse im Faserförderkanal. Die die Wirbelkammer angrenzende Stirnfläche des Faserführungselementes kann ebenfalls derart gestaltet werden, dass sie als Leitfläche für die Wirbelströmung dient. In einer weiteren Ausführungsart der Erfindungsidee, kann die Stirnfläche derart gestaltet werden, dass sie die Wirbelströmung zumindest nicht stört (dadurch, dass die Stirnfläche eine grössere Neigung aufweist als die Strömungsrichtung des austretenden Fluids). In beiden Fällen verbessert die Anpassung auch der Stirnfläche die erfindungsgemässe Wirkung.
Durch die erhöhte Luftströmung bzw. den Luftdurchsatz (Menge pro Zeiteinheit) durch den Faserförderkanal wird die Faserführung zwischen den Auslaufwalzen und dem Eingang des Faserförderkanals (siehe Figur 1 oder 2) verbessert. Die erhöhte Luftströmung durch den Faserförderkanal "saugt" den kontinuierlichen Verband loser Stapelfasern intensiver in den Faserförderkanal. Die einzelnen Fasern im Stapelfaserverband werden durch diese Strömung besser ausgerichtet, und der Stapelfaserverband hat weniger die Neigung, vor dem Einlaufen in den Faserförderkanal zu "flattern" (von der Luftströmung um die rotierenden Auslaufwalzen verursacht). Die Anzahl Produktionsunterbrüche, verursacht durch Abrisse des Stapelfaserverbandes unmittelbar nach den Auslaufwalzen, konnte durch die erfindungsgemässen Ausgestaltungen verringert werden. Ebenso konnte eine messbare Verbesserung der Garnqualität festgestellt werden.
Im folgenden wird die Erfindung und der Erfindungsgedanke anhand von in Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert, wobei die Erfindung nicht auf die in den Beispielen gezeigten Ausführungen eingeschränkt ist.
Es zeigt:
Figur 1
Stand der Technik aus der Schrift EP 854 214
Figuren 2 und 2 a
Stand der Technik gemäss der JP 3-10 63 68
Figur 3
eine erste Ausführungsform der Erfindung
Figur 3 a
Schnitt der erfindungsgemässen Vorrichtung gemäss Figur 3
Figur 3 b
einen zweiten Schnitt der Ausführungsform gemäss Figur 3
Figur 3 c
Faserführungselement und Halbschale der Tunnelauskleidung
Figur 4
weitere Variante der Erfindung
Figur 4 a
Schnitt I-I aus der Figur 4
Figur 5
weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung
Figur 6
schematische Darstellung des Spinnprozesses
Figuren 7, 7 a, 7 b, 8, 8 a
weitere Ausführungsformen der Erfindung
Die Figur 3 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung. Die erfindungsgemässe Wirkungsweise soll anhand dieser Figur etwas erläutert werden. In der Figur ist ein Faserführungselement 3 erkennbar, das von einer hohlzylinderförmigen Tunnelauskleidung 17 umgeben ist. Die Tunnelauskleidung 17 kann einstückig oder mehrstückig, bevorzugt zweistückig, sein. Der Faserförderkanal 4 wird von der Tunnelauskleidung 17 ummantelt. Die Tunnelauskleidung 17 ist derart geformt, dass am Ende des Faserförderkanals 4 ein Absatz 18 zum Wirbelkammer-Gehäuse 15 entsteht. Die Stirnfläche des Absatzes 18 dient für das aus den Strahldüsen 13.1 austretende Fluid (nicht gezeigt) als Leitfläche. Die Austrittsöffnungen der Strahldüsen für das Fluid (normalerweise Luft) in die Wirbelkammer 14.1 weisen eine elliptische Form auf (siehe Figur 3). In dieser ersten Ausführungsform der Erfindung ist das Faserführungselement 3 und die dazugehörige Tunnelauskleidung 17 im Wirbelkammer-Gehäuse 15 eingebaut. Wie in den folgenden Figuren