DE2919316A1

DE2919316A1 - Verfahren zum friktionsspinnen von garn nach dem offen-end-prinzip und vorrichtung zum durchfuehren dieses verfahrens

Info

Publication number: DE2919316A1
Application number: DE19792919316
Authority: DE
Inventors: Jiri Andres; Frantisek Cada; Stanislav Dipl Ing Didek; Ludvik Fajt; Marie Markova; Jaroslav Storek
Original assignee: Vyzkumny Ustav Bavlnarsky AS
Current assignee: Vyzkumny Ustav Bavlnarsky AS
Priority date: 1978-05-17
Filing date: 1979-05-14
Publication date: 1979-11-22
Also published as: ATA338279A; IT1112522B; FR2426100A1; GB2023196B; GB2023196A; CH641215A5; US4281507A; DE2919316C2; IT7922430A0; AT380276B; JPS556578A; FR2426100B1; JPS616166B2; CS209209B1

Description

e-Akte: 75.868 it. Mai 1979 - -

PATENTANMELDUNG

Anmelder: V^zkumn^ üstav bavlnarsk£, Üsti nad Orlici

Titel: Verfahren zum Friktionsspinnen von Garn nach dem Offen-End-Prinzip und Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Friktionsspinnen von Garn nach dem Offen-End-Prinzip und der Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens_o

Es ist ein Verfahren bekannt (DE-OS 28 09 599) hei dem kontinuierlich gespeiste Einzelfasern auf eine auf einem umlaufenden Träger angeordnete Friktionsfläche abgelegt werden, die die Fasern in die Mündung eines keilförmigen Spaltes mitnimmt, der zwischen der erwähnten Friktionsfläche und einer anderen auf einem zweiten umlaufenden Träger vorgesehenen und sich in diesem Spalt in Gegenrichtung in Bezug auf die erstgenannte Friktionsfläche bewegenden Friktionsfläche ausgebildet ist. Dabei werden die Fasern in der Mündung des keilförmigen Spaltes durch Berührung mit den beiden Friktionsflächen zu einem aus dem keilförmigen Spalt unter Vermeidung einer Drallverbreitung abzuziehenden Garn verdreht. Dieses bekannte Verfahren

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besteht darin, daß die Fasern zwischen einer konvexen und einer konkaven Friktionsfläche verdreht werden. Bei der zugehörigen Vorrichtung ist die eine Friktionsfläche in Bezug auf die Crambildungs stelle in der Mündung des keilförmigen Spaltes konvex und die zweite Friktionsfläche konkav.

Die die Fasern dem keilförmigen Spalt zuführende Friktionsfläche soll fernerhin "Friktionstragfläche¹¹ und die ihr zugeordnete Friktionsfläche "zweite Friktionsfläche" genannt werden.

Es ist weiterhin ein Verfahren zum Friktionsspinnen von Garn nach dem Offen-End-Prinzip bekannt (DE-OS 26 18 865), das darin besteht, daß Einzelfasern in einen keilförmigen, zwischen der inneren Fläche einer äußeren Trommel und der äußeren Fläche einer inneren Trommel ausgebildeten Spalt gespeist werden, in dem sie angehäuft und durch Wirkung der gegensinnig rotierenden Trommeln zu einem aus dem keilförmigen Spalt abzuziehenden Garn verdreht werden. Die Achsen der beiden Trommeln liegen dabei parallel zueinander. Die Fasern werden dem keilförmigen Spalt entweder auf der inneren Fläche der äußeren Trommel oder auf der äußeren Fläche der inneren Trommel durch die Einwirkung von pneumatischen, elektrostatischen oder- zentrifugalen Kräften zugeführt„ Im erstgenannten Falle ist die die Fasern befördernde Trommel als eine Siebtrommel ausgebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Offen-End-Friktionsspinnverfahren so zu vervollkommnen, daß die Bedingungen für den optimalen Verlauf des Spinnprozesses,

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vor allem hinsichtlich in der Qualität von Garnprodukt positiv auswirken, verbessert werden»

Diese Aufgehe wird hei einem Verfahren zum Friktionsspinnen von Garn nach dem Offen-End-Prinzip, "bei dem kontinuierlich gespeiste Einzelfasern auf eine auf einem umlaufenden Träger vorgesehene Friktionstragfläche abgelegt werden, die die Fasern in die Mündung eines keilförmigen Spaltes mitnimmt, der zwischen der erwähnten Friktionsfläche und einer zweiten auf einem zweiten umlaufenden Träger vorgesehenen und sich in diesem Spalt in Gegenrichtung in Bezug auf die erstgenannte Friktionstragfläche "bewegenden Friktionsfläche ausgebildet ist, wobei die Fasern in der Mündung des keilförmigen Spaltes durch Berührung mit der konvexen und der konkaven Friktionsfläche zu einem aus der keilförmigen Spalt unter Vermeidung einer Drallverbreitung abzuziehenden Garn verdreht werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die von der Friktionstragfläche dem keilförmigen Spalt zugeführten Fasern mindestens in einem Bereich der Garnvorbildung, an welchen sich ein Bereich von Garnnachbildung anschließt, unmittelbar hinter der Mündung des keilförmigen Spaltes durch Wirkung einer ersten Kraft auf die zweite Friktionsfläche übertragen werden, von der sie nach Verlassen des keilförmigen Spaltes durch Wirkung einer zweiten Kraft wiederum auf die Friktionsfläche vor die Mündung des keilförmigen Spaltes übertragen werden.

Die erste Kraft wird von einem Saugwirkungsfeld auf der zweiten Friktionsfläche hinter der Mündung des keilförmigen Spaltes erzeugt, wobei die zweite Kraft beispielsweise eine Zentrifugalkraft sein kann, welcher die Fasern auf der konkaven Friktionsfläche ausgesetzt werden.

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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform wirkt übereinstimmend mit der zweiten Kraft eine dritte, von einem Hilfssaugwirkungsfeld auf der konvexen Friktionsflache» vor der Mündung des keilförmigen Spaltes erzeugte Kraft mit.

Nach einer anderen Ausführungsform ist es auch vorteilhaft, wenn die zweite Kraft durch das Saugwirkungsfeld auf der konkaven Friktionsfläche vor der Mündung des keilförmigen Spaltes erzeugt wird, wenn die erste Kraft einerseits von dem Saugwirkungsfeld auf der zweiten Friktionsfläche hinter der Mündung des keilförmigen Spaltes, andererseits durch die übereinstimmend mitwirkende Zentrifugalkraft, der die Fasern auf der konkaven Friktionsfläche ausgesetzt werden, erzeugt wird.

Zum wirksamen Abrollen des sich bildenden Garnes über die Friktionsflächen im Garnnachbildungsbereich, was die Drallgebewirksamkeit im wesentlichen erhöht, wird das sich verdrehende Garn im Garnnachbildungsbereich von einer vierten Kraft in den keilförmigen Spalt getrieben»

Die vierte Kraft kann von einem das sich bildende Garn in den keilförmigen Spalt hineindrückenden Luftstrom oder durch einen Unterdruck im keilförmigen Spalt bzw„ von dem Lultstrom und durch den Unterdruck gleichzeitig erzeugt werden. Im zweiten Fall wird der Unterdruck im keilförmigen Spalt von den zwei zusätzlichen auf den beiden Friktionsflächen im keilförmigen Spalt vorgesehenen Saugwirkungsfeldern erzeugt.

Zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens dient eine Vorrichtung, die aus einem Speisemechanismus zum

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Zuführen von Einzelfasern zu einer Friktionstragfläche von einem Paar der auf dem inneren bzw. äußeren Träger vorgesehenen und einander berührungslos so zugeordneten Friktionsflächen besteht, wobei sie einen keilförmigen Spalt bilden, in welchem die Fasern durch Friktion mit den beiden sich in diesen Spalt gegensinnig bewegenden Friktionsflächen verdreht werden, deren eine in Bezug auf die Garnbildungsstelle in der Mündung des keilförmigen Spaltes konkav und die andere konvex ist, und aus einem Garnabzugsmechanismus zum Abziehen des Garnes aus dem keilförmigen Spalt unter Ausschluß einer Drallverbreitung,

Erfindungsgemäß besteht die Vorrichtung weiterhin darin, daß auf der mindestens in einem Garnvorbildungsbereich perforierten zweiten Friktionsfläche hinter der Mündung des keilförmigen Spaltes im Garnvorbildungsbereich ein. in der Mündung des keilförmigen Spaltes scharf begrenztes Saugwirkungsfeld zum Übertragen der Fasern von der Frik~ tionstragfläche auf die zweite Friktionsfläche vorgesehen ist.

