DE19526845A1 - Friktionsspinnvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Friktionsspinnvorrichtung mit zwei gleichsinnig zu drehenden, parallel angeordneten und auf einer vorgegebenen Länge perforierten Friktionswalzen und mit mindestens einem in einen Zwickel des Friktionswalzenpaars gerichteten Faserleitkanal, wobei sich innerhalb der Friktionswalzen eine Saugblende mit Unterdruckanschluß zum Erzeugen eines auch bei Drehung der Friktionswalzen ortsfesten, im Zwickel in die Walzen hineingerichteten Saugluftstroms befindet und wobei die in Walzenlängsrichtung und damit in Spinnrichtung gemessene Länge der dem Zwickel zugewandten Mündung des Faserleitkanals den Bereich der Faseraufstreuung und damit die Länge der sogenannten Garn-For­ mationszone sowie den Bereich der Garndrehung durch Friktion der Walzen die Länge der sogenannten Friktionszone definieren.

In DE 33 30 418 A1 wird eine Friktionsspinnvorrichtung mit zwei perforierten Friktionswalzen beschrieben. Die Friktionswalzen besitzen im Innern Saugvorrichtungen mit einer Saugblende, die die von; außen nach innen gerichtete Absaugung auf einen vorgegebenen, ortsfesten Längsstreifen der in Richtung auf den Zwickel des Walzenpaars rotierenden, jeweiligen Walzenoberfläche beschränkt. Mit Hilfe eines Faserleitkanals werden die zu verspinnenden Fasern auf die perforierte Oberfläche aufgestreut. Die Fasern gelangen mit der rotierenden Walzenoberfläche in den keilförmigen Walzenzwickel und werden dort durch Friktion der Walzenoberflächen zum Garn gedreht.

In Vorrichtungen dieser Art wird der Bereich der Faseraufsteuerung Formationszone, der Bereich der Garndrehung durch Friktion der Walzen wird Friktionszone genannt. Die Länge dieser Zonen wird in Walzenlängsrichtung und damit in Spinnrichtung gemessen. Die Länge der Formationszone einer bestimmten Anordnung ist in erster Linie abhängig von der Länge der Mündung des Faserleitkanals, vorausgesetzt, daß der Saugschlitz über die ganze Mündung reicht. Die Formationszone läßt sich dadurch verkürzen, daß die Saugschlitzlänge verkürzt wird und in gewissem Maße auch verlängern, indem die Saugschlitzlänge, insbesondere zum Garnende hin, verlängert wird. Die Friktionszone ist bei herkömmlichen Anordnungen nur unwesentlich länger als die Formationszone.

Bei herkömmlichen Friktionsspinnvorrichtungen eingangs genannter Art besteht die Schwierigkeit, daß die Fasern aufgrund der typischen Faseranlagerungsbewegung zum Teil unzureichend in das Garn eingebunden werden. Hierdurch entsteht bei der Weiterverarbeitung unter Umständen störender Faserabrieb. Dieser ist beispielsweise im sogenannten Staff-Wert beim Garntest im Labor zu ermitteln.

Die Drehungsübersetzung beim Friktionsspinnen zwischen Friktionswalzen und Garn ermöglicht es, dem Garn eine sehr hohe Drehung zu geben, ohne daß hierzu mechanisch entsprechend schnell laufende Elemente notwendig wären. Theoretisch kann damit eine um mehr als eine Größenordnung höhere Spinngeschwindigkeit als beim Rotorspinnen erreicht werden. Hierzu ist jedoch eine hohe Spinnstabilität erforderlich.

