DE2649883A1

DE2649883A1 - Gesponnenes garn und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2649883A1
Application number: DE19762649883
Authority: DE
Inventors: Toshihumi Morihashi
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1976-03-04
Filing date: 1976-10-29
Publication date: 1977-09-08
Also published as: USRE31705E; DE2660743C2; ES456502A1; DE2660983C2; JPS5631370B2; CH623185B; BE852042A; US4183202A; FR2343064B1; GB1578148A; FR2343064A1; DE2649883C2; CH623185GA3; CH613235A5; JPS52107349A; IT1074749B

Description

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MURATA KIKAI KABUSHIKI KAISHA 3, Minami Ochiaicho, Kisshoin, Minamiku, Kyotoshi / JAPAN

Gesponnenes Garn und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft ein gesponnenes Garn, bestehend aus einer Anzahl von in gleicher Richtung angeordneten und gedrehten Fasern, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Zwecks Herstellung einer Vielfalt von gesponnenen Garnen, die ein anderes Aussehen haben und sich anders anfühlen als ringgesponnene Garne, und zur Erzielung einer stark erhöhten Spinngeschwindigkeit wurden in letzter Zeit nacheinander ein Offen-End-Spinnverfahren, ein

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Falschdrahtspinnverfahren usw. vorgeschlagen. In bezug auf Gleichmäßigkeit und Festigkeit des Garns sowie auf das beim Anfassen vermittelte Gefühl usw. waren jedoch derart gesponnene Garne den ringgesponnenen Garnen unterlegen. Somit war es bisher noch nicht möglich, einwandfrei gesponnene Garne zu erhalten. Bei einem bekannten Verfahren gemäß der japanischen Patentveröffentlichung 28250/1968 wird einem Garn durch einen Düsenstrahl eine Drehung erteilt, wobei jedoch keine Steuerung stattfindet und sich die Bildung von Enden bei den Fasersträngen nicht vermeiden läßt. Die durch Drehung gefestigten Faserstränge erhalten keine Entspannung der Drehung. Folglich führt dieses Verfahren notwendigerweise zu einer größeren Anzahl von Fasern mit freien Enden und dazu, daß der an den Vorderwalzen zugeführte Faserstrang eine Bandform aufweist. Das in dieser Weise versponnene Stapelgarn weist eine Garnstruktur auf, bei der die innere Fadenpackung oder der Kernteil nicht gedreht,und am Außenumfang von Fasern mit der erwähnten Bandform und mit freien Enden umgeben ist (siehe Fig. 1). Es wurden als Verbesserung beide verwendeten Düsen in einander entgegengesetzte Richtungen angeordnet, wobei jedoch keine verbesserten Ergebnisse erhalten wurden.

Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Herstellung von gesponnenem Garn, das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 71226/1974 offenbart wurde, sieht vor, zur Überwindung der Schwierigkeiten bei der Kontrolle des Spinnvorgangs durch die Breite des Bandes, daß in einem Abschnitt die Stapelfasern zwischen einer Druckluftdüse und einer Falschdrahtdüse unter geringer Spannung gehalten werden, wobei zwischen normaler und entgegengesetzter Drehrichtung nicht differenziert wird. Hierbei wurde jedoch nicht die Fortpflanzung der durch die zweite Düse verursachten Drehung über den Abschnitt niedriger Spannung hinweg zur ersten Düse offenbart. Bei diesem bekannten Verfahren überschneiden sich die von der ersten und der zweiten Düse verursachten Drehungen

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im Abschnitt niedriger Spannung, so daß sich mit diesem Verfahren ein mit statistisch verteilter SZ-Drehung versehenes Garn herstellen läßt (siehe Fig. 2).

Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, ein neuartiges gesponnenes Garn spezifischer Struktur vorzusehen, welches vorzugsweise aus bisher schwierig zu verspinnenden Fasern von einer geringeren Länge als 38 mm spinnbar ist, gegenüber einem ringgesponnenen Garn von überlegener Festigkeit ist und sich besser anfühlt, sowie ein vielfältiges Aussehen aufweist und Eigenschaften besitzt, die sich von denen eines ringgesponnenen Garnes unterscheiden. Aufgabe ist es ferner, auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Garns vorzusehen, bei dem mit höherer Geschwindigkeit als beim Ringspinnverfahren gesponnen werden kann.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgaben ergibt sich aus den Ansprüchen.

Das erfindungsgemäße gesponnene Garn besteht aus einem gedrehten Stapelfaserstrang, bei dem ein Ende einer Faser im wesentlichen in einer inneren Schicht des Garns angeordnet ist und das andere Ende im wesentlichen außerhalb der Außenschicht des Garns freigelegt und um dieses Garn herumgewunden ist, wobei die verschiedenen Fasern in gleicher Richtung verlaufen. In anderen Worten, das erfindungsgemäße Garn ist von neuer Struktur, bei der eine Anzahl von Fasern in vorbestimmter Richtung verlaufend angeordnet und umeinander gedreht sind, wobei ein Ende der Fasern heiisch um die Oberfläche des Garns herumgewunden ist. Das erfindungsgemäße Garn wird gesponnen, indem ein Faserstrang der Reihe nach durch eine pneumatische oder luftangetriebene Garndrehvorrichtung, ein Abdrehrohr und eine Falschdrehvorrichtung durchgeführt wird, welche zwischen Vorderwalzen und Lieferwalzen angeordnet sind.