noch gezeigt wird, muss das Wirbelkammer-Gehäuse 15 nicht zwingend auch das Faserführungselement 3 und dessen Tunnelauskleidung 17 umfassen. Die beiden letztgenannten Elemente können auch ein eigenes Gehäuse aufweisen, das an das Wirbelkammer-Gehäuse 15 angrenzt (siehe z.B. Figur 7). In der Figur 3ist auch die Spindel 7 mit ihrem Garnführungskanal 8 zu sehen. Die Figur 3 a zeigt den Querschnitt der erfindungsgemässen Vorrichtung von Figur 3 gemäss dem Schnitt I-I. In diesem Querschnitt ist erkennbar, dass die Vorrichtung vier einzelne Strahldüsen 13.1 aufweist. Die Erfindung ist nicht darauf eingeschränkt, dass sie nur an Vorrichtungen mit vier Strahldüsen Anwendung finden kann. Das heisst, sie kann auch bei Vorrichtungen mit weniger oder mehr als vier Strahldüsen Anwendung finden. In der Figur 3 ist auch gut erkennbar, wie die Strahldüsen 13.1 eine Neigung α zur Fasertransportrichtung (Materialflussrichtung 19) aufweisen. Der Neigungswinkel α kann einen Betrag von 45° bis 88° aufweisen, bevorzugt beträgt der Neigungswinkel α aber 70° zur Materialflussrichtung 19. Der Neigungswinkel der Stirnfläche des Absatzes 18 zur Materialflussrichtung weist in dieser ersten Ausführungsform ebenfalls den gleichen Betrag auf (dargestellt sind 70 °). In dieser ersten Variante der Erfindung ist auch gut erkennbar, wie die die Wirbelkammer 14.1 angrenzende Stirnfläche 20 des Faserführungselementes 3 den gleichen Neigungswinkel zur Materialflussrichtung 19 hat wie die Bohrungen der Strahldüsen 13.1. Der Neigungswinkel der Bohrungen entspricht der Strömungsrichtung des austretenden Fluids. Die Figur 3 b zeigt einen Schnitt dieser ersten erfindungsgemässen Variante gemäss den Schnittlinien II-II. Hier ist besonders gut erkennbar, wie die Stirnfläche 20 des Faserführungselementes 3 in der Wirbelklammer fluchtend mit der Stirnfläche des Absatzes 18 ist. Weiter ist in der Figur 3 a erkennbar, dass die Bohrungen 13.1 rotationssymmetrisch angeordnet sind.
Die Figur 3 c zeigt eine Aufsicht des Faserführungselementes 3. Darin ist gut erkennbar, dass die die Wirbelkammer angrenzenden Stirnfläche 20 des Faserführungselementes 3 eine kegelförmige Oberfläche aufweist. Die kegelförmige Stirnfläche 20 wird durch eine Fläche abgeschnitten, welche die Faserabgabekante 6 bildet. Aus dieser Figur ist gut erkennbar, dass die Stirnfläche 20 durch entsprechende Gestaltung eine entsprechende Wirkung auf die Strömung in der Wirbelkammer haben kann. Bevorzugt weist die Stirnfläche 20 daher die gleiche oder eine grössere Neigung zur Materialflussrichtung auf als die Strömungsrichtung der austretenden Luft (oder Fluids). Dadurch kann auch die Stirnfläche 20 als Leitfläche für das austretende Fluid dienen oder zumindest (bei einer grösseren bis senkrechten Neigung) keine störende Wirkung auf die Wirbelströmung haben. In dieser Figur ist in der Ansicht auch eine Halbschale der Tunnelauskleidung 17.1 dargestellt. Die Tunnelauskleidung kann einstückig oder, wie hier dargestellt, aus zwei Halbschalen bestehen (obere Halbschale nicht dargestellt). Bevorzugt weisen die Stirnfläche des Absatzes 18 und die Stirnfläche 20 die gleiche Neigung auf, so dass beide Oberflächen fluchtend sind. Wie in der folgenden Figur aber erläutert wird, kann die Stirnfläche 20 auch eine andere (grössere oder kleinere) Neigung aufweisen als die Fläche 18.