Nach einer Ausführungsform ist die zweite Friktionsfläche die Friktionsfläche des inneren Trägers, auf der das Saugwirkungsfeld hinter der Mündung des keilförmigen Spaltes vorgesehen ist.

Nach einer anderen Ausführungsform ist die zweite Friktionsfläche die Friktionsfläche des äußeren Trägers, auf der das Saugwirkungsfeld hinter der Mündung des keilförmigen Spaltes vorgesehen ist.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist die zweite Friktionsfläche die Friktionsfläche des äußeren Trägers, auf

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der das Saugwirkungsfeld hinter der Mündung des keilförmigen Spaltes vorgesehen ist, wobei auf der Friktionsfläche des inneren Trägers, die mindestens im Garnvorbildungsbereich perforiert ist, ein vor der Mündung des keilförmigen Spaltes angeordnetes Hilfssaugwirkungsfeld vorgesehen ist.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, daß die zweite Friktionsfläche die Friktionsfläche des inneren Trägers ist, auf der das Saugwirkungsfeld hinter der Mündung des keilförmigen Spaltes vorgesehen ist, wobei auf der Friktionsfläche des äußeren Trägers, die mindestens im ftarnvorbildungsbereich perforiert ist, das vor der Mündung des keilförmigen Spaltes gelegene Hilfssaugwirkungsfeld vorgesehen ist.

Zum Gewährleisten eines wirksamen Abrollens des Garnes über die Friktionsflächen im Garnnachbildungsbereich, was die Drallgebewirksamkeit im wesentlichen erhöht, ist die Ausführungsform bestimmt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß vor der Mündung des keilförmigen Spaltes zumindest in einem Teil des Garnnachbildungsbereiches eine Blasdüse zum Einbringen des sich verdrehenden Garnes in den keilförmigen Spalt angeordnet ist.

Es gibt verschiedene Varianten von Ausführungsformen mit einer Blasdüse. So ist z.B. eine der bevorzugten Ausführungsformen dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Mündung des keilförmigen Spaltes im Garnnachbildungsbereich auf der zweiten Friktionsfläche ein zusätzliches Saugwirkungsfeld zum Erzeugen eines Unterdrücke im keilförmigen Spalt vorgesehen ist. Nach einer anderen Alternative sind die beiden Friktionsflächen im Garnnachbildungsbereich unperforiert.

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Eine andere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß auf den beiden im Garnnachbildungsbereich perforierten Friktionsflächen hinter der Mündung des keilförmigen Spaltes ein zusätzliches Saugwirkungsfeld zum Erzeugen des Unterdrucks im keilförmigen Spalt vorgesehen ist.

Die dem keilförmigen Spalt zugeführten Fasern laufen unter einer zweckmäßigen Kraftwirkung im Garnbildungsbereich kreisweise in dem Sinne um, der mit dem Sinn eines das Garn im Garnnachbildungsbereich bewirkenden Drehmomente übereinstimmt. Das Drehmoment wird infolge der Abweichung des Garnes von der gedachten Verbindungslinie zwischen dem Garnbildungsbereich - d. h. der Mitte des o.a. Kreises und der Mitte des sich nachbildenden Garnes auf den den Abzugswalzen zugekehrten Randteilen der beiden Friktionsflächen hervorgerufen. Gegen diese Randteile wird das sich bildende Garn zwecks Schaffung einer ausreichenden Komponente von Friktionskräften intensiv und gesteuert gedrückt. Außer der Drehung des durch Abrollen zwischen den Friktionsflächen im keilförmigen Spalt entstehenden Garnendes wird dem Garn ein extra intensiver Drall gegeben, so daß das Spinnsystem ausreichend verdrehte Garne mit hoher Produktivität und bei sehr niedriger Umfangsgeschwindigkeit der Friktionsflächen herstellt, was einen bedeutenden Vorteil hinsichtlich der Lebensdauer der Spinnvorrichtung, der Herabsetzung des Geräuschniveaus und des Energiebedarfs darstellt.

Überraschend wurde festgestellt, daß das durch die gegenseitige Kraftinteraktion im Garnbildungs- und Garnnachbildungsbereich verdrehte Garn dem Charakter eines klassischen, auf einer Ringspinnmaschine hergestellten Garnes nahekommt. Seine hochorientxerte Struktur resultiert aus den in beträchtlichem Maß parallelisierten Fasern. Das Garn ist leicht aufdrehbar.

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Die Parameter des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Garnes ermöglichen hinsichtlich der Festigkeit, des Aussehens und der Gleichmäßigkeit eine leichte und vorteilhafte Verarbeitung zu textlien FlächengeMlden. Das Garn eignet sich insbesondere zum Herstellen von aufzurauhenden Waren, Plüschteppichen, Manchester oder dgl. Durch zweckmäßige Steuerung der Garnendrotation mit Hilfe der Kraftwirkung auf den beiden Friktionsflächen im Bereich des keilförmigen Spaltes werden auch sehr feine Garnnummern ausspinnbar, ohne daß das Garn durch den keilförmigen Spalt über seinen Eckpunkt in einen inaktiven keilförmigen Spalt hindurbhläuft.

Die Spinnvorrichtung ermöglicht es, verschiedene Stapelfasermaterialien ohne Rücksicht auf die Art, Stapellänge und Denier ohne weiters zu verspinnen.

Würde die kreisweise Bewegung der Fasern im Bereich des keilförmigen Spaltes beim Bilden des Garnendes nicht ZTireckmäßig gesteuert, könnte man voraussetzen, daß am Anfang der Garnbildung ein unbestimmtes, im wesentlichen flaches Fasergebilde entsteht, das sich über die Friktionsflächen entweder gar nicht abrollen kann oder dessen Abrollen mit unterbrochenen bzw„ lawinenartigen Schlüpfen samt Hindurchlaufen des Garnes durch den keilförmigen Spalt begleitet wird.

Das Abrollen des Garnes über die Friktionsflächen ohne beachtenswerte Schlüpfe im keilförmigen Spalt ist erst dann zu erwarten, wenn die Fasern einen im wesentlichen zylindrischen Körper von bestimmter Faserdichte und Bestimmten Durchmesser bilden. Der letztgenannte kann erst beim ausreichend verdrehten Fasergebilde bestimmt werden,

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das jedoch auf keine andere Art und Weise herstellbar ist als mit Hilfe des gesteuerten Anfangskreislaufs von zwischen die Friktionsflächen gespeisten Fasern.

Es ist vorteilhaft, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Friktionstragfläche höher ist als die der zweiten Friktionsfläche.

Einer der den Verlauf des Friktionsspinnvorganges positiv beeinflussenden Faktoren ist die Anordnung der Perforierung auf der Friktionsfläche eines oder beider Träger,

Da die Saugkraft mit Lokalwirkung auf der Friktionsfläche lediglich an den Stellen der Perforierungslöcher - aber nicht zwischen denselben - aktiv ist, gab es Bestrebungen, die Lochzahl auf der Friktionsfläche unproportioniert zu erhöhen, was jedoch einerseits die Anschaffungskosten, andererseits den zum Erzeugen der technologischen Druckluft nötigen Energiebedarf steigert. Der Verbrauch der technologischen Druckluft kann sogar die Effektivität des Spinnprozesses beeinflussen.

Deshalb bezweckt die Erfindung auch, die maximale Saugwirkung auf der Friktionsfläche der Träger bei einem gegebenen Energiebedarf zum Erzeugen von Druckluft zu erzielen.

Erfindungsgemäß wird die Perforierung mindestens einer der Friktionsflächen durch Löcher gebildet, deren Profilfläche von der Nennprofilfläche in Richtung zum Eintritt der Löcher zunimmt.

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Nach einem der bevorzugten Aus führung sToel spie Ie ist die in der Mitte der Höhe der Löcher befindliche Nennprofilfläche kleiner als die Profilfläche am Eintritt der Löcher.

