| (19) |
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(11) |
EP 2 454 403 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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02.07.2014 Patentblatt 2014/27 |
| (22) |
Anmeldetag: 09.07.2010 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/CH2010/000178 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2011/006270 (20.01.2011 Gazette 2011/03) |
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| (54) |
LUFTSPINNVORRICHTUNG
AIR-JET SPINNING APPARATUS
MACHINE À FILER À JET D'AIR
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO SE SI SK SM TR |
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Priorität: |
16.07.2009 CH 11152009
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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23.05.2012 Patentblatt 2012/21 |
| (73) |
Patentinhaber: Maschinenfabrik Rieter AG |
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8406 Winterthur (CH) |
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Erfinder: |
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- HASKA, Petr
560 02 Ceska Trebova (CZ)
- MIKYSKA, Robert
561 02 Dolni Dobrouc (CZ)
- GRIESSHAMMER, Christian
CH-8404 Winterthur (CH)
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Entgegenhaltungen: :
EP-A1- 2 009 150 DE-A1- 2 722 319 JP-A- 2009 001 934
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WO-A1-2011/006580 JP-A- 59 009 225
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Luftspinnvorrichtung mit einer Spindel gemäss dem Oberbegriff
der unabhängigen Ansprüche.
[0002] Als Luftspinnvorrichtung im Sinne der Erfindung ist eine Garnspinnvorrichtung oder
eine Vorgarnspinnvorrichtung zu verstehen, wobei die vorgeschlagene Vorrichtung für
alle Spinnverfahren welche mit Luft arbeiten einsetzbar ist.
[0003] Eine Spinnvorrichtung welche dazu dient, mit Hilfe eines Luftstromes ein Garn herzustellen,
umfasst eine Faserbandzuführung, ein Streckwerk, eine Luftspinnvorrichtung und eine
Aufwickeleinrichtung. Von der Faserbandzuführung wird ein Faserband von einem vorgelegten
Faserbandspeicher zu einem Streckwerk geführt. Im Streckwerk wird das Faserband unter
einem bestimmten Verzug verstreckt und an die Luftspinnvorrichtung weitergegeben.
In der Luftspinnvorrichtung wird das verstreckte Faserband über ein Faserführungselement
einer Wirbelzone zugeführt. Die Wirbelzone ist ein Raum zwischen dem Faserführungselement
und der Eintrittsöffnung in eine dem Faserführungselement gegenüberliegenden Spindel.
Die Wirbelzone ist in einem Düsenkörper angeordnet in welchen von der einen Seite
das Faserführungselement und von der gegenüberliegenden Seite eine Spindel eingefügt
sind. In die Wirbelzone wir durch entsprechend angeordnete Bohrungen Druckluft eingebracht,
welche durch die Anordnung der Bohrungen zur Bildung eines Wirbels führt, der aussen
an der Spindel entlang abgeführt wird. Durch die Wirbelströmung der eingebrachten
Druckluft wird ein Teil der Fasern des in die Luftspinnvorrichtung eingebrachten Faserbandes
aus dem Faserband herausgelöst und um die Spindelspitze herum umgelegt. Dabei bleiben
die Faserenden in den nicht herausgelösten Fasern des Faserbandes gefangen und werden
mit diesen sogenannten Kernfasern in die Spindel hineingezogen. Während des Hineinziehens
dieser herausgelösten Fasern, auch Umwindefasern genannt, in die Spindelöffnung werden
die Umwindefasern aufgrund der Wirbelströmung um die Kernfasern herumgewunden. Durch
die Konstruktion der einzelnen Bauteile und die Einstellungen der Wirbelluft können
verschiedene Eigenschaften des Spinnvorganges beeinflusst werden. Beispielsweise kann
die Anzahl der Umwindefasern im Verhältnis zu den Kernfasern verändert werden oder
die Anzahl der Umwindungen pro Länge oder die Garndrehung des fertigen Garns kann
eingestellt werden. Unter der Garndrehung ist der Winkel zu verstehen unter welchem
die Umwindefasern im Verhältnis zur Längsachse des Garns die Kernfasern umschlingen.
Auf diese Art und Weise ist es möglich Garne mit unterschiedlichen Eigenschaften im
Luftspinnverfahren herzustellen, beispielsweise auch Vorgarn. Unter Vorgarn versteht
man ein Zwischenprodukt welches als Ausgangsprodukt für Endspinnverfahren, wie beispielsweise
Ringspinnen oder Rotorspinnen, verwendet wird. Bei der Herstellung von Vorgarn ist
es wichtig, dass die Garndrehung einerseits derart gering ist, dass sie im Endspinnverfahren
wieder aufgelöst werden kann und andrerseits genügend gross ist um einen sicheren
Transport und eine störungsfreie Zuführung zur Endspinnvorrichtung zu gewährleisten.
[0004] Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Arten von Luftspinnvorrichtungen bekannt.
Die
EP 2 009 150 A1 offenbart eine Luftspinnvorrichtung mit einem Düsenkörper und einer hohlen Spindel.
Die Spindel ragt mit ihrer Spindelspitze in den Düsenkörper. Dabei wird zwischen der
Aussenfläche der Spindelspitze und der Innenfläche des Düsenkörpers ein ringförmiger
Ablasskanal gebildet. Durch den Ablasskanal wird die Wirbelluft der Spindel entlang
abgeführt. Der Ablasskanal hat eine zylindrische Form und der Abstand zwischen der
Innenfläche des Düsenkörpers und der Aussenfläche der Spindel ist konstant. Diese
Spaltweite ist über den Verlauf der Spindellängsachse konstant, wodurch auch die Querschnittsfläche
normal zur Längsachse der Spindel über den Verlauf der Längsachse der Spindel konstant
ist. Zudem wird durch die
EP 2 009 150 A1 ein bestimmter Bereich für die Dimension der Spaltweite und den Innendurchmesser
des Düsenkörpers offenbart. Abgesehen von den Dimensionen der Spindelspitze und dem
Düsenkörper und damit der Definition des Ablasskanals ist die Formgebung des Ablasskanals
für das Verhalten der Wirbelluftströmung entscheidend. Durch die zylindrische Form
des Ablasskanals kann die Wirbelluft ungehindert der Spindelspitze entlang abströmen.
Dabei werden Kurzfasern von der Strömung erfasst und der Spindelspitze entlang von
der abfliessenden Luft weggetragen. Dadurch entsteht ein sogenannter Abgang, welcher
Fasern enthält, die verfahrensbedingt nicht in das gebildete Garn eingebunden wurden
und aus dem Spinnprozess ausscheiden. Die Abgangsmenge beeinflusst dadurch wesentlich
die Herstellungskosten eines Garnes durch eine Verringerung der Rohstoffausnutzung.
Nachteilig an der offenbarten Luftspinnvorrichtung ist auch, dass die Garndrehung
einzig durch eine Verringerung der Wirbelluft beeinflusst werden kann, was zur Folge
hat, dass eine Verringerung der Wirbelluft gleichzeitig zu einer Verringerung der
Anzahl der Umwindefasern führt, während die Abgangsmenge meist ansteigt, da die Fasern
schlechter eingebunden werden.
[0005] Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden
und eine Luftspinnvorrichtung zu schaffen, welche eine Minimierung des Abganges und
damit eine bessere Rohstoffausnutzung ermöglicht und eine Einstellung der Garndrehung
vereinfacht.
