EP3371353B1 - Fadenabzugsdüse mit radial zur düsenbohrung verlaufenden kerben - Google Patents
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- EP3371353B1 EP3371353B1 EP16790971.2A EP16790971A EP3371353B1 EP 3371353 B1 EP3371353 B1 EP 3371353B1 EP 16790971 A EP16790971 A EP 16790971A EP 3371353 B1 EP3371353 B1 EP 3371353B1
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- 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
- D01H4/40—Removing running yarn from the yarn forming region, e.g. using tubes
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- D01H4/08—Rotor spinning, i.e. the running surface being provided by a rotor
- D01H4/10—Rotors
Definitions
- the present invention relates to a thread draw-off nozzle for an open-end rotor spinning device with an inlet-side nozzle funnel and an outlet-side nozzle bore which adjoins the nozzle funnel.
- notches are arranged which run essentially radially to the nozzle bore and which have an inlet wall and an impact wall as well as a radially outer notch inlet and a radially inner notch outlet.
- Thread take-off nozzles have become known in the prior art for open-end rotor spinning devices in multiple designs. Thread take-off nozzles of this type have the task of deflecting the spun yarn as it is being pulled out of the spinning device and of imparting a false twist to the thread being pulled off. Since the real twist in the freshly spun thread is mainly introduced between the thread take-off nozzle and the take-off device, but does not propagate sufficiently into the rotor groove, the introduction of a false twist by means of the thread take-off nozzle can significantly increase the spinning stability. To introduce the false twist, the thread take-off nozzles have surface structures which have proven themselves in principle to improve the spinning stability, but at the same time also have a considerable influence on the quality of the spun thread.
- Spiral elevations or radially arranged notches are predominantly used as surface structures.
- Spiral nozzles are generally considered to be advantageous for the yarn quality, but often offer less spinning stability.
- Notched nozzles are well suited to increase spinning stability, but are considered to be more aggressive with regard to the yarn quality.
- the DE 199 06 111 A1 which discloses the preamble of claim 1, proposes, for example, a thread draw-off nozzle with notches arranged radially in the region of the nozzle funnel, the notches being designed asymmetrically.
- the asymmetrical notch is designed in such a way that the thread first runs gently through a very flat inlet wall to the bottom of the notch, where it is then stopped abruptly by the steep baffle. This asymmetrical configuration of the notches is intended to prevent the notches from jumping over through the circumferential thread.
- a thread take-off nozzle is provided with radial, asymmetrical notches which are curved in a sickle shape.
- the curvature of the notches is carried out against the curvature of the crank-like rotating yarn. This is said to be able to achieve a different effect on the yarn by means of a single notch. In this way, an increased false twist effect is to be achieved in the area of the end face, which improves the spinning stability, while in the direction of the yarn take-off channel, the effect of the impact wall, which briefly stops the thread, should predominate.
- a trigger nozzle is known. This does not include any notches, but one or more depressions, which extend over a larger angular range of at least 10 ° or more and are designed in steps to the regular surface of the extraction nozzle. As a result, the yarn should completely lose contact with the surface of the draw-off nozzle, that is, it should skip a certain angular range. The false twist should be completely removed from the piece of yarn between the extraction nozzle and the rotor groove. This is to prevent the formation of unwanted tummy tucks in the yarn. Due to the more rapid lifting and bouncing of the thread however, an aggressive effect on the sound quality can also be expected here on the surface of the trigger nozzle.
- the object of the present invention is to propose a thread draw-off nozzle which enables high spinning stability and yet reduces negative influences on the yarn quality.
- a thread take-off nozzle for an open-end rotor spinning device has an inlet-side nozzle funnel and an outlet-side nozzle bore which adjoins the nozzle funnel.
- the notches In the area of the nozzle funnel, notches extending essentially radially to the nozzle bore are arranged, the notches having an inlet wall and a baffle wall as well as a radially outer notch inlet and a radially inner notch outlet.
- the notch base preferably has a width between 0.16 mm and 0.22 mm, in particular between 0.18 mm and 0.20 mm.
- the thread can be gently braked as it travels over the notch floor and glides towards the baffle. The thread is thus safely exposed to the effect of the notch over a longer period of time, at the same time the thread-damaging effect of the notches is reduced. It has been shown that with such a width of the notch bottom, an optimal compromise between the effect of the notches, which increases the spinning stability, on the one hand, and the yarn quality, on the other hand, can be achieved.
- the notches have a flatter inlet wall and a steeper baffle. This also prevents the notches from jumping through the thread, and the thread is safely guided onto the baffle that temporarily restrains it.
- the notch outlet is arranged in an inlet area of the nozzle bore.
- the notch thus extends into the nozzle bore and is therefore comparatively steep.
- the thread can run better into the notches and thus experiences a particularly significant change in length in the circumferential yarn leg.
- the change in length and thus also the thread tension peak generated by the notch is all the greater, the steeper the notch. Due to the steeper tapering of the notches into the nozzle bore, a smoother transition is achieved when reaching and leaving the notch, so that negative influences of the notches on the yarn quality can be avoided.
- the notch outlet is arranged at a depth between 0.1 mm and 0.5 mm from an inlet of the nozzle bore.
- the thread can be guided particularly securely into the notches and a steep notch is achieved.
- the notch is also offset on the nozzle funnel when viewed in the pull-off direction in the direction of the nozzle bore, it is further achieved that the leg-shaped piece of yarn passes less than before over the notch inlet. This also helps to avoid thread skipping. This also reduces the yarn damaging effect of the notch run-in and improves the yarn quality.
- the nozzle funnel has a circumferential recess in the area of the notch inlets, in particular a circumferential, preferably rounded, groove.
