Die in der Textilindustrie am häufigsten verwendeten Arten von Stapelfasergarnen sind die auf Ringspinnmaschinen, die auf Offenend-Spinnmaschinen und die auf den üblicherweise als Eigendrehungs -Vorrichtungen bezeichneten Spinnmaschinen erzeugten Garne.
Beim Ringspinnverfahren wird dem verzogenen Vorgarn eine Drehung dadurch erteilt, dass die Aufnahmespule um ihre Längsachse gedreht wird. Es ist nötig, einen Läufer zu verwenden, der von einem konzentrisch zur Spule und deren Längsachse angeordneten Ring getragen wird und auf diesem umläuft. Diese Art von Verdrehung unterwirft das Garn grossen Kräften, und es können Garnbrücke, Ansammlungen von Faserflug und andere Ungleichförmigkeiten auftreten.
Ausserdem ist die erzeugte Garnmenge durch die mechanischen Begrenzungen der Umlaufgeschwindigkeit des Läufers um die Spule beschränkt.
Beim Offenend-Spinnverfahren wird dem Garn durch einen Turbinen-Fasersammler eine Drehung erteilt. Da die Drehzahlen der Turbine im Bereich von 30 000 bis 50 000 U/min liegen, ist ihr Durchmesser durch die auf die Turbinenlager wirkenden Fliehkräfte beschränkt. Es kann nicht zugelassen werden, dass sich die Enden der auf dem Innenflansch der Turbine abgelegten Fasern überdecken, und daher ist die Stapellänge der Fasern, die verarbeitet werden können, begrenzt. Es hat sich gezeigt, dass eine hohe Drehung notwendig ist, um dem Garn genügend Festigkeit zu verleihen. Weil die verzogenen Fasern sozusagen einzeln in die Turbine eingelegt werden müssen, können Fasern von gewissen Arten und Stapellängen nicht mit befriedigendem Ergebnis verwendet werden.
Beim sogenannten Eigendrehungs > l- Eigendrehungs -Spinnverfahren werden Garne mit hoher Restdrehung erzeugt, die es erforderlich machen, zwei Garnfäden von entgegengesetzter Drehung miteinander zu verzwirnen, um sie in befriedigender Weise durch Stricken, Wirken oder Weben verarbeiten zu können.
Ein hiervon abweichendes Verfahren besteht darin, einem aus
Stapelfasern bzw. unzusammenhängenden Fasern endlicher
Länge bestehenden Vorgarn eine Falschdrehung, d.h. eine vorübergehende Drehung, zu erteilen, und um dieses Vorgarn in ein endloses Garn zu winden bzw. dieses Garn mit dem
Vorgarn zu verzwirnen, während sich jenes im verdrehten Zustand befindet. Die Falschdrehung dient dazu, die Fasern endlicher Länge während des Umwindens in Form eines Vorgarns zusammenzuhalten, bringt aber Schwierigkeiten beim Behandeln der Garne mit sich und erfordert kompliziertere Maschinen.
Die vorliegende Erfindung zielt auf die Schaffung eines neuartigen Garnes ab, bei dessen Herstellung für die Erzeugung eines endlosen Gebildes keine Drehung angewendet wird und das sich somit von jedem heute auf herkömmlichen Spinnmaschinen erzeugten Garn unterscheidet. Darüber hinaus können gewisse vorteilhafte Merkmale anderer Garnerzeugungsverfahren mit Erfolg angewendet werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines
Garnes, bei welchem ein Vorgarn aus annähernd parallelen, unverdrehten, unzusammenhängenden Textilfasern durch Hindurchführen zwischen Walzen eines Streckwerkes verzogen und ein endloses Umwindungsgarn derart um das verzogene
Vorgarn gewunden wird, dass es während des Weiterlaufens des Vorgarnes von den Walzen des Streckwerkes auf dem Vorgarn mit Abstand nebeneinanderliegende schraubenlinienförmige Windungen bildet, ist dadurch gekennzeichnet, dass das Umwindungsgarn an einer Stelle auf das verzogene Vorgarn gewunden wird, die sich in einem auf die Stapellänge der unzusammenhängenden Fasern des verzogenen Vorgarns derart abgestimmten Abstand von den Walzen des Streckwerkes befindet, dass diese Fasern noch von den Walzen erfasst bleiben, von denen sie nach vorne laufen,
während ihre vordern Enden schon mit dem Umwindungsgarn umwunden werden, wobei das verzogene Vorgarn sich im unverdrehten Zustand von den Walzen zur Umwindungsstelle bewegt.
Bei herkömmlichen Verfahren zum Umwinden von Garn läuft das Kerngarn in der Regel von unten nach oben durch eine Spindel, die das Umspinnungsgarn trägt. Beim erfindungsgemässen Verfahren erfolgt dieser Vorgang zweckmässig in umgekehrter Richtung, weil im wesentlichen parallele, unverdrehte und unzusammenhängende Fasern sich trennen würden, wenn sie in der herkömmlichen Weise geführt würden.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, dass eine Hauptaufgabe der Erfindung darin besteht, ein brauchbares Garn zu schaffen, das die üblichen von einem Garn verlangten Eigenschaften aufweist, aber höhere Gleichförmigkeit und Festigkeit besitzt als herkömmliche nach dem Ringspinnverfahren erzeugte Garne.
