Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftspinnmaschine zur Herstellung eines Garns aus einem Faserverband, wobei die Luftspinnmaschine zumindest eine Spinndüse mit einer Wirbelkammer umfasst, wobei die Wirbelkammer einen Einlass für den Eintritt des Faserverbands aufweist, wobei die Spinndüse ein sich zumindest teilweise in die Wirbelkammer erstreckendes Garnbildungselement in Form einer, eine Einlassöffnung aufweisenden, Spindel umfasst, wobei zwischen einer Außenfläche der Spindel und einer der Spindel zugewandten Innenwandung der Wirbelkammer ein Ringspalt ausgebildet ist, wobei die Spinndüse Luftdüsen umfasst, über die Luft in die Wirbelkammer einbringbar ist, um dem Faserverband während eines, einem Anspinnvorgang folgenden, Spinnbetriebs der Spinndüse im Bereich der Einlassöffnung der Spindel eine Drehung zu erteilen, und wobei die Spindel einen innenliegenden und eine Längsachse aufweisenden Abzugskanal aufweist, über den das Garn aus der Wirbelkammer abziehbar ist.

Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines Garns aus einem Faserverband während eines, einem Anspinnvorgang folgenden, Spinnbetriebs mit Hilfe einer Luftspinnmaschine vorgeschlagen, wobei die Luftspinnmaschine zumindest eine Spinndüse mit einer Wirbelkammer umfasst, wobei der Wirbelkammer über einen Einlass ein Faserverband zugeführt wird, wobei die Spinndüse ein sich zumindest teilweise in die Wirbelkammer erstreckendes Garnbildungselement in Form einer eine Einlassöffnung aufweisenden Spindel umfasst, wobei zwischen einer Außenfläche der Spindel und einer der Spindel zugewandten Innenwandung der Wirbelkammer ein Ringspalt ausgebildet ist, wobei die Spinndüse Luftdüsen umfasst, über die während des Spinnbetriebs Luft in die Wirbelkammer eingebracht wird, um dem Faserverband im Bereich der Einlassöffnung der Spindel eine Drehung zu erteilen, und wobei die Spindel einen innenliegenden und eine Längsachse aufweisenden Abzugskanal aufweist, über den das Garn aus der Wirbelkammer abgezogen wird.

Luftspinnmaschinen mit entsprechenden Spinndüsen sind im Stand der Technik be- kannt und dienen der Herstellung eines Garns aus einem länglichen Faserverband. Die äußeren Fasern des Faserverbands werden hierbei mit Hilfe einer durch die Luftdüsen innerhalb der Wirbelkammer erzeugten Wirbelluftströmung im Bereich einer Einlassöffnung des Garnbildungselements um die innenliegenden Kernfasern gewunden und bilden hierdurch die für die gewünschte Festigkeit des Garns ausschlaggebenden Umwindefasern. Hierdurch entsteht ein Garn mit einer echten Drehung, welches schließlich über einen Abzugskanal aus der Wirbelkammer abgeführt und z. B. auf eine Hülse aufgewickelt werden kann.

Generell ist im Sinne der Erfindung unter dem Begriff Garn also ein Faserverband zu verstehen, bei dem zumindest ein Teil der Fasern um einen innenliegenden Kern gewunden sind. Umfasst ist somit ein Garn im herkömmlichen Sinne, das beispielsweise mit Hilfe einer Webmaschine zu einem Stoff verarbeitet werden kann. Ebenso betrifft die Erfindung jedoch auch Luftspinnmaschinen, mit deren Hilfe sogenanntes Vorgarn (andere Bezeichnung: Lunte) hergestellt werden kann. Diese Art Garn zeichnet sich dadurch aus, dass sie trotz einer gewissen Festigkeit, die ausreicht, um das Garn zu einer nachfolgenden Textilmaschine zu transportieren, noch immer verzugsfähig ist. Das Vorgarn kann also mit Hilfe einer Verzugseinrichtung, z. B. dem Streckwerk, einer das Vorgarn verarbeitenden Textilmaschine, beispielsweise einer Ringspinnmaschine, verzogen werden, bevor es endgültig versponnen wird.

Im Bereich des Einlasses der Spinndüse ist in der Regel ein Faserführungselement angeordnet, über welches der Faserverband in die Spinndüse und schließlich in den Bereich des Garnbildungselements geführt wird, wobei als Garnbildungselemente Spindeln mit einem innenliegenden Abzugskanal Verwendung finden.

Im Bereich der die Einlassöffnung umgebenden Stirnseite der Spindel wird Druckluft über die Luftdüsen in die Wirbelkammer eingebracht, so dass sich letztendlich durch die entsprechende Ausrichtung der Luftdüsen die genannte rotierende Wirbelluftströmung ergibt. Dies führt dazu, dass aus dem das Faserführungselement verlassenden Faserverband einzelne außenliegende Fasern abgetrennt bzw. ein Stück weit aus dem Faserverband herausgezogen und über die Stirnseite der Spindel umgeschlagen werden. Im weiteren Verlauf rotieren diese Fasern auf der Oberfläche der Spindel. In der Folge werden durch die Vorwärtsbewegung der innenliegenden Kernfasern des Faserverbandes die rotierenden Fasern um die Kernfasern gewunden und dadurch das Garn gebildet.

