DE19526048A1 - Spinnmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spinnmaschine zur Herstellung eines Spinnfasergarns bzw. Spinnfadens, indem einem Faserband, das durch ein Streckwerk verzogen wird durch eine Falsch­ drallvorrichtung ein Drall verliehen wird.

Bei einer bekannten Spinnmaschine wird, nachdem ein Faserband von einem Streckwerk verzogen wurde, diesem durch ein Paar Spinndüsen ein Drall verliehen, an denen gegensinnig drehende Luftströme einander zugeführt werden, wodurch ein Spinnfasergarn erzeugt wird. Es ist auch eine Spinnmaschine bekannt, bei der eine laufriemenbetriebene Falschdrallvorrichtung anstelle einer Spinndüse der obigen Spinndüsen verwendet wird.

Bekannte Spinnmaschinen haben eine Spinndüse bzw. "erste Düse", die an der Vorderwalze des Streckwerks angeordnet ist, und eine Spinndüse bzw. "zweite Düse", die in Strömungsrichtung hinter der ersten Düse bzw. einer laufriemenbetriebenen Falschdrallvorrichtung angeordnet ist. Ein bis zum Klemmpunkt der Vorderwalze reichender Drall wird dem Faserbündel verliehen, das bis zur laufriemenbetriebenen Falschdrallvorrichtung bzw. der zweiten Düse nach Durchlaufen der ersten Düse von der Vorderwalze des Streckwerkzeug aus durch die zweite Düse bzw. die laufriemenbetriebene Falschdrallvorrichtung geführt wird. Zwischen der Vorderwalze und der ersten Düse wird das Faserbündel dagegen in entgegengesetzter Richtung zur Falschdrallvorrichtung einer Ballonbildung unterworfen. Infolge dieser Ballonbildung liegen die Enden der Fasern, die einen Oberflächenteil des Faserbündels bilden, frei. Außerdem durchlaufen die freien Faserenden, die vom Umfang des Faserbündels gebildet werden, die laufriemenbetriebene Falschdrallvorrichtung bzw. die zweite Düse, um mit einem Falschdrall beaufschlagt zu werden, und bei einem Vorgang, bei dem der Drall aufgehoben wird, werden sie um die Kernfasern gewickelt, die in entgegengesetzter Richtung zu dem verliehenen Drall zurückgedreht wurden, so daß ein gesponnenes Garn hergestellt wird, das Kernfasern und Umschlingungsfasern.

Mit der Spinnmaschine unter Verwendung der laufriemenbetriebenen Falschdrallvorrichtung, wie sie oben beschrieben wurde, kann eine feste, gleichmäßige Spinnfaser hergestellt werden, indem starke Falschdrehungen dem Faserbündel verliehen werden, die von der Falschdrallvorrichtung zum Vorderwalzenpunkt reichen, da die Falschdrallvorrichtung in Strömungsrichtung hinter der ersten Düse angeordnet ist, so daß eine hohe Spinngeschwindigkeit möglich ist. Auch wird an der Falschdrallvorrichtung, die in Strömungsrichtung hinter der ersten Düse angeordnet ist, da das Faserbündel dicht erfaßt wird, dem Garn eine höhere Abgabe-Energie verliehen, so daß das Garn schneller läuft, und der Spinnvorgang bei einer höheren Geschwindigkeit erfolgen kann. Außerdem kann an der Falschdrallvorrichtung, die in Strömungsrichtung hinter der ersten Düse angeordnet ist, dem Faserbündel, da es dicht erfaßt wird, eine hohe Rückdreh- Energie verliehen werden, und daher kann eine feste und gleichmäßige Spinnfaser erzeugt werden.

Wenn jedoch eine Spinndüse als Falschdrallvorrichtung verwendet wird, die in Strömungsrichtung abwärts angeordnet ist, wie zuvor erwähnt wurde, ist es nicht möglich, da kein Erfassen infolge eines direkten mechanischen Kontakts stattfinden kann, zahlreiche starke Falschdrehungen dem Faserbündel zu verleihen, und daher kann kein festes, gleichmäßiges Spinngarn hergestellt werden, und eine hohe Spinngeschwindigkeit ist nicht erreichbar. Da auch das Faserbündel nicht dicht erfaßt werden kann, ist die dem Garn verliehene Abgabe-Energie niedrig, und es kann keine hohe Rückdreh-Energie verliehen werden. Daher kann das Garn nicht nur nicht mit hohen Geschwindigkeiten laufen, und eine hohe Spinngeschwindigkeit kann nicht erreicht werden, sondern es besteht auch das Problem, daß kein festes, gleichmäßiges Spinnfasergarn hergestellt werden kann.

