CH682825A5 - Vorrichtung zur Herstellung von Spinngarn. - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Spinngarn und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Zwirnen eines ungedrehten Spinnfaserbandes, das auf einem Streckwerk verzogen wurde, um ein Spinngarn zu erzeugen.

Herkömmliche Spinnmaschinen können grob in drei Gruppen eingeteilt werden, nämlich in Ring-, Open-End- und pneumatische Spinnmaschinen. In den letzten Jahren wurde eine pneumatische Spinnmaschine entwickelt, welche Hochgeschwindigkeits-Spinneigenschaften besitzt, die ein Vielfaches der Spinnmöglichkeiten einer Ringspinnmaschine darstellen. Ein Beispiel für eine solche pneumatische Spinnmaschine ist in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 53-454 222 (US-Patent Nr. 4 112 658) offenbart. Bei dieser Anordnung, die den Stand der Technik darstellt, sind zwei Luftstrahldüsen unmittelbar hinter einem Streckwerk liegend vorgesehen, wobei jede Luftstrahldüse einen Druckluftstrom erzeugt, welche zueinander in entgegengesetzten Richtungen umwirbein, um so auf ein aus dem Streckwerk zugeführtes Faserbündel einzuwirken. Dieses Faserbündel wird für eine Zeitspanne durch die zweite Düse gedreht, und das auf diese Weise gedrehte Faserbündel wird durch die erste Düse in den Ballonzustand versetzt. In diesem Ballonzustand des Faserbündels werden einige Fasern dieses Bündels um andere Fasern herumgewickelt. Wenn dann das Faserbündel die zweite Düse passiert und von dieser gedreht wird, werden die genannten Fasern fest um die anderen Fasern herumgewickelt. Auf diese Weise wird das Spinngarn erzeugt.

Wenn das auf einer derartigen herkömmlichen pneumatischen Spinnmaschine erzeugte Garn genauer untersucht wird, kann es sich zeigen, dass das Garn ein Bündelspinngarn ist, bei dem die besagten anderen Fasern spiralenförmig um nicht gedrehte oder locker gedrehte Kernfasern herumgewickelt sind. Durch verschiedenartige Änderungen der Garnspinnbedingungen lässt sich das Quantitätsverhältnis zwischen den Kernfasern und den umschlingenden Fasern sowie auch die Art und Weise der Umschlingung in Grenzen verändern; entsprechend können auch die Garneigenschaften, wie die Garnfestigkeit, geändert werden. Wenn jedoch die Länge der Fasern zunimmt, ist es auf einer solchen pneumatischen Spinnmaschine schwer, das Verhalten der umschlingenden Fasern zu stabilisieren. Da ferner die Spinnmaschine zwei Düsen verwendet, verbraucht sie auch eine grosse Menge an Druckluft und verursacht entsprechend hohe Energiekosten. Zudem haftet ihr das Problem an, dass ihr Vermögen, lange Fasern zu spinnen, z.B. Wollfasern, nicht sehr gross ist.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung einer neuen Spinnmaschine, auf welcher ein Spinngarn hoher Qualität mit hoher Geschwindigkeit erzeugt werden kann.

Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, eine Spinnmaschine zu schaffen, bei welcher es leicht möglich ist, ein Ende eines Faserbandes beim Starten des Spinnens erfolgreich mitzuführen und bei welcher die Bedienung des Startens des Arbeitsvorganges einfach ist.

Die Vorrichtung zur Herstellung eines Spinngarns nach der Erfindung umfasst eine Rotationsdüse mit einem Faserbündeldurchgang, durch welchen ein Faserbündel, das von einem Austragwalzenpaar eines Streckwerks austritt, hindurchläuft; ferner eine Rotationsscheibe, die einstückig an der Rotationsdüse angeformt ist, und zwar an einer Stelle, die einen Abstand von einem Einlass der Rotationsdüse besitzt; ausserdem ein Gehäuse zum Abdecken der Rotationsdüse und der Rotationsscheibe, wobei in dem Gehäuse ein Führungsweg ausgebildet ist, um ein Faserbündel vom Austragwalzenpaar zum Einlass der Rotationsdüse einzuführen und hineinzuleiten, wobei ferner das Gehäuse eine Strahldüse besitzt, um Luft an einer Stelle des Führungsweges, am Einlass der Rotationsdüse derart umzuwirbeln, dass sie schräg zum Einlass hin aufgeweitet strömen kann, und wobei schliesslich der Führungsweg ein Dammglied enthält, um ein Faserbündel, das im wesentlichen abgeflacht vom Austragwalzenpaar zugeführt wird, so einzuführen, dass kein Drehen oder wellenförmiges Verändern des Faserbandes auftritt.

Zudem kann die obenbeschriebene Vorrichtung nach der Erfindung so ausgestaltet sein, dass beim Starten des Spinnens der Faserdurchgang durch die Rotationsdüse einem Unterdruck ausgesetzt wird, so dass ein Faserband am Einlass der Rotationsdüse in diese hineingesogen werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnitt-Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung eines Spinngarns nach den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 2 eine Vorderansicht eines hinteren Teils eines Gehäuses und einer Rotationsdüse,

Fig. 3 eine Vorderansicht eines Düsenabschnitts, Fig. 4 eine Vorderansicht eines Führungsweges, Fig. 5 eine Vorderansicht einer gesamten Spinnmaschine,

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht der Spinnmaschine,

Fig. 7 eine perspektivisch auseinandergezogene Darstellung zur Illustration eines Spinngarn-Herstellungs-Prozesses,

Fig. 8 eine Ansicht eines Spinngarns,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht zur Illustration der Wirkung eines Dammglieds und

Fig. 10 eine Vertikalschnitt-Seitenansicht zur Illustration eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Dammglieds.

