EP1205587A2

EP1205587A2 - Methode and device for spinning a yarn out of tearable filaments

Info

Publication number: EP1205587A2
Application number: EP01126468A
Authority: EP
Inventors: Peter Anderegg; Christian Grieshammer
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 2000-11-10
Filing date: 2001-11-09
Publication date: 2002-05-15
Also published as: EP1205587A3

Abstract

A process manufactures staple fibre yarn with a bundle of breakable fibres converted into a sliver. The sliver is especially converted to yarn by a spinning assembly employing real twist at a speed greater than 50 m/min. Also claimed is a spinning assembly in which a prior art ring spindle is replaced by an air spinner or rotor spinner. The spinning machine generates a real twist at a feed speed greater than 100 m/min using either frictional spinning, a cap spinning machine, rotor spinning, or air spinning with or without false twist generation. Each spinning point has a separator forming staple fibres. Each separator has the means to spread bundled filaments, extend the spread bundle, and localise break points. The sliver is compressed at least in part by pneumatic power.

Description

Das sogenannte Direktspinnverfahren ist seit vielen Jahren bekannt - siehe dazu Wegener, "Die Streckwerke der Spinnereimaschinen", Seite 400 ff, Kapitel 5.3. "Die Direktspinnverfahren". Die Grundprinzipien eines Verfahrens, das von der Anmelderfirma entwickelt und angeboten wurde, sind in CH 256210 (US 2611931), DE 928578 und DE1006766 festgehalten. Da das Verfahren gemäss CH 256210 nachfolgend anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert ist, wird hier auf einer eingehenden Beschreibung verzichtet.The so-called direct spinning process has been known for many years - see here Wegener, "The drafting systems of spinning machines", page 400 ff, chapter 5.3. "The Direct spinning process ". The basic principles of a process that is carried out by the Applicant company developed and offered are in CH 256210 (US 2611931), DE 928578 and DE1006766. Since the procedure according to CH 256210 is explained in more detail below with reference to Figures 1 and 2, is here on a detailed description waived.

Trotz seiner Bekanntheit ist das Verfahren heute im Markt praktisch ohne Bedeutung.Despite its popularity, the process is practically irrelevant in the market today.

Es ist die Aufgabe dieser Erfindung, das Potential des Direktspinnverfahrens durch den Einsatz moderneren Mittel realisierbar zu machen.It is the object of this invention to exploit the potential of the direct spinning process Make use of more modern means feasible.

The invention:

Die Erfindung sieht ein Spinnverfahren zur Herstellung eines Stapelfasergarnes durch die Verarbeitung eines reissfähigen Filamentbündels vor, wobei aus den Filamenten Stapelfaser und aus diesen Stapelfaser eine spinnfähige Lunte gebildet werden. Gemäss der bevorzugten Gestaltung des Verfahrens wird die Lunte in einem Kontinueverfahren weiterverarbeitet. Insbesondere soll die Lunte mittels einer einen Echtdrall erzeugenden Spinnvorrichtung mit einer Liefergeschwindigkeit höher als 50 m/min. zu einem Garn gesponnen werden.The invention contemplates a spinning process for producing a staple fiber yarn the processing of a tearable filament bundle, taking from the filaments Staple fiber and a spun fuse is formed from this staple fiber. According to the preferred design of the method, the fuse is in one Continuous process processed. In particular, the fuse should be by means of a one Real twist producing spinning device with a delivery speed higher than 50 m / min. to be spun into a yarn.

Die Erfindung sieht auch eine entsprechende Spinneinrichtung zum Herstellen eines Stapelfasergarnes durch die Verarbeitung eines reissfähigen Filamentbündels vor. Die Einrichtung umfasst vorzugsweise eine Trennvorrichtung zum Bilden von Stapelfaser und Mittel zum Liefern der Stapelfaser in der Form einer spinnfähigen Lunte. Eine Spinnvorrichtung, die dazu geeignet ist, in mindestens einem Teil der Fasern einen Echtdrall zu erzeugen, dadurch ein Garn zu bilden und dieses Garn mit einer Liefergeschwindigkeit höher als 50 m/min. weiterzugeben, ist vorzugsweise derart vorgesehen, dass die Lunte vom genannten Liefermittel direkt an diese Spinnvorrichtung abgegeben und durch die Vorrichtung zu einem Garn verwandelt wird.The invention also provides a corresponding spinning device for producing a Staple fiber yarn by processing a tearable filament bundle. The The device preferably comprises a separating device for forming staple fibers and means for delivering the staple fiber in the form of a spun sliver. A Spinning device which is suitable for uniting in at least some of the fibers To create real twist, thereby forming a yarn and this yarn with a Delivery speed higher than 50 m / min. to pass on is preferably such provided that the fuse from the named delivery means directly to this Spinning device is released and converted into a yarn by the device.

Die Spinnvorrichtung umfasst vorzugsweise ein Aggregat, dass zum Erzeugen eines Echtdralls in mindestens einem Teil der das Garn bildenden Fasern und zum Liefern des derart gebildeten Garnes mit einer Liefergeschwindigkeit höher als 100 m/min. ausgelegt ist. Die heute bekannten Beispiele solcher Aggregate arbeiten nach einem der folgenden Spinnverfahren:

Friktionsspinnen;
Topfspinnen;
Glockenspinnen;
Rotorspinnen;
Luftspinnen, mit oder ohne Falschdrallerzeugung.

The spinning device preferably comprises an aggregate that is used to generate a real twist in at least some of the fibers forming the yarn and to deliver the yarn thus formed at a delivery speed higher than 100 m / min. is designed. The examples of such aggregates known today operate according to one of the following spinning processes:

friction spinning;
Pot spinning;
Bell spiders;
Rotor spinning;
Air spiders, with or without false twist generation.

Die bevorzugte Variante des Luftspinnens umfasst die folgenden Schritte:

Zufuhr des zu verspinnenden Faserverbands derart, dass das Zurücklaufen des Dralls weitgehend gehindert werden kann;
Einbinden von einem Faserende im Verband beim Freistellen vom anderen Faserende;
Umwickeln der freistehenden Faserenden in einer Mantelschicht um einen aus den eingebundenen Faserenden gebildeten Kern.

