DE3143263A1

DE3143263A1 - Vorrichtung zum partiellen strecken und parallelisieren der fasern eines fadens oder fadenendes

Info

Publication number: DE3143263A1
Application number: DE19813143263
Authority: DE
Inventors: Joachim Rohner; Heinz 4050 Mönchengladbach Zumfeld
Original assignee: W Schlafhorst & Co 4050 Moenchengladbach; W Schlafhorst AG and Co
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1981-10-31
Filing date: 1981-10-31
Publication date: 1983-05-11
Also published as: JPS5882959A; CH657839A5; US4476671A; IT8249397A0; DE3143263C2; IT1148640B

Description

W. Schlafhorst & Co.

Blum?nbergör Slraßs 143/145 u 1110

^ψ SPT Wio/Sl

4050 Mönchengladbach 1.

30.10.1981

Vorrichtung zum partiellen Strecken und Parallelisieren der Fasern eines Fadens oder Fadenendes

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum partiellen Strekken und Parallelisieren der Fasern eines Fadens oder Fadenendes. Wenn zwei Fäden oder Fadenenden zum Beispiel durch Spleißen miteinander verbunden werden sollen, ist es in bestimmten Fällen erforderlich, zuvor die Fasern der Fäden oder Fadenenden partiell zu strecken und zu parallelisieren. Die Fäden weisen im allgemeinen eine Fadendrehung auf,die beseitigt werden muß, so daß die Einzelfasern in möglichst gestreckter Lage möglichst parallel zueinander liegen.

Es wurde schon versucht, das Strecken und Parallelisieren der Fasern durch einen rotierenden Luftstrom zu erreichen. Das Ergebnis der Bemühungen war aber nicht befriedigend,und außerdem ist der dazu notwendige Energieaufwand zu groß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit geringem Ener-K.ieaufwand au erreichen, daß die Fasern eines Fadens oder Fadenendes partiell gestreckt und parallelisiert werden, wobei der Faden seine Fadendrehung in diesem partiellen Gebiet verliert .

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die hierzu verwendete Vorrichtung als eine mit Druckgas antreibbare Turbine mit einem außen beaufschlagten Läufer ausgebildet ist, wobei der Läufer eine den Faden oder das Fadenende aufnehmende ., in der Rotationsachse liegende Zentralöffnung aufweist.

--2- - SPT Wio/Sl

3O.lO.i98l

Es handelt sich hierbei nur um eine ganz kleine, einfach gebaute Druckgasturbine. Der zu behandelnde Faden oder das zu behandelnde Fadenende wird in die Zentralöffnung eingeführt, und dann wird durch einen Druckgasstoß der Läufer in Rotation versetzt. Teile des Fadens legen sich dabei gegen die Wand der Zentralöffnung, nehmen so an der Rotation teil mit der Folge, daß die Fadendrehung aufgelöst wird, sofern der Läufer entgegen der Fadendrehung des Fadens rotiert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Zentralöffnung eine das Abrollen des Fadens ermöglichende oder unterstützende trichterartig erweiterte Eintrittsöffnung besitzt. Es ist hierbei daran gedacht, den Faden an dem zulaufenden Ende abzuwinkein, so daß er sich an die trichterartig erweiterte Eintrittsöffnung anlegt und dann während der Rotation des Läufers abrollen kann. Dadurch wird ebenfalls die Fadendrehung aufgelöst und das Strecken und Parallelisieren der Fasern verbessert. Um diesen Effekt zu verstärken, kann die Eintrittsöffnung aufgerauht oder mit Unebenheiten versehen sein.

Insbesondere für den Fall, daß man mit niedriger Rotationsgeschwindigkeit arbeiten will, aber auch für den Fall, daß der Faden oder das Fadenende durch Schlichten, Avivage, Verkleben oder dergleichen nur schwer von seiner Fadendrehung zu befreien ist, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Zentralöffnung vorzugsweise an ihrem Ausgang eine Haltevorrichtung für den Faden oder das Fadenende besitzt.. Die Haltevorrichtung kann zum Beispiel aus einer das Ende der Zentralöffnung federnd verschließenden Klappe bestehen, die zur Einführung des Fadens oder Fadenendes durch einen in die Zentralöffnung gegebenen Druckgasstoß vorübergehend aufklappbar ist. Die Klappe kann zum Beispiel aus einem

• · M

3H3263

SPi⁰WiO/Sl 3O.io.i98i

Gummiplättchen bestehen, das an einem Rand mit dem Läufer verbunden ist. Es kann sich aber auch um eine durch eine Feder belastete verschließbare Klappe handeln.