In der Figur 4 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem die Stirnfläche 21 des Faserführungselementes 3 eine grössere d.h. steilere Neigung zur Materialflussrichtung 19 aufweist als die Strömungsrichtung des Fluids (weist Neigung α auf). Die Fläche 21 weist einen grösseren (steileren) Neigungswinkel zur Materialflussrichtung 19 auf als die Bohrungen der Strahldüsen 13.1. Im weiteren ist die Fläche 21 eben und nicht kegelförmig. Durch den steileren Winkel der Stirnfläche 21 wird bewirkt, dass diese Oberfläche eine andere Auswirkung auf die Wirbelströmung hat. Je nach Anwendungsfall kann es sich als günstig erweisen, diese Variante der Stirnfläche bzw. einen anderen Neigungswinkel zu wählen. Nebst der grösseren (steileren) Neigung der Stirnfläche 21, gegenüber der Ausführungsform der vorhergehenden Figuren, ist die Oberfläche der Stirnfläche 21 des Faserführungselementes 3 in der Wirbelkammer auch nicht kegelförmig. Dies geht besonders aus der Figur 4 a hervor, welche einen Schnitt gemäss der Schnittlinie I-I von Figur 4 darstellt.
Die Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Die Vorrichtung in Figur 5 unterscheidet sich gegenüber den vorangehenden Vorrichtungen im Faserführungselement 22. Auch hier weist die Stirnfläche 20 des Faserführungselementes 22 in der Wirbelkammer die gleiche Neigung auf wie die Strahldüsen 13.1 (Neigung α). Auch die Stirnfläche des Absatzes 18 weist die gleiche Neigung auf, so dass die Oberflächen 18 und 20 eine fluchtende, kegelförmige Fläche bilden. Versuche haben gezeigt, dass es am günstigsten ist, wenn die Flächen 18 und 20 dieselbe Neigung aufweisen und fluchtend angebracht sind. Bevorzugt weisen sie auch die gleiche Neigung auf wie die Strahldüsen.
Es sind jedoch auch Varianten denkbar, bei denen (im Gegensatz zu Figur 4) die Stirnfläche des Faserführungselementes in der Wirbelkammer eine geringere Neigung aufweist, als der Absatz 18 (in den Figuren nicht gezeigt).
Welche Variante die günstigste ist, hängt vom jeweiligen Anwendungsfall (z.B. von der Garnart) ab. Die Erfindungsidee umfasst daher auch allgemein die Möglichkeit, dass die Flächen 18 und 20 unterschiedliche Neigungen aufweisen. Diese Aussagen sind dabei nicht auf die in Figur 5 gezeigte Variante beschränkt.
Das Faserführungselement 22 von Figur 5 weist eine Umlenkstelle 23 auf. Die Umlenkstelle 23 ist als Kante ausgebildet; es können aber auch andere Arten von Umlenkstellen Anwendung finden. Die restlichen Elemente der Figur entsprechen der vorangehenden Beschreibung, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen wird. Die Wirkungsweise der Umlenkstelle 23 wird in der folgenden Figur 6 erläutert. Versuche haben ergeben, dass nebst der Verwendung des Absatzes 18 als Leitfläche für die Luft sowie der Anpassung der Stirnfläche 20, auch mit der Verwendung einer Umlenkstelle 23 besonders gute Ergebnisse bezüglich Garnqualität erzielt werden können.