The preferred variant of air spinning comprises the following steps:

Feeding of the fiber structure to be spun in such a way that the twisting can be largely prevented;
Incorporation of one end of the fiber in the dressing when clipping the other end of the fiber;
Wrapping the free-standing fiber ends in a sheath layer around a core formed from the integrated fiber ends.

Ausführungen der Erfindung werden nun als Beispiele anhand der Figuren der Zeichnungen erläutert werden, wobei die Weiterentwicklungen gemäss der vorliegenden Erfindung mittels den Vergleich mit dem vorangehenden Verfahren gemäss CH 256210 erklärt werden sollen. Es zeigt:

Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 je eine Kopie der entsprechenden Figuren aus CH 256210;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Spinnaggregates zur Verwendung in einer ersten Ausführung gemäss der vorliegenden Erfindung, bzw. in Varianten einer derartigen Ausführung;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines anderen Spinnaggregates zur Verwendung in einer zweiten Ausführung gemäss der vorliegenden Erfindung, bzw. in Varianten dieser Ausführung;

Fig. 6 schematisch ein Streckwerk mit einer pneumatischen Verdichtungseinrichtung gemäss DE-A-19514408; und

Fig. 7 schematisch die Aufrüstung des Faserlieferwerkes nach Figur 1 mit einer modernen Steuer- bzw. Antriebssystem.

Embodiments of the invention will now be explained as examples on the basis of the figures of the drawings, the further developments according to the present invention being explained by means of a comparison with the preceding method according to CH 256210. It shows:

1, 2 and 3 each a copy of the corresponding figures from CH 256210;

4 shows a schematic illustration of a spinning unit for use in a first embodiment according to the present invention, or in variants of such an embodiment;

5 shows a schematic illustration of another spinning unit for use in a second embodiment according to the present invention, or in variants of this embodiment;

6 schematically shows a drafting system with a pneumatic compression device according to DE-A-19514408; and

Fig. 7 schematically the upgrade of the fiber delivery plant according to Figure 1 with a modern control or drive system.

State of the art (CH 256210):

Auf der Spule 1 ist ein Bündel aus endlosen, künstlichen Fasern, z.B. ungeschnittene Zellwolle, Kunstseide, oder ein Bündel aus langen natürlichen Fasern aufgewickelt. Die Fasern gelangen durch einen Fadenführer 2 über eine Spreizvorrichtung 3 in das Reissstreckwerk A mit den Zylinderpaaren 4,5 bzw. 6,7. Es folgt ein Kondenser 8, der die Fasern in das Verzugsstreckwerk B überleitet, von welchem das Garn z.B. auf eine Ringspindel C gelangt.On the spool 1 is a bundle of endless, artificial fibers, e.g. uncut Cellulose, rayon, or a bundle of long natural fibers wound up. The Fibers get into the through a thread guide 2 via a spreading device 3 Rip drafting unit A with pairs of cylinders 4.5 and 6.7. A condenser 8 follows the fibers are transferred to the drafting device B, from which the yarn e.g. on a Ring spindle C arrives.

Von der Spule 1 rollen die Fasern in einem Bündel ab. Eine Spreizvorrichtung 3, welche wie in Fig. 3 gezeigt, eine bogenförmig gekrümmte Fläche besitzt, breitet sie aus, so dass die einzelnen Fasern mehr oder weniger nebeneinander liegend (Fig. 2) in das Reissstreckwerk A gelangen. Diese Spreizvorrichtung könnte auch kammartig ausgebildet sein.The fibers roll off the spool 1 in a bundle. A spreader 3, which As shown in Fig. 3, has an arcuate curved surface, spread it out, so that the individual fibers lying more or less side by side (Fig. 2) in the Rip drafting unit A This spreader could also be comb-like be trained.

Das Streckwerk A weist mit ihrer Riffelung ineinandergreifende Zylinderpaare 4,5 bzw. 6,7 auf, wodurch eine sichere Klemmung der einzelnen Fasern gewährleistet wird. Die Oberzylinder des Reissstreckwerks können Überzüge aus einem elastischen Material besitzen. Die Pressung zwischen den Walzen der einzelnen Zylinderpaare bleibt dabei in mässigen Grenzen und eine starke Abnutzung der Zylinder wird vermeiden. Das Zylinderpaar 6,7 läuft rascher als die Zylinder 4,5 und da gleichzeitig eine sichere Klemmung zwischen den genannten Zylinderpaaren stattfindet, reissen die durchgehenden Fasern nach Überschreiten der Dehnungsgrenze. Statt einer Reissvorrichtung könnte auch eine Schneidvorrichtung vorgesehen sein.The drafting system A has corrugated pairs of cylinders 4.5 or 6.7 on, which ensures a secure clamping of the individual fibers. The The top cylinder of the drafting system can be made of an elastic material have. The pressure between the rollers of the individual pairs of cylinders remains within moderate limits and excessive cylinder wear will be avoided. The Pair of cylinders 6.7 runs faster than cylinders 4.5 and at the same time is a safe one Clamping takes place between the cylinder pairs mentioned, the tear continuous fibers after the elongation limit has been exceeded. Instead of one A cutting device could also be provided for the tearing device.

Die Länge der so aus endlosen Fasern erzeugten Kurzfasern richtet sich nach dem Abstand der Zylinderpaare 4,5 und 6,7 wie auch nach dem zwischen diesen Walzenpaaren eingestellten Verzug. Der Kondenser 8 fasst nachher die Fasern wieder zu einem Bündel zusammen, aus dem dann das nachfolgende Verzugsstreckwerk in bekannter Weise alle Fasern auszieht, die das Vorderzylinderpaar 9,10 erfasst, während die Einzugszylinder 11,12 die rückwärtigen Fasern klemmen. Die Schlupfwalze 13 überwacht dabei zusammen mit dem Laufriemchen 14 lediglich das Gleiten der zwischen den Klemmpunkten schwimmenden Fasern.The length of the short fibers thus produced from endless fibers depends on the Distance between the cylinder pairs 4.5 and 6.7 as well as between them Delay set roller pairs. The condenser 8 then takes the fibers again to form a bundle, from which the subsequent drafting system in known manner pulls out all the fibers that the front cylinder pair 9,10 detects, while the feed cylinders 11, 12 clamp the rear fibers. The Slip roller 13 monitors together with the belt 14 only that Sliding of the fibers floating between the clamping points.