Damit der Läufer eine gehörige Kraft auf den Faden oder das Fadenende ausüben kann und damit bei der Rotation nicht unnötig viel Energie verbraucht wird, wird außerdem vorgeschlagen, daß der Läufer auf seiner* Außenoberfläche Unebenheiten aufweist. Die Unebenheiten bilden dann Angriffspunkte für das Druckgas. Vorteilhaft bestehen die Unebenheiten aus axial gerichteten Erhöhungen oder Vertiefungen. Längs der Erhöhungen oder Vertiefungen kann das Druckgas dann auch besser abströmen. Die Unebenheiten können aber auch in schraubenlinienförmig angeordneten Erhöhungen oder Vertiefungen bestehen. Auch ein außen aufgebrachtes Schraubengewinde ist brauchbar.

Der Stator der Turbine kann ganz einfach gestaltet sein. Es wird daher vorgeschlagen, daß die Turbine einen rohrartigen Stator besitzt. Dieser Stator weist vorteilhaft mindestens eine der Führung des Druckgases dienende Düse auf, deren Ausrichtung auf den Läufer eine tangentiale und eine axiale KompoiuHiLo Luun,U', 1,. Dit· DfJntj Int ftlfltt aehrilg βΐ'ίββη den Läufer gerichtet, so daß er gezwungen ist, stets in der durch die Ausrichtung der Düse bestimmten Drehrichtung zu rotieren,und außerdem wird das Druckgas veranlaßt, in einer vorbestimmten Richtung abzuströmen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Stator langer als der Läufer ist und in seinem verlängerten Teil als Führungsrohr für das abströmende Druckgas und die gegebenenfalls pneumatisch entfernten Kurzfasern dient. Der Stator erfüllt somit hier eine Doppelfunktion.

«ft ·· ·

1110

SPT Wio/Sl

30.10.1981

Eine besonders leichte Turbinenkonstruktion ergibt sich dann, wenn der Stator verschiebbar in einem flrundkttrpor gelagert ist, der mindestens einen Druckgaszufuhrkanal aufweist. Die Düse des Stators ist dabei in Deckung mit dem Druckgaszufuhrkanal. Das Auswechseln des Stators ist hierbei problemlos. Ein Auswechseln des Stators kann erforderlich sein, wenn Fäden anderer Fadendrehung behandelt werden sollen.

Man kann das Auswechseln des Stators aber dadurch vermeiden, daß in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der Stator für wahlweisen Rechtslauf oder Linkslauf des Läufers auf einer Umfangslinie liegende Düsen aufweist, die durch Verdrehen des Stators wahlweise mit dem Druckgaszufuhrkanal in Deckung gebracht werden können.

Im einfachsten Fall ist der Läufer vorteilhaft fliegend im Stator gelagert und besitzt an seiner Fadeneintrittsseite eine das Durchrutschen durch den Stator verhindernde flanschartige Erweiterung.

Nach den weiter oben stehenden Erläuterungen tritt am Läufer während des Betriebes eine axial gerichte Kraftkomponente auf, die dann die flanschartige Erweiterung gegen den Stator drückt, so daß der Läufer auch nicht zur entgegengesetzten Seite aus dem Stator herausrutschen kann. In besserer Ausführung kann der Läufer aber auch mit Hilfe eines Wälzlagers im Stator gelagert sein.

Zusammengefaßt bestehen die mit der Erfindung erzielten Vorteile insbesondere auch darin, daß für jeden Faden, für jede Stärke und Richtung der Fadendrehung, für unterschiedliches Fasermaterial und unterschiedliche sonstige Randbedingungen

1110

SPT Wio./Sl

3O.IO.I98I

des Fadens oder Fadenendes ein wohldosiertes partielles Strecken und Parallelisieren der Fasern bei schonender Behandlung ermöglicht wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand dieser Ausführungsbeispiele wird die Erfindung in den folgenden Textabschnitten noch weiter erläutert und beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Turbine im Schnitt, Fig. 2 in der Ansicht von oben. Die Fig. 3j 4 und 5 zeigen Ansichten unterschiedlicher Läufer.

Bei der Ausführung der Erfindung nach den Zeichnungen Fig. und Fig. 2 besteht die insgesamt mit 11 bezeichnete Turbine aus einem rohrartigen Stator 12 und einem außen beaufschlagten Läufer 13· Die Turbine 11 ist mit Druckgas antreibbar.

