DE2921515C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Garn durch spindelloses Spinnen, bei der ein die Spinnstelle kontinuierlich durchlaufendes Faserband aus in Garnabzugsrichtung parallel orientierten Stapelfasern zunächst eine Einheit zum Abspeizen der Faserenden und anschließend ein rotierendes Falschdrallelement durchläuft.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 20 42 387 bekanntgeworden. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden mittels einer elektrischen Hochspannung Faserteile aus dem Faserband abgespreizt und durch pneumatische Dralldüsen um den Fadenkern herumgewickelt, nachdem zuvor dem Fadenkern ein Falschdrall erteilt worden ist. Nach dem Verlassen des Falschdrallelementes dreht sich der Faden teilweise wieder auf, wird jedoch durch die Verschlingung der um den Fadenkern herumgewickelten Faserteile am vollständigen Aufdrehen gehindert. Der so erzeugte Faden hat eine vollkommen unregelmäßige Drehungsstruktur, die aber sowohl über den gesamten Querschnitt als auch über die Länge verteilt ist. Der Faden weist daher im äußeren Erscheinungsbild eine einheitliche Struktur auf, hat aber trotz dieses Erscheinungsbildes keine hohe Qualität. Denn hochqualitative Garne besitzen eine regelmäßige Drehungsstruktur.

Ein Garn, welches aus falsch gezwirnten Fasern im Kern und pneumatisch um diese gewickelten Außenfasern besteht, ist aus der DE-OS 24 16 880 bekanntgeworden. Wenn die Zahl der Außenfasern bestimmte Werte überschreitet, stören die Außenfasern einander, und es wird schwierig, die Außenfasern in einem voneinander getrennten Zustand mit dem Bündel der falsch gezwirnten Fasern zu vereinigen, um ein umhülltes Garn einer homogenen Struktur zu erhalten. Diese Art der Herstellung führt bei geringer Zahl von Außenfasern zwar zu einer regelmäßigen Drehungsstruktur, aber wegen der geringen möglichen Zahl von Außenfasern nicht zu einem festen Garn, also nicht zu einem Qualitätsgarn. Darüber hinaus führt die pneumatische Umwicklung des Garnes zu Faserverlusten. Energetisch ist dieses Verfahren nicht besonders günstig.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile des Standes der Technik. Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine sehr einfache und energetisch günstige Möglichkeit für ein spindelloses Spinnen zu schaffen, bei dem ein besonders hochwertiges, kringelfreies Garn ohne Faserverluste hergestellt wird und bei dem dem Faserband ein echter Drall kontinuierlich erteilt wird.

Die Erfindung besteht darin, daß die Einheit zum Abspreizen der Faserenden ein rotierendes Umspinndrallelement ist, daß das Umspinndrallelement gleichsinnig mit dem Falschdrallelement umläuft und daß die Geschwindigkeit des Umspinndrallelementes höher ist als die des Falschdrallelementes.

Bei dieser Vorrichtung werden durch die Falschdrallgebung die Anfänge der einzelnen Stapelfasern in Richtung der Falschdrallerteilung und deren Enden in entgegengesetzter Richtung orientiert, sie treten dabei zum Teil aus dem eingedrehten Band aus. Diese aus dem Faserband ausgetretenen Enden werden dann von dem Umspinn-Drallelement erfaßt und angehoben, teilweise aus dem Faserverband gelöst, umorientiert und im Sinne eines echten Dralls an das Faserband angelegt, was durch die höhere Geschwindigkeit des Umspinn-Drallelementes möglich wird. Dabei erhält das in Herstellung befindliche Garn nicht nur den genannten echten Drall durch die umorientierten Fasern, sondern zusätzlich auch noch einen echten Drall durch den noch vorhandenen und sich rückläufig bildenden Falschdrall. Auf diese Weise entsteht ein hochqualitatives Garn mit vollkommen regelmäßiger Drehungsstruktur aus parallel orientierten Stapelfasern mit einem Echtdrall, bei dem die Parallelität der Fasern nicht gestört ist. Die Qualität des hergestellten Garnes übertrifft die Qualität der bisher bekannten spindellos hergestellten Garne bei weitem und kommt der Qualität eines klassisch hergestellten Ringspinngarnes zumindest gleich.

Das ist wesentlich auch darauf zurückzuführen, daß sich die Faserenden während der Garnbildung um die Garnachse frei drehen können, wodurch das Entstehen von jeglichen Innenspannungen vermieden wird, die sonst das Kringeln des Garnes verursachen. Das betrifft alle Garnarten im gesamten Feinheitsbereich von gekämmten Baumwollgarnen bis zu groben Teppichgarnen, wobei die Verarbeitung sowohl von Natur- als auch Chemie-Stapelfasern unterschiedlicher Stapellänge leicht möglich ist.

Anpassungen an die verschiedenen Garnsorten werden dadurch möglich, daß die Geschwindigkeit der Falschdrallerteilung und des Umspinnens unabhängig voneinander regelbar sind.