Für die Garnbildung ist nun neben dem Druck der über die Luftdüsen eingebrachten Luft auch die Geometrie der Spinndüse, insbesondere der Spindel und der Wirbelkammer, von entscheidender Bedeutung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Luftspinnmaschine bzw. ein Verfahren vorzuschlagen, mit deren Hilfe ein qualitativ besonders hochwertiges Garn hergestellt werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Luftspinnmaschine sowie ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.

Erfindungsgemäß wird eine Luftspinnmaschine zur Herstellung eines Garns aus einem Faserverband vorgeschlagen, wobei die Luftspinnmaschine zumindest eine Spinndüse mit einer Wirbelkammer umfasst. Die Wirbelkammer besitzt einen Einlass in Form einer Öffnung, die vorzugsweise durch ein Faserführungselement begrenzt bzw. definiert wird, und über die der Faserverband während des Spinnbetriebs in die Wirbelkammer eingeführt bzw. durch den innerhalb der Wirbelkammer herrschenden Unterdruck eingesaugt wird.

Unter dem Spinnbetrieb wird im Rahmen der Erfindung der Betrieb der Luftspinnmaschine verstanden, in dem mit Hilfe der entsprechenden Spinndüse(n) ein Garn aus dem zugeführten Faserverband produziert und mit Hilfe einer Spulvorrichtung auf ein Hülse gewickelt wird. Im Gegensatz hierzu erfolgt während des oben genannten Anspinnvorgangs ein Verbindungsvorgang zwischen dem Faserverband und einem zuvor produzierten Garnende, der nötig ist, um den anschließenden Spinnbetrieb überhaupt zu ermöglichen.

In jedem Fall ist zwischen einer Außenfläche der vorzugsweise rotationssymmetrischen Spindel und einer der Spindel zugewandten Innenwandung der Wirbelkammer ein Ringspalt vorhanden, der einen Teil der Wirbelkammer bildet und in dem sich zumindest während des Spinnbetriebs die genannte Wirbelluftströmung ausbildet.

Schließlich umfasst die Spinndüse in der Regel eine Luftabsaugung, über die die zuvor über die Luftdüsen eingebrachte Luft wieder aus der Wirbelkammer austreten kann. Es entsteht im Bereich der Stirnseite der Spindel ein Luftbedarf, der über die Luftdüsen, über den Einlass der Wirbelkammer und über den Abzugskanal, über den das Garn aus der Spindel abgezogen wird, gedeckt wird.

Insbesondere die Luft, die entgegen der Transportrichtung des Garns innerhalb des Abzugskanals durch diesen strömt, hat einen negativen Effekt auf das Garn, da deren Strömungsrichtung der Bewegung des Garns entgegenwirkt und dieses bremst bzw. ungewünschte Kräfte auf die Faserenden ausübt.

Erfindungsgemäß wird daher nun vorgeschlagen, dass die Luftdüsen derart in Richtung der die Einlassöffnung umgebenden Stirnseite der Spindel ausgerichtet sind, dass ein Teil der während des Spinnbetriebs über die Luftdüsen eingebrachten Luft in den Ringspalt und der verbleibende Teil der genannten Luft in den Abzugskanal eintritt.

Mit anderen Worten ist die Ausrichtung der Luftdüsen also derart, dass ein Teil der über die Luftdüsen eingebrachten Druckluft zumindest ein Stück weit in den Abzugskanal gelangt und dort der in entgegengesetzter Richtung strebenden Luftströmung innerhalb des Abzugskanals entgegenwirkt. Je nach Luftdruck der die Luftdüsen verlassenden Luft und je nach Ausrichtung der Luftdüsen kann die in den Abzugskanal über die Einlassöffnung der Spindel eintretende Luft nun über den Abzugskanal austreten und somit die unerwünschte Luftströmung entgegen der Transportrichtung des Garns innerhalb des Abzugskanals verhindern.

Alternativ ist es ebenso denkbar, dass die über die Einlassöffnung eingebrachte Luft nur ein Stück weit in den Abzugskanal gelangt und dort durch die entgegenströmende Luft eine Richtungsumkehr erfährt. Im Abzugskanal herrschen in diesem Fall verschiedene Strömungsrichtungen der dort strömenden Luft, so dass zumindest ein Teil der aus den Luftdüsen stammenden Luft auch wieder entgegen der Transportrichtung des Garns aus der Spindel austreten kann.

In jedem Fall wird der entgegen der Transportrichtung des Garns in den Abzugskanal eintretenden Luft im Gegensatz zum Stand der Technik durch die über die Spinndüsen in Transportrichtung des Garns eingebrachte Luft eine Kraft entgegengesetzt. Diese Kraft reduziert schließlich den Volumenstrom der entgegen der Transportrichtung durch den Abzugskanal strömenden Luft gegenüber einer Lösung, in der die von den Luftdüsen eingebrachte Luft ausschließlich in den Ringspalt der Wirbelkammer abgegeben wird.