Eine weitere der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe ist die Schaffung eines Garnes der beschriebenen Gattung, das bei der weiteren Verarbeitung weniger Flug abgibt als herkömmlichen Spinnverfahren erzeugtes Garn.
Ferner bezweckt die Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung des beschriebenen Garnes zu schaffen, das eine bedeutend grössere Garnmenge liefert als das Ring- und andere bisher angewendete Spinnverfahren.
Die Zeichnung veranschaulicht beispielsweise eine Ausführungsart des erfindungsgemässen Verfahrens, des damit erhaltenen Garnes und seiner Verwendungsmöglichkeiten.
Es zeigt:
Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Einrichtung zum Umspinnen eines Vorgarns mit einem endlosen Garn und zum Aufwickeln des erhaltenen Erzeugnisses auf einer Aufnahmespule.
Fig. 2 in grösserem Massstabe und im Längsschnitt die einen Teil der Einrichtung nach Fig. 1 bildende Umspinnungsvorrichtung,
Fig. 3 in vergrössertem Massstabe eine Seitenansicht des mittels der Einrichtung erzeugten Garnes,
Fig. 4 eine aus dem in Fig. 3 dargestellten Garn bestehende Maschenware, und
Fig. 5 ein aus dem in Fig. 3 dargestellten Garn bestehendes Gewebe.
In der Einrichtung gemäss Fig. 1 läuft ein mit 10 bezeichnetes Vorgarn aus einer Vielzahl annähernd paralleler, unverdrehter, miteinander nicht zusammenhängender Textilfaserabschnitte (siehe den eingezeichneten Pfeil) von einem nicht dargestellten Vorrat nach unten durch ein Vorgarnstreckwerk 12. Das Vorgarn verlässt das letzte Walzenpaar 14 des Streckwerkes in der herkömmlichen Form, in welcher eine Vielzahl annähernd paralleler unverdrehter unzusammenhängender Textilfasern auf herkömmliche Weise zwischen den Walzen 14 hindurchgeführt werden.
Das Vorgarn läuft dann durch einen Fadenführer 16, der lediglich als Leitorgan dient, und dann durch eine in ihrer Gesamtheit mit 18 bezeichnete Umwindungsvorrichtung, die eine Spindel 20 und die zur Umwindung erforderlichen Bauteile aufweist (vgl. Fig. 2).
Die Fasern werden hierauf durch eine Bohrung 22, die sich längs durch die Spindel 20 erstreckt, kontinuierlich nach unten befördert. Die Spindel 20 wird mittels eines Wirtels 24 angetrieben, an dem ein Treibriemen 26 in herkömmlicher Weise reibungsschlüssig angreift.
Es ist von Bedeutung, dass die Vorgarnfasern unverdreht und im wesentlich parallel zueinander bleiben. Um dies sicherzustellen, ist unterhalb der Spindel 20 ein Saugstutzen 28 so angeordnet, dass ein mit der Garnbewegung gleichgerichteter Luftstrom erzeugt wird. Dieser Saugstutzen dient auch dazu, allfällig im Vorgarn vorhandenen losen Faserflug zu sammeln.
Es können zusätzliche Walzen und andere geeignete Vorrich tungen bekannter Art vorhanden sein, um die Gleichförmigkeit des erzeugten Garns weiter zu gewährleisten oder noch zu verbessern.
Andere Klemmrollen 30 können verwendet werden, um eine vollkommene Gleichförmigkeit herbeizuführen. Das erhaltene Erzeugnis wird auf eine Aufnahmewalze 32 aufgewunden, um später nach Bedarf in einer Strick-, Wirk- oder Webmaschine verwendet zu werden.
Um die Vorteile der beschriebenen Einrichtung deutlicher zu veranschaulichen, sei nun auf Fig. 2 hingewiesen, in welcher das Vorgarn 10 sich vom letzten Walzenpaar 14 des Streckwerkes 12 durch den Fadenführer 16 in die Bohrung 34 der Spindel 20 bewegt. Die Spindel 20 legt das Umwindungsgarn 36 um das Vorgarn 10, während dieses, wie dargestellt, durch die obere Mündung 38 der Bohrung 34 einläuft.
In Abhängigkeit von der Drehzahl der Spindel 20 werden schraubenlinienförmige Windungen des Umwindungsgarns 36 in gleichförmiger und gleichbleibender Weise abgelegt, wie dies aus Fig. 2 und 3 hervorgeht. Offensichtlich bewirkt jede Änderung der Drehzahl der Spindel 20 oder der Durchlaufgeschwindigkeit des Vorgarns 10 eine Änderung der Zahl der pro Längeneinheit des Vorgarns um dieses gelegten Windungen.
