DE10255035A1

DE10255035A1 - Air vortex spinning unit for staple fibers includes contraction in annular air exit channel near yarn draw-off tube entry

Info

Publication number: DE10255035A1
Application number: DE2002155035
Authority: DE
Inventors: Gerd Stahlecker
Original assignee: Wilhelm Stahlecker GmbH
Current assignee: Wilhelm Stahlecker GmbH
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2004-06-03

Abstract

Sliver (2) is twisted into yarn (4) by a fluid-, especially air-, vortex generated by tangential air jets (6). The air leaves through an annular exit channel (8), which has a restriction (15) in cross-section in the immediate vicinity of the entry opening (12) of the yarn draw-off tube (5). The restriction (15) is nearer to the centerline of the draw-off tube (5) than the jet exits (7). The air exit channel has a funnel-shaped entry (18). The restriction (15) can be formed as an insert (19) in the housing (20).

Description

Die Endung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines gesponnenen Fadens aus einem Stapelfaserverband, mit einem eine Auslassöffnung aufweisenden Zuführkanal zum Zuführen des Stapelfaserverbandes, mit einem eine Einlassöffnung aufweisenden Fadenabzugskanal, mit einer Strahldüsenöffnungen aufweisenden Fluideinrichtung zum Erzeugen einer Wirbelströmung um die Einlassöffnung des Fadenabzugskanals, mit einem den Fadenabzugskanal im Wesentlichen ringförmig umgebenden Fluidablasskanal sowie mit einer der Auslassöffnung des Zuführkanals nachgeordneten, eine Faserführungsfläche enthaltenden, im Bereich der Einlassöffnung des Fadenabzugskanals angeordneten Drallsperre.The ending concerns a device for producing a spun thread from a staple fiber bandage, with an outlet opening feed to feed the staple fiber association, with a thread take-off channel having an inlet opening, with a jet nozzle opening having fluid device for generating a vortex flow around the inlet opening of the thread take-off channel, with a thread take-off channel essentially annular surrounding fluid drainage channel and with one of the outlet opening of the feed channel subordinate, containing a fiber guide surface, in the area of the inlet opening of the thread take-off channel arranged swirl lock.

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 Zuführkanal hindurch zur Einlassöffnung 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 Einlassöffnung des Fadenabzugskanals befindlichen, d.h. eingebundenen vorderen Enden herumgedreht werden, wodurch ein Faden mit weitgehend echter Drehung erzeugt wird. Der Begriff „vordere" und „hintere" Enden der Fasern bezieht sich im diesem Zusammenhang auf die Transportrichtung des Stapelfaserverbandes.A device of this type is through WO 02/24993 A2 prior art. With this device one coming from a drafting system or another drafting unit Staple fiber dressing through a feed channel to the inlet opening of a Thread take-off channel, being initially the front ends of the fibers held in the staple fiber association in guided the thread take-off channel be while rear free fiber ends spread apart and caught by the vortex flow and around which is already in the inlet opening of the thread take-off channel located, i.e. integrated front ends are turned around which creates a thread with largely real rotation. The terms "front" and "rear" ends of the fibers in this context refers to the transport direction of the Staple fiber strand.

Um den Bereich der Einlassöffnung, die sich in einem stationären spindelartigen, kegelförmigen Bauteil befindet, entsteht auf Grund der Wirbelströmung eine regelrechte „Sonne" von umkreisenden Fasern, die zum Teil auch um das spindelartige Bauteil gewunden werden.Around the area of the inlet opening, which is in a stationary spindle-like, conical component due to the vortex flow, a veritable "sun" of orbiting fibers arises, which are partly wound around the spindle-like component.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diese nachteilige Umwindung des spindelartigen Bauteils, die hohe Reibungsverluste verursacht, zu mindern und dadurch das beschriebene Spinnverfahren zu verbessern.The invention is based on the object Basically, this disadvantageous winding around the spindle-like component, which causes high friction losses, thereby reducing the improve the spinning process described.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Fluidablasskanal in unmittelbarer Nähe der Einlassöffnung des Fadenabzugskanals eine Querschnittsverengung aufweist, die eine im Wesentlichen ringförmige Fluiddurchlassöffnung bildet, welche sich näher an der Achse des Fadenabzugskanals befindet als die Strahldüsenöffnungen.The task is solved in that the fluid drainage channel in the immediate vicinity of the inlet opening of the Thread take-off channel has a cross-sectional constriction that a essentially ring-shaped Fluid passage opening which forms closer located on the axis of the thread take-off channel as the jet nozzle openings.

