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.
Process for spinning and twisting on the ring spinning and twisting machine. Ring spinning has various disadvantages compared to self-actuator spinning. The thread tension is unequal, the winding and winding tension are uneven, the twist of the yarn varies, and it cannot be spun on the bare spindle with the ring spinning machine. However, as is well known, the ring spinning machines require much less space than the self-actuators, they are cheaper and can deliver a much larger amount of yarn in the same time.
For this reason, the ring spinning machine is practically preferred, despite the disadvantages mentioned, and the self-actuator is only used to manufacture certain quality yarns.
However, the aim is to remove the disadvantages of ring spinning as far as possible. Above all, attempts have been made to eliminate the inequalities in the thread tension, for example by braking the traveler or by changing the spinning speed, whereby high speed when winding the yarn to a large Kötzer diameter is small speed when winding the yarn to a small Kötzer diameter was adjusted.
According to the invention, another way is taken to compensate for the fluctuations in the thread tension, which consists in the fact that this compensation is brought about by forced variation of the forces exerted by the balloon. It is based on the knowledge that at a constant speed of the spindle, the thread tension is not only dependent on the winding diameter, but also on the height of the balloon. Because .with this change .the centrifugal force and the air friction of the thread section forming the balloon.
In order to achieve this goal, various paths can be followed, one of which should first be developed theoretically. In Fig. 1 and 2 .the drawing a Kötzer with the lower layers of yarn is shown in elevation and plan.
The thread j is fed from the guide eyelet o by the drafting system w, forms the balloon b when the spindle s rotates evenly and accelerates at a speed that is first approximately equal to the difference between the bobbin circumferential speed and the feed speed through the drafting system , runner 1 on the. Ring r with, resulting in kötzer k.
The force by which the rotor 1 is displaced on the ring acts in the tangential direction and is denoted by P. t; it is the tangential component of the thread line between the bobbin and the traveler, which changes between the values pa (inside) and PD (outside) depending on the current diameter of the bobbin.
It can be seen that with constant travel resistance, the thread tension changes between significantly different limits depending on the winding diameter. This thread train is now planted through the runner 1 through onto the balloon b.
Since the centrifugal force of the piece of thread forming the balloon is naturally greater, the less the thread is tensioned and the longer the thread is, the balloon, according to the thread tensions PD, respectively. <B> P d, </B> with the large winding diameter D a more bulged shape b "or with the small winding diameter d a slimmer shape bi.
In addition, one consequence of the changing centrifugal force of the balloon is that the rotor resistance also changes somewhat, so that in FIG. 2 the forces Pt and PD may have approximately the value shown in dashed lines. This consideration now shows the way to carry out the present invention, namely to fulfill the task of constant thread tension.
This can be solved according to Fig. 3 and 4 in such a way that when the thread is wound onto the large diameter D of the kötzers the balloon is enlarged in such a way that the increased centrifugal force of the piece of thread forming the balloon increases the friction and thereby the thread train is also increased accordingly. The periodic enlargement of the balloon can be brought about by periodically moving up the guide eye o.
According to this, a device must be provided on the spinning machine through which the guide eyelet o is moved up and down in the opposite direction to the ring frame between points I and II in the cycle of winding up, for example by the guide eyelets, just like the rings, on one together, up and down movable frame can be attached. It can then be achieved that PD = Pa, as shown in FIG. 4, so that the thread tension remains constant.
The fact that the force Pt acting on the traveler also changes between the limit values Pti and Pta does not play a role in the course of the spinning process. However, this improves the quality of the yarn considerably.
On the one hand, the given height of the spinning machine, on the other hand, the given distance from the spindles offers a limit to a too great upward movement. However, the difference in height between the two eyelet bearings can be increased by moving the lowest eyelet position down to the most possible limit, for example according to point III. It is also not necessary for the eyelet movement to run exactly in the opposite direction to the movement of the ring frame, rather the movements can have a certain phase shift from one another.
If you want to balance the strands over the entire Kötzerhöhe or. Keeping the spindle length constant, this can be achieved by gradually moving the eyelet upwards at the same time as the ring frame; or so, .that the ratio of the lifting height h corresponding to the yarn layers (FIGS. 1 and 3) of the ring frame to the lifting height n of the eye is changed accordingly;
or finally in such a way that the ring and eyelet only perform constant oscillating movements, but let the spindle s with the Kötzer k slowly wander downwards. Furthermore, the stroke ratio <I> h: </I> n can be changed in such a way that the thread tension between the runner and Kötzer is balanced, or that it is balanced between the drafting system and the eyelet, or finally that these two thread courses are balanced .
It is not always necessary and also not always possible to completely compensate for the threads; The invention naturally also allows an approximate or partial compensation.
Achieving a uniform twist of the yarn does not go hand in hand with the compensation of the thread tension. Special funds are still required for this. Since the thread turns once around itself with one revolution of the traveler, a certain fraction of a twist occurs during spinning on the empty tube of diameter d on a section of yarn of length d ic and the same fraction of a twist during spinning on the full tube of diameter D onto a section of yarn of length D ic. Because of the elasticity,
of the thread, a certain compensation takes place over the entire length between the Kötzer and the drafting system, but the differences are not completely eliminated. If one wants to bring out these irregularities as well, this can be achieved according to a further embodiment of the invention by changing the spinning speed in the opposite direction to the diameter of the bag. This is expediently done with the help of one of the known automatic spin regulators. You can even take the conical shape of the spindle into account by setting the spin regulator so that the ratio of the speeds decreases with increasing Kötzer height according to dID.
The combination of this speed control makes it possible to spin on thinner bobbin tubes, even on the bare spindle, and to produce bobbins similar to the self-actuator cop while keeping the thread or thread. Winding tension and even yarn twist. If a spinning regulator is provided, it can of course also be used to make the known arrangements and to create the most favorable speed ratios not only for the even part of the kötz but also for the piecing and the kötzer tip.