[0006] Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Luftspinnvorrichtung mit den kennzeichnenden
Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass eine Luftspinnvorrichtung
mit einem Düsenkörper und einer hohlen Spindel mit einer Spindelspitze und einer Längsachse
vorgesehen ist, wobei die Spindelspitze in den Düsenkörper hineinragt und sich zwischen
einer Aussenfläche der Spindelspitze und einer Innenfläche des Düsenkörpers ein Ablasskanal
mit einer ringförmigen Querschnittsfläche bildet und eine normal zur Längsachse der
Spindel gesehene Spaltweite an einer bestimmten Stelle des Ablasskanals über den Umfang
der Spindel konstant ist. Dabei sind die Aussenfläche der Spindelspitze und/oder die
Innenfläche des Düsenkörpers derart geformt ist, dass im Ablasskanal in seinem Verlauf
in Richtung der Längsachse der Spindel zumindest zwei Engstellen im Ablasskanal gebildet
wird, wobei der Ablasskanal in seinem Verlauf in Richtung der Längsachse der Spindel
an jeder dieser Engstellen eine ringförmige Querschnittsfläche aufweist, die kleiner
ist als die ringförmige Querschnittsfläche des Ablasskanals vor und nach jeder dieser
zumindest zwei Engstellen.
[0007] Die Erfindung ist grundsätzlich auf jeder Luftspinnmaschine einsetzbar, unabhängig
von der Art des herzustellenden Garns oder Vorgarns, bei der mindestens ein Teil der
Fasern im Querschnitt des Verfahrensprodukts eine Drehung besitzt und die Maschine
daher eine Luftspinnvorrichtung mit einer hohlen Spindel und einem Düsenkörper aufweist.
[0008] Beim Luftspinnen zur Herstellung eines Garns oder Vorgarns durch Umwindung von Kernfasern
mit Umwindefasern werden Luftspinnvorrichtungen eingesetzt, welche eine hohle Führungsspindel
und einen Düsenkörper umfassen. In der Spindel ist ein Garnführungskanal vorgesehen,
welcher mit einer Spindelöffnung in der Spindelspitze mündet. Ein zu verspinnendes
Faserband wird über ein der Spindel vorgelagertes Faserführungselement in den Düsenkörper
eingebracht. Die Spindel ragt mit ihrer Spitze in den Düsenkörper hinein, wobei sich
zwischen einer Aussenfläche der Spindelspitze und einer Innenfläche des Düsenkörpers
ein Ablasskanal mit einer ringförmigen Querschnittsfläche bildet. Zwischen dem Faserführungselement
und der Spindelspitze wird eine Wirbelzone ausgebildet. Durch entsprechend angeordnete
Bohrungen wird Druckluft in die Wirbelzone eingedüst, die aufgrund der Anordnung der
Bohrungen eine Wirbelströmung ergibt. Die Druckluft wird aus der Wirbelzone über den
Ablasskanal abgeführt, wobei sich eine der Spindel entlangführende drehende Luftströmung
ergibt. Die durch das Faserführungselement in die Luftspinnvorrichtung eingebrachten
Fasern werden durch die Wirbelströmung in Kernfasern, Umwindefasern und Abgang aufgeteilt,
wobei die Kernfasern direkt in die Spindelöffnung eingebracht werden, die Umwindefasern
mit einem Ende in den Kernfasern gefangen und mit einem anderen Ende über die Spindelspitze
umgelegt werden und der Abgang durch die der Spindel entlangführende Luftströmung
aus der Luftspinnvorrichtung ausgebracht wird. Die um die Spindelspitze gelegten Fasern
bewegen sich schraubenlinienförmig um die Spindelspitze und bilden eine sogenannte
Fasersonne. Als Spindelspitze wird derjenige Bereich der Spindel bezeichnet, in welchem
sich die umgelegten Fasern bewegen. Die über diesen Bereich der Spindel hinaus gehende
Abführung der Luft hat keinen direkten Einfluss mehr auf die Bewegung der Fasern.
Die Anzahl der Umwindefasern wird bestimmt durch den Abstand der Spindelspitze von
einem letzten Klemmpunkt des Faserbandes. Das Faserband wird vor dem Erreichen des
Faserführungselementes durch ein Rollenpaar geführt welches einen Klemmpunkt bildet.
Aufgrund der Länge der einzelnen Fasern wird der Abstand zwischen diesem Klemmpunkt
und der Spindelspitze gewählt. Bei gleichbleibender Faserlänge erhöht sich der Anteil
der Umwindefasern mit einer Vergrösserung des Abstandes zwischen Klemmpunkt und Spindelspitze.
Diese Erhöhung der Anzahl Umwindefasern bewirkt aber gleichzeitig eine Erhöhung des
Abganges. Durch eine. Verengung des Ablasskanals kann der Abgang wiederum vermindert
werden, was sich jedoch nachteilig auf die Verwirbelung der Umwindefasern auswirkt.
[0009] Nach der Erfindung ist der Ablasskanal in seiner geometrischen Form derart gestaltet,
dass sich im Abgang befindliche Fasern durch die Umwindefasern vor dem Ausbringen
gefangen und in das Garn oder Vorgarn eingebracht werden. Dies hat den Vorteil, dass
der Abgang vermindert wird ohne die Verwirbelung der Umwindefasern zu beeinflussen.
Die Form des Ablasskanals verändert den Umlauf der Fasern um die Spindelspitze. Über
die Länge der Fasern betrachtet unterliegen einzelne Abschnitte der Fasern aufgrund
der Gestaltung des Ablasskanals Beschleunigungen, Verlangsamungen oder Verwirbelungen
in ihrer rotierenden schraubenförmigen Bewegung. Die Art der Bewegungen, welche durch
die Fasern um die Spindelspitze erfolgt beeinflusst auch die Garndrehung. Durch eine
Verringerung der Umlaufgeschwindigkeit ergibt sich eine geringere Drehung, wobei die
Luft- und Strömungsverhältnisse in der Wirbelzone nicht verändert werden müssen, beispielsweise
durch eine Verringerung der Wirbelluft.
[0010] In einer ersten Ausführungsform umfasst die Luftspinnvorrichtung einen Düsenkörper
und eine hohle Spindel mit einer Spindelspitze und einer Längsachse, wobei die Spindelspitze
in den Düsenkörper hineinragt und sich zwischen einer Aussenfläche der Spindelspitze
und einer Innenfläche des Düsenkörpers ein Ablasskanal mit einer ringförmigen Querschnittsfläche
bildet. Eine normal zur Längsachse der Spindel gesehene Spaltweite an einer bestimmten
Stelle des Ablasskanals ist über den Umfang der Spindel konstant. Die Aussenfläche
der Spindelspitze ist derart geformt ist, dass im Ablasskanal in seinem Verlauf in
Richtung der Längsachse der Spindel zumindest zwei Engstellen gebildet werden, wobei
der Ablasskanal in seinem Verlauf in Richtung der Längsachse der Spindel an jeder
dieser Engstellen eine ringförmige Querschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als
die ringförmige Querschnittsfläche des Ablasskanals vor und nach jeder dieser zumindest
zwei Engstellen. Die Innenfläche des Düsenkörpers ist zylindrisch ausgeformt, sodass
sich über den Umfang der Spindel an jeder Stelle des Ablasskanals die gleiche Spaltweite
ergibt und ein ringförmiger Querschnitt entsteht. Durch die geschaffenen Engstellen
im Ablasskanal wird das Strömungsbild der abfliessenden Wirbelluft beeinflusst. Die
Engstellen erzeugen eine Veränderung der Verwirbelung der abfliessenden Luft. Die
Geschwindigkeit der abfliessenden Luft wird durch die Engstellen beeinflusst. Die
Geschwindigkeit wird vor einer Engstelle verringert, durch die Verengung des Ablasskanals
erhöht und durch die nachfolgende Erweiterung des Ablasskanals wieder verringert.
