Es zeigen:

1 eine vergrößert und schematisch im Schnitt dargestellte Luftdüsenspinnvorrichtung,

2a und 2b eine längs der Schnittfläche II-II geschnittene Ansicht der 1 auf Varianten der Zuluftöffnung.

Die in der 1 dargestellte Vorrichtung dient dem Herstellen eines gesponnenen Garnes 1 aus einem Stapelfaserverband 2. Die Vorrichtung enthält als wesentliche Bestandteile ein Streckwerk 3 sowie ein Luftdüsenaggregat 4.

Der zu verspinnende Stapelfaserverband 2 wird dem Streckwerk 3 in Zulieferrichtung A zugeführt und als ersponnenes Garn 1 in Abzugsrichtung B abgezogen und an eine nicht dargestellte Aufspuleinrichtung weiter geleitet.

Das nur teilweise dargestellte Streckwerk 3 kann als Drei- oder als Vier-Zylinder-Streckwerk ausgebildet sein und enthält mehrere Walzenpaare, die jeweils eine angetriebene Unterwalze und eine als Druckwalze ausgebildete Oberwalze enthalten. Dem Walzenpaar 5, 6, das in an sich bekannter Weise mit Führungsriemchen 7 und 8 versehen ist, können dabei ein oder zwei nicht dargestellte Walzenpaare vorausgehen. Den Ausgang des Streckwerkes 3 bildet ein Lieferwalzenpaar 9, 10. Mit den Bezugsziffern 5 und 9 sind dabei jeweils angetriebene Unterwalzen, mit den Bezugsziffern 6 und 10, die zugehörigen Druckwalzen bezeichnet. In einem solchen Streckwerk 3 wird in bekannter Weise der Stapelfaserverband 2 bis zu einer gewünschten Feinheit verzogen. Im Anschluss an das Streckwerk 3 liegt dann ein dünnes Faserbändchen 11 vor, welches verstreckt, jedoch noch ungedreht ist. Das Faserbändchen 11 wird dem im Anschluss an das Streckwerk 3 angeordneten Luftdüsenaggregat 4 zugeführt. Dabei ist es für die vorliegenden Erfindung unwesentlich, ob das Faserbändchen 11 tatsächlich wie dargestellt, durch ein Streckwerk 3 erzeugt wird oder nicht. Alternativ können auch andere Möglichkeiten vorgesehen sein, ein derartiges dünnes Faserbändchen 11 zu erzeugen.

Dem Luftdüsenaggregat 4 wird das Faserbändchen 11 über einen Einlasskanal 12 zugeführt. Es folgt eine sogenannte Wirbelkammer 13, in welche dem Faserbändchen 11 die Spinndrehung erteilt wird, so dass das gesponnenen Garn 1 entsteht, das durch einen Garnabzugskanal 14 abgezogen wird. Eine Fluideinrichtung erzeugt in der Wirbelkammer 13 durch Einblasen von Druckluft durch tangential in die Wirbelkammer 13 mündende Druckluftdüsen 15 eine rotierende Wirbelströmung. Die aus den Druckluftdüsen 15 austretende Druckluft wird durch einen ringförmigen Abluftkanal 16 abgeführt, der in Art eines Ringkanals mit einem ringförmigen Querschnitt um ein spindelförmiges stationäres Bauteil 17 herum ausgebildet ist, welches den Garnabzugskanal 14 enthält. Der ringförmige Abluftkanal 16 ist dabei über eine Anschlussöffnung 18 mit einer ebenfalls als Kanal dargestellten und nicht näher spezifizierten Unterdruckquelle 19 verbunden.

Im Bereich der Wirbelkammer 13 ist als Drallsperre eine Kante einer Faserführungsfläche angeordnet, die leicht exzentrisch zum Fadenabzugskanal 14 im Bereich von dessen Einlassöffnung angeordnet ist. Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass das Luftdüsenaggregat 4 im Bereich der Wirbelkammer 13 durchaus anders als hier dargestellt gestaltet sein kann. Erfindungswesentlich ist lediglich der ringförmige Abluftkanal 16.

