WO1989003440A1 - Twister for spinning fibres into yarn - Google Patents

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WO1989003440A1
WO1989003440A1 PCT/DE1988/000628 DE8800628W WO8903440A1 WO 1989003440 A1 WO1989003440 A1 WO 1989003440A1 DE 8800628 W DE8800628 W DE 8800628W WO 8903440 A1 WO8903440 A1 WO 8903440A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
swirl element
air duct
swirl
channel
air
Prior art date
Application number
PCT/DE1988/000628
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Karl Handschuch
Hans Rottmayr
Peter Artzt
Gerhard Egbers
Original Assignee
Schubert & Salzer Maschinenfabrik Aktiengesellscha
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schubert & Salzer Maschinenfabrik Aktiengesellscha filed Critical Schubert & Salzer Maschinenfabrik Aktiengesellscha
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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/02—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics by twisting, fixing the twist and backtwisting, i.e. by imparting false twist
    • D02G1/04—Devices for imparting false twist
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/11—Spinning by false-twisting
    • D01H1/115—Spinning by false-twisting using pneumatic means

Definitions

  • the present invention relates to a twist orqan for spinning fibers into a thread, with a through! channel for fiber material and with at least one air channel extending from the circumference of the swirl organs to the passage anal for fiber material.
  • Known pneumatic swirl members essentially consist of a basic body, a flow channel for fiber material, hereinafter referred to as a flow channel, and at least one air channel.
  • the air duct is located in the base body and extends from the circumference of the base body into the flow channel.
  • the air duct generally opens tanqentially and at an oblique angle into the through-duct. If compressed air is applied to the air channel, an air swirl is created in the flow channel, which on the one hand gives the fiber material in the flow channel a pulling force into the swirl element and on the other hand a rotation (so-called injector effect).
  • the position of the air ducts relative to one another and to the through duct is of essential importance for the yarn quality (EP-OS 0.222.981). It is therefore important to ensure that the air ducts are accurate be introduced into the swirl element in the predetermined position and with the smallest possible tolerances.
  • the problem here is that the base body of the swirl member consists of a very hard material (eg ceramic) for wear reasons, which is very difficult to machine.
  • a certain ratio of length to diameter of the air duct is necessary, a certain minimum length of the air duct having to be maintained so that a bundled air jet can arise.
  • the cross-sectional shape of the air duct is of crucial importance for an effective air jet and thus for a good spinning result.
  • the bores for the air ducts which are very long in relation to the diameter, it can hardly be avoided that the bores "run” and thus larger deviations in position and shape from the desired state occur.
  • an increasing effort is required to be able to drill the holes. This problem was also pointed out in US Pat. No. 4,480,435.
  • the object of the present invention is to provide a swirl element of the type mentioned which can be precisely manufactured in a simple and inexpensive manner.
  • the air duct is composed of elements. It has been shown that the division of the air duct enables inexpensive and precise manufacture to be achieved, and that additional shapes are also possible.
  • An advantageous embodiment of the present invention is that the composite air duct is divided essentially transversely to the longitudinal axis.
  • the bore closer to the through-channel can be introduced into the hard material of the swirl member with very precise lengths and tolerances, especially since the length of the bore is very short.
  • the shortest allowable length of this hole is reached if the division plane of the composite air duct is located directly in front of the inner wall of the flow duct without breaking through the inner wall of the swirl element.
  • the drill with the small diameter can be kept very short and thus, because of the short lever arm, only relatively small torques can cause the drill to "run" in the hard material of the swirl member. Commercially available drills can withstand these torques.
  • a favorable embodiment is that the first element forming the composite air channel is the swirl element with a bore opening into the through-channel for fiber material and that in a bore of larger diameter concentric to this bore, another element forming the composite air channel is in shape a socket is inserted.
  • the bushing should be inserted right up to the bottom of the larger bore so that a gap-free transition from the bushing to the swirl element is created in the air duct and there is as little flow loss as possible.
  • the use of the bush makes it possible, on the one hand, to lengthen the small diameter of the air duct and, on the other hand, to vary the inflow opening of the air duct. Both measures bring about a change in the flow behavior of the air inside and after the air duct.
  • the material of the bushing can be the same as that of the swirl element or it can be a material that is easier to process.
  • the bushing contains a through-hole, the mouth diameter of which corresponds essentially to the diameter of the hole in the swirl element opening into the through-channel for fiber material, this through-hole can be used as part of the air channel.
  • the bushing contains a through-hole whose mouth diameter deviates from the diameter of the smaller of the two concentric holes. This allows a small lateral offset of the bushing in relation to the smaller of the two concentric bores without reducing the effective cross section of the air duct.
  • An effective extension of the thin air duct is achieved by aligning the through-hole of the bushing used with the hole in the swirl organ opening into the duct for fiber material and thus forming a composite air duct.
  • the air duct should have a ratio of diameter to length of 1: 3 to 1:10.
  • the through bore of the bushing is advantageously designed such that the inflow opening of the assembled air duct tapers in a funnel shape.
  • bushings with different through bores and / or lengths are used for fiber material depending on the desired air flows in the anal flow.
  • the requirements of different spinning parameters such as the nature of the material to be spun, can be accommodated and the twisting in the through-channel can be influenced by varying the diameter, the shape and the length of the through-hole of the bushing.
  • With a detachable joining process it is also possible to convert the same swirl element by replacing the bushing.
  • the reduction in manufacturing accuracy is permissible if the diameter of the bushing is smaller than the diameter of the bore into which the bushing is inserted and the resulting space is filled with an adhesive. Adequate alignment of the parts of the air duct can be achieved by inserting a centering pin or the like into the assembled air duct during the bonding.
  • the swirl element is composed of at least two elements which divide the swirl element essentially transversely to the longitudinal axis and if a groove is provided in at least one of the end faces of the elements, which forms the air duct.
  • This transverse division of the swirl organ creates at least two additional end faces on which machining can be carried out well, since a tool can be introduced without problems.
  • the cross section of the air duct can be rotationally symmetrical. Both when machining only one element and when machining both elements that form an air duct, it is possible that the cross section of the air duct is axisymmetric. Likewise, when processing one and both elements, it is possible for the air duct cross section to increase or decrease over the length of the air duct.
  • the passage consists of several elements at its circumference in the region of the junction of the air duct, a simple and inexpensive way of producing the swirl element is again achieved according to the task.
  • This division makes it possible to work the air duct from both sides when the swirl element is disassembled.
  • the air duct is arranged in a bushing which is inserted into the swirl element and extends into the through-duct, there is the possibility that different air duct shapes can be used in a simple manner by using different bushings.
  • the swirl element essentially divided along its longitudinal axis, i.e. the swirl organ consists of e.g. two or three segments, it is possible that the air duct is arranged in one or more of the segments.
  • the cross-sectional area of the air duct increases at least partially starting from the circumference of the swirl organ in the direction of the passage, advantageous flow conditions in the air duct and the passage duct result.
  • This can be supported by changing the cross-sectional shape of the air duct. This means a change from a circular cross-section, for example, to an oval cross-section of the air duct, the oval cross-sectional area being larger than the circular cross-sectional area. If both cross-sectional shapes consist of a circular cross-sectional area, then this indicates a conical or conical expansion of the air duct.
  • the cone angle is advantageously! between 5 and 10.
  • the smallest diameter of the air duct should be between 0.6 and 0.2 mm. The best results can be achieved with a smallest diameter of 0.3 mm.
  • FIG. 2 shows a front view of the swirl element with an inserted cylindrical bushing
  • FIG. 3 shows in longitudinal section I-I the swirl element in the embodiment according to the invention with an inserted cylindrical bushing
  • Fig. 4 to 6 exemplary embodiments of various sockets
  • Figure 11 shows a longitudinal section II by a composite of two elements with the twisting element in both Elemen ⁇ te incorporated air duct.
  • FIG. 17 shows an exemplary embodiment of an air duct cross section during incorporation into both elements of the swirl element
  • FIG. 22 shows an exemplary embodiment of an air duct cross section with sealing elements.
  • 23 and 24 a cross section through a swirl member.
  • FIG. 1 there are two concentric bores 120 and 121 of different diameters in the swirl element 1, the bore 120 forming part of the air duct 12 and the swirl element 1 being one of the elements of the air duct 12.
  • the bore 120 which already has the required air duct diameter d, extends into a passageway 10 for fiber material, hereinafter referred to as passageway for short.
  • a hole 121 of larger diameter D concentric with the hole 120 extends with its base 123 up to close to the flow channel 10. Due to the inclined position of the axis 122 of the concentric bores 120 and 121 relative to the axis of the through-channel 10, it can be stated that the length 1.
  • the bottom 123 of the bore 121 should extend right up to the inner wall of the swirl member 1, but must not be the wall of the passage anal 10 break through, damage or weaken the wall in such a way that it is broken or damaged when a bushing is inserted into the bore 121.
  • the bushing 2, 3, 4, 5 or 6 represents a further element of the swirl element 1.
  • FIG. 2 A front view of the swirl element 1 is shown in FIG. 2. This clearly shows that the axis 122 with the concentric bores 120 and 121 is arranged with a lateral offset to the axis 100 of the through-channel 10. This causes a tangential introduction of the air flow into the flow channel 10 and thus a good swirl formation of the air flow in the flow channel 10. Due to the lateral offset of the two axes 100 and 122 and the position which is not perpendicular to one another, the position of the largest results Approach of flow channel 10 and bore 121 is also in a lateral offset to the two axes 100 and 122.
  • the course of section II in FIG. 2 shows the longitudinal sections of FIGS. 1 and 3.
  • Fig. 3 shows a longitudinal section through the swirl element 1, in which a socket 2 is inserted.
  • the sleeve 2 extends the für ⁇ hole 20, the effective length 1, of the bore 120 by the amount of length 1 R of the sleeve to the new total length 1, and thus yields the compound air channel (12).
  • the bushings 2, 3, 4, 5, 6, like the swirl element 1, can be made of ceramic or else of a material that is easier to process, since the material stress here is not as great as on the air duct coin.
  • FIG. 7 shows how the length of the air duct 1 in the hard material of the swirl member 1 can be significantly reduced by using a conical bushing 6. This makes it possible for the bushing 6 to be inserted deeper into the swirl element 1 without the wall of the flow channel 10 being broken.
  • Fig. 8 shows the socket 5 used, the through hole 50 eccentric to the outer diameter d. is.
  • This eccentricity can occur both on the bushing 5 and on the bores 120 and / or 121 in the swirl element 1 due to manufacturing tolerances. A compensation of the eccentricity is made possible if the diameters D and d "have a clear difference and in such a way that D is significantly larger than d".
  • the air duct 12 can be assembled in alignment by drilling 120 and 50 e.g. be brought into the desired position via a centering pin, and thus the axes 122 and 52 have the same position.
  • the resulting lateral cavities can be filled with an adhesive which at the same time seals the assembled air duct 12 against lateral air discharge.
  • the concentric bores 120 and 121 shown in FIGS. 1, 2 and 3 are introduced into a swirl element 1 which, for reasons of wear, consists of very hard material, for example ceramic.