Fig. 5 zeigt eine Vorderansicht einer Spinnmaschine, in welcher eine Vorrichtung zur Herstellung eines Spinngarns nach den Merkmalen der Erfindung enthalten ist. Die Spinnmaschine umfasst eine Vielzahl Spinneinheiten U, die auf einem Rahmen F, der in seiner Seitenansicht gemäss Fig. 6 kanal-förmig ausgebildet ist, zwillingsartig angeordnet sind und sich zwischen einem Antriebsgehäuse 1 und einem Gebläsegehäuse 2 erstrecken. Ein Laufwa5

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gen-Verlagerungsraum 3 ist entlang der Reihe der Einheiten U in Längsrichtung der Spinnmaschinen-bodenabstützung vorgesehen, und ein Laufwagen 8 bewegt sich in dem Raum 3. Der Laufwagen 8 umfasst eine Spulenabzug-Laufwageneinheit 5, die mit einer Abziehvorrichtung 4 ausgestattet ist und einen Garnspleiss-Laufwagen 7, der mit einer Garn-spleissvorrichtung 6 ausgerüstet ist und eine Baueinheit mit dem Spulenabzugs-Laufwagen 5 bildet. Eine Papierhülsen-Zufuhrvorrichtung 9 ist zwischen dem Antriebsgehäuse 1 und den Spinneinheiten U zur Lieferung von Papierhülsen zur Spulenabzugsvorrichtung 4 vorgesehen.

Fig. 6 ist eine schematische Seitenansicht einer jeden Spinneinheit U, weiche gebildet wird aus einem dreistufigen Streckwerk 14, bestehend aus einem Paar Einzugszylinder 11, einem Paar Mittenzylinder 12 und einem Paar Austragzylinder 13 (ein vierstufiges Streckwerk kann anstelle dessen verwendet werden, um eine höhere Streckrate zu erhalten), einer Spinngarn-Herstellungsvorrichtung 15 nach der Erfindung, die anschliessend im einzelnen beschrieben wird, einer Zufuhrwalze 16 zum Herausziehen eines auf der Herstellungsvorrichtung 15 erzeugten Spinngarns Y, einem Dickstellenfänger

17 zum Feststellen eines fettstoffhaltigen Abschnitts auf dem Spinngarn Y und einer Wickelvorrichtung

18 zum Aufspulen des Garns Y auf einen Wickel während des Changierens des Garns Y.

Schienen 19 und 20 sind zwischen Klemmrollenpaaren 21 und 22 gehalten, die an den oberen und unteren Abschnitten des Laufwagens 8 zu seiner Führung vorgesehen sind. Eine Reibrolle 30 steht in Berührung mit dem Wickel P.

Eine Saugdüse 23 zum Ansaugen und Erfassen eines oberen Garns YN auf der Spinngarnaus-gangsseite und zum Einführen des Garns in die Garnspleissvorrichtung 6 sowie eine Saugöffnung 24 zum Einsaugen und Erfassen eines unteren Garnabschnitts YP auf der Seite des Wickels P und zum Einführen dieses Garns in die Garnspleissvorrichtung 6, sind individuell schwenkbeweglich auf dem Garnspleiss-Laufwagen 7 vorgesehen. Die Schwenkbeweglichkeit ist durch strichpunktierte Linien in Fig. 6 gezeigt. Eine Verbindungsleitung 25 ist angrenzend an die Basisendseiten der Saugglieder 23 und 24 vorgesehen und wird normalerweise durch eine nicht dargestellte Feder in eine Lage gebracht, dass sie von der Rückseite des Laufwagens

7 derart vorsteht, dass die Leitung 25 mit einem Saugkanal 26 in Berührung gebracht werden kann, wobei letzterer sich in dem Raum 3 entlang der Einheiten U erstreckt, um auf diese Weise das Einsaugen über die Saugleitung 23 und die Saugöffnung 24 zu erzielen.

Eine Verschlussplatte 27 ist zum Abdecken einer Öffnung 28, die in der vorderen Wand des Saugkanals 26 ausgebildet ist, vorgesehen. Die Verschlussplatte 27 wird schwenkbar nach links und rechts über einen Winkel von etwa 90° um ein Schwenkglied 29 abgestützt. Wenn der Laufwagen

8 näher kommt, greift die Verbindungsleitung 25 an einer U-förmigen Aussparung 31 der Verschlussplatte 27 an und verscnwenkt die Verschlussplatte 27 in eine im wesentlichen vertikale Stellung, in welcher die Öffnung 28 und die Verbindungsleitung 25 direkt miteinander gekuppelt sind, um eine Saugwirkung auf die Saugleitung 23 und die Saugöffnung 24 in der betreffenden Stellung auszuüben.

Eine Fadenspannhülse 32 in Form eines langgestreckten Rohrs, welches zum Garnweg zwischen der Zufuhrwalze 16 und dem Faden-Dickstellenfänger 17 hin offen ist, steht mit dem Saugkanal 26 an ihrem basisseitigen Ende in Verbindung.

