CH683696A5 - Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen gesponnener Garne durch Verzwirnen. - Google Patents

Description

1

CH 683 696 A5

2

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen gesponnener Garne gemäss den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 12.

Übliche Spinnmaschinen werden grob in drei Typen klassifiziert, eine Ringspinnmaschine, eine Offenendspinnmaschine und eine pneumatische Spinnmaschine. Unter diesen Typen ist in letzter Zeit die Spinnmaschine vom pneumatischen Typ entwickelt worden, die in der Lage ist, ein Spinnen bei hohen Geschwindigkeiten von einem Mehrfachen der Ringspinnmaschine auszuführen, wovon ein Beispiel in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 53 (1978) - 45 522 (US Patent Nr. 4 112 658) beschrieben ist. In der in diesem Patent beschriebenen Vorrichtung sind zwei Luftstrahldüsen benachbart zu einer Zugvorrichtung angeordnet, wobei jede Düse eine Strömung komprimierter Luft abgibt, die in einer Richtung entgegengesetzt zueinander ein Faserbündel dreht, das aus der Zugvorrichtung herausbewegt wird. Das Faserbündel wird durch die zweite Düse gezwirnt, und das gezwirnte Faserbündel wird durch die erste Düse zum Ballon gebildet. Ein Teil der Fasern wird durch die Ballonbildung auf die anderen Fasern gewunden, und das Faserbündel durchläuft die zweite Düse, um entzwirnt zu werden, wodurch sie kräftig gewunden werden. Auf diese Weise wird ein gesponnenes Garn erzeugt.

Die Garne, die man durch die vorgenannte Spinnmaschine vom konventionellen pneumatischen Typ erhält, werden im Detail untersucht. Es hat sich herausgestellt, dass die Garne die gebündelten, versponnenen Garne waren, wobei um entzwirnte oder weiche Kernfasern die anderen Fasern spiralförmig gewunden sind. Ein Anteilsverhältnis zwischen den Kernfasern und den gewundenen Fasern, eine Faserwindungsart und dgl. können durch verschiedenartigste Änderungen der Spinnbedingungen in gewissem Umfang geändert werden, und die Garneigenschaften, wie beispielsweise die Festigkeit, können ebenfalls entsprechend geändert werden. Da jedoch die Fasern durch unstabile Ballonbildung gewunden werden, ist es, wenn die Faserlänge zunimmt, für die Spinnmaschine vom pneumatischen Typ schwierig, das Verhalten oder die gewundenen Fasern zu stabilisieren. Darüber hinaus weist diese Spinnmaschine ein Problem dahingehend auf, dass wegen der Verwendung zweier Düsen die verbrauchte Menge an komprimierter Luft gross ist und die Energiekosten gross sind, und sie weist weiterhin ein Problem auf, als die Fähigkeit, lange Fasern, wie beispielsweise Wolle, zu verspinnen, erhebliche Schwierigkeiten mit sich bringt. Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf diese oben genannten Umstände gemacht worden.

Ein Ziel der Erfindung ist es, eine neue Spinnvorrichtung anstelle der vorerwähnten Spinnmaschine vom konventioneilen pneumatischen Typ anzugeben, um dadurch die vorgenannten Probleme zu überwinden.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein Führungselement für ein Faserbündel innerhalb oder ausserhalb der Laufrichtung desselben angeordnet ist, wobei das Faserbündel von einer Zugvorrichtung einem Zwirnabschnitt zugeführt wird. Die Erfindung ist in den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 12 definiert; bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die vorliegende Erfindung gibt eine Vorrichtung zum Erzeugen von echten zwirnartigen Garnen an, bei der ein Führungselement innerhalb eines Düsenblocks vorgesehen ist, um eine drehende Strömung auf ein Faserbündel auszuüben, das aus einer Zugvorrichtung herausbewegt wird, wobei ein äusseres Ende derselben auf einen Einlass einer drehenden oder stationären Spindel gerichtet ist.

In der Vorrichtung zum Erzeugen eines echten zwirnartigen Garns, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, wird das aus der Zugvorrichtung herausbewegte Faserbündel in den Düsenblock angezogen und in der Nähe des Einlasses der Spindel einer drehenden Strömung ausgesetzt und leicht verzwirnt. Zu diesem Zeitpunkt liegen alle Fasern des Faserbündels am Umfang des Führungselementes und werden direkt einer Luftströmung ausgesetzt, um eine Kraft zu erfahren, die sie von dem Faserbündel löst. Da jedoch das äusserste Ende der Faser, das am Einlass der Spindel liegt, einer Verzwirnung unterworfen ist, wird es nicht einfach abgetrennt. Das gelöste hintere Ende der Faser wird um den äusseren Umfang der Spindel gewik-kelt und erstreckt sich nach aussen. Die Faser wird allmählich gezogen, während sie um das Faserbündel gedreht wird, wenn das Faserbündel läuft, und die meisten Fasern werden spiralförmig gewunden, um ein echtes, zwirnartiges, gesponnenes Garn zu bilden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Konstruktionsansicht, die eine Ausführungsform einer Spinnvorrichtung zeigt, an der die vorliegende Erfindung angewendet ist;

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung, die den Spinnzustand durch die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung zeigt;

Fig. 3 ist eine vergrösserte Detaildarstellung eines Spinnabschnitts der Vorrichtung;