  • the holes 120 and 121 are already provided in the sintered ceramic Dra lorgan 1 with a slight undersize.
  • the fine machining of the bores 120 and 121 is preferably carried out in one machining step, the form drills used for this having to make a slight decrease in material and therefore the bores 120 and 121 generally have extremely small tolerances.
  • 9 shows the longitudinal section II shown in FIG. 1.
  • the swirl member 1 is composed of two elements 13 and 14.
  • the dividing surface 15 of the swirl member 1 is a truncated cone in the exemplary embodiment shown, but depending on the position and shape of the air duct 131, 141, 151 other dividing surfaces can also be created. If the two elements 13 and 14 are considered separately, the division of the swirl element 1 creates two additional end faces 120 and 140, which allow simple machining.
  • the dividing surface 15 is expediently to be placed in the swirl element 1 in such a way that the air duct 131, 141, 151 can come to lie therein.
  • the air duct 131, 141 is formed in the form of a groove in one of the two end faces 130 or 140. By joining the elements 13 and 14, a closed channel cross section is then created from the open groove cross section.
  • FIG. 10 The assembly of the elements 13 and 14 is shown in FIG. 10. It shows the open groove cross section of the air duct 131, which extends from the circumference of the swirl element 1 to the through duct 10.
  • Appropriate joining processes can be used to connect elements! 3 and 14 e.g. Glue, clamp or plug. The joining movement takes place in the direction of the arrows.
  • FIG. 11 shows an air duct 151 which is composed of two grooves. At least one groove is worked into each of the end faces 130 and 140, which in turn form the air duct 151.
  • the partition surface 15 and the air channels 131, 141 and 151, as shown in FIGS. 9 to 11, can be present several times per swirl element 1. It is also possible in this way that 1 different air duct positions and shapes are realized for each swirl element, with which passage channel 10 zones of different swirl can be reached. 12 to 16 show cross sections of air channels 131 and 141 which are incorporated in only one of the elements 13 and 14. This results in essentially axially symmetrical air duct cross sections.
  • FIG. 17 shows a rotationally symmetrical cross section of an air duct 151.
  • Such cross-sectional shapes arise when grooves are machined into both elements 13 and 14 of the swirl element 1.
  • this machining it is also possible with this machining to achieve axisymmetric or asymmetrical cross sections.
  • FIGS. 12 to 17 show longitudinal sections through swirl members 1 and their air ducts 131, 141 and 151.
  • the exemplary embodiments illustrate the great variety of shapes which is made possible by this type of division of swirl member 1. Not only are different cross-sectional shapes possible, as shown in FIGS. 12 to 17, but also different longitudinal sectional shapes are possible. These can run linearly similar to Fig. 10, as well as have a tortuous course, e.g. Fig. 21 shows. With each of these exemplary embodiments, different flow conditions can be achieved in the air channels 131, 141 and 151 and in the pass-through channel 10, by means of which different spinning parameters, such as the fiber quality, can be dealt with.
  • the groove for the air duct 131, 141 can be located both in the concave end face 140 and on the convex end face 130.
  • FIG. 22 shows an embodiment for sealing the air duct 141.
  • the elements 1, 2, 3, 4, 5, 6, 13, 14 of the swirl member 1 When assembling the elements 1, 2, 3, 4, 5, 6, 13, 14 of the swirl member 1, it is advantageous that the elements 1, 2, 3, 4, 5, 6, 13, 14 of the swirl element 1 are connected to one another in such a way that lateral escape of air from the air duct 12, 131, 141, 151 is avoided. Lateral air outlet from air duct 12, 131, 141, 151 would result in both increased air consumption and lower yarn quality.
  • seals 150 are used.
  • a suitable shaping of an air duct 131, 141, 151, such as in FIG. 16, can result in a sufficient sealing effect if the division 124 lies in a region of the air duct 131, 141 or 151 with hardly any flow.
  • the present invention relates to a longitudinally divided bushing which extends from the circumference of the swirl element 1 into the through-flow duct 10 and which contains an air duct 12 in the form of one or more grooves.
  • Another possibility is the use of several sockets 2, 3, 4, 5 or 6, which, arranged one behind the other, form the assembled air duct 12.
  • a suitable material for the elements of the swirl element 1 is, for example, preformed sintered ceramic, the final shape and surface quality being achieved by low-level machining, since the basic shape is already present.
  • the preformed sintered ceramic has the effect that, despite the hard material, processing is relatively simple.
  • the holes or grooves can therefore be finished in the elements of the swirl element in a very precise shape and position.
  • 23 and 24 represent cross sections through swirl members 1, which are composed of several elements 16 and 17 and 18, respectively. At least one of these elements 16 or 17 and 18 of these swirl members 1 contains a complete air duct 16T.
  • the swirl organs .1 are divided in such a way that access to the air channels 161 is ensured from both sides in the disassembled state of the swirl organ 1, but particularly from the side of the flow channel 10. As a result, the production of air channels 161, which expand in the direction of the flow channel 10, is possible in a simple and precise manner.
  • the air ducts 161 in FIGS. 23 and 24 can be prefabricated, for example, in sintered ceramic parts, as already described above, and brought to their desired dimensions by post-treatment. Due to the division of the swirl mechanism 1, the demolding of the air duct 161 and its aftertreatment can take place from the side of the opening into the through duct 10. This advantageously results in the possibility that the air duct 161 has a very exact opening in the through-duct 10.
  • the opening in the flow channel 10 should open as tangentially as possible, so that the fibers in the flow channel 10 receive a strong twist.
  • the conical shape of the through channels 161 significantly reduces the air requirement and also improves the swirl effect on the fibers.
  • the conical shape of the air ducts 161 with a circular cross section is e.g. a cylindrical shape because of the higher air speed in the air duct 161 that can be achieved thereby.
  • This shape of the air channels it was found that, in addition to a lower air consumption, they also achieve a higher tear resistance of the thread compared to a cylindrical shape of the air channels. The efficiency of the swirl organ is thus improved.
  • cross sections of the air duct 161 can also be advantageous for a good twist distribution, which not only have an increase in the cross sectional area, but also change their shape. It is thus possible for the air duct 161 to have a circular cross section on the circumference of the swirl element 1 and an oval cross section on the through duct 10, which is directed with a longer extension either in the direction of the longitudinal axis 100 or in the circumferential direction of the through duct 10.
  • the cross-section is of course perpendicular to axis 122.
  • the arrangement of three air channels 161 has proven itself for good thread quality.
  • the arrangement of, for example, two air channels 161, as shown in FIG. 24, can also be advantageous.
  • the air channels 161 are arranged in bushes 17 which are inserted in the body 18 of the swirl element 1.
  • the air channels 161 can be machined from their two openings.
  • the advantages result in a manner similar to that in FIG. 23.
  • the sleeves can either be exchangeable or can be fixed in the base body 18. It is important here that the abutting edges of the bodies 17 and 18 or 16 in the passage channel 10 are processed very carefully, so that no fibers can get caught on them and, when detached, produce faulty spots in the thread.
  • the length 1 of the air channels 161 can be varied in that a prechamber 162 is arranged in front of the air channels 161 in the elements 16 and 17, respectively.
  • the pre-chamber 162 also causes the air to flow evenly into the air duct 161.
  • tapered air ducts 161 By using tapered air ducts 161, it is possible to achieve at least the same tensile strength of the thread with significantly reduced air consumption as with e.g. cylindrical air channels can be achieved.
  • the swirl members 1 shown in FIGS. 23 and 24 are thus distinguished by good spinning results with little. Air consumption off. This is achieved not least by the fact that the orifices of the air channels 161 in the through-channel 10 are particularly easy to machine and can thereby be avoided by unfavorable influences on the air flow and the fiber material passing through.
  • the swirl members 1 are shown greatly enlarged in FIGS. 1 to 24.
  • the following example dimension table is intended to serve as a guide for the actual size of the swirl element 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)

Abstract

A twister (1) for spinning fibres into yarn comprises a channel (10) for the passage of fibrous material and at least one air duct (12). The air duct (12) extends from the periphery of the twister (1) into the channel (10) for the passage of fibrous material and is composed of elements (1, 2). By this means, or by dividing the periphery of the passage channel (10) in the region of the opening of the air duct (161) into several elements (16), it is possible to manufacture air ducts whose cross-sectional area increases in the direction of the passage channel (10).

Description

Drallorqan für das Verspinnen von Fasern zu einem Faden Drallorqan for spinning fibers into a thread
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drallorqan für das Verspinnen von Fasern zu einem Faden, mit einem Durch! aufkanal für Fasermaterial und mit wenigstens einem, vom Umfang des Drallorqans bis in den Durchlauf anal für Fasermaterial reichenden Luftkanal.The present invention relates to a twist orqan for spinning fibers into a thread, with a through! channel for fiber material and with at least one air channel extending from the circumference of the swirl organs to the passage anal for fiber material.
Bekannte pneumatische Drallorgane (DE-OS 3.301.652) setzen sich im wesentlichen aus einem GrundkörDer, einem Durchlaufkanal für Faser¬ material, im folgenden kurz Durchl aufkanal genannt, sowie wenigstens einem Luftkanal zusammen. Der Luftkanal befindet sich in dem Grund¬ körper und reicht vom Umfang des Grundkörpers bis in den Durchlauf- kanal hinein. Dabei mündet der Luftkanal im allgemeinen tanqential und schräqwinklig in den Durchl aufkanal . Wird der Luftkanal mit Druckluft beaufschlagt, entsteht in dem Durchlaufkanal ein Luftdrall, der dem in dem Durchl aufkanal befindlichen Fasermaterial einerseits eine Einzugskraft in das Drallorgan und andererseits eine Drehung erteilt (sog. Injektorwirkung).Known pneumatic swirl members (DE-OS 3,301,652) essentially consist of a basic body, a flow channel for fiber material, hereinafter referred to as a flow channel, and at least one air channel. The air duct is located in the base body and extends from the circumference of the base body into the flow channel. The air duct generally opens tanqentially and at an oblique angle into the through-duct. If compressed air is applied to the air channel, an air swirl is created in the flow channel, which on the one hand gives the fiber material in the flow channel a pulling force into the swirl element and on the other hand a rotation (so-called injector effect).