Dabei kann es zweckmäßig sein, daß das Falschdrallelement ein mit einer Fadenklemme ausgestattetes Rohr ist. Dieses ist eine einfache Bauform, die einfach herstellbar und energetisch günstig anzutreiben ist.

Sollen Kurzfasern ausgesondert werden, ist es zweckmäßig, wenn das Umspinndrallelement mit radialen Öffnungen versehen ist, vorzugsweise Langlöchern der Länge abzuscheidender Kurzfasern.

Bei diesen Ausführungsformen ist es zweckmäßig, wenn das Umspinndrallelement von einem Absauggehäuse umgeben ist.

Eine andere zweckmäßige Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß das Umspinndrallelement mit einem Umspinnkanal versehen ist, daß das Umspinndrallelement in einem durch eine Trennwand unterteilten Gehäuse untergebracht ist und daß der Umspinnkanal die Gehäuseteile verbindet. Bei dieser Ausführungsform läßt sich die pneumatische Kurzfaserabscheidung sehr gut mit einem mechanischen Drallelement kombinieren.

Bei dieser Ausführungsform ist es besonders vorteilhaft, wenn das eine Gehäuseteil an eine Druckmediumzuführung, das andere an eine Druckmediumabführung angeschlossen ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß zur Bildung der Druckmediumströmung im Umspinnkanal der Umspinn-Drallkörper schaufelartige, in einen Druckmedium-Arbeitsraum hineinragende Trennwandprofile aufweist, welche in einem strömungsfördernden Winkel zur Längsachse des Umspinndrallkörpers angeordnet sind.

Weiter kann es zweckmäßig sein, wenn der Umspinnkanal im Umspinndrallelement sich von einer Stirnseite in radial verlaufende Lüftungsöffnungen erstreckt.

Für die Herstellung eines Qualitätsgarnes ist es besonders vorteilhaft, wenn die Geschwindigkeiten des Falschdrallelementes und des Umspinnelementes jede für sich regelbar sind.

Das Wesen der Erfindung und nähere Einzelheiten sind nachstehend anhand von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen, die teilweise perspektivisch vereinfacht gezeichnet sind, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Spinneinheit,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Falschdrallelement,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Umspinn-Drallelementes mit Längsöffnungen,

Fig. 4, 4A und 4B Querschnitte durch ein Kopfstück eines Umspinn-Drallelementes längs der Linie A-A in Fig. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein Umspinn-Drallelement mit einem Unterdruckgehäuse zur Zentralabsaugung von Kurzfasern,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch das Umspinn-Drallelement,

Fig. 7 einen Querschnitt durch eine mit Trennwänden versehene Druckluft-Umspinn-Dralldüse,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Umspinn-Drallelementes mit einer Druckluft-Vordralldüse,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Umspinn-Drallelementes mit vorgeschalteter Druckluft-Vordralldüse, als Variante zu Fig. 8,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines Umspinn-Drallelementes mit einem Zylinder mit radialen Bohrungen,

Fig. 11 einen teilweisen Längsschnitt durch ein Umspinn- Drallelement mit abwechselnd angeordneten Saug- und Druckluftöffnungen,

Fig. 12 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße, mit Druckmedium arbeitende Spinneinheit,

Fig. 13 einen schematisch dargestellten Querschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 12,

Fig. 14 einen Querschnitt durch eine zweite erfindungsgemäße Spinneinheit, bei der die Druckmediumströmung durch rotierende Trennwand-Profile eines Umspinn-Drallkörpers hervorgerufen wird,

Fig. 15 einen Querschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 14,

Fig. 16 einen Querschnitt durch eine perspektivisch dargestellte dritte erfindungsgemäße Spinneinheit, bei der die Druckmediumströmung durch ein mit Lüftungsöffnungen versehenes Kopfstück des Umspinn-Drallkörpers hervorgerufen wird,

Fig. 17 einen Querschnitt entlang der Linie C-C in Fig. 16 mit einem zusätzlich dargestellten Gehäuse,

Fig. 18 einen Querschnitt durch ein Umspinn-Drallkörper mit beidseitig angeordneten Trennwand-Ablenkprofilen,

Fig. 19 bis 21 Querschnitte durch den Umspinn-Drallkörper mit unterschiedlich ausgeführten Profilen eines Umspinnkanals.

