DE102008011617A1

DE102008011617A1 - Pneumatic stack fiber spinning device for spinning of long stack fibers, particularly air spinning fiber yarn, has asymmetrical fiber supply channel, fiber guiding device, centrifugal chamber and yarn forming element with yarn channel

Info

Publication number: DE102008011617A1
Application number: DE200810011617
Authority: DE
Inventors: Uwe Heitmann; Peter Artzt; Heinz Müller; Kurt Ziegler; Jörg HEHL; Simon Küppers; Dorothee Betz
Original assignee: Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Stuttgart
Current assignee: Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Stuttgart
Priority date: 2008-02-28
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2009-09-03

Abstract

The pneumatic stack fiber spinning device has asymmetrical fiber supply channel (21), a fiber guiding element (2), a centrifugal chamber (4) and a yarn forming element (1) with a yarn guiding channel. The fiber guiding device and the fiber supply channel are arranged between an out feed roller pair (3) of a stretching unit and the yarn forming element. The distance (A) of the opening (11) of the yarn guiding channel of the yarn forming element facing the fiber guiding element from the clamping line of the out feed roller pair amounts to 0.4 to 0.6 of the average fiber length. Independent claims are included for the following: (1) an air spinning fiber yarn consisting of homogenous fibers; and (2) a method for manufacturing covered yarn from stacked fibers, particularly long stacked fibers.

Description

Die Erfindung betrifft eine pneumatische Stapelfaserspinnvorrichtung insbesondere zur Verspinnung von Langstapelfasern mit einem assymetrischen Faserzuführkanal, einer Wirbelkammer, einem Garnbildungselement mit einem Garnführungskanal, wobei das Faserführungselement und der Faserzuführkanal zwischen dem Auslaufwalzenpaar eines Streckwerkes und dem Garnbildungselement angeordnet sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Grobgarnen mit dieser Spinnvorrichtung.The The invention relates to a pneumatic staple fiber spinning device in particular for the spinning of long staple fibers with an asymmetric fiber feed, a vortex chamber, a Garnbildungselement with a Garnführungskanal, wherein the fiber guiding element and the fiber feed channel between the pair of outlet rollers of a drafting system and the Garnbildungselement are arranged, as well as a method for the production of coarse yarns with this spinning device.

Unter dem Vortex-Spinnverfahren wird ein Eindüsenluftspinnverfahren verstanden, wie es für Kurzstapelfasern, insbesondere für die Ausspinnung zu feinen Garnen bereits bekannt ist. Bei diesem bekannten Verfahren wird der Faserstrom am Streckwerksausgang über einen asymmetrisch Faserführungskanal einer Wirbelkammer zugeführt, in welche Dralldüsen münden, durch deren Luftstrom außen liegende Fasern um die Kernfasern herumgewunden werden, so daß ein Garn entsteht mit einem ungedrehten Kern, welcher durch die herumgewundenen Fasern fest zusammengehalten wird. Nach diesem bekannten Luftspinnverfahren kann man sehr gut und mit großer Wirtschaftlichkeit feine Garne herstellen, jedoch ist die Herstellung gröberer Garne mit ausreichender Festigkeit unter Nm20 bisher nicht möglich. Man hat dieses Phänomen allerdings ausgenutzt, um ein Vorgarn zur Weiterverspinnung auf Ringspinnmaschinen herzustellen. Diese sogenannten Vorgarne sind grobe Garne im Nummernbereich Nm1–3.Under the vortex spinning process is understood to mean an injection air spinning process, as for short staple fibers, especially for the spinning to fine yarns is already known. In this Known method, the fiber flow at the drafting system via a asymmetric fiber guide channel fed to a vortex chamber, into which swirl nozzles lead, by the air flow outside Fibers are wound around the core fibers, so that a yarn created with an untwisted core, which through the wound around fibers is held together tightly. After this known air spinning process you can be very good and with great Economy producing fine yarns, however, is the production coarser Yarns with sufficient strength under Nm20 not yet possible. you has this phenomenon However, exploited to a roving for further spinning on ring spinning machines manufacture. These so-called rovings are coarse yarns in the number range Nm1-3.

Hier wird die mangelnde Festigkeit ausgenutzt, um das Vorgarn in der Weiterverarbeitung auf der Ringspinnmaschine weiter zu verziehen. Dafür darf das Vorgarn nur eine geringe Festigkeit aufweisen.Here The lack of strength is exploited to the roving in the Further processing on the ring spinning machine to forgiven. For that may the roving have only a low strength.

Stapelfasergarne unter Nm20 mit einer für die Herstellung textiler Flächengebilde notwendigen Festigkeit haben sich jedoch bisher nicht nach den bekannten Luftspinnverfahren herstellen lassen, obgleich dies sehr wirtschaftlich wäre. Derartige Grobgarne werden insbesondere bei der Teppichherstellung verwendet. Hierfür werden Stapelfasergarne bevorzugt wegen ihrer guten Polbildung, Deckkraft und besserem Aussehen in der Fertigware.Staple fiber yarns under Nm20 with one for the Production of textile fabrics necessary strength but have not yet known Air spinning process, although this is very economical would. such Coarse yarns are used in particular in carpet production. Therefor staple fiber yarns are preferred because of their good pile formation, Opacity and better appearance in the finished product.

