Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Faservereinzelung eines zugeführten Fa serbandendes sowie eine Spinneinrichtung umfassend eine solche Vorrichtung und ein Verfahren zum Spinnen eines Fadens mittels der Spinneinrichtung.

Die Faservereinzelung ist eine essentielle Vorstufe zum Spinnen eines Fadens aus vereinzelten Fasern wie im Besonderen bei Offenend-Spinnverfahren. Offenend-Spinnverfahren zeichnen sich gegenüber anderen Spinnverfahren wie beispielsweise dem Ringspinnen dadurch aus, dass ein aus parallelisierten Fasern bestehendes Faserband in Einzelfasern aufgelöst und diese Ein zelfasern an ein offenes Ende eines gesponnenen Fadens angesponnen werden. Ein solches Offenend-Spinnverfahren ist beispielsweise durch das Rotorspinnverfahren abgebildet. Beim Ro torspinnverfahren wird ein aus parallelisierten Fasern bestehendes Faserbandende einer rotie renden Auflösewalze zugeführt, welche die Einzelfasern aus dem Faserbandende herauslöst, mitnimmt und einem zu einem Spinnrotor führenden Faserleitkanal zuführt. Die über den Faser leitkanal dem Spinnrotor zugeführten Einzelfasern rutschen entlang einer von der Rotortasse des Spinnrotors ausgebildeten Faserrutschwand in eine Rotorrille des umlaufenden Spinnrotors, in welcher sie gesammelt und zur gewünschten Garnfeinheit rückdubliert werden sowie über welche Rotorrille die Faseransammlung einem Fadenende zum Spinnen eines Fadens zugeführt werden. Ein solches Offenend-Rotorspinnverfahren ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2008 050 071 A1 bekannt.

Zu den Offenend-Spinnverfahren zählt des Weiteren das Luftspinnverfahren. Im Gegensatz zu dem Rotorspinnverfahren, welches auf einem aeromechanischen Prinzip beruht, basiert das Luft spinnverfahren auf einem aerodynamischen Prinzip. Bei dem Luftspinnverfahren wird einer Luft spinndüseneinheit ein definiert verzogenes Faserband zugeführt. Der Verzug bewirkt eine Ver kleinerung der Fasermenge pro Längeneinheit. Die Luftspinndüseneinheit umfasst einen Faser bandeingang mit nachgeschalteten Injektordüsen zum Erzeugen einer Wirbelströmung in einer Wirbelkammer, in welcher ein Konus eines Fadenbildungselements hineinragt, wobei durch den Konus ein Fadenleitkanal hindurchgeht, durch welchen der gesponnene Faden aus der Luftdü senspinneinheit abgeführt werden kann. Mittels der in der Wirbelkammer erzeugten Wirbelströ mung legen sich Randfasern des aus parallelisierten Fasern bestehenden zugeführten Faser bandes um den Konus herum, ohne sich aus dem Faserverbund vollständig herauszulösen. Die Kernfasern werden in den Fadenleitkanal geführt. Im Eingangsbereich des Fadenleitkanals be wirkt die Transportbewegung der Kernfasern in den Fadenleitkanal ein Mitschleppen der um den Konus herumliegenden Randfasern derart, dass sich diese Randfasern um die parallelisierten Kernfasern herumwinden und sogenannte Umwindefasern ausformen, womit ein Faden aus den parallelisierten Kernfasern und den Umwindefasern gesponnen ist. Ein solches Luftspinnverfah- ren ist beispielsweise aus der Druckschrift EP 1 584 715 A1 bekannt. Beim Luftspinnverfahren wird allerdings keine vollständige Vereinzelung des zugeführten Faserbandes erreicht.

Der Vorgang der Faservereinzelung, ob vollständig wie bei Rotorspinnverfahren oder teilweise wie beim Luftspinnverfahren, ist hinsichtlich der erreichbaren Qualität eines Spinnfadens von gro ßer Bedeutung. Die mittels einer Auflösewalze erreichbare Faservereinzelung beim Rotorspinn verfahren bedingt einen entsprechenden Bauraum einnehmende Auflösewalzeneinrichtung auf weisend eine Vielzahl an komplex ausgestalteten Komponenten. Selbiges gilt für die Luftspinn düseneinheit beim Luftspinnverfahren.

Mit der vorliegenden Erfindung soll eine alternative, vereinfachtere Vorrichtung zur Faserverein zelung insbesondere mit weniger komplexeren Komponenten sowie eine Spinneinrichtung und ein Verfahren zum Spinnen eines Fadens unter Verwendung der Vorrichtung bzw. der Spinnein richtung vorgeschlagen werden.

Die mit der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Vorrichtung zur Faservereinzelung umfasst einen druckbeaufschlagbaren Hohlkörperabschnitt mit einem Eingangskanalsegment zum fluid begleiteten Aufnehmen und Führen eines zugeführten Faserbandendes in Richtung eines nach geschalteten Auflösekanalsegments und das Auflösekanalsegment, welcher dem Eingangska nalsegment in Führungsrichtung des Faserbandendes nachgelagert und mit dem Eingangska nalsegment kommunizierend angeordnet und zum Auflösen des fluidbegleiteten zugeführten Fa serbandendes in Einzelfasern ausgebildet ist. Erfindungsgemäß bildet das Auflösekanalsegment einen mit dem Eingangskanalsegment kommunizierenden ringförmigen Kanal aus, weichereinen Kanaleingang mit einer ersten Durchgangsbreite und einen in Führungsrichtung des Faserban des davon beabstandeten Kanalausgang mit einer zweiten Durchgangsbreite aufweist, wobei sich die Durchgangsbreite des ringförmigen Kanals in einem Abschnitt von der ersten Durch gangsbreite bis zu einer mittleren Durchgangsbreite einer zwischen dem Kanaleingang und dem Kanalausgang angeordneten Kanalmitte stetig oder abschnittsweise derart verjüngt, dass die mittlere Durchgangsbreite kleiner als die erste Durchgangsbreite ist. Mit anderen Worten verengt sich der ringförmige Kanal vom Kanaleingang, insbesondere kontinuierlich oder stufenweise, in Richtung der Kanalmitte. Die erfindungsgemäße Geometriegestaltung des Auflösekanalseg ments ermöglicht eine, insbesondere zunehmende, Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des das Faserbandende begleitenden Fluids in Richtung der Kanalmitte, wodurch das insbeson dere aus parallelisierten Fasern bestehende zugeführte Faserband in Einzelfasern aufgelöst wer den kann. Ferner kann in vorteilhafter weise eine Streckung der sich herauslösenden und aufge lösten Einzelfasern erreicht werden, wenn der ringförmige Kanal zwischen Kanaleingang und Ka nalmitte eine solche Innenoberfläche aufweist, welche zur Erzeugung einer laminaren Fluidströ mung geeignet ist. In besonders bevorzugter Weise ist die diesen ringförmigen Kanalabschnitt begrenzende Innenoberfläche kantenfrei ausgestaltet. Unter kantenfrei ist im Sinne der vorlie genden Erfindung ein solcher Übergang zwischen zwei Oberflächenabschnitten zu verstehen, dass turbulente Strömungen weitestgehend vermieden werden können. Beispielsweise kann dies mit einer möglichst kontinuierlich verlaufenden Verringerung der Durchgangsbreite des ringförmi gen Kanals zwischen dem Kanaleingang und der Kanalmitte, insbesondere von dem Kanalein gang bis zu der Kanalmitte, erzielt werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Eingangska nalsegment einen konisch zulaufenden Aufnahmeabschnitt für das Faserband auf. Dadurch kann das Faserband zuverlässig zugeführt und bereits mit einer sich erhöhenden Strömungsgeschwin digkeit in Richtung des ringförmigen Kanals beaufschlagt geführt werden. Dies erlaubt eine ge ringfügige Vorstreckung des Faserbandes, ausreichend um potentielle Faserknäuel bei der Zu führung des Faserbandes zu vermeiden. Eine sich in Führungsrichtung erstreckende Länge des Eingangskanalsegments kann dabei in Abhängigkeit des aufzulösenden Fasermaterials geeignet ausgewählt sein.

