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Die
Erfindung betrifft ein Spinnverfahren, bei dem in einem Streckwerk
verfeinerte Faserverbände am
Ausgang des Streckwerkes einem Verdichten unterworfen und die verdichteten
Faserverbände
anschließend
ballonlos oder ballonreduziert gedreht und aufgewunden werden sowie
Vorrichtungen zum Verdichten und anschließendem ballonlosem oder ballonreduziertem
Drehen und Aufwinden von Fäden.
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Verdichtungsvorrichtungen
in Form von mit einer Perforationsspur versehenen, rotierenden,
zylindrischen Walzen (
DE
44 26 249 A1 ) oder von mit einer Perforationsspur versehenen,
umlaufenden, flexiblen Riemchen (
EP 0 635 590 A2 ) sind bekannt.
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Das
Verdichten einer von einem Streckwerk abgelieferten Faserlunte bietet
den Vorteil, daß die Faserlunte
eng zusammengefaßt
der Drehungszone zugeführt
werden kann, in der sie zu einem Garn verfestigt wird. In diese
eng zusammengefaßte
Faserlunte springt die ihr von der Drehungseinrichtung erteilte
Drehung bis nahe an die Klemmlinie ein, d.h. das Spinndreieck ist
sehr klein. Dies hat zur Folge, daß der Verlust an sich abspaltenden
Randfasern minimal ist und daß das
erzeugte Garn wenig abstehende Fasern aufweist, d.h. geringe Haarigkeit
besitzt.
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Es
hat sich gezeigt, daß diese
vorteilhafte Wirkung des Verdichtungsspinnens durch fadenballonloses
oder fadenballonreduziertes Spinnen noch weiter gesteigert werden
kann. Fadenballonloses oder fadenballonreduziertes Spinnen hat unter
anderem die Wirkung, daß die
Fadenzugkraft in dem Fadenstück
zwischen Ausgangswalzenpaar des Streckwerkes und der Spindelspitze
vermindert wird. Vermutlich ist es diese Wirkung, die den mit dem
Verdichten der Faserlunte angestrebten Effekt wirkungsvoll und vorteilhaft
unterstützt.
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Die
erfindungsgemäßen Verfahren
gehen demgemäß von verstreckten,
verdichteten und anschließend
ballonlos oder ballonreduziert gedrehten und aufgewundenen Faserlunten
aus. Es war die Aufgabe gestellt, die vorteilhaften Wirkungen des Verdichtungsspinnens
für Varianten
des Spinnens nutzbar zu machen. Sie löst diese Aufgabe durch die Merkmale
der Verfahrensansprüche
1 und 2 und mit den Vorrichtungen der Ansprüche 3 und 4.
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Den
verstreckten und verdichteten Faserlunten wird erfindungsgemäß in einem
ersten Verfahren am Ausgang des Streckwerkes ein Kerngarn zugeführt, so
daß dieses
Verfahren zu einem Coregarn verbesserter Qualität führt. In einem zweiten Verfahren
werden jeweils zwei der verdichteten Faserlunten am Ausgang des
Streckwerkes zu einem verbesserten Scheinzwirn vereinigt.
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Eine
zum Ausführen
dieser Verfahren geeignete Spinnmaschine weist Streckwerke auf,
an deren Ausgang unter Saugzug stehende, die Faserbänder fördernde
und verdichtende Vorrichtungen angeordnet sind, die eine Perforationsspur,
also eine in Richtung der Bewegung der Faserlunte verlaufende Reihe
kleiner Saugöffnungen
besitzt, an die die Fasern der Faserlunte herangesaugt werden. Den
Verdichtungsvorrichtungen sind Ringspinnvorrichtungen nachgeordnet,
deren Spinnspindeln mit Spindelaufsätzen zum fadenballonlosen oder
fadenballonreduzierten Drehen und Aufwinden der Garne ausgestattet
sind.
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Die
Verdichtungsvorrichtungen können
als rotierende, starre, hohle Saugwalzen oder als umlaufende, flexible
Saugriemchen ausgebildet sein, die im Innern unter Saugzug stehen.
Die Spindelaufsätze können als
Spinnfinger oder als Spinnkronen ausgebildet sein.
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Für das Ausführen des
erstgenannten Verfahrens ist den Streckwerken eine Einrichtung zum Herstellen
von Coregarn zugeordnet, mittels deren den Faserverbänden an
den Ausgangswalzen der Streckwerke je mindestens ein Kerngarn zugeführt wird.