Man hat zwar versucht, wegen dieser guten Eigenschaften Stapelfasergarne nach dem bekannten Umwindegarnverfahren herzustellen. Bei diesem wird ein Endlosfilamentfaden um die den Kern bildenden Stapelfasern herumgeschlungen. Diese Umwindegarne sind jedoch sehr empfindlich. Für das Umwindefilament ist ein separater Spulprozeß erforderlich. Außerdem bekommt die Garnstruktur leicht ein korkenzieherartiges Aussehen in Abhängigkeit der Umwindefadenspannung. Sehr genaue Fadenspannungsreguliervorrichtungen und entsprechende Einstellungen sind erforderlich und machen den Garnherstellungsprazeß aufwendig. Da der Umwindefaden aus einem anderen Material als die Stapelfasern im Kern besteht, ist der Umwindefaden nicht unsichtbar zu machen. Insbesondere beim Anfärben verhält sich dieser Endlosfaden anders als die Stapelfasern. Die herkömmlichen Stapelfasergrobgarnspinnmethoden sind daher aufwendig und teuer, weshalb für Teppichgarne immer mehr Endlosfilamentgarne zum Einsatz kommen.you has tried because of these good properties Stapelfasergarne produce according to the known Umwindegarnverfahren. In this will be an endless filament yarn is wrapped around the staple fibers forming the core. However, these wraps are very sensitive. For the wrapping filament a separate winding process is required. Furthermore the yarn structure easily gets a corkscrew-like appearance dependent on the Umwindefadenspannung. Very accurate thread tension regulators and appropriate settings are required and do the Yarn making process consuming. Since the wrapping thread is made of a different material than the staple fibers in the Core is, the binding thread is not invisible. Especially when staining behaves this continuous filament unlike the staple fibers. The conventional ones Staple fiber gimp spinning methods are therefore expensive and expensive, which is why for carpet yarns more and more continuous filament yarns are used.

Endlosfilamentgarne als Teppichgarne sind jedoch in ihrer Qualität und auch im Aussehen der Erzeugnisse nicht befriedigend. Es besteht daher ein großes Bedürfnis, ein Spinnverfahren zu haben, bei dem Stapelfasern mit hoher Produktivität und daher kostengünstig zu Grobgarnen versponnen werden können. Dies wäre von der Theorie her mit dem Vortex-Spinnverfahren möglich, jedoch hat sich gezeigt, daß sich Grobgarne nach diesem Spinnverfahren nicht bzw. nicht mit genügender Festigkeit herstellen lassen. Je gröber das Garn ist, desto geringer wird die Festigkeit. Dieses Phänomen ermöglicht zwar die Herstellung von Vorgarn, das für die Weiterverarbeitung auf der Ringspinnmaschine verziehbar sein muß, macht aber die Herstellung von Grobgarnen für textile Flächengebilde nach diesem an sich sehr vorteilhaften Luftspinnverfahren unmöglich.continuous filament However, as carpet yarns are in their quality and also in the appearance of Products unsatisfactory. There is therefore a great need, a To have spinning process in which staple fibers with high productivity and therefore cost too Coarse yarns can be spun. This would be theoretically possible with the vortex spinning method, however has been shown that Coarse yarns according to this spinning process not or not with sufficient strength let produce. The coarser the yarn is, the lower the strength. Although this phenomenon allows the production of roving, for further processing the ring spinning machine must be forgeable, but makes the production of coarse yarns for textile sheet impossible after this per se very advantageous air spinning process.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich auch gröbere Garne nach dem bekannten Luftspinnverfahren, insbesondere nach dem Eindüsenumwindespinnverfahren (Vortex) mit für den weiteren Gebrauch genügender Festigkeit herstellen lassen.task It is therefore an object of the invention to provide an apparatus and a method create, with which also coarser Yarns according to the known air spinning method, in particular after Eindüsenumwindespinnverfahren (Vortex) with for the further use sufficient Strength can be produced.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 17 gelöst. Dadurch daß der Abstand der Mündung des Faserführungskanales von der Klemmlinie des Auslaufwalzenpaares 0,4 bis 0,6 der mittleren Faserlänge beträgt, werden die Fasern genügend lange gehalten und schwimmende, unkontrollierte Fasern vermieden. Die Fasern werden aber dennoch zum richtigen Zeitpunkt vom Klemmwalzenpaar freigegeben für den Umwindevorgang. Der zylindrische Ansatz am Spinnelement ermöglicht den Umwindevorgang auch für grobe Fasertiter, wobei die Länge des zylindrischen Ansatzes auf die Länge der zu verspinnenden Fasern abzustimmen ist. Durch die Ausbildung des Faserführungselementes mit einer Kante wird ein Drallstopp erreicht, so daß die Drallgebung nicht zum Klemmwalzenpaar ausweichen kann. Schließlich wird ein Garn mit guter Festigkeit erzeugt bei Garnnummern gröber als Nm22 und aus Fasern mit einer Feinheit von mindestens 6 dtex, das beispielsweise für die Herstellung von Teppichen sich gut eignet und mit großer Wirtschaftlichkeit gesponnen ist.These The object is solved by the features of claims 1 and 17. Thereby that the Distance of the mouth of the fiber guide channel from the nip line of the outlet roller pair 0.4 to 0.6 of the middle fiber length is, the fibers get enough kept long and avoided floating, uncontrolled fibers. However, the fibers are still at the right time from the pinch roller pair released for the Umwindevorgang. The cylindrical approach to the spinning element allows the Umwindevorgang also for coarse fiber titer, with the length the cylindrical approach to the length of the fibers to be spun to vote. By forming the fiber guide element with an edge a twist stop is achieved, so that the swirling not to Dodge roller pair can dodge. Finally, a yarn with good strength produces coarser yarn counts as Nm22 and of fibers with a fineness of at least 6 dtex, for example for The production of carpets is well suited and with great economy spun.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen bwschrieben. Es zeigenFurther Details of the invention will be described with reference to the drawings. Show it

1 eine pneumatische Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung im Schnitt 1 a pneumatic spinning device according to the invention in section

