[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Offenend-Spinnvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
[0002] Es ist bekannt, Fadenabzugsdüsen mit Kerben zu versehen, um die Spinnstabilität zu
erhöhen. Dabei ist auch bekannt, die Austrittskante über die der Faden aus der Spinnturbine
abgezogen wird mit radialen Rillen oder Kerben zu versehen, um die Drehungsfortpflanzung
zu verbessern (DE-AS 11 11 549 und DE-AS 15 60 302). Weiterhin ist bekannt, in der
Bohrung des Fadenabzugsrohres Vorsprünge vorzusehen, um rauhe bzw. haarige Garne
herzustellen (DE-PS 24 45 206).
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, haarige Garne mit hoher Spinnstabilität
und somit wirtschaftlich herzustellen.
[0004] Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß durch eine geeignete Kombination
von Kerben in der Abzugsdüse mit Vorsprüngen im Fadenabzugsrohr überraschende Effekte
hinsichtlich der Spinnstabilität und Haarigkeit des Garnes erzielt werden. Es hat
sich ferner gezeigt, daß es darauf ankommt, daß die Stellung der Kerben zu den Vorsprüngen
im Fadenabzugsrohr unbedingt in jedem Fall gleich sein muß, um gleiche Garne an den
verschiedenen Spinnstellen zu bekommen. Eine optimale Zuordnung ergibt sich, wenn
die Anordnung der Kerben jeweils exakt zwischen den Vorsprüngen im Fadenabzugsrohr
bezogen auf eine Mantellinie liegen. Eine Kerbe, die mit einem Vorsprung auf derselben
Mantellinie der Düse liegt, kann sich auf den Spinnprozeß nicht stabilisierend auswirken,
da der Faden durch Einwirkung des im Fadenabzugsrohr befindlichen Vorsprunges nicht
mit der Kerbe in genügenden Kontakt kommt. Ein regelmäßig alternierender Kontakt des
Fadens zwischen Kerbe und Vorsprung läßt einerseits ein stabiles Spinnen zu und bewirkt
andererseits das gewünschte haarige Garn. Der Begriff "Vorsprünge" schließt auch Erhebungen
ein, die durch Ausnehmungen in der Mantelfläche des Fadenabzugskanales entstehen.
[0005] Besondere Vorteile der weiteren Ausbildung der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0006] Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert.
[0007] Es zeigen:
Figur 1 In schematischer Weise im Querschnitt die Anordnung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung in einer Offenend-Spinnvorrichtung;
Figur 2 einen Längsschnitt eines ersten Ausführungsbei spieles der erfindungsgemäßen
Vorrichtung;
Figur 3 eine weitere Ausbildung des Gegenstandes der Erfindung in Fadenlaufrichtung
gesehen;
Figur 4 eine Ausbildung des Gegenstandes der Erfindung im Längsschnitt;
Figur 5 eine weitere Ausbildung des Gegenstandes der Erfindung, in perspektivischer
Ansicht;
Figur 6 eine weitere Ausbildung des Gegenstandes der Erfindung in Fadenlaufrichtung
gesehen.
Figuren 7 und 8 weitere Ausbildungen des Gegenstandes der Erfindung im Querschnitt.
[0008] Gemäß Figur 1 weist eine Offenend-Spinnvorrichtung als wesentliche Elemente eine
Speisevorrichtung 1, eine als Auflösewalze 51 ausgebildete Auflosevorrichtung, ein
Spinnelement, das als Spinnrotor 54 ausgebildet ist, eine als Fadenabzugswalzenpaar
6 ausgebildete Fadenabzugsvorrichtung und eine Fadenaufspulvorrichtung 7. Die Speisevorrichtung
1 weist eine Speisewalze 11 auf, mit welcher eine Speisemulde 12 elastisch zusammenarbeitet.
Die Auflösewalze 51 der Auflösevorrichtung ist in einem Gehäuse 56 gelagert, das
im gezeigten Ausfuhrungsbeispiel in seiner Umfangswand eine Schmutzabscheideöffnung
52 aufweist. In Fasertransportrichtung gesehen nach der Schmutzabscheideöffnung 52
beginnt ein Faserspeisekanal 53, der sich bis in den Spinnrotor 54 erstreckt. Der
Spinnrotor 54 ist in einem Gehäuse 58 angeordnet, das zur Erzeugung eines Spinnunterdrucks
über eine Unterdruckleitung 55 mit einer nicht gezeigten Unterdruckquelle verbunden
ist.