Mit 15 und 16 sind die Sättel des Reiss- bzw. Verzugsstreckwerkes bezeichnet. Die Belastungen dieser beiden Sättel sind unabhängig voneinander, um die Belastung des Reissstreckwerkes der Reissfestigkeit der Fasern genau anpassen zu können, ohne die Belastung des Verzugsstreckwerkes zu beeinflussen.15 and 16 denote the saddles of the tearing or drafting system. The Loads on these two saddles are independent of each other to support the load on the To be able to adapt the drafting system of the tensile strength of the fibers exactly without the To influence the load on the drafting system.

Auf diese Weise gelingt es, aus den endlosen Fasern ein Garn zu spinnen, das sich aus einzelnen gerissenen Teilstücken dieser Fasern zusammensetzt. Dieses Garn zeigt andere Eigenschaften, als sie ein Gespinnst aufweist, das aus endlosen oder übermässig langen, zusammengedrehten Fasern besteht.In this way, it is possible to spin a yarn out of the endless fibers composed of individual torn sections of these fibers. This yarn shows properties different from those of a web consisting of endless or there are excessively long, twisted fibers.

Bei Viskose ist es bekannt, die zu einem Bündel vereinigten endlosen Fibrillen unmittelbar nach der Nachbehandlung in Stücke geeigneter Länge zu schneiden, die sich anschliessend wie Baumwolle zu Garn verarbeitet werden. Im Gegensatz zum erläuterten Verfahrensbeispiel wird hier in nachteiliger Weise bei diesem Schneidvorgang die ursprüngliche Ordnung der Fasern zerstört, indem die nunmehr erhaltenen Kurzfasern wirr durch einander liegen. Ihre parallele Lage, wie sie vor dem Schneiden bestand, kann erst durch verschiedene langwierige Vorbereitungsprozesse wieder einigermassen hergestellt werden. Es entsteht schliesslich eine Lunte, die sich auf den gebräuchlichen Streckwerken verarbeiten lässt.In the case of viscose, it is known that the endless fibrils are combined into a bundle cut into pieces of suitable length immediately after the after-treatment then processed like cotton into yarn. In contrast to Process example explained here is disadvantageous in this Cutting process destroyed the original order of the fibers by the now obtained short fibers lie confused by each other. Their parallel position as they were before Cutting can only be done through various lengthy preparation processes be produced again to some extent. In the end, there is a fuse that turns out can be processed on the usual drafting systems.

Es ist zu bemerken, dass sich dieses "Direktspinnverfahren" auf der Ringspinntechnologie beruht. Seit der Veröffentlichung der CH 256210 (im Februar 1949) sind wesentliche Fortschritte in dieser Technologie gemacht worden. Das "Ringgarn" bildet heute noch das Standard, gegen welches sich das Produkt eines neueren Spinnverfahren messen muss. Es sind insbesondere Verbesserungen im Zusammenhang mit dem Streckwerk erzielt worden, so dass das Streckwerk B in der Figur 1 nur als Hinweis darauf gelten kann, dass an dieser Stelle im Verfahren ein Verzugsstreckwerk vorgesehen werden muss, wobei dafür heute eine moderne Streckwerkonstruktion zu wählen wäre. Der Begriff "Streckwerk B" ist in der nachfolgenden Beschreibung dementsprechend zu verstehen. Moderne Streckwerke, die die Aufgabe erfüllen könne, sind z.B. in DE-A-4230316; DE-A-4230317; DE-A-4344319 und DE-A-19807895 zu finden. Das Ersetzen des Streckwerkes würde aber allein keine entscheidende Besserung im Direktspinnverfahren bringen.It should be noted that this "direct spinning process" is based on the Ring spinning technology is based. Since the publication of CH 256210 (in February 1949) major advances have been made in this technology. The "Ring yarn" is still the standard against which the product is one must measure newer spinning processes. There are improvements in particular Connection with the drafting system has been achieved, so that the drafting system B in the Figure 1 can only serve as an indication that at this point in the process Draft drafting must be provided, but today a modern one Drafting system would be to choose. The term "drafting system B" is used in the to understand the following description accordingly. Modern drafting systems, that can accomplish the task are e.g. in DE-A-4230316; DE-A-4230317; DE-A-4344319 and DE-A-19807895. The replacement of the drafting system would, however alone do not bring a decisive improvement in the direct spinning process.

Newer spinning processes.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des Spinnprinzips beim sogenannten Vortex-Spinnen, wie dieses Spinnverfahren kurz in Melliand Textilberichte 6/2000 (Seite 478) vorgestellt wurde. Das gleiche Bild des Spinnaggregates ist der US 5528895 zu entnehmen, obwohl es darin nicht beschrieben worden ist. Die wesentlichen Spinnelemente sind die folgenden:

ein Faserführungsteil 20 mit einem Eingang 21;
eine Hohlspindel 22, die drehbar gelagert werden kann, die aber auch stationär gegenüber dem Teil 20 getragen werden kann; und
Luftdüsen 23, die im Bereich des Spindeleingangs 24 einen schnelldrehenden Luftwirbel bilden.

4 shows a schematic representation of the spinning principle in so-called vortex spinning, as this spinning process was briefly presented in Melliand Textile Reports 6/2000 (page 478). The same picture of the spinning unit can be seen in US 5528895, although it has not been described therein. The main spinning elements are the following:

a fiber guide part 20 with an input 21;
a hollow spindle 22 which can be rotatably supported, but which can also be carried stationary relative to the part 20; and
Air nozzles 23, which form a rapidly rotating air vortex in the area of the spindle input 24.