Weiter bevorzugt umfasst das Eingangskanalsegment einen sich an den konisch zulaufenden Aufnahmeabschnitt anschließenden durchmessergleichen, zylindrischen Durchgangsabschnitt zur Übergabe des Faserbandendes an den Kanaleingang. Abhängig von der sich in Führungs richtung erstreckenden Länge des durchmessergleichen, zylindrischen Durchgangsabschnitts kann die Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit bedarfsgerecht auf das aufzulösende Faser material abgestimmt werden. In weiter bevorzugter Ausgestaltung kann wenigstens das den zy lindrischen Durchgangsabschnitt umfassende Bauteil der Vorrichtung oder alternativ das Ein gangskanalsegment ein auswechselbares Bauteil ausbilden, um eine Variabilität der Vorrichtung hinsichtlich verschiedener aufzulösender Fasermaterialien gewährleisten zu können.

Vorzugsweise ist ein Innendurchmesser des Kanaleingangs kleiner als ein dazu korrespondie render Innendurchmesser der Kanalmitte. Der Innenbereich des ringförmigen Kanals nimmt dabei eine querschnittliche Kegelform mit der Konusspitze im Bereich des Kanaleingangs und der Ke gelgrundfläche im Bereich der Kanalmitte ein. Eine solche Kegelform begünstigt das Herauslösen der Einzelfasern aus dem Faserband mit Eintritt des Faserbandendes in den Kanaleingang.

In bevorzugter Weise ist ein Kernelement in dem Durchgang des Auflösekanalsegments zur Aus bildung des ringförmigen Kanals gelagert. Das Kernelement weist folglich eine solche äußere Gestalt auf, dass zwischen einer innenseitigen Oberfläche bzw. Innenwandung des Auflöseka nalsegments und der außenseitigen Oberfläche bzw. Außenwandung des Kernelements ein den ringförmigen Kanal ausbildender Ringspalt mit einer wie vorstehend beschriebenen Durchgangs breite ausgebildet ist, durch welchen das Faserband bzw. die aufgelösten Einzelfasern fluidbe gleitend durchgeleitet werden können.

Weiter bevorzugt wird das Kernelement über wenigstens ein das Auflösekanalsegment mit dem Kernelement verbindende Lagerelement gelagert. Das Lagerelement erstreckt sich folglich von der Innenwandung des Durchgangs des Auflösekanalsegments bis zu der gegenüberliegenden Außenwandung des Kernelements. Das Lagerelement kann innerhalb des ringförmigen Kanals an gewünschter Stelle angeordnet sein. Das Lagerelement weist zur Verringerung eines stören den Einflusses auf die Fluidströmung vorzugsweise eine aerodynamische Form auf. Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter einer aerodynamischen Form eine solche Form verstanden, welche geeignet ist, möglichst geringe bis keine Verwirbelungen zur Vermeidung einer turbulen ten Strömung in der Fluidströmung zu verursachen. Beispielsweise kann das Lagerelement durch einen möglichst aerodynamischen Steg ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Lagerelement querschnittlich eine in Führungsrichtung des Faserbandes bzw. der Einzelfasern verlaufende Tropfenform ausmachen, welche weiter bevorzugt derart ausgestaltet und angeordnet ist, dass die Tropfenspitze entgegen der Führungsrichtung des Faserbandes bzw. der Einzelfasern und die kugelförmige Tropfenseite in Führungsrichtung weist. In bevorzugter weise kann die tropfen artige Ausgestaltung des Lagerelements alternativ oder zusätzlich quer zu der Führungsrichtung, also zwischen Kernelement und dem Auflösekanalsegment verlaufen. Dabei ist die T ropfenspitze mit dem Kernelement und der Tropfengrund mit der Innenwandung des Durchgangs des Auflö sekanalsegments verbunden. Die tropfenartige Ausgestaltung des Lagerelements verringert die Gefahr des Umwindens bzw. Umwickeln des Lagerelements mit Fasern, welches zu einem Ver stopfen des Auflösekanalsegments führen kann. Weiter bevorzugt ist die in Führungsrichtung verlaufende Erstreckungslänge des Lagerelements größer als die größte Faserlänge der aufzu lösenden Einzelfasern des zugeführten Faserbandes. Dies erlaubt eine weitere Reduzierung des Faserwickelrisikos. Das Lagerelement kann in bevorzugter Weise ein in Richtung des Eingangskanalsegments wei sendes stirnseitiges Ende aufweisen, welches in einem Durchgangsbereich des Eingangska nalsegments angeordnet ist, wobei sich das Lagerelement entlang der Führungsrichtung bis in das Auflösekanalsegment erstreckt. Mit anderen Worten erstreckt sich das Lagerelement in radi aler Richtung der Vorrichtung sowohl von der Innenwandung des Durchgangs des Eingangska nalsegments als auch von der Innenwandung des Durchgangs des Auflösekanalsegments bis zu der gegenüberliegenden Außenwandung des Kernelements. Alternativ dazu kann sich das La gerelement mit seinem stirnseitigen Ende von einer den Kanaleingang umfassenden Ebene in Führungsrichtung erstrecken, wobei das Lagerelement ausschließlich in dem Durchgangsbereich des Auflösekanalsegments angeordnet ist. Weiterhin bevorzugt kann das Lagerelement als eine von einer Innenwandung des Durchgangs des Eingangskanalsegments und/oder des Auflöseka nalsegments zu der Außenoberfläche des Kernelements führende Rampe für das dem Kernele ment zuzuführende Faserband ausgebildet sein. Die Rampe verbindet folglich entlang der Füh rungsrichtung die Oberflächenseite der Innenwandung des Eingangskanalsegments und/oder des Auflösekanalsegments mit der Oberflächenseite der Außenwandung des Kernelements, wodurch ein definierter Führungsflächenabschnitt für das aufzulösende Faserband entlang der Führungsrichtung bereitgestellt werden kann. Ferner kann dadurch gleichzeitig das Kernelement zuverlässig gelagert werden.