Fig. 4 bis 9 sind Darstellungen, die das äussere Erscheinungsbild der gesponnenen Garne zeigen, die man mit der Vorrichtung erhält, und das Positionsverhältnis zwischen einem Führungselement und einer Spindel; Fig. 4, 6 und 8 zeigen das äussere Aussehen der gesponnenen Garne; Fig. 5, 7 und 9 sind Ansichten, die das Positionsverhältnis zwischen dem Führungselement und der Spindel zeigen, wenn die gesponnenen Garne erzeugt werden;

Fig. 10 und 11 sind Ansichten, die das äussere Erscheinungsbild der gesponnenen Garne zeigen, wobei das Führungselement weggelassen ist und die Spindel mit dem Führungselement weggelassen ist;

Fig. 12 bis 15 sind S-S-Diagramme, die das Ver5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

2

3

CH 683 696 A5

4

hältnis zwischen der Längung und der Festigkeit verschiedener gesponnener Garne zeigen;

Fig. 16 ist eine schematische Darstellung, die einen Spinnzustand durch eine zweite Ausführungsform zeigt;

Fig. 17a und 17b sind Ansichten von Führungselementen, die in der Form voneinander verschieden sind;

Fig. 18 ist eine schematische Darstellung, die einen Spinnzustand durch eine dritte Ausführungsform zeigt;

Fig. 19a und 19b sind Ansichten von Führungselementen, die tropfenförmig bzw. konisch aufgeblasene Abschnitte haben;

Fig. 20 ist eine schematische Ansicht, die einen Spinnzustand durch eine vierte Ausführungsform zeigt;

Fig. 21 ist eine schematische Ansicht, die einen Spinnzustand durch eine fünfte Ausführungsform zeigt;

Fig. 22 ist eine Darstellung, die einen Zustand zeigt, in dem ein Führungselement fest an der Innenwand eines Düsenblocks angebracht ist; und

Fig. 23 ist eine Darstellung, die einen Zustand zeigt, in dem mehrere Führungselemente installiert sind.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Der detaillierte Aufbau der Spinnvorrichtung A ist in Fig. 1 gezeigt. In Fig. 1 gibt eine sich quer erstreckende Linie einen Laufweg für ein Faserbündel S oder ein gesponnenes Garn Y an.

Das Bezugszeichen 1 bezeichnet eine Tragplatte, die an einem Rahmen befestigt ist. Die Platte 1 hat ein hohles, zylindrisches Lager 2, das an ihr mittels Schrauben oder dgl. befestigt ist, und weist weiterhin eine Spindel auf, die später beschrieben wird, und ein zylinderförmiges Gehäuse 3, das mittels Schrauben oder dgl. befestigt ist.

Eine Spindel 6 ist drehbar innerhalb des Lagers 2 durch Lager 4 und 5 gelagert. Eine hohle Riemenscheibe 7 ist auf dem äusseren Umfang der Spindel 6 montiert.

Das Bezugszeichen 8 bezeichnet einen endlosen Antriebsriemen, der mit dem äusseren Umfangsab-schnitt der Riemenscheibe 7 in Berührung steht, und er ist mittels eines nicht gezeigten Motors angetrieben. Die Spindel 6 wird zusammen mit der Riemenscheibe 7 mit hoher Geschwindigkeit gedreht, wenn der Riemen 8 läuft. Ein Drehkörper 9 ist integral an einer Position vor dem Lager 5 der Spindel 6 ausgebildet.

Ein Faserbündeldurchlauf 10 erstreckt sich durch die Mitte der Spindel 6. Die Spinnvorrichtung A ist auf derselben geraden Linie angeordnet, in der sowohl die Mitte des Durchlaufs 10 als auch die Mitte eines jeden hohlen Abschnittes des Gehäuses 3 mit dem Laufweg des Faserbündels S ausgerichtet sind, und der Abstand zwischen einem Spindelein-lass 6a und dem Spaltpunkt N von Vorderrollen 20 ist so dimensioniert, dass er kürzer ist als die mittlere Länge der Fasern, die das Faserbündel S bilden. Ein Aussendurchmesser des Einlasses 6a der

Spindel 6 ist ausreichend klein, und ein Abschnitt benachbart dem Einlass 6a hat einen Aussendurchmesser, der gegen den Drehkörper 9 hin zunimmt, um einen konischen Körper 6b zu bilden. Ein Abschnitt des Gehäuses zur Abdeckung der Spindel 6 und des Drehkörpers 9 bildet eine zylindrische hohle Kammer 11 kleinen Durchmessers in Nachbarschaft zum Einlass 6a der Spindel 6, und ein Abschnitt benachbart der hohlen Kammer 11 bildet eine konische hohle Kammer 12, die sich unter einem grossen Winkel öffnet.

Ein Abschnitt vor der hohlen Kammer 11 kleinen Durchmessers und von zylindrischer Gestalt ist geringfügig grösser als der Durchmesser des vorderen Endes der Spindel 6, wobei der zylindrische Abschnitt als ein Führungsdurchgang 13 für das Faserbündel S dient. Die konische hohle Kammer 12 ist an ihrem äusseren Umfang mit einer ringförmigen hohlen Kammer 14 versehen und mit einem tangentialen Luftauslassloch 15, das an die hohle Kammer 14 anschliesst.