Durch die Schaffung einer Abreisskante aufgrund der Formgebung an der Engstelle können
Rückströmungen oder Wirbel welche normal zur Luftströmung entlang der Spindel drehen,
erzeugt werden, was zusätzlich zur Verminderung des Abganges beiträgt.
[0011] Die Bildung der Rückströmungen nach einer Engstelle wird durch eine zweite nachfolgende
Engstelle verstärkt. Die Rückströmung und der dadurch entstehende Wirbel bewirken,
dass die Fasern welche normalerweise als Abgang der Spindel entlang abgeführt werden
zumindest teilweise gegen die Spindel gedrückt werden. In der Nähe der Spindelaussenfläche
werden diese Fasern durch die sich in der Fasersonne befindenden Fasern gefangen und
in das Garn eingebunden. Die durch die Rückströmungen entstehenden Wirbel drehen sich
um eine Achse, welche im wesentlichen senkrecht zur Achse der Spindel steht und sich
auf einem zur Innenkontur des Düsenkörpers konzentrischen Kreis befindet. Der Wirbel
dreht einerseits in sich selbst und andrerseits wird der Wirbel kreisförmig, durch
den die Fasersonne drehenden Luftstrom, um die Spindel gedreht.
[0012] Die Bildung einer Engstelle kann dadurch erfolgen, dass an der Aussenfläche der Spindelspitze
ein ringförmiger Wulst vorgesehen wird. Die Ausbildung des Wulstes ist in seiner geometrischen
Form nur dadurch eingeschränkt, dass die genannte Querschnittsfläche über den Umfang
der Spindel eine gleichmässige Spaltweite ergibt. Der angeformte Wulst kann rund,
respektive wellenförmig, sein oder auch Kanten aufweisen. Bei einer Ausführung mit
mehreren Engstellen können diese durch mehrere Wülste gebildet werden, wobei sich
die Wülste durch verschiedene geometrische Formen wie auch verschiedenen Dimensionen
unterscheiden können.
[0013] Zur Förderung der Bildung der Rückströmungen, respektive der Wirbelströme normal
zur Spindelachse, eignen sich beispielsweise asymmetrische Wellenformen oder Wulste,
respektive Ausbuchtungen, welche in Richtung des Garnverlaufs mit einem Hinterschnitt
versehen sind.
[0014] Bevorzugterweise ist die Spindel zweiteilig ausgeführt. Dabei bildet die Spindelspitze
mit dem daran ausgeformten Wulst einen ersten Teil der Spindel und ist am zweiten
Teil der Spindel anbringbar. Unter anbringbar ist zu verstehen, dass der erste und
der zweite Teil der Spindel passgenau an einer Kontaktstelle aufeinander abgestimmt
sind. Die Teile der Spindel können dabei ohne die Schaffung einer mechanischen oder
chemischen Verbindung an der Kontaktstelle zusammengefügt werden. Aufgrund der im
Düsenkörper herrschenden Druckverhältnisse werden die beiden Teile der Spindel zusammengehalten.
Weiter kann auch eine mechanische Verbindung des ersten mit dem zweiten Teil der Spindel
vorgesehen werden, dies kann beispielsweise eine Steck- oder Schraubverbindung sein.
In einer weiteren Ausführung wird der erste Teil der Spindel durch die Aussenfläche
der Spindelspitze gebildet, wobei dieser auf dem zweiten Teil der Spindel anbringbar
ist, beispielsweise in Form einer Spindelspitzenhülse. Die Befestigung kann dabei
durch Aufstecken oder eine andere Art der Befestigung, beispielsweise Schrauben, erfolgen.
Der Vorteil der zweiteiligen Ausführung liegt in einer einfachen Austauschbarkeit
des Teils einer Spindel welches dem grössten Verschleiss unterworfen ist. Zusätzlich
ergibt sich die Möglichkeit die Form der Aussenfläche der Spindelspitze zu wechseln,
ohne die gesamte Spindel austauschen zu müssen. Gleichzeitig mit dem Austausch der
Spindelspitze ist eine Veränderung der Wirbelzone möglich, wenn die Spindelspitze
beispielsweise tiefer in den Düsenkörper hineinragt als die ausgewechselte Spindelspitze.
[0015] Es hat sich gezeigt, dass für die konstruktive Ausführung des Wulstes oder der Summe
der Wülste ein Verhältnis eines grössten Aussendurchmessers des Wulstes zu einem kleinsten
Aussendurchmesser der Spindelspitze bevorzugt 1,05 bis 1,5 beträgt.
[0016] In einer zweiten Ausführungsform wird die Spindelspitze in einer zylindrischen Form
ausgebildet und die Innenfläche des Düsenkörpers derart geformt, dass im Ablasskanal
in seinem Verlauf in Richtung der Längsachse der Spindel zumindest zwei Engstellen
gebildet werden, wobei der Ablasskanal in seinem Verlauf in Richtung der Längsachse
der Spindel an jeder dieser Engstellen eine ringförmige Querschnittsfläche aufweist,
die kleiner ist als die ringförmige Querschnittsfläche des Ablasskanals vor und nach
jeder dieser zumindest zwei Engstellen. Die Engstelle kann durch eine Ausbuchtung
im Düsenkörper gebildet werden, welche ringförmig in den Innenraum des Düsenkörpers
hineinragt. Auch für die Ausführung einer solchen Ausbuchtung sind verschiedene geometrische
Formen denkbar. Die angeformte Ausbuchtung kann rund sein oder auch Kanten aufweisen.
Bei einer Ausführung mit mehreren Engstellen können diese durch mehrere Ausbuchtungen
gebildet werden, wobei sich die Ausbuchtungen durch verschiedene geometrische Formen
wie auch verschiedenen Dimensionen unterscheiden können. Der Düsenkörper kann auch
zweiteilig ausgeführt sein, wobei die Innenfläche des Düsenkörpers durch einen Düsenkörpereinsatz
gebildet ist und dieser in den Düsenkörper einbringbar ist.