Die Wand der Löcher ist vorzugsweise als Rotationsfläche ausgebildet, wobei die Erzeugende derselben eine Gerade bzw. eine Kurve, z.B., eine Bogenkurve, eventuell auch eine Kombination von geradlinigen und kurvenförmigen Abschnitten ist.

Vorzugsweise sind die Lochabstände in Längs- und Umfangsrichtung gleich bzw. in Längs- und/oder Umfangsrichtung des Trägers vorzugsweise um den Halbabstand der Löcher versetzt.

Es ist vorteilhaft, wenn in erstgenanntem Falle die minimale Entfernung zwischen den Löchern höchstens der größten Dimension der Nennprofilfläche und in letztgenanntem Falle höchstens der dreifachen Dimension der Nennprofilfläche gleicht.

Die Wände der Löcher können als eine geeignete NichtRotationsfläche, z. B. als Quadratprofil, ausgebildet sein.

Bei den bekannten Offen-End-Friktionsspinnsystemen ist die Axialspannung im Garn in dem den Vorbildungs-, den Nachbildungsbereich und die Entfernung zwischen dem Austritt aus dem keilförmigen Spalt und dem Garnabzugsmechanismus umfassenden Abschnitt verhältnismäßig niedrig. Ein aus dieser Tatsache folgender Nachteil besteht darin, daß der Drall im ausgesponnenen Garn ungenügend fixiert wird, so daß das Garn zu spontaner Zurückdrehung neigt. Um dieser unerwünschten Erscheinung abzuhelfen, arbeiten die vorer-

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wähnten Systeme mit höherer Drahtzahl, was jedoch wegen der herabgesetzten Maschinenproduktion, der Schlingenbildung im Abschnitt vor dem Abzugsmechanismus und der Drall- sowie Strukturungleichmäßigkeit nachteilig ist. Diese Mangel wirken sich stärker bei Materialien aus die einen erhöhten Drehungswiderstand aufweisen.

Aus diesem Grunde bezweckt die Erfindung weiterhin die Bedingungen zum Erzielen einer wirksamen Axialspannung des auszuspinnenden Garns zu verbessern.

Ein der darauf zielenden Paktoren ist der Charakter der Friktionsflächen.

So besteht deshalb ein der den Erfindungsgegenstand definierenden Merkmale darin, daß zumindest auf der Friktionstragfläche von den zwei Friktionsflächen zumindest im Garnnachbildungsbereich Anrauhmittel zum Erhöhen des Reibungskoeffizienten der Friktionsfläche vorgesehen sind_o Vorzugsweise sind die Anrauhmittel auf der Friktionstragfläche angeordnet.

Hinsichtlich der Friktionsbedingungen bei der Garnbildung ist es vorteilhaft, wenn die Dichte der Anrauhmittel in Richtung des Garnabzugs aus dem keilförmigen Spalt zunimmt.

Die Anrauhmittel können von verschiedenartiger Ausführung sein; so kann man beispielsweise Anrauhmittel in Form von Ringnuten, deren Dichte in Richtung des Garnabzugs aus dem keilförmigen Spalt zunimmt, von Schraubennuten, deren Steigung in derselben Richtung abnimmt bzw. den der Garndrehung srichtung entgegengesetzten Sinn aufweist, verwenden*

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Einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der arfindungsgemäßen Vorrichtung sollen fernerhin anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen beschrieben werden. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Spinneinheit, teilweise im Schnitt;

Figo 2 eine vergrößerte Vertikalschnittansicht entlang der Ebene R II der Fig. 1;

Fig. 3 eine durch die Träger im Garnvorbildungsbereich geführte Vertikalschnittansicht einer alternativen Au sführungsfοrm;

Fig. h eine durch die Träger im Garnvorbildungsbereich geführte Vertikalschnittansicht einer anderen alternativen Ausführungsform;

Fig. 5 eine vergrößerte Vertikalschnittansicht entlang der Ebene R V in Fig. i;

Fig. 6 eine durch den Garnnachbildungsbereich geführte VertikalSchnittansicht einer alternativen Ausführungsform;

Fig. 7 eine durch den Garnnachbildungsbereich geführte VertikalSchnittansicht einer anderen alternativen Ausführungsform;

Fig. 8-11 teilweise Querschnittansichten verschiedene Ausführungsformen der Perforationslöcher in der Friktionsfläche des Trägers;

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Fig. 12 - 14 teilweise Ansichten der flach abgewickelten Friktionsflächenabschnitte mit verschiedenen Perforationslochabständen;

Figo 15 eine perspektivische Ansicht der Arbeitseinheit mit Anrauhmitteln, teilweise im Schnitt;

Fig. l6 die beiden Träger in einer vergrößerten Längsschnittansicht entlang der Ebene R XVI in Fig. 15; und

Fig. 17 eine Längsschnittansicht einer anderen alternativen Ausführungsform der Träger.

Figo 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der Funktionselemente der Spinneinheit, d„ h„ einen inneren Träger 1 mit einer äußeren Friktionsfläche 2, der in Pfeilrichtung 3 drehbar und in einem äußeren gegensinnig in Pfeilrichtung 6 drehbaren Träger 4 mit einer inneren Friktionsfläche gelagert ist₀ Die beiden Friktionsflächen 2, 5 in Form der Träger 1 bzw. 4 in Form von Hohlzylindern mit zueinander parallelen, nicht dargestellten Achsen liegen so knapp, jedoch berührungslos einander an, daß sie zwei keilförmige, an ihrer Stelle in Verbindung stehende Spalte 7> 7¹ bilden, von denen der Spalt 7 zum eigentlichen Spinnvorgang bestimmt ist (Fig. 2).

In den Hohlraum des äußeren Trägers 4 ragt ein Kanal 8, durch den Fasern 9 von einer nicht dargestellten Faserauflöseeinrichtung zu einer der Friktionsflächen 2, 5 gespeist werden. Die die Fasern dem keilförmigen Spalt zuführende Friktionsfläche 2 bzw. 5 soll fernerhin als Friktionstragfläche A und die andere Fläche als zweite Friktionsfläche B bezeichnet werden.

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Aus dem Vorangehenden folgt, daß für den eigentlichen Spinnprozess jeweils der keilförmige Spalt bestimmt ist, welchem das Fasermaterial von der Friktionstragfläche zugeführt wird.

Der keilförmige Spalt 7 ist einerseits durch seine engste Stelle 10, in der die beiden Friktionsflächen möglichst nahe aneinander kommen, andererseits durch seine Mündung 11 (Fig. 2), in der unter der Wirkung der beiden Friktionsflächen 2, 5 die Verdrehung von Fasern zu Garn vor sich geht, bestimmt. Entlang des keilförmigen Spaltes 7 sind die Lage und die Breite der Mündung 11 in Abhängigkeit von dem Durchmesser des zu Garn zu verdrehenden Faserbündels variabel; dieser Durchmesser unterscheidet sich in einem Garnvorbildungsbereich I von dem in einem Garnnachbildungsbereich II (Fig. l). Der Garnvorbildungsbereich I ist ein Abschnitt des keilförmigen Spaltes ), der im wesentlichen dem Bereich der Friktionstragfläche A entspricht, welcher die Einzelfasern aus der Auflöseeinrichtung durch einen Speisekanal 8 zugeführt werden. An den Garnvorbildungsbereich I schließt sich der Garnnachbildungsbereich II an, in dem das Faserbündel zu Garn verdreht wird.