- the recess can directly adjoin the notch inlets; it is also possible that an upper area of the notches with the original notch inlets is removed by the recess and thus new notch inlets which now lie deeper in the nozzle funnel result at the transition from the recess to the notch.
- the recess itself can extend to the end face of the nozzle funnel or can only interrupt the surface of the nozzle funnel. Such a recess can further reduce an aggressive effect of the notch inlet on the thread.
- a circumferential groove it is also possible to form the recess, for example by means of a spherical recess.
- the inlet wall and / or the baffle wall as flat surfaces, ie. H. uncurved, are formed.
- the notch floor between the baffle wall and the inlet wall is preferably also designed as a flat surface.
- inlet wall and / or the baffle wall are kinked and / or curved, then a more gentle thread treatment can take place than in the case of an uncurved surface.
- the steep surface is shortened by the kinked or curved surface and continued by a flatter surface to the top of the nozzle.
- the angle of the baffle to a notch plane is between 32.5 ° and 47.5 °, preferably between 35 ° and 45 °, particularly preferably between 37 ° and 42 °.
- the baffle is therefore comparatively flat. The release of the thread after his Braking through the baffle can also take place more gently and an undefined jumping of the thread can also be avoided.
- a first angle ( ⁇ 1 ) of a first part of the inlet wall and / or the baffle to a notch plane between 32.5 ° and 47.5 °, preferably between 35 ° and 45 °, particularly preferably between 37 ° and 42 ° and a second angle ( ⁇ 2) of a second part of the inlet wall (8) and / or the baffle wall (9) to the first part between 10 ° and 20 °, preferably between 13 ° and 17 °.
- the angle of the inlet wall to a notch center plane is between 50 ° and 65 °, preferably between 52 ° and 60 °, particularly preferably between 54 ° and 58 °.
- the notch angle between the inlet wall and the baffle is therefore advantageously between 80 ° and 115 °, preferably between 85 ° and 110 ° and particularly preferably between 96 ° and 100 °. Such values have proven to be optimal in order to guide the thread safely into the notch and still slow down gently.
- the depth of the notch is preferably between 0.14 mm and 0.25 mm, preferably between 0.16 mm and 0.22 mm and particularly preferably between 0.16 and 0.20 mm .
- FIG. 1 shows a schematic sectional view of a spinning rotor 2 and a thread draw-off nozzle 1 in an open-end spinning device shown only partially in the present case.
- the spinning rotor 2 is fed with a fiber material dissolved in individual fibers in a known manner.
- the spinning rotor 2 rotates at high speeds during the yarn production, so that the fed fibers are deposited in the form of a fiber ring in the rotor groove 3 of the spinning rotor 2.
- the newly spun thread F is drawn off continuously via the thread take-off nozzle 1 and extends with its end into the rotor groove 3 of the spinning rotor 2. Due to the rotation of the spinning rotor 2, a crimp-like yarn leg thus arises, in which the fibers deposited in the rotor groove 3 are integrated .
- the thread take-off nozzle 1 has in the usual way a cylindrical nozzle bore 6 and a nozzle funnel 5, which forms a curved yarn deflecting surface for the thread F to be drawn off. Finally, on the nozzle funnel 5, on the side of the thread take-off nozzle 1 facing away from the nozzle bore 6, there is an end face 16 of the thread take-off nozzle 1, which can be designed in different ways, for example flat, curved, or also sloping in the direction of the head diameter D K of the thread take-off nozzle 1 .
- the nozzle bore 6 is generally coaxial with the axis of rotation 15 of the spinning rotor 2, so that the thread F drawn off is deflected by approximately 90 ° over the deflection surface of the nozzle funnel 5 during its withdrawal from the rotor groove 3.
- the twist introduced into the thread is propagate as far as possible into the rotor groove 3 in order to achieve the best possible spinning stability.
- the surface of the nozzle funnel 5 is provided with notches 7 (see Figure 2 ) or surveys. Although these structures increase spinning stability, they can also impair yarn quality, especially in the case of notches.
- FIG. 2 shows a schematic section through a notch 7 of a thread take-off nozzle 1, with which a particularly good and safe effect of the notch 7 on the thread F can be ensured.
- the notch 7 has, in a manner known per se, an inlet wall 8 and an impact wall 9, which the thread F reaches in succession during its crank-shaped circulation via the nozzle funnel 5.
- the direction of rotation of the thread F is symbolized in the present case by an arrow.
- the inlet wall 8 and the baffle wall 9 do not directly adjoin one another, but rather a defined notch floor 12 with a defined width B between the inlet wall 8 and the baffle 9 extends.
- the notch bottom 12 is completely flat in the present case.
- the notch 7 thus has a simple geometric Structure, which is easy to manufacture.
- the arrangement of the notch base 12 between the inlet wall 8 and the baffle wall 9 ensures that the thread F in each case reaches the base of the notch, which is designed here as a flat notch base 12. Undefined jumping of the thread F from the inlet wall 8 directly onto the baffle 9, as was often the case in the prior art, can thereby be avoided. It is thus ensured that the thread F reaches the notch bottom 12 and thereby experiences a sufficient change in length in the circumferential yarn leg 15.
- the safe reaching of the notch base 12 is further supported by the fact that the thread F is slowly and gently guided in the direction of the notch base 12 via a comparatively flat inlet wall 8.
- the angle ⁇ to a central notch plane 14 or to a parallel to it is preferably between 54 ° and 58 ° and is carried out, for example, at 56 °.
- the notch bottom 12 also has a width B between 0.18 mm and 0.24 mm.
- the width B of the notch bottom is 0.22 mm.
- the angle ⁇ of the baffle 9 to the central notch plane 14, however, is preferably between 37 ° and 42 °. According to a particularly advantageous embodiment, the angle ⁇ is 40 °.