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Anhand der Figuren soll die Erfindung im einzelnen noch näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine vergrößerte Ansicht eines üblichen gesponnenen

Garns;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines anderen üblichen ge

sponnenen Garns;

Fig. 3 eine erläuternde Ansicht der Struktur des erfindungs-

gemäß hergestellten gesponnenen Garns;

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht des erfindungsgemäßen ge

sponnenen Garns;

Fig. 5 eine schematische Ansicht eines Teilquer Schnitts

eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver fahrens;

Fig. 6 einen Querschnitt durch die Lufteinlaßdüse entlang

einer Linie senkrecht zur Achse des Garnleitrohrs der Düse;

Fig. 7 einen Querschnitt durch die Vorrichtung entlang der

Linie VII-VII der Fig. 5;

Fig. 8 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen

dem Grad der lockeren Drehung eines Stapelfaserstrangs in der Garndrehvorrichtung und der Garnfestigkeit und

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Fig. 9 eine graphische Darstellung des Verlaufs der Garnfe

stigkeit mit der Verlängerung des Stapelfaserstrangs an den betreffenden, in der Fig. 8 gezeigten Punkten.

Es soll zunächst das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip näher erläutert werden.

Bei der erfindungs gemäße η Vorrichtung zur Durchführung des Herstellverfahrens des Garns neuer Struktur werden Faserstränge oder Stapelfaserbündel einer pneumatischen oder mit Luftdruck betriebenen Garndrehvorrichtung zugeführt, die sich zwischen einem Paar Vorderwalzen und einem Paar Lieferwalzen befindet, durch ein Abdrehrohr und einer pneumatischen oder nichtmechanischen Falschdrahtvorrichtung geleitet und in der Form eines gesponnenen Garns geliefert. Den auf diese Weise der Falschdrahtvorrichtung zugeführten Stapelfaserbündeln wird darin ein starker Falschdraht erteilt. Diese in der Falschdrahtvorrichtung dem Faserstrang erteilte starke Drehung wird durch das Abdrehrohr hindurch in den Bereich der pneumatischen Garndrehvorrichtung hineingeleitet, so daß die Fäden gelockert werden und weniger stark gedreht sind und ein Fadenbruch vermieden wird. Folglicherweise befinden sich im Bereich der pneumatischen Garndrehvorrichtung Stapelfasern, die lose oder nur wenig gedreht sind. Wird die pneumatische Garndrehvorrichtung nun so betätigt, daß die Stapelfaserbündel leicht gedreht werden und diese leichte Drehung im Gleichgewichtszustand mit der zugeführten Drehung verbleibt, so daß kein Fadenbruch entsteht, so verschieben sich innerhalb des leicht gedrehten Stapelfaserbündels die Fasern gegeneinander. Wenn die Stapelfaserbündel mit den verschobenen oder verrutschten Fasern die Falschdrahtvorrichtung durchlaufen, so wirkt auf die Stapelfaserbündeleine größere entgegengesetzte Drehung ein. Wenn die durch die Falschdrahtvorrichtung den Stapelfaserbündeln

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-fr-

erteilte Falschdrehung wieder den Nullwert erreicht, so entsteht ein Gleichgewicht zwischen den verrutschten oder verschobenen Fasern und den nicht verrutschten oder verschobenen Fasern, wobei sich ein tatsächlich gedrehtes gesponnenes Garn ergibt.

Der Grund, warum eine mechanische Garndrehvorrichtung, z.B. eine mit von den Stapelfaserbündeln umwundenen Drehstiften, nicht verwendet werden kann, liegt darin, daß es bei einer Ausbildung der Fasern mit Knoten schwierig wird, eine gegenseitige Verschiebung der Fasern zu verursachen. Um diese gegenseitige Verschiebung der Fasern herbeizubringen, werden vorzugsweise pneumatische Garndrehvorrichtungen mit Lufteinstrahldüsen verwendet. Die tatsächliche Spinnvorrichtung kann auch mit anderen Gasdüsen, z.B. mit Dampf düsen, Flüssigkeitsdüsen, wie eine Wasserdüse und ähnliche, versehen werden. Die pneumatische Garndrehvorrichtung beeinflußt das Verrutschen und Verschieben unter den Fasern des Bündels, d.h. die tatsächliche Drehung des hergestellten gesponnenen Garns, und beeinflußt die Garnfestigkeit des gesponnenen Garns. Die pneumatische Garndrehvorrichtung bewirkt die Erteilungeiner gleichförmigen Drehung an das in dieser Weise gesponnene Garn in vorbestimmter S-oder Z-Richtung, indem der Fadenballon durch Drehung in einer Richtung gebildet wird und wodurch eine gleichförmige Qualität des hergestellten Garns erzielt wird.

Dagegen ist es wünschenswert, daß die Falschdrahtvorrichtung mit hoher Geschwindigkeit rotiert, ohne daß eine Ballonbildung stattfindet, damit eine gleichmäßige Drehung dem Bereich der Vorderwalzen zugeführt wird. Durch die Erteilung vieler Falschdrehungen an die Stapelfaserbündel durch hohe Drehgeschwindigkeit der Falschdrahtvorrichtung wird die Abdrehwirkung verstärkt aufgrund der in den Stapelfaserbündeln vorhandenen inherenten, rückstellenden Torsionskräfte, wenn die Stapelfaserbündeln die Falschdrahtvorrichtung durchlaufen, und es wird die

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-S-

Drehung des in dieser Weise hergestellten Garns vergrößert, um in wirksamerer Weise ein glattes Garn zu erhalten, welches weniger Flaum aufweist. Durch Einstellen der Falschdrahtvorrichtung, d.h. der zweiten Vorrichtung, lassen sich gesponnene Garne mit vielfältigem Aussehen, die sich auch verschieden anfühlen, erhalten.