Durch diese Maßnahme wird die Wirbelströmung in ihrem Durchmesser reduziert, wodurch sich bei im Wesentlichen gleichbleibender Umfangsgeschwindigkeit der Wirbelströmung deren Winkelgeschwindigkeit vergrößert, was auf die Intensität der Einbindung der Fasern um den Kern des Stapelfaserverbandes einen positiven Einfluss hat. Dadurch wird nicht nur die Reibung zwischen dem spindelartigen Bauteil und den Fasern reduziert, sondern im ersponnenen Faden auch mehr Drehung eingebracht. Dies führt insgesamt zu einer verbesserten Fadenqualität.This measure turns the vortex flow into reduced in diameter, resulting in substantially the same Circumferential velocity of the vortex flow, its angular velocity enlarges what on the intensity the integration of the fibers around the core of the staple fiber association has a positive impact. This will not only reduce the friction between reduced the spindle-like component and the fibers, but in spun thread also introduced more twist. This leads overall to an improved thread quality.

Bevorzugt ist der Fluiddurchlassöffnung ein trichtertörmiger Einlauf vorgeordnet. Dadurch wird in Strömungsrichtung des Fluids eine schräge Leitfläche gebildet, die die Wirbelströmung zur Achse des Fadenabzugskanals hin verlagert.The fluid passage opening is preferably a funnel-shaped inlet upstream. This will cause the flow the fluid is at an angle baffle formed the vortex flow shifted to the axis of the thread take-off channel.

In weiterer Ausgestaltung ist für die Querschnittsverengung ein Einsatz in einem den Fluidablasskanal bildenden Gehäuse vorgesehen. Dadurch lässt sich die Querschnittsverengung an unterschiedliche Spinnbedingungen und Fasermaterialien anpassen.In a further embodiment is for the cross-sectional narrowing an insert is provided in a housing forming the fluid drain channel. This leaves the cross-sectional narrowing to different spinning conditions and adjust fiber materials.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.Other advantages and features of Invention result from the following description of some Embodiments.

Es zeigen:Show it:

1 in etwa zehnfacher Vergrößerung einen Axialschnitt durch eine Vorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Querschnittsverengung, 1 an axial section through a device with a cross-sectional constriction according to the invention, approximately ten times enlarged,

2 eine Ansicht ähnlich 1 mit einer anders gestalteten Querschnittsverengung. 2 a view similar 1 with a different cross-sectional constriction.

Die 1 zeigt eine Vorrichtung, mit der einem durch einen Zuführkanal 1 zugeführten, losen Stapelfaserverband 2 in einer Wirbelkammer 3 eine Drehung erteilt wird, so dass ein gesponnener Faden 4 entsteht, der durch einen Fadenabzugskanal 5 abgezogen wird. Eine Fluideinrichtung erzeugt in der Wirbelkammer 3 durch Einblasen eines Fluids, beispielsweise Luft, durch tangential in die Wirbelkammer 3 mündende Druckstrahldüsen 6 eine Wirbelströmung. Das aus Strahldüsenöffnungen 7 austretende Fluid wird durch einen Fluidablasskanal 8 abgeführt, wobei dieser einen um den Fadenabzugskanal 5 angeordneten ringförmigen Querschnitt um ein spindelförmiges stationäres Bauteil herum aufweist.The 1 shows a device with one through a feed channel 1 fed, loose staple fiber dressing 2 in a vortex chamber 3 a twist is given so that a spun thread 4 arises through a thread take-off channel 5 is subtracted. A fluid device creates in the swirl chamber 3 by blowing a fluid, for example air, tangentially into the swirl chamber 3 outlet pressure jet nozzles 6 a vortex flow. That from jet nozzle openings 7 escaping fluid is through a fluid drain channel 8th dissipated, this one around the thread take-off channel 5 arranged annular cross section around a spindle-shaped stationary component.

Nach der Auslassöffnung 9 des Zuführkanals 1 ist als Drallsperre eine Kante 10 einer Faserführungsfläche 11 angeordnet, die exzentrisch zum Fadenabzugskanal 5 im Bereich von dessen Einlassöffnung 12 angeordnet ist.After the outlet opening 9 of the feed channel 1 is an edge as a twist lock 10 a fiber guide surface 11 arranged, the eccentric to the thread take-off channel 5 in the area of its inlet opening 12 is arranged.