Einzelheiten zu möglichen Ausrichtungen der Luftdüsen werden im Folgenden noch näher erläutert.

Besondere Vorteile bringt es mit sich, wenn die Luftdüsen in einer die Einlassöffnung enthaltenden Ebene (die insbesondere senkrecht zu einer Längsachse der Spindel verläuft) jeweils zwischen der Einlassöffnung und einer parallel zu einer Mittelachse der jeweiligen Luftdüse verlaufenden Tangente der Innenwandung der Wirbelkammer verlaufen. Die Luftdüsen münden also nicht tangential in die Wirbelkammer. Vielmehr sind sie gegenüber einer tangentialen Anordnung parallel in Richtung der Längsachse der Spindel (die sich entlang des Abzugskanals erstreckt) verschoben, so dass sie sich im Vergleich zum Stand der Technik in radialer Richtung (bezogen auf die genannte Längsachse) näher an der Einlassöffnung der Spindel befinden. Hierdurch wird der gewünschte Effekt, dass ein Teil der über die Luftdüsen eingebrachten Luft in den Abzugskanal eintritt, begünstigt.

Vorteilhaft ist es, wenn die Luftdüsen als Bohrungen mit jeweils einer Mittelachse vorliegen. Zudem ist es von Vorteil, wenn der kürzeste senkrecht zur jeweiligen Mittelachse verlaufende Abstand a zwischen der entsprechenden Mittelachse und einer parallel zu dieser Mittelachse verlaufenden und die Längsachse der Spindel enthaltenen Bezugsebene der Formel a = d/2 + D/2 + b genügt. Hierbei ist d der Innendurchmesser der Luftdüse, D der Innendurchmesser des Abzugskanals in einem sich an die Einlassöffnung anschließenden zylindrischen Bereich und b der verbleibende Abstand zwischen der dem Abzugskanal zugewandten Innenseite einer Luftdüse und der dieser Luftdüse zugewandten Innenfläche der Spindel bzw. deren Abzugskanal im Bereich des der Einlassöffnung der Spindel nachgeordneten zylindrischen Abschnitts des Abzugskanals.

Ferner besitzt a einen Betrag von -0,7 mm bis 8,0 mm (bevorzugt von 0,0 mm bis 7,0 mm, besonders bevorzugt von 0,4 mm bis 6,5 mm). D besitzt einen Betrag von 0,4 mm bis 12,0 mm (bevorzugt von 0,6 mm bis 10,0 mm, besonders bevorzugt von 0,8 mm bis 8,0 mm) und d einen Betrag von 0,2 mm bis 2,0 mm (bevorzugt von 0,3 mm bis 1 ,5 mm, besonders bevorzugt von 0,4 mm bis 1 ,2 mm). Schließlich hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn b einen Betrag von -1 ,5 mm bis 5,0 mm (bevorzugt von - 1 ,0 mm bis 3,0 mm, besonders bevorzugt von -0,3 mm bis 2,0 mm) aufweist.

Handelt es sich bei der eingesetzten Spindel um eine Spindel zum Herstellen von Vorgarn (d. h. um Garn, das vor einem möglichen nachfolgenden Webschritt einem weiteren Spinnprozess unterzogen werden muss), so haben sich folgende Werte bewährt: a: 1 ,5 mm bis 8,0 mm (bevorzugt: 2,5 mm bis 6,5 mm, besonders bevorzugt: 3,5 mm bis 5,5 mm), b: -1 ,5 mm bis 5,0 mm (bevorzugt: -1 ,0 mm bis 3,0 mm, besonders bevorzugt: 0,0 mm bis 2,0 mm), d: 0,4 mm bis 2,0 mm (bevorzugt: 0,5 mm bis 1 ,2 mm, besonders bevorzugt: 0,6 mm bis 1 ,0 mm),

D: 2,0 mm bis 10,0 mm (bevorzugt: 4,0 mm bis 8,0 mm, besonders bevorzugt: 5,0 mm bis 7,0 mm).

Kommt hingegen eine Spindel zum Herstellen von herkömmlichem Garn zum Einsatz (d. h. Garn, das mit Hilfe einer Webmaschine ohne weiteren Spinnprozess zu einem Stoff verarbeitet werden kann), so haben sich folgende Werte als besonders vorteilhaft erwiesen: a: -0,7 mm bis 5,6 mm (bevorzugt: 0,0 mm bis 4,2 mm, besonders bevorzugt: 0,4 mm bis 3, 1 mm), b: -1 ,0 mm bis 3,5 mm (bevorzugt: -0,5 mm bis 2,75 mm, besonders bevorzugt: -0,25 mm bis 2,0 mm), d: 0,3 mm bis 1 ,2 mm (bevorzugt: 0,4 mm bis 0,8 mm, besonders bevorzugt: 0,5 mm bis 0,7 mm),

D: 0,4 mm bis 3,0 mm (bevorzugt: 0,6 mm bis 2,0 mm, besonders bevorzugt: 0,8 mm bis 1 ,5 mm).