- the thread F can be braked in a desired manner in a particularly favorable manner, but can nevertheless be gently guided out of the notch 7 again.
- a notch angle ⁇ + ⁇ between the inlet wall 8 and the baffle 9 of, for example, 96 °.
- the depth T of the notch 7 is between 0.16 mm and 0.20 mm.
- the depth T is 0.18 mm.
- the notch shape shown thus not only helps to improve the spinning stability, but also to improve the yarn quality.
- Figure 3 shows a schematic sectional view of a thread take-off nozzle 1, in which the notches 7 (in the present case, two notches 7 are each other) visible opposite) extend into the nozzle bore 6.
- the notch outlet 11 which in the present case is defined by the point of intersection or the line of intersection of the notch base 12 with the inner surface of the thread take-off nozzle 1 is at a distance A between 0.1 mm and 0.5 mm is located. For example, the distance A is 0.25 mm.
- the entrance of the nozzle bore 6 is defined as the beginning of the constant inner cross section of the thread take-off nozzle 1.
- the thread draw-off nozzle 1 has a constantly changing internal cross section in the region of the nozzle funnel 5. In the case of a tangential transition of the nozzle funnel 5 into the nozzle bore 6, the entrance of the nozzle bore 6 is thus defined by the tangential edge shown here.
- the notches 7 are thus in a position in which the thread F is no longer pressed so strongly onto the surface of the nozzle funnel 5. Such a comparatively steep notch 7 thus has a positive effect on the yarn quality due to the fact that the circumferential yarn leg 4 brushes less strongly over the notch inlet 10 and is also advantageous for the spinning stability.
- the notch inlet 10 is in turn defined in the case of conventional V-shaped notches by the common intersection of the inlet wall 8 and the baffle 9 with the inner surface of the nozzle funnel 5 or in the present case by the line of intersection of the notch base 12 with the inner surface of the nozzle funnel located on the input side.
- Figure 4 shows a further embodiment of a thread draw-off nozzle 1, in which the yarn-damaging effect of the notch inlet 10 is mitigated by a circumferential recess 13, here a circumferential groove 13a.
- the circumferential groove 13a preferably has a radius R 1 between 0.15 mm and 0.3 mm and, in the present case, is designed such that it merely interrupts the surface of the nozzle funnel 5.
- the circumferential groove 13a could also be designed such that it extends into the end face 16 of the thread take-off nozzle 1.
- the notch inlets 10 or comparatively sharp transition between the curved surface of the nozzle funnel 5 and the notch 7 can thereby be made gentler.
- Figure 5 shows another embodiment of a thread draw-off nozzle 1, in which the notch inlets 10 have been defused by a spherical recess 13b.
- the radius R 2 of the spherical recess 13b is preferably matched to the inner diameter D I of the nozzle bore 6 and is between 0.7 ⁇ D I and 0.9 ⁇ D I.
- the radius R 2 is 0.8 ⁇ D I.
- Figure 6 finally shows a plan view of a thread take-off nozzle 1 with the notch 7 described with a defined notch bottom 12.
- the arrow again shows the direction of rotation of the circumferential yarn leg 4.
- the flatter inlet wall 8 and the steeper baffle wall 9 can also be seen.
- a total of four notches 7 are arranged evenly distributed over the circumference, but an embodiment with only three notches 7 or more than four notches 7 would also be possible.
- a notch 7 is shown, in which the baffle 9 is kinked.
- the first part of the baffle wall 9 facing the notch base 12 is inclined at an angle ⁇ 1 to the notch center plane 14.
- the second part of the baffle 9 facing the edge of the thread draw-off nozzle 1 is flatter and has a second angle ⁇ 2 .
- a gentler thread treatment is possible than with the notches shown above. since the baffle 9 does not slow down the thread as much.
- Such a kinked design is also possible for the inlet wall 8 in addition or as an alternative to the kinked baffle 9.
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fadenabzugsdüse für eine Offenend-Rotorspinnvorrichtung mit einem eingangsseitigen Düsentrichter und einer an den Düsentrichter anschließenden, ausgangsseitigen Düsenbohrung. Im Bereich des Düsentrichters sind im Wesentlichen radial zu der Düsenbohrung verlaufende Kerben angeordnet, welche eine Einlaufwand und eine Prallwand sowie einen radial außen liegenden Kerbeinlauf und einen radial innen liegenden Kerbauslauf aufweisen.
- Fadenabzugsdüsen sind im Stand der Technik bei Offenend-Rotorspinnvorrichtungen in vielfachen Ausführungen bekannt geworden. Derartige Fadenabzugsdüsen haben die Aufgabe, das ersponnene Garn beim Abziehen aus der Spinnvorrichtung umzulenken und dem abgezogenen Garn einen Falschdrall zu erteilen. Da die echte Garndrehung in dem frisch gesponnenen Faden überwiegend zwischen der Fadenabzugsdüse und der Abzugseinrichtung eingebracht wird, sich jedoch nicht ausreichend bis in die Rotorrille fortpflanzt, kann durch das Einbringen eines Falschdralls mittels der Fadenabzugsdüse die Spinnstabilität wesentlich erhöht werden. Zum Einbringen des Falschdralls weisen die Fadenabzugsdüsen Oberflächenstrukturen auf, die sich grundsätzlich zur Verbesserung der Spinnstabilität bewährt haben, jedoch zugleich auch einen erheblichen Einfluss auf die Qualität des gesponnenen Fadens haben. Überwiegend kommen als Oberflächenstrukturen spiralförmige Erhebungen oder radial angeordnete Kerben zum Einsatz. Dabei gelten im Allgemeinen Spiraldüsen als vorteilhaft für die Garnqualität, bieten jedoch häufig eine geringere Spinnstabilität. Kerbdüsen sind hingegen gut geeignet, die Spinnstabilität zu erhöhen, gelten jedoch als aggressiver bezüglich der Garnqualität.