[0017] Durch eine Veränderung der Lage des Düsenkörpers zur Spindel in Richtung der Längsachse
der Spindel können die Bildung sowie die Grösse von Engstellen innerhalb des Ablasskanals
eingestellt werden. Dadurch, dass die Spindel oder der Düsenkörper in Richtung der
Längsachse der Spindel bewegbar ist, ist der Ablasskanal in seiner Form entlang der
Spindelspitze einstellbar. Durch einen in der Längsachse der Spindel beweglichen Düsenkörper
wird derselbe Effekt erzielt, da die relative Verschiebung von Spindel und Düsenkörper
gegeneinander zu einer Änderung der Einstellung führt. So kann beispielsweise mit
einer Vergrösserung der Entfernung der Spindel mit der Spindelöffnung vom Faserführungselement
eine Vergrösserung der Wirbelzone geschaffen werden. Gleichzeitig kann dabei die Spaltweite
verkleinert werden, wenn sich an der Spindelspitze befindliche Wülste mit an der Innenfläche
des Düsenkörpers angebrachten Ausbuchtungen in Übereinstimmung gebracht werden. Die
gleichen Einstellungen können erreicht werden durch einen Austausch einer Spindelspitzenhülse
oder eines Düsenkörpereinsatzes.
[0018] Auch eine Kombination der ersten mit der zweiten Ausführungsform ist denkbar. Die
Gestaltung der Innenfläche des Düsenkörpers und der Aussenfläche der Spindel sind
jedoch derart aufeinander abzustimmen, dass die Querschnittsfläche des Ablasskanals
ringförmig ist und sich in einer bestimmten Querschnittsfläche eine Spaltweite ergibt,
welche über den Umfang der Spindel gleich ist. Eine weitere Ausführung kann erreicht
werden, wenn die Ausbuchtungen im Düsenkörper den Innendurchmesser des Düsenkörpers
nicht verkleinern, sondern vergrössern. Auch derartige Nuten oder Rillen sind unter
dem Begriff Ausbuchtungen zu verstehen, sofern im Zusammenspiel mit der Spindelspitze
eine Engstelle des Ablasskanals geschaffen wird.
[0019] Unabhängig von der Ausführung des Ablasskanals kann durch den Einsatz eines Garnführungseinsatzes
in den Garnführungskanal der Spindelspitze der Innendurchmesser des Garnführungskanals
verändert werden. Gleichzeitig wird durch einen derartigen Garnführungseinsatz auch
die Form der Spindelöffnung veränderbar. Durch die Schaffung von Engstellen im Ablasskanal
kann sich eine Rückströmung im Garnführungskanal bilden, was dazu führt, dass Luft
entgegen der Garnförderrichtung durch die Spindel in die Wirbelzone gesaugt wird.
Entsprechend vermindert sich der Luftstrom welcher entlang dem Faserführungselement
in die Wirbelzone gesogen wird. Der dem Faserführungselement entlang strömende Luft
ist für die Faserbandauflösung und den Transport des Faserbandes zur Spindelöffnung
wichtig. Diesem Umstand kann durch eine Verengung des Garnführungskanals mit dem Einsatz
eines Garnführungseinsatzes im Bereich der Spindelspitze Rechnung getragen werden.
[0020] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von beispielhaften Ausführungen erklärt und
durch Zeichnungen erläutert:
- Figur 1
- Schematische Darstellung einer Luftspinnvorrichtung nach dem Stand der Technik
- Figur 2
- Schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Luftspinnvorrichtung in einer ersten
Ausführungsform
- Figur 3
- Schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Luftspinnvorrichtung in einer zweiten
Ausführungsform
- Figur 4
- Schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Luftspinnvorrichtung in einer dritten
Ausführungsform
- Figur 5
- Schematische Darstellung einer zweiteiligen Spindelspitze
- Figur 4
- Schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Luftspinnvorrichtung in einer vierten
Ausführungsform
- Figur 7
- Schematische Darstellung einer zweiteiligen Spindel
- Figur 8
- Schematische Darstellung verschiedener Ausführungsformen einer Spindel
- Figur 9
- Schematische Darstellung verschiedener beispielhafter Formen von Ausbuchtungen respektive
Wülsten an Düsenkörper oder Spindel
[0021] Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Luftspinnvorrichtung 1 mit einem
Düsenkörper 2, einer Spindel 3, einem Faserführungselement 4 und einem Rollenpaar
5. Die Spindel 3 ist hohl und umfasst einen Garnführungskanal 6 welcher in einer Spindelöffnung
9 an der Spindelspitze 8 mündet. Durch das Rollenpaar 5 wird ein Faserband 14 über
ein Faserführungselement 4 der Spindelöffnung 9 zugeführt. Durch Bohrungen 20 wird
Luft in Richtung der Spindelspitze 8 in den Düsenkörper 2 eingebracht. Die Bohrungen
sind derart angebracht, dass sich an der Spindelspitze 8 eine Wirbelströmung ergibt,
welche einen Teil der Fasern aus dem Faserband erfasst und über die Spindelspitze
8 umlegt. Die eingebrachte Luft wird über einen Ablasskanal 13 der Spindelspitze 8
entlang abgeführt, wobei sich die Luftströmung um die Spindelspitze 8 herum bewegt.
Der Ablasskanal 13 wird durch die Aussenfläche 11 der Spindelspitze 8 und die Innenfläche
12 des Düsenkörpers 2 gebildet. Der Ablasskanal 13 hat aufgrund der Geometrie der
Spindelspitze 8 und des Innenraums des Düsenkörpers 2 einen ringförmigen Querschnitt.
Der ringförmige Querschnitt weist rund um die Spindelspitze 8 normal zur Längsachse
7 der Spindel 3 eine konstante Spaltweite S auf. Die um die Spindelspitze 8 gelegten
Fasern 10 werden durch die drehende Luftströmung schraubenlinienförmig um die Spindelspitze
8 bewegt. Als Spindelspitze 8 wird derjenige Teil der Spindel 3 bezeichnet, um welchen
sich die umgelegten Fasern 10 drehen. Die über diesen Bereich der Spindel 3 hinaus
gehende Abführung der Luft hat keinen direkten Einfluss mehr auf die Bewegung der
Fasern 10. Das zweite Ende der Fasern 10 ist in den Kernfasern gefangen, welche vom
Faserführungselement 4 direkt in die Spindelöffnung 9 gelangen. Dadurch werden die
umgelegten Fasern 10 in die Spindelöffnung 9 eingezogen, wobei sie sich bedingt durch
die drehende Luftströmung um die Kernfasern herum winden. Der Abstand L zwischen dem
Rollenpaar 5 und der Spindelspitze 8 respektive der Spindelöffnung 9 hat einen wesentlichen
Einfluss auf die Anzahl der Umwindefasern 10 welche durch die Wirbelluft gebildet
werden.
[0022] Figur 2 zeigt einen Ausschnitt eines Düsenkörpers 2 mit einer in den Düsenkörper
2 hineinragenden Spindel 3 mit einer Spindelspitze 8. Normal zur Längsachse 7 der
Spindel 3 respektive Spindelspitze 8 sind mehrere ringförmige Wülste 15 an die Spindelspitze
8 angeformt. Die gezeigten Wülste 15 sind beispielhaft mit einer symmetrischen runden
Form gezeigt. Es können jedoch auch eckige Formen gewählt werden, auch ist eine symmetrische
Anordnung nicht zwingend. Der durch die Innenfläche 12 des Düsenkörpers 2 und die
Aussenfläche 11 der Spindelspitze 8 begrenzte Ablasskanal 13 hat einen ringförmigen
Querschnitt. Durch die Wülste 15 weist der Ablasskanal 13 in seinem Verlauf entlang
der der Längsachse 7 der Spindel 3 mehrere Engstellen auf. Die Spaltweite S ist bei
diesen Engstellen geringer als jeweils vor oder nach einem Wulst 15.Die sich schraubenlinienförmig
im Ablasskanal 13 in Richtung der Längsachse 7 bewegende Luftströmung wird durch die
Engstellen beeinflusst.