Die erfindungsgemäße Spinneinheit der Fig. 1 besteht aus einem in Pfeilrichtung rotierenden Falschdrallelement 1, durch welches die Stapelfasern eines Faserbandes 2 einen Falschdrall erhalten. Dem Falschdrallelement 1 ist in Richtung des Faserbanddurchganges ein vom Faserband 2 zu durchlaufendes Umspinn-Drallelement 3 vorgeschaltet, das in gleicher Richtung, wie das Falschdrallelement 1, jedoch mit höherer regelbarer Geschwindigekeit rotiert. An der Eintrittsöffnung des Umspinn-Drallelementes 3 ist ein Kopfstück 4 mit Lüftungsöffnungen 5 angeordnet, durch die Luft zusammen mit Verunreinigungen von der Oberfläche des Faserbandes abgesaugt wird. Der Innenraum 13 (Fig. 4) des Umspinn-Drallelementes 3 ist mit Umspinnrillen 6 versehen. Falls eine Abscheidung von kurzen Stapelfasern aus dem Faserband erfolgen soll, beispielsweise bei der Herstellung von "gekämmten" Garnen aus einem Streichgarnmaterial, dann wird das Umspinn-Drallelement 3 mit radialen Längsöffnungen 7 versehen (Fig. 3), durch welche die kurzen Stapelfasern und Verunreinigungen abgeführt werden. Die Länge 3 der radialen Öffnungen 7 entspricht der vorbestimmten Länge der abzuscheidenden Kurzstapelfasern. Vorteilhaft ist es, wenn in diesem Fall das Umspinn-Drallelement 3 in Fig. 5 in einem Gehäuse 9 angeordnet ist, durch dessen Längsöffnungen 7 sowohl die Kurzstapelfasern als auch Verunreinigungen in Pfeilrichtung abgeschieden und durch einen Luftstrom aus der Spinneinheit abgeführt werden.

Das Umspinn-Drallelement 3 kann gemäß Fig. 7 durch eine Druckluft-Umspinn-Dralldüse 10 ersetzt werden, bei welcher die Druckluft in Richtung des mit Falschdrall verdrillten Faserbandes 2 durch Trennwände 11 in Falschdralleinrichtung orientiert wird. Zusätzlich können die schaufelartigen Trennwände 11 ebenfalls in Richtung der Falschdrallgebung rotieren. Dem Umspinn-Drallelement 3 kann auch eine Druckluft-Vordralldüse 28 in Richtung des Faserbanddurchganges vorgeschaltet werden, wobei sie zum Anheben der Stapelfaserenden aus dem mit Falschdrall verdrillten Faserband 2 und zu deren Einführung in die Umspinnrillen 6 des Umspinn-Drallelementes 3 verwendet wird. Die Umspinnrillen 6 können verschiedene Querschnitte aufweisen und sind entweder in Gegenrichtung zur Drehung des Umspinn-Drallelementes 3, tangential zur Oberfläche des Faserbandes 2 ausgerichet, so daß sie in einer Drallrichtung verwendet werden können, oder sind sie radial zur Oberfläche des zu umspinnenden Faserbandes 2 ausgerichtet, so daß sie für beide Drallrichtungen verwendet werden können. Die Umspinnrillen 6 können gemäß Fig. 4B auch durch parallel mit dem durch Falschdrall verdrillten Faserband 2 gespannten Stahlsaiten 12 ersetzt werden, welche im Innenraum 13 des Umspinn- Drallelementes 3 geführt werden.

Demnach besteht die erfindungsgemäße Spinneinheit aus mindestens zwei voneinander unabhängig, jedoch sich funktionell ergänzenden Elementen, nämlich aus dem Falschdrallelement 1, welches dem Faserband 2 einen Falschdrall durchgehend erteilt, und aus dem kontinuierlich arbeitenden Umspinn-Drallelement 3, welches sich gegenüber dem Falschdrallelement 1 in gleicher Richtung, jedoch mit immer abweichender, wesentlich höherer Geschwindigkeit dreht. Ferner kann das Falschdrallelement 1 mit einer Fadenklemme 15 versehen sein (Fig. 2), das um einen im Falschdrallelement 1 angeordneten Zapfen 16 schwenkbar ist. Durch die Drehung des Falschdrallelementes 1 entsteht ein Zentrifugalkraft, die in Fig. 2 an den Fadenklemmen 15 in Pfeilrichtung angedeutet ist. Durch diese Zentrifugalkraft wird das durch das Falschdrallelement 1 hindurchlaufende Faserband 2 an die im Inneren des Falschdrallelementes 1 vorgesehene Klemmgegenfläche 15 o angedrückt. Dadurch wird der Falschdrall direkt auf das zusammengedrückte Faserband 2 übertragen, ohne daß dabei das zu Garn umsponnene Faserband 2 in seinem Durchgang zu einer nicht dargestellten Kreuzspule gehindert wird, auf welche das Garn 14 ausgewickelt wird. Erfindungsgemäß kann die Oberfläche des Faserbandes 2 gemäß Fig. 6 mit Fasern mindestens eines zusätzlichen Stapelfaserbandes 17 spiralförmig umwickelt werden. In diesem Fall wird das Garn 14 durch das Umspinnen des Stapelfaserbandes 17 gebildet und das Faserband 2 kann aus beliebig langen Stapelfasern unterschiedlicher Faserarten, gegebenenfalls auch aus Endlosfasern bestehen.