- Es wurden daher bereits Bemühungen unternommen, um eine Fadenabzugsdüse zu finden, die beiden Anforderungen gleichermaßen gerecht wird. Die
DE 199 06 111 A1 , die den Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart, schlägt beispielsweise eine Fadenabzugsdüse mit im Bereich des Düsentrichters radial angeordneten Kerben vor, wobei die Kerben asymmetrisch ausgestaltet sind. Die asymmetrische Kerbe ist dabei derart ausgebildet, dass der Faden zunächst über eine sehr flache Einlaufwand sanft bis in den Kerbgrund läuft, wo er dann durch die steile Prallwand abrupt abgestoppt wird. Durch diese asymmetrische Ausgestaltung der Kerben soll ein Überspringen der Kerben durch den umlaufenden Faden vermieden werden. - Nach der
DE 103 18 305 A1 ist vorgesehen, dass eine Fadenabzugsdüse mit radial verlaufenden, asymmetrischen Kerben versehen wird, die sichelförmig gekrümmt sind. Die Krümmung der Kerben ist dabei entgegen der Krümmung des kurbelartig umlaufenden Garnes ausgeführt. Hierdurch soll mittels einer einzigen Kerbe eine unterschiedliche Wirkung auf das Garn erreicht werden können. So soll im Bereich der Stirnfläche eine erhöhte Falschdrallwirkung erzielt werden, die die Spinnstabilität verbessert, während in Richtung des Garnabzugskanals hin die Wirkung der Prallwand überwiegen soll, welche den Faden kurzzeitig abstoppt. - Aus der
DE 199 49 533 A1 ist eine andere Ausführung einer Abzugsdüse bekannt. Diese beinhaltet keine Kerben, sondern eine oder auch mehrere Vertiefungen, die sich über einen größeren Winkelbereich von wenigstens 10° oder mehr erstrecken und stufenartig zur regulären Oberfläche der Abzugsdüse ausgeführt sind. Das Garn soll hierdurch den Kontakt mit der Oberfläche der Abzugsdüse vollständig verlieren, also einen bestimmten Winkelbereich überspringen. Der Falschdrall soll dabei aus dem Garnstück zwischen der Abzugsdüse und der Rotorrille vollständig herausgenommen werden. Dies soll die Bildung von unerwünschten Bauchbinden im Garn unterbinden. Aufgrund des schlagartigeren Abhebens sowie Aufprallen des Fadens auf die Oberfläche der Abzugsdüse ist jedoch auch hier mit einer aggressiven Wirkung bezüglich der Klangqualität zu rechnen. - Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fadenabzugsdüse vorzuschlagen, welche eine hohe Spinnstabilität ermöglicht und dennoch negative Einflüsse auf die Garnqualität reduziert.
- Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs eins.
- Eine Fadenabzugsdüse für eine Offenend-Rotorspinnvorrichtung weist einen eingangsseitigen Düsentrichter und eine sich an den Düsentrichter anschließende, ausgangsseitige Düsenbohrung auf. Im Bereich des Düsentrichters sind im Wesentlichen radial zu der Düsenbohrung verlaufende Kerben angeordnet, wobei die Kerben eine Einlaufwand und eine Prallwand sowie einen radial außen liegenden Kerbeinlauf und einen radial innen liegenden Kerbauslauf aufweisen. Bei der vorliegenden Fadenabzugsdüse ist vorgesehen, dass zwischen der Einlaufwand der Kerbe und der Prallwand ein vorzugsweise ebener, flächig ausgeführter Kerbenboden angeordnet ist. Die Einlaufwand und die Prallwand stoßen somit im Bereich des Kerbgrundes, der im Stand der Technik oftmals gerundet ausgeführt wurde, nicht direkt aneinander. Der über die Einlaufwand eingelaufene Faden läuft daher definiert entlang der Kerbe und wird sicher bis an den Kerbengrund geführt. Im Gegensatz dazu kam es bei den bisher üblichen V-förmigen Kerben trotz sanft absteigender Einlaufflanken noch immer dazu, dass der Faden nicht bis zum Kerbgrund gelangt, sondern undefiniert von der Einlauframpe auf die Auslauframpe springt.
- Vorzugsweise weist der Kerbenboden eine Breite zwischen 0,16 mm und 0,22 mm, insbesondere zwischen 0,18 mm und 0,20 mm, auf. Der Faden kann während seines Wegs über den Kerbenboden sanft abgebremst werden und in Richtung der Prallwand gleiten. Der Faden wird somit sicher und über einen längeren Zeitraum der Wirkung der Kerbe ausgebsetzt, wobei zugleich die garnschädigende Wirkung der Kerben reduziert wird. Es hat sich gezeigt, dass mit einer derartigen Breite des Kerbenbodens ein optimaler Kompromiss zwischen der die Spinnstabiltät erhöhenden Wirkung der Kerben einerseits und der Garnqualität andererseits erzielt werden kann.
- Vorteilhaft ist es daher auch, wenn die Kerben eine flachere Einlaufwand und eine steilere Prallwand aufweisen. Das Überspringen der Kerben durch den Faden kann hierdurch ebenfalls vermieden werden und der Faden wird sicher auf die ihn kurzfristig zurückhaltende Prallwand geleitet.