Ein ungedrehtes Kammgarn oder ein Faserbündel S aus Wolle, das auf einem Garnzufuhrwickel 33 aufgewickelt ist, wird durch das Streckwerk 14 geführt und dann in die Spinngarn-Herstellvorrich-tung als nach der Erfindung eingeleitet, in welcher es zu einem Spinngarn Y geformt wird; dieses wird dann von der Zufuhrwalze 16 abgezogen und auf einen Wickel P aufgespult.

Bauliche Einzelheiten der Spinngarn-Herstellvor-richtung 15 sind in Fig. 1 gezeigt; eine strichpunktierte Linie, die sich von links nach rechts in dieser Figur erstreckt, zeigt den Bewegungsweg eines Faserbandes S oder eines Spinngarns Y an.

Eine Tragplatte 111 ist an dem Rahmen F befestigt. An dieser Platte 111 ist ein hohlzylindrischer Flansch 113 über eine Schraube od.dgl. angebracht. Ein Gehäuse 115 für eine Rotationsdüse und eine Rotationsscheibe, beide werden anschliessend beschrieben, ist an der Platte 111 mittels einer Schraube od.dgl. angeordnet. Das Gehäuse 115 wird aus einem vorderen und hinteren Gehäuseteil 115a und 115b gebildet, welche miteinander verschraubt sind.

Eine Rotationsdüse 119 ist drehfähig innerhalb des Lagerflansches 113 über einen Satz Lager 117 und 118 abgestützt. Eine Hohlriemenscheibe 121 ist auf den Aussenumfang der Düse 119 aufgesetzt.

Ein endloser Antriebsriemen 123, der sich entlang der Einheiten U in einer Weise erstreckt, dass er um den Aussenumfang der Riemenscheibe 121 verläuft, wird entsprechend von einem nicht gezeigten Motor in Drehung versetzt. Sobald der Riemen 123 umläuft, wird die Rotationsdüse 119 mit hoher Geschwindigkeit zusammen mit der Riemenscheibe 121 gedreht. Eine Rotationsscheibe 126 ist materialeinheitlich an der Rotationsdüse 119 angeformt, und zwar an einer Stelle der Rotationsdüse 119, die vor den Lagern 118 liegt.

Ein Faserbündelweg 124 wird im wesentlichen im Zentrum der Rotationsdüse 119 gebildet und erstreckt sich durch diese Düse hindurch. Die Spinngarn-Herstellvorrichtung 15 ist derart angeordnet, dass das Zentrum des Wegs 124 und das Zentrum des hohlen Abschnitts des Gehäuses 115 auf ein und derselben geraden Linie liegen, welche mit dem Verlagerungsweg des Faserbündels S zusammenfällt. Der Abstand zwischen einer Einlassöffnung 119a der Rotationsdüse 119 und der Kontaktstelle N am Austragszylinderpaar 13 kann kleiner sein als die mittlere Stapellänge der das Faserbündel S bildenden Fasern. Der Aussendurchmesser des Einlassöffnungsabschnitts 119a der Rotationsdüse 119 ist hinreichend klein, und ein Abschnitt der Rotationsdüse 119 in der Nähe des Einlassöffnungsabschnitts 119a ist zu einem Konus 119b ge5

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formt, wobei dessen Aussendurchmesser über einen vorbestimmten Abschnitt konstant ist und dann zur Rotationsscheibe 126 hin zunimmt. Ferner ist ein Abschnitt des Gehäuses 115b, welches die Rotationsdüse 119 und die Rotationsscheibe 126 abdeckt, in Form einer zylindrischen Hohlkammer 151 ausgebildet, und zwar mit einem relativ kleinen Durchmesser neben dem Einlassöffnungsabschnitt 119a der Rotationsdüse 119; ein anderer Abschnitt nahe der Hohlkammer 151 ist zu einer konischen Hohlkammer 152 geformt, die unter einem weiten Winkel geöffnet ist.

Ferner ist ein Abschnitt vor dem kleinen Durchmesser der Hohlkammer 151 zu einem Zylinder geformt, dessen Durchmesser ein wenig grösser ist als der Durchmesser des einen Endes der Rotationsdüse 119, wobei der zylindrische Abschnitt als Führungsweg 112 für ein Faserband S dient. Eine Hohlringkammer 153 und eine mit dieser verbundene tangentiale Luftentspannungsöffnung 154 sind in einem Aussenumfangsabschnitt der Spinngarn-Her-stellvorrichtung 15 um die konische Hohlkammer 152 herumliegend, ausgebildet.

Eine Luftsaugleitung 155 ist an die Luftentspannungsöffnung 154 angeschlossen.

Ferner ist innerhalb des Gehäuses 115b eine hohle Luftkammer 131 ausgebildet, und vier Luftstrahldüsen 127 sind im Gehäuse 115b vorgesehen, derart, dass sie von der Luftkammer 131 in Richtung auf die Einlassöffnung 119a der Rotationsdüse 119 im wesentlichen tangential zur Hohlkammer 151 (Fig. 1 und 3) verlaufend ausgerichtet sind. Ein Luftschlauch 129 ist mit der Luftkammer 131 durch eine Bohrung 128 verbunden. Die Richtungen der Düsen 127 sind so vorgesehen, dass sie im wesentlichen in derselben Richtung zur Drehung der Rotationsdüse 119 liegen.