Der Speisekanal 8 ist zur Ablagerung der Fasern 9 gegen die innere Friktionsfläche 5 gerichtet, die in diesem Falle die Funktion der die Fasern der Mündung 11 des keilförmigen Spaltes 7 zuführenden Friktionstragfläche A einnimmt. In diesem Spalt 7 haufen sich die Fasern an und werden von den sich gegensinnig bewegenden Friktionsflächen 2, 5 zu Garn 12 verdreht· Dieses wird aus dem keilförmigen Spalt 7 im wesentlichen senkrecht zur Drehrichtung beider Träger 1, 4 von einen Abzugswalzenpaar 13 abgezogen und von einem nicht dargestellten Spulmechanismus zum Garn-

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körper aufgewickelte Die Drehrichtungen der beiden Abzugswalzen 13 sind mit Pfeilen 14 "bzw. 15 bezeichnet_e

Die Friktionsfläche 2 des inneren Trägers 1 ist über die ganze, die Bereiche I und II umfassende Trägerlänge mit einer Perforierung 16 versehen. Auf der Friktionsfläche - die in diesem Falle die Bolle der zweiten Friktionsfläche B spielt - ist ein im keilförmigen Spalt 7 befindliches Saugwirkungsfeld 17^. vorgesehen. Dieses in der Mündung 11 des keilförmigen Spaltes 7 scharf begrenzte und in der Regel in seiner engsten Stelle 10 endende Saugwirkungsfeld 17j ist auf der Friktionsfläche 2 durch die Mündung einer Saugdüse oder eine Öffnung 18j einer durch nicht dargestellte Mittel in Doppelkopfpfeilrichtung 20 im Hohlraum des inneren mittels Schlauche 21 an eine Unterdruckquelle anschließenden Träger 1 lagenverstellbaren Blende 19 ausgebildet„ Der innere Träger 1 übt in diesem Falle die Funktion einer perforierten an sich bekannten Saugsiebtrommel aus. Der Verlauf der Kante 22 der Blende 19 ist entweder im ganzen Abschnitt der Blende 19 mit einer nicht dargestellten Achse des inneren Trägers 1 parallel oder entspricht dem Verlauf der Breite der Mündung 11 des keilförmigen Spaltes 7» der im Garnvorbildungsbereich I breiter ist als im Garnnachbildungsbereich II.

Die aus der nicht dargestellten Auflöseeinrichtung durch den Speisekanal 8 - beispielsweise mittels Luftstroms gespeisten Fasern 9 werden auf der Friktionstragfläche A abgelagert, wo sie infolge einer von der Zentrifugalkraft erzeugten Priktions- bzw. Adhäsionskraft haften. Die Fasern werden von der Friktionstragfläche A in den keilförmigen Spalt 7 mitgenommene Im Garnvorbildungsbereich I - nach der

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Fassage durch die Mündung 11 des keilförmigen Spaltes 7 werden die Pasern durch das Saugwirkungsfeld 17j beeinflußt, welches sie von der Priktionstragflache A auf die zweite Friktionsfläche B überträgt und auf dem perforierten Abschnitt der Priktionsflache B hält, die die Fasern nach außen aus dem keilförmigen Spalt 7 mitnimmt. Nachdem die Fasern an der das Saugwirkungsfeld 17_T definierenden Mündung 11 vorbeigegangen sind, werden die freigemachten Fasern durch eine vom inneren Träger 1 erzeugte Zentrifugalkraft im wesentlichen in Radialrichtung bis zur Oberfläche der Friktionstragfläche A abgeschleudert. Diese nimmt wiederum die Fasern in den keilförmigen Spalt 7 bis hinter seine Mündung 11 mit, wo sie wieder dem Saugwirkungsfeld 17j ausgesetzt werden. Der Faserkreislauf wiederholt sich so, daß die Fasern im Bereich der Mündung 11 des keilförmigen Spaltes 7 von der Priktionstragfläche A auf die zweite Friktionsfläche B übergehen, auf der sie aus dem keilförmigen Spalt 7 austreten. Dabei gelangen sie knapp hinter der Mündung 11 wieder an die Friktionstragfläche A, so daß sie eine im wesentlichen endlose Kreisbahn zwischen den beiden Friktionsflächen 2, 5 im Bereich der Mündung 11 des keilförmigen Spaltes 7 verfolgen und sich an das im Garnnachbildungsbereich II verdrehte Offenende des Garnes

12 kontinuierlich aufballen. Wie oben erwähnt, wird das Garn 12 aus dem keilförmigen Spalt 7 von den Abzugswalzen

13 abgezogen. Der im Garn entstehende und entlang der Klemmlinie der Abzugswalzen 13 rückgehaltene Drall kehrt zum Offenende des sich bildenden Garnes zurück.

In Fig. 2 sind die am Spinnvorgang teilnehmenden Kräfte veranschaulicht. Auf der Friktionstragfläche A werden die

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Fasern durch eine von einer Zentrifugalkraft F. am äußeren

Träger 4 und an der Friktionstragfläche A erzeugten Friktionskraft gehalten,, Hinter der Mündung 11 des keilförmigen Spaltes 7 wird diese Kraft F. durch eine erste, d. h„ Saugkraft S₁ überwunden, die vom Saugwirkungsfeld 17,. hervorgerufen wird und radial zur Oberfläche der zweiten Friktionsfläche B gerichtet ist. Die Saugkraft S₁ hält die Fasern an der zweiten Friktionsfläche B, die sie nach außen aus dem keilförmigen Spalt 7 mitnimmt. Nach dem Durchgang durch die Mündung 11 werden die Fasern durch eine zweite Kraft beeinflußt, die von einer im Bereich des keilförmigen Spaltes 7 durch die Saugkraft S₁ vollständig annullierten Zentrifugalkraft F₂ erzeugt wird. Die Kraft F₂ schleudert. die Fasern im wesentlichen in Radialrichtung in Bezug auf die Friktionstragfläche A ab, wobei die Faserbewegung von derselben gehemmt wird, wobei die Fasern wieder von der durch die Zentrifugalkraft F, erzemgten Friktionskraft

beeinflußt zu werden beginnen. So verfolgen die Fasern eine ideale Kreisbahn 0, die im Bereich der Mündung 11 des keilförmigen Spaltes 7 dargestellt ist. Die Breite der Mündung 11, die von der Nummer des auszuspinnenden Garnes abhängt, wird durch die entsprechende Lage der Blende 19 eingestellt, die den Effekt des Saugwirkungsfeldes 17j im keilförmigen Spalt 7 bestimmt.

Beim Übergang der Fasern von der einen zur andern Friktionsfläche ragen die sich bildenden Faserschichten durch die Einwirkung des Garnabzuges sukzessiv übereinander, was zu deren zyklischen Doublierung und somit zur Schaffung der optimalen Bedingungen zum Ausspinnen eines strukturell vorteilhaften Garnes führt.

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Da das beschriebene Offen-End-Friktionsspinnsystem von langsamläufigem Charakter ist, was heißt, daß die Träger 1, h mit verhältnismäßig niedriger Geschwindigkeit z. B. in Bezug auf die Drehzahl von Spinnrotoren - rotieren, ist auch die Kraftwirkung der Zentrifugalkraft F₂ und insbesondere die von der Zentrifugalkraft F. erzeugte Friktionskraft verhältnismäßig gering. Eine kleinere Kraft F₂ ist für den Spinnvorgang vorteilhaft,da sie die Gegenwirkung der Saugkraft S. auf der entsprechenden Friktionsfläche nicht zu stark herabsetzt.

Dabei ist es jedoch empfehlenswert, die Wirkung der durch die Zentrifugalkraft F. erzeugten Friktionskraft, insbesondere beim Verspinnen der spezifisch leichteren Fasern, zu erhöhen. Eine solche Steigerung kann man beispielsweise durch eine höhere Umfangsgeschwindigkeit der Friktionsfläche 5 in Bezug auf die der Friktionsfläche 2 erzielen, wodurch die Zentrifugalkraft F. und somit auch die auf die Friktionsfläche 5 wirkende Friktionskraft vor der Mündung 11 des keilförmigen Spaltes 7 zunehmen.

Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung unterscheidet sich von der nach Fig„ 2 dadurch, daß der äußere Träger h gleichfalls mit der Perforierung 16 versehen ist. An der äußeren Oberfläche des äußeren Trägers h liegt eine in Doppelkopfpfeilrichtung 24 lagenverstellbare Blende 23 an. Die Öffnung 25j in der Blende 23 ist so angeordnet,daß ein Hilfssaugwirkungsfeld 26- auf der perforierten Friktionsfläche 5 vor der Mündung 11 des keilförmigen Spaltes 7 entsteht, wobei sich die Kante 27 der Öffnung 25 j der Blende 23 jm Bereich der Mündung 11 befindet. Ein luftdichter Abschnitt der Blende 23 verschleißt den Abschnitt des keilförmigen Spaltes 7 hinter seiner Mündung 11.