2 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1 Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die absolute Anzahl der Umwindefasern in etwa konstant ist unabhängig von der Feinheit der Fasern oder auch des Garnes. Da ein grobes Garn viele Fasern im Querschnitt hat, ist der Anteil der Umwindefasern relativ gering. Dieser geringe Anteil von Umwindefasern ist nicht in der Lage, die Masse der Kernfasern so zusammenzuhalten, daß das entstehende Garn eine ausreichende Festigkeit hat. Ein Feingarn hat beispielsweise nur 100 oder 150 Fasern im Querschnitt. Da die Anzahl der Umwindefasern etwa bei 20 bis 30 liegt, ist der Anteil etwa 20%. Bei einem Grobgarn mit etwa 2000 Fasern im Querschnitt, ist der Anteil der Umwindefasern nur noch 1–2%. Dieser geringe Anteil von Umwindefasern ist nicht in der Lage, einen guten Zusammenhalt des von den Umwindefasern umschlungenen Kernes zu gewährleisten. Denn es hat sich gezeigt, daß der Anteil der Umwindefasern wenigstens 10% betragen muß, um dem Garn eine genügende Festigkeit zu geben. 2 an enlarged section 1 The invention is based on the recognition that the absolute number of Umwindefasern is approximately constant, regardless of the fineness of the fibers or the yarn. Since a coarse yarn has many fibers in cross-section, the proportion of Umwindefasern is relatively low. This small proportion of binding fibers is not able to hold together the mass of core fibers so that the resulting yarn has sufficient strength. For example, a fine yarn has only 100 or 150 fibers in cross section. Since the number of Umwindefasern is about 20 to 30, the proportion is about 20%. In a coarse yarn with about 2000 fibers in cross section, the proportion of Umwindefasern is only 1-2%. This small proportion of Umwindefasern is not able to ensure a good cohesion of entwined by the Umwindefasernen core. Because it has been shown that the proportion of Umwindefasern must be at least 10% in order to give the yarn a sufficient strength.

Bei Langstapelfasern sind weniger Faserenden vorhanden, die für das Umwinden der Kernfasern in Frage kommen. Bei der Verspinnung von Langstapelfasern zu Garnen nach dem Vortex-Verfahren konnten folglich keine genügenden Festigkeiten erreicht werden. Zwar kommt der Erkenntnis, daß mindestens 10% Umwindefasern im Garnquerschnitt vorhanden sein müssen, entgegen, daß diese Langstapelfasergarne meistens gröbere Titer aufweisen und damit selbst bei einer gröberen Garnnummer weniger Fasern im Querschnitt vorhanden sind, so daß dieses Verhältnis von mindestens 10% eher erreicht werden könnte. Dennoch konn ten bisher keine Langstapelfsergarne gröber als Nm20/Nm24 hergestellt werden.at Long staple fibers have fewer fiber ends available for winding the core fibers come into question. In the spinning of long staple fibers consequently, no sufficient strength could be obtained for yarns by the vortex method be achieved. Although it comes to the realization that at least 10% Umwindefasern must be present in the yarn cross-section, contrary to that this Long staple yarns mostly coarser Have titer and thus even with a coarser yarn count fewer fibers are present in cross section, so that this ratio of at least 10% could be achieved sooner. Nevertheless, so far no Langstapelfsergarne coarser be manufactured as Nm20 / Nm24.

Abgesehen davon, daß der Einsatz des Garnes und damit seine Gebrauchstüchtigkeit und das Aussehen im textilen Flächengebilde die Faserauswahl nach Länge und Feinheit bestimmen, die die Spinnvorrichtung verarbeiten können muß, tritt bei gröberen Titern zusätzlich das Problem auf, daß die Fasern einen größeren Biegewiderstand aufweisen und insofern mit den bekannten Luftspinn(Vortex)-Spinnvorrichtungen nur ungenügend um den Kern geschlungen werden, so daß auch von daher eine genügende Festigkeit nicht erreicht wird.apart that the Use of the yarn and thus its serviceability and appearance in textile fabric the fiber selection by length and determine fineness that the spinner must be able to process with coarser ones Titers in addition the problem is that the fibers a greater bending resistance and insofar with the known air spinning (vortex) spinning devices only insufficient wrapped around the core, so that also from there a sufficient strength is not achieved.

Grobgarne, wie sie beispielsweise für die Teppichherstellung verwendet werden, liegen im Nummernbereich Nm2 bis Nm12. Der Einsatz der Grobgarne bestimmt in der Regel die Feinheit des verwendeten Fasermaterials, um die entsprechende Abriebfestigkeit, Rollstuhlfestigkeit, Deckung und Aussehen zu erreichen. Für derartige Garne ist eine Faserfeinheit von 6 bis 17 dtex erforderlich. Hiermit kann man zwar ein gutes Verhältnis von wenigstens 10 Umwindefasern gegenüber der Anzahl der Fasern im Garnquerschnitt erreichen, jedoch lassen sich derartig grobe Titer mit den bisherigen Vortex-Spinnvorrichtungen nicht verspinnen.Coarse yarns, as for example for the carpet production used are in the number range Nm2 to Nm12. The use of coarse yarns usually determines the Fineness of the fiber material used to the appropriate abrasion resistance, Wheelchair strength, coverage and appearance to achieve. For such Yarns require a fiber fineness of 6 to 17 dtex. Hereby can you have a good relationship of at least 10 Umwindefasern compared to the number of fibers in the Achieve yarn cross section, but can be such coarse titers do not spin with previous vortex spinning devices.