Über den Luftschlauch 129 zugeführte Druckluft strömt in die Luftkammer 131 ein und wird dann von den Düsen 127 in die Hohlkammer 151 eingestrahlt, so dass ein Hochgeschwindigkeits-Wirbel-luftstrom in der Nähe der Einlassöffnung 119a der Rotationsdüse 119 erzeugt wird.

Nach einem Verwirbeln der Luftströme innerhalb der Hohlkammer 151 werden die Luftströme nach aussen verteilt, während sie relativ langsam innerhalb der obengenannten konischen Hohlkammer 152 herumgewirbelt werden, um dann in die Luftentspannungsöffnung 154 zu gelangen und durch diese ausgetragen zu werden. In der Zwischenzeit erzeugen die Luftströme gleichzeitig einen Saugluftstrom, welcher von der Klemmstelle N der Austragzylinder 13 in den Hohlraum des Gehäuses 115 hinein einfliesst.

Eine Kappe 34 ist auf das hintere Ende des Flansches 113 aufgepasst, und eine Verlängerung 35 aus keramischem Material mit einem halbkugelförmigen Ende ist in die Kappe 34 eingearbeitet vorgesehen. Die Kappe 34 besitzt ein Durchgangsloch 36, welches sich durch die Verlängerung 35 fortsetzt und steht über eine Ausgangsöffnung 119c mit der Rotationsdüse 119 in Verbindung. Wenn die Saugdüse 23 in die durch die strichpunktierten Linien in Fig. 1 dargestellte Position verschwenkt ist, in der ein Saugabschnitt 23a der Saugdüse 23 mit dem Durchgangsloch 36 in Verbindung steht, wird der gesamte Bereich des Faserbündelweges 124 innerhalb der Rotationsdüse 119 an einen Unterdruck gelegt, so dass das Faserbündel S in die Rotationsdüse 119 durch ihren Einlass hindurch eingesogen wird.

Ein O-Ring 37 ist auf einen Endabschnitt der Rotationsdüse 119 aufgepasst, und wenn dieser O-Ring 37 eng mit einer Innenfläche der Kappe 34 in Verbindung steht, wird ein Luftleck zwischen dem Durchgangsloch 36 und der Rotationsdüse 119 durch diesen O-Ring 37 ausgeschlossen.

Ein Ende der Saugdüse 23 ist mit einer konischen Fläche 38 versehen.

Ferner sind ein Paar Dammglieder 39 und 40, die unten beschrieben werden, an einem zylindrischen Abschnitt am vorderen Ende des Gehäuses, welches den Führungsweg 112 in diesem begrenzt, angeordnet, um ein Faserband, das von den Austragwalzen 13 zugeführt wird, in im wesentlichen abgeflachtem Zustand glatt in den Einlass der Rotationsdüse 119 einzuleiten.

Im einzelnen ist an der Innenwand des zylindrischen Abschnitts eine Senkbohrung ausgebildet, und ein Zylindereinsatz 41 ist in den Zentralbereich des zylindrischen Abschnitts des Führungsweges 112 eingefügt. Ein Paar Dammglieder 39 und 40, jedes in Form einer Platte, sind jeweils an einer oberen und einer unteren Stelle im Inneren des Zylindereinsatzes 41, voneinander nach vorne und nach hinten versetzt, vorgesehen.

Die Höhe h der einzelnen Dammglieder 39 und 40 ist auf einen Wert eingestellt der kleiner ist als die Hälfte des Innendurchmessers des Zylindereinsatzes 41, und die Oberseiten 39a und 40a sind so geformt, dass sie horizontal abstehen (d.h. parallel zu einer Klemmspaltfläche zwischen den Austragwalzen 13). Die Dammglieder 39 und 40 besitzen somit eine Struktur, dass dann, wenn das Gehäuse 115 von der Vorderseite betrachtet wird, der Einlass der Rotationsdüse 119 in Form eines horizontal länglichen Spalts zwischen den beiden Dammgliedern 39 und 40, wie in Fig. 4 sichtbar, erscheint.

Nachstehend wird ein Verfahren zum Herstellen eines Garns auf der obenbeschriebenen Maschine näher erläutert:

Ein Faserbündel S, das durch das Streckwerk 14 verzogen und von den Austragzylindern 13 zugeführt wurde, wird in den Führungsweg 112 durch Saugluftwirkung, welche in Richtung des Weges nach vorne durch den zylindrischen Abschnitt (Führungsweg 112) strömt, eingezogen. Da jedoch das Ende der Saugdüse 23 verschwenkt und mit der Verlängerung 35, wie durch die strichpunktierten Linien in Fig. 1 gezeigt, vor einem solchen Einbringen des Faserbandes S von den Austragzylindern 13 in Kontakt kommt, wird ein Luftstrom erzeugt, um das Faserbündel S in die Rotationsdüse 119 einzusaugen. Dieser Luftstrom wird auch in der Nähe des Einlasses der Rotationsdüse 119 erzeugt, so dass das Faserbündel S, welches nach innen, innerhalb des Führungswegs 112 voranbewegt wird, sanft in die Rotationsdüse 119 eingesogen wird, und zwar unter Einwirkung des Luftstroms am Einlass der Rotationsdüse 119.