[0009] Die Fadenspulvorrichtung 7 besitzt eine Spulwalze 71, von welcher eine Spule 72 angetrieben
wird.
[0010] In das Gehäuse 58 ragt ein Fadenabzugskanal 9, dessen zum Rotor zeigendes Mündungsteil
91 in Fadenabzugsrichtung gesehen Vorsprünge 92 nachgeordnet sind.
[0011] Während der Produktion wird ein Faserband 8 über die Speisemulde 12 von der Speisewalze
11 zur Auflösewalze 51 gespeist. Die Auflösewalze 51 löst das Faserband 8 in einzelne
Fasern 82 auf. Die Fasern 82 werden mittels des Spinnunterdrucks in die Fasersammelrille
541 des Spinnrotors 54 gebracht, und von dort als Faden 83 über die Mündung 91 und
die Vorsprünge 92 des Fadenabzugskanales 9, wobei der aus dem Rotor abgezogene Faden
83 durch das Zusammenwirken der Kerben der Mündung 91 und der Vorsprünge 92 des Fadenabzugskanales
9 aufgefuselt wird, als haariger Faden 84 mittels eines Fadenabzugswalzenpaares
6 abgezogen und zur Aufspulvorrichtung 7 befördert wird.
[0012] Das Fadenende des Fadens 83, der aus der Rotorrille 541 abgezogen wird, will eigentlich
wie eine Kurbel um die mit der Rotorachse (im wesentlichen) identische Fadenabzugskanalachse
drehen. Dieses Fadenende wird aber am ruhigen Bestreichen der trichterförmigen Mündung
91 durch Einkerbungen 911 gehindert. Das Garn 83 wird im weiteren Verlauf noch von
sich im Fadenabzugskanal 9 befindlichen Vorsprüngen 92 gezupft und dadurch in einen
haarigen Zustand versetzt. Die Haarigkeit entsteht z. T. dadurch, daß äußere nicht
ganz in den Faden eingebundene Fasern teilweise aus dem Fadenverband gelöst werden
und nach außen abstehen.
[0013] Nachstehend wird anhand der Figuren 2 und 3 eine besonders vorteilhafte Anordnung
der Kerben 911 der trichterförmigen Faserabzugskanalmündung 91 zu den Fadenstörelementen
92 beschrieben.
[0014] In die trichterförmige Mündung 91 des Fadenabzugskanals 9 sind, im Kreis gleichmäßig
verteilte Kerben 911 angeordnet, wobei der Kerbengrund vorzugsweise im Winkel von
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o zur Fadenabzugskanalachse steht.
[0015] Diesem Mündungsteil 91 folgt ein weiteres Teil, das die Vorsprünge 921 beinhaltet.
Die Vorsprünge 921 erstrecken sich vom Ende des Mündungstrichters 91 ausgehend in
Fadenabzugsrichtung.
[0016] Die Vorsprünge 921 sind zweckmäßigerweise jeweils zwischen zwei Kerben 911 angeordnet,
wobei sich eine Anordnung genau auf den Winkelhalbierenden der Winkel, die jeweils
zwei im Fadenumlauf aufeinander folgende Kerben 911 bilden, als besonders vorteilhaft
erwiesen hat. Es ist ebenso möglich, die Vorsprünge der Fadenabzugskanalmündung nachzuordnen,
ohne die Stellung von Kerben 711 und Vorsprünge 921 zueinander zu berücksichtigen.
Auch ist es möglich, zwischen dem Ende der Mündung in Fadenabzugsrichtung gesehen
und Beginn der Vorsprünge einen Zwischenraum vorzusehen, in dem im Fadenabzugskanal
9 keine Vorsprünge 92 angeordnet sind.
[0017] Zweckmäßigerweise sind die Vorsprünge im Bereich des Überganges des Fadens von der
trichterförmigen Mündung in den anschließenden Teil des Fadenabzugskanals 9 abgerundet,
um eine Schädigung des Garnes zu verhindern.
[0018] Für die ständig steigenden Rotordrehzahlen - über 100.000 U/min - und die gleichzeitig
immer kleiner werdenden Rotordurchmesser - 30 mm und weniger - hat sich die Konfiguration
von 4 Vorsprüngen 921, angeordnet hinter 4 Kerben 911 als vorteilhaft erwiesen.
