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Die Erfindung betrifft eine Garnabzugsdüse für Offenend-Spinnvorrichtungen,
mit einer ein abzuziehendes Garn umlenkenden gewölbten Kontaktfläche, die
von einer im Wesentlichen ebenen Stirnfläche in einen im Wesentlichen
senkrecht dazu verlaufenden Garnabzugskanal übergeht, und mit in der Kontaktfläche angeordneten
linienförmigen
Unebenheiten, welche auf ihrer gesamten Länge das abzuziehende Garn unter
einem spitzen Kreuzungswinkel kreuzen, der deutlich von 0° und 90° abweicht.
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Unebenheiten dieser Art an Garnabzugsdüsen sind
bekannt und können
entweder als Kerben oder als höckerartige
Vorsprünge
ausgebildet sein. Üblicherweise
in der Praxis verwendete derartige Unebenheiten verlaufen entweder
radial zum Zentrum der Garnabzugsdüse oder aber spiralförmig dazu. Das
Garn, welches um das Zentrum der Garnabzugsdüse kurbelartig rotiert, weist
zu diesen Unebenheiten am Kreuzungspunkt einen Kreuzungswinkel von
etwa 0° bei
radialen Unebenheiten oder einen Kreuzungswinkel von annähernd 90° bei spiralförmigen Unebenheiten
auf. Beispielhaft hierfür
seien das
US-Patent 3,965,661 für radiale
Unebenheiten und die
DE
37 07 526 A1 für
spiralförmige
Unebenheiten genannt. Dabei ist es auch bekannt (deutsche Auslegeschrift
21 40 157 ), an ein und derselben
Garnabzugsdüse
sowohl radiale als auch konzentrisch zum Zentrum angeordnete Unebenheiten
in Form von Kerben vorzusehen.
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Durch die
9 und
10 der
DE 15 60 302 C3 ist es darüber hinaus
bekannt, die Kontaktflächen von
Garnabzugsdüsen
mit im Wesentlichen tangential zum Garnabzugskanal verlaufenden
Kerben oder Rippen zu versehen. Dadurch werden die Unebenheiten
unter einem spitzen Kreuzungswinkel gekreuzt, der deutlich von 0° oder 90° abweicht.
Die vorliegende Erfindung geht deshalb im Oberbegriff von der letztgenannten
Druckschrift aus.
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Garnabzugsdüsen führen das ersponnene Garn vom
Herzstück
der Offenend-Spinnvorrichtung, dem so genannten Spinnrotor, nach
außen.
Die Ausbildung der Garnabzugsdüse
selbst hat einen großen Einfluss
auf die Qualität
des ersponnenen Garnes und auf die Spinnstabilität der Offenend-Spinnvorrichtung.
Die Ausgestaltung der Garnabzugsdüse bestimmt letztlich die Spinnbedingungen
im Spinnrotor. Dies gilt insbesondere hinsichtlich der Garndrehung, die
vom ersponnenen Garn bis in das Innere einer Fasersammelrille des
Spinnrotors zurückläuft. Das Anbringen
von Unebenheiten in Form von Kerben oder Vorsprüngen hat sich hier als geeignete
Kompromisslösung
erwiesen. Das abgezogene Garn erhält dadurch einen so genannten
Falschdrall, der die Spinnstabilität erhöht und immer wieder periodisch unterbrochen
wird, indem er von Zeit zu Zeit gewissermaßen „zurückspringt". Leider hat es sich jedoch gezeigt,
dass eine Erhöhung
der Spinnstabilität
häufig
mit einer Qualitätsverschlechterung
der ersponnenen Garne einhergeht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu
Grunde, eine die eingangs genannten Unebenheiten aufweisende Garnabzugsdüse zu schaffen,
die so wohl hinsichtlich der Spinnstabilität als auch hinsichtlich der Garnqualität gute Eigenschaften
aufweist.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass
benachbarte Unebenheiten so dicht beieinander angeordnet sind, dass
das Garn stets mindestens eine Unebenheit kontaktiert.
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Mit den Merkmalen der Erfindung wird
eine Garnabzugsdüse
mit einer Kontaktfläche
geschaffen, bei der sich der Falschdralleffekt zum Erhöhen der Spinnstabilität verstärkt, ohne
dass Faserschädigungen
auftreten, wie sie mit den in der Praxis bekannten gekerbten Garnabzugsdüsen bekannt
sind. Auf Grund der Erfindungsmerkmale wird das Garn auf den Kanten
der Unebenheiten kontinuierlich ziehend abgerollt. Der Verlauf der
Unebenheiten gemäß der Erfindung
garantiert, dass – bei
Vorhandensein von als Kerben ausgebildeten Unebenheiten – das Garn nicht
etwa in den Kerbgrund hineingezogen wird, sondern auf den Kerbkanten
auf Grund des Radius der Kontaktfläche eine gewisse Umschlingung
erfährt,
welche die Falschdrallwirkung der Garnabzugsdüse verstärkt, ohne die Fasern zu schädigen.