Die Garnbildung erfolgt am Spindeleingang 24 und das Garn 25 wird dann durch die Hohlspindel abgezogen. Die Garnbildung erfolgt anscheinend gemäss einem Prinzip, das in CH 642403 (insbesondere Fig. 23) vorgeschlagen wurde. Aus dem einlaufenden Faserverband 27 wird eine Mantelschicht aus echt gedrehten Faserenden gebildet, die um den Garnkern gewickelt sind. Diese Mantelschicht verleiht dem Garn 25 seine Festigkeit und Aussehen. Die Fasern der Mantelschicht sind am Spindeleingang 24 je mit einem Ende im Garninneren verankert, der grösste Teil 26 jeder solchen Faser (nur einen Faserteil 26 ist in Fig. 4 als Beispiel angedeutet) wird aber um das Spindelende umgeschlagen. Als das Garn 25 abgezogen wird, erfolgt die Aufwickelung der umgeschlagenen Faserenden um den Garnkern durch den schnelldrehenden Luftwirbel, die durch die Düsen 23 erzeugt wird.The yarn is formed at the spindle input 24 and the yarn 25 is then through Hollow spindle withdrawn. The yarn formation apparently follows a principle that was proposed in CH 642403 (in particular Fig. 23). From the incoming Fiber dressing 27 forms a cladding layer from real twisted fiber ends are wound around the yarn core. This coat layer gives the yarn 25 its Firmness and appearance. The fibers of the cladding layer are each at the spindle input 24 anchored to the inside of the yarn with one end, the majority 26 of each such fiber (only a fiber part 26 is indicated in Fig. 4 as an example) but is around the spindle end handled. When the yarn 25 is drawn off, the winding takes place turned-over fiber ends around the yarn core by the fast rotating Air vortices generated by the nozzles 23.

Gemäss einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung wird nun das Spinnaggregat C in Fig. 1 durch das in der Figur 4 abgebildeten Spinnaggregat (oder ein Spinnaggregat, das gemäss dem gleichen Spinnprinzip arbeitet) ersetzt. Dazu schliesst sich der Faserführungsteil 20 (Fig. 4) dem Lieferwalzenpaar 9,10 (Fig.1) unmittelbar an. Die Garnführung zwischen dem Verzugsstreckwerk B und dem Spinnaggregat C gemäss Fig. 1 fällt weg. Spinnaggregate, die nach dem gleichen Prinzip arbeiten und sich ebenfalls dem Streckwerk B anschliessen können, sind z.B. in DE-A-4105108 (US 5146740), DE-A-4131059 (US 5211001) oder DE-A-19603291 zu finden. Ein anderes Spinnaggregat, das ebenfalls im Anschluss an das Streckwerk B verwendet werden kann, ist in der CH-Patentanmeldung 1845/00 vom 22. September 2000 zu finden.According to a first embodiment of the present invention Spinning unit C in Fig. 1 by the spinning unit shown in Figure 4 (or a spinning unit that works according to the same spinning principle). To the fiber guide part 20 (FIG. 4) closes the delivery roller pair 9, 10 (FIG. 1) immediately. The yarn guide between the drafting system B and the Spinning unit C according to FIG. 1 is omitted. Spinning units following the same Working principle and can also join the drafting system B are e.g. in DE-A-4105108 (US 5146740), DE-A-4131059 (US 5211001) or DE-A-19603291 Find. Another spinning unit, which is also connected to the B can be used is in CH patent application 1845/00 dated September 22nd To find in 2000.

Schliesslich ist es heute nicht mehr erforderlich, die Faserzuführung mittels eines Streckwerkes durchzuführen. Das Streckwerk B in der Figur 1 könnte daher auch im Zusammenhang mit der Verwendung eines neueren Spinnverfahrens ersetzt werden. Ein Beispiel einer derartigen Spinneinrichtung ist in der CH Patentanmeldung 753/00 vom 14. April 2000 zu finden, wobei die darin gezeigten Faserzufuhr mittels einer Auflösewalze erfolgt. Die Verwendung dieser Art der Faserspeisung ist im Zusammenhang mit dem Rotorspinnen gut bekannt und wird nachfolgend kurz anhand der Figur 5 erläutert werden. After all, today it is no longer necessary to use a fiber feeder To perform drafting. The drafting system B in FIG. 1 could therefore also be in the Related to the use of a newer spinning process. An example of such a spinning device is in CH patent application 753/00 dated April 14, 2000, the fiber feed shown therein using a Opening roller takes place. The use of this type of fiber feeding is in Connection with rotor spinning is well known and will be briefly explained below 5 are explained.

Die wichtigen Elemente des Aggregates für das Rotorspinnen gemäss der Figur 5 sind die folgenden:

der Rotor 30 selbst zusammen mit seinem Drehantrieb wovon nur die Achse 31 in der Figur angedeutet ist;
die Auflösewalze 32;
die Speisewalze 33 und
die Speisemulde 34 mit dem Einfuhrtrichter 35.

The important elements of the unit for rotor spinning according to FIG. 5 are the following:

the rotor 30 itself together with its rotary drive, of which only the axis 31 is indicated in the figure;
the opening roller 32;
the feed roller 33 and
the feed trough 34 with the insertion funnel 35.