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Infolge der Drehung des äußeren Trägers 4 entsteht auf der Friktionsfläche 5 durch Serbstventilation des Hilfssaugwirkungsfeldes 26^ eine dritte Kraft, d. Ju Saugkraft S'-j., die übereinstimmend mit der Zentrifugalkraft F„ wirkt.

Fig. 3 entspricht einer durch den GarnvorbildungslDereich I gezogenen Querschnittansicht.

Gemäß Fig. 4 sind die Drehrichtungen 3¹ und 6¹ der Träger "bzw. 4 in Bezug auf die entsprechenden in Fig. 2 und 3 veranschaulichten Drehrichtungen 3, 6 entgegengesetzt.

Durch den Kanal 8¹ werden die Fasern auf die Friktionsfläche A gelieferte Diese !besteht in diesem Falle aus der mit einer Perforierung versehenen Friktionsfläche 2 des inneren Trägers 1. Die Blende 19 ist so eingestellt, daß sich das Hilfssaugwirkungsfeld 26_T mit der Saugkraft S'_T im Anschnitt vor der Mündung 11 des keilförmigen Spaltes befindet„

Der äußeren Oberfläche des äußeren mit der Perforierung l6 versehenen Trägers 4 ist die Blende 23 zugeordnet, an deren Arbeitsöffnung 25_T eine an eine nicht dargestellte

ünterdruckquelle angeschlossene Saugdüse 28 überdeckt. Die Arbeitsöffnung 25-r begrenzt auf der zweiten Friktionsfläche B das Saugwirkungsfeld 17j mit der Saugkraft S₁

hinter der Mündung 11 des keilförmigen Spaltes 7 in Richtung zu seiner engsten Stelle 10.

Die der Friktionstragfläche A zugeführten Fasern werden

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auf ihr durch die Saugkraft S'j des Hilfssaugwirkungsfeldes 26,. gehalten, das sich auf der Friktionsfläche 2 des inneren Trägers 1 vor der Mündung 11 des keilförmigen Spaltes 7 befindet. Nach dem Durchgang durch die Mündung werden die Fasern von der Saugkraft S₁ des Saugwirkungsfeldes 17-r und von der im Abschnitt vor der Mündung 11 des keilförmigen Spaltes 7 durch Wirkung der Saugkraft S¹γ vollständig annullierten Zentrifugalkraft F' beeinflußt.

Infolge dieser Kraftwirkung unmittelbar hinter der Mündung 11 werden die Fasern auf die zweite Friktionsfläche B übertragen, die sie aus dem keilförmigen Spalt 7 durch die von der Saugkraft S^undäer Zentrifugalkraft F erzeugte Friktionskraft mitnimmt. Vor der Mündung 11 werden die Fasern wieder der Wirkung der Saugkraft S'_T des Hilfssaugwirkungsfeldes 26j ausgesetzt. Diese Saugkraft S* überträgt die Fasern wieder auf die Friktionstragfläche A, worauf sich der Zyklus wiederholt. Die Faserbewegungsrichtung entlang der Kreisbahn 0 ist in diesem Falle in Bezug auf die in Fig. 3 dargestellte entgegengesetzt.

Nach einer praktischen Ausführungsform, die sich von der in Fig. 4 dargestellten durch Weglassen der Saugdüse 28 unterscheidet, ist die erste Kraft die durch Selbstventilation der perforierten Friktionsfläche 5 im Bereich der Mündung 11 des keilförmigen Spaltes 7 erzeugte Saugkraft.

Die von den Fasern im Garnvorbildungsbereich I verfolgte Kreisbahn 0 weist einen Durchmesser D auf, der einigemal größer ist als der Nenndurchmesser d des Garnes (Fig. 2), woraus auch die entsprechende Breite der Mündung 11 des keilförmigen Spaltes 7 folgt.

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Anw.-Akte: 7f>.868

Im Hinblick auf den Verlauf des Spinnprozesses im keilförmigen Spalt 7 befindet sich das Garn 12 im Garnnachbildungsbereich II näher seiner engsten Stelle 10 als die Masse der im Garnvorbildungsbereich I zyklisch übereinander ragenden und um die Kreisbahn 0 herumlaufenden Faserschichten.

Die Wirksamkeit der Drallgebung auf das sich bildende Garn kann durch die Wirkung einer vierten Kraft gesteigert werden.

Diese treibt das Garn im Garnnachbildungsbereich II in den keilförmigen Spalt 7 hinein, wodurch die Einwirkung der von den Friktionsflächen 2, 5 erzeugten Friktionskräfte auf die Bildung des Garndrehmoments auf die erwünschte Art und Weise gewährleistet ist.

Die vierte Kraft kann beispielsweise ein Luftstrom sein, der das sich in der Mündung II¹ des keilförmigen Spaltes 7 bildende Garn in Richtung zur engsten Stelle 10 drückt.

Ein Ausführungsbeispiel ist in Figo 1 und 5 veranschaulicht. In den Hohlraum des äußeren Trägers h ragt eine Blasdüse 29, die sich an eine nicht dargestellte Druckluftquelle anschließt und deren zur nicht dargestellten Längsachse des äußeren Trägers 4 parallel laufende Längsausmündung 30 so eingestellt ist, daß eine von der Blasdüse 29 erzeugte Druckkraft T gegen die Oberfläche des sich im keilförmigen Spalt 7 im Garnnachbildungsbereich II bildenden Garnes zielt.

So wird das sich bildene Garn - nebst einer Saugkraft S₁₁

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Anw.-Akte: 75.SC8

eines hinter der Mündung II¹ des keilförmigen Spaltes 7 befindlichen Saugwirkungsfeldes 17jj - auch vom Luftdruck beeinflußt, dessen Komponenten das sich bildende Garn in den keilförmigen Spalt 7 hinein und somit auch gegen die beiden Friktionsflächen 2 und 5 andrücken.

Infolge des Andrucks des Garnes gegen die beiden Friktionsflächen 2, 5 kann ein wirksames Abrollen desselben über diese Friktionsfläche durch ein geeignetes Verhältnis zwischen dem Durchmesser d und den Durchmessern der Friktionsflächen gewährleistet werden. Auf diese Weise wird eine wesentliche Erhöhung der Wirksamkeit der Drallgebung auf das Garn erzielt, so daß die Vorrichtung bei üblichen Drahtzahlwerten mit extra hohen Garnabzugsgeschwindigkeiten arbeiten kann.

Eine schemairische Darstellung des Garnabrollprinzips ist der Figur 5 entnehmbar, die den keilförmigen Spalt 7 in einer entlang der Ebene R V gezogenen Schnittansicht des Garnnachbildungsbereichs II zeigt. In diesem Falle ist der keilförmige Spalt 7 durch die Mündung II¹ begrenzt, die eine» Durchmesser d des Garnes 12 entspricht. Zur Veranschaulichung ist auch rlie Kreisbahn 0 mit dem Durchmesser D in der Mündung 11 des keilförmigen Spaltes 7 mit dünner Strichlinie eingezeichnet; diese Kreisbahn 0 entspricht der Schnittansicht entlang der Ebene R II in Fig. 1, d. h. dem Garnvorbildungsbereich I. Das Garn wird in den keilförmigen Spalt 7 einerseits durch die Saugkraft S₁₁ des Saugwirkungsfeldes 17J₁ angesaugt, andererseits durch die Druckkraft T der Arbeitsdruckluft eingedrückt. Deshalb befindet sich das sich bildende Garn im Bereich der beiden Friktionsflächen 2, 5 in intensiver Berührung mit diesen

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Anw.-Akte: 75.868

Flächen, wodurch entlang der Berührungslinien Friktionskräfte P. und P₂ erzeugt werden, die das Garn um seine Längsachse drehen und dieses durch das Drehmoment M intensiv nachverdrehen.

Ein in wesentlichen gleicher Effekt kann jeweils erzielt werden, wenn das Garn einer Kraft ausgesetzt wird, die es zur Berührung mit den beiden Friktionsflächen zwingt, jedoch nicht der Garndrehung entgegenwirkt.

Eine "beispielsweise dieser Absicht entsprechende Ausführungsform ist in Fig. 6 schematisch anhand einer Querschnittansicht einer nicht dargestellten Vorrichtung durch den Garnnachbildungsbereich II veranschaulicht.

