DE2424769A1 - Verfahren und vorrichtung zum pneumatischen falschdrahtspinnen eines fadens zur garnherstellung - Google Patents

Description

Konrad Götzfried, 89 Augsbux-g 22 Gabolsbergerstraße 75

"Verfahren und Vorrichtung zum pneumatischen Falschdrahtspinnen eines Fadens zur Garnherstellung

Die Erfindung bezieht sich auf eine unterschiedliche pneumatische ■Falschdrallerteilung zur Garnherstellung aus Bändern von Endlosfilamenten und Stapelfasern durch pneumatische Faserspreizungen und Hohlwirbelströmungen nach den Patentanmeldungen 2 049186.5 und 2 330410.1, wobei die Bänder durch eine in Längsbewegungsrichtung wirkende Komponente eines LuftStroms gefördert und durch eine zweite, die Bänder schraubenförmig umlaufende Komponente dieses LuftStroms versponnen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Rutsch- und Reißfestigkeit der falsch verdrallten.Garne zu erhöhen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Verfahren der obigen Art und Weise dadurch zu steigern, daß durch stärkere quergerichtete LuftStromkomponente zu erwirkenden pneumatischen Seitenverzüge, die vom Streckwerk auslaufenden Stapelfasern in größtmöglicher Menge voneinander abzuspreizen sind, wonach extreme unterschiedliche Falschdrallvereinigungen von stark und leicht gedrehten Fasern im Garnquerschnitt herbeizuführen sind.

Der hierzu erforderliche hohe Unterdruck ist durch eine erfindungsgemäße konusförmige Ausweitung der Hohlwirbelströmung in der Drallzone zu steigern, die bisher in den vorgenannten Patentanmeldungen durch einen schmalläufig anstauenden zylindrischen Wirbel-Luftstrom erzeugt wurde.

Die Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens sind gekennzeichnet durch ein konusförmiges Spinnrohr mit einer allmählichen Ausweitung in Fadenlaufrichtung als schmalläufiger Drallkanal, sowie seitlich ausgebuchtete konkave Saugnischen vor oder nach der Drallzone.

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Die zu einem verjüngten Durchlaß des Drallkanals in bevorzugtem Neigungswinkel stromabwärts gerichteten Tangentialkanäle erzeugen einen konusformigen hohlräumigen Wirbel-Luftstrom, der sich durch eine im Querschnitt gegenüber der Drallzone erweiterten Entspannungszone ausbreiten kann.

Dabei ergibt sich durch die staufreie Anwendung einer hochtourigen Hohlwirbel-Luftströmung eine starke Saugkraft zur Erzeugung von hohen Strömungsgeschwindigkeiten beim Einziehen desSpinnguts zunächst durch den Saugkanal als Eintrittszone und sodann nacheinander durch die Bremszone, die Drallzone und durch die Entspannungszone.

In der Drallzone sind die Stapelfasern durch einen die Bänder schraubenförmig umlaufenden Luftstrom falsch zu drehen. Beim Drallvorgang umwickeln die lose verdrallten Faserenden den stark überdrehten Fadenkern, wobei das auf diese Art gebildete Vorgarn in einer anschließenden Entspannungszone sich soweit entspannt, daß eine Aufdrehung des Kernfadens zur gegenläufigen Verdrallung erfolgenkann.

Der überdrehte Kernbereich des Fadens kann sich dabei durch die wesentlich verstärkte vorverdrallende Rückdrehung der Decklage nur teilweise aufdrehen, wodurch ein falsch verdrallter Faden in erheblich reißfesterem Zusammenhang fortlaufend herzustellen ist.

Bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten haben die Faserenden beim pneumatischen Seitenverzug an den konkav ausgebildeten Saugnischen das Bestreben, sich von dem Stapelfaserverband unverdrallt abzuspreizen, so daß sie für die fortsetzenden Wickelbildungen um den falsch überdrehten Fadenkern als lose umsponnene Decklage zur Verfügung stehen.