Es ist bekannt, daß die Lage der Luftkanäle zueinander und zum Durch¬ laufkanal von wesentlicher Bedeutung für die Garnqualität ist (EP-OS 0.222.981). Es ist deshalb darauf zu achten, daß die Luftkanäle genau in der vorherbestimmten Laqe und mit möglichst geringen Toleranzen in das Drallorgan eingebracht werden. Die Problematik besteht dabei darin, daß der Grundkörper des Drallorgans aus Verschleißgründen aus einem sehr harten Material (z.B. Keramik) besteht, das sehr schwer zu bearbeiten ist. Zur Erzielung einer besonders gut gerichteten Strö- munq am Ende des Luftkanals ist ein bestimmtes Verhältnis von Länge zu Durchmesser des Luftkanals erforderlich, wobei eine bestimmte Mindestlänge des Luftkanals eingehalten werden muß, damit ein gebün¬ delter Luftstrahl entstehen kann. Außerdem ist die Querschnittsform des Luftkanals von ausschlaggebender Bedeutung für einen wirkungs¬ vollen Luftstrahl und somit für ein gutes Spinnergebnis. Besonders bei den relativ zum Durchmesser sehr langen Bohrungen für die Luft¬ kanäle ist es kaum zu vermeiden, daß die Bohrer "verlaufen" und somit größere Lage- und Formabweichungen vom Soll-Zustand entstehen. Zur Erreichung von höherer Präzision ist ein zunehmender Aufwand nötig, um die Bohrungen anfertigen zu können. Auf diese Problematik wurde auch in der US-PS 4.480.435 hingewiesen.It is known that the position of the air ducts relative to one another and to the through duct is of essential importance for the yarn quality (EP-OS 0.222.981). It is therefore important to ensure that the air ducts are accurate be introduced into the swirl element in the predetermined position and with the smallest possible tolerances. The problem here is that the base body of the swirl member consists of a very hard material (eg ceramic) for wear reasons, which is very difficult to machine. In order to achieve a particularly well-directed flow at the end of the air duct, a certain ratio of length to diameter of the air duct is necessary, a certain minimum length of the air duct having to be maintained so that a bundled air jet can arise. In addition, the cross-sectional shape of the air duct is of crucial importance for an effective air jet and thus for a good spinning result. Particularly in the case of the bores for the air ducts, which are very long in relation to the diameter, it can hardly be avoided that the bores "run" and thus larger deviations in position and shape from the desired state occur. To achieve higher precision, an increasing effort is required to be able to drill the holes. This problem was also pointed out in US Pat. No. 4,480,435.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Drallorgan der genann¬ ten Art zu schaffen, das sich auf einfache und kostenqünstige Weise genau herstellen läßt.The object of the present invention is to provide a swirl element of the type mentioned which can be precisely manufactured in a simple and inexpensive manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Luftkanal aus Elementen zusammengesetzt ist. Es hat sich gezeigt, daß durch die Teilung des Luftkanals eine günstige und genaue Fertigung zu erzielen ist, und außerdem zusätzliche Formgebungen ermöglicht werden.This object is achieved in that the air duct is composed of elements. It has been shown that the division of the air duct enables inexpensive and precise manufacture to be achieved, and that additional shapes are also possible.
Eine vorteilhafte Ausbildungsform der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der zusammengesetzte Luftkanal im wesentlichen quer zur Längsachse geteilt ist. Auf diese Weise ist die dem Durchlaufkanal nähere Bohrung sehr läge- und toleranzengenau in das harte Material des Drallorgans einzubringen, zumal die Länge der Bohrung sehr kurz ist. Die kürzeste zulässige Länge dieser Bohrung wird erreicht, wenn sich die Teilungsebene des zusammengesetzten Luftkanals unmittelbar vor der Innenwand des Durchlaufkanals befindet, ohne die Innenwand des Drallorgans zu durchbrechen. Vorteilhaft ist, daß der Bohrer mit dem kleinen Durchmesser sehr kurz gehalten werden kann und somit wegen des kurzen Hebelarmes nur relativ kleine Drehmomente ein "Ver¬ laufen" des Bohrers in dem harten Material des Drallorgans bewirken können. Diesen Drehmomenten können handelsübliche Bohrer widerstehen.An advantageous embodiment of the present invention is that the composite air duct is divided essentially transversely to the longitudinal axis. In this way, the bore closer to the through-channel can be introduced into the hard material of the swirl member with very precise lengths and tolerances, especially since the length of the bore is very short. The shortest allowable length of this hole is reached if the division plane of the composite air duct is located directly in front of the inner wall of the flow duct without breaking through the inner wall of the swirl element. It is advantageous that the drill with the small diameter can be kept very short and thus, because of the short lever arm, only relatively small torques can cause the drill to "run" in the hard material of the swirl member. Commercially available drills can withstand these torques.
Eine günstige Ausbildung ist, daß das erste, den zusammengesetzten Luftkanal bildende Element das Drallorgan mit einer in den Durchlauf- kanal für Fasermaterial mündenden Bohrung ist und daß in eine zu dieser Bohrung konzentrischen Bohrung größeren Durchmessers ein wei¬ teres den zusammengesetzten Luftkanal bildendes Element in Form einer Buchse eingesetzt ist. „A favorable embodiment is that the first element forming the composite air channel is the swirl element with a bore opening into the through-channel for fiber material and that in a bore of larger diameter concentric to this bore, another element forming the composite air channel is in shape a socket is inserted. "
Die Buchse soll bis an den Grund der größeren Bohrung eingeführt sein, damit in dem Luftkanal ein möglichst spaltfreier Übergang von der Buchse zum Drallorgan entsteht und es hier zu möglichst wenig Strömungsverlusten kommt. Durch den Einsatz der Buchse wird einer¬ seits eine Verlängerung des kleinen Durchmessers des Luftkanals ermög¬ licht und andererseits eine Variation der Einströmöffnung des Luft- kanals realisierbar. Beide Maßnahmen bewirken eine Änderung des Strö¬ mungsverhaltens der Luft innerhalb und nach dem Luftkanal. Das Ma¬ terial der Buchse kann das gleiche wie das des Drallorgans oder aber ein leichter zu bearbeitendes Material sein.The bushing should be inserted right up to the bottom of the larger bore so that a gap-free transition from the bushing to the swirl element is created in the air duct and there is as little flow loss as possible. The use of the bush makes it possible, on the one hand, to lengthen the small diameter of the air duct and, on the other hand, to vary the inflow opening of the air duct. Both measures bring about a change in the flow behavior of the air inside and after the air duct. The material of the bushing can be the same as that of the swirl element or it can be a material that is easier to process.
Enthält die Buchse eine Durchgangsbohrung, deren Mündungsdurchmesser im wesentlichen dem Durchmesser der in den Durchlaufkanal für Faser¬ material mündenden Bohrung im Drallorgan entspricht, so kann diese Durchgangsbohrung als ein Teil des Luftkanals verwendet werden. Aus fertigungstechnischen Gründen kann es von Nutzen sein, wenn die Buchse eine Durchgangsbohrung enthält, deren Mündungsdurchmesser vom Durchmesser der kleineren der beiden konzentrischen Bohrungen ab¬ weicht. Dadurch ist ein kleiner seitlicher Versatz der Buchse gegen- über der kleineren der beiden konzentrischen Bohrungen zulässiq, ohne daß sich der wirksame Querschnitt des Luftkanals verringert.If the bushing contains a through-hole, the mouth diameter of which corresponds essentially to the diameter of the hole in the swirl element opening into the through-channel for fiber material, this through-hole can be used as part of the air channel. For technical reasons, it can be useful if the bushing contains a through-hole whose mouth diameter deviates from the diameter of the smaller of the two concentric holes. This allows a small lateral offset of the bushing in relation to the smaller of the two concentric bores without reducing the effective cross section of the air duct.
Eine wirkungsvolle Verlängerung des dünnen Luftkanals wird erreicht, indem die Durchqangsbohrung der eingesetzten Buchse mit der in den Durchl uf anal für Fasermaterial mündenden Bohrung im Drallorgan fluchtet und somit einen zusammengesetzten Luftkanal bildet.An effective extension of the thin air duct is achieved by aligning the through-hole of the bushing used with the hole in the swirl organ opening into the duct for fiber material and thus forming a composite air duct.
Für ein gutes Spinnerqebnis hat sich weiterhin gezeigt, daß der Luftkanal ein Verhältnis von Durchmesser zu Länge von 1:3 bis 1:10 aufweisen soll.For a good Spinnerqebnis it has also been shown that the air duct should have a ratio of diameter to length of 1: 3 to 1:10.
Zur Verringerung der Strömungsverluste in dem zusammengesetzten Luft- kanal ist die Durchgangsbohrung der Buchse vorteilhafterweise so ausgebildet, daß sich die Einströmöffnung des zusammengesetzten Luft¬ kanals trichterförmig verjüngt.To reduce the flow losses in the assembled air duct, the through bore of the bushing is advantageously designed such that the inflow opening of the assembled air duct tapers in a funnel shape.
Zur Variation von Strömungen in den Durchlauf anal besteht die Mög¬ lichkeit, daß in Abhängigkeit von den gewünschten Luftströmungen in dem Durchl auf anal für Fasermaterial Buchsen mit unterschiedlichen Durchgangsbohrungen und/oder Längen eingesetzt werden. So kann durch Einsatz unterschiedlicher Buchsen den Erfordernissen unterschiedli¬ cher Spinn-Parameter, wie z.B. Beschaffenheit des zu verspinnenden Materials, entgegengekommen werden und somit durch Variation des Durchmessers, der Form und der Länge der Durchgangsbohrunq der Buchse die Drallgebung in dem Durchlaufkanal beeinflußt werden. Durch ein lösbares Fügeverfahren ist es damit auch möglich, dasselbe Drallorgan durch Auswechseln der Buchse umzurüsten. Die Reduzierung der Fertigungsgenauigkeit ist zulässig, wenn der Durchmesser der Buchse kleiner ist, als der Durchmesser der Bohrung, in welche die Buchse eingesetzt ist, und der dadurch entstandene Zwischenraum mit einem Klebemittel ausgefüllt ist. Die Einhaltung einer ausreichenden Fluchtung der Teile des Luftkanals kann erreicht werden, indem ein Zentrierstift oder ähnliches während der Verklebung in den zusammengesetzten Luftkanal eingeführt wird.To vary flows in the anal flow, there is the possibility that bushings with different through bores and / or lengths are used for fiber material depending on the desired air flows in the anal flow. By using different bushings, the requirements of different spinning parameters, such as the nature of the material to be spun, can be accommodated and the twisting in the through-channel can be influenced by varying the diameter, the shape and the length of the through-hole of the bushing. With a detachable joining process, it is also possible to convert the same swirl element by replacing the bushing. The reduction in manufacturing accuracy is permissible if the diameter of the bushing is smaller than the diameter of the bore into which the bushing is inserted and the resulting space is filled with an adhesive. Adequate alignment of the parts of the air duct can be achieved by inserting a centering pin or the like into the assembled air duct during the bonding.
