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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Umwindegarns. Die Erfindung betrifft insbesondere auch ein entsprechend hergestelltes Umwindegarn.
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Aus der
DE 198 04 341 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines Umwindegarns bekannt, wobei einem Kernvorgarn aus Stapelfasern vor der Klemmeinrichtung der Spinnmaschine zwei Endlosfilamente zugeführt werden, die beim Verlassen der Klemmeinrichtung zusammen mit dem Kernvorgang aus Stapelfasern einer Dreherteilung unterworfen werden, so dass sie als Umwindefäden auf dem eingedrehten Garn zum Liegen kommen. Bei einem durch ein solches Verfahren gewonnenen Garn sind dem Lieferlängenverhältnis zwischen Kernvorgarn und den Umwindefäden, der so genannten Überlieferung der Umwindefäden enge Grenzen gesetzt, da sowohl Kernvorgarn als auch die Umwindefäden dieselbe Klemmeinrichtung durchlaufen. Daher kann die Überlieferung auch nur in diesen engen Grenzen variiert werden.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines leichten Umwindegarns und auch ein Garn als solches bereitzustellen, wobei ein weiter Wertebereich für die Überlieferung der Umwindefäden möglich ist.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche 1 und 9 gelöst. Die Unteransprüche definieren dabei bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Umwindegarns umfasst
- – eine erste Materialvorlage für ein erstes Fasermaterial,
- – eine zweite Materialvorlage für ein zweites Fasermaterial,
- – ein Streckwerk zum Verziehen des ersten Fasermaterials,
- – eine dem Streckwerk nachgeschaltete Klemmeinrichtung,
- – eine Drehungserteilungseinrichtung, welche das die Klemmeinrichtung verlassende erste Fasermaterial zu einem Kerngarn verdreht, und
- – eine Liefereinrichtung für das zweite Fasermaterial, wobei
die Liefereinrichtung das zweite Fasermaterial dem Kerngarn zum Bilden eines Umwindegarns nach der Klemmeinrichtung zuführt.
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Mit anderen Worten wird das zweite Fasermaterial nicht mehr wie bisher im Stand der Technik dem ersten Fasermaterial bzw. dem Kernvorgarn vor der Klemmeinrichtung zugeführt und durchläuft die Klemmeinrichtung zusammen mit dem Kernvorgarn, sondern das zweite Fasermaterial wird dem Kerngarn erst nach der Klemmeinrichtung zugeführt und durchläuft die Klemmeinrichtung demnach nicht. Wieder anders beleuchtet wird das zweite Fasermaterial, welches beim fertigen Umwindegarn den Kerngarn als ein oder mehrere Umwindefäden umwindet, zwischen der Drehungserteilungseinrichtung und den Ausgangszylindern der Klemmeinrichtung bzw. deren Klemmpunkt zugeführt. Da das Kernvorgarn unmittelbar nach dem Verlassen der Klemmeinrichtung einer Drehungserteilung mittels der Drehungserteilungseinrichtung unterworfen wird, kann man sagen, dass die Umwindefäden zugeführt werden, während der Kerngarn schon einer Drehungserteilung unterworfen ist. Im Folgenden soll das erste Fasermaterial, welches beim fertigen Umwindegarn vom Umwindefaden bzw. den Umwindefäden umwunden wird, vor der Klemmeinrichtung als Kernvorgarn und nach der Klemmeinrichtung, also während und nach der Drehungserteilung als Kerngarn bezeichnet werden. Bevorzugt wird das zweite Fasermaterial nach dem Spinndreieck zugeführt, welches sich nach den Ausgangszylindern der Klemmeinrichtung bildet. Allerdings ist es ebenso vorstellbar, dass das zweite Fasermaterial im Bereich dieses Spinndreiecks zugeführt wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dem Kerngarn einen oder beliebig viele Umwindefäden zuzuführen.
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Es besteht die Möglichkeit, eine konventionelle Ringspinnmaschine durch Umbaumaßnahmen so auszugestalten, dass die Erfindung mit einer herkömmlichen, allerdings modifizierten Ringspinnmaschine realisiert werden kann. Bevorzugterweise handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung also um eine Ringspinnmaschine, bei der die Drehungserteilung über einen Ringläufer erfolgt, der an einem Ring geführt den Spinnkops für den fertigen Umwindegarn umläuft und so den Umwindegarn auf den Kops aufwickelt. Auf diese Weise kann ein Umwindegarn mit besonders hoher Feinheit hergestellt werden. In Versuchen wurde ein Umwindegarn mit einer Feinheit von 100 Nm und höher hergestellt, welcher sich besonders gut für die Herstellung von leichten Textilien eignet.