[0019] Den Zusammenhang soll die folgende Funktionsbeschreibung verdeutlichen:
[0020] Der aus dem Rotor 54 abgezogene Faden 83 bewegt sich über die Oberfläche des Mündungstrichters
91 des Fadenabzugskanals 9 ab und er fährt dabei einen Falschdrall. Dieser Falschdrall
wird teilweise beim und nach dem Passieren einer Kerbe 911 aufgehoben. Der Faden 83
verliert hierbei vorteilhafterweise etwas Falschdrall. Dieser Effekt wird wesentlich
unterstützt durch die Einwirkung eines Vorsprunges 92, der den Faden zusätzlich am
ungestörten Überlaufen das an den Mündungstrichter 91 anschließenden Fadenabzugskanales
9 hindert.
[0021] Die exakt "mittig" zwischen zwei Kerben 911 angeordneten Vorsprünge haben bei guter
Spinnstabilität gleichzeitig die Wirkung, den Faden 83 aufzurauhen, wobei die in Fadenabzugskanalrichtung
gesehene Erstreckung den Grad der Haarigkeit bestimmt.
[0022] Figur 3 zeigt den Fadenabzug, beeinflußt von den Kerben 911 und den Vorsprüngen 921.
Der Faden 83 befindet sich in einer Position a′ zwischen dem Vorsprung 921d und dem
Vorsprung 921a, und liegt an letzterem an. Die durch den Faden gebildete "Kurbel"
dreht sich entsprechend der Fadenabzugsdrehrichtung (Pfeil R), bis in Stellung a˝
durch die Friktionswirkung der Kerbe ein Abrollen des Fadens und somit ein Umwandern
(a‴) des Vorsprunges 921a bewirkt wird. Der Faden springt zwischen Vorsprung 921a
und Vorsprung 921b in Position b′. Dieser Zyklus wird noch einmal gezeigt mit den
Positionen b′ bis c′.
[0023] Für eine Strickgarnqualität mittlerer Nummer vorteilhafterweise geeignet ist die
Ausbildung der Vorsprünge als sich über eine gewisse Länge in Fadenabzugsrichtung
erstreckende Stege 921, wie in Figur 2 gezeigt. Durch die Anpassung der Erstreckung
der Vorsprünge im Fadenabzugskanal 9 an die gewünschte Garnnummer wird eine jeweils
passende Haarigkeit bei gleichbleibender Spinnstabilität und sonstigen Garn daten
erreicht. So ist es möglich, feine Garne durch den Einsatz von; wie in Figur 4 gezeigt,
als radial in den Fadenabzugskanal 9 ragende Stifte 923 ausgebildeten Vorsprüngen
eine ausreichende Haarigkeit zu erreichen, ohne den Garnverband anderweitig zu schädigen.
Diese kurzen Vorsprünge können z. B. auch als Kügelchen oder Nocken ausgebildet sein.
[0024] In einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Figur 5 ist die Oberfläche
der Mündung 91 des Fadenabzugskanals 9 derart gestaltet, daß der zwischen den Kerben
911 liegende Bereich 912 absatzlos in die als Stege 921 ausgeführten Vorsprünge übergeht.
Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß der umlaufende Faden weniger abrupt gebremst
und beschleunigt wird, wobei eine gute Haarigkeit bei gleichzeitiger höchstmöglicher
Schonung des Garnes erzeugt wird.
[0025] Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung zeigen die Figuren 4 und 5. Die
einstückige Ausbildung von Mündungstrichter 91 mit dem anschließenden Fadenabzugskanal,
in den Vorsprünge integriert sind. Durch diese Ausbildung ist die richtige erfindungsgemäße
Stellung der Kerben 911 zu den Vorsprüngen 92 gesichert und nicht verstellbar.
[0026] Bei dieser Ausführung und der Ausbildung gemäß Figur 2 ist es weiterhin vorteilhaft,
das Mündungsstück 91 mit den angegliederten Vorsprüngen 92 als einstückiges Bauteil
94 auszubilden, wobei ein besonderer Vorteil darin besteht, das Bauteil 94 in wirtschaftlicher
Weise aufgrund der einfachen Form aus hochverschleißfestem Keramikwerkstoff herzustellen.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist eine Ausführung als einstückige
Anordnung aus Feinguß.