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Ein oberes Garn YN, das in die Saugdüse 23, nachdem es die Rotationsdüse 119 durchlaufen hat, eingesogen wird (das bereits die Form eines Garns besitzt, da es die Rotationsdüse 119 passiert hat), wird in die Garnspleissvorrichtung 6, aufgrund der Schwenkbewegung der Saugdüse 23 in die durch fest ausgezogene Linien in Fig. 6 gezeigte Position, eingeführt und dann mit einem unteren Garn YP auf der Seite des Wickels P verspleisst, wobei dieses untere Garn auf entsprechende Weise in die Garnspleissvorrichtung 6 mittels der Saugöffnung 24 eingeführt wurde.

Auch während eines solchen Garnspleissvorgan-ges wird das Garn Y, welches aus der Herstellvorrichtung 15 herausgesponnen wurde, in die Fadenspannhülse 32 eingesogen, um ein mögliches Garnlockern zu verhindern.

Nach dem Beendigen des Garnspleissvorganges wird das Garn auf dem betriebsüblichen Garnweg (Fig. 6) befördert, verbindet dabei die Zufuhrzylinder 16, den Dickstellenfänger 17 und die Reibrolle 30 in einer geraden Linie und wird dann auf den Wik-kel P aufgespult.

Es wird betont, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Zufuhrzylinder 16 etwas höher eingestellt wird als die Umfangsgeschwindigkeit der Austragzylinder 13, so dass ein Spinnprozess durchgeführt wird, währenddessen ständig eine Spannung auf das Faserbündel, das gerade durch die Herstellvorrichtung 15 hindurchläuft, ausgeübt wird.

Nachstehend wird der Spinnprozess in der Herstellvorrichtung beschrieben.

Im einzelnen wird auf ein Faserbündel S Druckluft in der Nähe des Einlasses der Rotationsdüse 119 aufgebracht, die aus den Luftstrahldüsen 127 austritt, und in der durch den Pfeil 132 (in Fig. 7 gezeigt) gekennzeichneten Richtung herumgewirbelt. Entsprechend wird das Faserbündel in der Wirbelrichtung der Luftströme zeitweise ein wenig gedreht.

Da die in einem Zentralbereich des Faserbündels S liegenden Fasern nicht direkt den Luftströmen ausgesetzt sind, verbleiben sie, verglichen mit ihrem Ausgangszustand, nachdem sie die Rotationsdüsen-Einlassöffnung 119a der Rotationsdüse 119 passiert haben, ungedreht. Im Unterschied hierzu wird auf die Fasern f 1, welche im Aussenbereich oder in der Nähe des äusseren Umfangs des Faserbündels S liegen, und die im allgemeinen direkt den Luftströmen ausgesetzt sind, eine solche Kraft aufgebracht, dass sie aus dem Faserbündel S separiert werden können. Da jedoch die vorderen Enden der Fasern S zeitweilig einem Drall unterzogen wurden, als sie sich am Rotationsdüsen-Einlass 119a befanden, werden sie nicht ohne weiteres aus dem Faserbündel S separiert. Weil in der Zwischenzeit die hinteren Enden der Fasern entweder zwischen den Austragzylindern 13, wie in Fig. 1 gezeigt, eingeklemmt bleiben oder weit von den Düsen 127 entfernt liegen, so dass diese nicht über die Luftströme auf sie einwirken können, werden diese Fasern nicht sofort aus dem Faserbündel S separiert.

Wenn somit die hinteren Enden der Fasern f1 von den Austragzylindern 13 einen Abstand besitzen und sich dann den Luftstrahldüsen 127 annähern, wird auf diese durch die Kraft der Luftstrahlen aus den Düsen 127 so stark eingewirkt, dass sie aus dem Faserstrang S herausgelöst werden. In diesem Fall werden die vorderen Enden der Fasern f 1, welche zeitweise teilgedreht und in die Rotationsdüse eingeführt wurden, in welcher der Luftstrom nur geringe Auswirkungen hat, nicht aus dem Faserbündel S herausgetrennt. Lediglich die hinteren Faserenden f1a der Fasern, welche nur wenig zeitweisen Drall erfahren haben, werden aus dem Faserbündel S herausgelöst. Diese herausgelösten hinteren Faserenden werden in einer oder mehreren Windungen um den Einlassabschnitt der Rotationsdüse 119 durch die Einwirkung der Luftströme herumgewickelt, und auch ein wenig um den konischen Abschnitt 119b der Rotationsdüse 119, woraufhin sie nach aussen unter der Leitfunktion der Rotationsscheibe 126 ausgeweitet geführt werden.

Da entsprechend das Faserbündel S seine Bewegung nach links (Fig. 1) fortsetzt, während die Rotationsdüse 119 in der durch den Pfeil 132 angezeigten Richtung gedreht wird, werden die hinteren Faserenden f1a der Fasern f1 mehr und mehr unter gleichzeitigem Herumwirbeln um das Faserbündel S herausgezogen.

Infolgedessen werden die Fasern f1 spiralenför-mig um das Faserbündel S gewickelt, so dass das Faserbündel S zu einem umwickelten Spinngarn Y wird und so durch den Faserbündelweg 124 tritt.

