Beschreibung Vorrichtung zum Herstellen eines gesponnenen Fadens
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines gesponnenen Fadens aus einem von einem Lieferwalzenpaar an ein Luftdüsenaggregat gelieferten Stapelfaserverband, mit einem dem Lieferwalzenpaar nachgeordneten, eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung aufweisenden Faserförderkanal, der eine mit einer Umlenkkante versehene, ansonsten im Wesentlichen ebene und im Wesentlichen parallel zur Klemmlinie des Lieferwalzenpaares verlaufende Faserführungsfläche enthält, die in einer der Auslassöffnung nachfolgenden Wirbelkammer im Bereich einer Eintrittsöffnung eines Fadenabzugskanals mit einer einem Drallstopp dienenden Faserabgabekante endet.
Eine Vorrichtung dieser Art ist durch die WO 02/24993 A2 Stand der Technik. Bei dieser Vorrichtung wird ein von einem Streckwerk oder einem anderen Verzugsaggregat kommender Stapelfaserverband durch einen Faserförderkanal hindurch zur Eintrittsöffnung eines Fadenabzugskanals geführt, wobei zunächst die vorderen Enden der im Stapelfaserverband gehaltenen Fasern in den Fadenabzugskanal geführt werden, während hintere freie Faserenden abgespreizt und von der Wirbelströmung erfasst und um die sich bereits in der Eintrittsöffnung des Fadenabzugskanals befindlichen, eingebundenen vorderen Enden herumgedreht werden, wodurch ein Faden mit weitgehend echter Drehung erzeugt wird. Der Begriff „vordere" und „hintere" Enden der Fasern bezieht sich in diesem Zusammenhang auf die Transportrichtung des Stapelfaserverbandes.
Je höher die Verzüge und die Spinngeschwindigkeiten sind, desto breiter wird der Stapelfaserver-band, der von dem Lieferwalzen paar an das Luftdüsenaggregat gefördert wird. Mit zunehmender Breite des Stapel-
faserverbandes wiederum wird es schwieriger, die zu verspinnenden Fasern ohne Masseschwankungen in das Luftdüsenaggregat einzuführen. Bei der bekannten Vorrichtung, bei welcher der Faserförderkanal einen weitgehend gleichbleibenden Querschnitt aufweist, hat es sich gezeigt, dass die Fasern teilweise an dem Fadenabzugskanal vorbeilaufen und dann auf Grund des im Luftdüsenaggregat herrschenden Unterdruckes im Nachhinein wieder eingesaugt werden. Dadurch entsteht kurzzeitig eine Anhäufung von Fasern, die zu einer nicht erwünschten Anhäufung von Dickstellen führt.
Bei einer nicht gattungsgemäßen Vorrichtung nach der EP 0 854 214 B1 ist es bekannt, den Faserförderkanal, ausgehend von seiner Einlassöffnung, trichterförmig zu verengen. Diese bekannte Vorrichtung weist jedoch keine als Drallsperre dienende Faserabgabekante auf, sondern die Drallsperre wird auf der gesamten Länge des Faserförderkanals durch eine wendeiförmige Faserführungsfläche gebildet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Masseschwankungen weitgehend zu vermeiden und dadurch die Spinngeschwindigkeit bei ausreichender Fadenqualität zu erhöhen.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Faserführungsfläche durch seitliche Begrenzungswände des Faserförderkanals zunehmend schmaler wird und spätestens an der Umlenkkante ihre kleinste Breite aufweist.
Ausgehend von einer in etwa ovalen Einlassöffnung, dessen größere Breite parallel zur Klemmlinie des Lieferwalzenpaares verläuft, verengt sich der Faserförderkanal relativ schnell, so dass bereits an der Umlenkkante der Faserführungsfläche die kleinste Breite erreicht wird. Diese Breite wird bis zur Faserabgabekante im Wesentlichen beibehalten
und führt dazu, dass die zu verspinnenden Fasern weitgehend verlustfrei durch die Eintrittsöffnung in den Fadenabzugskanal gelangen. Dies führt nicht nur zu einer Erhöhung der Fadenqualität, sondern erlaubt auch wesentlich höhere Liefergeschwindigkeiten und Spinngeschwindigkeiten.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dadurch weiter ausgestaltet werden, dass die Faserführungsfläche bereits an einer der Umlenkkante vorgeordneten Einlasskante wenigstens annähernd ihre kleinste Breite aufweist. Diese kleinste Breite der Faserführungsfläche soll höchstens dem Dreifachen des Durchmessers der Eintrittsöffnung des Fadenabzugskanals entsprechen, vorzugsweise sogar nur höchstens dem Zweifachen dieses Durchmessers.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.