Im Falle der bevorzugten Ausführungsform einer von der Innenwandung des Eingangskanalseg ments zu der Außenwandung des Kernelements ausgebildeten Rampe kann der von der Rampe ausgebildete Führungsflächenabschnitt dabei vorzugsweise eine die Führung des Faserbandes geeignete Gestalt aufweisen. So kann der Führungsflächenabschnitt beispielsweise entlang der Führungsrichtung und/oder quer dazu eben, gewölbt und/oder stufenartig ausgestaltet sein. Der Führungsflächenabschnitt kann ferner in bevorzugter weise entlang der Führungsrichtung einen solchen Steigungswinkel aufweisen, weichereinen sanften Übergang der Faserbandführung zwi schen der Rampe und der Außenwandung des Kernelements ermöglicht. Vorzugsweise ist der Steigungswinkel des Führungsflächenabschnitts größer, identisch oder kleiner als der Steigungs winkel des Außenwandungsabschnitts des Kernelements, welcher ausgehend von dem dem Ein gangskanalsegment zugewandten vorderen Ende des Kernelements in Richtung der mittleren Durchgangsbreite ausgebildet ist. Je kleiner die Differenz zwischen den beiden Steigungswinkeln ist, um so sanfter kann der Übergang der Faserbandführung von der Rampe auf die Außenwan dung des Kernelements erfolgen. Natürlich ist es auch denkbar, dass der Führungsflächenab schnitt mit unterschiedlichen Steigungswinkeln ausgebildet ist, wobei die Steigungswinkel we nigstens zweier ineinander übergehender Führungsflächenzwischenabschnitte derart unter schiedlich sein können, dass der eine größer oder kleiner als der andere ist. Vorzugsweise sind die Steigungswinkel der Führungsflächenzwischenabschnitte derart ausgebildet, dass deren be tragsmäßiger Unterschied zu dem Steigungswinkel des Außenwandungsabschnitts in Führungs richtung abnehmen, wodurch ein sanfter Übergang ermöglicht werden kann.

In besonders bevorzugter Weise ist mehr als ein Lagerelement zur zuverlässigeren Lagerung des Kernelements vorgesehen. Beispielsweise können zwei oder drei oder mehr Lagerelemente vor gesehen sein, welche umfänglich um das Kernelement, insbesondere in einer kreis- oder spiral förmigen Anordnungsrichtung, weiter bevorzugt gleichverteilt, angeordnet sein können.

Alternativ oder zusätzlich zu dem Lagerelement kann das Kernelement vorzugsweise über mag netische Lagerkräfte in dem Auflösekanalsegment gehalten werden. Dies kann beispielsweise mittels eines regelbaren Elektromagneten realisiert sein, über welchen das auf die erzeugbaren magnetischen Kräfte reagierende Kernelement innerhalb des Auflösekanalsegments definiert bzw. bedarfsgerecht und insbesondere stabil gelagert werden kann. Das Kernelement weist dazu ein auf magnetische Kräfte reagierendes Material auf, welches in oder an dem Kernelement an geordnet ist und eine stabile Lagerung des Kernelements innerhalb des Auflösekanalsegments unter Einwirkung magnetischer Kräfte ermöglicht. Beispielsweise kann das Kernelement aus ei nem solchen Material ausgebildet sein oder ein entsprechendes Material an geeigneten Orten aufweisen.

Weiterhin bevorzugt ist das Kernelement insbesondere im Zuge seiner rein magnetischen Lage rung innerhalb des Auflösekanalsegments in seiner Umfangsrichtung rotierbar gelagert. Dies kann beispielsweise durch entsprechende Ausgestaltung und Regelung des Elektromagneten erfolgen.

In alternativ bevorzugter weise kann das mittels dem wenigstens einem Lagerelement gehaltene Kernelement ein über mechanische Antriebsmittel oder über magnetisch einwirkende Rotations kräfte rotierbares Teilelement umfassen, welches auf einer dem Kanaleingang abgewandten Seite des Kernelementes angeordnet und vom dem weiteren Teilelement des Kernelements ro tierbar gehalten ist, welches von dem wenigstens einen Lagerelement gehalten ist. Die mechani schen Antriebsmittel können in dem weiteren Teilelement angeordnet sein. Im Falle des magne tischen Rotationsantriebs ist das Teilelement zum Zusammenwirken mit den einwirkenden mag netischen Rotationskräften entsprechend ausgestaltet.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung ein- oder mehrteilig ausgebildet sein, wobei wenigstens ein Teil der Vorrichtung in weiter bevorzugter Weise durch ein Zerspanungs- und/oder ein additives Fertigungsverfahren ausgestaltet ist. Im Besonderen eignet sich das additive Fertigungsverfahren zur Vermeidung von Trenn- und An schlussstellen. Mögliche additive Fertigungsverfahren können dabei beispielsweise 3D-Druck, Selective Laser Melting (SLM), Electron Beam Melting (EBM), Binder Jetting (BJ), Fused Depo sition Modeling (FDM) oder Lasersintern, insbesondere jeweils mit Werkstoffen aus Metall, sein. Zusätzlich, nachfolgend oder alternativ kann auch ein Sintern und/oder eine Behandlung oder Bearbeitung der Oberfläche zur Erzielung einer bedarfsgerechten Güte erfolgen.

Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem die Vorrichtung oder das wenigstens eine Vor richtungsteil aus Keramik und/oder mittels Stereolithographie (SLA) gebildet wird. Wenn die Vor richtung oder das wenigstens eine Vorrichtungsteil dagegen aus Metall gebildet werden soll, ist eine Fertigung mittels Lasersintern, insbesondere selektives Lasersintern (SLS) bevorzugt. Alter nativ kann die Vorrichtung oder das wenigstens eine Vorrichtungsteil aber auch auf andere Weise, insbesondere aus Metall, gebildet und nachfolgend gesintert werden. Zudem ist es mög lich, eine aus mehreren Vorrichtungsteilen bestehende Vorrichtung dadurch zu bilden, dass we nigstens zwei Vorrichtungsteile, insbesondere das Eingangskanalsegment und das Auflöseka- nalsegment, durch Sintern oder in andere Weise trennstellenlos und/oder stoffschlüssig mitei nander verbunden werden.

Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Spinneinrichtung vorgeschla gen, welche eine Vorrichtung zur Faservereinzelung nach einer der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen aufweist, wobei sich die Durchgangsbreite des ringförmige Ka nals in einem Abschnitt von der mittleren Durchgangsbreite bzw. von der Kanalmitte bis zu der zweiten Durchgangsbreite bzw. bis zu dem Kanalausgang stetig oder abschnittsweise derart er weitert, dass die mittlere Durchgangsbreite kleiner als die zweite Durchgangsbreite ist. Mit ande ren Worten weitet sich der ringförmige Kanal ab der Kanalmitte, insbesondere kontinuierlich oder stufenweise, in Richtung des Kanalausgangs wieder auf, indem die mittlere Durchgangsbreite kleiner als die zweite Durchgangsbreite ausgebildet ist. Weiter bevorzugt ist die diesen ringförmi gen Kanalabschnitt begrenzende Innenwandung in einer wie vorstehend bevorzugt beschriebe nen Weise kantenfrei ausgestaltet. Dies ermöglicht eine definierte und kontrollierte Führung der herausgelösten Einzelfasern unter Vermeidung störender Verwirbelungen in der begleitenden Fluidströmung.

In vorteilhafter Weise umfasst die Spinneinrichtung ferner einen zweiten druckbeaufschlagbaren Hohlkörperabschnitt aufweisend ein Spinnsegment zum Spinnen eines Fadens aus den zuge führten Einzelfasern, wobei das Spinnsegment dem Auflösekanalsegment in Führungsrichtung des Faserbandendes bzw. der Einzelfasern mit diesem kommunizierend zum Empfangen und rückdublieren der herausgelösten und insbesondere gestreckten Einzelfasern nachgelagert an geordnet ist, und wobei dem Spinnsegment ein Verwirbelungsmittel zum Erzeugen einer die Ein zelfasern miteinander verwirbelnden Wirbelströmung zum Erzeugen eines echtgedrehten Spinn fadens zugeordnet ist. Alternativ zu den bereits allseits bekannten Spinnverfahren wie das Ring spinnen und Rotorspinnen lässt sich mittels der Spinneinrichtung gleichfalls ein echtgedrehtes Garn bzw. ein echtgedrehter Spinnfaden erzeugen, wobei die für die Garn- zw. Fadenerzeugung verantwortliche Einrichtung einfacher mit weniger komplexen Bauteilen aufgebaut ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Kanalmitte näher zu dem Kanaleingang als zu dem Kanalausgang angeordnet. Mit anderen Worten ist der ringför mige Kanal derart ausgestaltet, dass eine Wegstrecke des Faserbandes bzw. der Einzelfasern von dem Kanaleingang zu der Kanalmitte kürzer als eine Wegstrecke des Faserbandes bzw. der Einzelfasern von der Kanalmitte zu dem Kanalausgang ist. Die aufgelösten Einzelfasern lassen sich dadurch kontrollierter und zuverlässiger aus dem ringförmigen Kanal für nachfolgende Ver- arbeitungs- und/oder Behandlungsprozesse wie dem Verdrehen unter Einwirkung einer Verwir belungsfluidströmung zum Erzeugen eines echtgedrehten Spinnfadens abführen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bildet das Kernelement einen sich zwischen dem Kanaleingang und dem Kanalausgang erstreckenden Doppelkonus mit kongruenten Grundflächen nahe oder in der Durchgangsebene der Kanalmitte aus. Das Kernele ment ist somit exakt, also mit geringen Toleranzen, bauraumreduzierbar sowie kostengünstig ausbildbar.

Vorzugsweise folgt die Ausgestaltung des ringförmigen Kanals der nachfolgenden Formel: mit

D _aussen : Aussendurchmesser des ringförmigen Kanals

A: Querschnittsfläche des ringförmigen Kanals (an jedem Ort des ringförmigen Kanals ent lang der Führungsrichtung)

Di _nnen : Innendurchmesser des ringförmigen Kanals

Ast _eg : Querschnittsfläche des Lagerelementes (an jedem Ort des Lagerelementes entlang der

Führungsrichtung) mit der Bedingung Asteg = 0 an den Stellen, an dem kein Lagerelement vorhanden ist. Die Berücksichtigung dieser Formel ermöglicht einen aerodynamisch möglichst optimiert ausge stalteten ringförmigen Kanal.

In bevorzugter Weise ist das Verwirbelungsmittel durch das magnetisch gelagerte rotierbare Kernelement oder durch das Teilelement ausgebildet. Mittels definierter Rotation des Kernele ments bzw. des Teilelements können in der Fluidströmung erforderliche Verwirbelungen zum Er zeugen des Spinnfadens aus den Einzelfasern in spezifischer weise erzeugt werden.

Alternativ dazu kann das Kernelement rein mittels der zugeführten Fluidströmung innerhalb des ersten Hohlkörperabschnitts der Vorrichtung gelagert sein. Mit anderen Worten legt sich das Kernelement im fluidlosen Zustand der Vorrichtung schwerkraftbedingt auf einer unteren Innen wandung des Auflösekanalsegments ab. Nach Zuführen eines Fluidstromes wird das Kernele ment in eine stabile Lage nahezu mittig oder mittig innerhalb des Durchgangs des Auflöseka nalsegments gehoben und gehalten. Dazu weist das Kernelement eine entsprechend geeignete Form wie beispielsweise die vorstehend bevorzugt beschriebene Form als Doppelkonus auf. We sentlich für die Abhebung ist eine entgegen der Führungsrichtung bzw. Fluidströmungsrichtung ausgebildete Konusspitze des Kernelements, um einen fluidstromseitigen Auftrieb des Kernele ments in die mittlere Lage bei Zufuhr eines Fluidstromes gewährleisten zu können.

In weiter bevorzugter Weise kann das fluidstromseitig gelagerte Kernelement rotierbar gelagert sein, wodurch das Kernelement ebenfalls das Verwirbelungsmittel ausbilden kann. Die Rotation kann insbesondere mittels magnetischer Krafteinwirkung wie beispielhaft nach einer der vorste hend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform erzeugt werden.

Nach einer, insbesondere alternativ, bevorzugten Ausführungsform weist das Spinnsegment we nigstens zwei, an seiner Innenwandung umläufig angeordnete Injektordüsen als Bestandteil des Verwirbelungsmittels oder als das Verwirbelungsmittel auf, wobei die Injektordüsen zum Einbrin gen einer um eine Mittenachse des Spinnsegments umlaufenden und entlang dieser verlaufen den Wirbelströmung angeordnet und ausgebildet sind, wodurch eine Wirbelströmung in dem Spinnsegment zum Herstellen des echtgedrehten Spinnfadens aus den in das Spinnsegment zugeführten Einzelfasern erzeugbar ist. Beispielsweise kann ein in die Injektordüsenmündung endender definierter Injektordüsenkanalabschnitt sowohl winklig zur Umfangsrichtung der Innen wandung des Spinnsegments als auch winklig zur Führungsrichtung der Einzelfasern bzw. der Durchgangsrichtung des Spinnsegments ausgebildet sein, um eine entlang der Innenwandung des zweiten Spinnsegments in Führungsrichtung bzw. Durchgangsrichtung gerichtete, insbeson dere regelbare, Wirbelströmung einzubringen.

Die Injektordüsen können nach einer bevorzugten Ausführungsform einzeln oder in kombinatori scher Weise mit der rotierbaren Auslegung des Kernelements zum Bewirken einer definierten Wirbelströmung innerhalb des Spinnsegments vorgesehen sein, basierend auf welcher der echt gedrehte Spinnfaden erzeugbar ist.