Bei dem obenbeschriebenen Herstellungsprozess des Garns Y werden die Fasern f1 aus dem gesamten Aussenumfang des Faserbündels S herausgelöst und diejenigen Fasern, welche innerhalb der Fasern f1 liegen, werden danach auch den Luftströmen ausgesetzt und durch diese weiterhin herausgelöst. Somit werden als Ergebnis eines solchen Herauslösens der Fasern f1 eine grosse Anzahl Fasern kontinuierlich freigesetzt. Diese Fasern werden gleichmässig über den Aussenumfang und den konischen Abschnitt 119b der Rotationsdüse 119 verteilt und gleichförmig um die Fasern, welche den Kern bilden, herumgewunden. Die Windungsrichtung der herumgewundenen Fasern f1 wird durch die Rotationsrichtung der Rotationsdüse 119 bestimmt. Wenn die Rotationsdüse 119 in Richtung des Pfeils 132 herumläuft, werden die Fasern f1 in einer Z-Drallrichtung herumgewickelt. Wenn hingegen die Rotationsdüse 119 in der Gegenrichtung umläuft, werden die Fasern in einer S-Drallrichtung gewickelt. Die Wirbelrichtung der Luftströme aus den Luftstrahldüsen 127 wird vorzugsweise so eingestellt, dass sie im wesentlichen in derselben Richtung wie die Rotationsrichtung der Rotationsdüse 119 verläuft, so dass die Luftströme die Wickelrichtung der umwickelnden Fasern f1 in der obenbeschriebenen Weise nicht stören können, und um zu verhindern, dass die vorderen Enden der Fasern nicht durch die Drehbewegung der hinteren Faserenden herausgelöst werden.

Fig. 8 zeigt das Aussehen eines Spanngarns Y, das nach dem vorstehend beschriebenen Spinnverfahren hergestellt wurde. Das Spinngarn Y ist gekennzeichnet durch eine Grundstruktur, in welcher die Wickelfasern f1 um Kernfasern f2 herumgewik-

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kelt sind, und bei welcher die Anordnung der Fasern f1 und f2 und zum Teil der umwickelnden Fasern f1 eine geringe Ungeordnetheit zeigen. Die Anzahl und die Umschlingungswinkel der umwik-kelnden Fasern f1 in Längsrichtung des Garns Y sind gleichförmig. Entsprechend besitzt das Garn Y nur wenig Dickenunregelmässigkeiten und nur wenig Flusigkeit bzw. nur eine kleine Flusigkeits-schlaufenbildung.

Es könnte der Eindruck entstehen, dass bei dem Herstellungsprozess eines Garns Y auf der vorstehend beschriebenen Vorrichtung nach der Erfindung die meisten vorderen Enden f1b der Fasern an der Oberfläche des Faserbündels S aus diesem Faserbündel S herausgelöst und um den Aussenumfang des Faserbündels S herumgewickelt würden. Es haben jedoch Untersuchungen des mit der besagten Vorrichtung hergestellten Garns ergeben, dass die auf diese Weise herumgeschlungenen Fasern eine relativ kleine Anzahl ausmachen. Es kann daher davon ausgegangen werden, dass die meisten umwickelnden Fasern durch Herauslösen der hinteren Faserenden erzeugt werden.

Ein Verfahren, bei dem die vorderen Enden f 1 b der Fasern aus dem Faserbündel S herausgelöst werden und die umwickelnden Fasern bilden, wird nun beschrieben: Wenn die Fasern mit ihren vorderen Enden auf der Oberfläche des Faserbündels S liegen, so dass sie aus dem Faserbündel S ohne weiteres herausgelöst werden können, und wenn die hinteren Enden in der Nähe der Faserbündelmitte liegen, so dass sie nicht ohne weiteres durch die Einwirkung der Luftströme aus den Düsen 127 herausgelöst werden können, werden die vorderen Endabschnitte der Fasern aus dem Faserbündel S herausgelöst und um die Rotationsdüse 119 herumgewickelt, bevor diese Fasern die Einlassöffnung 119a der Rotationsdüse 119 erreichen. In diesem Fall verbleiben die hinteren Enden der Fasern im Faserbündel S, und sobald das Faserbündel weiter gefördert und die Rotationsdüse 119 gedreht wird, werden die Fasern spiralenförmig um den Aussenumfang des Faserbündels S gewickelt und bilden so die umschlingenden Fasern. Die Anzahl und der Umschlingungswinkel der umwickelnden Fasern sind ähnlich dem Faserbild, das sich ergibt, wenn die hinteren Enden der Fasern in der vorstehend beschriebenen Weise herausgelöst werden.

Somit wird die Garnfestigkeit mit der Anzahl der Umschlingungen der umwickelnden Fasern um den Aussenumfang des Faserbündels S erhöht, weil im obenbeschriebenen Spinnprozess die Umfangsgeschwindigkeit der Zufuhrwalze 16 etwas höher eingestellt ist als die Umfangsgeschwindigkeit der Aus-tragzylinder 13, so dass der Prozess normalerweise unter einer gewissen Spannung stattfindet und ein Herauslösen der hinteren Enden f1a der Fasern aus dem Faserbündel S findet im Spinnprozess problemlos statt, und somit wird auch eine entsprechend grössere Anzahl von umwickelnden Fasern erhalten.