Ist der zusammengesetzte Luftkanal im wesentlichen parallel zur Längs¬ achse geteilt, so eröffnet sich eine große Vielfalt von Luftkanal- formen. Eine günstige Ausbildungsform entsteht, wenn das Drallorgan aus wenigstens zwei, das Drallorgan im wesentlichen quer zur Längs¬ achse teilenden Elementen zusammengesetzt ist und wenn in wenigstens einer der Stirnflächen der Elemente eine Nut vorgesehen ist, die den Luftkanal bildet. Durch diese Querteilung des -Drallorgans entstehen wenigstens zwei zusätzliche Stirnflächen, auf denen eine Bearbeitung gut vorzunehmen ist, da ein Werkzeug problemlos herangeführt werden kann. Durch Zusammensetzen der beiden Drallorgan-Elemente führt der zuerst offene Nutquerschnitt zu einem geschlossenen Luftkanal-Quer¬ schnitt.If the composite air duct is divided essentially parallel to the longitudinal axis, a large variety of air duct shapes opens up. A favorable embodiment occurs if the swirl element is composed of at least two elements which divide the swirl element essentially transversely to the longitudinal axis and if a groove is provided in at least one of the end faces of the elements, which forms the air duct. This transverse division of the swirl organ creates at least two additional end faces on which machining can be carried out well, since a tool can be introduced without problems. By assembling the two swirl element elements, the initially open groove cross section leads to a closed air duct cross section.
sind Teile des Luftka.nals in jede der Stirnflächen der Elemente einge¬ bracht, so müssen diese Elemente anschließend in genau positionierter Lage zusammengeführt werden. Auf solche Weise hergestellte Drall- organe erl auben •' eine größere Vielzahl von Luftkanal-Querschnitten. Für eine gute Dralleinleitung des Luftstromes in den Durchl aufkanal kann es vorteilhaft sein, wenn der Luftkanal auf wenigstens einer der Stirnflächen der Elemente des Drallorgans in Form einer Spiralnut eingearbeitet ist. In vielen Fällen kann jedoch auf diesen fertigungs¬ technisch hohen Aufwand verzichtet werden, so daß es ausreichend ist, wenn der Luftkanal auf wenigstens einer der Stirnflächen der Elemente des Drallorgans im wesentlichen geradlinig verläuft. Werden beide Stirnflächen der Elemente für einen Luftkanal bearbei¬ tet, so kann der Querschnitt des Luftkanals rotationssymmetrisch sein. Sowohl bei der Bearbeitung nur eines Elementes, als auch bei der Bearbeitung beider Elemente, die einen- Luftkanal bilden, ist es möglich, daß der Querschnitt des Luftkanals achsensymmetrisch ist. Ebenso ist es bei der Bearbeitung von einem und von beiden Elementen möglich, daß sich der Luftkanal-Querschnitt über die Länge des Luft¬ kanals vergrößert oder verkleinert.If parts of the air duct are introduced into each of the end faces of the elements, these elements must then be brought together in a precisely positioned position. In such a manner swirl produced erl organs AUBEN • 'a larger plurality of air channel cross-sections. For a good swirl introduction of the air flow into the flow channel, it can be advantageous if the air channel is incorporated in the form of a spiral groove on at least one of the end faces of the elements of the swirl element. In many cases, however, this high expenditure in terms of production technology can be dispensed with, so that it is sufficient if the air duct runs essentially rectilinearly on at least one of the end faces of the elements of the swirl element. If both end faces of the elements are machined for an air duct, the cross section of the air duct can be rotationally symmetrical. Both when machining only one element and when machining both elements that form an air duct, it is possible that the cross section of the air duct is axisymmetric. Likewise, when processing one and both elements, it is possible for the air duct cross section to increase or decrease over the length of the air duct.
Besteht der Durchlauf anal an seinem Umfang im Bereich der Einmündung des Luftkanals aus mehreren Elementen, so ist wiederum aufgabengemäß eine einfache und kostengünstige Herstellungsweise des Drallorgans erreicht. Durch diese Teilung ist es möglich, den Luftkanal von beiden Seiten zu bearbeiten, wenn das Drallorgan zerlegt ist. Ist der Luftkanal in einer in das Drallorgan eingesetzten Buchse angeordnet, die bis in den Durchlaufkanal hineinreicht, so besteht die Möglich¬ keit, daß durch den Einsatz unterschiedlicher Buchsen auf einfache Weise unterschiedl che Luftkanalformen verwendet werden können. Ist das Drallorgan im wesentlichen entlang seiner Längsachse geteilt, d.h. besteht das Drallorgan aus z.B. zwei oder drei Segmenten, so ist es möglich, daß der Luftkanal in einem oder mehreren der Segmente angeordnet ist.If the passage consists of several elements at its circumference in the region of the junction of the air duct, a simple and inexpensive way of producing the swirl element is again achieved according to the task. This division makes it possible to work the air duct from both sides when the swirl element is disassembled. If the air duct is arranged in a bushing which is inserted into the swirl element and extends into the through-duct, there is the possibility that different air duct shapes can be used in a simple manner by using different bushings. Is the swirl element essentially divided along its longitudinal axis, i.e. the swirl organ consists of e.g. two or three segments, it is possible that the air duct is arranged in one or more of the segments.
Nimmt die Querschnittsfläche des Luftkanals ausgehend vom Umfang des Drallorgans in Richtung zum Durchlauf anal mindestens teilweise zu, so ergeben sich vorteilhafte Strömungsverhältnisse im Luftkanal und Durchlaufkanal . Dies kann durch eine Veränderung der Querschnittsform des Luftkanals zusätzlich unterstützt werden. Dies bedeutet eine Veränderung eines z.B. kreisförmigen Querschnitts zu einem ovalen Querschnitt des Luftkanals, wobei die ovale Querschnittsfl che größer als die kreisförmige Querschnittsfläche ist. Bestehen beide Quer- schnittsformen aus einer kreisförmigen Querschnittsfläche, so be- deutet dies eine kegelige oder konische Erweiterung des Luftkanals. Vorteilhafterweise beträgt der Kegelwinke! zwischen 5 und 10 .If the cross-sectional area of the air duct increases at least partially starting from the circumference of the swirl organ in the direction of the passage, advantageous flow conditions in the air duct and the passage duct result. This can be supported by changing the cross-sectional shape of the air duct. This means a change from a circular cross-section, for example, to an oval cross-section of the air duct, the oval cross-sectional area being larger than the circular cross-sectional area. If both cross-sectional shapes consist of a circular cross-sectional area, then this indicates a conical or conical expansion of the air duct. The cone angle is advantageously! between 5 and 10.
Der kleinste Durchmesser des Luftkanals soll zwischen 0,6 und 0,2 mm betragen. Beste Ergebnisse kann man mit einem kleinsten Durchmesser von 0,3 mm erzielen.The smallest diameter of the air duct should be between 0.6 and 0.2 mm. The best results can be achieved with a smallest diameter of 0.3 mm.
Das Einbringen der Luftkanäle in das harte Material der Drallorgane war bisher immer kostspielig und problematisch bezüglich der Ferti¬ gungsgenauigkeit.The introduction of the air channels into the hard material of the swirl members has always been costly and problematic with regard to manufacturing accuracy.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es nun gelungen ein Drallorgan zu schaffen, in das auf einfache und kostengünstige Weise form- und lagegenaue Luftkanäle eingebracht sind. Außerdem ist es gelungen, eine große Vielfalt von Luftkanal-Querschnitten zu realisieren und somit auf die unterschiedlichen Bedürfnisse beim Spinnvorgang vorteil¬ haft eingehen zu können.With the present invention, it has now been possible to create a swirl element into which air channels that are accurate in shape and position are introduced in a simple and inexpensive manner. In addition, it has been possible to implement a large variety of air duct cross sections and thus to be able to respond advantageously to the different needs during the spinning process.
Ausführungsbeispiele werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments are explained in more detail below with reference to drawings. Show it:
Fig. 1 im Längsschnitt I-I das Drallorgan in der erfindungs¬ gemäßen Ausbildung mit quergeteiltem Luftkana!, aber ohne Einsatz der Buchse;Fig. 1 in longitudinal section I-I the swirl element in the inventive design with cross-divided air duct !, but without the use of the socket;
Fig. 2 eine Vorderansicht des Drallorgans mit eingesetzter zylindrischer Buchse;2 shows a front view of the swirl element with an inserted cylindrical bushing;
Fig. 3 im Längsschnitt I-I das Drallorgan in der erfindungs¬ gemäßen Ausbildung mit eingesetzter zylindrischer Buchse;3 shows in longitudinal section I-I the swirl element in the embodiment according to the invention with an inserted cylindrical bushing;
Fig. 4 bis 6 Ausführunqsbeispiele verschiedener Buchsen; Fig. 7 im Längsschnitt I-I das Drallorgan mit eingesetzter konischer Buchse;Fig. 4 to 6 exemplary embodiments of various sockets; Fig. 7 in longitudinal section II, the swirl element with inserted conical socket;
Fig. 8 im Längsschnitt I-I das Drallorgan mit eingesetzter Buchse mit exzentrischer Durchgangsbohrung;Fig. 8 in longitudinal section I-I the swirl element with inserted bushing with an eccentric through hole;
Fig. 9 einen Längsschnitt I-I durch ein aus zwei Elementen zusammengesetztes Drallorgan mit dem in eines der Elemente eingearbeiteten Luftkanal;9 shows a longitudinal section I-I through a swirl element composed of two elements with the air duct incorporated into one of the elements;
Fig. 10 das Zusammenfügen von zwei Elementen des Drallorgans mit einer linear ausgerichteten Nut;10 shows the joining of two elements of the swirl element with a linearly aligned groove;
' Fig. 11 einen Längsschnitt I-I durch ein aus zwei Elementen zusammengesetztes Drallorgan mit dem in beide Elemen¬ te eingearbeiteten Luftkanal; 'Figure 11 shows a longitudinal section II by a composite of two elements with the twisting element in both Elemen¬ te incorporated air duct.
Fig. 12 bis 16 Ausführungsbeispiele von Luftkanal-Querschnitten bei der Einarbeitung in eines der Elemente des Drall¬ organs;12 to 16 exemplary embodiments of air duct cross sections during incorporation into one of the elements of the swirl element;
Fig. 17 ein Ausführungsbeispiel eines Luftkanal-Querschnittes bei der Einarbeitung in beide Elemente des Drall¬ organs;17 shows an exemplary embodiment of an air duct cross section during incorporation into both elements of the swirl element;
Fig. 18 bis 20 Ausführungsbeispiele von Luftkanal-Längsschnitten bei der Einarbeitung in eines der Elemente des Drall¬ organs;18 to 20 embodiments of air duct longitudinal sections during incorporation into one of the elements of the swirl element;
Fig. 21 eine Draufsicht auf ein Element des Drallorgans mit einer Spiralnut; und21 shows a plan view of an element of the swirl element with a spiral groove; and
Fig. 22 ein Ausführungsbeispiel eines Luftkanal-Querschnittes mit Dichtungselementen. Fig. 23 und 24 einen Querschnitt durch ein Drallorgan.22 shows an exemplary embodiment of an air duct cross section with sealing elements. 23 and 24 a cross section through a swirl member.