Die 1 und 2 zeigen Schnitte durch eine Ausführung der erfindungsgemäßen pneumatischen Spinnvorrichtung, mit welcher die oben beschriebenen Probleme vermieden werden. Von dem die Fasern liefernden Streckwerk ist nur das letzte Walzenpaar 3 gezeigt, das die Fasern einem Faserführungselement 2 zuführt, das einen exzentrischen Faserzuführkanal 21 durch seine exzentrische Anordnung in der Hülse 22 bildet. Durch diesen Faserzuführkanal 21 gelangen die Fasern in eine Wirbelkammer 4, in welche radial angeordnet Drallbohrungen 41 münden. Durch diese Drallbohrungen 41 wird ein Luftstrom in einem Winkel in die Wirbelkammer 4 eingebracht, so daß eine Drallströmung ent steht. Ferner sind diese Drallbohrungen 41 so gerichtet, daß im Faserzuführkanal 21 ein Unterdruck entsteht, durch den die aus dem Auslaufwalzenpaar 3 austretenden Fasern in diesen Faserzuführkanal 21 eingesaugt werden. Das Faserführungselement 2 ist an seinem dem Garnbildungselement 1 zugewandten Ende mit einer Kante 23 versehen, die von einer Planfläche 24 des Faserführungselementes 2 und seiner Umfangsfläche gebildet wird. Es kann auch eine Abschrägung 25 vorgesehen sein, an dessen Ende sich die Kante 23 befindet. In diesem Fall entsteht eine weitere Kante 26. Das Garnbildungselement 1 weist einen Garnführungskanal 13 auf, dessen Mündung 11 dem Faser- führungselement 2, insbesondere dessen Planfläche 24 zugewandt ist. Zwischen der Mündung 11 des Garnführungskanales 13 des Garnbildungselementes 1 und der Planfläche 24 des Faserführungselementes 2 ist ein Abstand a vorgesehen. Die Größe dieses Abstandes a ist eine Funktion des Garndurchmessers, so daß bei größerem Garndurchmesser auch ein größerer Abstand a zu wählen ist. Es hat sich als günstig erwiesen, wenn der Abstand a etwa dem doppelten Garndurchmesser entspricht oder noch etwas größer ist. Das bedeutet bei Garnnummern Nm5 bis Nm8 eine Größe des Abstandes a von 1–2 mm. Diese Größe gewährleistet den Eintritt des entstehenden Garnes in die Mündung 11 des Garnführungskanales 12 des Garnbildungselementes 1, bietet allerdings auch genügend Führung für die Abspaltung von Faserenden für und während der Umwindung der Kernfasern des Garnes. Die durch die Drallbohrungen 41 einströmende Luft wird durch die Absaugung 5 abgeleitet, wobei dieser Luftstrom die Abspaltung und das Umschlagen der Faserenden längs des zylindrischen Ansatzes 12 unterstützt. Durch den zylindrischen Ansatz 4 wird ein ringförmiger Abluftkanal gleichbleibenden Durchmessers gebildet, wodurch auch die aus der Wirbelkammer 4 abströmende Druckluft nicht verlangsamt wird, was besonders wichtig für die Streckung der umwindenden Fasern ist. Die grob titrigen Fasern lassen sich so hervorragend für die Umwindung vorbereiten.The 1 and 2 show sections through an embodiment of the pneumatic spinning device according to the invention, with which the problems described above are avoided. Of the drafting system supplying the fibers, only the last pair of rollers is involved 3 shown that the fibers a fiber guide element 2 feeds that an eccentric Faserzuführkanal 21 by its eccentric arrangement in the sleeve 22 forms. Through this fiber feed channel 21 the fibers enter a vortex chamber 4 , in which radially arranged swirl holes 41 lead. Through these swirl holes 41 An airflow is at an angle in the vortex chamber 4 introduced so that a swirl flow is ent. Furthermore, these swirl holes 41 directed so that in the Faserzuführkanal 21 a negative pressure is created by the out of the outlet roller pair 3 emerging fibers in this Faserzuführkanal 21 be sucked in. The fiber guide element 2 is at its Garnbildungselement 1 facing end with an edge 23 provided by a plane surface 24 the fiber guiding element 2 and its peripheral surface is formed. It can also be a bevel 25 be provided, at the end of which the edge 23 located. In this case, another edge is created 26 , The yarn formation element 1 has a yarn guide channel 13 on, whose mouth 11 the fiber guiding element 2 , in particular its plane surface 24 is facing. Between the estuary 11 of the yarn guide channel 13 the Garnbildungselementes 1 and the plane surface 24 the fiber guiding element 2 a distance a is provided. The size of this distance a is a function of the yarn diameter, so that with a larger yarn diameter and a greater distance a is to be selected. It has proven to be advantageous if the distance a is about twice the yarn diameter or slightly larger. This means with yarn numbers Nm5 to Nm8 a size of the distance a of 1-2 mm. This size ensures the occurrence of the resulting yarn in the mouth 11 of the yarn guide channel 12 the Garnbildungselementes 1 , however, also provides sufficient guidance for the splitting of fiber ends for and during the wrapping of the core fibers of the yarn. The through the swirl holes 41 incoming air is through the suction 5 derived, this air flow, the splitting off and the turning over of the fiber ends along the cylindrical approach 12 supported. By the cylindrical An sentence 4 an annular exhaust duct of constant diameter is formed, whereby also from the vortex chamber 4 flowing compressed air is not slowed down, which is particularly important for the extension of the entangling fibers. The coarsely titrigen fibers can be prepared so well for the wrap.