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Die genannten Unebenheiten sollten
so angeordnet sein, dass der Kreuzungswinkel mit dem abzuziehenden
Garn ständig
zwischen 15° und
45° liegt.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Kreuzungswinkel über die
gesamte Länge
der Unebenheiten wenigstens annähernd
konstant ist. Dies erfordert für
die erfindungsgemäß gestalteten
Unebenheiten zwar eine leicht geschwungene Kurve, führt jedoch
andererseits zu einer besonders kontinuierlichen Krafteinleitung.
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Grundsätzlich gibt es für die Richtung
des Kreuzungswinkels zwei Möglichkeiten:
Ausgehend vom Bereich des Garnabzugskanals, können die Unebenheiten entweder
in Umlaufrichtung des Garnes oder entgegen der Umlaufrichtung weisen.
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Weitere Vorteile und Merkmale der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger
Ausführungsbeispiele.
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Es zeigen:
- 1 in stark vergrößerter Darstellung einen Axialschnitt
durch einen Teil einer Offenend-Spinnvorrichtung
mit einer erfindungsgemäßen Garnabzugsdüse,
- 2 eine Ansicht in
Richtung des Pfeiles II der 1 auf
die ebenfalls stark vergrößert dargestellte Garnabzugsdüse,
- 3 in noch weiter
vergrößerter Darstellung
einen Ausschnitt aus 2 entsprechend
der Schnittfläche III-III,
wobei die dargestellte Unebenheit als Kerbe ausgebildet ist,
- 4 eine Darstellung ähnlich 3, wobei die Unebenheit als
höckerartiger
Vorsprung ausgebildet ist,
- 5 in ebenfalls stark
vergrößerter Darstellung eine
diagrammähnliche
Teilansicht der 2 zwecks Erläuterung
einer besonders vorteilhaften Variante nach der Erfindung.
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Die in 1 nur
teilweise dargestellte Offenend-Spinnvorrichtung enthält einen
Spinnrotor 1, der aus einem Rotorteller 2 und
einem darin eingepressten Schaft 3 besteht. Der Schaft 3 ist
in nicht dargestellter Weise gelagert und angetrieben.
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Der Rotorteller 2 rotiert
bei Betrieb in einer Unterdruckkammer 4, die durch ein
Rotorgehäuse 5 gebildet
ist, welches in nicht dargestellter Weise an eine Unterdruckquelle
angeschlossen ist.
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Der Rotorteller 2 weist
eine sich konisch zu einer Fasersammelrille 6 erweiternde
Fasergleitfläche 7 auf.
In der Fasersammelrille 6 hat der hohle Innenraum des Rotortellers 2 seinen
größten Durchmesser.
Der Spinnrotor 1 lässt
sich durch eine vordere Öffnung 8 des
Rotorgehäuses 5 zur
Bedienungsseite hin herausziehen. Bei Betrieb ist die Öffnung 8 des
Rotorgehäuses 5 zusammen
mit der offenen Vorderseite 9 des Rotortellers 2 durch
eine wegbewegbare Abdeckung 10 verschlossen. Die Abdeckung 10 legt
sich unter Zwischenschaltung einer Ringdichtung 11 dann
an das Rotorgehäuse 5 an.
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Die Abdeckung 10 enthält einen
außerhalb der
Zeichenebene liegenden Faserzuführkanal 12, der
in nicht dargestellter, weil bekannter Weise an einer Auflösewalze
beginnt und dessen Mündung 13 gegen
die Fasergleitfläche 7 gerichtet
ist. Durch die Wirkung der genannten Unterdruckquelle werden bei Betrieb
durch die Auflösewalze
vereinzelte Fasern durch den Faserzuführkanal 12 gegen die
Fasergleitfläche 7 geschossen,
von wo sie in die Fasersammelrille 6 gleiten, dort einen
Faserring bilden und in bekannter Weise als Garn 14 in
axialer Richtung des Schaftes 3 abgezogen werden. Die über den
Faserzuführkanal 12 angesaugte
Transportluft kann über einen Überströmspalt 15 an
der offenen Vorderseite 9 des Spinnrotors 1 abfließen.
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Das ersponnene, strichpunktiert dargestellte Garn 14 wird
zunächst
aus der Fasersammelrille 6 wenigstens annähernd in
einer zum Schaft 3 liegenden Normalebene des Spinnrotors 1 und
anschließend über einen
Garnabzugskanal 17 einer Garnabzugsdüse 18 gemäß der Abzugsrichtung
A mittels eines nicht dargestellten Abzugswalzenpaares abgezogen
und einer ebenfalls nicht dargestellten Auflaufspule zugeführt. Der
Garnabzugskanal 17 liegt koaxial zum Schaft 3 des
Spinnrotors 1, so dass das Garn 14 mittels der
Garnabzugsdüse 18 um
etwa 90° umgelenkt
wird, wobei das Garn 14 in der genannten Normalebene entsprechend
der Umlaufrichtung B kurbelartig umläuft, siehe auch 2. Die Garnabzugsdüse 18 ist
mittels eines Außengewindes 20 in eine
entsprechende Bohrung der Abdeckung 10 eingeschraubt.