Wenn eine laufriemenbetriebene Falschdrallvorrichtung als Falschdrallvorrichtung verwendet wird, die in Strömungs­ richtung hinter der ersten Düse angeordnet wird, treten die obigen Probleme auf, da sich die Riemen lockern und das Faserbündel nicht zuverlässig zwischen den Riemen erfaßt wird. Außerdem kann bei einer laufriemenbetriebenen Falsch­ drallvorrichtung eine Dralländerung eines Garns infolge der Dehnung und Fehlfunktion der Riemen leicht auftreten, und als Folge kann kein festes gleichmäßiges Spinnfasergarn hergestellt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei den zuvor erwähnten bekannten Spinnmaschinen auftretenden Probleme zu beseitigen und eine Spinnmaschine zu schaffen, die ein gleichmäßiges und festes Spinnfasergarn bei höherer Geschwindigkeit herstellen kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Verwendung einer Spinndüse vorgeschlagen, die einen drehenden Luftstrom bzw. einen Wirbelluftstrom erzeugt und nahe den Vorderwalzen angeordnet ist, sowie ein Paar Falschdralleinheiten mit einer hohlen zylindrischen Walze, die aus einem weichen, elastischen Material hergestellt und die in Strömungsrichtung hinter der Düse in der Spinnmaschine angeordnet ist. Auch ist der zentrale Teil der obigen hohlen zylindrischen Walze ballig, um eine tonnenförmige Gestalt zu erreichen, und außerdem sind in die zuvor erwähnte hohle zylindrische Walze Löcher gebohrt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 5 beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine zusammengefaßte perspektivische Darstellung der Spinnmaschine in einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 einen Axialschnitt der Falschdralleinheit, die die Falschdrallvorrichtung umfaßt, die in der Spinnmaschine der ersten Ausführungsform der Erfindung verwendet ist.

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der mit einer Falschdrallvorrichtung in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung versehenen Spinnmaschine,

Fig. 4 teilweise im Schnitt eine Vorderansicht, aus der die mit der Falschdrallvorrichtung der zweiten Ausführungsform der Erfindung versehene Spinnmaschine hervorgeht und

Fig. 5 ein Diagramm, aus dem die Drallzahl eines Garns und der Hauptaufbau der Spinnmaschine der Erfindung hervorgehen.

Eine ersten Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand der Fig. 1 erläutert, die eine zusammenfassende perspektivische Darstellung der Spinnmaschine zeigt, sowie anhand der Fig. 2, die einen Axialschnitt der Falschdralleinheit zeigt, die die Falschdrallvorrichtung umfaßt, die bei der Spinnmaschine der Erfindung verwendet wird.

1 bzw. 2 sind eine Mittelwalze bzw. eine Vorderwalze mit einem Riemen 1′, die ein Streckwerk bilden. 3 ist eine bekannte Spinndüse zur Erzeugung eines Wirbelluftstroms, die auf der Vorderwalzenseite angeordnet ist. T ist eine Falsch­ drallvorrichtung, bestehend aus einem Paar Falschdralleinheiten T1, T2, die sich kreuzende Wellen haben und die stromabwärts der Spinndüse 3 angeordnet sind. Die Einzelheiten dieser Falschdrallvorrichtung werden später erläutert. 4 ist eine Abgabewalze, die aus zwei Walzen gebildet ist, um das hergestellte Spinnfasergarn y abzunehmen. Ein von der Vorderwalze 2 kommendes Faserbündel s wird somit von der Spinndüse 3 und der Falschdrallvorrichtung T zum Spinnfasergarn y verarbeitet. Nachdem das Spinnfasergarn y durch die Abgabewalze 4 abgenommen wurde, wird es auf eine Spule einer Aufnahmevorrichtung (nicht gezeigt) gewickelt.

Es wird nun die Falschdrallvorrichtung T, die aus einem Paar Falschdralleinheiten T1, T2 besteht, die in Strömungsrichtung hinter der Spinndüse 3 angeordnet sind, erläutert.

t1 ist ein vertikaler Rahmen, der an einer geeigneten festen Stange t2 der Spinnmaschine befestigt ist. Eine Falsch­ dralleinheit T1 der Falschdrallvorrichtung T ist am oberen Teil des vertikalen Rahmens t1 angeordnet. t3 ist ein horizontaler Rahmen, der etwas am mittleren Teil des vertikalen Rahmens t1 befestigt ist. Die andere Falschdralleinheit T2 der Falschdrallvorrichtung T ist am Ende des horizontalen Rahmens t3 angeordnet.

Vor allem unter Bezugnahme auf Fig. 2 werden nun die Falschdralleinheiten T1, T2 usw. erläutert. Da der Aufbau und die Befestigungseinrichtungen der Falschdralleinheiten T1 und T2 gleich sind, wird nur die Falschdralleinheit T1, die am vertikalen Rahmen t1 befestigt ist, erläutert. Diejenigen Teile der Falschdralleinheit T2, denen von T1 entsprechen, sind mit einer Bezugsziffer bzw. einem Symbol und zusätzlich einem "′" versehen.

t4 ist eine Welle, die durch Lager 5 verläuft, die von einem Ansatz t6 gehalten werden, der an dem vertikalen Rahmen t1 befestigt ist. t7 ist ein Halteelement, das an der Welle t4 durch eine geeignete Befestigungseinrichtung derart befestigt ist, daß ein flacher Nabenteil t8 am Ende der Welle t4 angeordnet ist, und ein Teil des Ansatzes t6 ist mit einem bestimmten Abstand innerhalb eines zylindrischen Nabenteils t9 angeordnet. Ein offener Teil t10 steht von der Umfangsaußenseite des offenen Endes, das auf der Seite des vertikalen Rahmens t1 liegt, über das zylindrische Nabenteil t9 vor.