In der Vorrichtung werden die zu verspinnenden Fasern einerseits im Faserbändchen 11 gehalten und so vom Einlasskanal 12 im Wesentlichen ohne Drehungserteilung in den Garnabzugskanal 14 geführt. Andererseits sind die Fasern aber im Bereich zwischen dem Einlasskanal 12 und dem Garnabzugskanal 14 der Wirkung der Wirbelströmung ausgesetzt, durch die sie oder mindestens ihre Endbereiche von der Einlassöffnung des Garnabzugskanals 14 radial weggetrieben werden. Die mit dem beschrieben Verfahren hergestellten Garne 1 zeigen dadurch 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 herumgedreht sind.

Dieser Fadenaufbau kommt nach einer modellhaften Erklärung dadurch zu Stande, dass vorlaufende Enden von Fasern, insbesondere solche, deren nachlaufende Bereich noch stromaufwärts im Einlasskanal gehalten werden, im Wesentlichen direkt in den Garnabzugskanal 14 gelangen, dass aber nachlaufende Faserbereiche, insbesondere wenn sie im Eingangsbereich des Einlasskanals 12 nicht mehr gehalten werden, durch die Wirbelströmung aus dem Faserbändchen 11 herausgezogen und dann um das entstehende Garn 1 gedreht werden. Jedenfalls sind Fasern zu einem gleichen Zeitpunkt sowohl im entstehenden Garn 1 eingebunden, wodurch sie durch den Garnabzugskanal 14 gezogen werden, als auch der Wirbelströmung ausgesetzt, die sie zentrifugal, also von der Einlassöffnung des Garnabzugskanals 14 hinweg beschleunigt und in den ringförmigen Abluftkanal 16 abzieht. Die durch die Wirbelströmung aus dem Faserbändchen 11 gezogenen Faserbereiche bilden einen in die Einlassöffnung des Garnabzugskanals 14 mündenden Faserwirbel, dessen längere Anteile außen um das spindelförmige Bauteil 17 rotieren und entgegen der Kraft der Strömung im ringförmigen Abluftkanal 16 in die Einlassöffnung des Garnabzugskanals 14 gezogen werden.

Eine Vorrichtung dieser Art erlaubt besonders hohe Spinngeschwindigkeiten, die in der Größenordnung von 600 m/min liegen können. Es kann dabei vorkommen, dass sich einzelne Fasern, Faserbruchstücke oder andere Schmutzteilchen aus dem Faserbändchen 11 lösen und in den ringförmigen Abluftkanal 16 abgesaugt werden. Durch den sich von der Wirbelkammer 13 zur Anschlussöffnung 18 der Unterdruckquelle 19 erweiternden Querschnitt des ringförmigen Abluftkanals 16 kommt es zu einer sich entsprechend reduzierenden Strömungsgeschwindigkeit der Luft. Durch die abnehmende Strömungsgeschwindigkeit lässt die Transportwirkung der Luft nach, so dass sich in ihr transportierte Faser- oder Schmutzteile ablagern können. Insbesondere in von der Anschlussöffnung 18 abgewandten Bereichen 20 kommt es sehr leicht zu derartigen Ablagerungen. Die Ablagerungen vergrößern sich im Laufe der Zeit ständig bis irgendwann der gesamte ringförmige Abluftkanal 16 oder die Anschlussöffnung 18 verschlossen ist und ein weiterer Spinnvorgang nicht mehr möglich ist. Der oben beschriebene Reinigungskanal des Standes der Technik, der dem Lieferwalzenpaar 9, 10 des Streckwerks 3 zugeordnet wird und in den ringförmigen Abluftkanal 16 einmündet, verstärkt durch den vom Lieferwalzenpaar 9, 10 abgesaugten Faserflug die durch Verstopfungen verursachten Betriebsstörungen des Luftdüsenaggregates 4.

Die Luftströmung im ringförmigen Abluftkanal 16 verläuft hauptsächlich von der Wirbelkammer 13 zu der Anschlussöffnung 18 und anschließend zur Unterdruckquelle 19. Durch die aus konstruktiven Gründen vorgegebene Form des ringförmigen Abluftkanals 16 bildet sich insbesondere in dem von der Wirbelkammer 13 abgewandten Endbereich 29 des ringförmigen Abluftkanals 16 ein Totraum, in welchem die Strömungsgeschwindigkeit der Luft sehr gering ist und der deshalb sehr anfällig für Ablagerungen ist.