Wenn im einzelnen der Abstand zwischen den Austragzylindern 13 und der Zufuhrwalze 16 mit L bezeichnet wird, die maximale Faserlänge eines verarbeiteten Faserbündels mit D, die Umfangsgeschwindigkeit der Zufuhrwalze 16 mit Vb und die Umfangsgeschwindigkeit der Austragzylinder 13 mit Va, lassen sich gute Resultate erzielen, wenn Vb innerhalb des Bereichs von 1,00 x Va bis 1,05 x Va liegt im Fall von D > L und mit Vb innerhalb des Bereichs zwischen 1,00 x Va und 1,10 x Va im Falle von D < L.

Oder kurz gesagt: ein Faserbündel im Verlauf des Spinnens unter eine kleine Spannung zu setzen bedeutet, eine Bedingung herzustellen, die kurz vor dem sogenannten Garnbruch liegt; dabei wird berücksichtigt, dass die Windungskraft der Faserenden, die in ein Faserbündel eingebunden sind, so schwach wie möglich ist, und dass das Herauslösen der Faserenden auf leichte Weise stattfindet.

Da ferner ein Spinngarn Y, das auf einen Wickel P hinter der Zufuhrwalze 16 liegend aufgewickelt wurde, in spannungsfreiem Zustand ist, tendiert ein Kernfaserbündel f2 (Fig. 8) in einem Zustand, in dem es unter Spannung gestreckt ist dazu, sich zu lockern und zu entspannen. Da jedoch das Kernfaserbündel f2 durch die umwickelnden Fasern f1 zusammengebündelt ist, schnüren die umwickelnden Fasern f1 als eine Art Gegenreaktion die Kernfasern f2 bis zu einem Grad ein, der der vorgenannten Faserlockerung der Kernfasern entspricht. Demzufolge kann eine feste Umwicklungseinschnürung durch die umwickelnden Fasern f1 erhalten werden, was die Garnfestigkeit erhöht.

Nachstehend wird ein Verfahren zum Einführen eines Faserbandes S, das von den Austragzylindern 13 in die Rotationsdüse nach dem Starten des Spinnvorgangs eingeführt wurde, im einzelnen untersucht: Ein Faserbündel S, das von den Austragzylindern 13 zugeführt wird, besitzt eine abgeflachte Form, wobei es in nach links und rechts verlaufenden Richtungen ausgedehnt ist, da es zwischen den oberen und unteren Austragzylinder 13 ge-presst wurde. Es kann davon ausgegangen werden, dass dann, wenn das Faserbündel S in solch einer abgeflachten Form in das Innere des zylindrischen Faserführungswegs 112 eingebracht wird, es durch die Wirbelluftströme in der Nähe des Einlasses der Rotationsdüse 119, derart beaufschlagt wird, dass es gedreht oder während der Vorwärtsbewegung wellig gemacht wird. Bei einem eher zylindrischen Führungsweg 112, in dem sich kein Damm, wie die Dämme 39 und 40 befindet, ist die Wahrscheinlichkeit, dass das Faserbündel S die Einlassöffnung der Rotationsdüse 119 erfolgreich erreicht und in diese eingesogen wird, gering. Wenn im Unterschied hierzu die Dammglieder 39 und 40 im zylindrischen Führungsweg 112 vorgesehen sind, erzeugt ein Luftstrom im Führungsweg 112 eine parallele laminare Luftströmung A mit einer geringen Wirbelkomponente, so dass diese den abgeflachten Faserstrang S wohlbehalten zum Einlass der Rotationsdüse 119 führt und in diese hineinleitet (Fig. 9). Das Faserbündel S, das den Einlass der Rotationsdüse 119 erreicht hat, wird dann in die Düse 119 durch einen Saugluftstrom in der Nähe des Einlasses hineingesogen.

Demzufolge wird es bevorzugt, die Dammglieder 39 und 40 an oberen und unteren Abstandsstellen voneinander nach vorne und hinten versetzt, wie

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beim obenstehenden Ausführungsbeispiel beschrieben, vorzusehen, und ein gutes Resultat kann nicht unter Einsatz lediglich eines Damms vorausgesagt werden.

Anders ausgedrückt können drei oder mehrere Dammglieder 39, 40, 42, .... in einer Zick-Zackan-ordnung an oberen und unteren Stellen im Abstand nach vorne und hinten versetzt zueinander vorgesehen sein (Fig. 10).

Während die oberen Seiten der Dammglieder 39 und 40 vorzugsweise gerade ausgeführt sind, können sie auch eine Kurvenform besitzen, d.h. einen Bogen aufweisen. Die Höhe h der Dammglieder 39 und 40 besitzt vorzugsweise einen Wert, der etwas kleiner ist (etwa 80 bis 90%) als die Hälfte des Durchmessers des Führungswegs 112 wie beim obenbeschriebenen Ausführungsbeispiel. Ansonsten kann der Wert etwas grösser oder kleiner sein als der bevorzugte Wert.

Wenn im einzelnen die Höhe h grösser ist als die Hälfte des Durchmessers des Führungswegs 112, wird ein Faserbündel S während seines Vorwärts-bewegens nach oben und nach unten wellenförmig abgeknickt. Ein sanftes Einführen wird dadurch entsprechend behindert. Wenn hingegen die Höhe h allzu klein ist, ist zu erwarten, dass die obenbeschriebene Führungswirkung geschwächt wird. Beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel liess sich ein gutes Resultat erhalten, wenn die Höhe h so eingestellt wurde, dass die Vertikalabmessung des horizontal sich erstreckenden Spalts (Fig. 4) bei der Betrachtung des Führungswegs 112 von vorne etwa 1 mm gross war.