Für die Verspinnung von Fasern nach dem Luftspinnverfahren mit einer Dralldüse (sog. Vortex-Spinnverfahren) hat sich der Abstand A zwischen der Klemmlinie des Ausgangswalzenpaares 3 und der Mündung 11 des Garnführungskanales 13 des Garnbildungselementes 1 als wesentlich herausgestellt. Es hat sich gezeigt, daß dieser Abstand A auf die Fasern abgestimmt sein muß, die auf der Spinnvorrichtung versponnen werden sollen. Ist dieser Abstand zu kurz, so ist die Anzahl der für die Umwindung bereitgestellten Faserenden zu gering und dies führt zu schlechten Garnfestigkeitswerten. Wird jedoch der Abstand A zu groß gewählt, beispielsweise länger als die Faserlänge ist, so werden diese Fasern freigegeben, noch ehe sie die Wirbelkammer 4 erreicht haben. Dies führt zu Faserverlusten und Laufstörungen, da praktisch ein offenes Ende gebildet wird. Bei zahlreichen Versuchen hat sich herausgestellt, daß der Abstand zweckmäßig 0,4–0,6 der mittleren Faserlänge betragen soll, die auf der Spinnvorrichtung versponnen werden sollen. Mit diesem Abstand A haben sich die besten Ergebnisse bezüglich Einbindung und Ausnutzung der Fasern ergeben. Für Synthetik-Langstapelfasern, aber auch für Wolle, ergibt sich vorzugsweise ein Abstand von 0,5–0,55 der mittleren Stapelfaserlänge. Der Faserverlust konnte auf diese Weise erheblich verringert werden.For the spinning of fibers by the air spinning method with a swirl nozzle (so-called vortex spinning method), the distance A between the nip of the pair of output rollers 3 and the mouth 11 of the yarn guide channel 13 the Garnbildungselementes 1 as essential. It has been found that this distance A must be matched to the fibers to be spun on the spinning device. If this distance is too short, the number of fiber ends provided for the turn is too small and this leads to poor yarn tenacity values. However, if the distance A is chosen to be too large, for example longer than the fiber length, these fibers will be released before they reach the vortex chamber 4 achieved. This leads to fiber losses and running disturbances, as practically an open end is formed. In numerous experiments it has been found that the distance should be appropriate 0.4-0.6 of the average fiber length to be spun on the spinning device. With this distance A, the best results have been found with regard to incorporation and utilization of the fibers. For synthetic long staple fibers, but also for wool, there is preferably a spacing of 0.5-0.55 of the average staple fiber length. The fiber loss could be significantly reduced in this way.

Auch das Garnbildungselement 1 muß in seiner Gestaltung und in seinen Abmessungen auf das Garn und die Fasern abgestimmt sein, die mit der pneumatischen Spinnvorrichtung versponnen werden sollen. In Abweichung von dem üblichen Garnbildungselement für die Verspinnung von Kurzstapelfasern, das konisch auf die Mündung des Garnführungskanales zuläuft, besitzt das Garnbildungselement 1 für die Verspinnung von Langstapelfasern einen zylindrischen Ansatz 12, der erst nach einer bestimmten Länge l in einen Konus übergeht. Zwischen dem Außendurchmesser des Garnbildungselementes 1 und dem Innendurchmesser des Düsenkörpers 42 wird ein ringförmiger Kanal gebildet, durch den die durch die Drallbohrungen 41 einströmende Luft abgeführt und in die Absaugung 5 gelangt. Dieser zylindrische Ansatz 12 des Garnbildungselementes 1 soll eine Länge l von etwa 10–15% der längsten Faser, die versponnen werden soll, besitzen. Dieser zylindrische Ansatz dient zur Vorbereitung der Umwindefasern für den Umwindevorgang. Ist dieser Ansatz nicht vorhanden oder zu kurz bemessen, so ist nicht genügend Platz für die Vorbereitung insbesondere von langstapeligen Umwindefasern gegeben, so daß eine schlechte Umwindung daraus folgt. Außerdem ändern sich bei einem konischen Ringkanal die Strömungsverhältnisse der abströmenden Druckluft, was sich nachteilig auf die Vorbereitung der Umwindefasern auswirkt. Hierbei spielt auch der Außendurchmesser D des zylindrischen Ansatzes sowie der Innendurchmesser d des Garnführungskanales 13 eine entscheidende Rolle. Für eine gute Garnbildung sollte der Innendurchmesser d des Garnführungskanales 13 im Bereich des zylindrischen Ansatzes 12 das 3- bis 5fache des Garndurchmessers betragen, das gesponnen werden soll. Ein wesentlicher Einfluß wurde bezüglich des Außendurchmessers D des zylindrischen Ansatzes 12 festgestellt: Dieser Außendurchmesser ist im Verhältnis zum Innendurchmesser zu wählen, wobei das Verhältnis von Innendurchmesser d zum Außendurchmesser D des zylindrischen Ansatzes 12 etwa 1:2 bis 1:4 betragen soll. Wird dieses Verhältnis zu groß gewählt, dann hat die Faser zu viel Reibung an der Mündung des Garnführungskanales 13 des Garnbildungselementes 1. Die Reibung verhindert die entsprechende Umwindezahl für die freien Garnenden, d. h. die Umwindung ist schlecht. Es konnte ein direkter Zusammenhang zwischen der Drehung beim ringgesponnenen Garn und der Umwindung durch die Umwindefasern beim pneumatischen Spinnverfahren festgestellt werden, d. h. ist die Umwindung zu hoch, fällt die Festigkeit wieder ab. Ist sie zu niedrig, ist auch eine geringe Festigkeit vorhanden. Ein kleines Verhältnis hat eine hohe Umwindung zur Folge, insbesondere wird die Anzahl der Umwindung pro Längeneinheit stark erhöht. Dem kann allerdings mit einer höheren Liefergeschwindigkeit entgegen gewirkt werden, so daß die zu hohe Umwindezahl durch schnelleres Spinnen und damit größere Produk tion kompensiert werden kann. Insofern sollte der Durchmesser D möglichst klein sein.Also the yarn formation element 1 must be tuned in its design and in its dimensions to the yarn and the fibers to be spun with the pneumatic spinning device. In contrast to the usual yarn formation element for the spinning of short staple fibers, which tapers conically onto the mouth of the yarn guide channel, has the Garnbildungselement 1 for the spinning of long staple fibers a cylindrical approach 12 which passes into a cone only after a certain length l. Between the outer diameter of the Garnbildungselementes 1 and the inner diameter of the nozzle body 42 an annular channel is formed, through which through the swirl holes 41 incoming air is discharged and into the suction 5 arrives. This cylindrical approach 12 the Garnbildungselementes 1 should have a length l of about 10-15% of the longest fiber to be spun. This cylindrical approach is used to prepare the Umwindefasern for the Umwindevorgang. If this approach is not available or too short, then there is not enough space for the preparation of long staple Umwindefasern particular, so that a bad wrap follows from it. In addition, change in a conical annular channel, the flow conditions of the outflowing compressed air, which adversely affects the preparation of the Umwindefasern. Here, too, the outer diameter D of the cylindrical projection and the inner diameter d of the Garnführungskanales plays 13 a crucial role. For a good yarn formation, the inner diameter d of the Garnführungskanales should 13 in the area of the cylindrical approach 12 3 to 5 times the yarn diameter to be spun. A significant influence has been with respect to the outer diameter D of the cylindrical approach 12 determined: This outer diameter is to be selected in relation to the inner diameter, wherein the ratio of inner diameter d to outer diameter D of the cylindrical approach 12 should be about 1: 2 to 1: 4. If this ratio is chosen too large, then the fiber has too much friction at the mouth of the Garnführungskanales 13 the Garnbildungselementes 1 , The friction prevents the corresponding Umwindezahl for the free yarn ends, ie the wrap is bad. It was found a direct relationship between the rotation of the ring-spun yarn and the winding through the Umwindefasern the pneumatic spinning process, ie, the wrap is too high, the strength drops again. If it is too low, low strength is also present. A small ratio results in a high wrap, in particular, the number of turn per unit length is greatly increased. However, this can be counteracted with a higher delivery speed, so that the too high Umwindezahl can be compensated tion by faster spinning and thus larger production. In this respect, the diameter D should be as small as possible.