Zur Erhöhung des Wirkungsgrades beim Aufrichten der Stapelfaserenden, die immer in Gegenrichtung zur Drehung des Umspinn- Drallelementes 3 orientiert sind, ist gemäß Fig. 6 ein Innenkörper 18 im Umspinn-Drallelement 3 mit den Umspinnrillen 6 und aus einem Material ausgebildet, welches durch Reibung der rotierenden Fasern eine elektrostatische Ladung erzeugt. Dadurch werden die Stapelfaserenden des durch Falschdrall verdrillten Faserbandes 2 an die Innenoberfläche des mit den Umspinnrillen 6 versehenen Umspinn- Drallelementes 3 angezogen.

Die aus dem Falschdrallelement 1 und dem Umspinn-Drallelement 3 bestehende Spinneinheit wird durch ein Getriebe (Fig. 1) angetrieben, welches aus einem Lagerkörper 19 besteht, in welchem eine Welle 20 drehbar angeordnet ist, auf der Antriebselemente 21 angebracht sind, die das Falschdrallelement 1 durch Reibung antreiben. Die Welle 20 wird (Fig. 1) über eine Antriebsscheibe 22 durch einen Riemen 23 angetrieben. Auf der Welle 20 ist weiter eine Lagerbüchse 24 drehbar gelagert, auf welcher Antriebselemente, beispielsweise Friktionsscheiben 25, angeordnet sind, welche das beispielsweise als Magnetspindel ausgebildete Umspinn- Drallelement 3 antreiben, wobei die Friktionsscheiben 25 über eine Antriebsscheibe 26 und durch einen Riemen 27 angetrieben werden. Die Geschwindigkeit des Umspinn- Drallelementes 3 ist gegenüber der Geschwindigkeit des Falschdrallelementes 1 höher, wobei beide Geschwindigkeiten unabhängig voneinander regelbar sind.

Fig. 8 zeigt das Umspinn-Drallelement 3 mit geschlossener Manteloberfläche und mit vorgeschalteter Druckluft-Vordralldüse 28.

Fig. 9 zeigt das Umspinn-Drallelement 3 mit vorgeschalteter Druckluft-Vordralldüse 28, wie in Fig. 8, jedoch mit einem an der Austrittsöffnung des Umspinn-Drallelementes 3 angeordneten Kopfstück 41 mit Lüftungsöffnungen 5′, wodurch ein rotierender Druckluftstrom über die ganze Länge des Umspinn-Drallelementes 3 erzeugt wird.

Fig. 10 zeigt ein Umspinn-Drallelement 3, an dem ein Zylinder 31 mit mehreren Reihen von Radialbohrungen 32 angeordnet ist. Dadurch wird ein besseres Aufsuchen und Erfassen der Stapelfaserenden des Faserbandes 2 über einen längeren Durchgang durch das Umspinn-Drallelement 3 ermöglicht.

Fig. 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Umspinn- Drallelementes 3, bei welchem mindestens ein Teil der Gesamtlänge des Umspinn-Drallelementes 3 von einer Anzahl von Saugöffnungen 30 und Druckluftöffnungen 29 umgeben ist, deren Mündungen in den Innenraum 13 führen, wobei der Außenumfang mit den Saugöffnungen 30 gegenüber dem Außenumfang mit den Druckluftöffnungen 29 etwa um 50% geringer ist. Diese Anordnung ermöglicht ein in den jeweils durch Pfeile angedeuteten Luftstromrichtungen abwechselndes Ansaugen und Abführen der Luft. Durch die Drehung des Umspinn- Drallelementes 3 entsteht in den Druckluftöffnungen 29 ein wesentlich höherer Überdruck.

Die erfindungsgemäße Spinneinheit der Fig. 12 besteht aus einem unabhängig rotierenden, das Faserband 2 umgebenden Umspinn- Drallkörper 3′, bei dem das durchlaufende Faserband 2 in einem Umspinn-Drallbereich 38 einen Umspinnkanal 35 (Fig. 16) kreuzt. Der Umspinn-Drallbereich 38 kann weitgehend durch Drallbereichbegrenzer 39 an die jeweils zu verarbeitende Stapellänge der zu verspinnenden Fasern angepaßt werden. Der Umspinn-Drallkörper 3′ dreht sich in einem Lager, beispielsweise Kugellager 40, und wird entsprechend angetrieben, beispielsweise durch die Friktionsscheiben 25 oder durch einen nicht dargestellten Hochfrequenzmotor und dergleichen. Die Friktionsscheiben 25 sind auf der Welle 20 aufgepreßt, die im Lagerkörper 19 drehbar gelagert ist und beispielsweise durch die Antriebsscheibe 26 angetrieben wird.

Der Umspinn-Drallkörper 3′ kann auch als eine durch die Friktionsscheiben 25 angetriebene Magnetspindel gebaut werden (Fig. 14), die von einem Magnet 41 am Umfang der Friktionsscheiben gehalten wird.