Wie Fig. 1 zeigt, befinden sich im Drallorgan 1 zwei konzentrische Bohrungen 120 und 121 unterschiedlichen Durchmessers, wobei die Boh¬ rung 120 einen Teil des Luftkanals 12 bildet und das Drallorgan 1 eines der Elemente des Luftkanals 12 ist. Dabei reicht die Bohrung 120, die bereits den geforderten Luftkanaldurchmesser d besitzt, bis in einen Durchlaufkanal 10 für Fasermaterial, im folgenden kurz Durchlaufkanal genannt, hinein. Eine zu der Bohrung 120 konzentrische Bohrung 121 größeren Durchmessers D reicht mit ihrem Grund 123 bis nahe an den Durchlaufkanal 10 heran. Aufgrund der Schrägstellung der Achse 122 der konzentrischen Bohrungen 120 und 121 zur Achse des Durchlaufkanals 10 läßt sich die Aussage treffen, daß die Länge 1. der Bohrung 120 umso kürzer wird, und sich damit auch die Bohrung 120 umso genauer fertigen läßt, je kleiner der Durchmesser D der größeren der beiden konzentrischen Bohrungen 12!" wird, vorausgesetzt, es han¬ delt sich um zylindrische Bohrungen. Der Grund 123 der Bohrung 121 soll bis unmittelbar vor die Innenwand des Drallorgans 1 reichen, darf jedoch nicht die Wandung des Durchlauf anals 10 durchbrechen, beschädigen oder die Wandung derart schwächen, daß sie beim Einfügen einer Buchse in die Bohrung 121 durchbrochen oder beschädigt wird. Die Buchse 2, 3, 4, 5 oder 6 stellt ein weiteres Element des Drallorgans 1 dar.As shown in FIG. 1, there are two concentric bores 120 and 121 of different diameters in the swirl element 1, the bore 120 forming part of the air duct 12 and the swirl element 1 being one of the elements of the air duct 12. The bore 120, which already has the required air duct diameter d, extends into a passageway 10 for fiber material, hereinafter referred to as passageway for short. A hole 121 of larger diameter D concentric with the hole 120 extends with its base 123 up to close to the flow channel 10. Due to the inclined position of the axis 122 of the concentric bores 120 and 121 relative to the axis of the through-channel 10, it can be stated that the length 1. of the bore 120 is shorter, and thus the bore 120 can be manufactured with greater accuracy, the smaller the Diameter D of the larger of the two concentric bores 12! "Is provided that the bores are cylindrical. The bottom 123 of the bore 121 should extend right up to the inner wall of the swirl member 1, but must not be the wall of the passage anal 10 break through, damage or weaken the wall in such a way that it is broken or damaged when a bushing is inserted into the bore 121. The bushing 2, 3, 4, 5 or 6 represents a further element of the swirl element 1.
In Fig. 2 ist eine Vorderansicht des Drallorgans 1 gezeigt. Es ist daran deutlich zu erkennen, daß die Achse 122 mit den konzentrischen Bohrungen 120 und 121 mit einem seitlichen Versatz zur Achse 100 des Durch!aufkanals 10 angeordnet ist. Dies bewirkt eine tangentiale Einleitung des Luftstroms in den Durchlaufkanal 10 und damit eine gute Drallbildung des Luftstroms in dem Durchl aufkanal 10. Durch den seitlichen Versatz der beiden Achsen 100 und 122 und die zueinander nicht lotrechte Lage resultiert, daß sich die Stelle der größten Annäherung von Durchlaufkanal 10 und Bohrung 121 ebenfalls in einem seitlichen Versatz zu den beiden Achsen 100 und 122 befindet. Der Verlauf des Schnittes I-I in Fig. 2 gibt die Längsschnitte der Fig.- 1 und 3 wieder.A front view of the swirl element 1 is shown in FIG. 2. This clearly shows that the axis 122 with the concentric bores 120 and 121 is arranged with a lateral offset to the axis 100 of the through-channel 10. This causes a tangential introduction of the air flow into the flow channel 10 and thus a good swirl formation of the air flow in the flow channel 10. Due to the lateral offset of the two axes 100 and 122 and the position which is not perpendicular to one another, the position of the largest results Approach of flow channel 10 and bore 121 is also in a lateral offset to the two axes 100 and 122. The course of section II in FIG. 2 shows the longitudinal sections of FIGS. 1 and 3.
Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch das Drallorgan 1, in das eine Buchse 2 eingesetzt ist. Wie zu erkennen ist, verlängert die Durch¬ gangsbohrung 20 der Buchse 2 die wirksame Länge 1, der Bohrung 120 um den Betrag der Länge 1R der Buchse auf die neue Gesamtlänge 1 und ergibt somit den zusammengesetzten Luftkanal (12). Der Grund 123 derFig. 3 shows a longitudinal section through the swirl element 1, in which a socket 2 is inserted. As can be seen, the sleeve 2 extends the Durch¬ hole 20, the effective length 1, of the bore 120 by the amount of length 1 R of the sleeve to the new total length 1, and thus yields the compound air channel (12). The reason 123 of
10 Bohrung 121 muß sich an die Stirnfläche 21 der Buchse 2 möglichst spaltfrei anschließen, damit in dem zusammengesetzten Luftkanal 12 wenig Strömungsverluste entstehen.10 bore 121 must connect to the end face 21 of the socket 2 as gap-free as possible so that little flow losses occur in the assembled air duct 12.
Die Fig. 4 bis 6 zeigen weitere Ausführungsbeispiele der Buchse 2. Die verschiedenen Durchgangsbohrungen 30, 40 und 60 bewirken jeweils4 to 6 show further exemplary embodiments of the bushing 2. The different through bores 30, 40 and 60 each effect
15. andere Strömungsbeiwerte in dem zusammengesetzten Luftkanal 12. Dies hat wiederum zur Folge, daß unterschiedliche Drallwirkungen und Ver- wirbelungen in dem Durchlauf anal 10 entstehen. Bei jeder der Buchsen 2, 3, 4, 5 und 6 ist darauf zu achten, daß der Einbau einen möglichst spaltfreien Übergang von der Stirnfläche 21, 31, 41, 51, 61 der15. other flow coefficients in the composite air duct 12. This in turn has the consequence that different swirl effects and eddies arise in the run anal 10. In each of the sockets 2, 3, 4, 5 and 6, care must be taken to ensure that the installation ensures a transition from the end face 21, 31, 41, 51, 61 of which is as gap-free as possible
20 Buchse 2, 3, 4, 5, 6 zum Grund 123 der Bohrung 121 ergibt, um Strömungsverluste zu vermeiden. Außerdem soll jeweils die Achse 22, 32, 42, 52 mit der Achse 122 fluchten und der MUndungsdurchmesser df, der Buchse 2, 3, 4, 5 und 6 im wesentlichen mit dem Bohrungsdurch¬ messer d übereinstimmen. Durch die trichterförmige Verjüngung der20 bushing 2, 3, 4, 5, 6 to the bottom 123 of the bore 121 results in order to avoid flow losses. In addition, the axes 22, 32, 42, 52 should be aligned with the axis 122 and the orifice diameter d f , the bushing 2, 3, 4, 5 and 6 should essentially correspond to the bore diameter d. Due to the funnel-shaped tapering of the
25 Durchgangsbohrungen 30, 40, 60 entsteht eine günstige Strömungseinlei¬ tung mit wenig Verwirbelungen und Verlusten. Die Buchsen 2, 3, 4, 5, 6 können ebenso wie das Drallorgan 1 aus Keramik oder aber auch aus einem leichter zu bearbeitenden Material hergestellt sein, da hier die Materialbeanspruchung nicht so groß ist, wie an der Luftkanal-Mün-25 through bores 30, 40, 60 result in a favorable flow introduction with few eddies and losses. The bushings 2, 3, 4, 5, 6, like the swirl element 1, can be made of ceramic or else of a material that is easier to process, since the material stress here is not as great as on the air duct coin.
30 düng im Durchlaufkanal 10. Als Fügeverfahren kommen vorzugsweise Kleben, Pressen oder Schrauben in Frage. In Fig. 7 ist dargestellt, wie durch den Einsatz einer konischen Buchse 6 die Länge des Luftkanals 1. in dem harten Material des Drallorgans 1 deutlich verringert werden kann. Hierdurch ist es mög¬ lich, daß die Buchse 6 tiefer in das Drallorgan 1 eingesetzt wird, ohne daß die Wandung des Durchl aufkanals 10 durchbrochen wird.30 fertilizer in the flow channel 10. The preferred joining methods are gluing, pressing or screwing. FIG. 7 shows how the length of the air duct 1 in the hard material of the swirl member 1 can be significantly reduced by using a conical bushing 6. This makes it possible for the bushing 6 to be inserted deeper into the swirl element 1 without the wall of the flow channel 10 being broken.
Fig. 8 zeigt die eingesetzte Buchse 5, deren Durchgangsbohrung 50 exzentrisch zum Außendurchmesser d. ist. Diese Exzentrizität kann sowohl an der Buchse 5 als auch an den Bohrungen 120 und/oder 121 in dem Drallorgan 1 durch Fertigungstoleranzen auftreten. Ein Ausgleich der Exzentrizität wird ermöglicht, wenn die Durchmesser D und d„ einen deutlichen Unterschied aufweisen und zwar so, daß D deutlich größer als d« ist. Durch exzentrischen Einsatz der Buchse 5 kann der Luftkanal 12 fluchtend zusammengesetzt werden, indem die Bohrungen 120 und 50 z.B. über einen Zentrierstift in die gewünschte Position gebracht werden, und somit die Achsen 122 und 52 die gleiche Lage haben. Die dabei entstehenden seitlichen Hohlräume können mit einem Klebemittel ausgefüllt werden, welches gleichzeitig den zusammenge¬ setzten Luftkanal 12 gegen seitlichen Luftaustritt abdichtet.Fig. 8 shows the socket 5 used, the through hole 50 eccentric to the outer diameter d. is. This eccentricity can occur both on the bushing 5 and on the bores 120 and / or 121 in the swirl element 1 due to manufacturing tolerances. A compensation of the eccentricity is made possible if the diameters D and d "have a clear difference and in such a way that D is significantly larger than d". By eccentric use of the bushing 5, the air duct 12 can be assembled in alignment by drilling 120 and 50 e.g. be brought into the desired position via a centering pin, and thus the axes 122 and 52 have the same position. The resulting lateral cavities can be filled with an adhesive which at the same time seals the assembled air duct 12 against lateral air discharge.