Ebenso bringt es Vorteile mit sich, wenn b einen Betrag aufweist, der kleiner ist als der halbe Innendurchmessers D des Abzugskanals. Die jeweilige Luftdüse liegt in diesem Fall relativ nahe am Abzugskanal bzw. der Einlassöffnung der Spindel, so dass sichergestellt ist, dass ein Teil der über die Luftdüsen eingebrachten Luft in den Abzugskanal eintritt.

An dieser Stelle sei allgemein darauf hingewiesen, dass die Spinndüsen generell eine Luftaustrittsöffnung haben sollten, die bezogen auf die Längsachse der Spindel zwischen dem Einlass der Wirbelkammer und der Einlassöffnung der Spindel liegen sollten.

Vorteilhaft ist es zudem, wenn b einen Betrag aufweist, der kleiner ist als die Wandstärke der Spindel in einem sich an die Einlassöffnung anschließenden zylindrischen Bereich der Spindel. Unter der Wandstärke ist hierbei die bezogen auf die Längsachse der Spindel verlaufende radiale Dicke der Spindelwandung zu verstehen. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn b einen Betrag aufweist, der zwischen 50 % und 90 % des Betrags der genannten Wandstärke aufweist.

Vorteile bringt es zudem mit sich, wenn die Luftdüsen als Bohrungen ausgebildet sind, wobei sich eine gedachte geradlinige Verlängerung der jeweiligen Luftdüse mit der Spindel, d.h. mit deren den Abzugskanal begrenzenden Spindelwandung, schneidet. Im Gegensatz hierzu ist es im Stand der Technik üblich, dass die genannte Verlängerung durch den Ringspalt der Wirbelkammer verläuft, ohne hierbei auf die Spindel zu treffen. Die eine zylindrische Form aufweisende Verlängerung kann die Spindel dabei derart schneiden, dass die senkrecht zur Verlängerung verlaufende Schnittfläche eine Trogform aufweist. Insbesondere kann es von Vorteil sein, wenn die Luftdüsen derart ausgerichtet sind, dass zwar die gedachte Verlängerung der Spinndüsen eine Schnittfläche mit der Spindel aufweist, die gedachte geradlinige Verlängerung der Mittelachse die Spindel jedoch passiert, ohne diese zu schneiden.

Insbesondere ist es jedoch vorteilhaft, wenn sich eine gedachte geradlinige Verlängerung der Mittelachse der jeweiligen Luftdüse mit der Spindel schneidet. In diesem Fall liegt die Mittelachse und damit auch die entsprechende Luftdüse besonders nahe an der Spindel bzw. deren Einlassöffnung, so dass besonders zuverlässig sichergestellt ist, dass die aus den Luftdüsen austretende Luft teilweise in den Abzugskanal eintritt.

Generell kann sich die Verlängerung der Mittelachse der jeweiligen Luftdüse bzw. die Verlängerung der Luftdüse selbst mit der Spindel im Bereich deren Außenfläche schneiden.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Verlängerung der jeweiligen Mittelachse die Spindel im Bereich einer Spindelwandung schneidet, ohne hierbei eine den Abzugskanal begrenzende Innenfläche der Spindel zu schneiden. In diesem Fall würde nämlich ein zu großer Teil der über die Luftdüsen eingebrachten Luft in den Abzugskanal eintreten, so dass die Aufrechterhaltung der Wirbelluftströmung außerhalb der Spindel gefährdet wäre.

Vorteilhaft ist es zudem, wenn die gedachte Verlängerung der jeweiligen Luftdüse und/oder die gedachte Verlängerung der Mittelachse der jeweiligen Bohrung die Spindel im Bereich deren Stirnseite schneidet. Vorteile kann es ebenso mit sich bringen, wenn insbesondere die Verlängerung der jeweiligen Luftdüse die Spindel im Bereich der Stirnseite und im Bereich deren Außenfläche schneidet. Die Verlängerung kann die Spindel beispielsweise zunächst im Bereich der Stirnseite und im weiteren Verlauf, aufgrund der windschiefen Stellung von Bohrung und Abzugskanal, im Bereich der Spindelwandung schneiden. Das in der Einleitung bereits angesprochene Verfahren zeichnet sich schließlich dadurch aus, dass die Luft, die während des Spinnbetriebs einer entsprechenden Luftspinnmaschine mit Hilfe von Luftdüsen in die Wirbelkammer eingebracht wird, teilweise in den bereits beschriebenen Ringspalt und teilweise in den Abzugskanal eintritt. Hinsichtlich der diesbezüglichen Vorteile wird auf die bisherige und nachfolgende Beschreibung verwiesen.