Das entsprechende Spinnprinzip ist heute wohl bekannt. Aus dem vorderen Ende eines Faserbandes (nicht gezeigt), der durch den Trichter 35 mittels der Speisewalze 33 und Mulde 34 eingezogen wird, werden einzelne Fasern durch die Garnitur 36 der Auflösewalze 32 ausgekämmt und über den Speisekanal 37 in den sich drehenden Rotor 30 weitergeleitet. In der Rotorrille 38 werden diese Fasern zu einem Garn gebildet, das über die Abzugsdüse 39 aus dem Rotorinneren entfernt wird. Die Funktion der Auflösewalze ist, z.B. im Artikel "Analyse der Auflösung des Faserbandes an der OE-Rotorspinnmaschine" in Melliand Textilberichte 4/1995, Seite 219ff erläutert worden. Die Anwendung des Rotor-Spinnverfahrens zur Verarbeitung von Chemiefasern ist z.B. im Artikel "Neue Ergebnisse bei der Herstellung von Rotorgarnen aus Chemiefasern" in Chemiefasern/Textilindustrie, September 1991, Seite 1054ff erläutert worden. Eine spezielle Ausbildung der Auflösewalze zur Verarbeitung von Viskose-, Modal- und Lyocell-Fasern ist in Melliand Textilberichte 1-2 1998, Seite 29 erklärt worden.The corresponding spinning principle is well known today. From the front end of a Sliver (not shown) which passes through the hopper 35 by means of the feed roller 33 and Trough 34 is drawn, individual fibers through the clothing 36 of the Opening roller 32 combed and via the feed channel 37 in the rotating Rotor 30 forwarded. These fibers become a yarn in the rotor groove 38 formed, which is removed from the interior of the rotor via the discharge nozzle 39. The function the opening roller is e.g. in the article "Analysis of the resolution of the sliver at the OE rotor spinning machine "in Melliand Textile Reports 4/1995, page 219ff. The application of the rotor spinning process for processing chemical fibers is e.g. in the article "New results in the production of rotor yarns from man-made fibers" in Chemical fibers / textile industry, September 1991, page 1054ff. A special training of the opening roller for processing viscose, modal and Lyocell fibers have been explained in Melliand Textile Reports 1-2 1998, page 29.

Gemäss einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung kann nun ein Spinaggregat gemäss der Figur 5, oder ein ähnliches Aggregat, in einem Direktspinnverfahren gemäss der Figur 1 eingesetzt werden, indem das Streckwerk B durch die Speise-/Auflöseeinheit 32,33,34,35 und die Ringspindel C durch den Rotor 30 ersetzt werden. Der Trichter 35 (Fig. 5) kann z.B. anstelle des Kondensers 8 (Fig. 1) vorgesehen werden.According to a further embodiment of the present invention, a Spin aggregate according to Figure 5, or a similar aggregate, in one Direct spinning process according to FIG. 1 can be used by drawing frame B by the feed / dissolving unit 32, 33, 34, 35 and the ring spindle C by the rotor 30 be replaced. The funnel 35 (Fig. 5) can e.g. instead of the condenser 8 (FIG. 1) be provided.

Es sind heute weitere Spinnverfahren bekannt, die deutlich höhere Liefergeschwindigkeiten als die maximale Liefergeschwindigkeit der Ringspinnmaschine ermöglichen. Die folgenden Informationsquellen werden daher nur als Beispiele aufgeführt:

Falschdrallspinnen mit pneumatischen Drallerzeugung - siehe EP-A-372255 bzw. WO 94/03662.

Falschdrallspinnen mit mechanischen Drallerzeugung - siehe EP-A-415295.

Friktionsspinnen - siehe EP-A-165398 bzw. DE 3832110.

Topfspinnen - siehe DE-A-4206030.

Glockenspinnen - siehe DE-A-3741432.

Further spinning processes are known today which enable significantly higher delivery speeds than the maximum delivery speed of the ring spinning machine. The following sources of information are therefore only given as examples:

False twist spinning with pneumatic twist generation - see EP-A-372255 or WO 94/03662.

False twist spinning with mechanical twist generation - see EP-A-415295.

Friction spinning - see EP-A-165398 and DE 3832110.

Pot spiders - see DE-A-4206030.

Bell spiders - see DE-A-3741432.

Grundsätzlich arbeiten diese Spinnverfahren entweder mit einer Faserzuspeisung ab einem Streckwerk oder ab einer Auflösewalze. In beiden Fällen kann die Speiseeinheit Fasern vom Reisswerk des Direktspinnverfahrens übernehmen und für das Spinnen aufbereiten. Die höhere Leistung dieser neueren Spinnverfahren ermöglicht den wirtschaftlichen Einsatz eines Reisswerkes pro Spinstelle (Spinnaggregat).Basically, these spinning processes either work with a fiber feed a drafting system or from an opening roller. In both cases, the feed unit Take fibers from the drawing unit of the direct spinning process and for spinning Recycle. The higher performance of these newer spinning processes enables the economical use of a drawing unit per spin station (spinning unit).

Pneumatic compression (condensation) of the fiber structure.

Figur 6 zeigt schematisch ein Hochverzugsstreckwerk 40 mit einer pneumatischen Verdichtungseinrichtung gemäss DE-A-19514408. Die Verdichtungseinrichtung umfasst die untere Auslaufwalze 41 des Streckwerks 40, die im Vergleich zu einem konventionellen Auslaufwalze einen grösseren Durchmesser aufweist und als Hohlwalze mit einer Perforation (nicht speziell gezeigt) ausgeführt ist. Der Innenraum der Walze 41 wird im Betrieb einem Unterdruck unterworfen, wobei der grösste Teil der Mantelfläche der Walze von diesem Unterdruck mittels einem Schirm 42 abgeschirmt wird. In einem Verdichtungszone 43 weist aber der Schirm 42 ein Unterbruch 45 auf, sodass die Mantelfläche der Walze in der Zone 43 von innen abgesaugt wird. Es werden somit Saugluftströmungen 44 durch die perforierte Mantelfläche in den Innenraum der Walze 41 erzeugt. Der Unterbruch 45 kann derart (z.B. in der Form eines Schlitzes) gebildet werden, dass unter der Wirkung der Saugluftströmungen die Breite des aus dem Streckwerk 40 austretenden Faserverbandes in der Zone 43 reduziert wird. Es kann zusätzlich eine Blasdüse 46 vorgesehen werden, um die Verdichtungsströmungen mittels Blasluft zu verstärken. Figure 6 shows schematically a high drafting system 40 with a pneumatic Compression device according to DE-A-19514408. The compression device comprises the lower outlet roller 41 of the drafting system 40, which is compared to a conventional outlet roller has a larger diameter and than Hollow roller with a perforation (not specifically shown) is executed. The interior the roller 41 is subjected to a negative pressure in operation, most of the The outer surface of the roller is shielded from this negative pressure by means of a screen 42 becomes. In a compression zone 43, however, the screen 42 has an interruption 45, so that the outer surface of the roller in zone 43 is suctioned off from the inside. It are thus suction air flows 44 through the perforated surface in the Interior of the roller 41 generated. The interruption 45 can be done in this way (e.g. in the form a slot) that are formed under the effect of the suction air currents Width of the fiber structure emerging from the drafting device 40 in the zone 43 is reduced. A blowing nozzle 46 can also be provided in order to To intensify compression flows by means of blown air.

