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Die Erfindung betrifft ein Spinndüsengehäuse für eine Luftdüsenspinnvorrichtung
zum Herstellen eines gesponnenen Fadens aus einem Stapelfaserverband,
mit einem Strömungskanal,
der von einer hülsenartigen
Wandung umschlossen ist, die ihrerseits von einen geschlossenen
Querschnitt aufweisenden Blasdüsenkanälen durchdrungen
ist.
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Ein Spinndüsengehäuse dieser Art ist beispielsweise
durch das US-Patent 44 80 435 oder die deutsche Offenlegungsschrift
DE 37 32 708 A1 Stand der
Technik.
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Die hier vorgesehenen Blasdüsenkanäle haben
einen sehr kleinen Querschnitt und müssen äußerst exakt positioniert sein,
damit eine für
das Spinnverfahren vorgesehene Wirbelströmung erzeugt werden kann. Beim
Spinndüsengehäuse nach dem
US-Patent 44 80 435 sind die Blasdüsenkanäle gebohrt, wobei, um die Länge der
Bohrungen möglichst
kurz zu halten, im Bereich der Blasdüsenkanäle ein Einsatz angebracht ist,
der ein Bohren besonders kleinen Durchmessers erlaubt. Das Spinndüsengehäuse nach
der
DE 37 32 708 A1 hingegen
ist zweiteilig ausgebildet, wobei in das eine Teilgehäuse ein Düsenschlitz
eingearbeitet ist, der einseitig offen und durch Abdeckung mittels
des anderen Teilgehäuses danach
zu einem geschlossenen Blasdüsenkanal vervollständigt ist.
Beiden Varianten ist gemeinsam, dass die Blasdüsenkanäle jeweils nachträglich am Spinndüsengehäuse angebracht
werden, wodurch sich naturgemäß Probleme
der genauen Reproduzierbarkeit ergeben.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu
Grunde, die Blasdüsenkanäle des Spinndüsengehäuses auf einfache
und kostengünstige
Art herzustellen und insbesondere eine exakte Reproduzierbarkeit
zu gewährleisten.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass
das Spinndüsengehäuse einschließlich Strömungskanal und
Blasdüsenkanälen ein
spanlos geformtes einstückiges
Bauteil ist.
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Derartige Spinndüsengehäuse nach der Erfindung lassen
sich im Prinzip durch alle mögliche
Arten von Druckguss- oder Spritzgussverfahren herstellen, jedoch
ist es, da es sich beim Spinndüsengehäuse um ein
Verschleißteil
handelt, angebracht, das Spinndüsegehäuse aus
Oxidkeramik herzustellen. Durch entsprechend gestaltete Kerneinlagen
lassen sich dann in an sich bekannter Art die benötigten Hohlräume, vorrangig
der Strömungskanal
und die Blasdüsenkanäle, bereits
bei der Herstellung mit einformen. Da alle Spinndüsengehäuse aus
ein und demselben Werkzeug hergestellt werden, ist die Maßgenauigkeit
und somit die genaue Reproduzierbarkeit insbesondere der Blasdüsenkanäle für große Serien
gewährleistet.
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Die Herstellung des Spinndüsengehäuses als
spanlos geformtes einstückiges
Bauteil macht es möglich,
die Blasdüsenkanäle je nach
Art der Luftdüsenspinnvorrichtung
sehr unterschiedlich zu gestalten. So lassen sich beispielsweise
Blasdüsenkanäle in Laufrichtung
des Stapelfaserverbandes geneigt anordnen, während alternativ die Blasdüsenkanäle ohne
weiteres in einer zur Laufrichtung des Stapelfaserverbandes radialen
Ebene liegen können.
Im letztgenannten Fall ist es vorteilhaft, wenn die Blasdüsenkanäle mit ihren
Mündungen
gegen eine in Laufrichtung des Stapelfaserverbandes geneigte, den
Stapelfaserverband umgebende konische Ringfläche gerichtet sind, welche
einstückig
an das Spinndüsengehäuse angeformt
ist. Dadurch werden die Druckluftströme, die die Wirbelströmung erzeugen, von
der radialen Richtung in Laufrichtung des Stapelfaserverbandes umgelenkt.
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Es lassen sich jedoch nicht nur die
erforderlichen Kanäle
einformen, sondern an das erfindungsgemäße Spinndüsengehäuse lassen sich auch weitere
wichtige Funktionselemente direkt anformen. So ist es möglich, dass
der Strömungskanal
für den
Stapelfaserverband einen Zuführkanal
enthält,
der an einer Längsseite
exzentrisch von einer einstückig
an das Spinndüsengehäuse angeformten
Faserführungsfläche begrenzt
st. Eine solche Faserführungsfläche kann
in an sich bekannter Weise eine als Drallsperre wirkende Umlenkkante
enthalten.