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Dem Umlenken des Garnes 14 aus
der genannten Normalebene in den Garnabzugskanal 17 dient
eine trichterförmige
gewölbte
Kontaktfläche 21, die
an einer in der Normalebene liegenden, im Wesentlichen ebenen Stirnfläche 19 beginnt.
In dem in 1 dargestellten
Axialschnitt ist die Kontaktfläche 21 eine
kreisbogenartige gewölbte
Fläche,
der unmittelbar der kleinste Querschnitt 22 des Garnabzugskanals 17 folgt.
Die Kontaktfläche 21 bildet
in dem dargestellten Axialschnitt in etwa einen Viertelkreis mit
einem Krümmungsradius,
der beispielsweise 3 mm beträgt.
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In an sich bekannter Weise ist die
Kontaktfläche 21 mit
linienförmigen
Unebenheiten 23 versehen, die gemäß 3 als
Kerben 24 oder gemäß 4 als höckartige Vorsprünge ausgebildet
sein können.
Speziell auf die Ausgestaltung dieser Unebenheiten 23 bezieht
sich die Erfindung mit dem Ziel, bei hoher Spinnstabilität der Offenend-Spinnvorrichtung
ein qualitativ gutes Garn 14 zu erzeugen.
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Wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, kreuzen die linienförmigen Unebenheiten 23 auf
ihrer gesamten Länge
das abzuziehende Garn 14 unter einem spitzen Kreuzungswinkel α, der deutlich
sowohl von 0° als
auch von 90° abweicht.
Zusätzlich
jedoch sind benachbarte Unebenheiten 23 so dicht beieinander
angeordnet, dass das Garn 14 stets mindestens eine Unebenheit 23,
jedoch vorzugsweise mehrere Unebenheiten 23 gleichzeitig
kontaktiert. Dadurch wird insbesondere erreicht, dass das abgezogene
Garn 14 unter Mitwirkung des Radius der Kontaktfläche 21 an
den Kanten der Unebenheiten 23 eine gewisse Umschlingung
erfährt,
ohne beispielsweise in den Kerbengrund hineingezogen zu werden. Der
Kreuzungswinkel α liegt
dabei vorteilhaft zwischen 15° und
45°. Die
Unebenheiten 23, ausgehend vom Bereich des Garnabzugskanals 17,
weisen bei der in 2 dargestellten
Variante in Umlaufrichtung B des Garnes 14.
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Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass
die Umlaufgeschwindigkeit B sehr viel größer ist als die Geschwindigkeit
des Garnes 14 in Abzugsrichtung A.
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Anhand der diagrammartigen, stark
vergrößert dargestellten 5 wird nachfolgend eine
Variante beschrieben, bei welcher der Kreuzungswinkel α über die
gesamte Länge
der Unebenheiten 23 wenigstens annähernd konstant ist. Zusätzlich ist,
abweichend von 2, vorgesehen,
dass die Unebenheiten 23, ausgehend vom Bereich des Garnabzugskanals 17,
entgegen der Umlaufrichtung B des Garnes 14 weisen.
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Zwischen den in 5 erkennbaren beiden Viertelkreisen befindet
sich die nur auszugsweise dargestellte Kontaktfläche 21, auf welcher
lediglich drei linienförmige
Unebenheiten, in Form von Kerben oder Vorsprüngen, dargestellt sind. Selbstverständlich ist
die gesamte Kontaktfläche 21 mit
solchen Unebenheiten 23 versehen. Man erkennt ferner eine Momentaufnahme
eines in Umlaufrichtung B umlaufenden, mit einer durchgezogenen
Linie dargestellten Garnes 14, welches sich außerdem in
Abzugsrichtung A bewegt. Strichpunktiert sind mit 14' und 14'' zwei nachfolgende Momente des Garnes 14 dargestellt.
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Man erkennt, dass die Unebenheiten 23 als leicht
geschwungene Kurven ausgebildet sind, was dazu führt, dass an jeder Stelle einer
Unebenheit 23 der Kreuzungswinkel α konstant bleibt. In 5 ist hier eine Vielzahl
solcher Kreuzungswinkel α angedeutet.
Weiterhin ist erkennbar, dass benachbarte Unebenheiten 23 so
dicht beieinander angeordnet sind, dass das Garn 14 stets
mehrere Unebenheiten 23 kontaktiert.