[0023] Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Luftspinnvorrichtung nach der Erfindung.
Der Düsenkörper 2 ist im Unterschied zu Figur 2 zweiteilig ausgebildet, wobei der
Ablasskanal 13 durch die Innenfläche eines Düsenkörpereinsatzes 17 begrenzt wird.
Die Verwendung eines Düsenkörpereinsatzes 17 ermöglicht einen einfachen Austausch
eines stark beanspruchten Bauteils ohne den gesamten Düsenkörper 2 wechseln zu müssen.
Auch ist es möglich in denselben Düsenkörper 2 verschiedene Düsenkörpereinsätze 17
wechselweise einzubauen. In der gezeigten beispielhaften Ausführung ist die Spindelspitze
8 zylindrisch mit einer ebenen Oberfläche ausgeführt. Die Innenseite des Düsenkörpers
17 ist mit trapezförmigen Ausbuchtungen 16 versehen, welche ringförmig in den Innenraum
des Düsenkörpereinsatzes17 hineinragen. Durch die Ausbuchtungen 16 werden im Ablasskanal
13 Engstellen geschaffen. Die Trapezform der Ausbuchtungen bewirkt, dass die Luftströmung
an der in den Ablasskanal 13 hineinragenden Kante abreisst und sich Wirbel bilden,
deren Drehachse in etwa normal zur Längsachse 7 der Spindel 3 stehen.
[0024] Figur 4zeigt eine Kombination der Ausführungen der Figuren 2 und 3. Im Ablasskanal
13 werden durch ringförmige Ausbuchtungen 16 im Düsenkörpereinsatz 17 und durch ringförmige
Wülste 15 an der Spindelspitze Engstellen geschaffen. Die Wülste 15 und die Ausbuchtungen
16 müssen nicht an der gleichen Steife im Verlauf der Längsachse 7 der Spindel 3 angebracht
sein. Zusätzlich ist die Spindel 3 in ihrer Halterung gegenüber dem Düsenkörper 2
verschieblich angeordnet. Die Spindel 3 kann in Richtung D der Längsachse 7 der Spindel
verschoben werden. Die Einstellung der Position der Spindelspitze 8 innerhalb des
Düsenkörpereinsatzes 17 ermöglicht eine Variation der Verhältnisse im Ablasskanal
13 welche die Luftströmung entlang der Spindelspitze 8 beeinflussen. Das Abgangsverhalten
der Luftspinnvorrichtung kann angepasst an die Eigenschaften und Zusammensetzung der
zu verspinnenden Faserbänder durch Veränderung der Strömungsverhältnisse im Ablasskanal
eingestellt werden, ohne Spindelspitze 8 oder Düsenkörpereinsatz 17 auswechseln zu
müssen.
[0025] Figur 5 zeigt die Ausführungsform der Figur 2 mit einer zweiteiligen Spindel 3. Über
die Spindelspitze 8 ist eine Spindelspitzenhülse 18 angebracht. Die Wülste 15 welche
im Ablasskanal die Engstellen schaffen, sind in der dargestellten zweiteiligen Ausführung
der Spindel 3 nicht direkt auf der Spindelspitze 8 angebracht, sondern auf der äusseren
Oberfläche einer Spindelspitzenhülse 18. Die Spindelspitzenhülse 18 ist als ein Verschleissteil
einfach austauschbar. Bei einem Austausch der Spindelspitzenhülse 18 besteht jedoch
auch die Möglichkeit eine Spindelspitzenhülse 18 zu wählen, welche eine unterschiedliche
Ausführung der ringförmigen Wülste 15 an ihrer Aussenseite aufweist. In der gezeigte
Ausführung ist die Spindelspitzenhülse auf die Spindelspitz 8 aufgesteckt. Aufgrund
der Luftströmungen im Ablasskanal ist keine weitere Verbindung zwischen Spindelspitze
8 und Spindelspitzenhülse 18 notwendig. Die Spindelspitzen hülse kann jedoch auch
durch andere Befestigungsverfahren auf der Spindelspitze 8 befestigt werden, beispielsweise
durch eine Schraubverbindung, ein Press- oder Klebeverfahren, einen Formschluss, eine
Schnappverbindung oder durch magnetische Kräfte.
[0026] Figur 6 zeigt ebenfalls die Ausführungsform der Figur 2 wobei zusätzlich auf der
Innenseite 12 des Düsenkörpers 2 Ausbuchtungen 16 eingebracht wurden. Die in den Innenraum
des Düsenkörpers 2 hineinragenden Ausbuchtungen 16 sind in Form von Ringen mit einem
rechteckigen Querschnitt ausgebildet. In Zusammenarbeit der Ausbuchtungen 16 mit den
auf der Spindelspitze 8 vorgesehenen Wülsten 15 entsteht ein Ablasskanal 13 in Form
eines Labyrinths. Figur 6 zeigt auch, dass die durch Wülste 15 und Ausbuchtungen 16
geschaffenen Engstellen im Ablasskanal 13 eine im Verhältnis zur Länge der Spindelspitze
8 geringe Ausdehnung in Richtung der Längsachse 7 der Spindel 3 haben können. Die
eingebauten Ringe sind schematisch dargestellt, eine Gestaltung von strömungstechnisch
günstigen Ausführungen von Wülsten 15 und Ausbuchtungen 16 wird durch den Fachmann
ausgeführt und ist in der Darstellung nicht berücksichtigt.
[0027] Figur 7 zeigt ebenfalls die Ausführungsform der Figur 2 wobei zusätzlich ein Garnführungseinsatz
19 dargestellt ist. Der Innendurchmesser einer Spindel 3, respektive die Abmessungen
des Garnführungskanals 6 einer Spindel 3 ist von verschiedenen Faktoren abhängig,
beispielsweise von den Eigenschaften und der Zusammensetzung des zu verspinnenden
Fasermaterials oder der gewünschten Garnqualität oder der Drehung des zu erzeugenden
Garnes. Durch die Veränderung der Form des Ablasskanals 13 und damit der Luftströmung
der aus der Wirbelzone abfliessenden Wirbelluft wurde eine weitere die Abmessungen
des Garnführungskanals 6 beeinflussende Grösse hinzugefügt. Da die Gestaltung des
Ablasskanals 13 zusätzlich durch die Verwendung von Spindelspitzenhülsen, Düsenkörpereinsätzen
oder die Veränderung der Lage der Spindelspitze 8 im Düsenkörper beeinflusst werden
kann, ist eine einfache Einstellung der Abmessungen des Garnführungskanals 6 von Vorteil.
Eine derartige Einstellmöglichkeit wird durch die Verwendung von Garnführungseinsätzen
19 möglich. Ein Garnführungseinsatz 19 wird durch die Spindelöffnung in den Garnführungskanal
6 der Spindel 3 eingeführt. Die Positionierung des Garnführungseinsatzes 19 im Garnführungskanal
6 kann durch einen einfachen Anschlag 21 erfolgen. Ein derartiger Anschlag 21 kann
beispielsweise an die Spindel 3 angeformt sein oder durch einen eingesetzten Seegerring
gebildet werden.