Zur Bildung des Garns beim Friktionsspinnen wird ein Spinnband in Einzelfasern aufgelöst, diese werden durch den Faserleitkanal in den Zwickel der Friktionswalzen geführt und treffen in der Formationszone auf die jeweilige Friktionswalze auf. Sie werden durch die Walzendrehung in den Bereich der Friktionszone transportiert, wo das Garn durch Friktion der Walzen gedreht wird. Beide Zonengeometrien (diejenige von Formationszone und diejenige von Friktionszone) sind abhängig von der Geometrie (speziell Länge in Spinnrichtung) der Mündung des Faserleitkanals, des Saugschlitzes und der perforierten Fläche sowie des Spaltabstands der Friktionswalzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Friktionsspinnvorrichtung eingangs genannter Art zu schaffen, mit der die Fasern besser als nach dem Stand der Technik in das Garn einzubinden sind und bei der zugleich die Spinnstabilität erhöht werden kann. Das soll heißen, daß bei Erhöhung der Spinngeschwindigkeit die Garnverarbeitbarkeit verbessert, die Fadenbruchzahl verringert und der Faserabrieb auf ein nicht mehr störendes Maß gesenkt werden sollen.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht für die Friktionsspinnvorrichtung eingangs genannter Art darin, daß die Friktionszone in Spinnrichtung bis mindestens etwa ein Drittel der Länge der Formationszone über diese hinausreicht. Gemäß weiterer Erfindung kann die Länge der Friktionszone, insbesondere auf größenordnungsmäßig etwa 150% der Länge der Formationszone, durch eine vergrößerte Walzenlänge und/oder durch die Länge der Perforation der Walzen vorgegeben werden.

Dadurch also, daß man erfindungsgemäß die Friktionszone relativ zur Formationszone wesentlich verlängert, lassen sich überraschenderweise zugleich die Garnproduktionsgeschwindigkeit erhöhen und die Garnqualität verbessern. Dieser Effekt wird offenbar erreicht, weil die - in Spinnrichtung gesehen - zuletzt aufgestreuten Fasern noch in der verlängerten Friktionszone in das Garn eingebunden werden. Dadurch wird die Einbindung des Garns insgesamt verbessert und der Staff-Wert etwa um den Faktor Zwei verringert. Die erfindungsgemäß hinzukommende Friktionslänge bewirkt außerdem einen zusätzlichen Falschdraht in der Drehungserteilung im Garn. Dieser zusätzliche Falschdraht wiederum hat eine Stabilisierung des Spinnprozesses zur Folge, wodurch eine geringere Fadenbruchzahl als bisher sowie die höhere Spinngeschwindigkeit erreicht werden. Erfindungsgemäß lassen sich Spinngeschwindigkeiten von über 800 m/min erzielen.

Wie gesagt, läßt sich die Formationszone durch Vorgabe der Saugschlitzlänge verkürzen und in gewissen Grenzen auch verlängern. Gleichzeitig wirkt die Saugschlitzlänge, neben Geometrie und Lage der Unterdruckverteilung, auf die Friktionsintensität und damit die Friktionslänge. Auch ein Bereich ohne Saugschlitz ist unter gewissen Bedingungen der Fadenführung in der Lage, zusätzliche Friktion auszuüben, so daß die Friktionslänge auch auf den Walzenbereich ohne Saugschlitz - gegebenenfalls auch ohne Perforation - ausgedehnt werden kann. In diesem Sinne genügt es zur Ausführung der Erfindung, wenn die Friktionswalzen auch ohne Saugschlitz bzw. ohne Perforation um den angegebenen Betrag von mindestens einem Drittel, vorzugsweise mindestens der Hälfte, der Formationslänge über diese hinaus verlängert werden.

Anhand der schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispiels werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer bekannten Friktionsspinnvorrichtung;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die bekannte Vorrichtung nach Fig. 1; und

Fig. 3 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Friktionsspinnvorrichtung.

Die bekannte Friktionsspinnvorrichtung nach Fig. 1 und 2 besteht aus zwei gleichsinnig zu drehenden, parallel angeordneten Friktionswalzen 1, 2. Diese besitzen einen punktiert angedeuteten Perforationsbereich 3. Zwischen den Walzen 1 und 2 verbleibt ein Spalt 4. Die Spinnrichtung 5, in der das Garn 6 abgezogen wird, liegt parallel zu den Walzenachsen 7 und zum Spalt 4. Die zu verspinnenden Einzelfasern 8 gelangen - in der eingezeichneten Pfeilrichtung - über einen Faserleitkanal 9 und dessen Mündung 10 in die Formationszone 11, die der in Spinnrichtung 5 gemessenen Länge der Mündung 10 entspricht und nach dem Stand der Technik etwa gleich der Friktionslänge ist. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 ist der Perforationsbereich 3 in Spinnrichtung 5 etwas länger als die Formationszone 11. Die Länge der Formationszone 11 wird vor allem durch die (ebenfalls in Spinnrichtung 5 gemessene) Länge des Saugschlitzes 12 bestimmt.