Die "beiden Träger 1, h sind mit einer Perforierung 16 versehene Im inneren Träger 1, der die Funktion einer Saugsiebtrommel einnimmt, ist die Blende 19 angebracht, deren Arbeitsöffnung 18-j-j ein Zusatzsaugwirkungsfeld 17-rj im keilförmigen Spalt 7 hinter seiner Mündung 11* Degrenzt. Der Saugeffekt ist als Saugkraft S₁₁ bezeichnet.

An der äußeren Fläche des äußeren Trägers 4 im Garnnachbildungsbereich II liegt die Blende 23 an, deren Arbeitsöffnung 25-rj auf der inneren Fläche 5 des äußeren Trägers

h hinter der Mündung II.¹ des keilförmigen Spaltes 7 das Zusatzsaugwirkungsfeld 17'_ΙΤ begrenzt. Dieses ist als

Kraft S¹J₁ dargestellt.

Das sich bildende, in der Mündung II¹ des keilförmigen Spaltes 7 infolge Berührung mit den beiden Friktionsflächen

Anw^-Akte; 75.868

2,5 verdrehende Garn wird in den keilförmigen Spalt durch einen in diesem Spalt von der Saugkraft S₁₁ des Feldes 17-j-j erzeugten Unterdruck und durch die infolge Selbstventilation der Priktionsflache 5 am Felde 17¹J₁ entstehende Saugkraft S¹J₁ eingesaugt. Die Friktionsflächen 2, 5 im Garnvorbildungsbereich I können beispielsweise die in Fig. 2 oder 3 dargestellte Form aufweisen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem im wesentlichen gleichen Effekt ist in Fig. 7 gezeigt. Im Garnnachbildungsbereich II sind die beiden Friktionsflächen 2, 5 unperforiert.

Der Garnvorbildungsbereich I kann z_oB. auf den beiden Friktionsflächen 2, 5 in der Ausführung nach Fig. k ausgebildet werden.

Das sich in der Mündung Ii¹ des keilförmigen Spaltes 7 durch Berührung mit den beiden Friktionsflächen 2, 5 im Garnnachbildungsbereich II verdrehende Garn wird von der Druckkraft T des aus der Längsmündung 30 der Blasdüse 29 herausgeblasenen Arbeitsluft in den keilförmigen Spalt 7 hineingedrückt.

Durch Berührung des Garnes mit den Friktionsflächen 2, 5 entstehen Friktionskräfte P_±, P», die das Garn infolge eines Moments M im gleichen Sinn wie der Sinn der Garnbewegung um die Kreisbahn 0 nachverdrehen.

Ähnlicherweise kann eine alternative Ausführungsform ausgebildet sein, bei der ein Saugwirkungsfeld lediglich auf

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Anv.-Akte: 75.868

einer der beiden Friktionsflächen 2, 5 geschaffen oder die Saugwirkung gegen die engste Stelle 10 des keilförmigen Spaltes 7 mit Hilfe eines zusätzlichen SaugSchlauches oder dgl. konzentriert wird. Eine solche Ausführungsform, die sich insbesondere zum Nachverdrehen von extra feinen Garnsorten eignet, führt zur Erzeugung der Friktionskräfte P , P„ mit einem nachträglichen Drehmoment M zum Erteilen des Dralls auf das Garn 12. Die Kraft P. ist

eine auf die Friktionstragfläche A wirkende Friktionskraft.

Ein Vorteil eines solchen Nachverdrehens das Garnes auf den Friktionsflächen mit gleichen Charakteristiken besteht darin, daß sich das Garn mindestens im Garnnachbildungsbereich II näher der engsten Stelle 10 des keilförmigen Spaltes 7 befindet als der Lage der Mitte der Kreisbahn 0 der Fasern des Garn-Offen-Endes im Garnvorbildungsbereich

Die Friktionskraft, die die Resultierende der Friktionskräfte P., P₂ ist, kann man gleichfalls vergrößern, und zwar durch höhere Umfangsfriktion auf der Friktionstragfläche A oder durch Erhöhen der Umfangsgeschwindigkeit der Friktionstragfläche A in Bezug auf die zweite Friktionsfläche B bzw. durch eine Kombination beider Maßnahmen. Die Umfangsfriktion auf der Friktionsfläche A kann durch eine geeignete Oberflächenbehandlung wie z.B_o Sandbestrahlung, Eloxalverfahren, Plasmaspray bzw. durch Auftragen einer Schicht von Friktionsmasse, z. B₀ Vulcollan, techn. Kautschuk oder dergleichen gesteigert werden.

Durch eine solche Maßnahme nimmt die Friktionskraft P^

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Anw.-Akte: 75.868

zu und die Resultierende der Friktionskräfte P., P„ drückt mit höherer Kraft gegen die Friktionsfläche 2, 5 der Träger 4 bzw. 1, wodurch ein noch wirksameres Abrollen des Garnes in der Mündung II¹ des keilförmigen Spaltes 7 erfolgt.

Die Figuren 8 his 11 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Perforierungen von Friktionsflächen des einen oder der beiden Träger 1, 4 jeweils im Querschnitt des betreffenden Trägers. Nach einem Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Schnitt durch die Friktionsflächen 2 des Trägers 1 mit Blende 19 im Garnvorbildungsbereich I.

Die Perforierung 16 besteht aus Löchern 31, die durch den Eintritt 32, Austritt 33, eine durch einen zur nicht dargestellten Achse des Loches 31 senkrechten Schnitt definierte Profilfläche 34, eine sog. Nennprofilfläche 35, die am geringsten von allen Profilflächen ist, und durch eine Wand 36 des Loches 31 gebildet sind.

Gemäß Fig. 8 ist die Nennprofilfläche 35 am Austritt 33 vorgesehen, wobei die Wand 36 eine Rotationsfläche ist, deren Erzeugende eine Bogenkurve 37a ist. Auf der Friktionsfläche 2 wirkt an den Stellen der Eintritte 32 der Löcher 31 die Saugkraft S₁.

Vom Gesichtpunkt der Herstellung ist es vorteilhaft, wenn die Profilflächen 34 durch einen Kreis definiert sind.

Fig. 9 zeigt Löcher 31, deren Nennprofilfläche 35 sich in der Hälfte der Lochhöhe befindet, wobei die Profilfläche

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Anw,-AJcte: 75.S68

von dem mittleren durch die Nennprofilfläche 35 definierten Teil an bis zum Eintritt 32 bzw. zum Austritt zunimmtc Die Wand 36 ist wiederum eine Rotationsfläche, deren Erzeugende eine Bogenkurve 37b ist.

Fig. iO stellt die Löcher 31 dar, deren Nennprofilfläche 35 am Austritt 33 vorgesehen ist, wobei die Wand 36 eine Rotationsfläche ist, deren Erzeugende aus einigen geraden Abschnitten 37c besteht.

Die Erzeugende kann eventuell auch eine aus mindestens einem Bogen und mindestens einem geraden Abschnitt bestehende Linie sein.

Fig. 11 zeigt Lücher 31, deren Nennprofilfläche 35 sich im mittleren Teil der Lochhöhe befindet. Die Wand 36 ist eine Rotationsfläche, deren Erzeugende aus mehreren geraden Abschnitten 37d besteht.

Ein Vorteil der Löcher 31 der Perforierung l6 liegt darin, daß die Arbeitsluft durch die Löcher 31 auf deren maximalen Profilflache eingesaugt wird, so daß bei einem gegebenen Luftdurchfluß eine Vergrößerung der aktiven Saugfläche der Träger 1 und 4 erzielt werden kann.

Der Bildung einer Friktionsfläche mit maximaler Saugwirkung dient auch eine zweckmäßige Verteilung der Löcher der Perforierung 16 auf der Oberfläche eines oder beider Träger 1, 4 (Fig. 12 bis 14).

Es ist vorteilhaft, wenn die Abstände t der Löcher 31 auf der Friktionsfläche eines oder beider Träger 1, h in

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Längs- sowie Umfangsrichtung gleich sind, wie es in Figur 12, die einen Abschnitt der flach abgewickelten Friktionsfläche 2 des Trägers 1 darstellt, mit Pfeilen 38 bzw. 39 bezeichnet ist.

Eine andere zweckmäßige Verteilung der Löcher 31 ist in Figo 13 gezeigt, nach der die Abstände t der Löcher 31 in Längsrichtung 38 und 0,5 t versetzt sind.