Ein Zurückschlüpfen von Falschdrall in den Saugkanal der Eintrittszone ist sowohl durch das Abbremsen der Bänder in der Bremszone

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mit der als Drallsperre wirkenden Führungsschraube für Kurz- oder Mittelfasern zu verhindern, als auch für Langstapelfasern durch eine in einer Anspinndüse wirkenden Gegendrallströmung und durch ,den Drallwiderstand beim V-förmigen Einlauf der Bänder im Spinndreieck auszuschalten.

Der hohlwirbelnde Luftstrom ist ein bekanntlich in Drehung versetzter Injektorstrom, der vor der Drallzone auf das Spinngut eine Ansaugkraft und mittels der zentrifugal ausbauchenden schraubenförmigen Ballonbildung des Fadens die üblichen Falschdrehungen von der Drallzone in und gegen die Fadenlaufrichtung erzeugen kann.

Die unterschiedlich erteilten Falschandrehungen des Vorgarns kommen in der Entspannungszone nur teilweise zur rückläufigen Aufdrehung, da der gegenläufige Drallwiderstand der zuvor umgekehrten lose umsponnenen Decklage, den verbleibenden Restdrall des überdrehten Kernfadens zwangsläufig ausbalanciert.

Für die Seitenverzüge der Kurzfaserspreizungen nach der Patentanmeldung 2 04-9186.5 ist die Eintrittsz'one mit konkaven schlitz- und tellerförmigen Saugnischen vor der Drallzone ausgerüstet.

Für die Seitenverzüge der Langfaserspreizungen dient die Eintrittszone als Anspinndüse, bei der nach der Drallzone eine konkave Saugnische mit einer länglichen tangentialen Seitenausmündung der Hohlwirbelströmung nach der Patentanmeldung 2 330410.1 angeordnet ist.

Die'von der Eintrittszone durch den Saug- oder Drallkanal ankommenden Faserenden haben'dadurch die Neigung, bei dem Sog der seitenschlitzförmigen Luftwirbelbildungen sich aus dem lose zusammenhängenden Stapelfaserverband zu den unterschiedlichen Falschdrallerteilungen in wirksamster Weise voneinander zu. spreizen.

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Durch maximale unterschiedliche Falschdrallerteilungen im Garnquerschnitt, sind bei den rückläufigen Falschdrallumkehrungen rutsch- und reißfeste Fasereinbindungen zur Garnherstellung ohne Unterbrechung in fortlaufender Folge herbeizuführen.

Die Zeichnung dient zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens und veranschaulicht bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein axial unterbrochenes Ausführungsbeispiel einer Spinnvorrichtung nach der Patent anmeldung 2 049186.5 in vergrößertem Maßstab für Kurz- und Mittelfasern

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch eine gegenläufige pneumatische Spinnvorrichtung für Langfasern nach der Patentanmeldung 2 330410.1 im Größenverhältnis der Ausführungsform;

Fig. 3 zeigt die schlitzförmige Tangentialausmündung der gegenläufigen Spinnvorrichtung im Querschnitt;

Fig. 4 zeigt perspektiv die konusförmige Hohlwirbelströmung in mehrfacher Größe;

Fig. 5 zeigt vergrößert das Prinzip der faserspreizenden Verzugs-" strömung an einer konkaven Saugnische.

Fig. 6 zeigt die Perspektivdarstellung der konkaven Saugnischen und Saugringe vor der Drallzone c;

Fig. 7 zeigt das vergrößerte Prinzip nach Fig. 1;

Fig. 8 zeigt schematisch das Prizip in Fig. 2 bei der mehrfachen Drallumkehrung.