t11 ist eine tonnenförmige, hohle, zylindrische Walze, mit einem balligen zentralen Teil mit einer geeigneten Weichheit und Elastizität, der aus einem elastischen Material, z. B. Gummi oder Kunststoff hergestellt ist. Die hohle, zylindrische Walze t11 ist so ausgebildet, daß ihr Durchmesser vom zentralen Teil zu beiden Endteilen abnimmt, und daß sie mit dem Halteelement t7 durch ein Ende t12 der hohlen, zylindrischen Walze t11 verbunden ist, die am äußeren Umfang des flachen Nabenteil t8 des Halteelements t7 befestigt ist, und das andere Ende t13 der hohlen zylindrischen Walze t11 an dem zylindrischen Nabenteil t19 des Halteelements t7 befestigt ist. Auf diese Weise steht ein Ende t13 der hohlen, zylindrischen Walze t11, das mit dem Halteelement t7 verbunden ist, mit dem offenen Teil t10 in Kontakt, der vom zylindrischen Nabenteil t9 des Halteelements t7 vorsteht, so daß die hohle, zylindrische Walze t11 nicht über den offenen Teil t10 laufen und sich in Richtung auf den vertikalen Rahmen t1 verschieben kann. Das andere Ende t12 der hohlen, zylindrischen Walze t11, das mit dem Halteteil t7 verbunden ist, ist auch mit einem Flansch t11 verbunden, der einen etwas größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des Endes t12 der hohlen zylindrischen Walze t11 hat und der mit dem Ende der Welle t4 durch eine geeignete Befestigungseinrichtung z. B. einen Bolzen t14 verbunden. Daher ist die hohle, zylindrische Walze t11 so ausgebildet, daß sie nicht über den Flansch t15 laufen und sich in Richtung auf das Ende der Welle t4 bewegen kann. Da, wie zuvor beschrieben wurde, jedes der Enden t12, t13, der hohlen, zylindrischen Walze t11, die auf den zylindrischen Nabenteil t9 und den flachen Nabenteil t8 des Halteelements t7 aufgesetzt ist, so ausgebildet ist, daß sie mit dem offenen Teil t10, der über den zylindrischen Nabenteil vorsteht, und dem Flansch t15 in Kontakt ist, der am Ende der Welle t4 befestigt ist, wird jede Bewegung längs der Längsachse der Welle 4 verhindert, und es wird eine stabile, vibrationsfreie Drehung erreicht.

Wenn die Falschdralleinheiten T1, T2, die infolge des Betriebs heißgelaufen sind und angehalten werden müssen, wenn die Temperatur der Luft in den heißen Falschdralleinrichtungen T1, T2 höher als die Temperatur der Luft außen ist, können strukturelle Änderungen bzw. ein Schrumpfen der hohlen, zylindrischen Walze t11 auftreten. Um diese Art der strukturellen Änderung bzw. eine Schrumpfung der hohlen, zylindrischen Walze t11 zu verhindern, ist eine geeignete Anzahl von Löchern t16 in die hohle, zylindrische Walze t11 gebohrt. Wenn das Faserbündel s erfaßt und mit einem Drall durch die hohlen, zylindrischen Walzen t11 der Falschdralleinheit T1, T2 beaufschlagt, wird das Faserbündel s im zentralen Bereich der Walze t11 angeordnet, und die zuvor erwähnten Löcher t16 werden daher vorzugsweise in den Endteil der Walze t11 gebohrt, so daß das Faserbündel s nicht mit den Löchern t16 in Kontakt kommen.

t17 ist eine am Ende der Welle 14 auf der Seite befestigte Riemenscheibe, die der gegenüberliegt, auf der die Walze t11 angeordnet ist. Sie ist so ausgebildet, daß die Welle t4 von der Riemenscheibe t17 gedreht wird, die von einem Riemen t18 (wird später beschrieben) angetrieben, und so die Walze t11, die auf das Halteelement t7 aufgesetzt ist, gedreht wird.

In Fig. 1 ist t19 eine Antriebswelle, die von einer geeigneten Antriebsquelle der Spinnmaschine angetrieben wird. Die Antriebswelle t19 ist so ausgebildet, daß die Falschdralleinheit tt von den Riemen t18 angetrieben wird, die über die Antriebswelle t19 gespannt sind, die durch Führungsscheiben t20, t21 geführt sind, die an geeigneten Stellen angeordnet sind, und die über die Riemenscheibe t17 laufen, die an der Welle t4 befestigt ist. Die andere Falschdralleinheit T2 wird in der gleichen Weise von Riemen t22 angetrieben, die über die Antriebswelle t19 gespannt sind und die über Führungsscheiben t23, t24 geführt sind, die an geeigneten Stellen angeordnet sind, und die über eine Riemenscheibe t17′ laufen, die an der Welle t4′ befestigt ist.

Wie Fig. 1 zeigt, ist die eine Falschdralleinheit T1 der Falschdralleinheiten T1, T2, die den zuvor beschriebenen Aufbau haben, so angeordnet, daß die Welle t4 etwa horizontal verläuft. Die andere Falschdralleinheit T2 ist so angeordnet, daß die Welle t4′ etwa vertikal verläuft. Außerdem sind die Falschdralleinheiten T1, T2 so angeordnet, daß die beiden Walzen t11 in Oberflächenkontakt stehen, und das Faserbündel s infolge des Kontaktes zwischen den Walzen t11 gehalten wird und einen Drall erhält.

Wie zuvor beschrieben können, da nicht nur die Walze t11 aus einem weichen, elastischem Material besteht, sondern auch der zentrale Teil ballig und tonnenförmig ausgebildet ist, da der zentrale bauchige Teil der beiden Walzen t11 in Kontakt steht, und da die Annäherung und Trennung der beiden Walzen t11 in diesem Zustand gesteuert wird, der Kontaktflächenbereich und der Kontaktdruck usw. gesteuert werden. Der Kontaktdruck und der Kontaktflächenbereich usw. der Walze t11 werden so eingestellt, daß die Kontaktfläche keine gewölbte Fläche bildet, wenn die Walzen t11 in Kontakt stehen, wobei man die Faserlänge des Faserbündels s, die Art der Fasern, die das Faserbündel s bilden und die Drehgeschwindigkeit der Faltstrahleinheiten T1 und T2 berücksichtigt. Auch die Elastizität bzw. Weichheit der Walze t11, die aus elastischem Material bestehen, wird in der gleichen Weise eingestellt, während die Faserlänge des Faserbündels s, die Art der Fasern, die das Faserbündel s bilden, und die Drehgeschwindigkeit der Falschdralleinheiten T1, T2 usw. berücksichtigt wird.