Ein Luftsaugrohr ist mit dem Luftauslassloch 15 verbunden.

Das Gehäuse 3 ist im Innern mit einer hohlen Luftkammer 16 versehen. Dort sind vier Luftstrahldüsen 17 ausgebildet, die von der Luftkammer 16 zum Einlass 6a und in einer tangentialen Richtung in bezug auf die hohle Kammer 11 gerichtet sind (Fig. 1 und 3). Ein Luftschlauch 19 ist über ein Loch 18 mit der Luftkammer 16 verbunden. Die Richtung der Düse 17 ist so eingestellt, dass sie die gleiche ist, wie die Drehrichtung der Spindel 6.

Druckluft, die von dem Schlauch 19 zugeführt wird, strömt in die Luftkammer 16 und bewegt sich anschliessend in die hohle Kammer 11 von der Düse 17, um eine sich mit hoher Geschwindigkeit drehende Luftströmung in Nachbarschaft des Einlasses 6a zu erzeugen.

Die Luftströmung dreht sich innerhalb der hohlen Kammer 11 und zerstreut sich anschliessend nach aussen, während sie innerhalb der konischen hohlen Kammer 12 langsam dreht und dann gegen das Auslassloch 15 geführt und von ihm ausgelassen wird. Gleichzeitig bewirkt die Luftströmung die Erzeugung einer Saugluftströmung, die in den hohlen Abschnitt des Gehäuses 3 vom Spaltpunkt N der Vorderrolle 20 strömt.

Das Bezugszeichen 21 bezeichnet eine Kappe, die am hinteren Ende des Lagers 2 befestigt ist.

Weiterhin ist in den Fig. 1 und 3 ein Führungselement 22 am Mittenabschnitt des Durchgangs 13 installiert, nämlich in einer Richtung längs der Laufrichtung des Faserbündels S, wobei ein Ende an einer Einlasswand 23 befestigt ist und das andere Ende sich in einem freien Zustand befindet. Mit anderen Worten, das Führungselement 22 ist zwischen der Zugvorrichtung D und dem Zwirnabschnitt in Fig. 1 angeordnet (bei dieser Ausführungsform die Spindel 6).

Das Führungselement 22 hat die Form einer Nadel in den in den Fig. 1 und 3 gezeigten Ausführungsformen, dessen Durchmesser kleiner ist, als der des Einlasses 6a der Spindel 6, und es hat ein äusserstes Ende 22a, das von einer glatten Verrun-dung gebildet wird. Wenigstens in Nachbarschaft

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

5

CH 683 696 A5

6

zum Einlass der Spindel hat die Mittenlinie des Führungselementes 22 einen Abschnitt 22b, der im wesentlichen parallel zur Laufrichtung des Faserbündels ist.

Während das äusserste Ende 22a des Führungselementes 22 so dargestellt ist, dass es in gewisser Tiefe in den Einlass 6a der Spindel 6 eingeführt ist, sei doch angemerkt, dass das äusserste Ende 22a dieselbe Position einnehmen kann, wie der Abschluss des Einlasses 6a oder eine Position vom Abschluss des Einlasses 6a entfernt. Es kann in eine geeignete Position in Übereinstimmung mit den verschiedensten Zuständen eingestellt werden.

Da in Fig. 3 ein Einlass 24 für das Faserbündel

5 und der Faserbündeldurchlauf 10 auf derselben geraden Linie liegen, ist das Führungselement 22 zum Zwecke der Halterung in der Mitte gebogen. Im Falle, dass der Einlass 24 zur einen Seite gegenüber dem Faserbündeldurchlauf 10 nach oben oder unten versetzt ist, kann das Führungselement 22 in Form einer geraden Linie an eine Einlasswand 23 befestigt sein.

Ausserdem ist die Gestalt des Führungselements 22 nicht auf eine Nadel beschränkt, sondern es kann eine Raketenform oder andere Gestaltung verwendet werden, wo ein äusserstes Ende 22a eines konischen oder säulenförmigen Körpers verschmälert ist.

Die Funktion des Führungselements 22 ist es hauptsächlich, eine Fortpflanzung der Zwirnung während eines später beschriebenen Garnbildungsvorgangs zu behindern oder vorübergehend die Rolle der Mittenkemfaser zu spielen, um eine Ausbildung eines ungezwirnten Kernfaserbündels zu behindern, das bei den in konventioneller Weise pneumatisch gebündelten Spinngarnen auftritt, wodurch tatsächlich nur gewundene Fasern gebildet werden.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 25 eine Luntenführung, 26 ein Paar Zuführrollen, 27 eine die Luntendicke bestimmende Führung, 28 ein Paar Mittelrollen und 29 einen Riemen, welche die Zugvorrichtung D bilden.

Nachfolgend wird der Garnherstellungsvorgang erläutert.

Das Faserbündel S, das durch die Zugvorrichtung D gezogen und von Vorderrollen 20 abgegeben wird, wird in den Führungsdurchgang 13 durch die Saugluftströmung hineingezogen, die sich in den Durchgang vor dem zylindrischen Abschnitt (Führungsdurchgang) 13 bewegt. Da die Spitze des nicht gezeigten Saugrohres mit dem Auslass 30 der Kappe 21 vor der Zuführung des Faserbündels S von den Vorderrollen 20 in Berührung gelangt, wird eine in die Spindel 6 hineingesaugte Luftströmung auch in Nachbarschaft des Einlasses der Spindel 6 erzeugt, und das tiefer in den Führungsdurchgang 13 bewegte Faserbündel S wird sanft in die Spindel

6 durch die Saugluftströmung vom Einlass 6a der Spindel 6 eingesaugt.