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleichartige Bauteile und zwar

c Drallzone der Patentanmeldung 2 049186.5 a-b Drallzone der Patentanmeldung 2 330410.1

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1 Stapelfasern Band 1

2 Endlosfilamente Band 2

3 StapeIfaserenden

4 Faden

5 Lieferwalzen mit Verzugsriemchen

6 Saugkanal

7 konkave Saugnischen und konkaver Saugring

8 Drallbremse mit Kanal

9 Drallkanal

9a Tangentialkanäle

10 Entspannungskanal

11 Druckluftströmung 11a Hohlwirbelströmung

12 Saugströmung

13 Seit enausmündung 14· Axi al au s mündung

In Figuri ist eine gerade Spinndüse mit einem konusförmigen Drallkanal 9 zum Verspinnen der Kurz- und Mittelfasern und in Figur 2 eine abgewinkelte Spinndüse mit zwei hintereinandergesehalteten konusförmigen Drallkanälen 9 als Anspinn- und Gegendrallspinndüse zur Garnherstellung aus Langfasern gezeigt.

Die axialen Zonenabschnitte bilden einen länglichen Kanal, der sich in Bezug auf Form und Abmessung des Querschnitts unterscheidet. Die Saugkanäle 6 der beiden Spinndüsen sind axial zu den Lieferstellen zwischen den Walzenpaaren 5 der herkömmlichen Streckwerke ausgerichtet, wo auch die Verzugsriemchen andeutungsweise gezeigt sind.

Die Bänder 1 aus Stapelfasern sind dabei von den Klemmlinien zu den Eintrittszonen der Saugkanäle 6 zuzuführen, während die Bänder 2 der Endlosfilamente sich von getrennten nicht gezeigten Vorräten abgenommen und seitlich versetzt neben den Bändern 1 durch die Walzen 5 im üblichen Spinndreieck zulaufen.

Zum Verspinnen der Kurz- oder Mittelfasern 1 ist der Saugkanal 6 stapelfaserseitig mit einer oder mehreren hintereinandergeschalteten schlitzförmigen konkaven Saugnischen 7 für die pneumatischen

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Faserspreizungen versehen. Das stromabwärtige Ende des Saugkanals 6 steht zuletzt durch einen konkaven Saugring 7 mit einem Drallbremskanal 8 in Verbindung der eine Führungsschraube aufweist, so daß von der Schraubenachse zur Kanalwandung ein schraubengängiger Führungskanal 8 als Bremszone gebildet wird, der axial zu einem kqnusförmigen schmalläufigen Drallkanal 9 mündet.

Nach Figur 2 münden gemäß einer weiteren Ausgestaltung zum Verspinnen der Langstapelfasern, die Saagkanäle 6 einer abgewinkelten Spinndüse zu zwei hintereinandergeschalteten konusförmigen Drallkanälen 9 ein, wobei zu der tangentialen Seitenausmündung 13 der Anspinndüse bzw. vom ersten Drallkanal 9 eine konkave Saugnische 7 angeordnet ist.

Von den verjüngenden Einmündungen der Drallkanaäle 9 in Figur 1 c und in Figur 2 a und b treten von einer Ringkammer am Umfang durch die Wandung mehrere Tangentialkanäle ein 9a. Diese schräg in Fadenlaufrichtung mündende Öffnungen sind beispielweise nach Figur 4 so ausgerichtet, daß sie Luftstrahlen abgeben können die eine tangentiale Komponente im Bezug auf die Innenwandung der Drallzone 9 und eine axiale Komponente in stromabwärtiger Richtung aufweisen. Die um die Einmündung des Drallkanals 9 durch Druck- · luft 11 aus einer Ringkammer tangential blasenden Luftstrahlen bilden zusammen einen hohl ausweitenden Wirbel-Luftstrom 11a der eine konusformige Hülle aus einem schnell rotierenden Luftmantel bildet und in Axialrichtung schraubengängig nach links oder rechts in Fadenlaufrichtung strömen kann. Durch die allmähliche stauungsfreie Ausweitung des Wirbel-Luftstroms ist mit einer dünnwandigen Hohlwirbelströmung 11a eine kombinierte axial und radial ziehende Saugströmung 12 in einem schmallaufigen Drallkanal 9 zu bilden.