In DE-A-19514408 ist die dargestellte Vorrichtung zur Anwendung in einer Ringspinnmaschine vorgesehen. Es wird daher zusätzlich eine Klemmwalze 47 am Auslauf der Verdichtungszone angebracht, die zusammen mit der Walze 41 einen Drallstopp bildet. In DE-A-19514408 ist der aus der Vorrichtung austretenden Faserverband 48 in der Form eines Ringgarns, was natürlich im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung nicht erwünscht ist. Das Verdichtungsprinzip, das in einer Vorrichtung gemäss der Figur 6 angewendet wird, kann aber auch in einem Direktspinnverfahren nach dieser Erfindung angewendet werden, insbesondere zum Anpassen der Breite des Faserverbandes, der an einer bestimmten Stelle in der Verarbeitungslinie zur Weiterverarbeitung weitergegeben werden muss. Eine derartige Verdichtung könnte z.B. anstelle des Trichters 8 (Fig. 1) verwendet werden, wobei eine Drallstoppfunktion an dieser Stelle nicht erforderlich ist - der verdichtete Faserverband sollte vielmehr anschliessend in das Streckwerk B einlaufen. Die Klemmwalze 47 (Fig. 6) und die perforierte Walze 41 könnten daher zusammen das Einlaufwalzenpaar des Verzugsstreckwerkes B (Fig. 1) bilden. Denkbar wäre aber auch, dass die perforierte Walze 41 (Fig. 6) mit der oberen Auslaufwalze 48 des Streckwerkes 40 zusammen das Auslaufwalzenpaar des Reisswerkes A (Fig. 1) bilden. Die perforierte Mantelfläche der Walze 41 kann somit einen direkten Übergang vom Reisswerk ins Verzugsstreckwerk bilden.DE-A-19514408 shows the device shown for use in a Ring spinning machine provided. There is therefore also a pinch roller 47 on Outlet of the compression zone attached, which together with the roller 41 Swirl stop forms. DE-A-19514408 describes the one emerging from the device Fiber dressing 48 in the form of a ring yarn, which of course is related to of the present invention is not desirable. The compression principle, which in one 6 is used, but can also in one Direct spinning processes can be applied according to this invention, in particular for Adjust the width of the fiber structure at a certain point in the Processing line must be passed on for further processing. Such Compression could e.g. instead of the funnel 8 (Fig. 1) can be used, one Twist stop function is not necessary at this point - the compacted fiber structure should rather then run into drafting unit B. The pinch roller 47 (Fig. 6) and the perforated roller 41 could therefore together the pair of inlet rollers of the Form drafting device B (Fig. 1). But it would also be conceivable that the perforated Roller 41 (Fig. 6) together with the upper outlet roller 48 of the drafting device 40 Form the outlet roller pair of the drawing unit A (FIG. 1). The perforated surface of the Roller 41 can thus make a direct transition from the drawing unit to the drafting unit form.

Denkbar ist aber auch, dass die pneumatische Verdichtung zwischen dem Faserlieferwerk (Streckwerk oder Auflösewalze) und dem Spinnaggregat eingesetzt wird, wobei auch in diesem Fall eine Drallstoppfunktion in der Verdichtungseinrichtung überflüssig wird, wenn der vom Spinnaggregat zurücklaufenden Drall sonstwie vor der Verdichtungszone blockiert wird. In einem solchen Fall kann eine mechanische Verdichtung zwischen dem Reisswerk A und dem Verzugsstreckwerk B (z.B. ein Trichter 8, Fig. 1) noch erforderlich sein. Eine Voraussetzung für die Verwendung eines mechanischen Verdichters ist, dass die Fasern des zu verdichtenden Verbandes untereinander ausreichende Köhäsionskräften aufweisen, um die Zugspannung zu widerstehen, die der Verband durch das Verdichtungsmittel zieht und somit die Quelle der Verdichtungskräften ist. Solche Kohäsionskräfte sind normalerweise nur beim Vorliegen eines groben (nicht fertig verzogenen) Faserbandes anzutreffen. It is also conceivable that the pneumatic compression between the Fiber delivery unit (drafting system or opening roller) and the spinning unit used is, in this case also a swirl stop function in the compression device becomes superfluous if the twist returning from the spinning unit otherwise before Compression zone is blocked. In such a case, mechanical Compression between the drawing unit A and the drafting unit B (e.g. a Funnel 8, Fig. 1) may still be required. A requirement for using a mechanical compressor is that the fibers of the dressing to be compacted have sufficient cohesive forces with each other to increase the tensile stress resist the bandage pulling through the thickener and thus the source of the compaction forces. Such cohesive forces are usually only with A coarse (not completely warped) sliver is to be found.

Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung der pneumatische Verdichtung gemäss DE-A- 19514408 eingeschränkt. Eine Alternativlösung (ohne "Vlieswinkel") ist in EP-A-903430 gezeigt. Weitere Alternative sind z.B. in DE-A-19903113; DE-A-19837180; EP-A-635590 und EP-A-947616 zu finden.The invention is not based on the use of pneumatic compression according to DE-A- 19514408 restricted. An alternative solution (without "fleece angle") is in EP-A-903430 shown. Other alternatives are e.g. in DE-A-19903113; DE-A-19837180; EP-A-635 590 and EP-A-947616.