Ferner sei an dieser Stelle explizit darauf hingewiesen, dass die Luftspinnmaschine eine oder mehrere der bisher oder nachfolgend beschriebenen Merkmale aufweisen kann. Ebenso kann die bisher beschriebene Luftspinnmaschine eine Steuer- und/oder Regeleinheit aufweisen, die ausgebildet ist, die Luftspinnmaschine gemäß dem im Rahmen der vorliegenden Erfindung beschriebenen Verfahren zu betreiben.

Besondere Vorteile bringt es mit sich, wenn die mit Hilfe der Luftdüsen während des Spinnbetriebs in die Wirbelkammer eingebrachte Luft zumindest teilweise auf eine die Einlassöffnung der Spindel umgebende Stirnseite der Spindel trifft und hierbei von der Spindel auf die genannte Weise aufgeteilt wird. Die Stirnseite, die im Allgemeinen in einer Draufsicht als Ring ausgebildet sein sollte, wirkt in diesem Fall als Art Prallfläche, gegen die die Luft trifft und hierbei in die beiden Fraktionen aufgeteilt wird, die entweder in den Ringspalt oder den Abzugskanal eintreten. Während zwar auch andere Möglichkeiten der Luftaufteilung nicht ausgeschlossen sind, ist diese Möglichkeit in konstruktiver Hinsicht ausschließlich durch die Lage und Ausrichtung der Luftdüsen zu bewerkstelligen.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Luft mit Hilfe der Luftdüsen während des Spinnbetriebs derart in die Wirbelkammer eingebracht wird, dass der überwiegende Teil der eingebrachten Luft in den Ringspalt eintritt. Die über die Luftdüsen einströmende Luft bewirkt damit hauptsächlich die für die Garnproduktion nötige Wirbelluftströmung innerhalb der Wirbelkammer, während der restliche Anteil in den Abzugskanal eintritt und hierbei die entgegen der Transportrichtung des Garns durch den Abzugskanal strömende Luftströmung unterbindet oder zumindest gegenüber dem Stand der Technik verringert. Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Luft mit Hilfe der Luftdüsen während des Spinnbetriebs derart in die Wirbelkammer eingebracht wird, dass maximal 30 %, bevorzugt maximal 10 %, besonders bevorzugt maximal 5 %, der eingebrachten Luft in den Abzugskanal eintritt. Der verbleibende Teil tritt in den Ringspalt ein und verlässt die Spinndüse schließlich über eine entsprechende Absaugung.

Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen, jeweils schematisch:

Figur 1 eine Seitenansicht eines Ausschnitts einer Luftspinnmaschine,

Figur 2 einen Querschnitt eines Ausschnitts einer bekannten Spinndüse,

Figur 3 eine Schnittdarstellung der in Figur 2 gezeigten und entlang der

Schnittfläche S geschnittenen Spinndüse,

Figuren 4a, b Schnittdarstellungen erfindungsgemäßer Spinndüsen,

Figur 5 eine mögliche Luftströmung innerhalb der in Figur 4b gezeigten

Spinndüse,

Figur 6 einen Ausschnitt von Figur 4a,

Figuren 7a, b eine Draufsicht auf eine Spinndüse im Bereich des Faserführungselements,

Figur 8 eine Seitenansicht eines Ausschnitts einer Luftspinnmaschine, und

Figur 8 eine Draufssicht eines Ausschnitts einer Luftspinnmaschine.

Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Ausschnitts einer Luftspinnmaschine. Die Luftspinnmaschine kann bei Bedarf ein Streckwerk mit mehreren Streckwerkswalzen 21 und bei Bedarf einzelnen Riemchen 22 umfassen, wobei das Streckwerk während des Spinnbetriebs mit einem Faserverband 1 , beispielsweise in Form eines doublierten Streckenbands, beliefert wird.

Ferner umfasst die gezeigte Luftspinnmaschine eine oder mehrere benachbart zueinander angeordneten Spinndüsen 2 mit jeweils einer innenliegenden Wirbelkammer 3, in welcher der Faserverband 1 bzw. mindestens ein Teil der Fasern des Faserverbands 1 mit einer Drehung versehen wird (die genaue Wirkungsweise der Spinndüse 2 wird im Folgenden noch näher beschrieben).

Darüber hinaus kann die Luftspinnmaschine mehrere zusammenwirkende Abzugswalzen 25 sowie eine den Abzugswalzen 25 nachgeschaltete Aufwindevorrichtung (nicht dargestellt) umfassen, mit deren Hilfe das die Spinndüse 2 über einen Auslass 26 verlassende Garn 27 auf eine Hülse 23 aufgespult werden kann, um eine Spule 24 zu bilden. Die erfindungsgemäße Luftspinnmaschine muss nicht zwangsweise ein Streckwerk aufweisen, wie dies in Figur 1 dargestellt ist. Auch sind die Abzugswalzen 25 nicht zwingend notwendig.