Ein oberes Garn (das durch die Spindel gelaufen ist und daher bereits die Form eines Garns hat), das durch die Spindel 6 hindurchgegangen ist und in das Saugrohr eingesaugt worden ist, wird in eine Garnvereinigungsvorrichtung eingeführt, indem das

Saugrohr gedreht wird, und wir mit einem unteren Garn auf der Packungsseite vereinigt, das in gleicher Weise durch die Saugmündung eingeführt wird.

Eine Umfangsgeschwindigkeit einer Zuführrolle stromabwärts des Auslasses 30 ist leicht höher als die der Vorderrolle 20 eingestellt, so dass auf das Faserbündel S, das durch die Spinnvorrichtung A läuft, stets Zug ausgeübt wird, in welchem Zustand das Spinnen ausgeführt wird.

Als nächstes wird der Spinnvorgang innerhalb der Spinnvorrichtung A erläutert.

Wie in Fig. 2 gezeigt, empfängt das Faserbündel S die Wirkung einer Strömung aus Druckluft, die aus der Luftstrahldüse 17 in die Nachbarschaft des Einlasses 6a der Spindel 6 ausgestrahlt wird, und sich im äusseren Umfang der Spindel 6 dreht, so dass das Faserbündel S in der gleichen Richtung leicht verzwirnt wird. Zu diesem Zeitpunkt kann das Faserbündels nicht in einen Raum gelangen, der von dem Führungselement eingenommen wird, weil das Führungselement 22 anwesend ist. Dementsprechend müssen alle Fasern eine Position um das Führungselement 22 einnehmen und sind direkt der Luftströmung ausgesetzt, um eine Kraft zu empfangen, die sie von dem Faserbündel S trennt. Wenn sich jedoch das äusserste Ende einer Faser an der Position des Einlasses 6a befindet, wird das äusserste Ende nicht leicht losgelöst, da das äusserste Ende der Verzwirnung unterworfen ist. Das hintere Ende der Fasern ist noch nicht gelöst, da es von den Vorderrollen 20 geklemmt wird, wie in Fig. 2 gezeigt, oder es in einer Position fern von der Düse 17 ist, so dass die Wirkung der Luftströmung nicht ausreichend aufgenommen werden kann.

Anschliessend, wenn ein hinteres Ende f1a der Faser f1 von der Vorderrolle 20 freigegeben wird und in die Nähe der Luftstrahldüse 17 kommt, dann empfängt es intensiv die Kraft der Luftströmung von der Düse 17 und wird vom Faserbündel S gelöst. Das äusserste Ende der Faser f1 wird nicht gelöst, da es einer Teilverzwirnung unterworfen ist und in die Spindel eingeführt ist, die weniger durch die Wirkung der Luftströmung beeinträchtigt wird, und nur das hintere Ende f1a der Faser, das kaum der Verzwirnung unterworfen ist, wird vom Faserbündel S gelöst. Das so gelöste hintere Ende f1a der Faser f1 wird durch die Wirkung der Luftströmung einmal oder mehrere Male um den Einlass 6a der Spindel 6 und anschliessend in gewissem Umfang auf den konischen Abschnitt 6b gewunden, wonach es durch den Drehkörper 9 geführt und nach aussen gezogen wird.

Dann läuft das Faserbündel S weiter nach links, und die Spindel 6 dreht. Das hintere Ende f1a der Faser f1 wird daher allmählich gezogen, während es um das Faserbündel S gedreht wird.

Als Folge wird die Faser f1 spiralförmig um das Faserbündel S gewunden, und das Faserbündel S wird zu einem gebündelten, gesponnen Garn Y geformt, das durch den Faserbündeldurchgang 10 läuft.

Die Faser f1 wird von dem ganzen äusseren Umfang des Faserbündels S während des Herstel5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

4

7

CH 683 696 A5

8

lungsvorgangs des Garns Y gelöst, und die Faser f1 ist gelöst, wodurch die innenliegende Faser der Luftströmung ausgesetzt und weiter losgelöst wird. Deshalb werden mehrere Fasern kontinuierlich wegen der Anwesenheit von Fasern im äusseren Umfang des Führungselements 20 losgelöst. Die gelösten Fasern werden gleichmässig über den äusseren Umfang der Spindel 6 und den konischen Abschnitt 6b verteilt. Die meisten Fasern werden verzwirnt, aber ohne geringe Anwesenheit von Fasern gewunden, wodurch sich ein Kern für ein echt gezwirntes Garn bildet. Die Windungsrichtung der gewundenen Fasern f1 wird von der Richtung der Luftstrahldüse und der Drehrichtung der Spindel 6 bestimmt, so dass, wenn die Spindel 6 in einer gewissen Richtung dreht, die Fasern auch in einer bestimmten Z-Zwirnrichtung gewunden werden, und bei Umkehrung die Verhältnisse analog sind. Die Drehrichtung der Luftströmung von der Luftstrahldüse 17 her ist vorzugsweise in die gleiche Richtung eingestellt, wie die Drehrichtung der Spindel 6, so dass die Windungsrichtung der gewundenen Faser f1 nicht gestört wird und das äusserste Ende der Faser nicht wegen der gegensätzlichen Drehungen gelöst wird.