Der Umspinn-Drallelement 3′ der Fig. 12 ist von einem Druckmedium- Gehäuse 42 umgeben, das durch eine Gehäusetrennwand 43 in einen eine Druckmedium-Zuführung 44 aufweisenden Teil und einen zweiten eine Druckmedium-Abführung 45 aufweisenden Teil geteilt ist, wobei diese Gehäuseteile lediglich durch den Umspinnkanal 35 des Umspinn-Drallkörpers 3′ verbunden sind. Das Druckmedium kann gasförmig oder flüssig sein.

Die konstruktive Ausführung unter Anwendung einer Flüssigkeit als Druckmedium kann mit Vorteil auch zum Naßspinnen, insbesondere bei der Verarbeitung von Bastfasern, bei der Herstellung von Teppichgarnen und dergleichen verwendet werden. Nach dem garnbildenden Umspinnen im Umspinn- Drallbereich 38 erhält das Garn 14 nach seinem Durchgang durch das Falschdrallelement 1 durch den noch vorhandenen und sich rückbildenden restlichen Falschdrall einen zusätzlichen Echtdrall. Das fertige Garn 14 wird mittels Abzugswalzen 52 abgezogen und durch eine Aufwickelwalze 53 auf eine Garnspule 54 aufgewickelt. Das Falschdrallelement 1 kann in bekannter Weise ausgeführt werden, z. B. als Magnetspindel, Druckdüse oder in Form verschiedener Abwälzelemente. Das Falschdrallelement wird immer in der Drehrichtung des Umspinn-Drallkörpers 3′ unabhängig regulierbar angetrieben. Gegenüber der Umspinn-Geschwindigkeit des Umspinn-Drallkörpers 3′ wird mit geringerer Geschwindigkeit den Stapelfasern des Faserbandes 2 ein Falschdrall erteilt.

Der Umspinn-Drallkörper 3′ der Fig. 15 kann so ausgebildet werden, daß er entsprechend geneigte druckstrombildende Trennwand-Profile 46, 47 aufweist. Die Trennwandprofile 46, 47 bauen infolge der Drehung des Umspinn- Drallkörpers 3′ ein Druck- bzw. druckloses Medium in einem Druckmedium-Arbeitsraum 48 auf. Durch das zur gegebenen Drehrichtung geneigte Trennwand-Profil 46 mit seinem Überdruckbereich 49 wird das Medium dem Umspinnkanal 35 unter Druck zugeführt und durch das geneigte Trennwand-Profil 47 mit seinem Unterdruckbereich 50 wieder abgesaugt. Bei umgekehrter Drehrichtung des Umspinn- Drallkörpers 3′ tauschen die Trennwand-Profile 46, 47 ihre Funktionen gegeneinander aus, d. h. daß das Trennwand- Profil 47 einen Überdruckbereich 49 und das Trennwand- Profil 46 einen Unterdruckbereich 50 erzeugt.

In der Ausführungsform der Fig. 18 können diese Trennwand- Profile 46, 47 am Umspinn-Drallkörper 3′ beidseitig als Trennwand-Ablenkprofile 51 so angeordnet sein, daß im Umspinnkanal 35 zwei sich gegeneinander, sich an den gegenüberliegenden Seiten des Faserbandes 2 an diesem vorbei bewegenden, durch die Trennwand-Ablenkprofile 51 voneinander getrennte Teilströmungen des Druckmediums gebildet werden. Die bis an das Faserband heranragenden Trennwand-Ablenkprofile 51 unterstützen auch mechanisch das Umspinnen der Faserenden in den entsprechenden Teilströmungen des Druckmediums. Durch eine entsprechende Formgebung des Gesamtprofils des Umspinnkanals werden optimale Bedingungen einerseits für einen wirbellosen Eintritt des Druckmediums und andererseits für die Verarbeitung von unterschiedlichsten Arten, Eigenschaften, Titern und Stapellängen und dergleichen von Fasern geschaffen.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachstehend näher erläutert:

Bei der Ausführung gemäß Fig. 1 bis 11 erhalten die Stapalfasern des Faserbandes 2 durch die Drehung des Falschdrallelementes 1 einen Falschdrall. Die Anfänge der Stapelfasern orientieren sich an der Oberfläche des durch Falschdrall verdrillten Faserbandes 2 immer in Richtung der Falschdrallgebung, d. h. in Drehrichtung des Falschdrallelementes 1, wobei die Anfänge der Stapelfasern durch die Mittel des mit höherer Geschwindigkeit rotierenden Umspinn-Drallelementes 3 in keiner Weise erfaßt oder auch anderweitig beeinflußt werden können. Alle das Umspinn-Drallelement 3 durchlaufenden Stapelfaseranfänge können nur in Richtung der Falschdrallgebung an die Oberfläche des durch Falschdrall verdrillten Faserbandes 2 angelegt werden. Die Enden der Stapelfasern orientieren sich durch das Falschdrallen des Faserbandes 2 in zum Falschdrall entgegengesetzter Richtung und können dadurch von der Oberfläche des Faserbandes 2 kontinuierlich angehoben und unter Einfluß von Ober- oder Unterdruck, durch Anziehen mittels elektrostatischer Ladung oder mechanisch, beispielsweise durch die Umspinnrillen 6, oder durch eine Kombination derartiger Mittel erfaßt werden.