Bei den zuvor erwähnten Ausführungsformen werden die Falschdralleinheiten T1, T2 von den Riemen t18, t22 angetrieben, die Wellen t4, t4′ können jedoch auch direkt von einem Motor o. dgl. angetrieben werden. Auch kann die Welle t4 von einem Motor o. dgl. angetrieben werden, während die andere Welle t4′ von einem Riemen oder durch irgendeine geeignete Antriebseinrichtung, z. B. ein Zahnrad o. dgl. gedreht werden kann.

Da die Wärmeerzeugung an der Walze unterdrückt werden kann, wird eine Spinnmaschine geschaffen, die eine stabile Falschdrehung durchführen und einen großen Bereich am Klemmpunkt aufrechterhalten kann.

Aus diesem Grund sind auf der Spinnmaschine, die zwei Drehkörper aufweist, die sich schneiden und die in einer Kontaktstelle gehalten werden und das Garn durch den Kontaktteil klemmen und es fördern, die beiden Drehkörper aus flexiblem und elastischem Material hergestellt und sind insbesondere in ihrer Steifigkeit verschieden. Auch sind die zuvor erwähnten Drehkörper hohle Walzen, und da ihr Umfangsteil in der Dicke verschieden ist, ist die Steifigkeit verschieden. Außerdem ist eine Luftspinndüse, die einen Wirbelluftstrom erzeugt, auf der stromaufwärtigen Garnbahnseite der vorgenannten Drehkörper angeordnet.

Bei der zuvor erwähnten Spinnmaschine tritt die elastische Verformung der beiden Drehkörper in der Kontaktstellung hauptsächlich auf der weicheren Seite der Drehkörper auf. Außerdem ist dieses Verformungsmuster gleichmäßig, und es tritt keine übermäßige Haftung der Kontaktfläche auf, und da die Druckverteilung auf der Kontaktfläche gering ist, wird die Wärmeerzeugung durch die elastische Verformung und durch die Reibung zwischen den beiden Drehkörpern geringer. Daher ist die Größe des Druckes gegen die beiden Drehkörper größer, und die Kontaktfläche, d. h. der Garnklemmpunkt, wird als breiter Bereich aufrechterhalten und es kann eine stabile Falschdrehung stattfinden. Außerdem werden hierdurch die Garnablenkung und der Garnbruch reduziert, und bei der Garnverbindung ist das Einführen des Garn zwischen die Drehkörper leicht.

Außerdem wird bei der vorgenannten Spinnmaschine die Haarigkeit des Garns durch das Festklemmen des Garns in den beiden Drehkörpern und durch den Falschdrall unterdrückt. Eine ausreichende Falschdrallenergie und Förderenergie können erreicht werden, und der Spinnvorgang kann bei festem, gleichmäßigem Garn mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden.

Nachstehend wird anhand der Figuren eine Ausführungsform beschrieben.

Fig. 3 und 4 zeigen eine Spinnmaschine 101 mit einer Faltstrahlvorrichtung 101 in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. In diesen Figuren hat die Spinnmaschine 102 eine Luftspinndüse 104 und eine Falschdrallvorrichtung 101, die auf einer Linie in Strömungsrichtung unterhalb einer Vorderwalze 33 eines Streckwerks 103 angeordnet sind, das aus einer hinteren Walze 31, einer mittleren Walze 32 und der Vorderwalze 33 besteht. Die Vorrichtung 102 weist eine Abgabewalze 105, und eine Wickelmaschine (nicht gezeigt) usw. sind in Strömungsrichtung hinter der Falschdrallvorrichtung 101 angeordnet.

Die Falschdrallvorrichtung 101 besteht aus zwei hohlen Ballonwalzen 11, 12, die in einer Kontaktstellung gehalten sind und die einander in ihren Drehrichtungen schneiden. Die Walzen 11, 12 sind beide hohl und dünn und bestehen aus einem flexiblen, elastischen Material, z. B. Gummi, Kunststoff usw. Der Umfangswandteil der Walzen 11, 12 ist dünn. Außerdem ist der Mittelteil gewölbt, um im Vergleich zu den beiden Enden eine Tonnenform zu erhalten. Nachdem die beiden Enden der Walzen 11, 12 mit den beiden Flanschteilen 11f, 12f der Walzenkerne 11b, 12b, verbunden sind, die an den Walzenwellen 11a, 12a befestigt sind, wird eine runde Platte 14 am Ende jeder Walzenwelle 11a, 12a, durch eine Schraube 13 befestigt. Deshalb wird in dieser Situation, in der jede Bewegung der Walzen 11, 12 ausgehend von dem Walzenkern 11b, 12b in einer Längsrichtung reguliert wird, sind die Walzen 11, 12 nur an beiden Enden durch die Walzenkerne 11b, 12b unterstützt und sind in ihrem mittleren Teil hohl.

Jede der vorerwähnten Walzen 11, 12 ist grundsätzlich in der gleichen Weise konstruiert und nur die Dicke des Umfangswandteils der Walzen ist verschieden. Die eine Walze 12 ist dicker als die andere Walze 11, und die Walzen 11, 12 unterscheiden sich daher in ihrer relativen Steifigkeit.