Die in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten konzentrischen Bohrungen 120 und 121 sind in ein Drallorgan 1 eingebracht, das aus Verschleißgrün¬ den aus sehr hartem Material, z.B. Keramik besteht. Dabei sind die Bohrungen 120 und 121 in dem gesinterten Keramik-Dra lorgan 1 mit einem leichten Untermaß bereits vorgesehen. Die Feinbearbeitung der Bohrungen 120 und 121 geschieht vorzugsweise in einem Bearbeitungs- gang, wobei die hierfür verwendeten Formbohrer eine geringe Material- abnähme zu leisten haben und deshalb die Bohrungen 120 und 121 im allgemeinen mit außerordentlich geringen Toleranzen behaftet sind. In Fig. 9 ist der in Fig. 1 gekennzeichnete Längsschnitt I-I darge¬ stellt. -Das Drallorgan 1 setzt sich dabei aus zwei Elementen 13 und 14 zusammen. Die Teilungsfl che 15 des Drallorganes 1 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Kegelstumpf, es können aber, je nach Lage und Form des Luftkanals 131, 141, 151 auch andere Teilungs¬ flächen entstehen. Werden die beiden Elemente 13 und 14 separat betrachtet, so sind durch die Teilung des Drallorgans 1 zwei zusätz¬ liche Stirnflächen 120 und 140 entstanden, die eine einfache Bearbei¬ tung erlauben. Zweckmäßigerweise soll die Teilungsf!äche 15 derart in das Drallorgan 1 gelegt werden, daß der Luftkanal 131, 141, 151 darin zu liegen kommen kann. Im einfachsten Fall wird der Luftkanal 131, 141 in Form einer Nut in einer der beiden Stirnflächen 130 oder 140 gebildet. Durch Zusammenfügen der Elemente 13 und 14 entsteht dann aus dem offenen Nutquerschnitt ein geschlossener Kanalquerschnitt.The concentric bores 120 and 121 shown in FIGS. 1, 2 and 3 are introduced into a swirl element 1 which, for reasons of wear, consists of very hard material, for example ceramic. The holes 120 and 121 are already provided in the sintered ceramic Dra lorgan 1 with a slight undersize. The fine machining of the bores 120 and 121 is preferably carried out in one machining step, the form drills used for this having to make a slight decrease in material and therefore the bores 120 and 121 generally have extremely small tolerances. 9 shows the longitudinal section II shown in FIG. 1. The swirl member 1 is composed of two elements 13 and 14. The dividing surface 15 of the swirl member 1 is a truncated cone in the exemplary embodiment shown, but depending on the position and shape of the air duct 131, 141, 151 other dividing surfaces can also be created. If the two elements 13 and 14 are considered separately, the division of the swirl element 1 creates two additional end faces 120 and 140, which allow simple machining. The dividing surface 15 is expediently to be placed in the swirl element 1 in such a way that the air duct 131, 141, 151 can come to lie therein. In the simplest case, the air duct 131, 141 is formed in the form of a groove in one of the two end faces 130 or 140. By joining the elements 13 and 14, a closed channel cross section is then created from the open groove cross section.
Das Zusammenfügen der Elemente 13 und 14 ist in Fig. 10 dargestellt. Es ist darin gut der offene Nutquerschnitt des Luftkanals 131 zu erkennen, der vom Umfang des Drallorgans 1 bis in den Durchl aufkanal 10 reicht. Zweckmäßige Fügeverfahren können für die Verbindung der Elemente !3 und 14 z.B. Kleben, Klemmen oder Stecken sein. Die Füge- bewegung vollzieht sich in Richtung der eingezeichneten Pfeile.The assembly of the elements 13 and 14 is shown in FIG. 10. It shows the open groove cross section of the air duct 131, which extends from the circumference of the swirl element 1 to the through duct 10. Appropriate joining processes can be used to connect elements! 3 and 14 e.g. Glue, clamp or plug. The joining movement takes place in the direction of the arrows.
Während in Fig. 9 und 10 in nur eines der Elemente 13 und 14 eine Nut für den Luftkanal eingebracht ist, zeigt Fig. 11 einen Luftkanal 151, der aus zwei Nuten zusammengesetzt ist. Dabei ist in jede der Stirnflächen 130 und 140 jeweils mindestens eine Nut eingearbeitet, welche zusammengesetzt wiederum den Luftkanal 151 bilden.While in FIGS. 9 and 10 only one of the elements 13 and 14 is provided with a groove for the air duct, FIG. 11 shows an air duct 151 which is composed of two grooves. At least one groove is worked into each of the end faces 130 and 140, which in turn form the air duct 151.
Die Teilungsfl che 15 und die Luftkanäle 131, 141 und 151, wie sie in den Fig. 9 bis 11 gezeigt sind, können pro Drallorgan 1 mehrmals vorhanden sein. Es ist dadurch auch möglich, daß pro Drallorgan 1 unterschiedliche Luftkanal-Lagen und Formen realisiert werden, womit Durchlaufkanal 10 Zonen unterschiedlichen Dralls zu erreichen sind. Die Fig. 12 bis 16 zeigen Querschnitte von Luftkanälen 131 und 141, die in nur eines der Elemente 13 und 14 eingearbeitet sind. Es ergeben sich dabei im wesentlichen achsensymmetrische Luftkanal-Quer¬ schnitte.The partition surface 15 and the air channels 131, 141 and 151, as shown in FIGS. 9 to 11, can be present several times per swirl element 1. It is also possible in this way that 1 different air duct positions and shapes are realized for each swirl element, with which passage channel 10 zones of different swirl can be reached. 12 to 16 show cross sections of air channels 131 and 141 which are incorporated in only one of the elements 13 and 14. This results in essentially axially symmetrical air duct cross sections.
Die Fig. 17 zeigt einen rotationssymmetrischen Querschnitt eines Luftkanals 151. Derartige Querschnittsformen entstehen bei der Einar¬ beitung von Nuten in beide Elemente 13 und 14 des Drallorgans 1. Es ist jedoch bei dieser Bearbeitung auch möglich, achsensymmetrische oder asymmetrische Querschnitte zu erzielen.17 shows a rotationally symmetrical cross section of an air duct 151. Such cross-sectional shapes arise when grooves are machined into both elements 13 and 14 of the swirl element 1. However, it is also possible with this machining to achieve axisymmetric or asymmetrical cross sections.
Die Fig. 18, 19 und 20 zeigen Längsschnitte durch Drallorgane 1 und deren Luftkanäle 131, 141 und 151. Die Ausführungsbeispiele verdeut¬ lichen die große Vielfalt von Formen, die durch diese Art der Teilung des Drallorgans 1 möglich wird. Es sind nicht nur unterschiedlichste Querschnittsformen, wie in den Fig. 12 bis 17 gezeigt, sondern auch unterschiedliche Längsschnittsformen möglich. Diese können sowohl ähn¬ lich wie in Fig. 10 linear verlaufen, als auch einen gewundenen Verlauf haben, wie es z.B. Fig. 21 zeigt. Mit jedem dieser Ausfüh- runqsbeispiele sind in den Luftkanälen 131, 141 und 151 und in dem Durchl aufkanal 10 andere Strömungsverhältnisse zu erreichen, durch die auf unterschiedliche Spinn-Parameter, wie etwa die Faser-Qualität eingegangen werden kann. Die Nut für den Luftkanal 131, 141 kann sich sowohl in der konkaven Stirnfläche 140, als auch auf der konvexen Stirnfläche 130 befinden.18, 19 and 20 show longitudinal sections through swirl members 1 and their air ducts 131, 141 and 151. The exemplary embodiments illustrate the great variety of shapes which is made possible by this type of division of swirl member 1. Not only are different cross-sectional shapes possible, as shown in FIGS. 12 to 17, but also different longitudinal sectional shapes are possible. These can run linearly similar to Fig. 10, as well as have a tortuous course, e.g. Fig. 21 shows. With each of these exemplary embodiments, different flow conditions can be achieved in the air channels 131, 141 and 151 and in the pass-through channel 10, by means of which different spinning parameters, such as the fiber quality, can be dealt with. The groove for the air duct 131, 141 can be located both in the concave end face 140 and on the convex end face 130.
Fig. 22 zeigt eine Ausführungsform zur Abdichtung des Luftkanals 141. Bei der Montage der Elemente 1, 2, 3, 4, 5, 6, 13, 14 des Drallorgans 1 ist es vorteilhaft, daß die Elemente 1, 2, 3, 4, 5, 6, 13, 14 des Drallorgans 1 derart miteinander verbunden werden, daß ein seitliches Austreten von Luft aus dem Luftkanal 12, 131, 141, 151 vermieden wird. Seitlicher Luftaustritt aus dem Luftkanal 12, 131, 141, 151 würde sowohl erhöhten Luftverbrauch, als auch mindere Garnqualitäten zur Folge haben. Zur Vermeidung von Luftströmungen außerhalb des Luftkanals 141 und des Durchlaufkanals 10 sind Dichtungen 150 einge¬ setzt. Es ist jedoch auch möglich, die Elemente 13 und 14 durch dichtende Kleber miteinander zu verbinden öder Dichtungsfugen in die Elemente 13 und/oder 14 einzuarbeiten. Es kann aber auch eine geeigne¬ te Formgebung eines Luftkanals 131, 141, 151, wie etwa in Fig. 16, eine ausreichende Dichtwirkung ergeben, wenn die Teilung 124 in einem kaum durchströmten Bereich des Luftkanals 131, 141 oder 151 liegt.22 shows an embodiment for sealing the air duct 141. When assembling the elements 1, 2, 3, 4, 5, 6, 13, 14 of the swirl member 1, it is advantageous that the elements 1, 2, 3, 4, 5, 6, 13, 14 of the swirl element 1 are connected to one another in such a way that lateral escape of air from the air duct 12, 131, 141, 151 is avoided. Lateral air outlet from air duct 12, 131, 141, 151 would result in both increased air consumption and lower yarn quality. To avoid air flows outside the air duct 141 and the flow duct 10, seals 150 are used. However, it is also possible to connect the elements 13 and 14 to one another by means of sealing adhesives or to incorporate sealing joints in the elements 13 and / or 14. However, a suitable shaping of an air duct 131, 141, 151, such as in FIG. 16, can result in a sufficient sealing effect if the division 124 lies in a region of the air duct 131, 141 or 151 with hardly any flow.
Neben den dargestellten Ausführungsbeispielen ist eine große Anzahl weiterer Gestaltungsmöglichkeiten aufgrund der Erfindung möglich. So besteht zum Beispiel die Möglichkeit einer Kombination der beschrie¬ benen Teilungen des Luftkanals 12, d.h., daß der Luftkanal sowohl parallel als auch quer zur Längsachse geteilt wird, wenn es aus fertigungstechnischen oder strömungsmechanischen Gründen vorteilhaft erscheint. Außerdem bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine vom Umfang des Drallorgans 1 bis in den Durchlaufkanal 10 reichende, längsgeteilte Buchse, die einen Luftkanal 12 in Form einer oder mehrerer Nuten enthält. Eine weitere Möglichkeit besteht im Einsatz mehrerer Buchsen 2, 3, 4, 5 oder 6, die hintereinander angeordnet den zusammengesetzten Luftkanal 12 bilden.In addition to the exemplary embodiments shown, a large number of further design options are possible on the basis of the invention. For example, there is the possibility of a combination of the described divisions of the air duct 12, i.e. the air duct is divided both parallel and transversely to the longitudinal axis if it appears to be advantageous for reasons of production technology or fluid mechanics. In addition, the present invention relates to a longitudinally divided bushing which extends from the circumference of the swirl element 1 into the through-flow duct 10 and which contains an air duct 12 in the form of one or more grooves. Another possibility is the use of several sockets 2, 3, 4, 5 or 6, which, arranged one behind the other, form the assembled air duct 12.
