HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schussfaden-Förderdüse
in einem Luftstrahlwebstuhl, mit einer Fadenführung, die einen Schussfadenkanal
definiert, um dort hinein einen Schussfaden zur Führung einzubringen, und einen
Luftströmungskanal, um Luft dazu zu bringen, entlang einer Außenumfangsfläche
der Fadenführung in Richtung des Schussfadenkanals zu strömen, wobei der
Luftströmungskanal hin zu einer Schussfadenstrecke vor dem Schussfadenkanal
verlängert ist, um diese zu überlappen, wobei der Schussfadenkanal in
der Fadenführung einen kreisförmigen Querschnitt hat. Eine solche Schussfaden-Förderdüse
ist in EP-A-0 015 399 offenbart.
2. Beschreibung des Stands der Technik
In einem Luftstrahlwebstuhl wird ein Schussfaden für eine Längenmessung
in einer Schussfadenlängenmess-Speichereinrichtung gespeichert, und der gespeicherte
Schussfaden wird aus dieser Schussfadenlängenmess-Speichereinrichtung durch
die Luftstrahlwirkung einer Schussfadeneinbringhauptdüse herausgezogen, bevor
das Einbringen des Schussfadens erfolgt. Um eine erhöhte Geschwindigkeit zu
erzielen, welche ein Vorteil eines Luftstrahl-Webstuhls ist, ist es notwendig, die
Geschwindigkeit zu erhöhen, mit welcher das Einbringen des Schussfadens ausgeführt
wird. Um dies zu erreichen, ist es notwendig, den Schussfaden aus der Schussfadenlängenmess-Speichereinrichtung
innerhalb eines begrenzten Zeitraums herauszuziehen.
In der in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. Hei 9-21035
offenbarten Einfädeldüse sind mehrere Ausschnitte am vorderen Ende einer
Fadenführung vorgesehen, um eine schnelle Expansion eines Luftstroms in einer
Leitung, in welcher der Luftstrom mit einem Schussfaden gemischt wird, zu vermeiden.
Der Zweck der Vermeidung einer schnellen Expansion des Luftstroms in der Mischleitung
ist, die Erzeugung einer turbulenten Strömung zu verhindern. Das Verhindern
der Erzeugung der turbulenten Strömung trägt zu einer erhöhten Schussfadeneinbringgeschwindigkeit
bei.
In einer normalen Düse ohne solche Ausschnitte ist die Strömungsgeschwindigkeit
der Luft direkt vor dem Auslass der Fadenführung in der Nähe einer Verlängerung
einer Mittelachsenlinie des Schussfadenkanals in der Fadenführung minimal.
Der Schussfaden fliegt in der Nähe der Verlängerung der Mittelachsenlinie
des Schussfadenkanals. Das heißt, der Bereich mit der schnellen Geschwindigkeit
des Luftstroms direkt vor dem Auslass der Fadenführung wird beim Fliegen des
Schussfadens nicht effektiv ausgenutzt.
Die mehreren Ausschnitte in der in der japanischen offengelegten Patentanmeldung
Nr. Hei 9-21035 offenbarten Einfädeldüse sind in Umfangsrichtung und in
bilateraler Symmetrie angeordnet. So ist die in den Schussfadenkanal in der Fadenführung
aus den Ausschnitten hineinströmende Luft bilateral symmetrisch. Ähnlich
wie in dem Fall der oben beschriebenen normalen Düse macht die bilaterale Symmetrie
des Luftstroms, der aus den Ausschnitten in den Schussfadenkanal hinein eintritt,
den Bereich in der Nähe der Verlängerung der Mittelachsenlinie des Schussfadenkanals
in der Fadenführung zu einem Bereich mit minimaler Geschwindigkeit des Luftstroms.
Auch in der in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. Hei 9-21035 offenbarten
Einfädeldüse ist daher ein wesentlicher Anstieg in der Schussfadeneinbringgeschwindigkeit
nicht zu erwarten.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schussfaden-Förderdüse
der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein vorderer Endbereich
der Fadenführung in einer einheitlichen Oberfläche endet, die die Mittelachsenlinie
des Schussfadenkanals schräg schneidet.