Außerdem ist, wie in Fig. 4 nur für die Welle 11a gezeigt ist, die Wellen 11a, 12a jeder Walze 11, 12 durch eine Schelle 15 frei drehbar gelagert, die an einem nicht gezeigten Rahmen über Lager 16 befestigt sind. Die Riemenscheiben 17, 18 sind am anderen Ende jeder der Wellen 11a, 12a befestigt. Ein Riemen 21 erstreckt sich zwischen der Riemenscheibe 17 und der Riemenscheibe 20, die an der Antriebswelle des Motors 19 befestigt ist. Ein Riemen 23 ist um Führungsscheiben 24, 25, die Riemenscheibe 18 und die Riemenscheibe 22 gelegt, die mit der vorgenannten Riemenscheibe 20 verbunden ist. Wenn daher der Motor 19 antreibt, wird diese Drehung auf jede der Wellen 11a, 12a über die Riemen 21, 23 übertragen, und die Walzen 11, 12 werden gleichzeitig mit der gleichen Drehgeschwindigkeit gedreht.

Die Walzen 11, 12, sind so angeordnet, daß die Garnbahn zwischen der Luftspinndüse 104 und der Abgabewalze 105 auf der Halbierungslinie eines Kreuzungswinkels liegt, der durch die Drehrichtungen der Walzen 11, 12 auf dem Kontaktteil der Walzen 11, 12 gebildet wird. Außerdem ist die Drehgeschwindigkeit jeder Walze 11, 12 so eingestellt, daß die Garnlauf-Richtungskomponente die gleiche ist wie die Laufgeschwindigkeit des Garns Y oder etwas größer als diese ist.

Es wird nun die Arbeitsweise der zuvor beschriebenen Ausführungsformen erläutert.

Die Walzen 11, 12 der Falschdrallvorrichtung 101 werden mit einer bestimmten Druckgröße aus einer Kontaktstellung ohne irgendeine elastische Verformung verschoben und in einem Preßzustand gegeneinander gehalten. In diesem Zustand tritt, wie Fig. 4 zeigt, die elastische Verformung der beiden Walzen 11, 12, die sich in ihrer Dicke erheblich unterscheiden, stärker an der Walze 11 mit der weicheren, dünneren Seitenwand auf. Dieses Verformungsmuster ist gleichmäßig. Wenn man dies mit dem Fall eines Kontaktes zwischen zwei Walzen gleicher Dicke vergleicht, ist die Druckverteilung auf der Kontaktfläche geringer, der Kontaktbereich ist breiter.

Daher kann bei dem obigen Preßzustand der Walzen 11, 12, wenn sie gleichzeitig durch die vorgenannte Antriebseinrichtung gedreht werden, die Wärmeerzeugung durch die elastische Verformung und Reibung zwischen den Walzen 11, 12 auf einem Minimum gehalten werden, eine ausreichende Druckgröße der Walzen 11, 12 kann erreicht werden, und der Kontaktflächenbereich zwischen den beiden Walzen 11, 12 kann so groß wie möglich gehalten werden.

Daher kann innerhalb der Kontaktfläche der Klemmpunkt des Garns Y so groß wie möglich gehalten werden, das Garn Y kann zuverlässig geklemmt werden, und es kann nicht nur eine Falschdrehung zuverlässig verliehen werden, sondern auch jede Ablenkung des Garns Y auf der Kontaktfläche und ein bei solch einer Ablenkung auftretender Garnbruch können reduziert werden. Auch kann das Einführen des Garns Y zwischen die Walzen 11, 12 leicht durchgeführt werden.

Da die Falschdrallvorrichtung 101 das Garn Y durch die Walzen 11, 12 mechanisch klemmt, und eine Falschdrehung verliehen wird, kann das Garn einen ausreichenden Falschdrall und eine ausreichende Abgabeenergie erhalten. Daher unterliegt an der Spinnmaschine 102, die eine Luftspinndüse 104 hat, die in Strömungsrichtung vor der Falschdrallvorrichtung 101 liegt, das Garn Y zwischen der Falschdrallvorrichtung 101 und der Vorderwalze 33 des Streckwerks 103 keiner Ballonbildung, und es treten daher keine Ballonvibrationen auf. Daher wird der Falschdrall des Garns Y durch die Falschdrallvorrichtung zuverlässig in Strömungsrichtung aufwärts übertragen. Auch ist der Konvergierungspunkt des Faserbandes, das aus der Vorderwalze 33 gefördert wird, stabil, und es kann ein festes und gleichmäßiges Garn gesponnen werden. Wenn das Faserbündel, das die Luftspinndüse 104 durchläuft, von den beiden Walzen 11, 12 der Falschdrallvorrichtung geklemmt wird, und einen Falschdrall erhält, werden die "Haare" auf der Garnoberfläche in das Garn selbst eingedreht, so daß das erhaltene Garn Y keine Haarigkeit und damit ein perfektes Äußeres hat.

Es wird nun die Effektivität der Erfindung anhand konkreter Testdaten beruhend auf der vorerwähnten Ausführungsform bewiesen.