Ein geeignetes Material für die Elemente des Drallorgans 1 ist z.B. vorgeformte Sinterkeramik, wobei die endgültige Form und Oberflächen¬ güte durch geringe spanabhebende Bearbeitung erzielt wird, da die Grundform bereits vorhanden ist. Die vorgeformte Sinterkeramik be¬ wirkt, daß trotz des harten Materials eine Bearbeitung relativ ein¬ fach ist. Die Bohrungen bzw. Nuten können daher sehr form- und lagegenau in den Elementen des Drallorgans fertigbearbeitet werden. Die Fig. 23 und.24 stellen Querschnitte durch Drallorgane 1 dar, die aus mehreren Elementen 16 bzw. 17 und 18 zusammengesetzt sind. Wenigstens eines dieser Elemente 16 bzw. 17 und 18 dieser Drallorgane 1 beinhaltet einen kompletten Luftkanal 16T. Die Teilung der Drall- organe .1 erfolgt derart, daß die Zugang!ichkeit zu den Luftkanälen 161 in demontiertem Zustand des Drallorgans 1 von beiden Seiten, besonders jedoch von der Seite des Durchlaufkanals 10 gewährleistet ist. Hierdurch ist die Fertigung von Luftkanälen 161, die sich in Richtung zum Durchlaufkanal 10 erweitern, auf einfache und genaue Art möglich.A suitable material for the elements of the swirl element 1 is, for example, preformed sintered ceramic, the final shape and surface quality being achieved by low-level machining, since the basic shape is already present. The preformed sintered ceramic has the effect that, despite the hard material, processing is relatively simple. The holes or grooves can therefore be finished in the elements of the swirl element in a very precise shape and position. 23 and 24 represent cross sections through swirl members 1, which are composed of several elements 16 and 17 and 18, respectively. At least one of these elements 16 or 17 and 18 of these swirl members 1 contains a complete air duct 16T. The swirl organs .1 are divided in such a way that access to the air channels 161 is ensured from both sides in the disassembled state of the swirl organ 1, but particularly from the side of the flow channel 10. As a result, the production of air channels 161, which expand in the direction of the flow channel 10, is possible in a simple and precise manner.
Die Luftkanäle 161 der Fig. 23 und 24 können z.B. in Sinterkeramiktei¬ len, wie bereits vorher beschrieben, vorgefertigt werden und durch eine Nachbehandlung auf ihr Sollmaß gebracht werden. Durch die Tei¬ lung des Drallorqans 1 kann die Entformung des Luftkanals 161 sowie deren Nachbehandlung von der Seite der Öffnung in den Durchl ufkanal 10 aus erfolgen. Hierdurch ergibt sich vorteilhafterweise die Möglich¬ keit, daß der Luftkanal 161 eine sehr exakte Öffnung in den Durchlauf¬ kanal 10 erhält. Die Öffnung in den Durchlaufkanal 10 soll möglichst tangential einmünden, so daß die Fasern in dem Durchlaufkanal 10 einen starken Drall erhalten. Durch die konisch erweiterte Form der Durchlauf anäle 161 wird der Luftbedarf deutlich verringert sowie die Drallwirkung auf die Fasern zudem verbessert. Ausschlaggebend für einen optimal niedrigen Luftverbrauch sowie eine große Drallwirkung sind sowohl der kleinste Durchmesser k des Luftkanals 161, sowie dessen Kegelwinkel L • Die besten Ergebnisse hierbei wurden erzielt mit kleinsten Durchmessern k von weniger als 0,6 mm. Besonders gün¬ stig erwies sich ein kleinster Durchmesser k von 0,3 mm. Bei Durchmes¬ sern, die kleiner als 0,2 mm sind, ist es nicht möglich, die minde¬ stens notwendige Luftmenge in den Durchlaufkanal 10 einzuleiten, die eine ausreichende Drallerteilung des Fasermaterials gewährleistet. Beste Verwirbelungen des Fasermaterials im Durchlaufkanal 10 wurden mit Kegelwinkeln Cx zwischen 5 und 10° erzielt. In Fig. 23 ist ein dreigeteiltes Drallorgan 1 dargestellt. Die Teilung in die Elemente 16 erfolgte derart, daß jeweils eine Teilungs¬ ebene in der dargestellten Ansicht senkrecht auf die Mittellinie 122 gerichtet ist. Hierdurch ergeben sich fertigungstechnische Vorteile bei der Entformung und Nachbearbeitung der Elemente 16.The air ducts 161 in FIGS. 23 and 24 can be prefabricated, for example, in sintered ceramic parts, as already described above, and brought to their desired dimensions by post-treatment. Due to the division of the swirl mechanism 1, the demolding of the air duct 161 and its aftertreatment can take place from the side of the opening into the through duct 10. This advantageously results in the possibility that the air duct 161 has a very exact opening in the through-duct 10. The opening in the flow channel 10 should open as tangentially as possible, so that the fibers in the flow channel 10 receive a strong twist. The conical shape of the through channels 161 significantly reduces the air requirement and also improves the swirl effect on the fibers. Decisive for an optimally low air consumption and a great swirl effect are both the smallest diameter k of the air duct 161 and its cone angle L • The best results were achieved with the smallest diameters k of less than 0.6 mm. A smallest diameter k of 0.3 mm proved to be particularly favorable. In the case of diameters that are smaller than 0.2 mm, it is not possible to introduce the at least necessary amount of air into the flow channel 10, which ensures an adequate twist distribution of the fiber material. The best swirling of the fiber material in the flow channel 10 was achieved with cone angles Cx between 5 and 10 °. 23 shows a three-part swirl element 1. The division into the elements 16 took place in such a way that in each case one division plane in the view shown is directed perpendicularly to the center line 122. This results in advantages in terms of production technology in the demolding and post-processing of the elements 16.
Die konische Form der Luftkanäle 161 mit kreisförmigem Querschnitt ist z.B. einer zylindrischen Form wegen der dadurch erzielbaren höheren Luftgeschwindigkeit in dem Luftkanal 161 vorzuziehen. Bei dieser Form der Luftkanäle wurde festgestellt, daß sie gegenüber einer zylindrischen Form der Luftkanäle außer einem geringeren Luft¬ verbrauch zudem eine höhere Reißfestigkeit des Fadens erzielen. Es verbessert sich somit der Wirkungsgrad des Drallorgans.The conical shape of the air ducts 161 with a circular cross section is e.g. a cylindrical shape because of the higher air speed in the air duct 161 that can be achieved thereby. With this shape of the air channels it was found that, in addition to a lower air consumption, they also achieve a higher tear resistance of the thread compared to a cylindrical shape of the air channels. The efficiency of the swirl organ is thus improved.
Für eine gute Drallerteilung können je nach Fasermaterial und Faden¬ qualität auch Querschnitte des Luftkanals 161 vorteilhaft sein, die nicht nur eine Zunahme der Querschnittsfläche haben, sondern auch ihre Form ändern. So ist es möglich, daß der Luftkanal 161 am Umfang des Drallorgans 1 einen kreisförmigen und am Durchlaufkanal 10 einen ovalen Querschnitt hat, der mit einer längeren Ausdehung entweder in Richtung der Längsachse 100 oder in Umfangsrichtung des Durchlauf- kanals 10 gerichtet ist. Der Querschnitt ist selbstverständlich senk¬ recht auf die Achse 122 bezogen.Depending on the fiber material and thread quality, cross sections of the air duct 161 can also be advantageous for a good twist distribution, which not only have an increase in the cross sectional area, but also change their shape. It is thus possible for the air duct 161 to have a circular cross section on the circumference of the swirl element 1 and an oval cross section on the through duct 10, which is directed with a longer extension either in the direction of the longitudinal axis 100 or in the circumferential direction of the through duct 10. The cross-section is of course perpendicular to axis 122.
Vorteilhaft ist weiterhin, wenn die Luftkanäle 161 auf einer Ebene in den Durchlaufkanal 10 eintreten. Damit verbunden ergibt sich wiederum eine deutlich höhere Reißfestigkeit des gesponnenen Garnes.It is also advantageous if the air channels 161 enter the flow channel 10 on one level. This in turn results in a significantly higher tensile strength of the spun yarn.
In vielen Fällen hat sich die Anordnung von drei Luftkanälen 161 für eine gute Fadenqualität bewährt. Jedoch kann auch die Anordnung von z.B. zwei Luftkanälen 161, wie sie in Fig. 24 gezeigt werden, vorteil¬ haft sein. In Fig. 24 sind die Luftkanäle 161 in Büchsen 17 angeord¬ net, welche in dem Körper 18 des Drallorgans 1 eingesetzt sind. Auch hierbei können die Luftkanäle 161 von ihren beiden Öffnungen aus bearbeitet werden. Die Vorteile ergeben sich hierbei in ähnlicher Weise wie bei Fig. 23. Die Büchsen können entweder auswechselbar oder fest in dem Grundkörper 18 eingebracht sein. Wichtig ist hierbei, daß die Stoßkanten der Körper 17 und 18 bzw. 16 in dem Durchl aufkanal 10 sehr sorgfältig bearbeitet sind, so daß sich keine Fasern daran verhängen können und bei einem Ablösen fehlerhafte Stellen in dem Faden erzeugen.In many cases, the arrangement of three air channels 161 has proven itself for good thread quality. However, the arrangement of, for example, two air channels 161, as shown in FIG. 24, can also be advantageous. 24, the air channels 161 are arranged in bushes 17 which are inserted in the body 18 of the swirl element 1. Also the air channels 161 can be machined from their two openings. The advantages result in a manner similar to that in FIG. 23. The sleeves can either be exchangeable or can be fixed in the base body 18. It is important here that the abutting edges of the bodies 17 and 18 or 16 in the passage channel 10 are processed very carefully, so that no fibers can get caught on them and, when detached, produce faulty spots in the thread.
Die Länge 1 der Luftkanäle 161 ist variierbar, indem eine Vorkammer 162 den Luftkanälen 161 in den Elementen 16 bzw. 17 vorgelagert ist. Die Vorkammer 162 bewirkt zudem, daß die Luft gleichmäßig in den Luftkanal 161 einströmen kann.The length 1 of the air channels 161 can be varied in that a prechamber 162 is arranged in front of the air channels 161 in the elements 16 and 17, respectively. The pre-chamber 162 also causes the air to flow evenly into the air duct 161.
Durch den Einsatz kegeliger Luftkanäle 161 ist es möglich, bei deutlich reduziertem Luftverbrauch mindestens gleiche Reißfestigkei- ten des Fadens zu erzielen wie sie mit z.B. zylindrischen Luftkanälen erzielbar sind.By using tapered air ducts 161, it is possible to achieve at least the same tensile strength of the thread with significantly reduced air consumption as with e.g. cylindrical air channels can be achieved.
Die in Fig. 23 und 24 gezeigten Drallorgane 1 zeichnen sich somit durch gute Spinnergebnisse bei geringem. Luftverbrauch aus. Dies wird nicht zuletzt dadurch erreicht, daß die Mündungen der Luftkanäle 161 in dem Durchl aufkanal 10 besonders gut zu bearbeiten sind und hier¬ durch ungünstige Beeinflussungen des Luftstroms sowie des durchlaufen¬ den Fasermaterials vermieden werden können.The swirl members 1 shown in FIGS. 23 and 24 are thus distinguished by good spinning results with little. Air consumption off. This is achieved not least by the fact that the orifices of the air channels 161 in the through-channel 10 are particularly easy to machine and can thereby be avoided by unfavorable influences on the air flow and the fiber material passing through.
