Verfahren zum Spinnen und Zwirnen auf der Ringspinn- und Zwirnmaschine. Gegenüber der Selfaktorspinnerei hat die Ringspinnerei verschiedene Nachteile. Die Fadenspannung ist ungleich, die Aufwindung und Aufwindespannung ungleichmässig, der Drall des Garns variiert, und es lässt sich mit der Ringspinnmaschine nicht auf die nackte Spindel spinnen. Doch benötigen be kanntlich die Ringspinnmaschinen viel weni ger Platz als die Selfaktoren, sie sind billiger und können in der gleichen Zeit eine weit grössere Garnmenge liefern.
Aus diesem Grunde zieht man praktisch die Ringspinn maschine trotz der genannten Nachteile vor und benutzt den Selfaktor nur zur Herstel lung bestimmter Qualitätsgarne.
Das Bestreben geht jedoch dahin, die Nachteile der Ringspinnerei möglichst zu be heben. Vor allem hat man versucht, die Un gleichheiten in der Fadenspannung zu be seitigen, zum Beispiel durch Bremsung des Läufers oder durch veränderliche Spinnge schwindigkeit, wobei grosse Geschwindigkeit beim Aufwinden des Garnes auf einen gro- ssen Kötzerdurchmesser kleine Geschwindig keit beim Aufwinden auf einen kleinen Kötzerdurchmesser eingeregelt wurde.
Erfindungsgemäss wird ein anderer Weg zum Ausgleich der Schwankungen der Fadenspannung eingeschlagen, der darin be steht, dass dieser Ausgleich durch erzwungene Variation der vom Ballon ausgeübten Kräfte bewirkt wird. Er gründet sich auf die Er kenntnis, dass bei konstanter Drehzahl der Spindel die Fadenspannung nicht nur ab hängig vom Aufwindedurchmesser, sondern auch von der Höhe des Ballons ist. Denn .mit dieser wechseln .die Fliehkraft und die Luft reibung des den Ballon bildenden Fadenab schnittes.
Um dieses Ziel zu erreichen, können ver schiedene Wege beschritten werden, von denen einer zunächst theoretisch entwickelt werden soll. In Fig. 1 und 2 .der Zeichnung ist ein Kötzer mit den untern Garnlagen in Aufriss und Grundriss dargestellt.
Der Faden j wird vom Streckwerk w aus der Führungs- öse o zugeführt, bildet bei gleichmässig um laufender Spindel s den Ballon b und nimmt mit einer Geschwindigkeit, die in erster An näherung gleich der Differenz aus Spulen umfangsgeschwindigkeit rund Zufuhrge- schwindigkeit durch das Streckwerk ist, den Läufer 1 auf dem. Ring r mit, wobei der Kötzer k entsteht.
Die Kraft, durch die der Läufer 1 auf dem Ring verschoben wird, wirkt in tangentialer Richtung und sei mit P. t bezeichnet; sie ist die Tangentialkompo- nente des Fadenzuges zwischen Spule und Läufer, der je nach dem augenblicklichen Durchmesser der Spule zwischen den Werten pa (innen) und PD (aussen) wechselt.
Man erkennt, dass bei konstantem Läuferwider stand der Fadenzug je nach dem Aufwinde- durchmesser zwischen erheblich auseinander liegenden Grenzen wechselt. Dieser Faden zug pflanzt sich nun .durch den Läufer 1 hin durch auf den Ballon b fort.
Da die Flieh kraft des den Ballon bildenden Fadenstückes naturgemäss um so grösser ist, je weniger der Faden gespannt ist, und je länger der Faden ist, erhält der Ballon, entsprechend den Fadenspannungen PD bezw. <B>P d,</B> beim gro ssen Aufwindedurchmesser D eine mehr ausgebauchte Form b" bezw. beim kleinen Aufwindedurchmesser d eine schlankere Form bi.
Ausserdem ist eine Folge der wech selnden Fliehkraft des Ballons, dass der Läuferwiderstand ebenfalls etwas wechselt, dass also in Fig. 2. die Kräfte Pt und PD unter Umständen etwa den gestrichelt ge zeichneten Wert haben. Diese Überlegung zeigt nun den Weg zur Ausführung der vor liegenden Erfindung, nämlich zur Erfüllung der Aufgabe des konstanten Fadenzuges.
Diese kann etwa gemäss Fig. 3 und 4 so ge löst werden, dass man beim Aufwinden des Fadens auf den grossen Durchmesser D des Kötzers den Ballon .derart vergrössert, dass durch die vermehrte Fliehkraft des den Bal lon bildenden Fadenstückes die Läuferrei bung vermehrt und dadurch auch der Faden zug entsprechend vergrössert wird. Die perio dische Vergrösserung des Ballons kann durch periodisches Hinaufrücken der Führungsöse o bewirkt werden.