Da die Falschdrahtvorrichtung lediglich den Stapelfaser bündeln eine Falschdrehung erteilt, kann diese Vorrichtung von mechanischer Art sein und einen Drehstift verwenden. Zwecks leichten Anlaufens des Garnspinnvorgangs und um eine Beschädigung der Fasern zu vermeiden, ist

eine
es jedoch zweckmäßig^ pneumatische Falschdrahtvorrichtung mit Lufteinlaßdüsen zu verwenden. In ähnlicher Weise lassen sich erfindungsgemäß auch anstelle der beschriebenen Vorrichtung pneumatischer Art solche mit anderen Gaseinlaßdüsen oder mit Flüssigkeitseinlaßdüsen verwenden. Soll ferner Dampf als Mittel zum Legen des Garns verwendet werden, so läßt sich der Dampf auch in ähnlicher Weise wie oben beschrieben durch Düsen einstrahlen.

Dadurch, daß die Drehrichtungen der pneumatischen Garndrehvorrichtung und der Falschdrahtvorrichtung einander entgegengesetzt sind, wird die Verschiebung der Fasern der Stapelfaserbündel, die der pneumatischen Garndrehvorrichtung und dann der Falschdrahtvorrichtung zugeführt werden, erleichtert, wobei diese Verschiebungen dazu führen, daß das auf diese Weise hergestellte gesponnene Garn eine größere tatsächliche Drehung aufweist, so daß die Garnfestigkeit erhöht und ein gesponnenes Garn hoher Qualität erhalten wird.

Ein Abdrehrohr dient zum Weiterleiten der den Stapelfaserbündeln durch die Falschdrahtvorrichtung erteilten starken Falschdrehung, so daß eine leichte Drehung in den Bereich der pneumatischen Garndrehvor-

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- zurichtung hineinläuft. Bas Abdrehrohr fördert auch das Auftreten der gegenseitigen Verschiebungen der Fasern der Stapelfaserbündel. Insbesondere bewirken Me mechanischen Kollisionen der Stapelfaserbündel im Abdrehrohr in bemerkenswerter Weise die gegenseitige Verschiebung der Fasern der Stapelfaserbündel. Wird durch die pneumatische Garndrehvorricfituog eine Ballonwirkung hervorgerufen, so erhöht diese weiter in erheblicher Weise das Auftreten der gegenseitigen Verschiebungen der Fasern der Stapeifaserbündel infolge einer mechanischen Einwirkung des Fadenbalions auf die Stapeifaserbündel, so daß die Garnfestigkeit wesentlich erhöht wird.

Die hier als Versehieben der Fasern bezeichnete Auswirkung bedeutet, daß die Fasern unter der Einwirkung einer Kraft, welche die Reibungskräfte zwischen den einzelnen Fasern überwindet, aus ihren Lagen heraus verdrängt, gegeneinander verschoben und von einer Stellung in eine andere gebracht werden.

Zusätzlich zur oben beschriebenen Verschiebung bei den Stapelfasersträngen entsteht eine abrupte abdrehende Wirkung am Abdrehrohr, wodurch die starke Falschdrehung der Stapelfaserstränge umgeformt wird in eine lockere oder leichte Drehung der Stapelfaserstränge, die entlang des Abdrehrohrs geleitet wird. Es wird für möglich gehalten, daß am Abdrehrohr ein Aufquellen und eine Ausdehnung der Fasern der Stapelfaserstränge auftritt, wodurch bei den Fasern der Stapelfaserstränge leicht Verschiebungen und Wechsel der Anordnung auftreten. Da bei der Erfindung der Betrieb des Abdrehrohrs von Wichtigkeit ist, muß die Reibungskraft und die Widerstandskraft des Abdrehrohrs gewählt werden unter Berücksichtigung der Qualität der Fasern sowie der Dicke, Qualität, Festigkeit und Spinngeschwindigkeit des herzustellenden Garns. Die Reibungskraft und die Widerstandskraft des Abdrehrohrs lassen sich

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variieren gemäß dem Material, dem inaeren Durchmesser, der Länge des Abdrehrohrs und der Form der in Kontakt mit dem Garn stehenden Oberfläche des Rohrs. Ist die Reibungskraft des Abdrehrohrs übermäßig groß, so entsteht ein Fadenbruch. Wird kein Dämmring zur Steuerung des Ballons vorgesehen, wie er nachfolgend im einzelnen beschrieben wird, so kann das Abdrehrohr zur Steuerung des an beiden Düsen erzeugten Ballons dienen, so daß eine unkontrollierte Wechselwirkung zwischen beiden Ballons verhindert wird.

Insbesondere ist zu bemerken, daß bei einer Drehrichtung der pneumatischen Garndrehvorrichtungjdie derjenigen der Falschdrahtvorrichtung entgegengesetzt ist, eine stark erhöhte Abdrehwirkung auf die Stapelfaserbündel auftritt. Wenn die Drehrichtung der von der Falschdrahtvorrichtung erteilten, weitergeleiteten Drehung, die am Abdrehrohr abrupt lose abgedreht wird, der Drehrichtung der von der pneumatischen Garndrehvorrichtung erteilten Drehung, die am Abdrehrohr rasch abgedreht wird, entgegengesetzt ist, so kann die durch die Düse der Falschdrehvorrichtung bewirkte Drehung als eine Bremskraft betrachtet werden, deren Auswirkung zum Entstehen eines Punktes starken Drehungswechsels wird, an dem das Aufquellen und die Ausdehnung der Stapelfaserbündel oder der einzelnen Fasern begünstigt wird. Es ist zu bemerken, daß die Verschiebung und Entlokalisierung der Fasern eher möglich ist bei entgegengesetzten Drehungen der pneumatischen Garndrehvorrichtung und der Falschdrahtvorrichtung als bei gleichgerichteten Drehungsrichtungen. Versuchsergebnisse haben bestätigt, daß entgegengesetzte Drehungsrichtungen der pneumatischen Garndrehvorrichtung und der Falschdrahtvorrichtung zu einer erhöhten Garnfestigkeit der Stapelfaserstränge führt.