[0028] Figur 8 zeigt verschiedene Ausführungsbeispiele für eine Gestaltung der Spindelspitze
8 nach der Erfindung. Die vier gezeigten Spindelspitzen 8 sind beliebig mit den in
den Figuren 2 bis 6 dargestellten Gestaltungen der Innenflächen der Düsenkörper respektive
Düsenkörpereinsätzen zur Bildung eines Ablasskanals kombinierbar. Die vier dargestellten
Spindelspitzen 8 haben verschiedenartige ringförmige Wülste 15 angeformt. Die Wülste
15 können jedoch auch durch Spindelspitzenhülsen nach der Figur 5 gebildet werden.
In den dargestellten Beispielen sind ist jeweils ein Wulst 15 in der Nähe der Spindelöffnung
9 angeordnet, wobei zu beachten ist, dass unmittelbar an der Stelle der Spindelöffnung
9 der Aussendurchmesser der Spindelspitze kleiner ist als an der Stelle der grössten
Ausdehnung des ringförmigen Wulstes 15. Dadurch wird in der Luftspinnvorrichtung eine
Engstelle nicht unmittelbar an der Spindelöffnung 9 gebildet.
[0029] Figur 9 zeigt in schematischer Darstellung verschiedene beispielhafte Formen von
Ausbuchtungen respektive Wülsten an den Innenflächen der Düsenkörper oder den Aussenflächen
der Spindelspitzen. In den Figuren 9A bis 9D ist jeweils mit dem Pfeil 23 die Garnlaufrichtung
angezeigt. Unter der Garnlaufrichtung ist diejenige Richtung zu verstehen in welcher
das Garn während des Betriebes durch den Garnführungskanal entlang der Längsachse
7 der Spindel läuft.
[0030] Figur 9A und 9C zeigen Detailausschnitte der Spindelspitzen 8. Figur 9A zeigt eine
Spindelspitze 8 mit einer Längsachse 7 und einem angeformten Wulst 15. Der Wulst 15
ist in symmetrischer Form wellenartig ausgebildet. In diesem Fall, bei symmetrischer
Ausführung, spielt die Garnlaufrichtung 23 keine Rolle. In Figur 9C ist dagegen ein
Wulst 15 mit einem Hinterschnitt 22 dargestellt. In diesem Fall ist die Garnlaufrichtung
23 von Bedeutung, da die gewollte Rückströmung mit der Wirbelbildung nicht im gewünschten
Umfang entsteht bei Anströmung des Wulstes von der falschen Seite.
[0031] Figur 9B und 9D zeigen Detailausschnitte des Düsenkörpers 2 in einer Schnittdarstellung,
sodass die Innenfläche 12 des Düsenkörpers 2 ersichtlich ist. Figur 9B zeigt einen
Düsenkörper 2 mit einer asymmetrischen Ausbuchtung 16. Die Ausbuchtung 16 ist in Garnlaufrichtung
23 zuerst schräg ansteigend um anschliessend steil abzufallen. Eine derartige Anordnung
fördert die Bildung einer Rückströmung zur Unterstützung der Einbindung von kurzen
Fasern in das sich bildende Garn in der Spindelspitze. Figur 9D zeigt einen Düsenkörper
2 mit zwei aufeinanderfolgenden kantigen Ausbuchtungen 16.
[0032] In Figur 9D sind beide Ausbuchtungen 16 gleich ausgeführt, was nicht zwingend ist.
Durch den Hinterschnitt 22 wird die Bildung der Rückströmung 24 und eines dabei entstehenden
Wirbels gefördert. Durch die Rückströmung 24 werden kurze sich im Abgang befindliche
Fasern, welche über die Ausbuchtung 16 hinweg gefördert werden in Richtung der Mitte
des Düsenkörpers 2 weg von der Innenfläche 12 des Düsenkörpers 2 bewegt. In dieser
Mitte des Düsenkörpers 2 befindet sich die Spindelspitze mit der rotierenden Fasersonne.
Legende
[0033]
- 1
- Luftspinnvorrichtung
- 2
- Düsenkörper
- 3
- Spindel
- 4
- Faserführungselement
- 5
- Rollenpaar
- 6
- Garnführungskanal
- 7
- Längsachse der Spindel
- 8
- Spindelspitze
- 9
- Spindelöffnung
- 10
- Faser
- 11
- Aussenfläche der Spindelspitze
- 12
- Innenfläche des Düsenkörpers
- 13
- Ablasskanal
- 14
- Faserband
- 15
- Wulst
- 16
- Ausbuchtung
- 17
- Düsenkörpereinsatz
- 18
- Spindelspitzenhülse
- 19
- Garnführungseinsatz
- 20
- Bohrungen
- 21
- Anschlag
- 22
- Hinterschnitt
- 23
- Garnlaufrichtung
- 24
- Rückströmung
- D
- Bewegung der Spindel
- S
- Spaltweite
- L
- Abstand zwischen Rollenpaar und Spindelspitze
1. Luftspinnvorrichtung (1) mit einem Düsenkörper (2) und einer hohlen Spindel (3) mit
einer Spindelspitze (8) und einer Längsachse (7), wobei die Spindelspitze (8) in den
Düsenkörper (2) hineinragt und sich zwischen einer Aussenfläche (11) der Spindelspitze
(8) und einer Innenfläche (12) des Düsenkörpers (2) ein Ablasskanal (13) mit einer
ringförmigen Querschnittsfläche bildet und eine normal zur Längsachse (7) der Spindel
(3) gesehene Spaltweite (S) an einer bestimmten Stelle des Ablasskanals (13) über
den Umfang der Spindel (3) konstant ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenfläche (11) der Spindelspitze (8) und/oder die Innenfläche (12) des Düsenkörpers
(2) derart geformt ist, dass im Ablasskanal (13) in seinem Verlauf in Richtung der
Längsachse (7) der Spindel (3) zumindest zwei Engstellen gebildet werden, wobei der
Ablasskanal (13) in seinem Verlauf in Richtung der Längsachse (7) der Spindel (3)
an jeder dieser Engstellen eine ringförmige Querschnittsfläche aufweist, die kleiner
ist als die ringförmige Querschnittsfläche des Ablasskanals (13) vor und nach jeder
dieser zumindest zwei Engstellen.
2. Luftspinnvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Aussenfläche (11) der Spindelspitze (8) zumindest ein ringförmiger Wulst (15)
vorgesehen ist.
3. Luftspinnvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenfläche (12) des Düsenkörpers (2) zumindest eine ringförmige in den Innenraum
ragende Ausbuchtung (16) vorgesehen ist.
4. Luftspinnvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (3) zweiteilig ausgeführt ist, wobei die Spindelspitze (8) ein erster
Teil der Spindel ist und dieser an den zweiten Teil der Spindel anbringbar ist.
5. Luftspinnvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (3) zweiteilig ausgeführt ist, wobei die Aussenfläche (11) der Spindelspitze
(8) durch eine Spindelspitzenhülse (18) gebildet ist und diese an der Spindelspitze
(8) anbringbar ist.
6. Luftspinnvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkörper (2) zweiteilig ausgeführt ist, wobei die Innenfläche (12) des Düsenkörpers
(2) durch einen Düsenkörpereinsatz (17) gebildet ist und dieser in den Düsenkörper
(2) einbringbar ist.
7. Luftspinnvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (3) oder der Düsenkörper (2) in Richtung (D) der Längsachse (7) der Spindel
(3) bewegbar ist, wodurch der Ablasskanal (13) in seiner Form entlang der Spindelspitze
(8) einstellbar ist.
8. Verfahren zur Herstellung eines Garns oder Vorgarns durch Umwindung von Kernfasern
mit Umwindefasern mit einer Luftspinnvorrichtung (1), wobei die Luftspinnvorrichtung
(1) eine hohle Spindel (3) mit einer Spindelspitze (8) und einer Spindelöffnung (9),
einen Düsenkörper (2) und ein Faserführungselement (4) umfasst, die Spindel (3) mit
ihrer Spindelspitze (8) in den Düsenkörper (2) hineinragt und sich zwischen einer
Aussenfläche (11) der Spindelspitze (8) und einer Innenfläche (12) des Düsenkörpers
(2) ein Ablasskanal (13) mit einer ringförmigen Querschnittsfläche bildet und die
durch das Faserführungselement (4) in die Luftspinnvorrichtung (1) eingebrachten Fasern
durch eine Wirbelströmung in Kernfasern, Umwindefasern und Abgang aufgeteilt werden,
wobei die Kernfasern direkt in eine Spindelöffnung eingebracht werden, die Umwindefasern
mit einem Ende in den Kernfasern gefangen und mit einem anderen Ende über die Spindelspitze
(8) umgelegt werden und der Abgang durch eine der Spindel (3) entlangführende Luftströmung
aus der Luftspinnvorrichtung ausgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablasskanal (13) derart geformt ist, dass sich im Abgang befindliche Fasern durch
die Umwindefasern vor dem Ausbringen gefangen und in das Garn oder Vorgarn eingebracht
werden, wobei im Ablasskanal (13) in seinem Verlauf in Richtung einer Längsachse (7)
der Spindel (3) zumindest zwei Engstellen gebildet werden und an jeder dieser Engstellen
eine ringförmige Querschnittsfläche besteht, die kleiner ist als die ringförmige Querschnittsfläche
des Ablasskanals (13) vor und nach jeder dieser zumindest zwei Engstellen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftströmung durch den Ablasskanal (13) derart beeinflusst wird, dass sich Wirbelströmungen
normal zur Luftströmung entlang der Spindel (3) bilden.
10. Spindel (3) zur Verwendung in einer Luftspinnvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche
1 bis 6 mit einem Garnführungskanal (6) und einer Spindelspitze (8), wobei der Garnführungskanal
(6) in einer Spindelöffnung (9) in der Spindelspitze (8) mündet, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelspitze (8) mit zumindest einem Wulst (15) versehen ist.
11. Spindel (3) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis eines grössten Aussendurchmessers (A) des Wulstes (15) zu einem kleinsten
Aussendurchmesser (B) der Spindelspitze (8) 1,05 bis 1,5 beträgt.
12. Spindel (3) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (3) zweiteilig ist und ein erster Teil der Spindel durch die Spindelspitze
(8) gebildet ist.
13. Spindel (3) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (3) zweiteilig ist und ein erster Teil der Spindel durch eine auf die
Spindel (3) aufbringbare Spindelspitzenhülse (18) gebildet ist, wobei zumindest ein
Wulst (14) an die Spindelspitzenhülse (18) angeformt ist.
14. Spindel (3) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in die Spindel (3) ein Garnführungseinsatz (19) einbringbar ist und dadurch die Spindelöffnung
(9) und /oder der Garnführungskanal (6) in Dimension und Form veränderbar sind.
1. Air spinning device (1) having a nozzle body (2) and a hollow spindle (3) with a spindle
tip (8) and a longitudinal axis (7), wherein the spindle tip (8) protrudes into the
nozzle body (2) and an outlet channel (13) having a ring-shaped cross-sectional area
is formed between an outside surface (11) of the spindle tip (8) and an inside surface
(12) of the nozzle body (2), and a gap width (S) at a certain location of the outlet
channel (13) as seen normal to the longitudinal axis (7) of the spindle (3) is constant
over the circumference of the spindle (3), characterized in that the outside surface (11) of the spindle tip (8) and/or the inside surface (92) of
the nozzle body (2) is/are shaped in such a way that at least two constrictions are
formed in the outlet channel (13) and its course in the direction of the longitudinal
axis (7) of the spindle (3), wherein the outlet channel (13) has a ring-shaped cross-sectional
area at each of these constrictions in its course in the direction of the longitudinal
axis (7) of the spindle (3), this cross-sectional area being smaller than the ring-shaped
cross-sectional area of the outlet channel (13) upstream and downstream from each
of these at least two constrictions.
2. The air spinning device (1) according to Claim 1, characterized in that at least one ring-shaped bulge (15) is provided on the outside surface (11) of the
spindle tip (8).
3. The air spinning device (1) according to Claim 1 or 2, characterized in that at least one ring-shaped barreling (16) protruding into the interior is provided
on the inside surface (12) of the nozzle body (2).
4. The air spinning device (1) according to any ona of Claims 1 to 3, characterized in that the spindle (3) is designed in two parts, wherein the spindle tip (8) is a first
part of the spindle and is attachable to the second part of the spindle.
5. The air spinning device (1) according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the spindle (3) is designed in two parts, wherein the outside surface (11) of the
spindle tip (8) is formed by a spindle tip sleeve (18) which is attachable to the
spindle tip (8).
6. The air spinning device (1) according to any one of Claims 1 to 5, characterized in that the nozzle body (2) is designed in two parts, wherein the inside surface (12) of
the nozzle body (2) is formed by a nozzle body insert (17) which can be introduced
into the nozzle body (2).
7. The air spinning device (1) according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that spindle (3) or the nozzle body (2) can be moved in the direction (D) of the longitudinal
axis (7) of the spindle (3) so that the outlet channel (13) is adjustable in shape
along the spindle tip (8).
8. A method for producing a yarn or a roving by winding core fibers with winding fibers
using an air spinning device (1) wherein the air spinning device (1) comprises a hollow
spindle (3) having a spindle tip (8) and a spindle opening (9), a nozzle body (2)
and a fiber guide element (4), the spindle (3) protrudes with its spindle tip (8)
into the nozzle body (2) and an outlet channel (13) with a ring-shaped cross-sectional
area is formed between an outside surface (11) of the spindle tip (8) and an inside
surface (12) of the nozzle body (2), and the fibers introduced into the air spinning
device (1) by the fiber guide element (4) are divided by an eddy current into core
fibers, winding fibers and discharge, such that the core fibers are introduced directly
into a spindle opening, the winding fibers are captured by one end in the core fibers
and at another end are wrapped around the spindle tip (8) and the discharge is removed
from the air spinning device by a stream of air guided along the spindle (3), characterized in that the outlet channel (13) is shaped in such a way that fibers in the discharge are
captured by the winding fibers before being discharged and are introduced into the
yarn or roving, such that at least two constrictions are formed in the outlet channel
(13) in its course in the direction of a longitudinal axis (7) of the spindle (3)
and at each of these constrictions, a ring-shaped cross-sectional area, which is smaller
than the ring-shaped crosssectional area of the outlet channel (13) upstream and downstream
from each of these at least two constrictions are formed.