Die Existenz der schrägen einheitlichen Oberfläche der Fadenführung
versetzt, direkt vor dem Auslass der Fadenführung, den Bereich mit der minimalen
Geschwindigkeit des Luftstroms von der Nähe einer Verlängerung einer Mittelachsenlinie
des Schussfadenkanals. Das heißt, direkt vor dem Auslass der Fadenführung
tritt der Bereich mit der hohen Geschwindigkeit des Luftstroms in die Nähe
der Verlängerung der Mittelachsenlinie des Schussfadenkanals ein, und der Bereich
mit der hohen Geschwindigkeit des Luftstroms direkt vor dem Auslass der Fadenführung
wird effektiv beim Fliegen des Schussfadens ausgenutzt.
Der Durchmesser des Schussfadenkanals in der Fadenführung zum
Durchleiten des Schussfadens ist sehr klein. Um eine Anzahl von ablenkenden Einströmungsbereichen
am vorderen Ende der Fadenführung durch Schneiden auszubilden, ist daher eine
sehr ausgereifte Bearbeitungstechnik erforderlich. Das Ausbilden eines einheitlichen
ablenkenden Einströmungsbereichs durch Schneiden kann relativ einfach ausgeführt
werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung
und um zu zeigen, wie diese ausgeführt werden kann, wird nun beispielhaft auf
die folgenden Zeichnungen Bezug genommen werden, in welchen:
1A bis 1C eine erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei 1A eine seitliche
Schnittansicht ist, 1B eine vergrößerte Schnittansicht
eines Hauptbereichs und 1C eine vergrößerte
perspektivische Ansicht eines Hauptbereichs;
2 ist eine vergrößerte seitliche Schnittansicht
eines Hauptbereichs zum Veranschaulichen der Strömungsgeschwindigkeitsverteilung
der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine vergrößerte seitliche Schnittansicht
eines Hauptbereichs, die eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt;
4 ist eine vergrößerte seitliche Schnittansicht
eines Hauptbereichs, die eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt;
5 ist eine vergrößerte seitliche Schnittansicht
eines Hauptbereichs, die eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt; und
6 ist eine vergrößerte seitliche Schnittansicht
eines Hauptbereichs zum Veranschaulichen der Strömungsgeschwindigkeitsverteilung
im Stand der Technik.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun
mit Bezug auf die 1, 2 und
6 beschrieben werden.
Wie es in 1A dargestellt ist, besteht
eine Schussfaden-Förderdüse 11 aus einem zylindrischen Düsenkörper
12, einer in den Düsenkörper 12 eingepassten Beschleunigungsröhre
13, einer zylindrischen Fadenführung 14 im Gewindeeingriff
mit dem Düsenkörper 12 und einer Sicherungsmutter 15
zum Befestigen der Fadenführung 14 an dem Düsenkörper
12.
Der vordere Endbereich der Fadenführung 14 ist als konischer,
einen Durchflusskanal bildender Bereich 141 ausgeformt, und in der Mitte
dieses einen Durchflusskanal bildenden Bereichs 141 sind mehrere Positionierfinnen
142 in Umfangsrichtung angeordnet. Die Spitzen dieser Positionierfinnen
142 sind in Kontakt mit der inneren Umfangsfläche des Düsenkörpers
12. Die Beschleunigungsröhre 13 besteht aus einer Grundröhre
131, die in den Düsenkörper 12 eingepasst ist, und einer
in diese Grundröhre 131 eingepassten dünnen Röhre
132. Der vordere Endbereich des einen Durchflusskanal bildenden Bereichs
141 der Fadenführung 14 tritt in die Grundröhre
131 ein. Ein ringförmiger Luftströmungskanal 16 ist
zwischen der äußeren Umfangsfläche des vorderen Endbereichs des einen
Durchflusskanal bildenden Bereichs 141 der Fadenführung
14 und der sich verjüngenden inneren Umfangsfläche der Grundröhre
131 ausgebildet.