Aber auch hier sind Grenzen gesetzt, denn die größere Biegesteifigkeit der Fasern und ihre Länge erfordern eine bestimmte Größe des Außendurchmessers des zylindrischen Ansatzes 12 und auch eine Länge 1, die nicht unterschritten werden darf. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß bei Berücksichtigung der Faserlängen und auch des Garndurchmessers der zu spinnenden Garne bei den Abmessungen des Abstandes A, des Innendurchmessers d und Außendurchmessers D des zylindrischen Ansatzes 12 wesentlich dazu beitragen, daß ein Garn mit einer Feinheit von weniger als Nm22 gesponnen werden kann, das eine ausreichende Festigkeit für die Weiterverarbeitung zu textilen Flächengebilden geeignet ist. Es wird ein Anteil der umwindenden Fasern von mindestens 10 der Fasern im Garnquerschnitt erreicht, und es können Garne aus Fasern mit einer Faserfeinheit im Bereich von 6 bis 17 dtex mit Erfolg und hoher Produktion gesponnen werden. Der Faserverlust wird reduziert.But here are limits, because the greater bending stiffness of the fibers and their length require a certain size of the outer diameter of the cylindrical approach 12 and also a length 1 , which must not be fallen below. It has surprisingly been found that, taking into account the fiber lengths and also the yarn diameter of the yarns to be spun at the dimensions of the distance A, the inner diameter d and outer diameter D of the cylindrical approach 12 contribute significantly to be able to spun a yarn with a fineness of less than Nm22, which is sufficient strength for further processing into textile fabrics. A proportion of the entangling fibers of at least 10 of the fibers in the yarn cross section is achieved, and yarns of fibers with a fiber fineness in the range of 6 to 17 dtex can be spun successfully and with high production. The fiber loss is reduced.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Die aus dem Auslaufwalzenpaar 3 austretenden Fasern werden in das Faserführungselement 2 eingesaugt und über den Faserzuführkanal 21 exzentrisch in die Wirbelkammer 4 transportiert. Die Fasern müssen dabei über die Kante 23 des Faserführungselementes 2 gleiten, die durch die scharfe Umlenkung des Faserstromes wie ein Drallstop wirkt. In der Wirbelkammer werden die Fasern durch die durch die Drallbohrungen 41 eintretende Luft einem Drallwirbel ausgesetzt, bevor sie in die Mündung 11 des Garnführungskanales 13 eintreten. Aus dem Faserverband herausstehende Fasern werden durch den Luftwirbel im Kreis geschleudert und umwinden dadurch die Kernfasern. Je nach Richtung der Drallbohrungen 4 dreht der Drallwirbel im oder gegen den Uhrzeigersinn. Die Folge ist, daß eine Umwindung in Z- oder S-Richtung entsteht. Eine Änderung der Zuspeisung oder der Anordnung des Faserführungselementes 2 ist nicht erforderlich, da die Kante 23 sich symmetrisch über die gesamte Breite des Faserführungselementes 2 erstreckt. Da der Saugluftstrom eine viel höhere Geschwindigkeit hat als die zuströmenden Fasern, werden Faserenden dieser außen liegenden Fasern über den zylindrischen Teil 12 des Fadenbildungselementes 1 geschlagen und für die Umwindung vorbereitet. Wie oben bereits erwähnt, dient die Kante 23 als Drallstop, da die Fasern an dieser Kante scharf umgelenkt werden. Der Abstand a zur Mündung 11 des Garnführungskanales 13 sollte deshalb möglichst klein sein. Allerdings sind hier Grenzen gesetzt durch die Dicke des zu bildenden Fadens, so daß dieser Abstand a eine Funktion des Garndurchmessers ist. Auf jeden Fall sollte der Abstand a mindestens gleich, besser größer als der doppelte Garndurchmesser sein.The device according to the invention works as follows:
The from the outlet roller pair 3 emerging fibers are in the fiber guide element 2 sucked in and over the Faserzuführkanal 21 eccentric in the vortex chamber 4 transported. The fibers must be over the edge 23 the fiber guiding element 2 glide, which acts as a twist stop by the sharp deflection of the fiber stream. In the vortex chamber, the fibers are passing through the swirl holes 41 incoming air is exposed to a swirl vortex before entering the mouth 11 of the yarn guide channel 13 enter. Fiber protruding from the fiber structure is hurled in a circle by the swirling of the air and thereby winds around the core fibers. Depending on the direction of the swirl holes 4 the swirling vortex turns clockwise or counterclockwise. The result is that a wrap in the Z or S direction arises. A change in the feeding or the arrangement of the fiber guiding element 2 is not required because the edge 23 symmetrical over the entire width of the fiber guide element 2 extends. Since the suction air flow has a much higher velocity than the incoming fibers, fiber ends of these outer fibers become over the cylindrical part 12 the thread forming element 1 beaten and prepared for the wrap. As mentioned above, the edge serves 23 as a twist stop, as the fibers are deflected sharply at this edge. The distance a to the mouth 11 of the yarn guide channel 13 should therefore be as small as possible. However, here limits are set by the thickness of the thread to be formed, so that this distance a is a function of Garndurchmessers. In any case, the distance a should be at least equal to, better than twice the yarn diameter.