Es zeigen:
Figur 1 in etwa zehnfacher Vergrößerung einen Axialschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
Figur 2 einen Querschnitt durch einen Düsenkörper des Luftdüsenaggregates längs der Schnittfläche ll-ll der Figur 1 ,
Figur 3 einen Axialschnitt längs der Schnittfläche lll-lll der Figur 1 ,
Figur 4 einen Axialschnitt ähnlich Figur 3 bei einer anders ausgestalteten Vorrichtung,
Figur 5 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles V der Figur 1 auf die Einlassöffnung des Faserförderkanals.
Die Vorrichtung nach Figuren 1 bis 3 und 5 enthält eine Liefereinrichtung 1 zum Zuführen eines zu verspinnenden Stapelfaserverbandes 2 sowie ein Luftdüsenaggregat 3, in welchem dem Stapelfaserverband 2 die zum Erspinnen eines Fadens 4 erforderliche Drehung erteilt wird.
Die Liefereinrichtung 1 enthält ein Lieferwalzenpaar 5,6, welches dem Luftdüsenaggregat 3 in geringem Abstand vorgeordnet ist und bei welchem es sich um die Ausgangswalzen eines ansonsten nicht dargestellten Streckwerks handeln kann. Ein solches Streckwerk verzieht in bekannter Weise ein zugeführtes Faserband oder auch ein Vorgarn zu einem Stapelfaserverband 2 der gewünschten Feinheit. Die Liefereinrichtung 1 kann jedoch alternativ ein Klemmwalzenpaar einer anderen Verzugseinrichtung oder eines sonstigen vorgeordneten Aggregates sein. Mit 7 ist eine Klemmlinie bezeichnet, an welcher der in Zulieferrichtung A zugeführte Stapelfaserverband 2 vor dem Einlaufen in das Luftdüsenaggregat 3 geklemmt gehalten wird. Das Luftdüsenaggregat 3 erzeugt für den zu erspinnenden Faden 4 dessen Drehung und liefert den Faden 4 in Fadenabzugsrichtung B mittels eines nicht dargestellten Abzugswalzenpaares ab.
Das Luftdüsenaggregat 3 enthält unter anderem einen Düsenkörper 8 mit einem Faserförderkanal 9 und einer Wirbelkammer 10. Eine Flui- deinrichtung erzeugt in der Wirbelkammer 10 durch Einblasen von Druckluft durch tangential in die Wirbelkammer 10 mündende Druckluftkanäle 11 eine Wirbelströmung. Die aus den Mündungen der Druckluftkanäle 11 austretende Druckluft wird über einen Abluftkanal 12 abgeführt, wobei dieser einen ringförmigen Querschnitt um ein spindelförmiges stationäres Bauteil 13 herum aufweist, das seinerseits einen Fadenabzugskanal 14 umschließt
Nach einer Auslassöffnung 15 des Faserförderkanals 9 ist als Drallsperre eine Faserabgabekante 16 einer Faserführungsfläche 17 angeordnet, die exzentrisch zum Fadenabzugskanal 14 im Bereich von dessen Eintrittsöffnung 18 angeordnet ist.
Im Luftdüsenaggregat 3 werden die zu verspinnenden Fasern einerseits im Stapelfaserverband 2 gehalten und so von der Auslassöffnung 15 des Faserförderkanals 9 im Wesentlichen ohne Drehungserteilung in den Fadenabzugskanal 14 geführt. Andererseits sind die Fasern aber im Bereich zwischen Faserförderkanal 9 und Fadenabzugskanal 14 der Wirkung der Wirbelströmung ausgesetzt, durch die sie oder mindestens ihre Endbereiche von der Eintrittsöffnung 18 des Fadenabzugskanals 14 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.