Eine Verbindungsöffnung 121 ist in dem Düsenkörper
12 so ausgeformt, dass sie mit dem Inneren des Düsenkörpers
12 kommuniziert, und eine Luftzuführleitung 17 ist mit der
Verbindungsöffnung 121 verbunden. Die aus der Luftzuführleitung
17 zugeleitete Luft strömt durch den Luftströmungskanal
16, die Grundröhre 131 und die dünne Röhre
132. Ein Schussfaden Y wird durch einen Schussfadenkanal 143 der
Fadenführung 14 und einen Traktionskanal 133 in der Beschleunigungsröhre
13 hindurchgeführt.
Wie es in den 1B und 1C
dargestellt ist, ist ein ablenkender Einströmungsbereich 18 am vorderen
Ende des einen Durchflusskanal bildenden Bereichs 141 der Fadenführung
14 ausgeformt. Dieser ablenkende Einströmungsbereich 18 ist
durch Schneiden des vorderen Endbereichs des einen Durchflusskanal bildenden Bereichs
141 entlang einer Ebene S ausgebildet, die schräg mit Bezug auf die
Mittelachsenlinie L des Schussfadenkanals 143 ist. Der ablenkende Einströmungsbereich
18 ist in der Ebene S angeordnet, die eine einheitliche Oberfläche
ist. Der ablenkende Einströmungsbereich 18, der durch Schneiden entlang
der Ebene S ausgebildet ist, wird von dem Auslass 144 des Schussfadenkanals
143 aus in Richtung des Einlasses 145 des Schussfadenkanals
143 geschnitten. Der gesamte ablenkende Einströmungsbereich
18 ist von dem Luftströmungskanal 16 umgeben.
Der Schussfadenkanal 143 der Fadenführung
14 hat eine kreisförmige Querschnittsgestalt. Der Flächenbereich
des ablenkenden Einströmungsbereichs 18, gebildet durch Abschneiden
des Schussfadenkanals 143 entlang der Ebene S (d.h. der Flächenbereich
des schattierten Bereichs in 1C) ist größer
als der des kreisförmigen Querschnittsbereichs des Schussfadenkanals
143.
Der Schussfaden Y, der durch den Schussfadenkanal 143 der
Fadenführung 14 und den Traktionskanal 133 in der Beschleunigungsröhre
13 hindurchgeführt wird, nimmt eine Antriebskraft aufgrund des Luftstroms
in dem Traktionskanal 133 in der Beschleunigungsröhre 13
vor dem vorderen Ende der Fadenführung 14 auf. Der Traktionskanal
133, der den Schussfadenkanal vor dem Schussfadenkanal 143 bildet,
ist mit dem Luftströmungskanal 16 verbunden und ist ein Bereich, wo
der Schussfaden Y und eine Luftströmung vorhanden sind.
Die erste Ausführungsform bietet die folgenden Vorteile:
- (1-1) In 2 bezeichnen die Pfeile in dem Luftströmungskanal
16, in der Nähe des Auslasses des Schussfadenkanals 143 und
in den Traktionskanal 133 direkt vor dem Auslass des Schussfadenkanals
143 die Luftströmungsgeschwindigkeit. 2
zeigt die Strömungsgeschwindigkeit zur Verteilung in dem Luftströmungskanal
16, in der Nähe des Auslass des Schussfadenkanals 143, und
in dem Traktionskanal 133 direkt vor dem Auslass des Schussfadenkanals
143 in der ersten Ausführungsform, wenn der Druck der der Schussfaden-Förderdüse
11 zugeleiteten Druckluft gleich 1 kg/cm2 ist. In
6 bezeichnen die Pfeile in dem Luftströmungskanal
16A, in der Nähe des Auslasses des Schussfadenkanals 143A
und in dem Traktionskanal 133A direkt vor dem Auslass des Schussfadenkanals
143A die Luftströmungsgeschwindigkeit. 6
zeigt die Strömungsgeschwindigkeitsverteilung in dem Luftströmungskanal
16A, in der Nähe des Auslasses des Schussfadenkanals 143A
und in dem Traktionskanal 133A in der Grundröhre 131A direkt
vor dem Auslass des Schussfadenkanals 143A, wenn der Druck der der Schussfaden-Förderdüse
zugeleiteten Druckluft gleich 1 kg/cm2 ist im Stand der Technik ohne
einen ablenkenden Einströmungsbereich 18. Sowohl in 2
als auch in 6 wird die Strömungsgeschwindigkeitsverteilung
erhalten durch eine theoretische Berechnung unter der Annahme, dass der Durchmesser
des Schussfadenkanals 143, 143A ungefähr einige Millimeter
groß ist. In den 2 und 6
ist, je länger der Pfeil, desto höher die Strömungsgeschwindigkeit.