Die Figur 6 versucht, die Wirkungsweise der Umlenkstelle 23 etwas zu erläutern. Eine genauere Erläuterung der Funktionsweise solcher Umlenkstellen kann der zum Zeitpunkt dieser Anmeldung noch unveröffentlichten Patentanmeldung der Anmelderin CH 0235/02 entnommen werden. Das Faserführungselement 22 mit Umlenkstelle führt einen Stapelfaserverband 24 mit flacher Anordnung der Fasern in Richtung der Spindel 7. In der Figur ist zu erkennen, was die Wirkung der Umlenkstelle 23 ist: An der Umlenkstelle 23 können die freien Faserenden 25 der Fasern im Stapelfaserverband 24 abheben (beispielhaft dargestellt). Man erkennt, dass die freien Faserenden 25 sowohl vordere als auch hintere Faserenden umfassen (entsprechend links oder rechts der Umlenkstelle 23). Beispielhaft kann man erkennen, wie der Stapelfaserverband 24 nach Passieren der Umlenkstelle 23 mehr freie Faserenden an oder auf der Oberfläche des Stapelfaserverbandes 24 aufweist. Die Umlenkstelle erhöht somit die Anzahl freier Faserenden auf oder in unmittelbarer Nähe der Oberfläche des Stapelfaserverbandes. Diese freien Faserenden können somit besser von der Wirbelströmung 11 erfasst (bzw. es werden mehr freie Faserenden erfasst) und um die Einlassmündung 9 gelegt werden. Auf diese Weise können mehr freie Faserenden versponnen, beziehungsweise mehr sog. Umwindefasern erzeugt werden, was den Spinnprozess und die Qualität an sich verbessert. Der gesponnene Faden 10 hat somit einen höheren Anteil an Umwindefasern und daher eine höhere Festigkeit, als Garne von Spinnvorrichtungen ohne Umlenkstellen.
Die Figuren 7, 7 a und 7 b zeigen verschiedene Varianten für die Ausführung des Absatzes der Tunnelauskleidung. In allen drei Figuren ist ersichtlich, dass das Wirbelkammer-Gehäuse 15 an ein Gehäuse 32 für das Faserführungselement und die Tunnelauskleidung anschliesst. Für die Erfindung ist es irrelevant, ob das Wirbelkammer-Gehäuse 15 auch das Gehäuse 32 umfasst oder ob es zwei getrennte Gehäuse sind, die aneinander anschliessen. Die Erfindung und der Erfindungsgedanke sind in beiden Fällen anwendbar. Die Variante, welche in der Figur 7 gezeigt wird, besitzt eine Tunnelauskleidung 26, welche derart geformt ist, dass am Ende des Faserförderkanals 4 der Absatz 29 mit Neigungswinkel β entsteht. Bevorzugt hat die Tunnelauskleidung 26 eine Dicke a die in einem Bereich von 0.1 bis 3 mm liegt. Bevorzugt beträgt die Dicke a der Tunnelauskleidung 0.5 mm. Es ist erkennbar, wie in unmittelbarer Nähe der Stirnseite des Absatzes 29 im Wirbelkammer-Gehäuse 15 die Bohrung der Strahldüse 13.1 angeordnet ist. Der Absatz 29 ist dabei so nahe an der Öffnung der Strahldüse 13.1 angeordnet, dass dessen Stirnseite als Leitfläche für die austretende Strömung dient. In der Figur ist erkennbar, wie der Absatz 29 fluchtend mit der Bohrung angeordnet ist. Die Bohrung ist ebenfalls fluchtend zur Innenfläche bzw. Mantelfläche der Wirbelkammer 14.1 angeordnet, so dass die Bohrung 13.1 "tangential fluchtend" in die Innenseite des Wirbelkammer-Gehäuses 15, beziehungsweise tangential in die Wirbelkammer 14.1 einläuft. In dieser Figur nicht erkennbar ist, dass die Strahldüse 13.1 einen Neigungswinkel α zur Materialflussrichtung aufweisen kann (siehe vorangehende Figuren). Die Neigung α der Strahldüse zur Materialflussrichtung kann in einem Bereich von 45° bis 88°, bevorzugt in einem Bereich von 58° bis 75 ° liegen, bevorzugt werden aber Neigungen zur Materialflussrichtung von α gleich 60° oder 70° verwendet (bezogen auf den Winkel α der vorangehenden Figuren). Der Neigungswinkel β der Stirnseite des Absatzes 29 kann einen anderen Betrag als der Neigungswinkel α aufweisen. Der geeignetste Neigungswinkel β lässt sich am besten empirisch für die konkrete Anwendung ermitteln. Versuche haben ergeben, dass in den meisten Fällen ein Neigungswinkel β geeignet ist, der den gleichen Betrag wie der Winkel α aufweist. Die Erfindung sieht aber auch die Verwendung verschiedener Winkel vor.