Delay regulation or "Q regulation"

Es ist grundsätzlich bekannt, der Verzug in mindestens einem Verzugsfeld eines Streckwerkes zu steuern und/oder zu regeln, um die Fasermasse im aus dem Streckwerk auslaufenden Faserband zu vergleichmässigen ― siehe z.B. EP-A-411379; EP-A-477589; EP-A- 678601 und WO 92/05301. Es ist auch bekannt, dass das Reissverfahren zu periodischen Schwankungen in der Fasermasse im Faserband führen kann (siehe z.B. DE 928578). Es wäre somit vorteilhaft, eine Vorrichtung gemäss der Figur 1 mit einer Fasermassensteuerung oder -regelung zu kombinieren. Dies kann z.B. anhand der Figur 7 näher erklärt werden.It is generally known that the delay in at least one field of delay To control and / or regulate the drafting system in order to remove the fiber mass from the The sliver runs out evenly - see e.g. EP-A-411 379; EP-A-477 589; EP-A-678601 and WO 92/05301. It is also known that Tear process for periodic fluctuations in the fiber mass in the sliver can lead (see e.g. DE 928578). It would therefore be advantageous to have a device according to of Figure 1 to combine with a fiber mass control or regulation. This can e.g. are explained in more detail with reference to FIG. 7.

Figur 7 zeigt schematisch ein Reisswerk A, Faserlieferwerk B und Spinnaggregat C, die zusammen eine Einrichtung nach dieser Erfindung bilden. Die einzelnen Baugruppen können gemäss den schon erläuterten Ausführungen gestaltet werden. Jede Baugruppe A, B, C hat einen eigenen, ihr zugeordneten steuerbaren Antrieb - für die Baugruppe A, Antrieb AA; für die Baugruppe B, Antrieb AB und für die Baugruppe C, Antrieb AC. Steuerbare Antriebe für Streckwerke sind z.B. aus EP-A-411379 bekannt, unter "steuerbarer Antrieb AC" ist in diesem Zusammenhang auch z.B. eine Luftzufuhr zu einer Luftspinnvorrichtung zu verstehen. Die Antriebe AA, AB oder AC leiten in die jeweiligen Baugruppen A, B, C die Energie ein, die zur Bearbeitung der Fasern erforderlich ist.FIG. 7 schematically shows a drawing plant A, fiber delivery plant B and spinning unit C, the together form a device according to this invention. The individual assemblies can be designed according to the explanations already explained. each Module A, B, C has its own controllable drive assigned to it - for the Assembly A, drive AA; for assembly B, drive AB and for assembly C, AC drive. Controllable drives for drafting systems are e.g. known from EP-A-411379, In this context, under "controllable drive AC" is also e.g. an air supply to understand an air spinning device. The AA, AB or AC drives lead into the respective assemblies A, B, C the energy required to process the fibers is required.

Mit dem Bezugszeichen 50 ist das einlaufende Filamentbündel angedeutet, mit dem Bezugszeichen 52 das nach dem Reissen weitergeleitete Stapelfaserband, mit dem Bezugszeichen 53 die spinnfähige Lunte und mit dem Bezugszeichen 54 das Garn. Es sind auch entsprechende Qualitätssensoren SF für das Filamentbündel 50, SB für das Faserband 52, SL für die Lunte 53 und SG für das Garn 54 angedeutet. Diese Sensoren sprechen vorzugsweise auf die Fasermasse pro Längeneinheit an, wobei andere Qualitätsparameter gemessen werden können. Die Ausgangssignale der Sensoren 50 bis 54 werden an eine Computersteuerung 55 weitergeleitet und darin ausgewertet (vgl. z.B. EP-A-678601). In Abhängigkeit von dieser Auswertung kann mindestens einen Antrieb AA, AB, AC vom Computer 55 gesteuert werden, um das Verhalten des Verarbeitungssystems zwischen dem Einlauf des Filamentbündels 50 und dem Auslauf des Garnes 54 an die Ergebnisse der Signalauswertung anzupassen. Nun, es wird dem Fachmann wohl klar sein, dass es nicht unbedingt erforderlich ist, alle Sensoren SF, SB, SL und SG vorzusehen, da auch ein vereinfachtes System mit nur einem einzigen Sensor an einer vorbestimmten Stelle Vorteile gegenüber ein System ohne Sensorik bieten kann. Von besonderer Bedeutung ist ein Sensor, dessen Ausgangssignal Informationen bezüglich allfällige periodischen Schwankungen in der Fasermasse pro Längeneinheit nach dem Reissen anspricht, wobei diese Schwankungen vorzugsweise im Faserband 52 und/oder in der Lunte 53 festgestellt werden. Der Verzug der Baugruppe B kann entsprechend angepasst werden, um die Schwankungen mindestens teilweise auszugleichen. Es könnte aber das Verhalten der Reisseinheit in Abhängigkeit von im Computer gewonnenen Informationen geändert werden. Das System kann somit selbstkorrigierend gestaltet werden.The incoming filament bundle is indicated by the reference number 50, with the Reference numeral 52, the staple fiber tape forwarded after the tearing, with the Reference numeral 53 the spun fuse and with the reference numeral 54 the yarn. It are also corresponding quality sensors SF for the filament bundle 50, SB for the Sliver 52, SL indicated for the sliver 53 and SG for the yarn 54. This Sensors preferably respond to the fiber mass per unit length, whereby other quality parameters can be measured. The output signals of the Sensors 50 to 54 are forwarded to a computer controller 55 and therein evaluated (see e.g. EP-A-678601). Depending on this evaluation can at least one drive AA, AB, AC can be controlled by the computer 55 in order to Behavior of the processing system between the entry of the filament bundle 50 and adapt the runout of the yarn 54 to the results of the signal evaluation. Well, it will be clear to those skilled in the art that it is not absolutely necessary, all of them Provide sensors SF, SB, SL and SG, as it is also a simplified system with only advantages over a system using a single sensor at a predetermined location can offer without sensors. Of particular importance is a sensor whose Output signal Information regarding any periodic fluctuations in the Fiber mass per unit length addresses after tearing, this Fluctuations are preferably found in the sliver 52 and / or in the sliver 53 become. The distortion of module B can be adjusted accordingly to the Compensate for fluctuations at least partially. But it could be the behavior of the Tear unit changed depending on information obtained in the computer become. The system can thus be designed to be self-correcting.