Die gezeigte Spinnmaschine arbeitet nach einem Luftspinnverfahren. Zur Bildung des Garns 27 wird der Faserverband 1 über einen Einlass 4, in dem vorzugsweise ein so genanntes Faserführungselement 20 angeordnet ist, in die Wirbelkammer 3 der Spinndüse 2 geführt (siehe auch Figur 2). Dort erhält es eine Drehung, d. h. mindestens ein Teil der freien Faserenden des Faserverbands 1 wird von einer Luftströmung, die durch entsprechend in einer die Wirbelkammer 3 umgebenden Wirbelkammerwandung 29 angeordnete Luftdüsen 10 erzeugt wird, erfasst. Ein Teil der Fasern wird hierbei aus dem Faserverband 1 zumindest ein Stück weit herausgezogen und um die Spitze eines in die Wirbelkammer 3 ragenden und als Spindel 6 vorliegenden Garnbildungselements gewunden. Dadurch, dass der Faserverband 1 durch eine im Bereich der in Richtung des Einlasses 4 weisenden Stirnseite 13 der Spindel 6 angeordnete Einlassöffnung 5 über einen innerhalb der Spindel 6 angeordneten Abzugskanal 12 aus der Wirbelkammer 3 abgezogen wird, werden schließlich auch die freien Faserenden in Richtung der Einlassöffnung 5 gezogen und schlingen sich dabei als sogenannte Umwindefasern um die zentral verlaufenden Kernfasern - resultierend in einem die gewünschte Drehung aufweisenden Garn 27.

Generell sei an dieser Stelle klargestellt, dass es sich bei dem hergestellten Garn 27 grundsätzlich um einen beliebigen Faserverbund handeln kann, der sich dadurch auszeichnet, dass ein außenliegender Teil der Fasern (sogenannte Umwindefasern) um einen inneren, vorzugsweise ungedrehten Teil der Fasern, herumgeschlungen ist, um dem Garn 27 die gewünschte Festigkeit zu verleihen.

Umfasst ist von der Erfindung also auch eine Luftspinnmaschine, mit deren Hilfe sich sogenanntes Vorgarn herstellen lässt. Bei Vorgarn handelt es sich um ein Garn 27 mit einem relativ geringen Anteil an Umwindefasern, bzw. um ein Garn 27, bei dem die Umwindefasern relativ locker um den inneren Kern geschlungen sind, so dass das Garn 27 verzugsfähig bleibt. Dies ist dann entscheidend, wenn das hergestellte Garn 27 an einer nachfolgenden Textilmaschine (beispielsweise einer Ringspinnmaschine) nochmals mit Hilfe eines Streckwerks verzogen werden soll bzw. muss, um entsprechend weiterverarbeitet werden zu können.

Im Hinblick auf die Luftdüsen 10 sei an dieser Stelle zudem rein vorsorglich erwähnt, dass diese in der Regel so ausgerichtet sein sollten, dass sie gemeinsam eine gleichgerichtete Luftströmung mit einem einheitlichen Drehsinn erzeugen. Vorzugsweise sind die einzelnen Luftdüsen 10 hierbei rotationssymmetrisch zueinander angeordnet.

Ferner zeigt Figur 2, dass zwischen der Außenfläche 7 der Spindel 6 und der Innenwandung 8 der Wirbelkammer 3 (d. h. der in Richtung Spindel 6 weisenden Fläche der Wirbelkammerwandung 29) ein Ringspalt 9 gebildet ist, der vorzugsweise zumindest großteils rotationssymmetrisch zur Längsachse 1 1 der Spindel 6 verläuft. Über diesen Ringspalt 9 verlässt bei den bisher bekannten Lösungen die gesamte über die Luftdüsen 10 eingebrachte Luft 28 die Wirbelkammer 3, wobei die Luft 28 in der Regel über eine nicht gezeigte Luftabsaugung aus dem Ringspalt 9 nach unten (bezogen auf Figur 2) hin abgezogen wird.

In diesem Zusammenhang sei auch auf Figur 3 verwiesen, die einen Schnitt der in Figur 2 gezeigten Spinndüse 2 entlang der Schnittebene S zeigt. Die Luftdüsen 10 sind aufgrund der besseren Darstellbarkeit in die Schnittebene S projiziert. Gleiches gilt auch für die im Folgenden noch näher beschriebenen Figuren 4 bis 6.

Wie Figur 2 zu entnehmen ist, sind die im Stand der Technik bekannten Luftdüsen 10 explizit so ausgerichtet, dass die eingebrachte Luft 28 ausschließlich in den Ringspalt 9 zwischen Wirbelkammerwandung 29 und Spindel 6 gelangt, da man sich hiervon eine besonders homogene Wirbelluftströmung erhoffte (dies ist im Übrigen auch der Grund, warum die im Stand der Technik bekannten Luftdüsen 10 tangential in die Wirbelkammer 3 münden). Die gedachte Verlängerung 16 der Mittelachse 14 der jeweiligen Luftdüse 10 (von denen aus Übersichtsgründen in den Figuren 3 bis 6 immer nur eine von mehreren gezeigt ist) schneidet die Spindelwandung 17 in diesem Fall nicht.