Im erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 einer Friktionsspinnvorrichtung wird - bei im wesentlichen gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 und 2 - ein in der Spinnrichtung 5 wesentlich verlängertes Friktionswalzenpaar 1, 2 vorgesehen. Dadurch wird es möglich, die Länge der Friktionszone 13 deutlich länger als die Formationszone 11 zu machen. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel ist die Friktionszone 13 um etwa 50% länger als die Formationszone.

Während die Länge der Formationszone 11 auch im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 durch die Länge der Mündung 10 des Faserleitkanals 9 gegeben wird, kann es im Rahmen der Erfindung besonders günstig sein, wenn die Länge des Saugschlitzes 12 in der Spinnrichtung 5 ebenfalls über die Formationszone 11 hinaus verlängert wird. In diesem Fall kann eine Verlängerung relativ zur Formationszone 11 um größenordnungsmäßig 10 bis 20% genügen. Der verlängerte Teil 12a des Saugschlitzes 12 wirkt dann ausreichend stark in Spinnrichtung 5 weiter, so daß die Verlängerung 13a der Friktionszone 13, wo die Walzenfläche bevorzugt perforiert sein soll, bewirkt, daß auch die letzten auf das Garn gelangten Einzelfasern noch fest in das Garn eingebunden werden und das Garn außerdem durch zusätzlichen Falschdraht erheblich verfestigt wird.

Eine Friktionsspinnvorrichtung mit zwei gleichsinnig zu drehenden, perforierten Friktionswalzen und mit mindestens einem in einen Zwickel des Friktionswalzenpaars gerichteten Faserleitkanal läßt eine höhere Spinngeschwindigkeit bei verbesserter Garnqualität zu, wenn der Bereich der Garndrehung durch Friktion der Walzen, nämlich die Friktionszone, in Spinnrichtung um bis mindestens etwa ein Drittel der Länge der Mündung des Faserleitkanals und damit der Formationszone über diese hinaus reicht.

Claims (4)

1. Friktionsspinnvorrichtung mit zwei gleichsinnig drehenden, parallel angeordneten und auf einer vorgegebenen Länge perforierten Friktionswalzen (1, 2) und mit mindestens einem in einen Zwickel des Friktionswalzenpaars gerichteten Faserleitkanal (9), wobei sich innerhalb der Friktionswalzen (1, 2) eine Saugblende mit Unterdruckanschluß zum Erzeugen eines auch bei Drehung der Friktionswalzen (1, 2) ortsfesten, im Zwickel in die Walze hineingerichteten Saugluftstroms befindet und wobei die in Walzenlängsrichtung und damit in Spinnrichtung (5) gemessene Länge der dem Zwickel zugewandten Mündung (10) des Faserleitkanals (9) den Bereich der Faseraufstreuung und damit die Länge der sogenannten Garn-For­ mationszone (11) sowie den Bereich der Garndrehung durch Friktion der Walzen (1, 2) die Länge der sogenannten Friktionszone (13) definieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Friktionszone (13) in Spinnrichtung (5) bis mindestens etwa ein Drittel der Länge der Formationszone (11) über diese hinausreicht.

2. Friktionsspinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Friktionszone (13) durch die in Spinnrichtung (5) gemessene Länge der Friktionswalzen (1, 2) vorgegeben ist.

3. Friktionsspinnvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Friktionszone (13) durch die in Spinnrichtung (5) gemessene Länge des Perforationsbereichs (3) gegeben ist, insoweit der Perforationsbereich in den über die Formationszone (11) hinaus verlängerten Teil (13a) der Friktionszone (13) reicht.

4. Friktionsspinnvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Friktionszone (13) um größenordnungsmäßig 50% länger als die Formationszone (11) ist.