Die Konstruktion vom Reisswerk A gemäss Figur 1 ist keineswegs einschränkend zu verstehen. Verschiedene Reisswerke sind z.B. aus US 2649623 (mit einem Heizgerät, vgl. DE 1006766); US 2721440 (ebenfalls mit einem Heizgerät); US 2688160; US 2672654; US 2641804; US 2640228; US 2598086; US 2596306; US 2573717; US 2523854 (mit einer Verdichtung im Reisswerk); US 2464882; US 2249083; US 2221869; US 2197857; US 2160178; US 2132524; US 2033979; US 2031647 und US 2003400 bekannt.The construction of the drawing station A according to FIG. 1 is in no way restrictive understand. Various rice works are e.g. from US 2649623 (with a heater, see. DE 1006766); US 2721440 (also with a heater); US 2688160; US 2672654; US 2641804; US 2640228; US 2598086; US 2596306; US 2573717; US 2523854 (with compaction in the drawing plant); US 2464882; US 2249083; US 2221869; US 2197857; US 2160178; US 2132524; US 2033979; US 2031647 and US 2003400 known.

Aus US 2497511 ist es bekannt, das Glockenspinnverfahren beim Direktspinnen anzuwenden. Das Gleiche ergibt sich aus US 2247529; US 2077320 und US 2077079. Die damaligen Spinnsysteme waren aber nicht in der Lage, Garne mit einer Liefergeschwindigkeit in der Nähe von 50 m/min zu produzieren. Das moderne Glockenspinnverfahren kann nun solche Werte erreichen, hat sich aber bis heute nicht gegen die Konkurrenz des Ringspinnverfahrens durchsetzen können. Das Ringspinnen ist aber heute noch auf Liefergeschwindigkeiten in der Nähe von 30 m/min begrenzt.From US 2497511 it is known to use the bell spinning method in direct spinning apply. The same results from US 2247529; US 2077320 and US 2077079. The spinning systems at that time were not able to use yarns with a Produce delivery speed near 50 m / min. The modern Bell spinning process can now reach such values, but has not so far to prevail against the competition of the ring spinning process. The ring spinning is still limited to delivery speeds close to 30 m / min.

Material requirements

Das Filamentbündel kann z.B. Filamente (auch Fibrillen genannt) aus Polyamid, Polyester, Polypropylen, Polyethylen, Polyacryl, Lyocell, Viskose, Modal oder Polylactid (bzw. Mischungen dieser Polymere) umfassen. Die Filament- bzw. Fibrillenfeinheit beträgt vorzugsweise bis zu 5 dtex, wobei die feineren Titer (< 1 dtex, z.B. Mikrofaser) bevorzugt werden.The filament bundle can e.g. Filaments (also called fibrils) made of polyamide, Polyester, polypropylene, polyethylene, polyacrylic, lyocell, viscose, modal or polylactide (or mixtures of these polymers). The filament or fibril fineness is preferably up to 5 dtex, the finer titer (<1 dtex, e.g. microfiber) to be favoured.

Das Vorlage-Bündel kann eine Feinheit im Bereich 10 tex bis 200 ktex vorweisen, wobei der Feinheitsbereich von 1 ktex bis 50 ktex (beispielsweise 10 bis 40 ktex) zweckmässig ist.The template bundle can have a fineness in the range 10 tex to 200 ktex, whereby the fineness range from 1 ktex to 50 ktex (e.g. 10 to 40 ktex) is appropriate.

Claims

Spinning process for producing a staple fiber yarn by processing a tearable filament bundle, a staple fiber being formed from the filaments and a staple fiber from the staple fiber, characterized in that the sliver is produced in a continuous process by means of a spinning device producing a real twist with a delivery speed of more than 50 m / minute is spun into a yarn.

Spinning device for producing a staple fiber yarn by processing a tearable filament bundle with a separating device for forming staple fiber and means for delivering the staple fiber in the form of a spinnable sliver, characterized in that a spinning device which generates a real twist in at least part of the incoming fibers and thereby a yarn at a delivery speed higher than 50 m / min. can form, is provided in such a way that the fuse can be delivered directly to this spinning device by the mentioned means and converted into a yarn.

Method according to claim 1 or device according to claim 2, characterized in that the spinning device comprises a unit that for generating a real twist according to one of the following methods at a delivery speed higher than 100 m / min. is designed

friction spinning;

Pot spinning;

Bell spiders;

Rotor spinning;

Air spiders, with or without false twist generation.

Method according to claim 1 or claim 3 or device according to claim 2 or claim 3, characterized in that one separating device is provided per yarn (per spinning station) for forming staple fibers.

Method or device according to one of claims 3 and 4, characterized in that the separating device comprises the following means:

a means for spreading the filament bundle;

means for stretching the spread bundle; and

at most a means for locating a tear point in the means for stretching.

Method or device according to one of claims 3 to 5, wherein the means for supplying the fibers in the form of a fuse comprises at least one compression stage, characterized in that the compression forces in the said stage are at least partially generated pneumatically.

Method or device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the means for supplying the fibers in the form of a fuse comprises at least one draft zone.

Method or device according to claim 7, characterized in that the delay in the said delay field is controllable.

Method or device according to one of Claims 1 to 8, characterized by at least one sensor means for responding to the fiber mass per unit length in the filament bundle and / or in a fiber band or staple fiber yarn produced from the filament bundle.

Method or device according to claim 9, characterized by an evaluation for obtaining information from a signal supplied by the sensor means.

Method or device according to claim 10, characterized by at least one controllable drive for adapting the behavior of the system between the entry of the filament bundle and the yarn delivery to the information obtained.

Method or device according to Claim 11, characterized by a control means (computer) provided with such a program that any changes in behavior during operation lead to improvements in a predetermined quality parameter in an end or intermediate product of the said system.

Method or device according to one of claims 1 to 8, characterized in that in particular filaments made of polyamide, polyester, polypropylene, polyethylene, polyacrylic, lyocell, viscose, modal or polylactide with a filament fineness of up to 5 dtex. can be processed.

Method or device according to one of claims 1 to 9, characterized in that template bundles with a fineness in the range 10 tex to 200 ktex can be processed.