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Da das zweite Fasermaterial die Klemmeinrichtung nicht durchläuft, ist die Lieferung des zweiten Fasermaterials unabhängig von der Umfangsgeschwindigkeit der Ausgangszylinder der Klemmeinrichtung und somit auch nahezu unabhängig von der Lieferung des ersten Fasermaterials bzw. des Kernvorgarns. Daher kann die Überlieferung des zweiten Fasermaterials frei gewählt werden, so dass auch das Verhältnis von Kerngarn zu Umwindefaden im fertigen Umwindegarn keinen Grenzen unterworfen ist. In Versuchen wurde herausgefunden, dass mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Umwindegarne mit einem Gewichtsanteil des zweiten Fasermaterials am gesamten Umwindegarn im Bereich von 5 bis 35% sehr gut hergestellt werden können. Selbstverständlich ist es jedoch ebenso denkbar, ein Umwindegarn außerhalb dieser Grenzen herzustellen.
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Vorteilhafterweise kann durch die Zuführung des zweiten Fasermaterials nach der Klemmeinrichtung auch lediglich ein einziger Strang des zweiten Fasermaterials, d. h. Umwindefaden dem Kerngarn zugeführt werden, wobei je nach Bedarf beliebig viele Stränge des zweiten Fasermaterials, d. h. Umwindefäden, auch an unterschiedlichen Stellen zwischen der Klemmeinrichtung und der Drehungserteilungseinrichtung zugeführt werden können.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das erste Fasermaterial ein Faserverband aus Stapelfasern und das zweite Fasermaterial ein Endlosfilament, wobei es ebenso denkbar ist, dass das zweite Fasermaterial ebenfalls ein Faserverband aus Stapelfasern ist.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist im Bereich zwischen der Klemmeinrichtung und der Drehungserteilungseinrichtung eine Fadenführung vorgesehen, mit welcher das zweite Fasermaterial dem Kerngarn zugeführt wird. Die Fadenführung kann beispielsweise einen oder mehrere Fadenführer umfassen, welche vom zuzuführenden zweiten Fasermaterial durchlaufen werden, bevor dieses mit dem Kerngarn zu einem Umwindegarn verdreht wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform durchläuft das zweite Fasermaterial zunächst einen ersten Fadenführer, um daraufhin zusammen mit dem ersten Fasermaterial bzw. dem Kerngarn einen zweiten Fadenführer zu durchlaufen. Da der Umwindefaden nicht mehr wie bisher die Klemmeinrichtung durchläuft und so auch geführt wird, wird auf diese Weise die Führung des zweiten Fasermaterials sichergestellt.
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Wie schon weiter oben beschrieben wurde, ist die Lieferung des zweiten Fasermaterials unabhängig von der Lieferung des ersten Fasermaterials. Dies wird dadurch ermöglicht, dass das zweite Fasermaterial die Klemmeinrichtung nicht durchläuft und von dieser somit auch keine Vorschubbewegung erhält. Letztendlich wird dadurch erreicht, dass der Kerngarn mit nahezu beliebig viel Umwindefaden umwunden werden kann und somit auch das Längenverhältnis von Kerngarn und Umwindefaden im fertigen Umwindegarn frei gewählt werden kann.
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Um das zweite Fasermaterial zu liefern, ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Liefereinrichtung vorgesehen, welche eine Vorschubbewegung des zu liefernden zweiten Fasermaterials bewirkt. Bevorzugterweise wird hierzu zumindest eine angetriebene Lieferwalze vorgesehen, welche eine Vorschubbewegung direkt auf das zu liefernde Fasermaterial und/oder auf eine oder mehrere Vorlagespulen für das zweite Fasermaterial überträgt und somit auch die erforderliche Abzugskraft für das zu liefernde zweite Fasermaterial bereitstellt. Es ist ferner denkbar, dass die Liefereinrichtung lediglich die erforderliche Kraft zum Abziehen des zweiten Fasermaterials von der Vorlagespule bereitstellt, während die Drehungserteilungseinrichtung genügend Kraft auf das zweite Fasermaterial aufbringt, um dieses dem Kerngarn nach der Klemmeinrichtung zuzuführen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die durch die Liefereinrichtung gelieferte Länge des zweiten Fasermaterials frei einstellbar, insbesondere auch während des laufenden Betriebs frei einstellbar. Es hat sich herausgestellt, dass bei einer Überlieferung des zweiten Fasermaterials von 1,2 (Verhältnis der Lieferlänge des zweiten Fasermaterials zur Lieferlänge des ersten Fasermaterials) schon ein gutes Ergebnis für das fertige Umwindegarn erreicht werden kann, wobei mit der vorliegenden Erfindung für die Überlieferung durchaus auch höhere Werte für die Überlieferung erzielt werden können. Bevorzugterweise ist die Überlieferung größer als 1,5, weiter bevorzugt sogar größer als 1,8.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Drehungserteilungseinrichtung einen Ring und einen auf dem Ring geführten Ringläufer, der einen für das fertige Umwindegarn bereitgestellten Kops umläuft, den Umwindegarn hierdurch auf den Kops aufwickelt und zugleich den die Klemmeinrichtung verlassenden Kerngang mit dem oder den nach der Klemmeinrichtung zugeführten Umwindefaden/-fäden verdreht.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Umwindegarns, wobei
- – ein erstes Fasermaterial und ein zweites Fasermaterial bereitgestellt wird,
- – das erste Fasermaterial verzogen und anschließend geklemmt wird,
- – das verzogene erste Fasermaterial zu einem Kerngarn verdreht wird,
- – und das zweite Fasermaterial dem ersten Fasermaterial bzw. dem die Klemmeinrichtung verlassenden Kerngarn zugeführt wird.