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Sind die Drehungsrichtungen der pneumatischen Garndrehvorrichtung und der Falschdrahtvorrichtung wie oben beschrieben einander entgegengesetzt, so kann der Punkt des Drehungswechsels an irgendeiner Stelle liegen. Infolge des Vorhandenseins des Abdrehrohrs kann ein solcher Punkt des Drehungswechsels als bei der Lage des Abdrehrohrs festgelegt betrachtet werden. Infolge dieser Anordnung entsteht ein gesponnenes Garn, das in vorbestimmter Richtung gleichmäßig gedreht ist. Bei Versuchen, die das Vorhandensein des Abdrehrohrs betrafen, wurde die oben beschriebene Wirkung bestätigt durch das Aussehen und die Konfiguration des bei diesen Versuchen erhaltenen gesponnenen Garns.

Gemäß üblichen Verfahren zur Herstellung eines gesponnenen Garns ohne das Vorhandensein eines derartigen Abdrehrohrs oder ähnlicher Vorrichtung wird die Drehung der Falschdrahtvorrichtung leicht in übermäßiger Weise an die Vorderwalzen weiter ge leitet oder wird zuweilen in instabiler Weise an die Vorderwalzen geleitet, so daß die Festigkeit des auf diese Weise gesponnenen Garns reduziert oder vermindert wird.

Das in den Fig. 3 und 4 gezeigte gesponnene Garn 1, das ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäß hergestellten gesponnenen Garns darstellt, welches mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der dazu verwendeten Spinnvorrichtung erzeugt wurde, besteht in ersichtlicher Weise aus einem Stapelfaserstrang, der eine entlang eines Fadenweges verlaufende (siehe Pfeil in den Figuren) Faser 2 aufweist, deren rückwärtiges Ende 2-a sich im wesentlichen innerhalb der inneren Schichten des auf diese Weise hergestellten Garns befindet und deren anderes vorderes Ende 2-b im wesentlichen exponiert ist oder frei liegt, um einen Flaum zu bilden, und zwar in einer solchen Weise, daß das Vorderteil des vorderen Endes 2-b der Faser 2 um die äußere Schicht des auf diese Weise hergestellten Garns herumgewunden ist. Wird das

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erfindungsgemäße gesponnene Garn wiederholte Male kräftig in beiden Richtungen durch die Hand gezogen, so entsteht in nur der einen Richtung eine Aufrauhung des gesponnenen Garns, während in der anderen Richtung das gesponnene Garn eine glatte Oberfläche ergibt, während im Falle eines gemäß dem üblichen Verfahren gesponnenen Garns nichts passiert. Somit ist es leicht, auch ohne eine mikroskopische Untersuchung ein erfindungsgemäß gesponnenes Garn von einem nach einem übliche nVerfahre η hergestellten zu unterscheiden.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist es verständlich, daß in dem Fall, in dem die Drehungsrichtung der pneumatischen Garndrehvorrichtung und der Falschdrahtvorrichtung einander entgegengesetzt sind, eine Drehungsrichtung beim hergestellten gesponnenen Garn beobachtet wird, die derjenigen von Stapelfasersträngen entgegengesetzt ist, die von der Falschdrahtvorrichtung zur pneumatischen Garndrehvorrichtung weiter geleitet werden.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die schematisch das gesponnene Garn und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung desselben als bevorzugte Ausführungsbeispiele zeigen, sollen diese nun zusammen mit Versuchsergebnissen beschrieben werden.

In der Fig. 5, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemäßen gesponnenen Garns zeigt, stellt das Bezugszeichen 3 eine pneumatische Garndrehvorrichtung, 4 ein Abdrehrohr und 5 eine Falschdrahtvorrichtung dar. Ein Stapelfaser bündel 10 wird von einem Paar hinteren Walzen 6 durch einen Kondensor 7, einem Paar Bandwalzen 8 und einem Paar Vorderwalzen 9 zugeführt und nacheinander durch einen Ballondämmring 11, an einer ersten Lufteinstrahldüse 12 vorbei, durch ein Abdrehrohr 4, durch einen Ballondämmring 13 und an einer zweiten

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Lufteinstrahldüse 14 vorbei geleitet. Das auf diese Weise zugeführte Stapelfaser bündel 10, das durch die vorgenannten Vorrichtungsteile hindurch bzw. an ihnen vorbei geleitet wurde, wird von einem Paar Lieferwalzen 16 als ein gesponnenes Garn 15 geliefert und dann von einer (nicht gezeigten) Aufnahmevorrichtung, wie eine Abzugsspule, aufgenommen.