Vorzugsweise kann die Spinneinrichtung oder können Bestandteile der Spinneinrichtung in einer wie vorbeschriebenen Weise mittels eines Zerspanungs- und/oder additiven Fertigungsverfah rens hergestellt sein. Die Spinneinrichtung bzw. der erste Hohlkörperabschnitt der Vorrichtung und der zweite Hohlkörperabschnitt können dabei oder nach einerweiteren bevorzugten Ausfüh rungsform bedarfsgerecht einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Spinnen aus vereinzelten Fasern unter Verwendung einer Spinneinrichtung nach einem der vorstehend be schriebenen bevorzugten Ausführungsformen vorgeschlagen. Das Verfahren weist dabei einen Schritt des mit Fluid, insbesondere mit Luft, begleitenden Zuführens eines Faserbandendes in das Eingangskanalsegment sowie einen Schritt des Betreibens des Verwirbelungsmittels zum Spinnen eines Fadens aus den über das Auflösekanalsegment zugeführten Einzelfasern in das Spinnsegment auf. Die luftbegleitende Zuführung kann vorzugsweise mit Druckluftzuführung über dem Eingangskanalsegment zugeordnete Druckluftdüsen erfolgen. Die Druckluftdüsen können entlang des Faserbandzuführweges dem Eingangskanalsegment vorgelagert sein. Alternativ o- der zusätzlich kann die luftbegleitende Zuführung mittels Erzeugung eines Saugluftstromes im Eingangskanalsegment über Injektordüsen erfolgen, welche im Eingangskanalsegment oder die sem entlang der Faserbandzuführrichtung nachgelagert angeordnet sind. Beispielsweise können die Injektordüsen zugleich das Verwirbelungsmittel ausbilden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist das Verfahren einen Schritt des Regeins der Fa serbandzuführung, der das Faserband begleitenden Fluidströmung und/oder des Betreibens des Verwirbelungsmittels auf, um einen bedarfsgerechten Spinnfaden zu erzeugen. So können bei spielsweise die Zuführgeschwindigkeiten des Faserbandes und/oder der das Faserband beglei tenden Fluidströmung eingestellt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Betrieb des Verwir belungsmittels definiert einstellbar vorgesehen sein, um den Spinnprozess geeignet anpassen zu können. Die Einstellung und/oder Regelung der jeweiligen Systeme kann in bevorzugter weise basierend auf Messwerten erfolgen, welche von einer Sensorik zur Erfassung geeigneter Mess daten der jeweiligen Systeme übermittelt werden können. Die Sensorik kann an entsprechenden geeigneten Orten der Spinneinrichtung vorgesehen sein. Dies begünstigt zum anderen einen au tomatisierten, regelbaren und/oder steuerbaren Spinnprozess.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Figuren und Zeichnungen, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Patentansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer bevor zugten Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht in schematischer Darstellung einer Spinneinrichtung nach einem Aus führungsbeispiel,

Fig. 2 eine perspektivische Längsschnittsansicht entlang der Schnittebene A-A in schematischer Darstellung der in Fig. 1 gezeigten Spinneinrichtung,

Fig. 3 eine perspektivische Querschnittsansicht entlang der Schnittebene B-B in schematischer Darstellung der in Fig. 1 gezeigten Spinneinrichtung,

Fig. 4 eine Frontansicht in schematischer Darstellung der in Fig. 1 gezeigten Spinneinrichtung,

Fig. 5 eine Rückansicht in schematischer Darstellung der in Fig. 1 gezeigten Spinneinrichtung, und

Fig. 6 eine perspektivische Längsschnittsansicht entlang der Schnittebene A-A in schematischer Darstellung der in Fig. 1 gezeigten Spinneinrichtung nach einem alternativen Ausfüh rungsbeispiel. Mit Figur 1 wird eine Seitenansicht in schematischer Darstellung einer Spinneinrichtung 2 nach einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Spinneinrichtung 2 ist entlang ihrer länglichen Erstre ckungsrichtung LE funktional in mehrere Abschnitte gegliedert, wobei ein in der Figur 1 auf der linken Seite dargestellter endseitiger Abschnitt ein Eingangskanalsegment 3 zum fluidbegleiteten Aufnehmen und Führen eines zugeführten Faserbandendes definiert. Ein an dem Eingangska nalsegment 3 angrenzender mittlerer Abschnitt ist als Auflösekanalsegment 6 ausgestaltet, wobei der dem Eingangskanalsegment 3 endseitig gegenüberliegende Abschnitt unter Zwischenlage des Auflösekanalsegments 6 ein Spinnsegment 13 mit Injektordüsen 14 definiert. Diese drei funk tionalen Abschnitte sind für die Spinneinrichtung 2 nach diesem Ausführungsbeispiel wesentlich. Nach einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können funktional bedarfsgerecht ausgestaltete weitere Abschnitte vorgesehen sein. So könnte beispielsweise dem Spinnsegment 13 ein funktional eigenständiges Ausgangssegment zum Ausleiten oder Abzugsabschnitt zum Abziehen des gesponnenen Fadens vorgesehen sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist zumindest der Ausgangsabschnitt dem Spinnsegment 13 zugeordnet und ein Bestandteil davon, wie im Nachfolgenden detaillierter beschrieben.

Figur 2 zeigt eine perspektivische Längsschnittsansicht entlang der Schnittebene A-A in schema tischer Darstellung der in Fig. 1 gezeigten Spinneinrichtung 2. Die Spinneinrichtung 2 ist einstü ckig aus einem druckbeaufschlagbaren Hohlkörper symmetrisch zu seiner Längsmittenachse LM ausgestaltet, die sich entlang der Längserstreckungsrichtung LE erstreckt. Das endseitig ange ordnete Eingangskanalsegment 3 weist einen sich entlang der Längserstreckungsrichtung LE in Richtung des Auflösekanalsegments 6 konisch verjüngenden Aufnahmeabschnitt 4 auf, welcher in einen zylindrischen Durchgangsabschnitt 5 übergeht, um das über den Aufnahmeabschnitt 4 aufgenommene Faserband bzw. Faserbandende in Richtung des Auflösekanalsegments 6 zu verlässig fluidbegleitend zu führen. Als Fluid wird in bevorzugter weise ein gasförmiges Medium wie beispielsweise Umgebungsluft verwendet. Dadurch kann auf eine Einkapselung der Spin neinrichtung 2 gegenüber der Umgebungsluft verzichtet werden. Zur Unterstützung des fluidbe gleitenden Führens des Faserbandes kann das Eingangskanalsegment 3 vorzugsweise im Be reich des zylindrischen Durchgangsabschnitts 5 in Richtung des nachgelagerten Auflöseka nalsegments 6 weisende Düsen umfassen, über welche das Fluid in den zylindrischen Durch gangsabschnitt 5 einbringbar ist. Dadurch kann eine Saugströmung im Bereich des Aufnahme abschnitts 4 erzeugt werden, wodurch das Faserband zuverlässiger in das Eingangskanalseg ment 3 bzw. in die Spinneinrichtung 2 einführbar ist. Alternativ dazu wäre es nach einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel möglich, die Düsen außerhalb der Spinneinrichtung 2 dem Aufnahmeabschnitt 4 vorgelagert derart anzuordnen, dass die Düsen in Richtung des Aufnahmeabschnitts 4 weisen.