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Weitere Vorteile und Merkmale der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger
Ausführungsbeispiele.
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Es zeigen:
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1 in
stark vergrößerter Darstellung
einen Axialschnitt durch eine ein erfindungsgemäßes Spinndüsengehäuse enthaltende Luftdüsenspinnvorrichtung,
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2 einen
Schnitt längs
der Schnittfläche II-II
der 1 durch das Spinndüsengehäuse allein,
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3 ein
geschnittenes Spinndüsengehäuse ähnlich 1 bei einer anderen Ausgestaltung der
Blasdüsenkanäle.
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Die 1 zeigt
eine Luftdüsenspinnvorrichtung,
mit der einem durch einen Zuführkanal 1 in Laufrichtung
A zugeführten
Stapelfaserverband 2 in einer Wirbelkammer 3 eine
Drehung erteilt wird, so dass ein gesponnener Faden 4 entsteht,
der durch einen Fadenabzugskanal 5 in Abzugsrichtung B
abgezogen wird. Der Stapelfaserverband 2 kann von einem
Streckwerk oder einem anderen Verzugsaggregat kommen. Eine Fluideinrichtung
erzeugt in der Wirbelkammer 3 durch Einblasen von Druckluft
durch tangential in die Wirbelkammer 3 mündende Blasdüsenkanäle 6 eine
Wirbelströmung.
Die aus den Mündungen 7 der
Blasdüsenkanäle 6 austretende
Druckluft wird durch einen Abluftkanal 8 abgeführt, wobei dieser
einen um den Fadenabzugskanal 5 angeordneten ringförmigen Querschnitt
um ein spindelförmiges
stationäres
Bauteil 9 herum aufweist. Der Zuführkanal 1 bildet zusammen
mit dem Abluftkanal 8 einen Strömungskanal, der von einer hülsenartigen
Wandung 10 umschlossen ist, die ihrerseits von den Blasdüsenkanälen 6 durchdrungen
ist.
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Nach der Auslassöffnung 11 des Zuführkanals 1 ist
als Drallsperre eine Umlenkkante 12 einer Faserführungsfläche 13 angeordnet,
die an einer Längsseite
des Zuführkanals 1 exzentrisch
zum Fadenabzugskanal 5 angeordnet ist. Die Umlenkkante 12 befindet
sich unmittelbar vor der Einlassöffnung 14 des
Fadenabzugskanals 5.
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In der Luftdüsenspinnvorrichtung werden
die zu verspinnenden Fasern einerseits im Stapelfaserverband 2 gehalten
und so von der Auslassöffnung 11 des
Zuführkanals
1 im Wesentlichen ohne Drehungserteilung in den Fadenabzugskanal 5 geführt. Andererseits
sind die Fasern aber im Bereich zwischen Zuführkanal 1 und Fadenabzugskanal 5 der Wirkung
der Wirbelströmung
ausgesetzt, durch die sie oder mindestens ihre Endbereiche von der
Einlassöffnung 14 des
Fadenabzugskanals 5 radial hinweg getrieben werden. Die
mit dem beschriebenen Verfahren hergestellten Fäden 4 zeigen deshalb
einen Kern von im Wesentlichen in Fadenlängsrichtung verlaufenden Fasern
oder Faserbereichen ohne wesentliche Drehung und einen äußeren Bereich,
in welchem die Fasern oder Faserbereiche um den Kern herum gedreht
sind.
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Dieser Fadenaufbau kommt nach einer
modellhaften Erklärung
dadurch zu Stande, dass vorlaufende Enden von Fasern, insbesondere
solche, deren nachlaufende Bereiche noch stromaufwärts im Zuführkanal 1 gehalten
werden, im Wesentlichen direkt in den Fadenabzugskanal 5 gelangen,
dass aber nachlaufende Faserbereiche, insbesondere wenn sie im Eingangsbereich
des Zuführkanals 1 nicht
mehr gehalten werden, durch die Wirbelbildung aus dem Stapelfaserverband 2 gezogen
und dann um den entstehenden Faden 4 gedreht werden.
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Jedenfalls sind Fasern zu einem gleichen Zeitpunkt
sowohl im entstehenden Faden 4 eingebunden, wodurch sie
durch den Fadenabzugskanal 5 gezogen werden, als auch der
Wirbelströmung
ausgesetzt, die sie zentrifugal, also von der Einlassöffnung 14 des
Fadenabzugskanals 5 hinweg, beschleunigt und in den Abluftkanal 8 abzieht.