Querschnitt
Die Fig. 6 zeigt in einem^senkrecht zur Achse eines Garndurchlaßrohrs ein Beispiel der Lufteinstrahldüsen. In den Lufteinstrahldüsen ist eine Mehrzahl von Luftdurchlässen 17 vorgesehen, die schräg in Vorschubrichtung des Stapelfaserbündels einmünden, und zwar mit Winkeln öl oder α zwischen den Achsen der Luftdurchlässe 17 und der (versetzten) Senkrechten zur Mittelachse der Lufteinstrahldüsen (siehe Fig. 5) und in tangentialer Richtung zur Achse des Garndurchlaßrohrs 18. Im Garndurchlaßrohr 18 wird durch eingestrahlte Druckluft, die über die Lufteinstrahldüsen 17 zugeführt wird, ein heiischer Luftstrom in Vorschubrichtung der Stapelfaserbündel erzeugt, wodurch das Stapelfaserbündel und die darin enthaltenen Fasern heiisch gedreht und entlang der Garnlaufrichtung weitergeleitet werden. Versuche haben gezeigt, daß ein geeignetes Verhältnis der Laufgeschwindigkeiten des Stapelfaserbündels zwischen den Vorderwalzen 9 und den Lieferwalzen 16 im wesentlichen 1 : 1 beträgt. Dies zeigt, daß in dem aufgelockerten und erweichten Stapelfaserbündel, das sich zwischen dem Abdrehrohr und den Vorderwalzen 9 befindet, die Fasern in einem Ausmaß verschoben und entlokalisiert werden, das der durch die Drehung der Falschdrahtvorrichtung verursachten Drehungskontraktion entspricht, so daß sich ein gesponnenes Garn von glattem Aussehen, das sich auch glatt anfühlt und keine Kringel oder andere Effekte aufweist, ergibt.

Wie noch im einzelnen beschrieben werden soll, ist zu beachten, daß die oben beschriebenen Vorrichtungsbestandteile, wie der Ballondämm -

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ring 11, die ersten Lufteinstrahldüsen 12, das Abdrehrohr 4 usw., zusammen mit den anderen Elementen oder Komponenten einen Kombinationseffekt bewirken, bei dem spezifische ausgewogene Bedingungen ent stehen, wobei die unterschiedlichen und variablen eingestellten Parame ter, wie Dimensionen, Formen, Drücke usw., der einzelnen Elemente oder Komponenten zusammenwirken, um die Erzeugung eines gesponnenen Garns von gewünschter gleichmäßiger Qualität und Stabilität zu ermöglichen. Zum Beispiel zeigt die Fig. 8 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen dem Grad der losen oder lockeren Drehung des Stapelfaserstrangs in der Garndrehvorrichtung und der Garnfestigkeit, worin das Koordinatensystem die Garnfestigkeit als Ordinate und den Grad der lockeren oder leichten Drehung (F) des Stapelfaserstranges als Abszisse aufzeigt. Diese Figur stellt ein qualitatives Versuchsergebnis dar.

Der Drehungsgrad (F) läßt sich durch die folgende Formel ausdrücken:

worin die Konstanten A und B dieser Gleichung von der Form und den Abmessungen der pneumatischen Garndrehvorrichtung, der Form und den Abmessungen der Falschdrahtvorrichtung, der Form und den Abmessungen des Abdrehrohrs, der Art des Rohmaterials, der Numerierung des zu spinnenden Garns, der Spinngeschwindigkeit und der Form und den Abmessungen der Ballonkontrollvorrichtung abhängen, P.. den eingestellten Druck der pneumatischen Garndrehvorrichtung und P₀ den eingestellten Druck der Falschdrahtvorrichtung darstellt. Entsprechend

wirtschaftlichen Erwägungen betragen diese Drücke mehr als 2 kg/cm

ο
und weniger als 6 kg/cm .

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Falls der Drehungsgrad (F) nicht der folgenden Formel entspricht

a < F< b,

so entsteht ungenügend gesponnes Garn, wie dies dargestellt wird durch eine Kurve, die sich ergibt, wenn die Garnfestigkeit gegen die Verlängerung des Stapelfaserbündels aufgetragen wird und in der Fig. 9 gezeigt ist. Folglicherweise besteht ein größerer Spielraum für konstruktive Änderungen oder Abwandlungen, die unter Berücksichtigung der leichten Bedienbarkeit und der Kompaktheit der Spinnvorrichtung usw. durchzuführen sind. Ein derartiger Spielraum für konstruktive Änderung oder Abwandlung ermöglicht eine elastische Anpassung an die mittlere Faserlänge der Fasern des Stapelfaserbündels, die Numerierung des zu spinnenden Garns, die Qualität, das Erscheinen, die Garndehnung und die Spinngeschwindigkeit des zu spinnenden Garns, so daß gesponnenes Garn von großer Vielfältigkeit und hoher Qualität erzeugt werden kann. Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, besteht bei den Spinnbedingungen ein wichtiger Faktor darin, daß die leichte Drehung des Stapelfaserstrangs bis zu einem Grad,bei dem keinFadenbruch auftritt, we iter ge leitet wird bis in die Nähe der Vorderwalzen und daß die Garndrehvorrichtung auf die Fasern im leicht gedrehten Zustand des Stapelfaserstrangs einwirkt.

Zu bemerken ist, daß bei der Verwendung von Lufteinstrahldüsen, wie bereits beschrieben, bei der pneumatischen Garndrehvorrichtung 3 und der Falschdrahtvorrichtung 5 die Vorderwalzen 9 sich immer beim Anfang des Spinnens im Zustand der Rotation befinden können und die hinteren Walzen 6, die Bandwalzen 8 und die Vorderwalzen 9 anfangen können, das Stapelfaserfündel 10 den ersten Lufteinstrahldüsen 12 zuzuleiten und damit wieder aufhören können, ohne Rücksicht darauf, wann die Lufteinstrahldüsen in bzw. außer Funktion gesetzt werden. Somit kann das Einstellen und Abstellen des e rf indungs ge mäße η Spinnvorgangs

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sehr rasch und mit extremer Leichtigkeit mit einem Knopfdruck durchgeführt werden, wodurch sich ein großer Vorteil gegenüber den entsprechenden Betätigungsvorgängen beim konventionellen Ringspinnen oder Offen-End-Spinnen usw. ergibt.