Dass der Absatz fluchtend mit den Bohrungen angeordnet sein kann, ist besonders gut aus der Figur 7 b erkennbar. Hier weist die Tunnelauskleidung 27 einen Absatz 30 mit einer Stirnseite auf, welche sogar einen Neigungswinkel von 90° aufweist. Die Stirnseite des Absatzes kann aber auch dann fluchtend sein, wenn der Neigungswinkel nicht 90° beträgt (siehe zum Beispiel Figur 7).
Dass die Bohrungen der Strahldüsen auch einen Abstand zum Absatz der Tunnelauskleidung aufweisen können, ist zum Beispiel in der Figur 7 a gezeigt. Die Tunnelauskleidung 28 weist in der Figur 7 a einen Absatz 31 auf, der (vom Fuss des Absatzes gemessen) einen Abstand d zum geometrischen Mittelpunkt der Bohrung 13.1 aufweist.
Aus dem Vergleich der in den Figuren 7, 7 a und 7 b gezeigten Absätze wird der Erfindungsgedanke besonders gut erkennbar: Es ist die Idee, einen Absatz oder eine Fläche in mittel- oder unmittelbarer Nähe zu den Austrittsöffnungen der Fluideinrichtung vorzusehen, die dem austretenden Fluid (Luft) als Leitfläche dient. Diese Leitflächen "leiten" die austretende Strömung oder Wirbelströmung in geeigneter Weise, so dass die Wirbelströmung optimal den Bedürfnissen angepasst wird. Wesentlich ist, dass die Absätze der Tunnelauskleidungen oder eventuell eben auch die der Wirbelkammer 14.1 zugewendeten bzw. angrenzenden Stirnflächen der Faserführungselemente die Wirbelströmung günstig leiten. Dies ist ein wesentliches funktionelles Merkmal der Erfindung. Es ist die für den jeweiligen Anwendungsfall günstigste Form und Anordnung des Absatzes zu wählen. Der Absatz kann daher fluchtend mit einem entsprechenden Neigungswinkel oder in einem entsprechenden Abstand zur Austrittsöffnung der Bohrungen 13.1 angeordnet werden. Welche die günstigste Variante ist, ist empirisch im konkreten Anwendungsfall (z.B. in Abhängigkeit von der zu produzierenden Garnart oder Qualität) zu ermitteln. Ziel ist in jedem Fall, den Absatz oder auch die Stirnfläche des Faserführungselementes als Leitfläche zu verwenden und damit optimale Strömungsverhältnisse bzw. Wirbelströmungen für die Garnbildung zu erzielen. Das bewusste Einsetzen dieser Oberflächen als Leitflächen für die Wirbelströmung erzeugt merkliche Verbesserungen des Spinnprozesses. Obschon Vorrichtungen aus dem Stand der Technik bekannt sind, die Wirbelkammern mit Absätzen aufweisen (siehe zum Beispiel Figur 2), war es bisher nicht bekannt, derartige Absätze als Leitflächen zu konzipieren. Derartige aus dem Stand der Technik bekannte Absätze waren bisher fertigungstechnisch in den Wirbelkammern enthalten oder hatten zumindest nie die erfindungsgemässe Funktion inne.
Die Figuren 8 und 8 a zeigen bevorzugte Anordnungen der Strahldüsen. Die beiden Figuren entsprechen dem Querschnitt I-I aus der Figur 3, mit entsprechend angepasster Bohrungsanordnung (im Vergleich zur Anordnung von Figur 3). Gut erkennbar ist, dass das Wirbelkammer-Gehäuse eine kreisrunde Innenfläche aufweist und die Bohrung jeder Strahldüse "tangential fluchtend" in die Innenfläche des Wirbelkammer-Gehäuses verläuft. Selbstverständlich lässt sich der Erfindungsgedanke auch in Vorrichtungen umsetzen, bei denen die Bohrungen nicht tangential fluchtend in den Querschnitt des Wirbelkammer-Gehäuses verlaufen. Die Figuren 8 und 8 a zeigen daher nur bevorzugte Ausführungsformen für die Umsetzung der Erfindung. Die Figur 8 zeigt eine Variante, bei der die Längsachse der Bohrung 33 der einen Strahldüse parallel zur Faserführungsfläche 16 verläuft. Der tangentiale und fluchtende Übergang von der Bohrung zur kreisrunden Innenfläche der Wirbelkammer erfolgt somit im Zenit 34. Bevorzugt weist die Fluideinrichtung im Wirbelkammer-Gehäuse insgesamt drei oder bevorzugt vier rotationssymmetrisch angeordnete Strahldüsen 13.1 auf.