Wie oben beschrieben, wird gemäss der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung die vom Zwirnabschnitt (Spindel 6) gegen die Vorderrolle 20 fortzupflanzende Verzwirnung an ihrer Fortpflanzung durch das Führungselement 22 behindert, so dass das aus der Vorderrolle 20 herausbewegte Faserbündel S nicht durch Verzwirnung verzwirnt wird, sondern die meisten Fasern in gewundene Fasern ausgebildet werden.

Dies kann dadurch sichergestellt werden, dass die Fasern durch fortgepflanzte Verzwirnung des Mittenabschnitts des aus den Vorderrollen 20 herausbewegten flachen Faserbündels gezwirnt und streifenartige Abschnitte in Laufrichtung des Faserbündels erzeugt werden.

Die Fig. 4, 6 und 8 zeigen die äusseren Erscheinungsbilder gesponnener Garne, die mit der Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung erzeugt werden.

Die Spinnbedingungen sind wie folgt. Die verwendeten Fasern sind Baumwolle, 1842,52 tex; der Gesamtzug der Zugvorrichtung D (gebildet durch das Verhältnis aus den Oberflächengeschwindigkeiten an den Vorderrollen 20 und Zuführrollen 26) beträgt 82; die Drehzahl der Spindel 6 beträgt 60 800 U/min; der Luftstrahldruck von der Düse 17 beträgt 0,1 MPa bis 0,6 MPa; das gesponnene Garn ist Ne24; und die Garngeschwindigkeit ist 106,5 m/ min.

Das in Fig. 4 gezeigte gesponnene Garn Y1 erhält man durch Bewegung der Nadel 22 in geringem Abstand (a) in den Durchgang 10 der Spindel 6, und es hat ein äusseres Erscheinungsbild eines ringgesponnenen Garns, in dem eine echte Zwirnung gewundener Fasern über den gesamten Bereich des Garns vorhanden ist und innere, nicht gezwirnte Kernfaser kaum vorhanden ist. Das heisst, die gewundenen Fasern sind fast kontinuierlich über die Länge des Garns vorhanden, der Windungswinkel ist gleichmässig und eine geringere

Grobunregelmässigkeit tritt auf. Das in Fig. 6 gezeigte gesponnene Garn Y2 erhält man durch Zusammenbringen des äussersten Endes der Nadel 22 mit dem Einlassende der Spindel 6, in welchem Falle auch ein echt gezwirntes Garn erhalten wurde, in dem gewundene Fasern einen gleichförmigen Winkel über im wesentlichen dem gesamten Bereich vorhanden sind.

Das in Fig. 8 gezeigte gesponnene Garn Y3 erhält man durch Bewegen des äussersten Endes der Nadel 22 weg in leichte Distanz (b) vom Einlassende der Spindel 6, wie in Fig. 9 gezeigt. Ein echt gezwirntes Garn wurde erhalten, in dem gewundene Fasern über im wesentlichen den gesamten Bereich vorhanden sind ähnlich dem Garn nach den Fig. 4 und 6.

Unter den vorerwähnten drei Beispielen hat das in Fig. 4 gezeigte gesponnene Garn Y1 ein äusseres Erscheinungsbild, das dem ringgesponnenen Garn am nächsten kommt. Es ist bevorzugt, wenn sich die Nadel 22 in einer Position von Fig. 5 befindet, d.h. die Nadel 22 ist leicht in den Durchgang der Spindel 6 bewegt. Während in der Ausführungsform die Position in einer Richtung senkrecht zur Laufrichtung der Fasern von der Nadel 22 auf der Mittenlinie des rohrförmigen Durchgangs 10 liegt, ist anzumerken, dass eine leichte radiale Abweichung einen zulässigen Bereich angibt. Es ist jedoch wünschenswert, wenn sich die Nadel 22 auf der Mittenlinie des Durchgangs 10 befindet, damit die Fasern um die Nadeln in die Spindel mit gleichförmiger Faserdichte vom gesamten Umfang einströmen.

Andererseits zeigt Fig. 10 markant die Eigenschaften der in den Figuren 4, 6 und 8 gezeigten gesponnenen Garne, wobei das gesponnene Garn Y4 im Falle erhalten wird, dass nur die Nadel 20 weggelassen ist und andere Bedingungen vergleichbar denen bei den vorgenannten Garnen sind. Augenscheinlich sind in diesem Falle die gewundenen Garne Y4a nicht über den gesamten Bereich des Garns vorhanden, sondern lediglich teilweise vorhanden und viele ungezwirnte oder nur wenig gezwirnte Kernfasern Y4b sind vorhanden. Das heisst, dies ist die Konstruktion, bei der die gewundenen Fasern Y4a spiralförmig um die Kernfaser Y4b gewunden sind, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Anordnung gewundener Fasern mit im wesentlichem gleicher Steigung über die Länge der Garne vorhanden ist.