Weiterhin alternativ kann wie im gezeigten Ausführungsbeispiel auf die Anordnung solcher Düsen verzichtet werden, wobei die sowieso vorhandene Umgebungsluft das zugeführte Faserband in der Spinneinrichtung 2 begleitet und wobei definierte Fluidströmungen innerhalb der Spinnein richtung 2 wenigstens über die in dem Spinnsegment 13 angeordneten Injektordüsen 14 unter stützt durch einen sich entlang der Längserstreckungsrichtung LE verändernden Durchgangs querschnitt erzeugbar sind. Die Führungsrichtung des Faserbandes ist bei diesem Ausführungs beispiel im Wesentlichen entlang der Längserstreckungsrichtung LE der Spinneinrichtung 2 aus gerichtet.

Dem Eingangskanalsegment 3 schließt sich in Führungsrichtung des zuführbaren Faserbandes das Auflösekanalsegment 6 zum Auflösen des fluidbegleitenden zugeführten Faserbandendes in vereinzelte Fasern an. Dazu weist das Auflösekanalsegment 6 nach diesem bevorzugten Aus führungsbeispiel ein Kernelement 8 in Form eines Doppelkonusses auf, wobei der Doppelkonus symmetrisch zu der Längsmittenachse LM und asymmetrisch zu einer senkrecht dazu verlaufen den gemeinsamen Querschnittsebene, in welcher die Grundflächen der beiden den Doppelkonus ausbildenden Konusse angeordnet sind, ausgestaltet ist. Das Kernelement 8 weist endseitig je weils abgerundete erste und zweite Konusspitzen 8a, 8b auf. Das Kernelement 8 ist bei diesem Ausführungsbeispiel innerhalb des Durchgangsabschnitts des Auflösekanalsegments 6 mittig zur Ausbildung eines entlang der Längserstreckungsrichtung LE an jedem Ort des Kernelements 8 gleichförmig ausgestalteten ringförmigen Kanals 10 angeordnet und über drei, umläufig um das Kernelement 8 gleichmäßig verteilt angeordnete, Lagerelemente 9 gehalten (Figuren 3 und 4). Die Lagerelemente 9 sind nahe der zu dem Eingangskanalsegment 3 weisenden ersten Ko nusspitze 8a angeordnet und weisen eine quer zu der Längserstreckungsrichtung LE verlaufende aerodynamische Tropfenform der Gestalt auf, dass die Tropfenspitze an dem Kernelement 8 und der Tropfengrund an der Innenwandung 7 angeordnet ist. Die in umläufiger Richtung des Kern elements 8 verlaufende Tropfenbreite ist dabei entlang der Längserstreckungsrichtung LE annä hernd gleichbleibend. Aerodynamische Aspekte berücksichtigend ist das jeweilige Lagerelement 9 in Richtung des Eingangskanalsegments 3 nach diesem Ausführungsbeispiel verjüngend zu laufend, ebenfalls tropfenartig, ausgebildet, wie in Figur 3 dargestellt. Dadurch können ansonsten mögliche turbulente Fluidströmungen vermieden werden. Wie in Figur 3 ferner angedeutet, ist die Tropfentiefe, welche entlang der Längserstreckungsrichtung LE senkrecht zur Tropfenbreite ver- läuft, derart ausgewählt, dass das Kernelement 8 zuverlässig und möglichst ohne Ausweichbe wegungen und/oder Schwingungen an der dem Eingangskanalsegment 3 abgewandten zweiten Konusspitze 8b gehalten werden kann. Zugleich ist die Tropfentiefe größer als die größte Faser länge des aufzulösenden Fasermaterials ausgewählt, um die Gefahr von Faserwickel an den La gerelementen 9 verringern zu können.

Der Durchgangsabschnitt des Auflösekanalsegments 6 und das Kernelement 8 sind derart aufei nander abgestimmt, dass ein gleichmäßiger ringförmiger Kanal 10 ausgebildet wird, welcher ei nen Kanaleingang 11 an der ersten Konusspitze 8a mit einer ersten Durchgangsbreite und einen davon beabstandeten Kanalausgang 12 an der zweiten Konusspitze 8b mit einer zweiten Durch gangsbreite aufweist, wobei sich die Durchgangsbreite des ringförmigen Kanals 10 in einem Ab schnitt von der ersten Durchgangsbreite bis zu einer mittleren Durchgangsbreite einer zwischen dem Kanaleingang 11 und dem Kanalausgang 12 angeordneten Kanalmitte stetig oder ab schnittsweise derart verjüngt, dass die mittlere Durchgangsbreite kleiner als die erste Durch gangsbreite ist. Die sich verjüngende Ausgestaltung bewirkt eine Erhöhung der Strömungsge schwindigkeit in Richtung der Kanalmitte.

Dahingegen vergrößert sich bei diesem Ausführungsbeispiel die Durchgangsbreite (insbeson dere stetig oder abschnittsweise) von der Kanalmitte bis zu dem Kanalausgang 12. Dadurch wird eine definierte Abnahme der Strömungsgeschwindigkeit bewirkt. Der Grad der Verjüngung als auch der Grad der Erweiterung der Durchgangsbreite über die Erstreckungslänge des ringförmi gen Kanals 10 hinweg kann bedarfsgerecht auf das zu vereinzelnde Faserband abgestimmt aus gewählt werden. Die Ausgestaltung des ringförmigen Kanals 10 nach diesem Ausführungsbei spiel folgt der nachstehenden Formel: mit

D _aussen : Aussendurchmesser des ringförmigen Kanals

A: Querschnittsfläche des ringförmigen Kanals (an jedem Ort des ringförmigen Kanals ent lang der Führungsrichtung)

Di _nnen : Innendurchmesser des ringförmigen Kanals

Ast _eg : Querschnittsfläche des Lagerelementes (an jedem Ort des Lagerelementes entlang der

Führungsrichtung) mit der Bedingung Asteg = 0 an den Stellen, an dem kein Lagerelement vorhanden ist. Der Aussendurchmesser des ringförmigen Kanals 10 korrespondiert bei diesem Ausführungsbei spiel zu dem Innendurchmesser des Durchgangs des Auflösekanalsegments 6. Der Innendurch messer des ringförmigen Kanals 10 korrespondiert bei diesem Ausführungsbeispiel zu dem Aus- sendurchmesser des Kernelements 8. Die Querschnittsfläche des ringförmigen Kanals 10 ergibt sich konsequent logisch aus dem Flächenabschnitt eingefasst von dem Aussendurchmesser und dem Innendurchmesser des ringförmigen Kanals 10. Die Querschnittsfläche des Lagerelementes setzt sich an den Stellen, an denen ein Lagerelement vorhanden ist, aus der Gesamtsumme der einzelnen Querschnittsflächen der Lagerelemente 9 zusammen.