Die erfaßten Stapelfaserenden werden durch Abwickeln nach und nach teilweise gelöst und dadurch gelangen weitere Stapelfaserenden des durch Falschdrall verdrillten Faserbandes 2 an die Oberfläche und werden in ähnlicher Weise angehoben und erfaßt und durch die höhere Geschwindigkeit des Umspinn-Drallelementes 3 wiederum abgewickelt. Bei weiterem Durchgang durch das Umspinn-Drallelement 3 erhalten sie dann einen echten Drall. Beide Geschwindigkeiten, d. h. die des Falschdrallelementes 1 und jene des Umspinn-Drallelementes 3 sind den jeweiligen Stapellängen der zu verspinnenden Stapelfasern angepaßt, derart, daß eine vollständige Abwicklung bis zur Lösung der Fasern im Umspinn-Drallelement 3 nicht erfolgen kann. Dies wird durch einen entsprechend gewählten Drallbereich des Umspinn-Drallelementes 3 gewährleistet, beispielsweise durch die Umspinnrillen 6. Der Drallbereich des Umspinn-Drallelementes 3 besteht aus einer Abwicklungszone und in der Regel aus einer Umspinnzone. In der Abwicklungszone werden die durchlaufenden Stapelfaserenden angehoben, erfaßt und abgewickelt; bei weiterem Durchgang durch das Umspinn- Drallelement 3 erhalten sie in der darauffolgenden Umspinnzone einen echten Drall. Das bedeutet, daß das nach dem Durchgang des durch Falschdrall verdrillten Faserbandes 2 durch das Umspinn-Drallelement 3 gebildete Garn 14 in seinem Kern den restlichen Falschdrall des urprünglich erteilten Falschdralles aufweist, während seine Oberfläche über einen größeren Teil der Stapellänge in Richtung der Falschdrallgebung unter Erteilung eines echten Dralles umsponnen wird. Demnach hat das Garn 14 im Abschnitt zwischen dem Umspinn-Drallelement 3 und dem Falschdrallelement 1 in seinem Kern noch den restlichen Falschdrall, welcher sich - nachdem das Garn das Falschdrallelement 1 durchlaufen hat - zu einem zusätzlichen Echtdrall zurückbildet, so daß das Garn 14 einen gleichmäßigen Charakter besitzt und kontinuierlich zu einer nicht dargestellten Kreuzspule hin abgezogen werden kann. Während des Umspinnens der Stapelfasern können sich diese um ihre eigene Achse frei drehen, so daß sich das Garn 14 ruhig verhält und keine Tendenz zum Kringeln aufweist, wie dies bei einem klassisch hergestellten Garn der Fall ist. Falls es durch das beschriebene Abwickeln und Umspinnen zur vollkommenen Lösung der unterdurchschnittlich kurzen Stapelfasern aus dem Faserband 2 kommt, können diese entweder durch die Längsöffnungen 7 aus dem Umspinn-Drallelement 3 entfernt werden, wobei das Garn 14, frei von diesen kurzen Fasern, den Charakter eines Kammgarnes hat, oder die gelösten kurzen Fasern werden von den abzuwickelnden und zu umspinnenden, z. B. in den Umspinnrillen 6 gehaltenen Enden der längeren Stapelfasern im Umspinn-Drallelement mit geschlossener Manteloberfläche kontinuierlich miterfaßt und dem garnbildenden Faserband zugeführt.

Demnach wird die kontinuierliche Garnbildung durch folgende Größen beeinflußt: durch die Länge der Stapelfasern, durch den Drallbereich des Umspinn-Drallelementes 3, durch das Verhältnis der Geschwindigkeiten zueinander des in gleicher Richtung sich drehenden Umspinn-Drallelementes 3 und des Falschdrallelementes 1 und durch die Abzugsgeschwindigkeit des durchlaufenden Faserbandes 2.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 12 bis 21 ist folgende:

Die zuzuführenden Stapelfasern des Faserbandes 2 erhalten durch das Falschdrallelement 1 einen dem Faserband 2 angemessenen, verfestigenden Falschdrall, wodurch die grundlegende Voraussetzung für die Funktion der garnbildenden Umspinn- Drallgebung gegeben ist. Dadurch werden die Anfänge der einzelnen Stapelfasern des Faserbandes 2 in Falschdrallrichtung und deren Enden in entgegengesetzter Richtung orientiert. Das derart kontinuierlich durch Falschdrall verdrillte Faserband 2 wird im Umspinn-Drallbereich 38 des Umspinnkanals 35 durch das strömende Druckmedium gekreuzt. Die im Umspinnkanal 35 des rotierenden Umspinn-Drallkörpers 3′ in bezug auf das durchlaufende Faserband 2 zusammenwirkende Umspinneinrichtung und die Umspinnintensität des Druckmediums sind voneinander unabhängig wählbar bzw. regulierbar, wobei die durch die Druckmediumströmung angehobenen und erfaßten Stapelfaserenden des durchlaufenden Faserbandes 2 in Falschdrallrichtung mit gegenüber der Falschdrallerteilung höherer Geschwindigkeit im Umspinnbereich 38 durch Abwicklung teilweise gelöst werden. Bei weiterem Durchgang durch den Umspinn- Drallkörper 3′ werden die einzelnen Stapelfaserenden in gleicher Richtung drallgebend wieder auf das Faserband 2 gewickelt, so daß bei weiterem Durchgang durch den Umspinn- Drallkörper 3′ das Faserband 2 einen garnbildenden echten Drall erhält, wobei die im Umspinn-Drallkörper 3′ in Falschdrallrichtung orientierten Stapelfaseranfänge am Faserband 2 nur angelegt bleiben. Nach seinem Durchgang durch das Falschdrallelement 1 erhält das auf diese Weise gesponnene Garn 14 durch den noch vorhandenen und sich rückbildenden Falschdrall einen weiteren echten Drall und das fertige Garn 14 wird durch die Abzugswalzen 52 abgezogen und mittels der Aufwickelwalze 53 auf die Garnspule 54 aufgewickelt.

Eine charakteristische Eigenschaft des auf diese Weise versponnenen Garnes 14 besteht in der Tatsache, daß das Garn 14 sich von sich aus fast nicht auseinanderdrehen kann, was auf die stufenweise Drallgebung zurückzuführen ist. Während der Garnbildung wirkt es sich auch günstig aus, daß die einzelnen Stapelfasern stets in gespanntem Zustand verbleiben, was einerseits auf das ursprünglich durch Falschdrall verdrillte Faserband 2 und andererseits auf die Strömung des Druckmediums während der Umspinn-Drallgebung zurückzuführen ist. Dadurch wird diesem unaufdrehbaren Garn 14 eine hohe Festigkeit, ein einwandfreies Aussehen und eine ausgezeichnete Gleichmäßigkeit gegeben. Die stufenweise vor sich gehende Drallgebung und der Umstand, daß sich die Stapelfaserenden während des Umspinnens um ihre eigene Achse frei drehen können, gewährleisten ein kringelfreies Garn 14, so daß eine bislang oft notwendige Vorbehandlung des Garnes, wie z. B. Dämpfen, wegfallen kann.

Die Strömungsintensität des Druckmediums im Umspinn-Kanal 35 kann durch Druckregelung, beispielsweise durch Blenden 55, oder durch Saugwirkung, sowohl in der Druckmedium- Zuführung 44, als auch in der Druckmedium-Abführung 45 reguliert werden. Das Druckmedium-Gehäuse 42 ist durch die Gehäusetrennwand 43 in die Druckmedium-Zuführung 44 und die Druckmedium-Abführung 45 aufgeteilt und diese Teile des Druckmedium-Gehäuses sind lediglich durch den rotierenden Umspinnkanal 35 des Umspinn-Drallkörpers 3′ verbunden. Man kann auch einen rotierenden Umspinn-Drallkörper 3′ mit den in den Druckmedium-Arbeitsraum 48 hineinragenden, strömungsbildenden Trennwand-Profilen 46, 47 oder Trennwand-Ablenkprofilen 51 verwenden. So kann beispielsweise die Druckmediumregelung in der drucklosen Mediumzuführung durch unterschiedliche Saugwirkung in der Druckmedium-Abführung 45 herbeigeführt werden. Der Druckunterschied zwischen der Druckmedium- Zuführung 44 und der Druckmedium-Abführung 45 kann gegebenenfalls zusätzlich durch die die Druckströmung bildenden Trennwand-Profile 46, 47 oder die Trennwand-Ablenkprofile 51 beeinflußt werden. Für eine schonendere Verarbeitung von Stapelfasern mit höheren Fasertitern kann mit Vorteil ein Umspinn- Drallkörper 3′ mit den Lüftungsöffnungen 5 (Fig. 16) verwendet werden. Je nach der Drehung des Umspinn-Drallkörpers 3′ entsteht im Umspinnkanal 35 eine kleinere oder größere Strömung des Druckmediums, die noch durch eine über das Gehäuse 9 aus der Spinneinheit herausführende Absaugung zusätzlich reguliert werden kann. Beim Spinnen von Garnen aus Stapelfasern gröberer Fasertiter, bei dem mit erschwerter Umspinn-Drallgebung gerechnet werden muß, ist es vorteilhaft, einen Umspinn-Drallkörper 3′ mit den beidseitig wirkenden Trennwand-Ablenkprofilen 51 auszunutzen. Durch diese Anordnung bilden sich zwei gegeneinander, zum Faserband 2 hin sich bewegende Teilströmungen des Druckmediums, die voneinander getrennt zum Faserband hin geführt werden, wodurch die Umspinnintensität des Druckmediums auch mechanisch wesentlich erhöht wird. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Spinneinheit besteht in der Möglichkeit, die unterdurchschnittlich kurzen, während des Umspinnens vollkommen gelösten Stapelfasern des Faserbandes 2 entweder mittels der Druckmediumströmung aus der Spinneinheit abzuführen und somit aus dem kardierten Faserband 2 ein Garn 14 mit gekämmten Charakter herzustellen, oder diese gelösten Stapelfasern wieder zurück dem garnbildenden Faserband 2 im Umspinn-Drallbereich 38 zuzuführen und anzuspinnen. Die Länge der unterdurchschnittlich kurzen Stapelfasern, die während des Umspinnens gelöst und abgeschieden werden sollen, kann durch Einstellung des Umspinn-Drallbereichs 38′ z. B. durch die Drallbereichbegrenzer 39 in Abhängigkeit von der regulierbaren Drehgeschwindigkeit des Umspinn-Drallkörpers 3′ unter Berücksichtigung der Durchlaufgeschwindigkeit des Faserbandes 2 und der regulierbaren Druckmediumströmung im Umspinnkanal 35 gesteuert werden.