In der Vorrichtung werden die zu verspinnenden Fasern einerseits im Stapelfaserverband 2 gehalten und so von der Auslassöffnung 9 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 12 des Fadenabzugskanals 5 radial weggetrieben werden. Die mit dem beschriebenen Verfahren hergestellten Fäden 4 zeigen denn auch 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.In the device, the fibers to be spun are, on the one hand, in the staple fiber structure 2 held and so from the outlet opening 9 of the feed channel 1 essentially without giving twist in the thread take-off channel 5 guided. On the other hand, the fibers are in the area between the feed channel 1 and thread take-off channel 5 exposed to the effect of the vortex flow, through which it or at least its end portions from the inlet opening 12 of the thread take-off channel 5 are driven away radially. The threads produced with the described method 4 also show a core of fibers or fiber regions running essentially in the longitudinal direction of the thread without substantial rotation and an outer region in which the fibers or fiber regions are rotated around the core.

Dieser Fadenaufbau kommt nach einer modellhaften Erklärung dadurch zu Stande, dass vorlaufende Enden von Fasern, insbesondere solche, deren nachlaufende Bereiche noch stromaufwärts von Zuführkanal 1 gehalten werden, im Wesentlichen direkt in den Fadenabzugskanal 5 gelangen, dass aber nachlaufende Faserbereiche, insbesondere wenn sie im Eingangsbereich 13 des Zuführkanals 1 nicht mehr gehalten werden, durch die Wirbelbildung aus dem Stapelfaserverband 2 gezogen und dann um den entstehenden Faden 4 gedreht werden.According to a model explanation, this thread build-up comes about as follows: Fend ends of fibers, especially those whose trailing areas are still upstream of the feed channel 1 are held, essentially directly in the thread take-off channel 5 but that trailing fiber areas, especially if they are in the entrance area 13 of the feed channel 1 can no longer be held due to the formation of eddies from the staple fiber structure 2 pulled and then around the resulting thread 4 be rotated.

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 12 des Fadenabzugskanals 5 hinweg beschleunigt und in den Fluidablasskanal 8 abzieht. Die durch die Wirbelströmung aus dem Stapelfaserverband 2 gezogenen Faserbereiche bilden einen in die Einlassöffnung 12 des Fadenabzugskanals 5 mündenden Faserwirbel, dessen längere Anteile sich spiralartig außen um den spindelförmigen Eingangsbereich 14 des Fadenabzugskanals 5 winden und in dieser Spirale entgegen der Kraft der Strömung im Fluidablasskanal 8 gegen die Einlassöffnung 12 des Fadenabzugskanals 5 gezogen werden. Fasern, deren vorlaufendes oder nachlaufendes Ende nicht in den entstehenden Faden 4 eingezogen wird, werden mit einer Wahrscheinlichkeit, die mit kleinerer Faserlänge größer wird, durch den Fluidablasskanal 8 abgesaugt und stellen dadurch einen unerwünschten Faserabgang dar.In any case, fibers are at the same time both in the emerging thread 4 involved, which leads them through the thread take-off channel 5 be drawn, as well as exposed to the vortex flow, which they centrifugally, ie from the inlet opening 12 of the thread take-off channel 5 accelerated away and into the fluid drainage channel 8th withdraws. By the vortex flow from the staple fiber dressing 2 drawn fiber areas form one into the inlet opening 12 of the thread take-off channel 5 merging fiber vortex, the longer parts of which spiral around the outside around the spindle-shaped entrance area 14 of the thread take-off channel 5 wind and in this spiral against the force of the flow in the fluid drainage channel 8th against the inlet opening 12 of the thread take-off channel 5 to be pulled. Fibers, the leading or trailing end of which are not in the resulting thread 4 will be drawn in through the fluid drain channel with a probability that becomes larger with smaller fiber length 8th sucked off and thereby represent an undesirable fiber exit.

Es hat sich gezeigt, dass sich um den spindelförmigen Eingangsbereich 14 auf Grund der entstehenden Wirbelströmung sonnenartig umkreisende Fasern winden und infolge der dadurch entstehenden Reibung die Effizienz des Spinnverfahrens mindern.It has been shown that around the spindle-shaped entrance area 14 due to the resulting vortex flow, the fibers twist in a sun-like fashion and reduce the efficiency of the spinning process as a result of the resulting friction.