Tabelle 1 zeigt Daten eines Mischgarns aus 65% Polyester, 35% Baumwolle der Garnnummer 30, das unter Spinnbedingungen bei einer Spinngeschwindigkeit von 300 m/Min mittels einer Spinnmaschine 102, wie sie Fig. 3 und 4 zeigen, mit hohlen NBR Gummiwalzen 11, 12, mit einer Gummidicke von 1,35 mm bzw. 1,8 mm und einer Druckgröße von 3 mm, während die Bedingungen der Walzendrehgeschwindigkeit und des Luftspinndüsendrucks geändert werden, und durch eine übliche Luftspinnmaschine mit zwei Düsen erhalten wird.

Tabelle 1

Die die Tabelle 1 zeigt, sind die Daten eines Spinnfasergarns, das durch die vorliegenden Ausführungsformen erhalten wird, insbesondere die Garnfestigkeit, die Dehnung und der IPI-Wert wie Gleichmäßigkeit U%, Feinheit und Dicke im Vergleich zu einem Garn, das mit der üblichen Maschine gesponnen wird, verbessert. Außerdem verbleibt ein breiter Bereich zur Erhöhung der Geschwindigkeit. Die Haarigkeitsquantität in Tabelle 1 ist die Gesamthaarigkeitsquantität, die an einer Stelle 0,5 mm entfernt von der Mitte des Garns bei einer Länge von 10 m des Spinnfasergarns festgestellt wird, und die Haarigkeitsquantität des Garns gemäß der Erfindung wurde auf einem Wert von etwa 1/10 der Haarigkeitsquantität des bekannten Garns reduziert, und das erfindungsgemäße Garn hat praktisch keine Haarigkeit.

Unter den gleichen Spinnbedingungen wurde ein Versuch mit dem die gleiche Dicke von 1,8 mm bzw. 1,35 mm aufweisenden Walzen durchgeführt. Wenn bei ersterer von 1,8 mm die Druckgröße höher als 1,5 mm eingestellt wird, nimmt die Wärmeerzeugung zu, und das Garn kann zwischen den Walzen austreten, da das ein kontinuierlicher Spinnvorgang nicht mehr möglich ist. Für letztere mit 1,35 mm tritt keine wesentliche Wärmeerzeugung ein, der Druck zwischen den Walzen wird jedoch instabil, und Testdaten konnten nicht erhalten werden. Es wurde hierbei festgestellt, daß es schwierig ist, das Garn zwischen die Walzen einzubringen, wenn das Garn verbunden werden soll. Wenn daher die Dicke der Walzen die Gleiche ist, ist es schwierig, die Walzendicke und die Druckgröße usw. einzustellen, bei der beschriebenen Faltstrahlvorrichtung 101 gemäß den Ausführungs­ formen der Erfindung ist der Druckgrößenbereich groß und die Einstellung leicht.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist die Steifigkeit der beiden Walzen 11, 12 verschieden, da ihre Dicke verschieden ist, es kann jedoch auch eine Walze für die dickere Walze 12 verwendet werden, die nicht hohl ist. Auch kann, selbst wenn die beiden Walzen 11, 12 nach ihrem äußeren Erscheinen in ihrem natürlichen Zustand die gleiche Dicke zu haben scheinen, wenn man Materialien unterschiedlicher Elastizität für jede der Walzen 11, 12 verwendet, die gleiche Effektivität erreicht werden.

Außerdem sind bei der vorherigen Ausführungsform beide Drehkörper hohle Walzen, können jedoch aber kontinuierliche Bänder sein, oder einer davon kann eine hohle Walze und der andere kann ein kontinuierliches Band sein bzw. die Erfindung kann auch das Falschdrallverfahren eines Fillamentgarns anwenden.

Der Winkel Θ, der die Garnabgabe-Kraftkomponente der beiden Drehkörper bildet, d. h. der Winkel, der zwischen der Garnabgabe-Kraftkomponente der Walze 11 und der Garnabgabe- Kraftkomponente der Walze 12 gebildet wird, sollte in einem Bereich von 70° bis 85° und vorzugsweise in einem Bereich von 75° bis 80° liegen. Unter 70° wird die Verdrehung schwierig, und über 85° ist die Verdrehung zu stark, so daß sich der Garnbruch erhöht und die Garnfestigkeit verringert wird.

Fig. 5 zeigt die Außenlinie des Hauptteils der Spinnmaschine gemäß der Erfindung. Es wird nun das Spinnprinzip erläutert. Das Faserband, das ein Aggregat von Spinn- bzw. Stapelfasern ist, die die Vorderwalze 200 des Streckwerks durchlaufen haben, wird durch den Wirbelluftstrom der Luftspinndüse 202 und einen Falschdrall, der durch die Klemmfalschdrallvorrichtung 203 verliehen wird, konvergiert. Dieser Falschdrall erreicht die Vorderwalze 200. Der größte Teil der Fasern, der die Vorderwalze 200 verläßt, wird durch den Falschdrall verdreht, ein Teil der Fasern wird jedoch nicht verdreht. Diese restlichen Fasern werden auf die falsch gedrehten Fasern als Kernfasern durch den Wirbelluftstrom (der in der entgegengesetzten Richtung zur Falschdrallrichtung der Falschdrallvorrichtung 203 dreht) der Luftspinndüse 202 gewickelt und werden Umschlingungsfasern. Wenn in diesem Zustand das Faseraggregat die Falschstrahlvorrichtung 203 durchläuft, werden die Kernfasern rückgedreht, und ebenso wie die Kernfasern etwa parallel werden, werden die Umschlingungsfasern fest verankerte parallele Kernfasern und bilden ein verfestigtes Spinnfasergarn.