Die maximale Strömungsgeschwindigkeit ist ungefähr gleich der Schallgeschwindigkeit.
In der herkömmlichen Schussfaden-Förderdüse
11A der 6 ist die Luftströmungsgeschwindigkeit
direkt vor dem Auslass der Fadenführung 14A minimal in der Nähe
der Verlängerung der Mittelachsenlinie L des Schussfadenkanals 143A
in der Fadenführung 14A. Die Luftströmung um den Auslass der
Fadenführung 14A herum ist symmetrisch mit Bezug auf den Außenumfang
des Auslasses der Fadenführung 14A. Der größte Teil des
Luftstroms von dem Luftströmungskanal 16A hin zu dem Traktionskanal
133A ist im Wesentlichen parallel zu der inneren Umfangsfläche der
Grundleitung oder Grundröhre 131A. Diese Gerichtetheit in der Ausströmung
beruht auf der Symmetrie der zylindrischen Konfiguration der Fadenführung
14A am Auslass der Fadenführung 14A, das heißt der Symmetrie
des Luftströmungskanals 16A in dem Umfang des Auslasses der Fadenführung
14A.
In der Schussfaden-Förderdüse 11 der
2 ist die Luftströmungsgeschwindigkeit direkt
vor dem Auslass der Fadenführung 14 minimal in enger Annäherung
an die innere Umfangsfläche der Grundröhre 131. Die Luftströmungsgeschwindigkeit
in der Nähe der Verlängerung der Mittelachsenlinie L des Schussfadenkanals
143 ist hoch. Die Luftströmung um den Auslass der Fadenführung
14 herum ist asymmetrisch mit Bezug auf den Umfang des Auslasses der Fadenführung
14. Die Ausströmung der Luft aus dem Luftströmungskanal
16 hin zu dem Traktionskanal 133 zeigt eine breite Gerichtetheit,
die von der Richtung im Wesentlichen parallel zu der Ebene S zum Ausbilden des ablenkenden
Einströmungsbereichs 18 bis zu der Richtung reicht, die im Wesentlichen
parallel zu der inneren Umfangsfläche der Grundröhre 131 ist.
Diese Gerichtetheit in der Ausströmung beruht auf dem Vorhandensein des ablenkenden
Einströmungsbereichs 18.
Das Vorhandensein des ablenkenden Einströmungsbereichs
18 versetzt, direkt vor dem Auslass der Fadenführung 14,
den Bereich mit der minimalen Geschwindigkeit des Luftstroms von der Nähe der
Verlängerung der Mittelachsenlinie L des Schussfadenkanals 143 in
Richtung der inneren Umfangsfläche der Grundröhre 131, was dazu
führt, dass eine Luftströmung mit hoher Geschwindigkeit in die Nähe
der Verlängerung der Mittelachsenlinie L eintritt. So wird der Bereich mit
der hohen Geschwindigkeit der Luftströmung direkt vor dem Auslass der Fadenführung
14 effektiv beim Fliegen des Schussfadens Y ausgenutzt, und eine Verbesserung
wird erzielt im Hinblick auf die Schussfadenantriebskraft. So ist es möglich,
eine Schussfaden-Förderdüse zu schaffen, die vorteilhaft ist beim Erzielen
einer Erhöhung der Schussfadeneinbringgeschwindigkeit.