[0027] In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Figur 6 sind die Kerben
915 sichelförmig gekrümmt ausgebildet. Diese sichelförmige Ausbildung ermöglicht
in vorteilhafter Weise die Beeinflussung des "Springverhaltens" des Fadens 83 über
die Oberfläche der Mündung 91 des Fadenabzugskanales 9. Der Faden 83 beschreibt beim
"Bestreichen" der Mündung 91 eine in Figur 6 angedeutete Raumkurve, welcher die Krümmung
der Kerben 915 im wesentlichen in vorteilhafter Weise angepaßt werden. Der Vorteil
liegt darin, daß das Garn 83 beim Passieren der jeweiligen Kerbe 915 gleichzeitig
mit seinem ganzen sich über die Kerbenlänge erstreckenden Bereich in die Kerbe hineingerät
und in diesem Bereich gleichzeitig angezupt und zum Springen veranlaßt wird. Diese
Anpassung der Kerben 915 an die Krümmung des darüber laufenden Fadens 83 bewirkt in
vorteilhafter Weise ein fadenbruchsicheres, falschdrallgünstiges Spinnen, und damit
eine wirtschaftliche Herstellung von haarigem, für Strickgewebe gut geeignetem Garn.
[0028] Figur 7 zeigt eine Fadenabzugsdüse 94, die mit einer Buchse 940 versehen ist. Diese
Buchse ist innen zylindrisch und außen mit einem Gewinde 941 versehen. Fadenabzugsdüse
und Buchse sind dreh- und axialfest miteinander verbunden. Die so ausgebildete Fadenabzugsdüse
wird, im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Ausführungen, die geklemmt werden, in
den nicht gezeigten Rotorgehäusedeckel eingeschraubt.
[0029] Figur 8 zeigt eine Fadenabzugsdüse 94, die einstückig mit einem Außengewinde versehen
ist und aus Keramik gefertigt sein kann.
1. Offenend-Spinnvorrichtung mit einem eine trichterförmige Mündung aufweisenden Fadenabzugskanal,
dessen Mündung gleichmäßig über den Umfang verteilte Kerben aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der trichterförmigen Mündung (91) in Fadenabzugsrichtung Vorsprünge (92) nachgeordnet
sind.
2. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Vorsprung (92) mittig zwischen zwei Kerben (911) angeordnet ist.
3. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine, einer bestimmten Anzahl von Kerben (9111 gleiche Anzahl von Vorsprüngen
(921 aufweist.
4. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vier Kerben (911, 915) vier Vorsprünge (921 nachgeordnet sind.
5. Offenend-Spinnvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (912) der Mündung (91) zwischen den Kerben (911, 915) absatzlos
in die radial in die Bohrung des Fadenabzugskanales (9) ragende Oberfläche der Vorsprünge
übergeht.
6. Offenend-Spinnvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (92) als Stege (921) ausgebildet sind.
7. Offenend-Spinnvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (92) als Stifte (923) ausgebildet sind.
8. Offenend-Spinnvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Mündungsstück (91) aus Keramik besteht und die Vorsprünge (92) integrierter
Bestandteil hiervon sind.
9. Offenend-Spinnvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das Mündungsstück aus einer Feingußlegierung besteht.
10. Offenend-Spinnvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die vom Garn berührten Bereiche des Fadenabzugskanales gegen Verschleiß
behandelt sind.
11. Offenend-Spinnvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerben (911, 915) gekrümmt sind.
12. Offenend-Spinnvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerben (911, 915) der Krümmung des darüberlaufenden Fadens (83) angepaßt
sind.
13. Fadenabzugsdüse aus Keramik mit einer trichterförmigen Mündung und einem daran
anschließenden Fadenabzugskanal, wobei die Oberfläche der Mündung auf ihrem Umfang
gleichmäßig verteilte Kerben aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß im Fadenabzugskanal
jeweils mittig zwischen zwei Kerben ein in den Fadenabzugskanal ragender, sich in
Fadenabzugsrichtun treckender Vorsprung angeordnet ist.
14. Fadenabzugsdüse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse vier Kerben
und vier Vorsprünge aufweist.
15. Fadenabzugsdüse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse einstückig
ausgebildet ist.
16. Fadenabzugsdüse nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenabzugskanal
mit einem Außengewinde versehen ist.
17. Fadenabzugsdüse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenabzugskanal
in einer im wesentlichen rohrförmigen Buchse angeordnet ist, die ihrerseits mit mindestens
einem Gewinde versehen ist.
18. Fadenabzugsdüse nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse ein Außengewinde
aufweist.