Der Stator 12 ist verschiebbar in einem Grundkörper 14 gelagert, der einen Druckgaszufuhrkanal 15 aufweist. Für wahlweisen Rechtslauf und Linkslauf des Läufers 13 besitzt der Stator 12 auf einer Umfangslinie liegende Düsen 16 und 17· Durch Verdrehen des Stators 12 kann wahlweise eine der beiden Düsen mit dem Druckgaszufuhrkanal 15 in Deckung gebracht werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die DüEie 17 mit dem Druckgaczufuhrkanal 15 in Deckung gebracht worden.

Beide Düsen ΐβ und 17 sind so angeordnet, daß ihre Ausrichtung auf den Läufer 13 eine tangentiale und eine axiale Komponente aufweist. Fig. 2 zeigt, daß die Düse 16 dabei eine

• ··· a λ m* ma #

1110 -JtT- SPT Wio/Sl

3O.lO.i98l

linksdrehende und die Düse 17 eine rechtsdrehende tangentiale Komponente besitzt.

Der Stator 12 ist länger als der Läufer 13 und dient mit seinem verlängerten Teil zugleich als Führungsrohr für das in Richtung der Pfeile 18 abströmende Druckgas und die gegebenenfalls pneumatisch entfernten Kurzfasern.

Der Läufer 13 besitzt eine das Fadenende 19 eines Fadens 20 aufnehmende, in der Rotationsachse 21 liegende Zentralöffnung 22. Die Zentralöffnung ist hier als eine Bohrung ausgebildet. Sie besitzt eine das Abrollen des Fadens 20 ermöglichende oder unterstützende trichterartig erweiterte Eintrittsöffnung 23. Die Eintrittsöffnung 23 ist aufgerauht und außerdem mit Unebenheiten 24 versehen, die als Kerben ausgebildet sind. Es sind insgesamt sechs Kerben vorhanden.

Der Läufer 13 besitzt auf seiner Außenoberfläche Unebenheiten 25 in Form eines Gewindes, An seiner Fadeneintrittsseite besitzt der Läufer 13 eine flanschartige Erweiterung 26. Mit Hilfe eines Wälzlagers 27 ist der Läufer 13 am Stator 12 und im Grundkörper lh gelagert.

Zum partiellen Strecken und Parallelisieren der Fasern wird das Fadenende 19 des Fadens 20 zunächst in die Zentralöffnung 22 des Läufers 23 eingeführt. Der Faden 20 wird dann so gehalten, daß er auf der trichterartig erweiterten Eintrittsöffnung 23 abrollen kann. Durch den Druckgaszufuhrkanal 15 wird dann in Richtung der Pfeile 28 und 29 ein Druckgasstoß in die Turbine 11 gegeben, wodurch der Läufer 13 in Rotation

• V · a · *

mo

SPT Wio/Sl

30.10.1981

gerät. Das Druckgas, zum Beispiel Druckluft, strömt in Richtung der Pfeile 30 und 31 ab. Unter der Mitwirkung der gestreckten und parallelisierten Fasern des bei der Rotation auffasernden Padenendes 19 wird der Läufer 13 abgebremst und kommt dann zum Stillstand. Während der Rotation des Läufers rollt der Faden 20 auf der trichterartig erweiterten Eintrittsöffnung 23 ab, was eine Verstärkung der Fadendrehung in dem außen liegenden Teil des Fadens 20 und ein Auflösen der Fadendrehung in dem in der Zentralöffnung 22 liegenden Teil des Fadenendes 19 zur Folge hat. Auch diese beiden Wirkungen der Rotation des Läufers 13 tragen schließlich zu seinem Abbremsen bei.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel rotiert der Läufer in Richtung des gebogenen Pfeils 32,und der Faden 20 besitzt eine S-Drehung.

Soll bei einem anderen Anwendungsfall ein Faden mit Z-Drehung behandelt werden, muß der Läufer 13 in entgegengesetzter Richtung rotieren. Hierzu ist ea erforderlichj den Stator 12 so weit zu verdrehen, bis die Düse l6 mit dem Druckgaszufuhrkanal 15 fluchtet.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 hat der Läufer einen als Lager dienenden Halsteil 36 und eine das Durchrutschen durch den Stator verhindernde flanschartige Erweiterung 39· Dieser Läufer ist ohne Mithilfe eines Wälzlagers im Stator fliegend gelagert. Die Unebenheiten auf der Außenoberfläche beutonen hier in axial gerichteten rippenartigen Erhöhungen

1110

- ßr - SPT Wio/Sl

30.10.1981

Auch der Läufer 34 nach Fig. 4 ist für eine fliegende Lagerung im Stator gedacht. Er besitzt einen Halsteil 37, der die Lagerung ermöglicht, und eine flanschartige Erweiterung 40, Die Unebenheiten auf der Außenoberfläche bestehen hier in einer schraubenlinienförmig angeordneten, rippenartigen Erhöhung 43.