Aus diesem Grunde ist erfindungsgemäß im Fluidablasskanal 8 in unmittelbarer Nähe der Einlassöffnung 12 des Fadenabzugskanals 5 eine Querschnittsverengung 15 vorgesehen, welche eine im Wesentlichen ringförmige Fluid-Durchlassöffung 16 bildet, die sich näher an der Achse 17 des Fadenabzugskanals 5 befindet als die Strahldüsenöffnungen 7. Dadurch wird der Luftwirbel in seinem Durchmesser reduziert, und bei im Wesentlichen gleichbleibender Umfangsgeschwindigkeit vergrößert sich die Winkelgeschwindigkeit der Wirbelströmung, was auf die Intensität der Einbindung der Fasern um den entstehenden Faden 4 einen positiven Einfluss hat.For this reason, according to the invention is in the fluid drain channel 8th in the immediate vicinity of the inlet opening 12 of the thread take-off channel 5 a narrowing of the cross-section 15 provided which has a substantially annular fluid passage opening 16 forms that is closer to the axis 17 of the thread take-off channel 5 located as the jet nozzle openings 7 , This reduces the diameter of the air vortex, and with a substantially constant circumferential speed, the angular velocity of the vortex flow increases, which is due to the intensity of the integration of the fibers around the thread 4 has a positive impact.

Wie ersichtlich, ist der Fluiddurchlassöffnung 16 ein trichterförmiger Einlauf 18 vorgeordnet, so dass eine schräge Leitfläche 24 gebildet wird, die den Luftwirbel nach innen verlagert.As can be seen, the fluid passage opening 16 a funnel-shaped inlet 18 preceded so that an oblique guide surface 24 is formed, which shifts the air vortex inwards.

Gemäß 1 ist für die Querschnittsverengung 15 ein Einsatz 19 in dem den Fluidablasskanal 8 bildenden Gehäuse 20 vorgesehen. Dadurch wird es möglich, die Querschnittsverengung 15 an unterschiedliche Spinnbedingungen oder Fasermaterialien anzupassen.According to 1 is for narrowing the cross-section 15 an insert 19 in which the fluid drain channel 8th forming housing 20 intended. This makes it possible to narrow the cross-section 15 to adapt to different spinning conditions or fiber materials.

Die 2, bei welcher für gleiche Bauteile wie bei 1 gleiche Bezugsziffern verwendet wurden, unterscheidet sich von der Ausführung nach 1 im Wesentlichen nur durch eine andere Gestaltung der Querschnittsverengung 21. Bei der Variante nach 2 wurde auf einen gesonderten Einsatz verzichtet und stattdessen beim Fluidablasskanal 8 direkt in seinem Anfangsbereich eine sehr enge Fluiddurchlassöffnung 22 vorgesehen, die sich in Strömungsrichtung kegelförmig erweitert. Bei dieser Ausführung wird somit die Querschnittsverengung 21 unmittelbar durch das Gehäuse 23 und den spindelförmigen Eingangsbereich 14 gebildet.The 2 , for which the same components as for 1 The same reference numbers have been used, but the design differs 1 essentially only through a different design of the cross-sectional constriction 21 , In the variant after 2 a separate use was dispensed with and instead for the fluid drainage channel 8th a very narrow fluid passage opening directly in its initial area 22 provided that widens conically in the direction of flow. In this version, the cross-sectional constriction 21 directly through the housing 23 and the spindle-shaped entrance area 14 educated.

Claims

Apparatus for producing a spun thread from a staple fiber bandage, with a feed channel having an outlet opening for feeding the staple fiber bandage, with a thread take-off channel having an inlet opening, with a fluid device having jet nozzle openings for generating a vortex flow around the inlet opening of the thread take-off channel duct, with an in-line duct, with an in-line duct surrounding fluid drainage channel and with a swirl barrier arranged downstream of the outlet opening of the feed channel and containing a fiber guide surface and arranged in the area of the inlet opening of the thread takeoff channel, characterized in that the fluid drainage channel ( 8th ) in the immediate vicinity of the inlet opening ( 12 ) of the thread take-off channel ( 5 ) a narrowing of the cross-section ( 15 ; 21 ) which has a substantially annular fluid passage opening ( 16 ; 22 ) which is closer to the axis ( 17 ) of the thread take-off channel ( 5 ) is located as the jet nozzle openings ( 7 ).

Device according to claim 1, characterized in that the fluid passage opening ( 16 ; 22 ) a funnel-shaped inlet ( 18 ) is upstream.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that for the cross-sectional constriction ( 15 ) an insert ( 19 ) in a fluid drainage channel ( 8th ) forming housing ( 20 ) is provided.