Auch die Figur 8 a zeigt vier rotationssymmetrisch angeordnete Strahldüsen auf. Im Gegensatz zu Figur 8 sind die Bohrungen aber um die Längsachse der Vorrichtung verdreht angeordnet (vergleiche mit Figur 8). So kann die Bohrung 33 der einen Strahldüse auch derart angeordnet sein, dass dessen Längsachse 35 die Mantelfläche der Wirbelkammer im Zenit 34 durchstösst.
Die Bohrung 33 der einen Strahldüse kann auch in einem Bereich zwischen den zwei letztgenannten Positionen angeordnet sein. Bevorzugt werden mehrere Strahldüsen eingesetzt, die rotationssymmetrisch um die Längsachse der Vorrichtung angeordnet bzw. verteilt sind (siehe Figuren 8 oder 8 a).
Die Erfindung und der Erfindungsgedanke sind nicht auf die explizit hier genannten Möglichkeiten und Ausführungsformen beschränkt. Die beschriebenen und gezeigten Varianten sind mehr als Anregung für den Fachmann gedacht, die Erfindungsidee möglichst günstig für den jeweiligen Fall einzusetzen. Von den beschriebenen Ausführungsformen sind daher leicht weitere vorteilhafte Anordnungen und Kombinationen ableitbar, die ebenfalls den Erfindungsgedanken wiedergeben und durch diese Anmeldung geschützt werden sollen. Einige der vorgehend in der Beschreibung offenbarten und beschriebenen Merkmale könnten auch einzeln beansprucht werden. Es wäre auch denkbar, einzelne dieser Merkmale aus der Beschreibung in einer andern Kombination zu beanspruchen als in den folgenden Ansprüchen. Die Erfindung eignet sich im besonderen in Vorrichtungen zum Luftspinnen, wobei als Fluid bevorzugt Luft verwendet wird.
Legende
1
Stapelfaserverband
2
Auslaufwalzenpaar
3
Faserführungselement
3.1
Faserführungselement des Standes der Technik
3a
Ummantelung des Faserführungselementes 3.1
4
Faserförderkanal
5
Wendelförmige Faserführungsfläche
6
Faserabgabekante
7
Spindel
8
Garnführungskanal
9
Einlassmündung Garnführungskanal
10
gesponnener Faden
11
Wirbelströmung
12
Freie Faserenden
13.1
Strahldüsen
14
Raum
14.1
Wirbelkammer
15
Wirbelkammer-Gehäuse
16
Ebene Faserführungsfläche
17
Tunnelauskleidung
17.1
Halbschale der Tunnelauskleidung
18
Absatz
19
Materialflussrichtung
20
Stirnfläche des Faserführungselementes 3 in der Wirbelkammer
21
Stirnfläche des Faserführungselementes mit grösserer Neigung als die Strömungsrichtung des Fluids
22
Faserführungselement mit Umlenkstelle
23
Umlenkstelle
24
Stapelfaserverband mit flacher Anordnung der Fasern
25
Freie Faserenden
26
Tunnelauskleidung
27
Tunnelauskleidung
28
Tunnelauskleidung
29
Absatz mit Neigungswinkel β
30
Absatz mit Neigungswinkel 90°
31
Absatz mit Abstand d
32
Gehäuse für Faserführungselement und Tunnelauskleidung
33
Bohrung der ersten Strahldüse
34
Zenit
35
Längsachse der Bohrung 33
α
Neigung der Strahldüsen zur Faser- bzw. Materialtransportrichtung
β
Neigungswinkel des Absatzes
a
Dicke der Tunnelauskleidung
d
Abstand Absatz und geometrischem Mittelpunkt der Bohrung 13.1

Claims (11)