Der am meisten charakteristische Punkt der Erfindung besteht darin, daß das Faseraggregat von der Falschdrallvorrichtung vollständig geklemmt und mit einem Falschdrall durch die Falschdrallvorrichtung versehen wird. Um das Faseraggregat vollständig zu klemmen, müssen die Geschwindigkeitskomponente der Faseraggregat-Transportrichtung des laufenden Glieds der Falschdrallvorrichtung 203 und die Laufgeschwindigkeit des Faseraggregats im Klemmbereich der Falschdrallvorrichtung 203 im wesentlichen übereinstimmen. Aufgrund der vollkommenen Klemmung verschwindet der dem Faseraggregat verliehene Drall nach Durchlaufen des Klemmpunktes der Falschdrallvorrichtung 203 rasch, wie im Diagramm der Fig. 5 die Drallzahlen zeigen. Dies bedeutet, daß der Falschdrall innerhalb des Kontaktbereichs des Garns und des laufenden Glieds der Falschdrallvorrichtung 203 verschwindet. Da daher der dem Faseraggregat verliehene Drall innerhalb des Kontaktbereich des Garns und des laufenden Glieds der Falschdrallvorrichtung 203 plötzlich verschwindet, wird ein Garn mit rundem Querschnitt gebildet, und die Haarigkeit auf der Oberfläche des Garns wird stark reduziert. Um dies zu erreichen, sollte das laufende Glied der Falschdrallvorrichtung 203 so ausgebildet sein, daß es wenigstens im Klemmbereich eine konvexe Form hat, und die Klemmstärke sollte im zentralen Bereich des Klemmbereichs hoch sein und zum Ein- und Austritt des Faseraggregats des Klemmbereichs schwächer sein.

Auch ist die Faseraggregatsspannung zwischen der Vorderwalze und der Falschdrallvorrichtung 203 ein wichtiges Element für das Spinnverfahren der Erfindung. Um den durch die Falsch­ drallvorrichtung 203 erzeugten Drall zur Position der Vorderwalze 200 zu übertragen, muß dem Faseraggregat zwischen der Vorderwalze 200 und der Falschdrallvorrichtung 203 eine bestimmte Spannung verliehen werden. Um dies zu erreichen, ist es notwendig, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Vorderwalze 200 und die Geschwindigkeit der Transportrichtungskomponente des Faseraggregats des laufenden Glieds der Falschdrallvorrichtung 203 im wesentlichen gleich sind bzw. daß die Geschwindigkeit des laufenden Glieds etwas höher als die Drehgeschwindigkeit der Vorderwalze 200 ist. Das nächste wichtige Element ist die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit der Transportrichtungskomponente des laufenden Glieds der Falschdrallvorrichtung 203 und der Umfangsgeschwindigkeit der Abgabewalze 205. Beide Geschwindigkeiten müssen auf eine Geschwindigkeit eingestellt werden, die infolge der Spannung das Garn 204 nicht bricht.

Wenn daher bei dieser Spinnmaschine das Spinnen mit einer bestimmten Spinngeschwindigkeit durchgeführt werden soll, muß erst die Geschwindigkeit der Vorderwalze, dann die Geschwindigkeit der Falschdrallvorrichtung 203 und schließlich die Geschwindigkeit der Abgabewalze 205 festgelegt werden.

Die entsprechend der vorherigen Erläuterung aufgebaute Spinnmaschine hat die folgenden Effektivität.

Wenn eine Kontaktfläche gebildet wird, die das Faserbündel durch Kontakt mit den hohlen zylindrischen Walzen klemmt, die elastische Eigenschaften haben, kann das Faserebündel in Verbindung mit der Elastizität und der Zentrifugalkraft der Walze zuverlässig geklemmt werden. Selbst wenn daher der Antrieb der Falschdrallvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit erfolgt, können ein ausreichender Falschdrall, eine hohe Abgabekraft und eine hohe Rückdrehkraft dem freien Bündel verliehen werden. Folglich kann nicht nur eine hohe Spinngeschwindigkeit erreicht werden, sondern es kann auch ein festes, gleichmäßiges Spinnfasergarn mit geringer Haarigkeit hergestellt werden.

Da das Glied, das das Faserbündel klemmt, aus einer hohlen zylindrischen Walze besteht, tritt eine geringe Drehvibration bzw. eine geringe Verformung auf, und es wird eine hohe Drehgeschwindigkeit der Walze ermöglicht. Ebenso wie eine hohe Spinngeschwindigkeit möglich ist, wird eine höhere Klemmkraft durch die Zentrifugalkraft der Walze erzeugt, und damit kann ein ausreichender Falschdrallvorrichtung, und können eine hohe Abgabekraft und eine hohe Rückstellkraft dem Faserbündel verliehen werden.

Da die hohle zylindrische Walze aus einem elastischen Material besteht, vor allem da der zentrale Teil der Walze ballig ist, um eine Tonnenform zu bilden, können durch Änderung der Walzenposition der Kontaktflächenbereich und die Kompaktkraft leicht gesteuert werden.

Da in die Walze Löcher gebohrt sind, werden eine Verformung bzw. ein Schrumpfen der Walze infolge der Temperaturunterschiede zwischen der Außen- und der Innenseite der Walze verhindert.