Wie bislang beschrieben, liefert die Erfindung eine insgesamt neue Spinnvorrichtung, und es lässt sich erfindungsgemäss ein Spinngarn hoher Qualität mit hoher Geschwindigkeit herstellen, wobei die Einführung eines Faserbündels in die beschriebene Herstellungsvorrichtung mit Erfolg stattfindet.

Claims (12)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Herstellen von Spinngarn, umfassend:

- eine Rotationsdüse (119) mit einem Einlass (119a) und einem Auslass (119c), die einen Faserbündelweg (124) zum Hindurchtretenlassen eines von einem Austragzylinder (13) eines Streckwerks (14) zugeführten Faserbündels (S) begrenzt,

- eine integral an die Rotationsdüse (119) angeformte Rotationsscheibe (126), die sich im Abstand vom Einlass (119a) der Rotationsdüse (119) befindet,

- ein die Rotationsdüse (119) mit der Rotationsscheibe (126) umschliessendes Gehäuse (115), welches einen Führungsweg (112) zum Einführen und Leiten des Faserbündels zum Einlass (119a) der Rotationsdüse (119) sowie eine sich zum Einlass (119a) der Rotationsdüse (119) hin öffnende Luftstrahldüse (127) aufweist, und

- ein im Führungsweg (112) angeordnetes Dammglied (39, 40) zum Einführen eines im wesentlichen abgeflachten, ungedrehten Faserbündels (S) zum Einlass (119a) der Rotationsdüse (119).

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, mit einem

Paar Dammglieder (39, 40), wobei jedes Dammglied sich an gegenüberliegenden Seiten des Führungswegs (112) sowie in unterschiedlichem Abstand vom Einlass (119a) der Rotationsdüse (119) befindet.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, mit zumindest drei Dammglieder (39, 40, 42), von denen ein Dammglied an einer bezüglich der anderen Dammglieder gegenüberliegenden Seite des Führungswegs (112) vorgesehen ist, und wobei jedes Dammglied in unterschiedlichem Abstand vom Einlass (119a) der Rotationsdüse (119) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 2 oder 3, bei welcher jedes Dammglied (39, 40, 42) die Form einer Platte besitzt.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, bei der ein Austragzylinderpaar (13) des Streckwerks (14) eine Einklemmebene (N) festlegt, und jedes Dammglied ein oberseitig freies Ende besitzt, das sich im wesentlichen horizontal und parallel zur Einklemmebene der Austragzylinder (13) erstreckt.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 5, in welcher der Führungsweg (112) einen Innendurchmesser umgrenzt und in welcher jedes Dammglied (39, 40, 42) eine Höhe besitzt, welche kleiner ist als die Hälfte des Innendurchmessers des Führungswegs (112).

7. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, weiter umfassend: einen Zylindereinsatz (41), der in den Führungsweg (112) eingesetzt ist, wobei das Dammglied oder die Dammglieder (39, 40) im Inneren des Zylindereinsatzes vorgesehen ist oder sind.

8. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, weiter umfassend: am dem Austragzylinder (13) gegenüberliegenden Auslassabschnitt der Rotationsdüse (119) vorgesehene Saugmittel zur Erzeugung eines Unterdrucks im Faserbündelweg (124) der Rotationsdüse (119) zum Einsaugen und Einführen des Faserbündels in den Faserbündelweg der Rotationsdüse.

9. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 8, bei welcher ein Austragzylinderpaar (13) des Streckwerks (14) eine Einklemmstelle (N) festlegt, und der Abstand zwischen dem Einlass (119a) der Rotationsdüse (119) und der Klemmstelle (N) des Austragzylinderpaars (13) kleiner ist als die durchschnittliche Länge der Fasern des eine Vielzahl Fasern unterschiedlicher Länge umfassenden Faserbündels, und bei welcher weiter der Führungsweg (112) ein Zentrum und die Rotationsdüse (119) ebenfalls ein Zentrum begrenzen, und die Zentren des Führungswegs und der Rotationsdüse mit dem Faserbündelweg (124) zusammenfallen.

10. Vorrichtung nach Patentanspruch 8, bei welcher die Saugmittel umfassen:

eine Kappe (34), welche an dem Auslass (119c) der Rotationsdüse (119) angebracht ist, wobei die Kappe ein Durchgangsloch (36) aufweist, das mit dem Faserbündelweg (124) der Rotationsdüse (119) in Verbindung steht, und eine Saugdüse (23), die an das Durchgangsloch (36) der Kappe an-schliessbar ist.

11. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 8, bei welcher die Strahldüse (127) sich zum Einlass (119a) der Rotationsdüse (119) hin geneigt öffnet.

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12. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung gemäss Patentanspruch 8, umfassend folgende Schritte: Hinführen eines im wesentlichen abgeflachten, ungedrehten Faserbündels zum Einlass (119a) der Rotationsdüse (119), Einführen des Faserbündels in den Faserbündelweg (124) der Rotationsdüse (119) durch Erzeugen eines Unterdrucks im Faserbündelweg der Rotationsdüse, Herauslösen von Enden von Fasern aus dem in die Rotationsdüse eingeführten Faserbündel und Herumwik-keln von herausgelösten Faserenden um das Faserbündel durch Richten eines Luftwirbelstrahls auf den Einlass (119a) der Rotationsdüse (119).

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