  1. Vorrichtung zur Herstellung eines gesponnenen Fadens aus einem Stapelfaserverband, enthaltend ein Faserführungselement, einen Faserförderkanal, ein dem Faserführungselement anschliessendes Wirbelkammer-Gehäuse, wobei das Faserführungselement eine Stirnfläche aufweist, welche an die gebildete Wirbelkammer angrenzt, das Wirbelkammer-Gehäuse eine in einem Abstand zum Faserführungselement angeordnete Spindel mit Garnführungskanal enthält, wobei das Wirbelkammer-Gehäuse eine Fluideinrichtung mit mindestens einer Strahldüse zur Erzeugung einer Wirbelströmung um die Einlassmündung des Garnführungskanals enthält,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Faserförderkanal (4) eine Tunnelauskleidung (17, 26, 27, 28) aufweist, welche derart geformt ist, dass am Ende des Faserförderkanals (4) ein Absatz (18, 29, 30, 31) zum Wirbelkammer-Gehäuse (15) entsteht, wobei die Stirnfläche des Absatzes als Leitfläche für das Fluid dient, welches aus der oder den Strahldüsen (13.1) austritt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Stirnfläche (20, 21) des Faserführungselementes (3, 22) in der Wirbelkammer (14.1) die gleiche oder eine grössere Neigung aufweist, als die Strömungsrichtung des aus der Fluideinrichtung (13.1) austretenden Fluids.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Stirnfläche des Absatzes (18) die gleiche Neigung (α) aufweist, wie die Strömungsrichtung des aus der Fluideinrichtung (13.1) austretenden Fluids.
  4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüchen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Absatz (18, 29, 30) mit der Mündung der Strahldüse (13.1) fluchtend angeordnet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüchen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Stirnfläche (20, 21) des Faserführungselementes (3, 22) in der Wirbelkammer (14.1) und/oder die Bohrung jeder Strahldüse (13.1) eine Neigung (α) von 45 bis 88 oder 58 bis 75 Grad, bevorzugt 70 Grad oder 60 Grad zur Materialflussrichtung (19) aufweist.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Tunnelauskleidung (17, 17.1, 26, 27, 28) eine Dicke (a) von 0.1 bis 3 mm, bevorzugt 0.5 mm aufweist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüchen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Abstand (d) zwischen Absatz (31) und dem Mittelpunkt der Bohrung der Strahldüse (13.1) oder Strahldüsen 0.9 mm bis 1.3 mm, bevorzugt 1.1 mm beträgt.
  8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüchen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Wirbelkammer-Gehäuse (15) eine kreisrunde Innenfläche aufweist und die Bohrung jeder Strahldüse (13.1) tangential fluchtend in den Querschnitt des Wirbelkammer-Gehäuses (15) übergeht.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Längsachse (35) der Bohrung (33) der mindestens einen Strahldüse parallel zur Faserführungsfläche (16) des Faserförderkanals liegt oder der geometrische Schnittpunkt zwischen der Längsachse (35) der Bohrung (33) der mindestens einen Strahldüse und der Mantelfläche der Wirbelkammer (14.1) im Zenit (34) des Querschnittes des Wirbelkammer-Gehäuses (15) liegt, oder dass die Längsachse (35) der Bohrung (33) der mindestens einen Strahldüse im Bereich zwischen den genannten zwei Positionen liegt.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Fluideinrichtung (13.1) im Wirbelkammer-Gehäuse (15) insgesamt 3, besonders bevorzugt 4 rotationssymmetrisch angeordnete Strahldüsen (13.1) aufweist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüchen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Faserführungsfläche (16) eine Umlenkstelle (23) aufweist, welche eine Umlenkung des Stapelfaserverbandes (24) verursacht, bevorzugt ist die Umlenkstelle (23) als Zusatzkante gebildet.
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