Die Drallorgane 1 sind in den Figuren 1 bis 24 stark vergrößert dargestellt. Als Anhaltspunkt für die tatsächliche Größe des Drall- organs 1 soll folgende beispielhafte Maßtabelle dienen.The swirl members 1 are shown greatly enlarged in FIGS. 1 to 24. The following example dimension table is intended to serve as a guide for the actual size of the swirl element 1.
Außendurchmesser des Drallorgans 1 Durchmesser des Durchlaufkanals 10 Kegelwinkel c Neigungswinkel ~ kleinster Durchmesser d des Luftkanals 161 Länge des Drallorgans 1
Figure imgf000019_0001
Outer diameter of the swirl element 1 Diameter of the flow channel 10 Cone angle c inclination angle ~ smallest diameter d of the air duct 161 Length of the swirl element 1
Figure imgf000019_0001

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Drallorgan für das Verspinnen von Fasern zu einem Faden, mit einem Durchl auf anal für Fasermaterial und mit wenigstens einem, vom Umfang des Drallorgans bis in den Durchl auf kanal für Fasermaterial reichenden Luftkanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (12, 131, 141, 151) aus Elementen (1, 2; 1, 5; 1, 6; 13, 14) zusammengesetzt ist.1. Twist element for spinning fibers into a thread, with a passage on anal for fiber material and with at least one air channel extending from the periphery of the twist mechanism into the passage on channel for fiber material, characterized in that the air passage (12, 131, 141, 151) is composed of elements (1, 2; 1, 5; 1, 6; 13, 14).
2..-= Drallorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusammen¬ gesetzte Luftkanal (12) im wesentlichen quer zur Längsachse (122) geteilt ist.2 ..- = swirl element according to claim 1, characterized in that the composite air duct (12) is divided essentially transversely to the longitudinal axis (122).
3. Drallorgan nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Teilungsebene (124) des zusammengesetzten Luftkanals (12) unmittelbar vor der Innenwand des Durchl auf kanals (10) für Fasermaterial befindet, ohne die Innenwand zu durchbrechen.3. Swirl element according to claim 2, characterized in that the division plane (124) of the composite air duct (12) is located directly in front of the inner wall of the passage on duct (10) for fiber material, without breaking through the inner wall.
4. Drallorgan nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste, den zusammengesetzten Luftkanal (12) bildende Element das Drallorgan (1) mit einer in den Durchl auf kanal (10) für Fasermaterial mündenden Bohrung (120) ist, und daß in eine zu dieser Bohrung (120) konzentrischen Bohrung (121) größeren Durchmessers (D) ein weiteres den zusammengesetzten Luftkanal (12) bildendes Element in Form einer Buchse (2, 3, 4, 5, 6) eingesetzt- ist . 5. Drallorgan nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (2,4. swirl element according to claim 2 or 3, characterized in that the first, the composite air channel (12) forming element, the swirl element (1) with a in the Durchl on channel (10) for fiber material opening (120), and that A further element in the form of a bushing (2, 3, 4, 5, 6) forming the composite air channel (12) is inserted into a bore (121) of larger diameter (D) concentric with this bore (120). 5. swirl element according to claim 4, characterized in that the socket (2,
3, 4, 3, 4,
5, 6) eine Durchgangsbohrung (20, 30, 40, 50, 60) enthält, deren Mündungsdurchmesser (d im wesentlichen dem Durchmesser (d) der in den Durchlaufkanal (10) für Fasermaterial mündenden Bohrung (120) im Drallorgan (1) entspricht.5, 6) contains a through-bore (20, 30, 40, 50, 60), the mouth diameter (d of which corresponds essentially to the diameter (d) of the bore (120) in the swirl member (1) opening into the through-channel (10) for fiber material .
6. Drallorgan nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (20, 30, 40, 50, 60) der eingesetzten Buchse (2, 3,6. swirl element according to claim 4 or 5, characterized in that the through hole (20, 30, 40, 50, 60) of the inserted bushing (2, 3,
4, 5, 6) mit der in den Durchlaufkanal (10) für Fasermaterial münden¬ den Bohrung (120) im Drallorgan (1) fluchtet und somit einen zusammen- gesetzten Luftkanal (12) bildet.4, 5, 6) are aligned with the bore (120) in the swirl element (1) which opens into the flow channel (10) for fiber material and thus forms a composite air channel (12).
7. Drallorgan nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einströmöffnung des zusammengesetzten Luftkanals (12), trichterförmig zum Durchlaufkanal hin verjüngt.7. Swirl element according to one of claims 2 to 6, characterized in that the inflow opening of the composite air channel (12) tapers in a funnel shape towards the flow channel.
8. Drallorgan nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von den gewünschten Luftströmungen in dem Durch¬ laufkanal (10) für Fasermaterial Buchsen (2, 3, 4, 5, 6) mit unter¬ schiedlichen Durchgangsbohrungen (20, 30, 40, 50, 60) und/oder Längen (1R) eingesetzt werden.8. Swirl element according to one of claims 4 to 7, characterized in that depending on the desired air flows in the Durch¬ passage (10) for fiber material bushings (2, 3, 4, 5, 6) with different through bores (20th , 30, 40, 50, 60) and / or lengths (1 R ) can be used.
9. Drallorgan nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (d») der Buchse (2, 3, 4, 5, 6) kleiner ist als die Bohrung (121), in welche die Buchse (2, 3, 4, 5, 6) eingesetzt ist.9. swirl element according to one of claims 2 to 8, characterized in that the diameter (d ») of the bushing (2, 3, 4, 5, 6) is smaller than the bore (121) into which the bushing (2, 3, 4, 5, 6) is used.
10. Drallorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zusammenge¬ setzte Luftkanal (131, 141, 151) im wesentlichen parallel zur Längs- achse (122) geteilt ist.10. Swirl element according to claim 1, characterized in that the composite air duct (131, 141, 151) is divided essentially parallel to the longitudinal axis (122).
11. Drallorqan nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Drallorgan (1) aus wenigstens zwei, das Drallorgan (1) im wesentlichen quer zur Längsachse (100) teilenden Elementen (13, 14) zusammengesetzt ist und daß in wenigstens einer der Stirnflächen (130, 140) der Elemente (13, 14) eine Nut vorgesehen ist, die den Luftkanal (131, 141, 151) bildet.11. Swirl element according to claim 10, characterized in that the swirl element (1) is composed of at least two elements (13, 14) dividing the swirl element (1) substantially transversely to the longitudinal axis (100) and that in at least one of the end faces (130, 140) of the elements (13, 14) there is a groove which forms the air duct (131, 141, 151).
12. Drallorgan nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (131, 141, 151) auf wenigstens einer der Stirnflächen (130, 140) der Elemente (13, 14) des Drallorgans (1) in Form einer Spiralnut eingearbeitet ist.12. Swirl element according to claim 10 or 11, characterized in that the air channel (131, 141, 151) on at least one of the end faces (130, 140) of the elements (13, 14) of the swirl element (1) is incorporated in the form of a spiral groove .
13. Drallorgan nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Luftkanals (151) rotationssymmetrisch ist.13. Swirl element according to one of claims 10 to 12, characterized in that the cross section of the air duct (151) is rotationally symmetrical.
14. Drallorgan nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Luftkanals (131, 141, 151, 161) achsensymme¬ trisch ist.14. Swirl element according to one of claims 10 to 13, characterized in that the cross section of the air duct (131, 141, 151, 161) is axisymmetric.
15. Drallorgan für das Verspinnen von Fasern zu einem Faden, mit einem Durchlauf anal für Fasermaterial und mit wenigstens einem, vom Um¬ fang des Drallorgans bis in den Durchlaufkanal für Fasermaterial reichenden Luftkanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaufkanal (10) im Bereich der Einmündung eines Luftkanals (161) an seinem Umfang aus mehreren Elementen (16; 17; 18) besteht.15. Twist element for spinning fibers into a thread, with an anal pass for fiber material and with at least one air duct extending from the circumference of the twist member to the passageway for fiber material, characterized in that the passageway (10) in the region of the The mouth of an air duct (161) consists of several elements (16; 17; 18) on its circumference.
16. Drallorgan nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Luft-" kanal (161) in einer in das Drallorgan (1) eingesetzten Buchse (17) angeordnet ist, die bis in den Durchlaufkanal (10) reicht.16. swirl element according to claim 15, characterized in that the air " channel (161) in a in the swirl element (1) inserted bushing (17) is arranged, which extends into the passage channel (10).
17. Drallorgan nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Drallorgan (1) im wesentlichen entlang seiner Längsachse (100) ge¬ teilt ist. 17. Swirl element according to claim 15 or 16, characterized in that the swirl element (1) is divided substantially along its longitudinal axis (100).
18. Drallorgan für das Verspinnen von Fasern zu einem Faden, mit einem Durchl uf anal für Fasermaterial und mit wenigstens einem, vom Umfanq des Drallorgans bis in den Durchlaufkanal für Fasermaterial reichenden Luftkanal, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 oder18. Twist device for spinning fibers into a thread, with a passage anal for fiber material and with at least one air channel extending from the circumference of the twist member to the passage channel for fiber material, in particular according to one of claims 1 or
5 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittfläche des5 10 to 17, characterized in that the cross-sectional area of the
Luftkanals (161) in Richtung zum Durchlauf anal (10) zunehmend ist.Air channel (161) in the direction of the passage anal (10) is increasing.
19. Drallorgan nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Quer¬ schnittsfläche des Luftkanals (161) unter Veränderung der Quer¬ schnittsform zunehmend ist.19. Swirl device according to claim 18, characterized in that the cross-sectional area of the air duct (161) is increasing with changing the cross-sectional shape.
10 20. Drallorgan nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Luft¬ kanal (161) in Richtung zum Durchlaufkanal (10) kegelig erweitert ist.10 20. Swirl device according to claim 19, characterized in that the Luft¬ channel (161) is tapered in the direction of the flow channel (10).
21. Drallorgan nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegel¬ winkel der Erweiterung zwischen 5 und 10 beträgt.21. Swirl element according to claim 20, characterized in that the conical angle of the extension is between 5 and 10.
15 22. Drallorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeich¬ net, daß der kleinste Durchmesser (d) des Luftkanals (12, 131, 141, 151, 161) weniger als 0,6 mm , mindestens jedoch 0,2 mm beträqt.15 22. Twister according to one of claims 1 to 21, characterized gekennzeich¬ net that the smallest diameter (d) of the air duct (12, 131, 141, 151, 161) is less than 0.6 mm, but at least 0.2 mm concerned.
23. Drallorgan nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der klein¬ ste Durchmesser (d) des Luftkanals (12, 131, 141, 151, 161) vorzugs¬ 0 weise 0,3 mm beträgt.23. Swirl element according to claim 22, characterized in that the smallest diameter (d) of the air duct (12, 131, 141, 151, 161) is preferably 0.3 mm.
24. Drallorgan nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Luftkanal (12, 131, 141, 151, 161) ein Verhältnis von Durchmesser (d) zu Länge (1 ) von 1:3 bis 1:10 aufweist. 24. Swirl element according to one of claims 1 to 23, characterized gekennzeich¬ net that the air duct (12, 131, 141, 151, 161) has a ratio of diameter (d) to length (1) of 1: 3 to 1:10 having.
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