Weitere Vorteile werden dadurch aufgezeigt, daß die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Spinnverfahrens eine Garnlieferung von 180 - 200 m/min, ergibt bei Garn der britischen Numerierung Ne 45 und eine Garnlieferung von 200 - 250 m/min, ergibt bei Garn der britischen Numerierung Ne 30, während vergleichsweise beim üblichen Ringspinnen sich eine Garniieferung von 15 m/min, ergibt und beim üblichen Öffen-End-Spinneη eine Garnlieferung von 30 - 40 m/min, bei Garn der britischen Numerierung Ne 45 und eine Garnlieferung von 50 m/min, bei Garn der britischen Numerierung Ne 30 erhalten wird.

Die Versuchsergebnisse zeigen, daß, je größer der innere Durchmesser T der ersten Lufteinstrahldüsen 12 ist, desto besser verläuft die glatte Drehung des Stapelfaserbündels, und daß, je kleiner der minimale Innendurchmesser r~ der zweiten Lufteinstrahldüse 14 ist, desto besser ist die Drehung des Stapelfaserbündels, und daß eine nicht zu kurze Länge L₉ der zweiten Lufteinstrahldüse 14 günstiger ist, wobei die Form der Düse vorzugsweise eine Innenwandung aufweist, die sich in Bewegungsrichtung des Stapelfaserstrangs ausweitet, um eine konische Form 19 zu ergeben. Ferner zeigte es sich, daß der innere Durchmesser r„ des Ballondämmrings 13 günstigerweise klein gestaltet ist und in einem Größenbereich liegt, so daß das Stapelfaserbündel leicht hindurchlaufen kann und daß die Länge L„ des Ballondämmrings 13, der einstückig zusammen mit der zweiten Lufteinstrahldüse 14 vorgesehen ist, günstiger ist, wenn sie innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegend länger ist als eine vorbestimmte begrenzende Länge.

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Aus der obenstehenden Beschreibung geht hervor, daß die erhaltenen Ergebnisse ziemlich gut übereinstimmen mit den vorhergehenden Erklärungen des grundliegenden Prinzips der Erfindung.

Insbesondere erscheint es, daß eine Vergrößerung des inneren Durchmessers r.j der ersten Lufteinstrahldüse 12 eine Verbreiterung des Ballons erlaubt, so daß die Zentrifugalkraft und die Trägheitskraft des Ballons vergrößert werden, um das Stapelfaserbündel zu verbreitern oder auszudehnen oder um die Drehungsbremskraft zu vergrößern, so daß das Auftreten einer Verschiebung und Entlokalisierung unter den Fasern des Stapelfaserstranges begünstigt wird. Hierbei kann der BaI-londämmring 11 zur Steuerung des Ballons dienen. Dies geht auch aus einem Versuchsergebnis hervor, wonach es sich zeigte, daß bei Konstanz des Innendurchmessers der ersten Lufteinlaßdüse 12, wie sie die Fig. zeigt, und bei einer Veränderung der Versetzung der Einstrahldurchlässe 17 der Lufteinstrahldüsen 12 von der Mitte des Durchlasses für die Stapelfaserbündel, eine größere Versetzung "1" der Einstrahldurchlässe 17 der Einstrahldüse 12 zu einer höheren Garnfestigkeit führte, so daß dadurch eine Stabilisierung des Spinnzustands des gesponnenen Garns erzielt wurde. Bei diesem Beispiel hat der innere Durchmesser r^ der ersten Lufteinstrahldüse 12 eine ähnliche Wirkung wie die Einstrahlkraft der Luft aus der ersten Lufteinstrahldüse 12, wie dies aus der vorstehenden Beschreibung verständlich ist. Überwiegt diese Wirkung, so wird das Stapelfaser bündel mehr als benötigt abgedreht, so daß die Drehung des Stapelfaserbündels durch die zweiten Lufteinstrahldüsen 14 aufhört, ungenügendes Spinnen des Garns entsteht und schließlich ein Fadenbruch auftritt. Ist dagegen diese Wirkung extrem klein, so wird die Drehung des Stapelfaserbündels durch die zweite Lufteinstrahldüse 14 in übermäßiger Weise weiter ge leitet, so daß keine Verschiebungen und Entlokalisierungen der Fasern des Stapelfaserstranges zwischen dem Abdrehrohr und den Vorderwalzen 19 auftritt und ungenügend gesponnenes Garn ent-

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steht, wodurch zuweilen auch schlimmstenfalls ein Fadenbruch verursacht wird.