Darnach muss also an der Spinnmaschine eine Vorrichtung vorgesehen sein, durch die die Führungsöse o etwa im Takt des Aufwindens gegenläufig mit dem Ringrahmen zwischen den Punkten I und II auf- und abbewegt wird, indem zum Beispiel die Führungsösen, genau wie die Ringe, an einem gemeinsam, auf und ab beweglichen Rahmen befestigt sein können. Dann kann man erreichen, dass PD = Pa wird, wie in Fig. 4 gezeigt, der Fadenzug also konstant bleibt.
Dass .dabei die auf den Läufer wir kende Kraft Pt zwischen den Grenzwerten Pti und Pta ebenfalls wechselt, spielt für den Ablauf des Spinnprozesses keine Rolle. Doch wird dadurch,die Qualität des Garnes erheblich verbessert.
Einer zu grossen Bewegung nach oben bietet einerseits die gegebene Höhe der Spinnmaschine, anderseits der gegebene Ab stand der Spindeln eine Grenze. Doch lässt sich der Höhenunterschied der beiden Ösen lager durch Hinabrücken der tiefsten Ösen stellung in die äusserst mögliche Grenzlage, etwa nach Punkt III, noch vermehren. Es ist auch nicht nötig, dass die Ösenbewegung genau gegenläufig mit der Bewegung des Ringrahmens verläuft, vielmehr können die Bewegungen eine gewisse Phasenverschie bung gegeneinander besitzen.
Will man den Ausgleich der Fadenzüge über die ganze Kötzerhöhe bezw. Spindel länge konstant halten, so lässt sich das ein mal so erreichen, däss man die Öse zugleich mit dem Ringrahmen allmählich nach oben verschiebt; oder so, .dass man das Verhältnis der den Garnlagen entsprechenden Hubhöhe h (Fig. 1 und 3) des Ringrahmens zur Hub höhe n der Öse entsprechend verändert;
oder schliesslich in der Weise, dass man Ring und Öse lediglich gleichbleibende Oszillationsbe- wegungen ausführen, die Spindel s mit dem Kötzer k aber allmählich nach unten wan dern lässt. Ferner kann man das Hubverhält nis<I>h :</I> n so verändern, dass .der Fadenzug zwi schen Läufer und Kötzer ausgeglichen wird, oder dass er zwischen Streckwerk und Öse ausgeglichen wird, oder schliesslich, dass diese beiden Fadenzüge ausgeglichen werden.
Es ist nicht immer erforderlich und auch nicht immer möglich, die Fadenzüge vollkommen auszugleichen; .die Erfindung gestattet natur gemäss auch einen angenäherten oder teil weisen Ausgleich.
Mit dem Ausgleich der Fadenspannung geht nicht ohne weiteres die Erzielung einer gleichmässigen Garndrehung Hand in Hand. Hierfür sind noch besondere Mittel erforder lich. Da sich der Faden bei einer Umdrehung des Läufers einmal um sich selbst dreht, kommt ein bestimmter Bruchteil einer Ver- drillung beim Spinnen auf die leere Hülse vom Durchmesser d auf einen Garnabschnitt von der Länge d ic und der gleiche Bruchteil einer Verdrillung beim Spinnen auf die volle Hülse vom Durchmesser D auf einen Garn abschnitt von der Länge D ic. Zwar findet infolge der Elastizität,
des Fadens ein gewis ser Ausgleich über die gesamte Länge zwi schen Kötzer und Streckwerk statt, aber voll kommen werden die Unterschiede nicht be seitigt. Will man nun auch diese Unregel mässigkeiten herausbringen, so lässt sich das gemäss einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung dadurch erreichen, .dass man die Spinngeschwindigkeit umgekehrt wie den Kötzendurchmesser ändert. Dies geschieht zweckmässig mit Hilfe eines der bekannten selbsttätigen Spinnregler. Dabei kann man sogar die konische Form der Spindel berück sichtigen, indem man .den Spinnregler so ein stellt, dass das Verhältnis der Geschwindig keiten entsprechend dID mit wachsender Kötzerhöhe abnimmt.
Durch die Kombination dieser Geschwin digkeitsregelung ist es möglich, auf dünneren Spulenhülsen, ja sogar auf der nackten Spin del zu spinnen und dem Selfaktorkops ähn liche Spulen zu erzeugen, bei gleichbleiben der Faden- bezw. Aufwindespannung und gleichmässiger Garndrehung. Wenn man einen Spinnregler vorsieht, dann lassen sich mit ihm natürlich ausserdem die bekannten Anordnungen treffen und nicht nur für den gleichmässigen Teil des Kötzers, sondern auch für das Anspinnen und die Kötzer- spitze die günstigsten Geschwindigkeitsver hältnisse schaffen.