Es ist deshalb wenigstens eine Zuluftöffnung 21 in dem Luftdüsenaggregat 4 vorgesehen, die in dem von der Anschlussöffnung 18 abgewandten Bereich 20 in den ringförmigen Abluftkanal 16 mündet. Die Zuluftöffnung 21 ist möglichst nah am Endbereich 29 des ringförmigen Abluftkanals 16 angeordnet. Die durch die Zuluftöffnung 21 eintretende Luftströmung hat dadurch einen möglichst großen Abstand von der aus der Wirbelkammer 13 in die Anschlussöffnung 18 strömenden Spinnluft und erreicht dadurch den größtmöglichen Effekt zur Vermeidung von Toträumen im ringförmigen Abluftkanal 16.

Die Zuluftöffnung 21 mündet im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zum gesponnenen Garn 1 in den ringförmigen Abluftkanal 16. Der an die freie Atmosphäre angeschlossene Eintrittsbereich 22 der Zuluftöffnung 21 liegt durch diese Ausrichtung in ausreichender Entfernung vom Streckwerk 3, so dass die durch die Zuluftöffnung 21 eintretende Luft sehr sauber ist und im Wesentlichen keinen zusätzlichen Faserflug in den ringförmigen Abluftkanal 16 hinein transportiert.

Es ist vorteilhaft, wenn der freie Querschnitt der Zuluftöffnung 21 verstellbar ist. Dies kann beispielsweise durch eine Drosseleinrichtung 23 geschehen, die der Zuluftöffnung 21 zugeordnet ist und durch die die einströmende Luftmenge veränderbar ist. Die Drosseleinrichtung 23 kann durch einen im Eintrittsbereich 22 der Zuluftöffnung 21 angeordneten Schieber gestaltet sein, der in Pfeilrichtung beweglich ist. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die Drosseleinrichtung 23 in nicht dargestellter Weise durch eine Steuereinrichtung der Luftdüsen-Spinnvorrichtung verstellt oder geregelt werden kann.

Bei sehr starker Verschmutzung der Umgebungsluft im Eintrittsbereich 22 der Zuluftöffnung 21 kann es vorteilhaft sein, noch zusätzliche mit dem Bezugszeichen 25 bezeichnete Abschirmbleche oder ähnliche Einrichtungen anzubringen. Alternativ kann es in einem solchen Fall hoher Verschmutzung auch vorteilhaft sein, an der Zuluftöffnung eine gestrichelt dargestellte Rohrleitung 26 anzuschließen, und die Zuluft aus entfernteren, nicht verschmutzten Bereichen anzusaugen. Es kann beispielsweise auch vorteilhaft sein, über eine zentral angeordnete hier nicht dargestellte Filtereinrichtung saubere Zuluft zur Verfügung zu stellen und dem Luftdüsenaggregat 4 über die Rohrleitung 26 zuzuleiten. Zur Erhöhung der Zuluftmenge kann bei der Variante mit einer Rohrleitung 26 auch vorgesehen sein, die Zuluft mit einem geringen Überdruck durch die Rohrleitung 26 und die Zuluftöffnung 21 während des Spinnvorgangs in den ringförmigen Abluftkanal 16 einströmen zu lassen.

Unter Bezugnahme auf die 2a und 2b, die jeweils eine Ansicht entlang der Schnittfläche II-II durch das Luftdüsenaggregat der 1 darstellen, werden im Folgenden zwei Varianten der vorteilhaften Gestaltung der Zuluftöffnung 21 und der Anschlussöffnung 18 beschrieben.

In 2a sind die Zuluftöffnung 21 und die Anschlussöffnung 18 für die Unterdruckquelle 19 in einer Linie auf gegenüber liegenden Seiten des spindelförmigen Bauteils 17 an dem ringförmigen Abluftkanal 16 angeordnet. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass die durch die Zuluftöffnung 21 zuströmende Luft gleichmäßig und symmetrisch um das spindelförmige Bauteil 17 herumströmt und so Ablagerungen von Schmutz oder Faserflug im ringförmigen Abluftkanal 16 wirkungsvoll verhindern kann.