Die Berücksichtigung dieser Formel ermöglicht einen aerodynamisch möglichst optimiert ausge stalteten ringförmigen Kanal.

Das nach diesem Ausführungsbeispiel exemplarisch ausgebildete Eingangskanalsegment 3 mit dem Auflösekanalsegment 6 bildet folglich eine Vorrichtung 1 zur Faservereinzelung eines zuge führten Faserbandendes aus. Mittels Kombination dieser Abschnitte können für unterschiedliche Faserbandmaterialien jeweilige, auf das Material angepasste geeignete Vorrichtungen 1 zur de finierten Faservereinzelung eines zugeführten Faserbandendes bereitgestellt werden.

Auch wenn die Vorrichtung 1 nach diesem Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildet ist, so kann die Vorrichtung 1 nach einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel mehrteilig ausgestal tet sein, wobei exemplarisch jeweils das Eingangskanalsegment 3 und das Auflösekanalsegment 6 ein eigenständig ausgebildetes Teil ausformen, welche entsprechend miteinander durch übliche Befestigungs-/Verbindungsmaßnahmen verbunden sind. Im Falle der mehrteiligen Ausgestaltung können die einzelnen Teile weiter bevorzugt zerstörungsfrei auswechselbar vorgesehen sein, wodurch die Variabilität erhöht werden kann.

Dem Auflösekanalsegment 6 folgt entlang der Längserstreckungsrichtung auf der dem Eingangs kanalsegment 3 gegenüberliegenden Seite das Spinnsegment 13. Das Spinnsegment 13 weist einen weiteren Durchgangsabschnitt 15 auf, welcher kommunizierend mit dem Kanalausgang 12 verbunden und sich von dem diesem in Richtung des dem Eingangskanalsegment 3 gegenüber liegenden Ende der Spinneinrichtung 2 fortsetzt. Das Spinnsegment 13 weist drei um den weite ren Durchgangsabschnitt 15 gleichmäßig angeordnete Injektordüsen 14 zum Zuführen einer Wir belströmung, insbesondere einer Druckluftwirbelströmung, auf, wobei die Injektordüsen 14 in Richtung des dem Eingangskanalsegment 3 gegenüberliegenden Ende der Spinneinrichtung 2 weisen. Dadurch wird eine Saugströmung in dem Auflösekanalsegment 6 bewirkt, welche sich bis in das Eingangskanalsegment 3 fortsetzt. Die Saugströmung bewirkt zum einen eine Zu nahme der Strömungsgeschwindigkeit, wodurch die zu vereinzelnden Fasern gestreckt werden können. Zum anderen ermöglicht die umläufige Anordnung und Ausrichtung der Injektordüsen 14 eine Wirbelströmung innerhalb des weiteren Durchgangsabschnitts 15, welche sich bis in den Durchgangsabschnitt zwischen der Kanalmitte und dem Kanalausgang 12 des ringförmigen Ka nals 10 fortsetzt. Dadurch erfahren die in dem Auflösekanalsegment 6 vereinzelten Fasern einen Verwirbelungsimpuls, durch welchen sich die Fasern um die zweite Konusspitze 8b herumwinden und sich am Ende des Auflösekanalsegments 6 zu einem echtgedrehten Spinnfaden vereinen können.

Die Zuführung eines Fluides kann über die Injektordüsen 14 in bekannter Weise geregelt und gesteuert erfolgen. Auch können über die Injektordüsen 14 mit dem zugeführten Fluid Mittel wie Additive zum Anhaften an dem zu spinnenden Faden zugeführt werden, um die Fadeneigenschaft bedarfsgerecht zu beeinflussen. Solche eine Mittelzuführung kann in alternativer oder zusätzli cher Weise durch Vorsehen entsprechender Zuführungen an einem anderen Ort der Spinnein richtung 2 oder dem Eingangskanalsegment 3 vorgelagert angeordnet sein.

Das Spinnsegment 13 umfasst in Spinnrichtung den Injektordüsen 14 nachgelagert einen Aus gangsabschnitt 16, über welchen der gesponnene Faden aus der Spinneinrichtung 2 heraus- und einem der Spinneinrichtung 2 im Fadenlauf nachgelagerten Fadenbehandlungsorgan zugeführt werden kann. Beispielsweise kann der Spinneinrichtung 2 eine Abzugseinrichtung zum Abziehen des gesponnenen Fadens aus der Spinneinrichtung 2 oder eine andere Einrichtung wie eine Sen soreinrichtung zum Detektieren einer Fadeneigenschaft wie bspw. Haarigkeit, Dick- und Dünn stellen, etc. oder ein Fadenspeicher zum Zwischenspeichern des gesponnenen Fadens unmittel bar nachgelagert sein. Der Ausgangsabschnitt 16 weist gegenüber dem Abschnitt mit den Injek tordüsen 14 einen erweiterten Durchgangsabschnitt auf, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit sowie die Wirbelströmungen zum geeigneten Ausleiten des gesponnenen Fadens entspannt wer den können.

Wie im Besonderen mit den Figuren 4 und 5 gezeigt, welche eine Frontansicht und eine Rückan sicht, jeweils in schematischer Darstellung, der Spinneinrichtung 2 nach dem Ausführungsbei spiel zeigen, ist eine Längsmittenachse des Kernelements 8 kongruent mit der Längsmittenachse LM des das Kernelement 8 umgebenden Hohlkörpers bzw. Auflösekanalsegments 6, wobei die Lagerelemente 9 nahe der ersten Konusspitze 8a bzw. dem Kanaleingang 11 des ringförmigen Kanals 10 angeordnet sind. Dadurch kann ein Aufspreizen des Faserbandendes bei Eintritt in den ringförmigen Kanal 10 erreicht werden, welches sich vorteilhaft auf die Auflösung des Faser bandes in Einzelfasern auswirkt. Ferner können nach Zuführen des Faserbandes mittels der nach diesem Ausführungsbeispiel konstruktiv bedingten Zunahme der Strömungsgeschwindigkeit ent lang der Längserstreckungsrichtung LE der Vorrichtung 1 bis zur Kanalmitte, die Einzelfasern aus dem Faserband zuverlässig herausgelöst und gleichzeitig gestreckt werden. Die Injektordüsen 14 bewirken im Betrieb bei diesem Ausführungsbeispiel die erforderliche Wirbelströmung, damit die sich herauslösenden bzw. herausgelösten Einzelfasern so um den der Kanalmitte nachfol genden konusförmigen Abschnitt des Kernelements 8 innerhalb des ringförmigen Kanals 10 herum geführt werden können, dass sich diese im Bereich der zweiten Konusspitze 8b oder kurz danach zu einem echtgedrehten Spinnfaden verwirbeln bzw. spinnen, welcher über den Aus gangsabschnitt 16 letztendlich aus der Spinneinrichtung 2 herausgeführt werden kann.