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In
einem Coregarn soll der Kernfaden möglichst vollständig in
die das äußere Erscheinungsbild des
Garnes bestimmenden Mantelfasern eingebettet werden. Beim normalen
Coregarn-Spinnen erfolgt dies dadurch, daß der Kernfaden der im letzten,
in aller Regel also im Hauptverzugsfeld breit auseinander gelaufenen
Faserlunte zugeführt
wird, während
das Herumlegen der Mantelfasern um den Kernfaden durch das Drehen
des Faserverbandes zwischen dem Ausgangswalzenpaar und dem die Drehung
erteilenden Organ, in aller Regel also einer Ringspinnspindel erfolgt.
Dieses Einbetten erfolgt an manchen Stellen entlang des Garnes häufig unvollständig, was eine
Qualitätseinbuße des erzeugten
Coregarnes darstellt.
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Das
gemeinsame Verdichten der Faserlunte und des in sie eingebetteten
Kernfadens vor dem nach wie vor erfolgenden Eindrehen durch die
Ringspinnvorrichtung bewirkt ein wirksameres, weniger Lücken aufweisendes
und über
die Länge
des Garnes gleichmäßigeres
Abdecken des Kernfadens durch die Mantelfasern.
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Die
Anordnung kann so getroffen sein, daß jeder Faserlunte ein Kernfaden
zuläuft
oder auch mehrere Kernfäden
zulaufen und daraus durch Drehungserteilung ein Coregarn gebildet
wird.
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Ein
besonders wirksames Einbetten des Kernfadens wird dann erreicht,
wenn dieser erfindungsgemäß vor der
Verdichtungszone der dort noch breit liegenden Faserlunte möglichst
mittig zugeführt wird.
Dies ist insbesondere dann gegeben, wenn der Kernfaden dem Ausgangswalzenpaar
des Streckwerkes auf dessen Einlaufseite zugeführt wird.
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In
Abwandlung dieser Ausführungsform kann
der Kernfaden auch direkt der Verdichtungszone zugeführt werden.
Bei einer ein Riemchen aufweisenden Verdichtungsvorrichtung kann
der Kernfaden dem Streckwerk von derjenigen Seite – von oben oder
von unten – zugeführt werden,
auf der das Riemchen angeordnet ist und um die Umlenkkante an der
Einlaufseite des Riemchens geleitet werden. Im anderen Falle ist
dem Riemchen im Bereich seiner Einlaufseite eine Führungswalze
zugeordnet, um die der Kernfaden geführt ist. Wenn die Verdichtungsvorrichtung
eine Saugwalze aufweist, kann der Kernfaden auch dem Umfang dieser
Saugwalze zugeführt werden.
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Für das Ausführen des
zweitgenannten Verfahrens sind den Streckwerken Einrichtungen zugeordnet,
die jeweils zwei der verdichteten Faserlunten am Ausgang der Streckwerke
zu einem Scheinzwirn zusammen laufen lassen.
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Unter
einem Scheinzwirn wird ein textiler Faden verstanden, bei dem zwei
ungedrehten Faserlunten gemeinsam Drehung erteilt wird. Hierbei
werden die beiden Faserlunten umeinander geschlungen und dem so
gebildeten Faserverband Drehung erteilt. Von echtem Zwirn unterscheidet
sich dieser Scheinzwirn dadurch, daß jeder der beiden Komponenten
und auch deren vereinigtem Produkt keine definierten Drehungen zugeordnet
werden können. Die
Komponenten werden nur durch das Umeinander-Schlingen beim gemeinsamen Drehen im
Endprodukt ähnlich
getrennt gehalten wie bei einem echten Zwirn.
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Ein
Scheinzwirn erscheint einem echten Zwirn um so ähnlicher, je deutlicher die
beiden Komponenten im Scheinzwirn erkennbar bleiben. Durch das Verdichten
werden die Fasern, aus denen jede der beiden Faserlunten besteht,
zu einem kompakten Faserverband zusammengefaßt, der beim Vereinigen weit
weniger zu einem Zusammenfließen
mit dem jeweiligen anderen Faserverband neigt. Da auch weniger abstehende
Fasern vorhanden sind, die die Trennung der beiden Komponenten verwischen,
bleiben die beiden Faserverbände
deutlicher voneinander getrennt und der Scheinzwirn erscheint einem
echten Zwirn ähnlicher.
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Es
ist auch möglich,
die beiden Verfahren zu kombinieren und zwei Faserlunten, von denen
mindestens eine mit mindestens einem Kerngarn dotiert ist, vor dem
Erteilen von Drehung zusammenlaufen zu lassen und dann erst durch
Erteilung von Drehung einen Core-Scheinzwirn aus zwei Coregarnen
zu erzeugen.