Da bei der Spinnmaschine, die aus zwei Drehkörpern gebildet ist, die einander schneiden, die in einer Kontaktposition gehalten werden, und die das Garn mit dem Kontaktteil klemmen, die beiden Drehkörper aus flexiblem und elastischem Material hergestellt sind und sich in ihrer Steifigkeit unterscheiden, wird die Wärmeerzeugung zwischen den Drehkörpern unterdrückt, der Kontaktflächenbereich wird vergrößert, und die Klemmstelle wird als großer Bereich aufrechterhalten. Daher kann eine stabile Falschdrehung stattfinden, und insbesondere werden die Ablenkung des Garns aus dem Klemmpunkt und der Garnbruch verringert, und bei der Garnverbindung ist die Garneinführung zwischen die Drehkörper leicht. Außerdem ist die Kontrolle und die Einstellung der Druckgröße der Drehkörper leicht, und die Haltbarkeit der Drehkörper wird erhöht.

Da die beiden Drehkörper hohle Walzen sind, und ein Unterschied in der Dicke der Walzenumfangswand zwischen diesen besteht, unterscheiden sich die Walzen in ihrer Steifigkeit, so daß die Effektivität erhöht wird, weshalb die Auswahl des Walzenmaterials und die Auswahl und Änderung des Steifigkeitsverhältnisses leicht ist.

Da bei der Spinnmaschine eine Luftspinndüse, die einen Wirbelluftstrom erzeugt, auf der Garnbahn in Strömungsrichtung vor den Drehkörpern angeordnet ist, sind Garnqualitäten wie Garnfestigkeit und Gleichmäßigkeit hervorragend. Da außerdem die Haarigkeit gering und ein Garn höherer Qualität gesponnen werden kann, ist eine hohe Spinngeschwindigkeit möglich, ein Garnbruch wird verhindert, ein stabiles Spinnen kann durchgeführt werden und die Gesamtproduktivität des Garns kann verbessert werden.

Claims (11)

1. Spinnmaschine, gekennzeichnet durch eine Spinndüse (3), die einen Wirbelluftstrom erzeugt, der nahe einer Vorderwalze (2) liegt, und eine Falschdrallvorrichtung (T) mit zwei hohlen Walzen (t11, t11′; 11, 12), die aus einem flexiblen und elastischen Material hergestellt sind und die in Strömungsrichtung nach der Spinndüse (3) angeordnet sind.

2. Spinnmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hohlen Walzen tonnenförmig ausgebildet sind, so daß ein zentraler Teil der Walzen ballig ist.

3. Spinnmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens ein in eine der hohlen Walzen gebohrtes Loch (t16).

4. Spinnmaschine, gekennzeichnet durch zwei Drehkörper (11, 12), die einander schneiden und berühren und ein Garn durch den Kontakt von Teilen der Drehkörper klemmen und fördern, wobei die beiden Drehkörper aus einem flexiblen und elastischen Material hergestellt sind und in ihrer Steifigkeit voneinander verschieden sind.

5. Spinnmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Drehkörper (11, 12) als hohle Walzen ausgebildet sind, und daß ihre Steifigkeit infolge des Unterschieds der Dicke jede ihrer Umfangswände verschieden ist.

6. Spinnmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spinndüse (104), die einen Wirbelluftstrom erzeugt, in der Garnbahn in Strömungsrichtung vor den beiden Drehkörpern (11, 12) angeordnet ist.

7. Verfahren zum Verdrillen eines Faseraggregats, dadurch gekennzeichnet, daß das Faseraggregat zwischen zwei einander kreuz enden Lauf­ elementen durchgefördert wird, daß das Faseraggregat an den beiden Laufelementen mit einem Drall und einem Vorschub beaufschlagt wird, und daß das Faseraggregat derart geklemmt wird, daß die Geschwindigkeit der Laufrichtungskomponente des Faseraggregats an den beiden Laufelementen im wesentlichen gleich der Laufgeschwindigkeit des Faseraggregats am Klemmpunkt der Laufelemente ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines Spinnfasergarns, dadurch gekennzeichnet, daß ein Faseraggregat, das durch eine Vorderwalze eines Streckwerks gelaufen ist, in eine Drallvorrichtung eingeleitet wird, die das Faseraggregat klemmt und ihm einen Drall verleiht, und daß der an der Drallvorrichtung erzeugte Drall bis zur Vorderwalze reicht und innerhalb des Kontaktbereichs des Garns und der Drallvorrichtung aufhört.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallvorrichtung (2) sich kreuzende Laufelemente aufweist, die einander unter einem bestimmten Druck kontaktieren und, daß die Einstellung der Drallgröße durch Änderung des Kreuzungswinkels der beiden Laufelemente erfolgt.

10. Verfahren zur Herstellung von Spinnfasergarn, dadurch gekennzeichnet, daß ein Faseraggregat, das eine Vorderwalze eines Streckwerks durchlaufen hat, zwischen zwei Laufelementen durchgeführt wird, die einander kreuzen, daß dem Faseraggregat an den beiden Laufelementen ein Drall und eine Vorschubkraft verliehen wird, daß der im Faseraggregat an den beiden Laufelementen erzeugte Drall die Walze erreicht, und daß die Geschwindigkeit der Laufrichtungskomponente des Faseraggregats an den beiden Laufelementen gleich der oder höher als die der Umfangsgeschwindigkeit der Vorderwalze eingestellt wird.

11. Drallvorrichtung, gekennzeichnet durch zwei Laufelemente, die einander kreuzen, wobei wenigstens ein Teil der beiden Laufelemente, der ein Faseraggregat kontaktiert, aus einem elastischen Material hergestellt ist, und daß die beiden Laufelemente mit einem bestimmten Druck gegeneinander gedrückt sind, daß der Teil, der das Faseraggregat kontaktiert, eine elastische Verformung bewirkt, und daß wenigstens ein Teil eines der Laufelemente, die das Faseraggregat kontaktieren, zu einer konvexen Oberfläche verformt wird.