Fig. 4 und 5 zeigen Muster von Maschenwaren bzw.
Geweben, die mit dem erhaltenen Garn gestrickt oder gewirkt bzw. gewebt sind, welches Garn gewisse gegenüber den auf herkömmliche Weise erzeugten Garnen vorteilhafte Merkmale aufweist. Zum Beispiel ist das gemäss dem vorliegenden Verfahren erzeugte Garn gleichförmiger, es besitzt höhere Festigkeit und ist weniger kostspielig als auf herkömmliche Weise erzeugte Garne. Betriebsversuche zeigen, dass die Herstellungsgeschwindigkeit des vorliegenden Garnes das achtfache derjenigen von herkömmlichem gesponnenem Garn beträgt und mindestens doppelt so hoch ist wie diejenige bei der zuletzt entwickelten Technik des Offenendspinnens von Garn.
Im Vorgarn können verschiedene Faserkombinationen verwendet werden; dieses Vorgarn wird vorzugsweise mit einem Umwindungsgarn von feinem Titer, zum Beispiel einem
Beispiel
Herkömmliches auf
Ringspinnmaschine erzeugtes Garn
Vorgarn Polyester
1,5 Denier
Stapellänge 38 mm
Umwindung
Garnnummer NeBw= 23,8 (24,8 tex)
Streuungskoeffizient % 13,3
Drehung 6,75 Umdr/cm
Reissfestigkeit 0,0256 kp/tex
Reissdehnung 22,7%
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich in der vorstehend beschriebenen Weise zahlreiche Garnarten von verschiedener Struktur und aus verschiedenen Fasern bzw.
Fasergemischen erzeugen. Das beschriebene umwundene Garn eignet sich für die Herstellung zahlreicher Arten von Geweben, gestrickten oder gewirkten Maschenwaren, Textilverbundstoffen, Nadelflortextilien usw. sowohl für industrielle als auch für Bekleidungszwecke.
aus 7 Elementarfäden bestehenden Nylongarn von 20 Denier umwunden; auch Umwindungsgarne von 30 oder 70 Denier sind mit Erfolg verwendet worden. Das Umwindungsgarn kann
Polyestergarn oder ein herkömmliches gesponnenes Garn sein.
Die Fasern des Vorgarnes weisen vorzugsweise eine genügende
Länge auf, um von den Walzen des Streckwerkes erfasst zu bleiben und von diesen aus so weit nach vorn zu reichen, dass ihre vordern Enden schon mit dem Deckgarn umsponnen werden. Es können zum Beispiel 100%ige Polyesterfasern von je 3 Denier und 75 mm Stapellänge sein. Selbstverständlich eignen sich für das Vorgarn auch Gemische von Polyester-,
Baumwoll- oder andern Fasern. Stapelfasern von beliebiger
Länge, die sich verziehen lassen, können als Vorgarn verwendet werden.
Es ist noch eine andere Vorgarnfaserkombination entwik kelt worden, die nach dem Umwinden ein Garn von neuartiger
Struktur ergibt: Einem Vorgarn beispielsweise aus Baumwoll oder Polyesterfasern oder aus einem Fasergemisch, das nachher in der vorstehend vorgeschlagenen Weise mit einem Garn umwunden wird, kann Spandex (freier Warenname, vgl. BGE
94 In44) einverleibt sein, um ein elastisch dehnbares (Stretch-)
Garn zu erzeugen, das in der Herstellung von Kleiderstoffen vielseitig verwendbar ist. Als Spandex ist hier ein Garn aus bekannten Kunstfasern bezeichnet, in welchem die faserbilden de Substanz ein Polyurethan umfassendes langkettiges synthe tisches Elastomer ist.
Unter Verwendung des wie beschrieben hergestellten
Garnes lassen sich bei Geweben und Maschenwaren verschie dene Effekte erzielen. Beispielsweise kann ein gefärbtes
Umwindungsgarn verwendet werden, um ohne weiteres Färben im Gewebe bzw. der Maschenware einen veränderten Farbton hervorzubringen. Indem Farbstoffgemisch und Mehrfach färbungen entbehrlich gemacht werden, können Kosten herabgesetzt werden.
Das nachstehende Beispiel vergleicht herkömmliches auf der Ringspinnmaschine erzeugtes Garn und nach dem erfin dungsgemässen Verfahren umwundene Garne.
Umwundenes Garn Umwundenes Garn
Nr.1 Nr.2
Polyester Polyester
1,5 Denier 1,5 Denier
Stapellänge 38 mm Stapellänge 38 mm
Texturiertes Nylon 66
Nylon 70 Denier 7 Elementar fäden, total 20 Denier
NeBw=21,7 Den=21,7 (27,2 tex) (27,2 tex)
10,3 12,0
4,055 Windg/cm 4,725 Wind/cm
0,0333 kp/tex 0,317 kp/tex
25,5% 22,3%