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In
den Figuren der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
schematisch dargestellt. Es zeigen
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1 eine
erste Ausführungsform
der Erfindung im Querschnitt durch den Streckwerksbereich und durch
die Spindelreihe, ausgestattet zum Herstellen von Coregarn;
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2 eine
weitere Ausführungsform
ausgestattet zum Herstellen von Coregarn in Darstellung wie in 1,
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3 eine
Ausführungsform
zum Herstellen von Scheinzwirn in Ansicht von vorn.
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Die
erfindungsgemäße Spinnmaschine
weist ein Streckwerk 1 geläufiger Bauart mit einem Eingangswalzenpaar 2,
einem Mittelwalzenpaar 3 und einem Ausgangswalzenpaar 4 auf.
Die Unterwalzen 2', 3' und 4' dieser Walzenpaare
sind als Stahlwalzen ausgebildet, die sich über die Länge des Streckwerksbereiches
der Spinnmaschine erstrecken und weisen im Bereich der Arbeitsstellen
Riffelung auf. Die Oberwalzen 2'', 3'' und 4'' sind
als Zwillingsoberwalzen ausgebildet, die mit elastischem Belag 5 versehen
und in geläufiger
Weise mittels nicht dargestellter Lenker an Trag- und Belastungsarmen gelagert und federbelastet
sind. Die Walzen 3' und 3'' des Mittelwalzenpaares 3 sind
mit Riemchen 6 ausgestattet, die jeweils in nicht dargestellten,
ebenfalls am Trag- und Belastungsarm bzw. an der Stanze des Streckwerkes
gelagerten Riemchenkäfigen
geführt sind.
Dieses Streckwerk 1 liefert eine voll verstreckte, aber
noch nicht durch Drehung verfestigte Faserlunte 8 ab. Es
versteht sich, daß die
Erfindung auch in Verbindung mit Streckwerken anderer Bauweise verwirklicht
werden kann.
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Diesem
Streckwerk 1 können
unterschiedliche Verdichtungsvorrichtungen für die vom Streckwerk abgelieferte
Faserlunte 8 nachgeordnet sein.
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In
der Ausführungsform
der 1 besteht die Verdichtungsvorrichtung 10 aus
einer Saugwalze 26 mit einer Perforation in Form einer
in Linie um ihren Umfang angeordneter kleiner, runder oder querliegender
länglicher
Ansaugöffnungen 13.
Sie ist an ihrer nicht eingezeichneten, über die ganze Länge des
Streckwerksbereich durchlaufenden Achse angetrieben.
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Durch
die offene Seite der Saugwalze 26 ragt eine durch ein Schild 19 abgetrennte,
ortsfeste Saugkammer 20 in ihr Inneres. Diese Saugkammer 20 ist über eine
Rohr- oder Schlauchleitung 21 mit einer in 2 dargestellten,
einen Motor 22 und eine Saugpumpe 23 unifassenden
Saugquelle 24 verbunden. Die Saugkammer 20 begrenzt
die Saugwirkung auf eine Verdichtungszone 25, in der sie
sich gegen den inneren Umfang der Saugwalze 26 öffnet. In
dieser Verdichtungszone 25 wirkt der Saugzug auf die Außenseite
der Saugwalze 26.
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Der
Saugwalze 26 sind zwei Oberwalzen 27 und 28 zugeordnet,
vorzugsweise als Zwillingswalzen ausgebildet und mit den Oberwalzen 2'', 3'' und 4'' des Streckwerks 1 in
dessen Trag- und Belastungsarm gehaltert und belastet sind. Die
Oberwalze 27 dient als Drehungsstopp für die durch die Drehung erteilende
Ringspinnvorrichtung 40 eingeleitete Drehung. Die Funktion
der Oberwalze 28 wird später im Zusammenhang mit der
Coregarn-Vorrichtung erläutert.
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Der
Mantel der hohlen Saugwalze 26 kann aus Stahl bestehen.
Um metallischen Kontakt zwischen der Saugwalze 26 einerseits
und den auf ihr aufliegenden Oberwalzen 27 und 28 andererseits
zu vermeiden, müssen
elastische Beläge 5 vorgesehen sein.
In der Ausführungsform
der 1 sind es die Oberwalzen 27 und 28,
die mit elastischem Belag 5 versehen sind. Es ist aber
ebenso möglich,
die Saugwalze 26 mit elastischem Belag zu versehen.
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Der
jeweiligen Verdichtungsvorrichtung 10 ist eine geläufige Ringspinnvorrichtung 40 mit
Spinnspindel 41, Spindelbank 42, Ringbank 43,
Spinnring 44 und Ringläufer 45 nachgeordnet.