Nachfolgend werden Versuchsergebnisse der Festigkeitseigenschaften gesponnener Garne erläutert, die man mit der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung erhält. Die Fig. 12 bis 15 sind S-S-Dia-gramme, in denen die Abszisse die Längung und die Ordinate die Festigkeit angeben. Fig. 12 ist ein S-S-Diagramm des gesponnenen Garns (Garn Y1 von Fig. 4), das man mit der vorliegenden Erfindung erhält. Es zeigt die Eigenschaften, die extrem ähnlich dem S-S-Diagramm des ringgesponnenen Garns gemäss Fig. 13 sind. Der gezeigte Festigkeitswert ist 11,3 g/tex, nahe bei 90%, während der des ringgesponnenen Garns 13 g/tex ist.

Fig. 14 ist ein S-S-Diagramm des in Fig. 10 gezeigten gesponnenen Garns Y4 und zeigt einen Ab5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

5

g

CH 683 696 A5

10

schnitt (e), bei dem die Festigkeit vorübergehend auf die Hälfte der Spannung abgesunken ist. Es wird angenommen, dass dies die Folge einer Ablenkung von Fasern an einem Abschnitt ist, an dem die Windungsfestigkeit teilweise schwach ist.

Fig. 15 ist ein S-S-Diagramm des gesponnenen Garns, das man mit Zwei-Düsen-Vorrichtungen erhält, die in der vorerwänten Patentveröffentlichung Nummer 53 (1978) - 45 422 gezeigt sind, bei dem ebenfalls ein Abschnitt vorhanden ist, an welchem die Festigkeit teilweise niedrig ist. Es wird angenommen, dass eine Ablenkung oder Schlupf in einem Teil der Fasern auftritt.

Wie oben beschrieben, zeigen bei der Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung die gesponnenen Garne die Eigenschaften des ringgesponnenen Garns im äusseren Aussehen und in den Festigkeitseigenschaften, und man erhält ein echt gezwirntes Garn, in dem die gewundenen Fasern kontinuierlich über die volle Länge des Garns vorhanden sind.

Während bei der obigen Ausführungsform der Fall beschrieben worden ist, in dem der Zwirnabschnitt an der Spinnvorrichtung vom Spindeltyp angewendet ist, sei doch angemerkt, dass erstgenannter auch an anderen Vorrichtungen zum Erhalten gebündelter, gesponnener Garne angewendet werden kann. Beispielsweise kann ein nadeiförmiges Führungselement an einem ersten Düsenein-lass eines Zwei-Düsen-Typs angeordnet werden, der in dem vorgenannten Patent beschrieben ist, oder kann an einer Spinnvorrichtung angewendet werden, die eine Düse und einen Zwirner vom Spalttyp aufweist, und an einer Spinnvorrichtung vom Ein-Düsen-Typ in Übereinstimmung mit den jeweiligen Bedingungen.

Eine weitere Ausführungsform des Führungselements 22 wird nachfolgend beschrieben.

Das Führungselement 122 hat die Form einer flachen Platte, wie in den Fig. 17a und 17b gezeigt, die eine Breite aufweist, die 1,5 mm kleiner als ein Durchmesser von 1,8 mm des Durchgangs des Einlasses 106a der Spindel 106 ist, und eine Dicke von 0,5 mm hat. Das äusserste Ende des Führungselements 122 kann scharf sein, wie in Fig. 17a gezeigt, oder kann so wie in Fig. 17b sein. In jedem Falle bleiben die erzeugten Garne unverändert.

Während in Fig. 16 das äusserste Ende 122a des Führungselements 122 sich in einer Position etwas in den Durchgang 110 vom Einlass 106a der Spindel 106 hineinbewegt ist, sei doch angemerkt, dass er eine Position vom Ende des Einlasses 106a weg einnehmen kann. Geeignete Stellungen können gemäss den verschiedensten Bedingungen eingestellt werden. Das Führungselement 122 dient dazu, eine Fortpflanzung der Zwirnung im später beschriebenen Garnzwirnvorgang zu behindern oder vorübergehend die Rolle des Fasermittenbündels, einen sogenannten falschen Kern, zu spielen und die Ausbildung eines ungezwirnten Kernfaserbündels zu vermeiden, das in konventionell pneumatisch gesponnenen Bündelspinngarnen merklich auftritt, wodurch tatsächlich Garne nur durch gewundene Fasern gebildet werden.

Die noch weitere Ausführungsform des Führungselements 22 ist in den Fig. 18 und 19 dargestellt. Das Führungselement 222 ist in seinem Zwischenabschnitt gebogen, wie gezeigt, und ist mit einem Ende an einer Einlasswand eines Düsenblocks 223 befestigt. Das andere Ende des Führungselements 222 steht dem Einlass 206a der Spindel 206 in freiem Zustand gegenüber. Das Führungselement 222 hat die Form eines Stiftes mit einem Durchmesser, der 0,3 bis 1,0 mm kleiner ist als der des Durchlasses des Einlasses 206a der Spindel 206, und sein äusserstes Ende ist mit einem kugeligen oder tränenförmigen Tropfen versehen, wie in Fig. 19a gezeigt, oder mit einem konisch erweiterten Abschnitt 222a, wie in Fig. 19b gezeigt. In jedem Falle muss ein Bewegungsabschnitt vom stiftförmigen Abschnitt bis zum erweiterten Abschnitt 222a glatt sein. Wenn beispielsweise der Bewegungsabschnitt, in welchem der sphärisch erweiterte Abschnitt 222a an dem stiftförmigen Abschnitt nicht glatt ist, dann können Fasern von dem erweiterten Abschnitt 222a gefangen werden, um darin zu verbleiben, was unvorteilhaft ist. Durch Ausbilden des erweiterten Abschnittes 222a, der sich glatt längs des stiftförmigen Abschnitts bewegt, wie oben beschrieben, werden die Fasern aufgespreizt, wenn sie vorbeilaufen, und der Abtrenneffekt des hinteren Endes der Fasern kann, wie später beschrieben, gesteigert werden. Selbst wenn ein umgekehrt konischer Abschnitt, der mit gestrichelten Linien gemäss Fig. 19 vorgesehen ist, bleiben die erzeugten Garne unverändert.