Dieser Fadenaufbau kommt nach einer modellhaften Erklärung dadurch zu Stande, dass vorlaufende Enden von Fasern, insbesondere solche, deren nachlaufende Bereiche noch stromaufwärts im Faserförderkanal 9 gehalten werden, im Wesentlichen direkt in den Fadenabzugskanal 14 gelangen, dass aber nachlaufende Faserbereiche, insbesondere wenn sie im Eingangsbereich des Faserzuführkanals 9 nicht mehr gehalten werden, durch die Wirbelbildung aus dem Stapelfaserverband 2 gezogen und dann um den entstehenden Faden 4 gedreht werden. Jedenfalls sind Fasern zu einem gleichen Zeitpunkt sowohl im entstehenden Faden 4 eingebunden, wodurch sie durch den Fadenabzugskanal 14 gezogen werden, als auch der Wirbelströmung ausgesetzt, die sie zentrifugal, also von der Eintrittsöffnung 18 des Fadenabzugskanals 14 hinweg, beschleunigt und in den Abluftkanal 12 abzieht. Die durch die Wirbelströmung aus dem Stapelfaserverband 2 gezogenen Faserbereiche
bilden einen in die Eintrittsöffnung 18 des Fadenabzugskanals 14 mündenden Faserwirbel, dessen längere Anteile sich spiralartig um das spindelförmige Bauteil 13 winden und in dieser Spirale entgegen der Kraft der Strömung im Abluftkanal 12 gegen die Eintrittsöffnung 18 des Fadenabzugskanals 14 gezogen werden.
Gemäß dem in den genannten Figuren 1 bis 3 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel gibt es pro Luftdüsenaggregat 3 insgesamt vier Druckluftkanäle 11 , die jeweils in den Düsenkörper 8 eingearbeitet sind. Ein den Düsenkörper 8 radial umgebender Ringraum 19 ist in nicht dargestellter Weise an eine Druckluftquelle angeschlossen. Über in die Außenkontur eingearbeitete Aussparungen 20 des Düsenkörpers 8 gelangt die Druckluft dann von dem Ringraum 19 zu den einzelnen Druckluftkanälen 11. Nach außen hin ist der Ringraum 19 durch eine Wandung eines Gehäuses 21 abgedichtet.
Der Faserförderkanal 9 enthält eine Einlassöffnung 22, die gemäß Figur 5 parallel zur Klemmlinie 7 des Lieferwalzenpaares 5,6 eine größere Breite hat als quer dazu. Damit ist zunächst dem Umstand Rechnung getragen, dass der in das Luftdüsenaggregat 3 einlaufende Stapelfaserverband 2 längs der Klemmlinie 7 seine größere Breite aufweist. Im Faserförderkanal 9 wird der Stapelfaserverband 2 längs einer Faserführungsfläche 17 geführt, die auf ihrem Wege eine Umlenkkante 23 aufweist. Dies führt bereits zur einer gewissen Auflockerung des geförderten Stapelfaserverbandes 2, bevor dieser nach seinem Austritt aus der Auslassöffnung 15 des Faserförderkanals 9 noch ein Stück über die Faserführungsfläche 17 läuft und unmittelbar vor der Eintrittsöffnung 18 des Fadenabzugskanals 14 an einer so genannten Faserabgabekante 16 endet, die als Drallstopp wirkt. Dieser Drallstopp ist wichtig, damit die dem Faden 4 erteilte Drehung nicht bis zur Klemmlinie 7 des Lieferwalzenpaares 5,6 zurückläuft.
Damit der Stapelfaserverband 2 vor Erreichen der Eintrittsöffnung 18 des Fadenabzugskanals 14 bereits ausreichend schmal und auf eine optimale Breite kondensiert ist, sind im Faserförderkanal 9, wie insbesondere aus Figur 3 ersichtlich, seitliche Begrenzungswände 24 und 25 vorgesehen, wodurch die Faserführungsfläche 17 zunehmend schmaler wird und spätestens an der Umlenkkante 23 ihre kleinste Breite bereits aufweist. Durch diese Ausgestaltung lassen sich die dem eingangs erwähnten Stand der Technik anhaftenden nachteiligen Dickstellen weitgehend vermeiden, so dass auch höhere Spinn- und Liefergeschwindigkeiten möglich werden.
Aus einer Variante gemäß Figur 4 ist ersichtlich, dass alternativ die Faserführungsfläche 17 bereits an einer der Umlenkkante 23 vorgeordneten Einlasskante 26 wenigstens annähernd ihre kleinste Breite aufweisen kann. Diese kleinste Breite sollte zweckmäßiger Weise so sein, dass sie lediglich dem Zweifachen bis Dreifachen des Durchmessers der Eintrittsöffnung 18 des Fadenabzugskanals 14 entspricht.