- Für eine bessere Drehungsfortpflanzung bis in die Rotorrille ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der Kerbauslauf in einem Eingangsbereich der Düsenbohrung angeordnet ist. Die Kerbe reicht somit bis in die Düsenbohrung hinein und ist dadurch vergleichsweise steil ausgeführt. Der Faden kann besser in die Kerben einlaufen und erfährt dadurch eine besonders deutliche Längenänderung im umlaufenden Garnschenkel. Dabei ist die Längenänderung und damit auch die durch die Kerbe erzeugte Fadenspannungsspitze umso größer, umso steiler die Kerbe ist. Aufgrund des steileren Auslaufens der Kerben in die Düsenbohrung hinein wird dabei zugleich ein sanfterer Übergang beim Erreichen und Verlassen der Kerbe erreicht, so dass negative Einflüsse der Kerben auf die Garnqualität vermieden werden können. Vorteilhaft ist es dabei, wenn der Kerbauslauf in einer Tiefe zwischen 0,1 mm und 0,5 mm von einem Eingang der Düsenbohrung entfernt angeordnet ist. Bei einer derartigen Anordnung des Kerbauslaufs kann der Faden besonders sicher in die Kerben geführt werden und es wird eine steile Kerbe erreicht. Da die Kerbe auch insgesamt in Abzugsrichtung betrachtet in Richtung der Düsenbohrung versetzt an dem Düsentrichter angeordnet ist, wird weiterhin erreicht, dass das schenkelförmig umlaufende Garnstück weniger als bisher über den Kerbeinlauf streicht. Auch dies trägt dazu bei, das Überspringen des Fadens zu vermeiden. Ebenso wird hierdurch eine garnschädigende Wirkung des Kerbeinlaufs reduziert und die Garnqualität verbessert.
- Für das Erzielen einer guten Garnqualität ist es weiterhin vorteilhaft, wenn der Düsentrichter im Bereich der Kerbeinläufe eine umlaufende Ausnehmung, insbesondere eine umlaufende, vorzugsweise gerundete, Nut aufweist. Die Ausnehmung kann dabei direkt an die Kerbeinläufe angrenzen; ebenso ist es möglich, dass durch die Ausnehmung ein oberer Bereich der Kerben mit den ursprünglichen Kerbeinläufen entfernt wird und somit am Übergang der Ausnehmung zur Kerbe sich neue, nun tiefer im Düsentrichter liegenden Kerbeinläufe ergeben. Die Ausnehmung selbst kann bis an die Stirnfläche des Düsentrichters reichen oder auch die Fläche des Düsentrichters nur unterbrechen. Durch eine derartige Ausnehmung kann eine aggressive Wirkung des Kerbeinlaufs auf den Faden weiter reduziert werden. Anstelle einer umlaufenden Nut ist es auch möglich, die Ausnehmung beispielsweise durch eine kugelförmige Ausnehmung zu bilden.
- Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Einlaufwand und/oder die Prallwand als ebene Flächen, d. h. ungekrümmt, ausgebildet sind. Vorzugsweise ist auch der Kerbenboden zwischen der Prallwand und der Einlaufwand als ebene Fläche ausgebildet. Der Faden wird hierdurch innerhalb der Kerbe über seine gesamte Länge definiert geführt und die Fertigung der Fadenabzugsdüse ist dadurch erleichtert.
- Wenn die Einlaufwand und/oder die Prallwand geknickt und/oder gebogen ausgebildet sind, so kann auf diese Weise eine schonendere Fadenbehandlung erfolgen als bei einer ungekrümmten Fläche. Durch die geknickte oder gebogene Fläche wird die steile Fläche verkürzt und durch eine flachere Fläche bis zur Oberseite der Düse fortgesetzt..
- Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn ein Winkel der Prallwand zu einer Kerbmittelebene zwischen 32,5° und 47,5°, vorzugsweise zwischen 35° und 45°, besonders bevorzugt zwischen 37° und 42° beträgt. Die Prallwand ist somit vergleichsweise flach ausgeführt. Die Freigabe des Fadens nach seinem Abbremsen durch die Prallwand kann hierdurch ebenfalls sanfter erfolgen und ein undefiniertes Springen des Fadens ebenfalls vermieden werden.
- Bei einer geknickten oder gebogenen Einlaufwand und/oder der Prallwand ist es vorteilhaft, wenn ein erster Winkel (β1) eines ersten Teils der Einlaufwand und/oder der Prallwand zu einer Kerbmittelebene zwischen 32,5° und 47,5°, vorzugsweise zwischen 35° und 45°, besonders bevorzugt zwischen 37° und 42° beträgt und ein zweiter Winkel (β2) eines zweiten Teils der Einlaufwand (8) und/oder der Prallwand (9) zum ersten Teil zwischen 10° und 20°, vorzugsweise zwischen 13° und 17° beträgt. Hiermit wird der Faden besonders schonend geführt.
- Für das sichere Führen des Fadens bis zum Kerbgrund bzw. Kerbenboden ist es vorteilhaft, wenn der Winkel der Einlaufwand zu einer Kerbmittelebene zwischen 50° und 65°, vorzugsweise zwischen 52° und 60°, besonders bevorzugt zwischen 54° und 58° beträgt.
- Der Kerbwinkel zwischen der Einlaufwand und der Prallwand beträgt somit vorteilhafterweise zwischen 80° und 115°, vorzugsweise zwischen 85° und 110° und besonders bevorzugt zwischen 96° und 100° beträgt. Derartige Werte haben sich als optimal erwiesen, um den Faden sicher in die Kerbe zu leiten und dabei dennoch sanft abzubremsen.
- Um den Faden nach dem Abbremsen sicher wieder freizugeben, beträgt vorzugsweise die Tiefe der Kerbe zwischen 0,14 mm und 0,25 mm, vorzugsweise zwischen 0,16 mm und 0,22 mm und besonders bevorzugt zwischen 0,16 und 0,20 mm.