Damit eine gute Abspreizung von Fadenenden erfolgt, überdeckt die Planfläche 24 des Faserführungselementes 2 die Mündung 11 des Faserzuführkanales 21, und zwar so weit, daß eine Überdeckung der Mündung 11 des Faserzuführkanales 21 gegeben ist. Die Kante 23 ist gegenüber der Mündung 11 des Garnführungskanales 13 angeordnet, jedoch auf jeden Fall außerhalb des Zentrums der Mündungsöffnung 11, sodaß sich vorzugsweise eine Überdeckung von 75 bis 90% der Mündung 11 ergibt. Durch diese Überdeckung wird verhindert, daß die Fasern geradlinig in den Garnführungskanal 13 gelangen können. Sie sind insbesondere mit ihren Enden dem Luftstrom längs dem zylindrischen Ansatz 12 in Richtung der Absaugung 5 ausgesetzt, was die Beförderung dieser Faserenden zur Vorbereitung für die Umwindung in diesen Raum um den zylindrischen Ansatz 12 begünstigt. Ist eine Abschrägung 24 vorgesehen, so ergibt sich noch eine zweite Kante, die weniger als Drallstop, jedoch mehr im Sinne einer Herauslösung von Umwindefaserenden wirkt. Dadurch wird verhindert, daß die durch die Drallströmung erzeugte Drehung in die Fasern im Faserzuführkanal 21 in Richtung Ausgangswalzenpaar 3 ausweichen kann. Die Drallgebung ist somit auf die Wirbelkam mer 4 und den anschließenden Ringkanal um den zylindrischen Ansatz 12 konzentriert. Dies gewährleistet eine gute Ausnützung der Drallströmung für die Umwindung der Kernfasern sowie eine kontrollierte, gleichmäßige Umwindung. Durch den Garnführungskanal 13 wird das Garn abgeführt und einer Aufwindevorrichtung zugeführt.For a good spread of thread ends, the flat surface covers 24 the fiber guiding element 2 the estuary 11 of the fiber feed channel 21 , and so far that an overlap of the mouth 11 of the fiber feed channel 21 given is. The edge 23 is opposite the estuary 11 of the yarn guide channel 13 arranged, but in any case outside the center of the mouth opening 11 , so that preferably a coverage of 75 to 90% of the mouth 11 results. This overlap prevents the fibers from straightening into the yarn guide channel 13 can reach. They are in particular with their ends the air flow along the cylindrical approach 12 in the direction of the suction 5 What prevented the transport of these fiber ends in preparation for the wrapping in this space around the cylindrical approach 12 favored. Is a chamfer 24 provided, so there is still a second edge, which acts less than twist stop, but more in the sense of a detachment of Umwindefaserenden. This prevents the rotation generated by the swirl flow in the fibers in the Faserzuführkanal 21 in the direction of the output roller pair 3 can dodge. The twisting is thus on the Wirbelkam mer 4 and the subsequent annular channel around the cylindrical approach 12 concentrated. This ensures a good utilization of the swirl flow for the winding of the core fibers and a controlled, uniform wrap. Through the yarn guide channel 13 the yarn is removed and fed to a winding device.

11: GarnbildungselementGarnbildungselement
1111: Mündung Garnführungskanal des GarnbildungselementesMuzzle yarn guide channel the Garnbildungselementes
1212: zyl. Ansatzcyl. approach
1313: Garnführungskanalyarn guide
22: FaserführungselementFiber guide element
2121: Faserzuführkanalfiber feed
2222: Hülse FaserzuführungSleeve fiber feeder
2323: Kante Faserführungselementedge Fiber guide element
2424: Planfläche FaserführungselementFlat surface fiber guide element
2525: Abschrägung FaserführungselementBeveled fiber guide element
33: AuslaufwalzenpaarPair of delivery rollers
44: Wirbelkammerswirl chamber
4141: Drallbohrungswirl hole
4242: Düsenkörpernozzle body
55: Absaugungsuction
AA: Abstand Klemmlinie-Garnbildungselementdistance Nip-Garnbildungselement
aa: Abstand Garnführungselement-Garnbildungselementdistance Yarn guide-Garnbildungselement
DD: Außendurchmesserouter diameter
dd: InnendurchmesserInner diameter
ll: Längelength

Claims

Pneumatic staple fiber spinning apparatus, in particular for spinning long staple fibers with an asymmetric fiber feed channel, a fiber guide element, a vortex chamber, a yarn formation element with a yarn guide channel, wherein the fiber guide element and the fiber feed channel are arranged between the pair of outlet rolls of a drafting system and the yarn formation element, characterized in that the distance (A) the fiber guide element ( 2 ) facing mouth ( 11 ) of the yarn guide channel ( 13 ) of the yarn-forming element ( 1 ) from the nip line of the outlet roller pair ( 3 ) Is 0.4 to 0.6 of the average fiber length to be spun on the spinner.