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Durch blose Beschleunigung der Schraubenmantelströmung oder Hohlwirbelströmung 11a sind extreme Sauggeschwindigkeiten bei hohem Unterdruck beispielweise nach Figur 4- herbeizuführen.

Die Spinnvorrichtung arbeitet wie folgt: Beim breitlaufigen Zusammenziehen der Bänder 1 und 2 aus den Lieferwalzen 5 eines Hochverzugstreekwerks zu einem Spinndreieck in den Saugkanal 6 der Spinndüse, gleiten die Stapelfasern 3 unter der Zugkraft des SaugluftStroms 12 nach Figur 1 an seitlich angeordneten Saugnischen 7 vorbei.

Aufgrund der schlitz- und ringförmigen konkaven Form der Saugnischen 7 weist der extrem rasch einsaugende Luftstrom 12 beträchtlich quergerichtete Komponente auf, die die losen Fasern 3 und ihre Enden zum spreizen bringen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung nach Figur 2 sind die Bänder 1 und 2 aus Langstapelfasern vom Klemmspalt der Lieferwalzen 5 niit derselben Lineargeschwindigkeit abzuführen und laufen direkt durch den Saugkanal 6 zum Drallkanal 9 der Anspinndüse zu den Seiten- und den Axialausmündungen 14- zusammen. Durch die Vereinigung der Saug- 12 und der Hohlwirbelströmung 11a ist eine tangentiale Querströmung mit Schallgeschwindigkeit an einer konkaven Saugnische 7 zur Seitenausmündung 13 zu erzeugen, wodurch die Faserspreizungen in außerordentlichem Maße zu steigern sind.

Unter diesen Voraussetzungen erfolgen die faserspreizenden Teilablösungen der Stapelfasern vom Band. 1 durch die zwangsläufige kombinierte Aktion von Zentrifugalkraft der Hohlwirbelströmung 11a mit den zugleich zu bildenden Unterdruckwirbelströmungen an· einer oder mehreren.konkaven Saugnischen 7· Anschließend sind die gespreizten Faserbänder zu unterschiedlichen Falschdrallerteilungen abzuziehen.

SO 9 8 4

Nach Figur 1 ist dabei das gespreizte Mittel- oder Kurzfaserband 1 beim nachlassenden Andruck um die drallbremsende Führungsschraube unterschiedlich verdrallt zur Drallzone c abzuziehen, während nach Figur 2 die pneumatisch gespreizten Langstapelfasern 1 nach der Drallzone a zur Gegendrallzone b mit unterschiedlicher Falschandrehung abzuziehen sind.

Die pneumatische FaIschdrahterteilung läßt nach dem konusförmigen Drallkanal 9 in der Entspannungszone 10 aufgrund des erweiterten Durchmessers nach, so daß sich der falschverdrallte Faden M- aufdreht. Dabei kehrt sich die leichtverdrallte Decklage des Fadens M-um und der stark überdrehte Kern des Fadens dreht sich bis zum gegenläufigen Drallausgleich auf.

Durch die unterschiedlich verteilten Falschandrehungen der Fasern, entsteht bei der rückläufigen Aufdrehung des stark überdrehten inneren Kernfadens und der wesentlich geringeren Drehung des äußeren Fasermantels eine zueinanderschlingende reiß- und rutschfeste Verzwirnung des Fadens M-. Der fertige Faden M- ist durch die Axialausmündung 14- aus der Entspannungszone 10 zu entnehmen.

Zur Aufwindung ist die Fadenspannung mit einer dazwischen geschal-* teten Fadenbremse soweit zu verringern, daß der schraubengängige Fadenballon als Drehkörper nicht verzogen wird.

Aus diesem Grunde ist die nicht gezeigte Fadenbremse als Walzenpaar und die Spulvorrichtung mit einer regelbaren Rutschkupplung ausgebildet.