9. The method according to Claim 8, characterized in that the air flow through the outlet channel is influenced in such a way that eddy currents
are formed in a direction normal to the air flow along the spindle (3).
10. A spindle (3) for use in an air spinning device (1) according to any one of Claims
1 to 6 having a yarn guide channel (6) and a spindle tip (8), such that the yarn guide
channel (6) opens in a spindle opening (9) in the spindle tip (8), characterized in that the spindle tip (8) is provided with at least one bulge (15).
11. The spindle (3) according to Claim 10, characterized in that the ratio of the largest outside diameter (A) of the bulge (15) to the smallest outside
diameter (B) of the spindle tip (8) is 1.05 to 1.5.
12. The spindle (3) according to Claim 10 or 11, characterized in that the spindle (3) is formed in two parts and a first part of the spindle is formed
by the spindle tip (8).
13. The spindle (3) according to Claim 10 or 11, characterized in that the spindle (3) is in two parts and a first part of the spindle is formed by a spindle
tip sleeve (18) attachable to the spindle (3), at least one bulge (14) being integrally
molded on the spindle tip sleeve (18).
14. The spindle (3) according to any one of Claims 10 to 13, characterized in that a yarn guide insert (19) can be introduced into the spindle (3) and the spindle opening
(9) and/or the yarn guide channel (6) can thereby be altered in dimension and shape.
1. Dispositif de filage pneumatique (1) comprenant un corps de buse (2) et une broche
creuse (3) qui présente une pointe de broche (8) et un axe longitudinal (7), dans
lequel la pointe de broche (8) est engagée dans le corps de buse (2), il se forme
entre une surface externe (11) de la pointe de broche (8) et une surface interne (12)
du corps de buse (2) un canal de sortie (13) présentant une surface de section transversale
annulaire et, en un point donné du canal de sortie (13), une largeur de fente (S),
vue perpendiculairement à l'axe longitudinal (7) de la broche (3), est constante sur
la circonférence de la broche (3), caractérisé en ce que la surface externe (11) de la pointe de broche (8) et/ou la surface interne (12)
du corps de buse (2) est ou sont conformée(s) de telle sorte qu'au moins deux rétrécissements
sont formés dans le canal de sortie (13), sur sa longueur considérée dans la direction
de l'axe longitudinal (7) de la broche (3), le canal de sortie (13) présentant à chacun
de ces rétrécissements sur son étendue dans la direction de l'axe longitudinal (7)
de la broche (3), une surface de section transversale annulaire qui est plus petite
que la surface de section transversale annulaire du canal de sortie (13) en amont
et en aval de chacun de ces deux ou plus de deux rétrécissements.
2. Dispositif de filage pneumatique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un bourrelet annulaire (15) sur la surface externe (11) de la
pointe de broche (8).
3. Dispositif de filage pneumatique (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il présente sur la surface interne (12) du corps de buse (2) au moins une grosseur
annulaire (16) faisant saillie dans l'espace intérieur.
4. Dispositif de filage pneumatique (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la broche (3) est réalisée en deux parties, la pointe de broche (8) étant une première
partie de la broche et cette partie pouvant être assemblée à la seconde partie de
la broche.
5. Dispositif de filage pneumatique (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la broche (3) est réalisée en deux parties, la surface externe (11) de la pointe
de broche (8) étant constituée par une douille de pointe de broche (18) et cette dernière
pouvant être mise en place sur la pointe de broche (8).
6. Dispositif de filage pneumatique (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps de buse (2) est réalisé en deux parties, la surface interne (12) du corps
de buse (2) étant constituée par une pièce rapportée du corps de buse (17) et cette
dernière pouvant être mise en place dans le corps de buse (2).
7. Dispositif de filage pneumatique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la broche (3) ou le corps de buse (2) est apte à se déplacer dans la direction (D)
de l'axe longitudinal (7) de la broche (3), ce qui permet d'ajuster la forme du canal
de sortie (13) sur la longueur de la pointe de broche (8).
8. Procédé de production d'un fil ou d'une mèche consistant à envelopper des fibres d'âme
avec des fibres d'enveloppe au moyen d'un dispositif de filage pneumatique (1), dans
lequel le dispositif de filage pneumatique (1) comprend une broche creuse (3) munie
d'une pointe de broche (8) et d'une ouverture de broche (9), un corps de buse (2)
et un élément (4) de guidage des fibres, la broche (3) est engagée par sa pointe de
broche (8) dans le corps de buse (2), il se forme entre une surface externe (11) de
la pointe de broche (8) et une surface interne (12) du corps de buse (2) un canal
de sortie (13) présentant une surface de section transversale annulaire, et les fibres
introduites dans le dispositif de filage pneumatique (1) par l'élément (4) de guidage
des fibres sont divisées par un écoulement tourbillonnaire en fibres d'âme, fibres
d'enveloppe et déchet, les fibres d'âme étant directement introduites dans une ouverture
de broche, les fibres d'enveloppe étant retenues dans les fibres d'âme à une extrémité
et rabattues sur la pointe de broche (8) à une autre extrémité et le déchet étant
évacué du dispositif de filage pneumatique par un écoulement d'air qui longe la broche
(3), caractérisé en ce que le canal de sortie (13) est conformé de telle sorte que les fibres qui se trouvent
dans le déchet sont prises par les fibres d'enveloppe en amont de l'évacuation et
incorporées dans le fil ou la mèche, au moins deux rétrécissements étant formés dans
le canal de sortie (13), sur son étendue dans la direction d'un axe longitudinal (7)
de la broche (3) et une aire de section transversale annulaire qui subsiste à chacun
de ces rétrécissements étant plus petite que l'aire de section transversale annulaire
du canal de sortie (13) en amont et en aval de chacun de ces deux ou plus de deux
rétrécissements.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'écoulement de l'air est influencé par le canal de sortie (13) de telle sorte qu'il
se forme des écoulements tourbillonnaires perpendiculairement à l'écoulement de l'air
le long de la broche (3).
10. Broche (3) destinée à être utilisée dans un dispositif de filage pneumatique (1) selon
l'une des revendications 1 à 6, comprenant un canal de guidage du fil (6) et une pointe
de broche (8), le canal de guidage du fil (6) débouchant par une ouverture de broche
(9) formée dans la pointe de broche (8), caractérisée en ce que la pointe de broche (8) est munie d'au moins un bourrelet (15).
11. Broche (3) selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'un rapport d'un plus grand diamètre extérieur (A) du bourrelet (15) au plus petit
diamètre extérieur (B) de la pointe de broche (8) est de 1,05 à 1,5.
12. Broche (3) selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisée en ce que la broche (3) est en deux parties et qu'une première partie de la broche est formée
par la pointe de broche (8).
13. Broche (3) selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisée en ce que la broche (3) est en deux parties et qu'une première partie de la broche est constituée
par une douille de pointe de broche (18) qui peut être mise en place sur la broche
(3), au moins un bourrelet (14) étant formé sur la douille de pointe de broche (18).
14. Broche (3) selon l'une des revendications 10 à à 13, caractérisée en ce que, dans la broche (3) peut être placée une pièce rapportée (19) de guidage du fil et
en ce que, par ce moyen, il est possible de modifier la dimension et la forme de l'ouverture
de broche (9) et/ou du canal (6) de guidage de fil.
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