Spinning device according to claim 1, characterized that the Distance (A) for the spinning of synthetic long staple fibers preferably 0.5 to 0.55 of the mean fiber length.

Spinning device according to claim 1, characterized characterized in that the distance (A) for the spinning of short staple fibers (cotton) is 0.53 to 0.6 of the mean fiber length.

Spinning device according to one or more of Claims 1 to 3, characterized in that the yarn-forming element ( 1 ) at its the transport direction of the yarn opposite end of a cylindrical approach ( 12 ) having.

Spinning apparatus according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the length (l) of the cylindrical projection ( 12 ) of the yarn-forming element ( 1 ) amounts to about 10 to 15% of the longest fiber to be spun.

Spinning apparatus according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the yarn guide channel 13 in the region of the cylindrical projection 12 an inner diameter (d) which is about 3 to 5 times the yarn diameter.

Spinning apparatus according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the ratio of inner diameter (d) to outer diameter (D) of the cylindrical projection ( 12 ) Is 12 to 1: 4.

Spinning device according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that coaxial with the yarn-forming element ( 1 ) a sleeve ( 22 ) is arranged, through which the fibers from the outlet roller pair ( 3 ) of the drafting system to yarn formation element ( 1 ) and in which the fiber guiding element ( 2 ) is arranged eccentrically so that for the passage of the fibers of the Faserzuführkanal ( 21 ) within the sleeve ( 22 ) is formed.

Spinning device according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the fiber feed channel ( 21 ) asymmetrically and parallel to the fiber guiding element ( 2 ) into the vortex chamber ( 4 ) opens.

Spinning apparatus according to claim 9, characterized in that the fiber guiding element ( 2 ) at its Garnbildungselement ( 1 ) directed edge ( 23 ) having.

Spinning device according to one of claims 9 or 10, characterized in that the edge ( 23 ) on the fiber guiding element ( 2 ) by a plane perpendicular to the longitudinal axis of the fiber guide element plane surface ( 24 ) formed opposite the mouth ( 11 ) of the yarn guide channel ( 13 ) of the yarn-forming element ( 1 ) is arranged.

Spinning apparatus according to one or more of claims 8 to 11, characterized in that the yarn formation element ( 1 ) facing the end of the fiber guiding element ( 2 ) a bevel ( 25 ) having.

Spinning device according to one or more of claims 8 to 12, characterized in that the surface ( 24 ) formed edge ( 23 ) asymmetrical to the mouth ( 11 ) of the yarn guide channel ( 13 ) is arranged so that the plane surface ( 24 ) the mouth ( 11 ) of the yarn guide channel ( 13 ) covered.

Spinning apparatus according to one or more of claims 8 to 13, characterized in that the covering of the mouth ( 11 ) is preferably in the range of 75 to 90%.

Spinning device according to one or more of claims 8 to 14, characterized in that the distance (a) of the plane surface ( 24 ) of the fiber guiding element ( 2 ) from the mouth ( 11 ) of the yarn guide channel ( 13 ) is a function of the yarn diameter, so that a larger distance (a) is to be selected with a larger yarn diameter.

Spinning device according to one or more of claims 8 to 15, characterized in that the Distance (a) equal to or greater than the double yarn diameter is.

Spinning device according to one or more of claims 8 to 16, characterized in that for the Garnnummernbereich NM5-NM8 the distance (a) is 2 to 1 mm.

Air-spun fiber yarn made of the same type Fibers, with a proportion of these fibers is a substantially to form an untwisted core, which is entwined by a different proportion of fibers, which hold the core-forming fibers together, characterized that this Yarn has a fineness of less than Nm22 and made of fibers with a fineness of at least 6 dtex exists.

Air-spun fiber yarn according to claim 18, characterized characterized in that Garnfeinheit preferably Nm2 to Nm12.

An air-spun fiber yarn according to any one of claims 18 or 19, characterized in that the Fiber fineness is preferably in the range 6.7 to 17 dtex.

Air-spun fiber yarn after one or more the claims 18 to 20, characterized in that the wrapping fibers at least Make out 10 of the fibers in the yarn cross-section.

An air-spun fiber yarn according to one or more of claims 18 to 21, characterized in that the Yarn of polyester, polyamide, viscose, wool fibers and mixtures thereof with a fiber length from 60 to 180 mm.

Process for the preparation of wraparound yarn of staple fibers, in particular long staple fibers with a pneumatic spinning device, comprising a vortex chamber ( 4 ), a yarn formation element ( 1 ) with a cylindrical approach ( 12 ), which has a yarn guide channel 13 ), and one between the outlet roller pair ( 3 ) of a stretching machine and the yarn-forming element ( 1 ) arranged asymmetric Faserzuführkanal ( 21 ), wherein the fiber feed channel ( 21 ) on one side by a fiber guide element ( 2 ) is limited, characterized in that the emerging from the drafting fibers in the Faserzuführkanal ( 21 ) and through the fiber guide element ( 2 ) paraxial into the vortex chamber ( 4 ) are fed in at the end of the fiber guiding element ( 2 ) over an edge ( 23 ) in a direction approximately perpendicular to the axis of the fiber feed channel ( 21 ) and one around the axis of the vortex chamber ( 4 ) and the Garnbildungselement ( 1 ) are exposed to rotating air flow before they are redirected in the axial direction and into the Garnführungskanal ( 13 ), whereby the ends of peripheral fibers split off and over a cylindrical approach ( 12 ) of the yarn-forming element ( 1 ) are bent so that they are pulled through the yarn guide channel ( 13 ) wrap around the untwisted core of the fiber bundle and hold it together,

Method according to claim 23, characterized in that, depending on the direction of injection of the swirl bores ( 41 ) into the vortex chamber ( 4 ) fibers is given an S- or Z-wire wrap.