Die durch die Wirbelströmung
aus dem Stapelfaserverband 2 gezogenen Faserbereiche bilden
einen in die Einlassöffnung 14 des
Fadenabzugskanals 5 mündenden
Faserwirbel, dessen längere
Anteile sich spiralartig außen
um das spindelförmige
Bauteil 9 winden und in dieser Spirale entgegen der Kraft
der Strömung
im Abluftkanal 8 gegen die Einlassöffnung 14 des Fadenabzugskanals 5 gezogen
werden.
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Unter zur 1 ergänzender
Hinzunahme der 2 werden
nachfolgend die Blasdüsenkanäle 6 näher beschrieben.
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Gemäß dem in den genannten Figuren
dargestellten Ausführungsbeispiel
gibt es pro Luftdüsenspinnvorrichtung
insgesamt vier Blasdüsenkanäle 6, die
jeweils mit Mündungen 7 versehen
sind und, wie am besten aus 2 ersichtlich,
tangential im die Wirbelkammer 3 gerichtet sind. Diese
Blasdüsenkanäle 6 sind
in noch zu beschreibender Weise in einem Spinndüsengehäuse 15 angeordnet
und haben einen geschlossenen Querschnitt. Die Blasdüsenkanäle 6 verlaufen
in einer zur Laufrichtung A des Stapelfaserverbandes 2 radialen
Ebene.
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Ein das Spinndüsengehäuse 15 radial umgebender
Ringraum 16 ist in nicht dargestellter Weise an eine Druckluftquelle
angeschlossen. Über
in der Außenkontur
vorgesehene axiale Aussparungen 17 des Spinndüsengehäuses 15 gelangt
die Druckluft dann von dem Ringraum 16 zu den einzelnen
Blasdüsenkanälen 6.
Nach außen
hin ist der Ringraum 16 durch eine Wandung eines Gehäuses 18 abgedichtet.
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In unmittelbarem Anschluss an die
Mündungen 7 der
Blasdüsenkanäle 6 ist
eine in Laufrichtung A des Stapelfaserverbandes 2 geneigte
konische Ringfläche 19 vorgesehen.
Obwohl also die Blasdüsenkanäle 6 in
einer radialen Ebene liegen, wird die aus den Mündungen 7 austretende
Druckluft durch die Ringfläche 19 in
Laufrichtung A des Stapelfaserverbandes 2 umgeleitet. Die
konische Ringfläche 19 umgibt
den Stapelfaserverband 2, wobei die Mündungen 7 tangential
gegen die Ringfläche 19 gerichtet
sind.
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Um die einzelnen Funktionselemente,
insbesondere die Blasdüsenkanäle 6 mit
ihrem kleinen Querschnitt sehr genau und reproduzierbar herstellen
zu können,
ist nun efindungsgemäß vorgesehen, dass
das Spinndüsengehäuse 15 einschließlich dem Strömungskanal 1,8 und
den Blasdüsenkanälen 6 ein
spanlos geformtes einstückiges
Bauteil ist. An dieses Bauteil sind außerdem die konische Ringfläche 19 und
die Faserführungsfläche 13 mit
der Umlenkkante 12 einstöckig angeformt. Wegen der Verschleißgefährdung ist
das Spinndüsengehäuse 15 aus
Oxidkeramik, beispielsweise aus Aluminiumoxid hergestellt.
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Die nachfolgend zu beschreibende 3 zeigt eine etwas andere
Ausführung
einer Luftdüsenspinnvorrichtung,
wobei diejenigen Bauteile, die gegenüber der Variante nach 1 und 2 gleich blieben, mit den gleichen Bezugszeichen
versehen sind. Auf eine nochmalige Beschreibung kann daher verzichtet
werden.
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Abweichend von der Ausführung nach 1 und 2 sind bei der Ausführung nach 3 Blasdüsenkanäle 20 vorgesehen,
welche in Laufrichtung A des Stapelfaserverbandes 2 geneigt
sind. Die Mündungen 21 der
Blasdüsenkanäle 20 sind
wieder tangential in die Wirbelkammer 3 gerichtet. Auch
bei dieser Ausführung
ist ein Spinndüsengehäuse 22 vorgesehen,
welches ein spanlos geformtes einstückiges Bauteil ist. Die Blasdüsenkanäle 20 beginnen
wieder in einem Ringraum 23, der an eine nicht dargestellte Druckluftquelle
angeschlossen ist und von dem die Druckluft über Aussparungen 24 zu
den Blasdüsenkanälen 20 geführt wird.
Nach außen
hin ist der Ringraum 23 durch ein Gehäuse 25 abgedeckt.