Als nächstes wird eine weitere Ausführungsform der Düse 17 (nach Fig. 3) in Fig. 20 gezeigt.

Das Gehäuse ist im Innern mit einem hohlen Luftbehälter benachbart dem Düsenblocktragkörper 323 versehen. Der Düsenblocktragkörper 323 ist mit einem Luftströmungskanal 323' versehen, der mit dem Druckiuftreservoir (nicht dargestellt) in Verbindung ist. Der Düsenblocktragkörper 323 weist im Innern einen Düsenblock 316 auf. An einer Stelle nahe dem Spindeleinlass 306a des Düsenblocks

316 sind vier Luftstrahldüsen 317 ausgebildet, die mit dem Druckluftreservoir in Verbindung stehen, und sie sind senkrecht zum Durchgang des Faserbündels S und sind in einer tangentialen Richtung in bezug auf den Führungsdurchgang 313 in Form eines zylindrischen Abschnitts gerichtet. Die Düse

317 hat eine Länge, die das 1,8-fache des Durchmessers der Düse ist. Ein Luftschlauch ist über ein Loch angeschlossen, das in dem Gehäuse 3 ausgebildet ist (nicht dargestellt; Analogie zur Fig. 3), um den Luftstrahldüsen 317 Druckluft zuzuführen. Die Richtung der Düse 317 ist auf die gleiche Richtung eingestellt, wie die Drehrichtung der Spindel 306. Man kann vorsehen, dass die Düsen 317 in einer Bewegungsrichtung des Faserbündels S geneigt sind, anstelle senkrecht in bezug auf den Durchgang des Faserbündels S ausgerichtet zu sein. Wenn dies jedoch angewendet wird, dann wird die Düsenlänge das 307- bis 308fache des Düsendurchmessers, was zu einem Leitungsverlust der Druckluft aufgrund Reibung, d.h. zu einer Steigerung des Druckverlustes führt, was unvorteilhaft

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

6

11

CH 683 696 A5

12

ist. Wenn dementsprechend die Düsen 317 senkrecht zum Durchgang des Faserbündels S ausgebildet sind, dann wird der Druckverlust der Druckluft klein und die Drehkraft des Luftstrahls steigt, wodurch die Luftstrahlmenge vermindert wird.

Eine weitere Ausführungsform des Führungselements 22 (nach Fig. 3) ist in den Fig. 21 bis 23 gezeigt.

Ein Ende des Führungselements 422 ist an der Innenwand des Düsenblock 423 so befestigt, dass es gegenüber dem Fluss des Faserbündels S geneigt ist. Das andere Ende des Führungselements

422 steht dem Einlass 406a der Spindel 406 in einem freien Zustand gegenüber. Man kann das Führungselement 422 auch längs des Flusses des Faserbündels S anordnen. Zu diesem Zweck ist es notwendig, das Führungselement 422 in seinem mittleren Abschnitt zu biegen, um das feste Ende aus dem Faserbündeleinlass 424 des Düsenblocks

423 abzulenken. Wenn das Führungselement jedoch schräg installiert ist, dann muss man eine solche Vorrichtung nicht treffen, und die Einlassseite

424 des Düsenblocks 423 wird durch das Führungselement nicht blockiert, wobei ein Eintritt des Faserbündels S nicht gestört wird.

Die Position der Befestigung des Führungselements 422 an der Innenwand des Düsenblocks 423 braucht nicht nur in der Nachbarschaft des Einlasses 424 des Düsenblocks zu liegen, wie in Fig. 21 gezeigt, sondern auch an der Seitenwand des Düsenblocks 423, wie in Fig. 22 gezeigt. Weiterhin können vergleichbare Garne erzeugt werden, selbst wenn zwei oder mehr Führungselemente 422 vorgesehen sind, wie in Fig. 23 gezeigt.

Wie in den Fig. 22 und 23 gezeigt, ist am Düsenblock 423 ein Schlitz 424 zum Einleiten des Faserbündels S in den Führungsdurchgang 413 vorgesehen. Der Schlitz 424 erstreckt sich längs der Spaltlinienrichtung der Vorderrollen 420, und das durch die Vorderrollen 420 abgeflachte Faserbündel S wird in den Schlitz 424 im flachen Zustand eingeführt. Im Düsenblock 423 ist das Führungselement 422 im Mittenabschnitt des Führungsdurchgangs 413 montiert, d.h. längs der Bewegungsrichtung des Faserbündels S. Das äusserste Ende des Führungselements 422 steht dem Einlass 406a der Spindel 406 frei gegenüber. Das Führungselement 422 kann am Düsenbiock 423 durch Biegen eines Endes des Führungselements 422 und Befestigen des abgebogenen Abschnitts an der Aussenseite des Düsenblocks 423 durch den Einlass 424 befestigt sein.