Zur Vergleichmäßigung der diagonalen Fadenspannungen bei der Aufwindung sind gegebenfalls auch seitlich schwingend hin und her pendelnde Fadenspanner anzuordnen.

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Claims (12)

1. Patentansprüche

   Verfahren zum pneumatischen Falschdrahtspinnen eines Fadens zur Garnherstellung aus einem ersten Band aus Stapelfasern und einem zweiten Band aus Endlosfilamenten, Lei dem die Bänder durch eine oder mehrere in Längsbewegungsrichtung wirkende und durch eine oder mehrere die Bänder schraubenförmig umlaufende Komponente von Luftströmungen nach den Patentanmeldungen P 20 4-9 186.5 und 23 30 420.1 versponnen werden, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Beschleunigung der längs- und quergerichteten LuftStromkomponenten vor und nach den Drallzonen (c), (a) und (b), infolge der maximal erhöhten Unterdruckbildungen durch konusförmig ausbreitenden Hohlwirbelströmungen (11a)in schmalläufigen Drallkanälen (9), pneumatische Seitenverzüge der Stapelfaserenden (3).zu verstärkten Faserspreizungen vor den unterschiedlichen Falschverdrallungen im Garnquerschnitt herbeizuführen sind.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die faserspreizenden pneumatischen Seitenverzüge des Stapelfaserbandes (1) aufgrund der Sogwirbelbildungen an schlitzförmig ausgebildeten konkaven Saugnischen (7) oder Saugringe (7) vor der Drallzone (o) und nach der Drallzone (a) in Fadenlaufrichtung.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1,gekennzeichnet durch die Vereinigung der Saugluftströmung (12) mit der konusförmig ausbreitenden Hohlwirbelströmung (11a) in der Drallzone (c), (a)und (b).

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4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die konusförmig ausbreitende Hohlwirbe!strömung (11a) in

   • Fadenläufrichtung als schraubenmantelförmiger Injektorstrom, der Unterdruck zu dem Saugkanal (6), bei den hintereinanderfolgenden Radialausbreitungen der Saugluftströmung (12) in dem Drallkanal (9) beispielweise nach !figur 4 zu steigern ist.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß nach

   den Schrägausmündungen der Tangentialkanäle (9a) zu den schmalläufig ausbreitenden Drallkanälen (c), (a) und (b) die konusförmigen Hohlwirbelströmungen (11a) aus den an sich bekannten Druckluftströmungen (11) in Fadenlaufrichtung zu bilden sind.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine axiale in der Drallzone (c) oder in spitzem Winkel in den Drallzonen (a) und (b) hintereinandergeschalteten konusförmigen Hohlwirbelströmungen (11a), mit einer zwischenräumlichen Ausmündung (14).
7. 7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1-6 mit einem Spinnrohr dessen axiale Abschnitte Zonen eines länglichen Kanals bilden, die sich in Bezug auf Form und Abmessungen des Querschnitts voneinander unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, daß in den Drallzonen (c), (a) und (b) die Drallkanäle (9) konusförmig in Fadenlaufrichtung ausgeweitet sind.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß die konusförmigen Drallkanäle (9) nach den Ausmündungen der schräg in "Fadenlaufrichtung blasenden Tangentialkanäle (9)a angeordnet sind.

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9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß die hinterexnandergesehalteten konusförmigen Drallkanäle (9) der Drallzonen (a) und (b) verstellbar beispielweise nach Figur 2 ■ abgewickelt sind.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß vor oder nach dem konusförmigen Drallkanal (9) seitlich eine konkav gerundete Saugnische (7) und gegebenfalls ein nachgeschalteter konkaver Saugring (7) beispielweise nach Figur 1 angeordnet ist,
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß der konusförmige Drallkanal (9.) nach Figur 2 und3 mit einer tangentialen und axialen Ausmündung (13) und (14-) versehen ist,
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß nach der Drallzone (a) der konusförmige Drallkanal (9) zur Seitenausmündung (13) in Fadenlaufrichtung abzuschirmen ist.

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