Die Spinnspindel 41 ist mit einem Spindelaufsatz in Form
eines Spinnfingers 46 oder einer nicht näher dargestellten Spinnkrone
ausgestattet.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist mit einer Coregarn-Einrichtung 51 zum Herstellen von
Coregarn verbunden. Unter Coregarn versteht man ein Garn, bei dem
ein vorzugsweise aus einem endlosen, synthetischen Faden bestehender
Kernfaden durch Mantelfasern endlicher Länge, in der Regel Baumwoll-
oder/und Wollfasern, ummantelt wird. Die Coregarneinrichtung 51 umfaßt zwei
Abrollwalzen 52, auf denen eine einen Kernfaden 53 enthaltende Kernfadenspule 54 aufliegt.
Die Abrollwalzen 52 sind mit einer der Umfangsgeschwindigkeit
des Ausgangswalzenpaares 4 entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit
angetrieben. Der Kernfaden 53 wird mittels eines Kernfaden-Fadenführers 55 seitlich
geführt.
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Im
Betrieb liefert das Streckwerk 1 aus dem Ausgangswalzenpaar 4 eine
Faserlunte 8 ab, die infolge des Durchmessers des zulaufenden
Vorgarnes und der Verzugsarbeit eine gewisse Breite aufweist. Auf
diese ausgebreitete Lunte legt die Oberwalze 28 den von
der Coregarneinrichtung 51 zugeführten Kernfaden 53 auf
und zwar mittels des Kernfaden-Fadenführers 55 möglichst
mittig. In der Verdichtungszone 25 unterliegt die Faserlunte 8 dem
Saugzug durch die Perforation 12 dieser Saugaggregate. Durch den
Saugzug werden die in der Faserlunte 8 seitlich liegenden
Fasern an die enge Linie der Perforation 12 herangesaugt
und die Faserlunte dadurch verdichtet. Dabei legen sich die Fasern
der Faserlunte 8 rundum an den Kernfaden 53 an
und ummanteln diesen sehr dicht und deckend.
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In
diesem verdichteten Zustand wird das gebildete Coregarn 58 an
die Ringspinnvorrichtung 40 abgeliefert und von dieser
durch Drehungserteilung verfestigt und aufgewunden. Dabei fängt der
Spindelaufsatz Spinnfinger 46 bzw. Spinnkrone im Zusammenwirken
mit dem Fadenführer 48 den
von der Verdichtungsvorrichtung 10 zulaufenden Faden 58 ein, schlingt
ihn um die Hülse 50 und
leitet ihn ohne Fadenballon oder mit nur sehr kleinem, reduzierten
Fadenballon dem Ringläufer 45 zu.
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In
der Ausführungsvorrichtung
der 2 besteht die Verdichtungsvorrichtung 10 aus
einem Saugriemchen 29, das eine Oberwalze 30 umschlingt.
Diese Oberwalze 30 liegt auf einer Unterwalze 30 auf,
die ebenfalls über
die Länge
des Streckfeldbereiches der Spinnmaschine durchläuft und angetrieben ist. Das
Saugriemchen 29 weist wie die Saugwalze 26 der 1 eine
mittig um seinen Umfang verlaufende Perforation 12 in Form
in Linie angeordneter kleiner Ansaugöffnungen 13 auf. Innerhalb
des Saugriemchens 29 ist die Saugkammer 20 angeordnet,
die hier auf ihrer Unterseite, die dem der Faserlunte 8 zugekehrten
Trum des Saugriemchens anliegt, offen ist, so daß der Saugzug durch die Perforation 12 des
Saugriemchens hindurch auf die Faserlunte einwirken kann.
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In
der Ausführungsform
der 3 umschlingt ein Saugriemchen 31, das
dem vorstehend beschriebenen Saugriemchen 29 der 2 entsprechen
kann, eine Unterwalze 32. Diese Unterwalze 32 liegt
auf einer über
den Streckfeldbereich der Spinnmaschine durchgehenden, angetriebenen,
weiteren Unterwalze 33 auf. Der vom Saugriemchen 31 umschlungenen
Unterwalze 32 ist eine Oberwalze 34 zugeordnet.
Die vom Saugriemchen 31 umschlungene Unterwalze 32 und
die ihr zugeordnete Oberwalze 34 sind als Zwillingswalzen
ausgebildet und in einem Trag- und Belastungsarm gehaltert und druckbelastet.