Es erscheint auch, daß eine Abnahme des inneren Durchmessers r„ der Falschdrahtdüse 14 zu einer großen Falschdrehung des Stapelfaserstranges führt, weil hierdurch die Drehungsgeschwindigkeit erhöht wird, und auch daß die Ausdehnung der Länge L„ zwischen dem Einstrahldurchlaß der zweiten Lüfteinstrahldüse 14 bis zum Auslaßende der Einstrahldüse auf eine vorbestimmte Länge unter Bildung einer konischen Oberfläche (siehe Fig. 5) dazu führt, daß die eingestrahlte Luft aus der Einstrahldüse 14 mit möglichst geringem Widerstand ruhig fließt, so daß Turbulenz und Fluktuationsbewegungen des Stapelfaserstrangs, die eine unnötige Bewegung darstellen, eingeschränkt werden und dadurch die Energie der eingestrahlten Luft in möglichst wirksamer Weise in eine Drehungswirkung auf das Stapelfaserbündel umgesetzt wird. Hierbei ist zu bemerken, daß die Festlegung des inneren Durchmessers r„ des Ballondämmrings 13 auf eine Größe, die geringer ist als der Innendurchmesser der zweiten Lufteinstrahldüse 14, und die Beschränkung der Länge L_Q

des Ballondämmrings 13, wie bereits beschrieben, es erlauben, den Ballon an der zweiten Lufteinstrahldüse 14 zu steuern und auch die wechselseitige Störung dieses Ballons mit dem an der ersten Einlaßdüse 12 entstehenden Ballon zu verhindern und einen Wirkungspunkt vorzusehen für die an der Falschdrahtvorrichtung 5 entstehende Drehung, so daß die Drehung in stabiler Weise entlang des Stapelfaserbündels in Richtung der Vorderwalzen 9 geleitet wird. Es ist auch zu bemerken, daß ein innerer Durchmesser des Ballondämmrings 13, der geringer ist als derjenige der zweiten Lufteinstrahldüse 14, eher als der innere Durchmesser der Falschdrahtvorrichtung 5 dazu beiträgt, die eingeführte Luftmenge auf ein Minimum zu reduzieren, das zur Absorption des Stapelfaserbündels notwendig ist, um die Falschdrehkraft der zweiten Lufteinstrahldüse 14 zu vergrößern.

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Es wird darauf hingewiesen, daß der Winkel a„ zwischen dem Einstrahldurchlaß 17 der zweiten Lufteinstrahldüse 14 mit der axialen Richtung dieser Düse vorzugsweise ungefähr 90 oder einen Betrag möglichst nahe dazu betragen soll, damit ein gutes Ergebnis erhalten wird, was mit der vorstehenden Beschreibung im Zusammenhang steht, weil die Energie der eingestrahlten Luft in bestmöglicher Weise in eine Drehwirkung auf das Stapelfaserbündel umgesetzt wird.

Diese Anordnung der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung des gesponnenen Garns wird vorgesehen, um einen ähnlichen günstigsten Winkel α zwischen dem Einstrahldurchlaß 17 der ersten Lufteinstrahldüse 12 und der axialen Richtung dieser Lufteinstrahldüse zu erzielen, der im wesentlichen bei 48 liegt. Dies ist weil die erste Lufteinstrahldüse 12 zwei Funktionen ausübt, nämlich das Stapelfaserbündel in Richtung der ersten Einstrahldüse 12 anzuliefern und die auf diese Weise angelieferten Stapelfaserbündel heiisch zu drehen.

Das Abdrehrohr 4 kann mit radialen Nuten 20 versehen sein, die vom vorderen Ende des Abdrehrohrs 4 bis zum hinteren Ende in axialer Richtung verlaufen, wie dies durch die Fig. 7 verdeutlicht wird, die einen seitlichen Querschnitt des Abdrehrohrs 4 zeigt, welches bei einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des gesponnenen Garns verwendet wird, wodurch die Garnfestigkeit wesentlich erhöht wird. Bei dem oben beschriebenen Abdrehrohr 4 muß der innere Durchmesser r. geringer sein als der innere Durchmesser r^ der ersten Lufteinstrahldüse 12. Ist der innere Durchmesser r. des Abdrehrohrs 4 wesentlich kleiner als der innere Durchmesser r.. der ersten Lufteinstrahldüse 12, so neigt das Abdrehrohr 4, welches auch einen Luftdurchlaß bildet, der zusammen mit der ersten Einstrahldüse 12 einstückig vorgesehen ist, dazu,

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den ruhig verlaufenden Auslaß der über die erste Einstrahldüse 12 eingestrahlten Luft zu stören, wodurch das hergestellte gesponnene Garn und der Spinnzustand beim Spinnen des Garns in nachteiliger Weise beeinflußt wird. Die radialen Nuten 20 am Abdrehrohr 4 bewirken jedoch den Auslaß der eingestrahlten Luft entlang den Nuten in einer Weise, die die vorstehend beschriebenen Nachteile beseitigt. Es erscheint, daß die radialen Nuten 20 des Abdrehrohrs 4, wie bereits beschrieben, der Funktion dienen, die Garnfestigkeit wesentlich zu erhöhen, weil das Stapelfaserbündel dazu neigt, die vorgesehenen Nuten 20 zu berühren und dadurch heiisch verlaufend gedreht zu werden, wodurch die Expansion und verteilende Wirkung der Fasern des Stapelfaserbündels beschleunigt wird. Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß eine beliebige Auswahl der Anzahl der radialen Nuten 20 des Abdrehrohrs 4 zu einer großen Variation der Erscheinung und Garnfestigkeit des erzeugten gesponnenen Garns beiträgt. Erfindungsgemäß ist es verständlich, daß sich bei dem auf diese Weise erzeugten gesponnenen Garn die Flaumbildung steuern läßt über den pneumatischen Druck der zweiten Lufteinstrahldüse 14.

Einige Eigenschaften und Vorteile der Erfindung sind auch aus dem folgenden Beispiel ersichtlich:

Es wurde ein Versuch durchgeführt mit Rohmaterial, bestehend aus 65 Teilen Polyester und 35 Teilen Baumwolle, das zum Spinnen eines Garns der Numerierung Ne 45 unter Verwendung einer Spinngeschwindigkeit von 200 m/min, unter den gleichen Bedingungen eingesetzt wurde. Dabei entstanden die in der folgenden Tabelle angegebenen Ergebnisse. Insbesondere wurde das Verfahren zur Herstellung des gesponnenen Garns erfindungsgemäß durchgeführt mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung und ermöglichte ein Spinnen eines Garns von hoher Qualität.