- Weitere Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:
- Figur 1
- eine schematische Darstellung einer Offenendspinnvorrichtung mit einem Spinnrotor und eine Abzugsdüse,
- Figur 2
- eine schematische Darstellung einer Kerbe einer Fadenabzugsdüse mit einem Kerbenboden,
- Figur 3
- eine schematische Schnittdarstellung einer Fadenabzugsdüse mit einem Kerbauslauf im Eingangsbereich der Düsenbohrung,
- Figur 4
- eine schematische Schnittdarstellung einer Fadenabzugsdüse mit einer umlaufenden Ausnehmung,
- Figur 5
- eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Fadenabzugsdüse mit einer umlaufenden Ausnehmung,
- Figur 6
- eine Draufsicht auf eine Fadenabzugsdüse mit Kerben, sowie
- Figur 7
- eine weitere Ausführung einer Fadenabzugsdüse mit einer geknickten Prallwand.
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Figur 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Spinnrotors 2 sowie einer Fadenabzugsdüse 1 in einer vorliegend nur teilweise dargestellten Offenendspinnvorrichtung. Zur Herstellung eines Fadens F wird dem Spinnrotor 2 in bekannter Weise ein in Einzelfasern aufgelöstes Fasermaterial zugespeist. Der Spinnrotor 2 läuft während der Garnherstellung mit hohen Drehzahlen um, so dass die zugespeisten Fasern in Form eines Faserringes in der Rotorrille 3 des Spinnrotors 2 abgelegt werden. Der neu ersponnene Faden F wird über die Fadenabzugsdüse 1 kontinuierlich abgezogen und reicht mit seinem Ende bis in die Rotorrille 3 des Spinnrotors 2. Aufgrund der Rotation des Spinnrotors 2 entsteht somit ein kurbelartig umlaufender Garnschenkel, in welchen die in der Rotorrille 3 abgelegten Fasern eingebunden werden. - Die Fadenabzugsdüse 1 weist dabei in üblicher Weise eine zylindrische Düsenbohrung 6 sowie einen Düsentrichter 5 auf, welche eine gekrümmte Garnumlenkfläche für den abzuziehenden Faden F bildet. An den Düsentrichter 5 schließt schließlich noch auf der der Düsenbohrung 6 abgewandten Seite der Fadenabzugsdüse 1 eine Stirnfläche 16 der Fadenabzugsdüse 1 an, die in unterschiedlicher Weise, beispielsweise eben, gewölbt, oder auch in Richtung des Kopfdurchmessers DK der Fadenabzugsdüse 1 abfallend ausgebildet sein kann. Die Düsenbohrung 6 liegt in der Regel koaxial zur Drehachse 15 des Spinnrotors 2, so dass der abgezogene Faden F während seines Abzugs aus der Rotorrille 3 über die Umlenkfläche des Düsentrichters 5 um etwa 90° umgelenkt wird. Wie eingangs geschildert, ist es dabei wünschenswert, dass die in den Faden eingebrachte Drehung sich möglichst bis in die Rotorrille 3 fortpflanzt, um eine möglichst gute Spinnstabilität zu erreichen. Die Oberfläche des Düsentrichters 5 wird hierzu mit Kerben 7 (siehe
Figur 2 ) oder Erhebungen versehen. Diese Strukturen erhöhen zwar die Spinnstabilität, können jedoch insbesondere im Falle von Kerben auch die Garnqualität beeinträchtigen. -
Figur 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine Kerbe 7 einer Fadenabzugsdüse 1, mit welcher eine besonders gute und sichere Wirkung der Kerbe 7 auf den abgezogenen Faden F sichergestellt werden kann. Die Kerbe 7 weist dabei in an sich bekannter Weise eine Einlaufwand 8 sowie eine Prallwand 9 auf, die der Faden F während seines kurbelförmigen Umlaufs über den Düsentrichter 5 nacheinander erreicht. Die Rotationsrichtung des Fadens F ist vorliegend durch einen Pfeil symbolisiert. Im Gegensatz zu bisher bekannten Kerbformen des Standes der Technik, welche stets V förmig ausgeführt waren, ist nun aber vorgesehen, dass die Einlaufwand 8 und die Prallwand 9 nicht direkt aneinandergrenzen, sondern ein definierter Kerbenboden 12 mit einer definierten Breite B sich zwischen der Einlaufwand 8 und der Prallwand 9 erstreckt. Der Kerbenboden 12 ist vorliegend vollständig eben ausgebildet. Die Kerbe 7 weist hierdurch eine einfache geometrische Struktur auf, welche einfach zu fertigen ist. Durch die Anordnung des Kerbenbodens 12 zwischen der Einlaufwand 8 und der Prallwand 9 wird sichergestellt, dass der Faden F in jedem Falle den Kerbengrund, welcher hier als flächiger Kerbenboden 12 ausgebildet ist, erreicht. Ein undefiniertes Springen des Fadens F von der Einlaufwand 8 direkt auf die Prallwand 9, wie es im Stand der Technik oftmals vorkam, kann hierdurch vermieden werden. Es wird somit sichergestellt, dass der Faden F den Kerbenboden 12 erreicht und hierdurch eine ausreichende Längenänderung in dem umlaufenden Garnschenkel 15 erfährt. - Das sichere Erreichen des Kerbenbodens 12 wird gemäß der vorliegenden Darstellung noch dadurch unterstützt, dass der Faden F über eine vergleichsweise flache Einlaufwand 8 langsam und sanft in Richtung des Kerbenbodens 12 geleitet wird. Der Winkel α zu einer Kerbmittelebene 14 bzw. zu einer Parallelen dazu beträgt vorzugsweise zwischen 54° und 58° und ist beispielsweise mit 56° ausgeführt. Der Kerbenboden 12 weist weiterhin eine Breite B zwischen 0,18 mm und 0,24 mm auf. Beispielsweise beträgt die Breite B des Kerbenbodens 0,22 mm. Der Winkel β der Prallwand 9 zur Kerbmittelebene 14 beträgt hingegen vorzugsweise zwischen 37° und 42°. Nach einer besonders vorteilhaften Ausführungsform beträgt der Winkel β 40°. Mit einem derartigen Winkel β der Prallwand 9 kann in besonders günstige Weise der Faden F zwar in erwünschter Weise abgebremst werden, aber dennoch sanft wieder aus der Kerbe 7 herausgeführt werden. Es ergibt sich somit ein Kerbwinkel α + β zwischen der Einlaufwand 8 und der Prallwand 9 von beispielsweise 96°. Als vorteilhaft hat es sich weiterhin erwiesen, wenn die Tiefe T der Kerbe 7 zwischen 0,16 mm und 0,20 mm beträgt. Beispielsweise beträgt die Tiefe T 0,18 mm. Die gezeigte Kerbform trägt somit nicht nur zur Verbesserung der Spinnstabilität, sondern auch zur Verbesserung der Garnqualität bei.