Die Druck-Oberwalze 34 kann einen elastischen Belag 5 aufweisen
oder – da
sie auf dem Saugriemchen 31 aus elastischem Kunststoff
aufliegt – auch einen
stählernen
Mantel haben. Das Saugriemchen 31 aus elastischem Kunststoff
weist wieder die Perforierung 12 in Form um seinen Umfang
angeordneter Ansaugöffnungen
auf und umschlingt auch eine an eine Saugquelle 24 angeschlossene
Saugkammer 20. Die Anordnung einer gesonderten Riemchen-Zwillingsunterwalze 32 ist
gewählt,
um das Saugriemchen 31 bei Verschleiß leichter austauschen zu können.
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Während in
der Ausführungsform
der 1 der Kernfaden 53 der Einlaufseite der
Oberwalze 28 zugeführt
ist, wird er in der Ausführungsform
der 2 der Einlaufseite der Oberwalze 4'' des Ausgangswalzenpaares 4 des
Streckwerkes zugeführt. Auch
an dieser Stelle ist der Faserverband ausgebreitet, so daß der Kernfaden
mittig in diesen Faserverband eingelegt werden kann und wirkungsvoll
ummantelt wird.
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Die
Fähigkeit
der die Perforation 12 enthaltenden Verdichtungsaggregate 26 und 29,
die Faserlunte 8 bzw. deren Fasern seitlich anzusaugen,
ist begrenzt. Die Faserlunte 8 wird daher nicht oder nur
in geringem Ausmaß changiert.
Damit der Kernfaden 53 der Faserlunte 8 immer
mittig zuläuft,
muß ein Kernfaden-Fadenführer 55 vorgesehen
sein, der zum einen die Changierbewegung des Kernfadens beim Ablauf
von der Kernfadenspule 54 neutralisiert und zum andern
den Kernfaden zur Faserlunte 8, d.h. zum Vorgarn-Einlauftrichter 56 des
Streckwerkes 1 zentriert. Diese Positionierung muß justiert
und, wenn die Faserlunte 8 changiert wird, aufrecht erhalten
werden. Dies kann dadurch erfolgen, daß Vorgarn-Einlauftrichter 56 und
Kernfaden-Fadenführer 55 mechanisch
gekoppelt sind, was in 2 durch eine strichpunktierte
Wirklinie 57 angedeutet ist.
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Der
Kernfäden 53 läuft demgemäß in die
am Beginn der Verdichtungszone 25 noch breit laufende Faserlunte 8 ein
und wird dort durch die unter Wirkung des Saugzuges eng zusammenrückenden Mantelfasern
der Faserlunte dicht und deckend ummantelt und zum Coregarn 58.
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In 4 ist – am Beispiel der Verdichtungsvorrichtung 10 der 2 – die Möglichkeit
dargestellt, das Streckwerk 1 zum Herstellen von Scheinzwirn
einzurichten. Hierbei weist das Saugriemchen 29 eine Perforation 12 in
Form zweier im Abstand nebeneinander liegender Reihen von Ansaugöffnungen 13 auf.
Mittels dieser doppelten Perforation werden zwei an der jeweiligen
Arbeitsstelle dem Streckwerk 1 von gesonderten Vorgarnspulen 59 zulaufende
und im Streckwerk verstreckte und durch das Ausgangswalzenpaar 4 nebeneinander
abgelieferte Faserlunten 8, 8' noch getrennt verdichtet. Nach
Ablaufen dieser verdichteten Faserlunten von der Unterwalze 30' der Verdichtungsvorrichtung 10 laufen
die beiden Faserlunten 8, 8' im Vereinigungspunkt 60 zusammen und
werden durch die Ringspinnvorrichtung 40 unter Bilden eines
Scheinzwirnes 61 gedreht und aufgewunden.
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Damit
beim Bruch einer der beiden den Scheinzwirn 61 bildenden
Faserlunten 8, 8' die
verbleibende Faserlunte nicht als Einfachgarn weiterläuft, kann
eine Abstell-Einrichtung
vorgesehen sein, die beim Bruch einer der beiden Komponenten auch die
andere zum Bruch führt.
Diese Abstelleinrichtung 62 besteht aus einer Falle 63 mit
einem Stiftpaar 64, zwischen dem der Scheinzwirn 61 hinin
durchläuft. Die
Falle 63 sitzt auf einem Auflager 65 mit schmalem
Stabilitätsbereich
auf und ist an diesem um eine Achse 66 kippbar. Wenn eine
der beiden Komponenten des Scheinzwirns 61 bricht, verlagert
sich die verbleibende Komponente seitlich so weit, daß die Falle 63 aus
ihrem Stabilitätsbereich
herausgeschwenkt wird und nach unten kippt. Dabei wird die verbleibende
Komponente um das Stiftpaar 64 geschlungen und durch Verhindern
der Drehungsfortpflanzung ebenfalls zum Bruch geführt.