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-ÄtiT-

Pi	I	S(g)	3	3	6	6	6	6	6	2
P2	π	U(%)	3	6	1	2	3	5	6	6
N	242	235	30	40	241	236	230	170
S(g)	11,5	11,6	--	--	11,4	11,2	11,3	12,0
U(%)	176	20	--	--	170	33	15	22
N	170	100	70	230	245	235	180	120
11,8	--	--	11,2	11,3	11,6	11,5	12,0
180	--	--	267	174	40	18	20

Pj . . . . Druck der pneumatischen Garndrehvorrichtung Ρ« .... Druck der Falschdrahtvorrichtung

I Durchmesser r. des Abdrehrohrs ist 1,5 mm

II .... Durchmesser r. des Abdrehrohrs ist 2 mm

S Garnfestigkeit

U Ungleichmäßigkeit des Garns

N Anzahl von Flaumenden, deren Länge mehr als 3 mm beträgt, innerhalb einer Strecke von 10 m.

Es ist ersichtlich, daß es mit der Erfindung möglich ist, die mit Flaum behaftete Menge des gesponnenen Garns mittels des pneumatischen Drucks der Falschdrahtvorrichtung 5 nach Belieben zu steuern.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist es ersichtlich, daß mit dem erfindungsgemäß gesponnenen Garn ein Garn von gleichförmiger und hoher

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Qualität erzeugt wird, welches sich vom üblichen ringgesponnenen Garn unterscheidet und eine Vielfalt von Erscheinungsformen und Konfigurationen aufweist. Auch wird darauf hingewiesen, daß das erfindungsgemäße Verfahren es ermöglicht, das Garn mit, im Vergleich zum vorhergehenden Verfahren, extrem hoher Geschwindigkeit zu spinnen, wobei die Durchführung bemerkenswert einfach ist und dadurch Arbeitskräfte eingespart werden können.

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Claims

284^883 Pate ntanspr üche

1. Gesponnenes Garn, bestehend aus einer Anzahl von in gleicher Richtung angeordneten und gedrehten Fasern, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen ein Ende der Fasern innerhalb der inneren Schichten des gesponnenen Garas liegt und das andere Ende um die äußere Schicht des gedrehten gesponnenen Garns herumgewunden ist.

2. Verfahren zur Herstellung eines gesponnenen Garns,bei dem ein Stapelfaser bündel der Reihe nach durch eine pneumatische Garndrehvorrichtung, ein Abdrehrohr und eine Falschdrahtvorrichtung geleitet wird, gekennzeichnet durch Verfahre ns schritte, bei denen der dem Stapelfaserbündel durch die Falschdrahtvorrichtung erteilte Falschdraht durch das Abdrehrohr hindurch in die pneumatische Garndrehvorrichtung geleitet wird, um das S tape If as er bündel, in dem die Fasern aufgelockert und erweicht sind, zu drehen, das Stapelfaserbündel durch die pneumatische Garndrehvorrichtung einer Ballonbildung unterworfen wird, um ein Verschieben und Entlokalisieren der leicht gedrehten Fasern des Stapelfaserbündels herbeizubringen, und dann das Faserbündel mit lockeren und im wesentlichen geordneten Fasern beim Durchlaufen der Falschdrahtvorrichtung einer kräftigen abdrehenden Wirkung unterzogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennze ichnet, daß die pneumatische Garndrehvorrichtung, das Abdrehrohr und die Falschdrahtvorrichtung zwischen einem Paar Vorderwalzen und einem Paar Lieferwalzen angeordnet sind und das Verhältnis der Laufgeschwindigkeiten der Stapelfaserbündel an den beiden Walzenpaaren im wesentlichen 1 : 1 beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Garndrehvorrichtung eine Lufteinstrahldüse aufweist, die mit einer Mehrzahl von Lufteinstrahldurchlässen versehen ist, die in ein Garndurchlaßrohr der Lufteinstrahldüse schräg in Richtung der Vorschubgeschwindigkeit des Stapelfaserbündels und in tangentialer Richtung zur Achse des Garndurchlaßrohrs einmünden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Garndrehvorrichtung ferner einen an der Vorderwalzenseite vorgesehenen Ballondämmring aufweist.

6. Verfahrennach Anspruch 2, dadurch gekennze lehnet, daß die Falschdrahtvorrichtung eine Lufteinstrahldüse aufweist, die mit einer Mehrzahl von Lufteinstrahldurchlässen versehen ist, die in ein Garndurchlaßrohr der Lufteinstrahldüse schräg in Richtung zur Vorschubrichtung des Stapelfaserbündels und in tangentialer Richtung zur Achse des Garndurchlaßrohrs einmünden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Falschdrahtvorrichtung ferner einen zwischen dem Abdrehrohr und der Lufteinstrahldüse vorgesehenen Ballondämmring aufweist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn ze ich net, daß die Lufteinstrahldurchlässe der Garndrehvorrichtung, und die Lufteinstrahldurchlässe der Falschdrahtvorrichtung in einander entgegengesetzten tangentialen Richtungen zur Achse der Garndurchlaßrohre einmünden, um in den Garndurchlaßrohren jeweils einen heiischen Luftstrom zu erzeugen, wobei die beiden heiischen Luftströme in einander entgegengesetzten Richtungen umlaufen.

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