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Mit anderen Worten wird der Kernvorgarn in einem Verzugsfeld verzogen, von einer daran anschließenden Klemmeinrichtung geklemmt und somit erst nach dem Klemmen zusammen mit einem zugeführten zweiten Fasermaterial zu einem Umwindegarn verdreht.
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Wenn man sich vorstellt, dass der Kernvorgarn sofort nach dem Verlassen der Klemmeinrichtung einer Drehungserteilung unterworfen ist und der Umwindefaden erst nach der Klemmeinrichtung zugeführt wird, wird deutlich, dass das Kernvorgarn schon vor dem Zuführen eines Umwindefadens bzw. mehrerer Umwindefäden zumindest schon teilweise zu einem Kerngarn verdreht wird. Dies hat zur Folge, dass der Umwindefaden bzw. die Umwindefäden auf dem bereits zumindest teilweise verdrehten Kerngarn zu liegen kommen. Durch Zuführen der Umwindefäden vor der Klemmeinrichtung gemäß dem Stand der Technik werden die Umwindefäden sofort nach dem Verlassen der Klemmeinrichtung zusammen mit dem Kernvorgarn verdreht, so dass diese mehr oder weniger auch in den Kerngarn ”eingearbeitet” werden. Das Umwinden eines schon zumindest teilweise verdrehten und somit geschlossenen Kerngarns durch einen Umwindefaden bzw. mehrere Umwindefäden wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, dass ein oder mehrere Umwindefäden dem Kerngarn erst zugeführt werden, wenn dieses schon zu einem gewissen Grad verdreht wurde. Wenn der oder die Umwindefäden nach dem Spinndreieck zugeführt werden, liegen der oder die Umwindefäden beim fertigen Umwindegarn auf einem geschlossenen Kerngarn auf. Selbstverständlich ist es gemäß der vorliegenden Erfindung auch möglich, den oder die Umwindefäden direkt nach der Klemmeinrichtung im Bereich des Spinndreiecks zuzuführen, so dass der oder die Umwindefäden auch zu einem gewissen Grad in das Kerngarn eingearbeitet werden, sobald eine Drehungserteilung erfolgt.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Umwindegarn mit einem ersten Fasermaterial als Kern und einer Umwindung mit einem zweiten Fasermaterial, welcher mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde.
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Bevorzugterweise weist das fertige Umwindegarn eine Feinheit von zumindest Nm 20 auf, weiter bevorzugt von zumindest Nm 50, besonders bevorzugt von zumindest Nm 80 auf.
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Ein weiteres herausragendes Merkmal einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Umwindegarns ist der in sich geschlossene Kerngarn, welcher von einem oder mehreren Umwindefäden umwunden wird, wobei der oder die Umwindefäden auf der Oberfläche des Kerngarns aufliegen. Insbesondere wenn das Kerngarn von einem Faserverband aus Stapelfasern gebildet wird und der oder die Umwindefäden ein Endlosfilament ist/sind, kommt ein großer Vorteil der vorliegenden Erfindung zum Tragen: Es können die Vorteile des Stapelfaserverbands (welcher auch Naturfasern umfassen oder zur Gänze aus solchen bestehen kann) genutzt werden, beispielsweise dessen wärmende Eigenschaft und Tragekomfort bei der Verwendung in Kleidungsstücken, ohne jedoch die Nachteile eines Stapelfaserverbandes befürchten zu müssen. Ein großer Nachteil bei der Verwendung von Garnen aus einem Stapelfaserverband ist die begrenzte Haltbarkeit eines solchen Garns. Besonders bei stärker beanspruchten Textilien lösen sich einzelne Fasern aus dem Faserverband, so dass es zum sogenannten ”Pilling” kommt. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die einzelnen Fasern des Kerngarns durch eine oder mehrere Umwindefäden im Kerngarn gehalten, so dass sich einzelne Fasern des Faserverbandes nicht nach außen arbeiten können.