Während der hieraus resultierende Unterdruck im Bereich des Faserführungselements 20 wichtig ist, um den Faserverband 1 über den Einlass 4 in die Spinndüse 2 zu ziehen, bewirkt er auch eine unerwünschte Luftströmung, die sich vom Auslass 26 der Spinndüse 2 durch den durch eine Innenfläche 18 der Spindel 6 begrenzten Abzugskanal 12 in Richtung der Einlassöffnung 5 der Spindel 6 erstreckt, und die eine negative Beeinträchtigung der Garnqualität zur Folge hat.

Im Gegensatz zum Stand der Technik wird daher nun vorgeschlagen, dass die Luftdüsen 10 derart ausgerichtet sind, dass die über die Luftdüsen 10 in die Wirbelkammer 3 eingebrachte Luft 28 teilweise in den Ringspalt 9 und teilweise über die Einlassöffnung 5 in den Abzugskanal 12 eintritt.

Mögliche Ausrichtungen zeigen die Figuren 4a und 4b, die prinzipiell der in Figur 3 gezeigten Darstellung entsprechen (d. h. auch hier sind die Luftdüsen 10 in die Schnittebene projiziert).

Im Gegensatz zu der Ausrichtung der in Figur 3 gezeigten Luftdüsen 10 sind die in den Figuren 4a und 4b gezeigten Luftdüsen 10 in Richtung des Abzugskanals 12 verschoben, so dass sie nicht mehr tangential in die Wirbelkammer 3 münden. Während die Verschiebung in Figur 4a derart erfolgte, dass die gedachte Verlängerung16 der Mittelachse 14 der jeweiligen Luftdüse 10 außerhalb der Spindel 6 verläuft, schneidet die genannte Verlängerung! 6 die Spindelwandung 17 im Fall von Figur 4b. In beiden Fällen ist die Luftdüse 10 jedoch derart ausgerichtet, dass deren gedachte Verlängerung 15 die Spindelwandung 17 schneidet. Die genannte Verlängerung 15 der Luftdüse 10 und die Stirnseite 13 der Spindel 6 überlappen sich also in der in den Figuren 4a und 4b gezeigten Draufsicht.

Die Wirkung dieser Ausrichtung zeigt nun schematisch Figur 5, in der die in Figur 4b gezeigte Variante dargestellt ist. Wie dem bildlich dargestellten Verlauf der Luft 28 zu entnehmen ist, gelangt ein Teil der über die Luftdüsen 10 in die Wirbelkammer 3 eingebrachten Luft 28 in den Ringspalt 9, während der verbleibende Teil der Luft 28 in den Abzugskanal 12 gelangt. Dieser Anteil der eingebrachten Luft 28 bewirkt nun, dass keine oder nur noch verhältnismäßig wenig Luft 28 entgegen der Transportrichtung des Garns 27 durch den Abzugskanal 12 (d. h. vom Auslass 26 der Spinndüse 2 in Richtung der Einlassöffnung 5 der Spindel 6) strömen kann. Hierdurch wird die Herstellung eines Garns 27 mit besonders hoher Qualität möglich.

Mögliche vorteilhafte Abmessungen zeigt Figur 6, die aus Übersichtsgründen nur einen Ausschnitt einer den Figuren 4 und 5 entsprechenden Schnittdarstellung widergibt.

Wie bereits in der obigen Beschreibung ausgeführt, ist es von Vorteil, wenn der Innendurchmesser D des Abzugskanals 12 im Bereich eines der Einlassöffnung 5 der Spindel 6 nachfolgenden Abschnitts bei einer Spindel 6 zum Spinnen von herkömmlichem Garn einen Betrag von 0,4 mm bis 3,0 mm und bei einer Spindel 6 zum Spinnen von Vorgarn einen Betrag von 2,0 mm bis 10,0 mm aufweist, wobei der Innendurchmesser d der Spinndüsen 2 vorzugsweise einen Betrag von 0,2 mm bis 2,0 mm besitzen sollte.

Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der kürzeste senkrecht zur jeweiligen Mittelachse 14 verlaufende Abstand a zwischen der entsprechenden Mittelachse 14 und einer parallel zu dieser Mittelachse 14 verlaufenden und die Längsachse 1 1 des Abzugskanals 12 enthaltenen Bezugsebene B (siehe Figur 6) einen Betrag aufweist, der beim Spinnen von herkömmlichem Garn -0,7 mm bis 5,6 mm und beim Spinnen von Vorgarn 1 ,5 bis 8,0 mm besitzt. Dieser Wert setzt sich wiederum zusammen aus dem halben Innendurchmesser d der Luftdüse 10 und dem halben Innendurchmesser D des Abzugskanals 12 sowie einem Abstand b, dessen Betrag -1 ,5 mm bis 5,0 mm beträgt. Insbesondere sollte b dabei einen Betrag aufweisen, der kleiner ist als der Betrag der in Figur 6 ebenfalls kenntlich gemachten Wandstärke W der Spindelwandung 17.

Schließlich zeigt Figur 6, dass die Luftdüsen 10 vorzugsweise um einen gewissen Betrag und bezogen auf eine Tangente 19 der Innenwandung 8 der Wirbelkammer 3 in Richtung der Längsachse 1 1 der Spindel 6 versetzt angeordnet sein sollte.