Bei dieser Ausführungsform wird die von den Vorderrollen 420 herausgezogene und von diesen abgeflachte Lunte im flachen Zustand in den Einlass 424 eingeführt, der in derselben Ebene ausgebildet ist, wie der Spaltpunkt N. Die Lunte empfängt so keine unerwünschte Kraft, die die Lunte nach oben oder unten auslenkt, und es werden keine Spannungsschwankungen in der Lunte hervorgerufen.

Wie oben beschrieben, ist gemäss der Erfindung ein Faserbündelführungselement im Innern oder ausserhalb einer Faserbündelströmung zwischen Vorderrollen eines Zugteils und einem Zwirnabschnitt angeordnet. Es ist daher möglich, echt gezwirnte Garne, die eine hohe Menge an gewundenen Fasern aufweisen, zu erzeugen.

Claims (12)

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Erzeugen gesponnener Garne, dadurch gekennzeichnet, dass ein Führungselement (22, 122, 222, 322, 422) für ein Faserbündel (S) innerhalb oder ausserhalb der Laufrichtung des von einer Zugvorrichtung (D) zu einem Zwirnabschnitt geführten Faserbündels (S) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwirnabschnitt ein Gehäuse (3) mit einem Düsenblock (23, 223, 316, 423) zum Erzeugen einer drehenden Strömung an einem Faserbündel (S) aufweist, das sich aus der Zugvorrichtung (D) bewegt, und ferner eine drehende oder stationäre Spindel (6, 106, 206, 306, 406) umfasst, von der ein äusserstes Ende innerhalb des Gehäuses (3) liegt, wobei das Führungselement (22, 122, 222, 322, 422) innerhalb des Düsenblocks (23, 223, 316, 423) installiert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (22) die Form einer Nadel hat, die ein äusserstes Ende (22a) hat, das von einer glatten Verrundung gebildet ist und deren Mittenlinie einen Abschnitt aufweist, der im wesentlichen parallel zur Laufrichtung des Faserbündels (S) wenigstens in Nachbarschaft des Einlasses (6a) der Spindel (6) ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (22) die Form eines Stiftes hat, der einen kleineren Durchmesser aufweist, als der Durchmesser des Einlasses (6a) der Spindel (6).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (22) mit seinem äussersten Ende (22a) etwas in den Einlass (6a) der Spindel (6) hineinragt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich das äusserste Ende (22a) des Führungselementes (22) unmittelbar am Einlass (6a) der Spindel (6) oder an einer Position vom Einlass der Spindel entfernt befindet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (122) plattenförmig ist, wobei ein Ende am Düsenblock (23, 123) befestigt ist und das andere Ende auf den Einlass (106a) der Spindel (106) gerichtet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (222) die Form einer Nadel hat, von der ein äusserstes Ende (222a) auf den Einlass (206a) der Spindel (206) gerichtet ist, wobei das genannte Ende (222a) einen glatten, erweiterten Abschnitt bildet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (22, 222, 322) die Form einer Nadel hat und schräg in bezug auf die Bewegungsrichtung des Faserbündels (S) angeordnet ist, wobei sein äusserstes Ende (22a, 222a, 322a) auf den Einlass (6a, 206a, 306a) der Spindel (6, 206, 306) gerichtet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

7

13

CH 683 696 A5

kennzeichnet, dass ein Schlitz (424) zum Einleiten des Faserbündels (S) an dem Düsenblock (423) ausgebildet ist und das Führungselement (422) mit einem Ende an dem Düsenblock (423) befestigt ist, während sein anderes Ende auf den Einlass (406a) der Spindel (406) gerichtet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Luftstrahldüsen (17, 117, 217, 317, 417) an dem Düsenblock (23, 123, 223, 316, 423) ausgebildet sind, die auf den Einlass (6a, 106a, 206a, 306a, 406a) der Spindel (6, 106, 206, 306, 406) und in einer tangentialen Richtung in bezug auf die Laufrichtung des Faserbündels (S) gerichtet sind, um eine drehende Strömung radial zu dieser Laufrichtung zu erzeugen.

12. Verfahren zum Erzeugen echter, zwirnartiger Garne durch Einleiten eines gezogenen Faserbündels (S) in eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, die ein Führungselement (22, 122, 222, 322, 422) für das Faserbündel (S) aufweist, das innerhalb oder ausserhalb der Laufrichtung des Faserbündels (S) gelegen ist, wobei das Faserbündel (S) von einer Zugvorrichtung (D) zu einem Zwirnabschnitt zugeführt wird, so dass eine Verzwirnung, die vom Zwirnabschnitt zu den Vorderrollen (20, 120, 220, 320, 420) fortzupflanzen ist, an ihrer Fortpflanzung durch das Führungselement (22, 122, 222, 322, 422) behindert wird, und das aus den Vorderrollen herausbewegte Faserbündel (S) nicht verzwirnt wird, sondern die meisten Fasern (f1 ) in gewundene Fasern ausgebildet werden, um die Ausbildung eines ungezwirnten Kernfaserbündels im Führungsdurchgang (13) zu verhindern und die Verzwirnung möglichst aller Fasern (f1) zu erreichen.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

8