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Die Erfindung kann die hierin offenbarten Merkmale einzeln sowie in jedweder sinnvollen Kombination umfassen. Es zeigen:
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1: Eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ringspinnmaschine;
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2: Eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ringspinnmaschine;
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3: Streckwerk und Drehungserteilungseinrichtung einer erfindungsgemäßen Ringspinnmaschine.
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In der 1 ist eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ringspinnmaschine gezeigt. Ein erstes Fasermaterial 1a in Form eines Faserverbands aus Stapelfasern, welches zum späteren Kerngarn verdreht wird, wird auf der Vorgarnspule 1 bereitgestellt und über ein nicht bezeichnetes Eingangszylinderpaar dem Streckwerk 3 zugeführt. Im Streckwerk 3 wird das Kernvorgarn auf eine gewünschte Feinheit verzogen und verlässt das Streckwerk 3 über das Ausgangszylinderpaar 4, welches einen Klemmpunkt für das Kernvorgarn bereitstellt. Die nachgeschaltete Drehungserteilungseinrichtung 5 umfasst einen Ringläufer 5b, der an einem Ring 5a geführt einen nicht bezeichneten Kops umläuft und das fertige Umwindegarn 11 auf den Kops aufwickelt. Bei der Bewegung des Ringläufers 5b um den Kops wird das die Klemmeinrichtung 4 verlassende Kerngarn 6 und auch das Umwindegarn 11 aus dem Kerngarn 6 mit dem Umwindefaden 2a verdreht. Der Umwindefaden 2a wird auf der Vorlagespule 2, einer Sonnenspule bereitgestellt, die von zwei Lieferwalzen 10 der Liefereinrichtung 9 angetrieben wird, wobei die Lieferwalzen 10 zugleich auch dem Umwindefaden 2a eine Vorschubbewegung erteilen. Über einen ersten Fadenführer 7 wird der Umwindefaden 2a nach der Klemmeinrichtung 4 dem Kerngarn 6 zugeführt. Das Kerngarn 6 und der Umwindefaden 2a durchlaufen zusammen einen zweiten Fadenführer 8, wobei der Umwindefaden 2a auf dem Kerngarn 6 zur Bildung des fertigen Umwindegarns 11 zu liegen kommt.
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In der 2 ist eine Abwandlung der Ringspinnmaschine aus der 1 im Bereich der zweiten Materialvorlage 2 für den Umwindefaden 2a zu sehen. Anstelle der durch die Lieferzylinder 10 der Liefereinrichtung 9 angetriebenen Vorlagespule 2 aus der 2 wird der Umwindefaden 2a auf einer Vorlagespule 2 eines Spulengatters bereitgestellt. Die Lieferwalzen 10 der Liefereinrichtung 9 klemmen den Umwindefaden 2a zwischen sich und dem in der 2 nicht bezeichneten Druckzylinder ein und stellen somit die notwendige Kraft bereit, welche zum Abziehen des Umwindefadens 2a von der Vorlagespule 2 notwendig ist. Ansonsten bestehen keine Unterschiede zur in der 1 gezeigten Ausführungsform.
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Aus den 1 und 2 ist leicht zu entnehmen, dass die Lieferlänge des Kernvorgarns 1a allein durch die Eingangs- bzw. Ausgangszylinder 4 und das Streckwerk 3 bestimmt wird, während die Lieferlänge des Umwindefadens 2a alleine von der Antriebsgeschwindigkeit der Lieferwalzen 10 abhängt. Die Lieferlänge des Umwindefadens 2a ist also vollständig unabhängig von der Lieferlänge des Kernvorgarns 1a bzw. des Kerngarns 6. Bei gegebener Lieferlänge des Kerngarns 6 kann die Lieferlänge des Umwindefadens 2a variiert werden, so dass pro Längeneinheit des Kerngarns 6 je nach Bedarf mehr oder weniger Umwindefaden 2a auf dem Kerngarn 6 zu liegen kommt.
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In der 3 ist eine vergrößerte und um 90° gedrehte Ansicht des Streckwerks 3 und der Drehungserteilungseinrichtung 5 zu sehen. Das Kernvorgarn 1a verlässt das Streckwerk 3 und läuft zwischen den Ausgangszylindern der Klemmeinrichtung 4 hindurch und wird von diesen geklemmt. Nach den Ausgangszylindern der Klemmeinrichtung 4 ist ein sogenanntes Spinndreieck zu erkennen, bevor der Kernvorgarn 1a zum Kerngarn 6 zusammenläuft. Anschließend wird der Umwindefaden 2a in Pfeilrichtung über den Fadenführer 7 zugeführt, durchläuft zusammen mit dem Kerngarn 6 den zweiten Fadenführer 8 und wird zusammen mit dem Kerngarn 6 zu einem Umwindegarn 11 weiterverdreht. Das fertige Umwindegarn wird mittels des Ringläufers 5b auf den Kops aufgewickelt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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