- (1-2) Wie in 6 dargestellt, wird eine Verwirbelung
Y1 symmetrisch erzeugt in dem vorderen Endbereich der Fadenführung
14A. Beim Einspritzeinbringen von zwei Schussfäden der gleichen Art
abwechselnd aus zwei Schussfaden-Förderdüsen 11 wird Luft unter
einem Druck von ungefähr 1 kg/cm2 der Schussfaden-Förderdüse
11 für den Schussfaden im Standby-Zustand für das Einbringen
des Schussfadens zugeleitet, so dass der Schussfaden im Standby-Zustand für
das Einbringen des Schussfadens sich eventuell nicht von der Schussfaden-Förderdüse
11 löst. In diesem Fall wird es wahrscheinlich, dass die symmetrische
Verwirbelung Q1 den Schussfaden Y im Standby-Zustand für das Einbringen des
Schussfadens nachteilig beeinflusst. Insbesondere tritt in dem Fall eines Filamentfadens
eventuell ein Auftrennen des Fadens auf, was zu einem Webfehler führt.
Wie in 2 dargestellt, wird auch eine Verwirbelung Q2
in dem vorderen Endbereich der Fadenführung 14 erzeugt. Die Erzeugung
der Verwirbelung Q2 ist aber asymmetrisch. Der Unterschied zwischen den Verwirbelungen
Q1 und Q2 beruht auf der Existenz des ablenkenden Einströmungsbereichs
18, und der Einfluss der Verwirbelung Q2 auf den Schussfaden im Standby-Zustand
für die Einbringung des Schussfadens ist kleiner als der der Verwirbelung Q1
auf den Schussfadenkanal im Standby-Zustand für die Einbringung des Schussfadens,
so dass keine Auftrennung des Fadens auftritt selbst in dem Fall eines Filamentfadens.
- (1-3) Allgemein gesagt ist der Durchmesser des Schussfadenkanals 143
der Fadenführung 14 zum Durchleiten des Schussfadens Y nur einige
Millimeter groß. Beim Ausbilden einer Anzahl von ablenkenden Einströmungsbereichen
am vorderen Ende der Fadenführung durch Schneiden wie in dem Fall der in der
japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. Hei 9-21035 offenbarten Einfädeldüse
ist daher eine sehr ausgereifte Bearbeitungstechnik erforderlich. Im Gegensatz dazu
kann das Ausbilden des einheitlichen ablenkenden Einströmungsbereichs
18 durch Schneiden relativ einfach bewirkt werden.
- (1-4) Die Konstruktion, in welcher der ablenkende Einströmungsbereich
18 durch Schneiden des vorderen Endbereichs der Fadenführung
14 entlang der Ebene S gebildet wird, um so den Schussfadenkanal
143 abzuschneiden, ist am einfachsten unter dem Gesichtspunkt der Ausbildung
des ablenkenden Einströmungsbereichs 18.
In der vorliegenden Erfindung sind die zweite Ausführungsform
der 3, die dritte Ausführungsform der
4 und die vierte Ausführungsform der
5 ebenfalls möglich.
In der zweiten Ausführungsform der 3
ist ein ablenkenden Einströmungsbereich 19 durch Schneiden des vorderen
Endbereichs der Fadenführung 14 entlang der einheitlichen Oberfläche
S1 ausgebildet, um so den Schussfadenkanal 143 nicht abzuschneiden.
Statt eine schräge einheitliche Oberfläche zu verwenden,
die eben ist, wie in den Ausführungsformen der 2
und 3, kann diese auch gekrümmt sein, wie in den
Ausführungsformen der 4 und 5.
In der dritten Ausführungsform der 4
wird ein ablenkender Einströmungsbereich 20 ausgebildet durch Schneiden
des vorderen Endbereichs der Fadenführung 14 entlang einer einheitlichen
konkaven Fläche C1, um so den Schussfadenkanal 143 abzuschneiden.
In der vierten Ausführungsform der 5 ist ein ablenkender
Einströmungsbereich 21 ausgebildet durch Schneiden des vorderen Endbereichs
der Fadenführung 14 entlang einer einheitlichen konvexen Oberfläche
C2, um so den Schussfadenkanal 143 abzuschneiden.
Jeder der ablenkenden Einströmungsbereiche 19 bis
21 in der zweiten bis vierten Ausführungsform ist von dem Luftströmungskanal
16 umgeben.
Die offenbarten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
schaffen eine Schussfaden-Förderdüse, die beim Erhöhen der Schussfaden-Einbringgeschwindigkeit
Vorteile bietet.