Bei der in 2b dargestellten Variante sind die Zuluftöffnung 21 und die Anschlussöffnung 18 im Vergleich zur 2a um die Achse des gesponnenen Garn 1 verdreht angeordnet. Die Zuluftöffnung 21 mündet im Wesentlichen tangential in den ringförmigen Abluftkanal 16. Die Anschlussöffnung 18 für die Unterdruckquelle 19 verläuft im Wesentlichen tangential aus dem ringförmigen Abluftkanal 16 hinaus. Diese Anordnung der beiden Öffnungen 18 und 21 bewirkt, dass sich im ringförmigen Abluftkanal 16 eine rotierende Luftströmung ausbildet, bzw. das die in der Wirbelkammer 13 vorhandene rotierende Luftströmung im ringförmigen Abluftkanal 16 aufrechterhalten bleibt. Es kann dabei auch ausreichend sein, nur eine der beiden Öffnungen 18 oder 21 tangential anzuordnen und die andere Öffnung, so wie in 2a gezeigt, zu gestalten. Wird die in der Wirbelkammer vorhandene rotierende Luftströmung auch im ringförmigen Abluftkanal 16 weiter in Rotation gehalten, so kann die Bildung von Ablagerungen die den Spinnbetrieb des Luftdüsenaggregates beeinträchtigen können sehr wirkungsvoll verhindert werden. Insbesondere durch den im Wesentlichen tangentialen Verlauf der Anschlussöffnung aus dem ringförmigen Abluftkanal hinaus wird erreicht, dass die Luftströmung aus ihrem Weg von der Wirbelkammer 13 zur Unterdruckquelle 19 keinen starken Richtungswechsel erfährt, und somit die in ihr enthaltenden Schmutz- und Faserteile problemlos zur Unterdruckquelle 19 gelangen.

Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Anschlussöffnung 18 in Bezug auf das spindelförmige Bauteil 17 im Wesentlichen gegenüber der Zuluftöffnung 21 angeordnet ist, wobei – insbesondere bei der Ausführung nach 2b – hierfür selbstverständlich der Übergangsbereich 27 der Zuluftöffnung 21 in den ringförmigen Abluftkanal 16 und der Übergangsbereich 28 der Anschlussöffnung 18 maßgeblich sind.

In nicht dargestellter Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Zuluftöffnung 21 nicht in einer Ebene senkrecht zum gesponnenen Garn 1 verläuft, sondern schräg von der dem Streckwerk 3 abgewandten Seite des Luftdüsenaggregates 4 in den ringförmigen Abluftkanal 16 mündet. Hierdurch kann die Entfernung des Eintrittsbereiches 22 der Zuluftöffnung 21 zum Streckwerk 3 vergrößert werden, so dass die angesaugte Luft noch weniger Verunreinigungen enthält. Der Übergangsbereich 27 von der Zuluftöffnung in den ringförmigen Abluftkanal 16 kann dann sogar in die ebene Begrenzungsfläche des ringförmigen Abluftkanals 16 hineinragen, an der in 1 das Bezugszeichen des Endbereiches 29 angebracht ist. Um den größtmöglichen Abstand des Eintrittsbereiches 22 vom Streckwerk 3 zu realisieren kann es im Extremfall sogar vorteilhaft sein, die Zuluftöffnung 21 parallel zum Garnabzugskanal 14 anzuordnen, so dass die zusätzliche Luft praktisch entgegen der Garnabzugsrichtung B auf der der Anschlussöffnung 18 gegenüberliegenden Seite in den ringförmigen Abluftkanal 16 einströmt.

In weiterer, nicht dargestellter Ausgestaltung kann es vorteilhaft sein, zwei oder mehr Zuluftöffnungen 21 am Umfang des ringförmigen Abluftkanals 16 anzuordnen. Hierdurch kann die zugeführte Luftmenge erhöht und die Strömungsverhältnisse weiter verbessert werden.