Abschließend sei auf die Figuren 7 und 8 verwiesen, die einen weiteren vorteilhaften Aspekt einer neuen Luftspinnmaschine betreffen. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die räumliche Ausrichtung beim Großteil der Figuren durch ein Koordinatensystem dargestellt ist, wobei auf die mehrfache Darstellung bei Figuren mit gleichem Blickwinkel (z. B. Figuren 1 und 8 bzw. 3 bis 6 aus Übersichtsgründen verzichtet wurde).

Wie ein Vergleich der Figuren 7a (Stand der Technik darstellt) und 7b (neu) zeigt, kann es von Vorteil sein, wenn das Faserführungselement 20 um die X-Achse verdreht angeordnet ist. In diesem Fall erfolgt eine Umlenkung des Faserverbands 1 in Z-Richtung, d. h. in eine Richtung, die parallel zu den Drehachsen der Streckwerkswalzen 21 verläuft, sobald der Faserverband 1 das Faserführungselement 20 passiert.

Zusätzlich oder alternativ kann es auch von Vorteil sein, wenn die Spinndüse 2 aus der in den Figuren 1 und 8 gezeigten Lage um die Z-Achse gekippt wird, so dass die Längsachse 1 1 der Spindel 6 und die Transportrichtung des Faserverbands 1 innerhalb des Streckwerks nicht mehr parallel verlaufen, wobei ein entsprechender Neigungswinkel zwischen 0° und 15° bevorzugt wird.

Schließlich ist es auch denkbar, dass die Spinndüse 2 um die Y-Achse gekippt oder entlang der Z- und/oder Y-Achse verschoben wird. Der Versatz in Richtung der Y-Achse sollte maximal 10 mm betragen, wobei der Versatz auf die Ausführung bezogen ist, in der der das Streckwerk passierende Faserverband 1 und die Längsachse 1 1 der Spindel 6 kolinear verlaufen. In diesem Zusammenhang sei abschließend auf Figur 9 verwiesen. Diese zeigt prinzipiell eine Draufsicht des in Figur 8 gezeigten Ausschnitts, wobei zusätzlich eine Führung 30 für den Faserverband 1 dargestellt ist. Die Führung 30 (von denen auch mehrere vorhanden sein können) dient der Führung des Faserverbands 1 auf seinem Weg in bzw. durch das Streckwerk, wobei die Führung 30 sicherstellt, dass der Faserverband 1 einerseits seinen vorgegebenen Weg nimmt und anderseits (z. B. durch eine Trichterform der Führung 30) in vorgegebenem Maß seitlich zusammengedrückt wird.

Ferner zeigt Figur 9, dass es bisher üblich war, die Spinndüse 2 derart zu platzieren, dass der Faserverband 1 in etwa kolinear mit der Längsachse 1 1 der Spindel 6 in die Spinndüse 2 bzw. den Einlass 4 der Wirbelkammer 3 einläuft.

Wie oben bereits angedeutet, kann es jedoch auch von Vorteil sein, wenn die Spinndüse 2 im Vergleich zu Figur 9 bei gleichbleibender Lage der Streckwerkswalzen 21 in Z- Achse zu verschieben (bezogen auf Figur 9: nach unten oder nach oben), wobei der Betrag der Verschiebung vorzugsweise zwischen 2 mm und 30 mm liegen sollte, d. h. der kleinste Abstand zwischen der Längsachse 1 1 der Spindel 6 und einer Mittellinie des Faserverbands 1 sollte zwischen 2 mm und 30 mm betragen.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine beliebige Kombination der beschriebenen Merkmale, auch wenn sie in unterschiedlichen Teilen der Beschreibung bzw. den Ansprüchen oder in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.

Bezugszeichenliste

1 Faserverband

2 Spinndüse

3 Wirbelkammer

4 Einlass der Wirbelkammer

5 Einlassöffnung der Spindel

6 Spindel

7 Außenfläche der Spindel

8 Innenwandung der Wirbelkammer

9 Ringspalt

10 Luftdüse

1 1 Längsachse der Spindel

12 Abzugskanal

13 Stirnseite der Spindel

14 Mittelachse der Luftdüsen

15 gedachte Verlängerung der Luftdüse

16 gedachte Verlängerung der Mittelachse der Luftdüse

17 Spindelwandung

18 Innenfläche der Spindel

19 Tangente der Innenwandung der Wirbelkammer

20 Faserführungselement

21 Streckwerkswalzen

22 Riemchen

23 Hülse

24 Spule

25 Abzugswalze

26 Auslass

27 Garn

28 Luft

29 Wirbelkammerwandung

30 Führung für den Faserverband W Wandstärke der Spindel

d Innendurchmesser der Luftdüse

D Innendurchmesser des Abzugskanals in einem sich an die Einlassöffnung anschließenden zylindrischen Bereich

B Bezugsebene

S Schnittebene