Nach einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verwirbelungsmittel durch das Kern element 8 selbst oder durch den der Kanalmitte nachfolgenden konusförmigen Abschnitt des Kernelements 8 ausgebildet. Ersteres kann insbesondere durch eine berührungslose Lagerung des Kernelements 8 innerhalb des Durchgangs des Auflösekanalsegments 6 erfolgen, welche beispielhaft über eine magnetische Lagereinrichtung realisierbar ist, welche weiter bevorzugt der art mit dem Kernelement 8 zusammenwirkt, dass dieses in definierte Rotationsbewegungen ver setzbar ist. Alternativ dazu kann die berührungslose Lagerung durch den zugeführten Fluidstrom erfolgen, mittels welchem sich das Kernelement 8 nach Zufuhr des Fluidstroms aus einer Ruhe lage, in welcher das Kernelement 8 schwerkraftbedingt auf einer unteren Innenwandung des Durchgangs des Auflösekanalsegments 6 abgelegt ist, in eine Betriebslage abhebt, in welcher das Kernelement 8 nahezu mittig oder mittig innerhalb des Durchgangs des Auflösekanalseg ments 6 fluidstrombedingt gehalten bzw. gelagert ist. Sofern in den zugeführten Fluidstrom ferner Wirbelströmungen eingebracht werden, kann das Kernelement 8 in Rotation versetzt werden, um das Verwirbelungsmittel auszubilden.

Nach einem weiteren nicht gezeigten Ausführungsbeispiel bildet der den der Kanalmitte nachfol gende konusförmige Abschnitt des Kernelements 8 das Verwirbelungsmittel aus. Dieser konus förmige Abschnitt ist von dem vorausgehenden konusförmigen Abschnitt des Kernelements 8 rotierbar gelagert. Der vorausgehende kegelförmige Abschnitt ist, wie vorstehend beispielhaft be schrieben, über die Lagerelemente 9 in dem Durchgang des Auflösekanalsegments 6 gehalten. Die Rotation des nachfolgenden konusförmigen Abschnitts wird mittels einer magnetisch wirken den Rotationseinrichtung, mittels einer eingebrachten Rotationsströmung oder eines von dem vorausgehenden kegelförmigen Abschnitt umfassten Rotationsantriebs bedarfsgerecht gesteuert und/oder geregelt bewirkt. Figur 6 zeigt eine perspektivische Längsschnittsansicht entlang der Schnittebene A-A in schema tischer Darstellung der in Fig. 1 gezeigten Spinneinrichtung 2 nach einem alternativen Ausfüh rungsbeispiel. Dieses alternative Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Figur 2 ge zeigten Ausführungsbeispiel lediglich durch ein alternativ ausgestaltetes Lagerelement 9' sowie durch ein zusätzliches Lagerelement 9 im Bereich der zweite Konusspitze 8b, wobei das zusätz liche Lagerelement 9 in Führungsrichtung des Faserbandes dieser vorgelagert angeordnet ist. Die übrige Ausgestaltung ist identisch zu der Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels nach Figur 2, wobei gleiche Bezugszeichen zu entsprechend vorbeschriebenen Komponenten der Spinnein richtung 2 korrespondieren, auf dessen Beschreibung für das alternative Ausführungsbeispiel hiermit Bezug genommen ist.

Das alternative ausgestaltete Lagerelement 9' ist im Bereich des vorderen Endes 8a' des Kern elementes 8 angeordnet, welches vorderes Ende 8a' dem Eingangskanalsegment 3 zugewandt ist. Das alternative Lagerelement 9' weist ein in Richtung des Eingangskanalsegments 3 weisen des stirnseitiges Ende 9a' auf, welches in einem Durchgangsbereich des Eingangskanalseg ments 3 angeordnet ist, wobei sich das alternative Lagerelement 9' entlang der Führungsrichtung bis in das Auflösekanalsegment 6 erstreckt. Das alternative Lagerelement 9' erstreckt sich in ra dialer Richtung der Vorrichtung 1 sowohl von der Innenwandung des Durchgangs des Eingangs kanalsegments 3 als auch von der Innenwandung 7 des Durchgangs des Auflösekanalsegments 6 bis zu der gegenüberliegenden Außenwandung des Kernelements 8 und bildet dabei eine Rampe 17 für das dem Kernelement 8 zuzuführende Faserband aus. Die Rampe 17 verbindet folglich entlang der Führungsrichtung die Oberflächenseite der Innenwandung des Eingangska nalsegments 3 mit der Oberflächenseite der Außenwandung des Kernelements 8, wodurch ein definierter Führungsflächenabschnitt 18 für das aufzulösende Faserband entlang der Führungs richtung bereitgestellt wird. Der Führungsflächenabschnitt 18 ist entlang der Führungsrichtung eben und quer dazu konkav ausgestaltet und weist in Führungsrichtung einen Steigungswinkel auf, der 5° größer ist als der Steigungswinkel des an den Führungsflächenabschnitt 18 angren zenden Oberflächenabschnitts der Außenwandung des Kernelements 8.

Vorzugsweise weist die Spinneinrichtung 2 nach einem weiteren nicht gezeigten Ausführungs beispiel eine Sensorik zur Überwachung beispielsweise der Faserbandzuführung, des Faserver einzelungsvorganges, des Spinnvorgangs und/oder des Fadenabzugs aus der Spinneinrichtung 2 auf. Die Sensorik ist an geeigneten Orten der Vorrichtung 1 und/oder des Spinnsegments 13 in oder an dem entsprechenden ersten oder zweiten Hohlkörperabschnitt angeordnet. Alternativ oder zusätzlich dazu kann der Abschnitt der Spinneinrichtung 2, welcher den zu überwachenden ringförmigen Kanalabschnitt umfasst, transparent ausgebildet sein. Dadurch ist die Sensorik au ßerhalb der Spinneinrichtung 2 anordenbar, wodurch die Sensorik kostengünstig und vereinfacht vorsehbar ist.

Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft ge wählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu verstehen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal auf weist.

Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung zur Faservereinzelung

2 Spinneinrichtung

3 Eingangskanalsegment

4 Aufnahmeabschnitt

5 zylindrischer Durchgangsabschnitt

6 Auflösekanalsegment

7 Innenwandung

8 Kernelement

8a erste Konusspitze

8a' vorderes Ende des Kernelements

8b zweite Konusspitze

9 Lagerelement

9' alternatives Lagerelement

10 ringförmiger Kanal

11 Kanaleingang

12 Kanalausgang

13 Spinnsegment

14 Injektordüse

15 weiterer Durchgangsabschnitt

16 Ausgangsabschnitt

17 Rampe

18 Führungsflächenabschnitt

LE Längserstreckungsrichtung

LM Längsmittenachse