Auch der Läufer 35 nach Pig. 5 wird fliegend im Stator gelagert. Hierzu dient ein Halsteil 38. Eine flanschartige Erweiterung 41 verhindert dabei das Durchrutschen durch den Stator. Die Unebenheiten auf der Außenoberfläche bestehen hier aus schraubenlinienförmig angeordneten, rillenartigen Vertiefungen 44.

Die Zentralöffnung 45 des Läufers 35 hat an ihrem Ausgang eine Haltevorrichtung für den Faden oder das Fadenende, die aus einer das Ende der Zentralöffnung 45 federnd verschließenden Klappe besteht. Die Klappe 46 ist an ihrem Rand an der Stelle 46' mit dem Läufer 35 verbunden. Sie besteht aus gummielastischem Material. Zum Einführen eines Fadens oder Fadenendes ist die Klappe 46 durch einen in die Zentralöffnung 45 gegebenen Druckgasstoß vorübergehend aufklappbar. Mit dem Druckgasstoß wird zugleich das Fadenende oder der Faden befördert und nach dem Aufhören des Druckgasstoßes durch die Klappe 46 festgehalten. Die Klappe 46 verschließt die Zentralöffnung 45 aber nicht so fest, daß der Faden oder das Fadenende nicht wieder herausgezogen werden könnte.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele eingeschränkt. Im Rahmen der Patentansprüche sind auch andere Ausführungsformen denkbar.

Claims

W. Schlafhorst & Co.

Blum-ribargsr Straße 143/145 _Sp_T mo Wio/Sl

4050 Mönchengladbach 1 30 io 1981

Patentansprüche:

!.,Vorrichtung zum partiellen Strecken und Parallelisieren der Pasern eines Fadens oder Fadenendes, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als eine mit Druckgas antreibbare Turbine (11) mit einem außen beaufschlagten Läufer (13,33,34,35) ausgebildet ist, wobei der Läufer (13,33,3² 35) eine den Faden (20) oder das Fadenende (19) aufnehmende, in der Rotationsachse (21) liegende Zentralöffnung (22) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralöffnung (22) eine das Abrollen des Fadens (20) ermöglichende oder unterstützende trichterartig erweiterte Eintrittsöffnung (23) besitzt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (23) aufgerauht oder mit Unebenheiten (24) versehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralöffnung (45) vorzugsweise an
ihrem Ausgang eine Haltevorrichtung (46) für den Faden oder das Fadenende besitzt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung aus einer das Ende der Zentralöffnung (45) federnd verschließenden Klappe (46) besteht, die zur Einfüh-

3H3263

- 2 - SPT 1110 Wio/Sl

3O.lO.i98l

rung des Fadens oder Padenendes durch einen in die Zentralöffnung (45) gegebenen Druckgasstoß vorübergehend aufklappbar ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (13,33,34,35) auf seiner Außenoberfläche Unebenheiten(25,42,43,44) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unebenheiten aus axial gerichteten Erhöhungen (42) oder Vertiefungen bestehen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unebenheiten aus schraubenlinienförmig angeordneten Erhöhungen (43) oder Vertiefungen (44) bestehen.
¹J. Vorrichtung nach einem dur Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine (11) einen rohrartigen Stator (12) besitzt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator mindestens eine der Führung des Druckgases dienende Düse (16, 17) besitzt, deren Ausrichtung auf den Läufer (13) eine tangentiale und eine axiale Komponente aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (12) länger als der Läufer (13) ist und mit seinem verlängerten Teil als Führungsrohr für das abströmende Druckgas und die gegebenenfalls pneumatisch- entfernten Kurzfasern dient.

- 3 τ SPT 1110 Wio/Sl 30.10.1981
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (12) verschiebbar in einem Grundkörper (14) gelagert ist, der mindestens einen Druckgaszufuhrkanal (15) aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (12) für wahlweisen Rechtslauf und Linkslauf des Läufers (13) auf einer Umfangulinio liegende DUaen (16,17) aufweist, die durch Verdrehen des Stators (12) wahlweise mit dem Druckgaszufuhrkanal (15) in Deckung ge- · bracht werden können.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (13j33>34,35) fliegend im Stator gelagert ist und an seiner Fadeneintrittsseite eine das Durchrutschen durch den Stator verhindernde flanschartige Erweiterung (26,39,^0,41) besitzt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (13) mit Hilfe eines Wälzlagers (27) gelagert ist.