Eine Perforierung 16 mit unrunden Löchern ist in Fig. dargestellt»

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Abstände t der Löcher 31 in Längs-, Umfangsrichtung 38 bzw. 39 oder in beiden Richtungen so angeordnet sind, daß zwischen den benachbarten Löchern 31 eine minimale Entfernung besteht, die jedoch nicht größer sein soll als der Durchmesser bzw. die größte Dimension der Nennprofilfläche 35·

Gemäß Fig. 9 gleicht diese Entfernung 40 zwischen den Löchern 31 dem Durchmesser der Nennprofilfläche 35.

Eine vorteilhafte Anordnung vom Gesichtspunkt der Erzielung der maximalen aktiven Fläche mit Saugwirkung bei kreisförmigen Löchern 31 ist in Fig. 8 und 10 veranschaulicht, wobei die Löcher 31 auf der Friktionsfläche 2 durch die Kante 41 begrenzt sind.

Der Übergang zwischen den Löchern 31 kann auch abgerundet bzw. allmählich sein.

Beim Abstand t der nach Fig. 13 versetzten Löcher 31 kann man die minimale Entfernung 40 zwischen den Löchern 31

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Am*.-Akte: 75.868

in Längs-, Umfangsrichtung 38 bzw. 39 oder in beiden Richtungen bis zum Dreifachen der Dimension der Nennprofilf lächert 35 (siehe Fig. 11) vergrößern.

Zum Herabsetzen von tibergangsverlusten kann man bei der Herstellung an den Kanten der Blende 19 geeignete Abschrägungen h2 (Fig. 8) vorsehen.

Durch die vorerwähnten einfachen Anordnungen der Löcher und deren zweckmäßige Verteilung über die Friktionsfläche eines oder beider Träger 1, 4 kann die Saugwirkung fast über die ganze Friktionsfläche bei einer minimalen Zahl von Löchern 3i der Perforierung 16 und somit bei minimalem Verbrauch der Unterdruck-Arbextsluft gleichmäßig verteilt werden.

Die Perforierung 16 kann leicht mit Hilfe von konventionellen Herstellungsmitteln gefertigt sein.

Es ist vorteilhaft, wenn im Abschnitt C-D (Fig₀ 15), der den Garnvorbildungsbereich I, den Garnnachbildungsbereich II und die Entfernung zwischen dem Austritt aus dem keilförmigen Spalt 7 und der zwischen den Abzugswalzen 13 bestehenden Klemmlinie umfaßt, eine dem Garnabzug entgegenwirkende Friktionskraft im wesentlichen erhöht wird, die während des Spinnvorgangs die richtige Lage des Endes des sich im keilförmigen Spalt bildenden Garnes gewährleisten.

Eine solche Erhöhung der Friktionskraft ist durch insbesondere auf der Friktionstragfläche A vorgesehene Anrauhmittel erzielbar.

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Ai'w.-Akte: yy.i

Fig. 16 zeigt eine entlang der Ebene R XVI in Fig. 15 gezogene Längsschnittansicht der beiden Träger 1, 4. Auf der Friktionstragfläche A sind Ringnuten 44 in gleichen Abständen voneinander vorgesehen.

Fig. 17 zeigt eine entsprechende Ansicht wie in Fig. l6, wobei die Dichte der Ringnuten 44· in der mit Pfeil 45 angedeuteten Garnabzugsrichtung zunimmt.

Zum Zwecke der Erhöhung der in Längsrichtung wirkenden Friktionskraft zwischen des sich bildenden Garnes und der Friktionsflächen der Träger nimmt die Dichte der Anrauhmittel in der Garnabzugsrichtung zu.

Die Anrauhmittel können verschiedenartig gefertigt sein. Vorzugsweise sind sie als kreis- oder schraubenförmige Nuten, Einschnitte bzw. durch eine geeignete Oberflächenbehandlung - wie oben erwähnt - ausgebildet.

Um eine geforderte Axialspannungsstufe des abzuziehenden Garnes erzielen zu können, ist es vorteilhaft, wenn die Anrauhung in Richtung des Abzugs des Garnes aus dem keilförmigen Spalt zunimmt. Zu diesem Zweck soll die Dichte der Anrauhmittel, z. B. der Ringnuten, in Garnabzugsrichtung steigen. Beim Einsatz der schraubenförmigen Nuten nimmt die Steigung der Nuten in Garnabzugsrichtung ab.

Die Funktionsbestandteile der Vorrichtung wurden in der obigen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen lediglich vom Gesichtspunkt des Verständnisses des Erfindungsgegerstandes dargelegt bzw. veranschaulicht. Nach den einzelnen Ausführungsbeispielen wurden die Träger der Frik-

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tionsflachen als parallelachsige Zylinder dargestellt. Nichtsdestoweniger ist es auch möglich - ohne ,vom Erfindung sgegenstand abzuweichen -■ konische Körper zu verwenden, so daß beispielsweise mindestens eine der Friktionsflächen auf einem als konischen Hohlkörper ausgebildeten Träger vorgesehen ist«,

Ferner ist nach den Ausführungsbeispielen die Fuge zwischen den Zylindern an der engsten Stelle des keilförmigen Spaltes über die Gesamtlänge der Zylinder gleich. Der Erfindungsgegenstand besteht auch darin, diese Fuge sowohl bei den Zylindern als auch bei den konischen Körpern variabel zu gestalten. So ist es z.B_e vom Gesichtspunkt des Spinnprozesses vorteilhaft, wenn sich diese Fuge zwischen den Friktionsflächen mindestens an der engsten Stelle des keilförmigen Spaltes in Garnabzugsrichtung verjüngt. Obwohl solche Ausführungen nicht in den Zeichnungen dargestellt sind, sind sie vom Gesichtspunkt des Erfindungsgegenstandes naheliegend«

Außerhalb des Rahmens des Erfindungsgegenstandes liegt es auch nicht, wenn die Kreisbahn 0 von Fasern im Garnvorbildungsbereich durch Wirkung der oben beschriebenen ersten und zweiten Kraft ausgebildet wird, wenn mindestens eine dieser Kräfte durch die Wirkung einer von einem Druckeffektfeld über die Perforierung der Friktionsflächen durch mittels einer der erwähnten Friktionsflächen von der anderen Seite im Bereich des keilförmigen Spaltes knapp anliegenden Düse gelieferte Druckluft erzeugten Druckkraft entsteht, wobei die Begrenzung des vorerwähnten Feldes durch die erforderliche Wirkung der ersten und zweiten bzw. auch einer dritten Kraft zum Schaffen der erwähnten Kreisbahn gegeben ist.

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-Α.*te: 7"5.868

Der Antrielb und die eigentliche Ausführung der einzelnen Punktionsteile der Vorrichtung, die hier weder beschrieben noch veranschaulicht wurden, sind beispielsweise der DS-OS Nr₀ 2 809 599 entnehtnbar.

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Claims

Anw.-Akte: 75.868 ilc Mai 1979

PATENTANSPRÜCHE :

1. Verfahren zum Friktionsspinnen von Garn nach dem Offen-End-Prinzip, hei dem kontinuierlich gespeiste Einzelfasern auf eine auf einem umlaufenden Träger vorgesehene Friktionstragfläche abgelegt werden, die die Fasern in die Mündung eines keilförmigen Spaltes mitnimmt, der zwischen der erwähnten Friktionsfläche und einer zweiten auf einem zweiten umlaufenden Träger vorgesehenen und sich in diesem Spalt in Gegenrichtung in Bezug auf die erstgenannte Friktionstragfläche bewegenden Friktionsfläche ausgebildet ist, wobei die Fasern in der Mündung des keilförmigen Spaltes durch Berührung mit der konvexen und der konkaven Friktionsfläche zu einem aus dem keilförmigen Spalt unter Ausschluß einer Drallverbreitung abzuziehenden Garn verdreht werden, dadurch gekennzeichnet , daß die von der Friktionstragfläche dem keilförmigen Spalt zugeführten Fasern mindestens in einem Bereich der Garnvorbildung, an welchen ein Bereich der Garnnachbildung anschließt, unmittelbar hinter der Mündung des keilförmigen Spaltes durch Wirkung einer ersten Kraft auf die zweite Friktionsfläche übertragen werden, von der sie nach Verlassen des keilförmigen Spaltes durch Wirkung einer zweiten Kraft wiederumg auf die Friktionstragfläche vor die Mündung des keilförmigen Spaltes übertragen werden.