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Figur 3 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine Fadenabzugsdüse 1, bei welcher die Kerben 7 (vorliegend sind zwei Kerben 7 einander gegenüberliegend erkennbar) bis in die Düsenbohrung 6 hineinreichen. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn sich der Kerbauslauf 11, welcher vorliegend durch den ausgangsseitigen Schnittpunkt bzw. die ausgangsseitige Schnittlinie des Kerbenbodens 12 mit der Innenfläche der Fadenabzugsdüse 1 definiert ist, in einem Abstand A zwischen 0,1 mm und 0,5 mm befindet. Beispielsweise beträgt der Abstand A 0,25 mm. Der Eingang der Düsenbohrung 6 ist dabei als der Beginn des konstanten Innenquerschnitts der Fadenabzugsdüse 1 definiert. Demgegenüber weist die Fadenabzugsdüse 1 im Bereich des Düsentrichters 5 einen sich ständig verändernden Innenquerschnitt auf. Im Falle eines tangentialen Übergangs des Düsentrichters 5 in die Düsenbohrung 6 ist somit der Eingang der Düsenbohrung 6 durch die vorliegend dargestellte Tangentialkante definiert. - Die Kerben 7 befinden sich somit in einer Position, in der der Faden F nicht mehr so stark auf die Oberfläche des Düsentrichters 5 gedrückt wird. Eine derartige, vergleichsweise steile Kerbe 7 wirkt sich somit dadurch, dass der umlaufende Garnschenkel 4 weniger stark über den Kerbeinlauf 10 streicht, positiv auf die Garnqualität aus und ist zudem vorteilhaft für die Spinnstabilität. Der Kerbeinlauf 10 ist wiederum im Falle herkömmlicher V-förmiger Kerben durch den gemeinsamen Schnittpunkt der Einlaufwand 8 und der Prallwand 9 mit der Innenfläche des Düsentrichters 5 definiert bzw. im vorliegenden Fall durch die eingangsseitig gelegene Schnittlinie des Kerbenbodens 12 mit der Innenfläche des Düsentrichters.
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Figur 4 zeigt eine weitere Ausführung einer Fadenabzugsdüse 1, bei welcher die garnschädigende Wirkung des Kerbeinlaufs 10 durch eine umlaufende Ausnehmung 13, hier eine umlaufende Nut 13a, entschärft ist. Die umlaufende Nut 13a weist vorzugsweise einen Radius R1 zwischen 0,15 mm und 0,3 mm auf und ist vorliegend so ausgeführt, dass sie die Oberfläche des Düsentrichters 5 lediglich unterbricht. Ebenso könnte die umlaufende Nut 13a jedoch auch so ausgeführt sein, dass sie bis in die Stirnfläche 16 der Fadenabzugsdüse 1 reicht. Die Kerbeinläufe 10 bzw. der vergleichsweise scharfe Übergang zwischen der gekrümmten Oberfläche des Düsentrichters 5 und der Kerbe 7 kann hierdurch sanfter ausgestaltet werden. -
Figur 5 zeigt eine andere Ausführung einer Fadenabzugsdüse 1, bei welcher die Kerbeinläufe 10 durch eine kugelförmige Ausnehmung 13b entschärft wurde. Der Radius R2 der kugelförmigen Ausnehmung 13b ist vorzugsweise auf den Innendurchmesser DI der Düsenbohrung 6 abgestimmt und beträgt zwischen 0,7∗ DI und 0,9∗ DI. Beispielsweise beträgt der Radius R2 0,8∗ DI. Die aggressive, garnschädigende Wirkung der Kerbeinläufe 10 kann hierdurch wesentlich reduziert werden. -
Figur 6 zeigt schließlich noch eine Draufsicht auf eine Fadenabzugsdüse 1 mit der beschriebenen Kerbe 7 mit einem definierten Kerbenboden 12. Durch den Pfeil ist wiederum die Rotationsrichtung des umlaufenden Garnschenkels 4 dargestellt. Erkennbar sind weiterhin die flachere Einlaufwand 8 sowie die steilere Prallwand 9. Vorliegend sind gleichmäßig über den Umfang verteilt insgesamt vier Kerben 7 angeordnet, ebenso wäre jedoch eine Ausführung mit nur drei Kerben 7 oder mehr als vier Kerben 7 möglich. - In
Figur 7 ist eine Kerbe 7 dargestellt, in der die Prallwand 9 geknickt ausgebildet ist. Der dem Kerbenboden 12 zugewandte erste Teil der Prallwand 9 ist mit einem Winkel β1 zu der Kerbmittelebene 14 geneigt. Der dem Rand der Fadenabzugsdüse 1 zugewandte zweite Teil der Prallwand 9 ist flacher ausgebildet und weist einen zweiten Winkel β2 auf. Mit dieser Art der Kerbe 7 ist eine schonendere Fadenbehandlung möglich als mit den zuvor dargestellten Kerben. da die Prallfläche 9 nicht so stark den Faden abbremst. Eine solche geknickte Ausbildung ist auch für die Einlaufwand 8 zusätzlich oder alternativ zu der geknickten Prallwand 9 möglich. - Es hat sich gezeigt, dass insbesondere eine Kombination einer Kerbe 7 mit einem definierten Kerbenboden 12 sowie einer Kerbe 7 mit einen Kerbauslauf 11 innerhalb der Düsenbohrung 6 ein optimaler Kompromiss zwischen Spinnstabilität einerseits und Garnqualität andererseits erzielt werden kann.