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Anw.-Alctc: 75 ο

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kraft von einem Saugwirkungsfeld auf der zweiten Friktionsfläche hinter der Mündung des keilförmigen Spaltes erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kraft durch eine Zentrifugalkraft erzeugt wird, welcher die Fasern auf der konkaven Friktionsfläche ausgesetzt werden,,

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit der zweiten Kraft eine dritte, von einem Hilfssaugwirkungsfeld auf der konvexen Friktionsfläche vor der Mündung des keilförmigen Spaltes erzeugte Kraft übereinstimmend mitwirkt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kraft durch das Saugwirkungsfeld auf der konkaven Friktionsfläche vor der Mündung des keilförmigen Spaltes erzeugt wird,

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das sich verdrehende Garn im Garnnachbildungsbereich von einer vierten Kraft in den keilförmigen Spalt getrieben wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Kraft von einem das sich bildende Garn in den keilförmigen Spalt hineindrückenden Luftstrom erzeugt wird.

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Anw.-Akte: 75„868

β Verfahr en. nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die vierte Kraft durch einen Unterdruck im keilförmigen Spalt erzeugt wird_o

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Kraft von dem Luftstrom und gleichzeitig durch den Unterdruck im keilförmigen Spalt erzeugt wird«

10. Verfahren nach den Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß der Unterdruck durch zusätzliche auf den beiden Friktionsflächen im keilförmigen Spalt angeordnete Saugwirkungsfelder erzeugt wird.

11. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 und zumindest einem der Ansprüche 2 bis 10, bestehend aus einem Speisemechanismus zum Zuführen von Einzelfasern zu einer Friktionsfläche von einem Paar der auf dem inneren bzw. äußeren Träger vorgesehenen und einander berührungslos so zugeordneten Friktionsflächen, daß sie einen keilförmigen Spalt ausbilden, in dem die Fasern durch Friktion mit den beiden sich in diesem Spalt gegensinnig bewegenden Friktionsflächen verdreht werden, deren eine in Bezug auf die Garnbildungsstelle in der Mündung des keilförmigen Spaltes konkav und die andere konvex ist, und aus einem Garnabzugsmechanis-Hius zum Abziehen des Garnes aus dem keilförmigen Spalt unter Ausschluß einer DrallVerbreitung, dadurch g e kennz ei ohne t, daß auf der mindestens in einem Garnvorbildungsbereich (i) perforierten zweiten Friktionsfläche (B) hinter der Mündung (ll) des keilförmigen Spaltes (7) im Garnvorbildungsbereich (i)

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ein in der Mündung (ll) des keilförmigen Spaltes (7) scharf begrenztes Saugwirkungsfeld (l7j) zum Übertragen der Fasern von der Friktionstragfläche (A) auf die zweite Friktionsfläche (B) vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Friktionsfläche (B) die Friktionsfläche (2) des inneren Trägers (l) ist, auf der das Saugwirkungsfeld (l7j) hinter der Mündung (ll) des keilförmigen Spaltes (7) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Friktionsfläche (B) die Friktionsfläche (5) des äußeren Trägers (k) ist, auf der das Saugwirkungsfeld (l7j) hinter der Mündung (ll) des keilförmigen Spaltes (7) vorgesehen ist.

Ik, Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Friktionsfläche (B) die Friktionsfläche (5) des äußeren Trägers (4) ist, auf der das Saugwirkungsfeld (l7j) hinter der Mündung (ll) des keilförmigen Spaltes (7) vorgesehen ist, wobei auf der Friktionsfläche (2) des inneren Trägers (l), die mindestens im Garnvorbildungsbereich (i) perforiert ist, ein vor der Mündung (ll) des keilförmigen Spaltes (7) angeordnetes Hilfssaugwirkungsfeld (26,.) vorgesehen ist.

ο Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Friktionsfläche (B) die Friktionsfläche (2) des inneren Trägers (l) ist, auf der das Saugwirkungsfeld (l7j) hinter der Mündung

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(ll) des keilförmigen Spaltes (7) vorgesehen ist, wobei auf der Friktionsfläche (5) des äußeren Trägers (4), die mindestens im Garnvorbildungsbereich (i) perforiert ist, das vor der Mündung (ll) des keilförmigen Spaltes (7) angeordnete Hilfssaugwirkungsfeld (26-J-) vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß vor der Mündung (ll¹) des keilförmigen Spaltes (7) - zumindest in einem Teil des Garnnachbildungsbereiches (ll) - eine Blasdüse (29) zum Eindrücken des sich verdrehenden Garnes (12) in den keilförmigen Spalt (7) angeordnet ist.

17· Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Mündung (ll¹) des keilförmigen Spaltes (7) im Garnnachbildungsbereich (ll) auf der zweiten Priktionsflache (B) ein zusätzliches Saugwirkungsfeld (i7jj) zum Erzeugen eines Unterdrucks im keilförmigen Spalt (7) vorgesehen ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Friktionsflächen (2; 5) im Garnnachbildungsbereich (ll) unperforiert sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß auf den beiden im Garnnachbildungsbereich (ll) perforierten Friktionsflächen (2;5) hinter der Mündung (ll¹) des keilförmigen Spaltes (7) ein zusätzliches Saugwirkungsfeld (l7y> ¹^j₁) zum Erzeugen des Unterdrucks im keilförmigen Spalt (7) vorgesehen ist.

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20. Vorrichtung nach Anspruch 11, und zumindest einem der Ansprüche 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforierung (l6) mindestens einer der Friktionsflächen (2; 5) als Löcher (31) ausgebildet ist, deren Profilfläche (34) von der Nennprofilfläche (35) in Richtung zum Eintritt (32) der Löcher (3I) zunimmt.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Mitte der Höhe der Löcher (31) befindliche Nennprofilfläche (35) kleiner ist als die Profilfläche (34) am Eintritt (32) der Löcher (3i).

22. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 20 und 21, dadurch gekennzeichnet , daß die Wand (36) der Löcher (31) als Rotationsfläche ausgebildet ist.

23ο Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß die Erzeugende der Rotationsfläche eine Bogenkurve (37a; 37b) ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (t) der Löcher (31) in Längsrichtung (38) und in Umfangsrichtung (39) des Trägers gleich sind.

25. Vorrichtung nach Anspruch 11 und einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet , daß die Abstände (t) der Löcher (31) in Längsrichtung (38) des Trägers versetzt sind.

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26. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (t) der Löcher (3l) in Umfangsrichtung (39) des Trägers versetzt sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet , daß die minimale Entfernung (40) zwischen den Löchern (31) höchstens der größten Dimension der Nennprofilfläche (35) gleicht.

28. Vorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche 25 und 26, dadurch gekennzeichnet , daß die minimale Entfernung (40) zwischen den Löchern (31) höchstens der dreifachen Dimension der Nennprofilflächen (35) gleicht,

29. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest auf der Friktionsfläche ( 2 ) von den zwei Friktionsflächen (2; 5) zumindest im Garnnachbildungsbereich (il) Anrauhmittel (43) zum Erhöhen des Reibungskoeffizienten der Friktionsfläche vorgesehen sind.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet , daß die Dichte der Anrauhmittel (43) in Richtung des Garnahzugs aus dem keilförmigen Spalt (7) zunimmt.

31. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Anrauhmittel (43) durch Ringnuten (44) gebildet sind.

§098A7/07ld

Anw.-Akfc^: 75.868

32. Vorrichtung nach den Ansprüchen 30 und 31» dadurch
gekennzeichnet , daß die Dichte der
Ringnuten (44; 44¹) in Richtung des Garnabzuge aus
dem keilförmigen Spalt (7) zunimmt»

33. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet , daß die Anrauhmittel (43) schraubenförmige Nuten sindo

34. Vorrichtung nach Anspruch 33» dadurch gekennzeichnet , daß die Steigung der schraubenförmigen Nuten in Richtung des Garnabzugs abnimmt.

ο Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Friktionstragflächen (a) höher ist als die der zweiten Friktionsfläche (B).

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