-
- 1
- Fadenabzugsdüse
- 2
- Spinnrotor
- 3
- Rotorrille
- 4
- umlaufender Garnschenkel
- 5
- Düsentrichter
- 6
- Düsenbohrung
- 7
- Kerbe
- 8
- Einlaufwand
- 9
- Prallwand
- 10
- Kerbeinlauf
- 11
- Kerbauslauf
- 12
- Kerbenboden
- 13
- Ausnehmung
13a Nut
13b kugelförmige Ausnehmung - 14
- Kerbmittelebene
- 15
- Drehachse des Spinnrotors
- 16
- Stirnfläche
- B
- Breite des Kerbenbodens
- T
- Tiefe der Kerbe
- F
- Faden
- DK
- Kopfdurchmesser
- DI
- Innendurchmesser der Düsenbohrung
- A
- Abstand des Kerbauslaufs vom Eingang der Düsenbohrung
- α
- Winkel der Einlaufwand
- β
- Winkel der Prallwand
- R1
- Radius der Nut
- R2
- Radius der Kugel
Claims (13)
- Fadenabzugsdüse (1) für eine Offenend-Rotorspinnvorrichtung mit einem eingangsseitigen Düsentrichter (5) und einer an den Düsentrichter (5) anschließenden, ausgangsseitigen Düsenbohrung (6), mit im Bereich des Düsentrichters (5) angeordneten, im Wesentlichen radial zu der Düsenbohrung (6) verlaufenden Kerben (7), welche eine Einlaufwand (8) und eine Prallwand (9) sowie einen radial außen liegenden Kerbeinlauf (10) und einen radial innen liegenden Kerbauslauf aufweisen (11), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Einlaufwand (8) und der Prallwand (9) ein flächig ausgebildeter, vorzugsweise ebener, Kerbenboden (12) angeordnet ist.
- Fadenabzugsdüse nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerbenboden (12) eine Breite (B) zwischen 0,16 mm und 0,28 mm, insbesondere zwischen 0,18 mm und 0,24 mm, aufweist.
- Fadenabzugsdüse nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerben (7) eine flachere Einlaufwand (8) und eine steilere Prallwand (9) aufweisen.
- Fadenabzugsdüse nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerbauslauf (11) in einem Eingangsbereich der Düsenbohrung (6) angeordnet ist.
- Fadenabzugsdüse nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerbauslauf (11) in einem Abstand (A) zwischen 0,1 mm und 0,5 mm von einem Eingang der Düsenbohrung entfernt angeordnet ist.
- Fadenabzugsdüse nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsentrichter (5) im Bereich der Kerbeinläufe (10) eine umlaufende Ausnehmung (13), insbesondere eine umlaufende, vorzugsweise gerundete, Nut (13a) aufweist.
- Fadenabzugsdüse nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlaufwand (8) und/oder die Prallwand (9) eben ausgebildet sind.
- Fadenabzugsdüse nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlaufwand (8) und/oder die Prallwand (9) geknickt und/oder gebogen ausgebildet sind.
- Fadenabzugsdüse nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel (β) der Prallwand (9) zu einer Kerbmittelebene (14) zwischen 32,5° und 47,5°, vorzugsweise zwischen 35° und 45°, besonders bevorzugt zwischen 37° und 42° beträgt.
- Fadenabzugsdüse nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Winkel (β1) eines ersten Teils der Einlaufwand (8) und/oder der Prallwand (9) zu einer Kerbmittelebene (14) zwischen 32,5° und 47,5°, vorzugsweise zwischen 35° und 45°, besonders bevorzugt zwischen 37° und 42° beträgt und ein zweiter Winkel (β2) eines zweiten Teils der Einlaufwand (8) und/oder der Prallwand (9) zum ersten Teil zwischen 10° und 20°, vorzugsweise zwischen 13° und 17° beträgt.
- Fadenabzugsdüse nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel (a) der Einlaufwand (8) zu einer Kerbmittelebene (14) zwischen 50° und 65°, vorzugsweise zwischen 52° und 60°, besonders bevorzugt zwischen 54° und 58° beträgt.
- Fadenabzugsdüse nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerbwinkel (α + β) zwischen der Einlaufwand (8) und der Prallwand (9) zwischen 80° und 115°, vorzugsweise zwischen 85° und 110°, besonders bevorzugt zwischen 96° und 100° beträgt.
- Fadenabzugsdüse nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe (T) der Kerbe (7) zwischen 0,14 mm und 0,25 mm, vorzugsweise zwischen 0,16 mm und 0,22 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,16 und 0,20 mm beträgt.
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