Falls die gelösten, unterdurchschnittlich kurzen Fasern wieder zurück dem Faserband 2 zugeführt werden sollen, muß der Umspinn-Drallkörper 3′ gemäß Fig. 14 mit einem etwa in gleicher Ebene liegenden Umspinnkanal 35 derart ausgebildet werden, daß ein geschlossener Kreislauf der Druckmediumströmung entstehen kann (Fig. 15 und Fig. 16). Die gelösten Fasern bewegen sich vom Unterdruckbereich 49 bzw. 50 zurück zum Überdruchbereich 50 bzw. 49 der Trennwand-Profile 46 bzw. 47 oder der Trennwand-Ablenkprofile 51, und werden vom Druckmedium erneut an die Stapelfasern des Faserbandes 2 in den Umspinnkanal 35 mitgerissen und an das in der Garnbildung befindliche Faserband 2 angesponnen. Diese geschlossene Druckmedium- Kreislaufströmung wird bei ihrer Bildung und Aufrechterhaltung auch durch die Drehrichtung des Umspinn-Drallkörpers 3′ unterstützt. Bei diesem, z. B. durch die Blende 55 regulierbaren geschlossenen Kreislauf werden jedoch die während der Umspinn-Drallgebung gelösten Verunreinigungen des Faserbandes 2 durch die Zentrifugalwirkung im Druckmedium-Arbeitsraum 48 außer der Druckmedium-Kreislaufströmung abgeschieden und durch bekannte Mittel aus der Spinneinheit abgeführt. Bei Verwendung des Umspinn-Drallkörpers 3′ mit den Trennwand- Profilen 46, 47 gemäß Fig. 15 oder mit den Trennwand-Ablenkprofilen 51 gemäß Fig. 18, die an der Oberfläche des Umspinn- Drallkörpers 3′ in verschiedenen, nicht dargestellten Ebenen angeordnet sind und zwischen denen der Umspinnkanal 35 unter einem vorbestimmten Winkel angeordnet ist, kann ein geschlossener Kreislauf des Druckmediums entstehen.

Die während der Umspinn-Drallgebung gelösten, unterdurchschnittlich kurzen Stapelfasern können in diesem Fall nur außerhalb der Spinneinheit abgeschieden werden.

In den Fig. 18 bis 21 sind Beispiele verschiedener anwendbarer Profile des Umspinnkanals 35 dargestellt. In den Fig. 20 und 21 sind Querschnitte der Profile mit einseitiger Druckmediumströmung und in den Fig. 18 und 19 mit beidseitiger Druckmediumströmung dargestellt.

Der Umspinn-Drallkörper 3′ muß dabei immer in gleicher Richtung, jedoch mit gegenüber der Falschdrallgebung erhöhter Geschwindigkeit rotieren. Die beim Umspinnen im rotierenden Umspinnkanal 35 mitwirkende Druckmedium-Zugkraft kann auch gleichzeitig während des Umspinnens dem Faserband 2 einen unregelmäßig schwankenden, unregulierbaren Falschdrall kontinuierlich erteilen, wobei diese Schwankungen kontinuierlich durch das gleichmäßig und regulierbar angetriebene Falschdrallelement 1 derart eliminiert werden, daß das Umspinnen störungsfrei, unter den günstigsten, vorbestimmten Bedingungen abläuft.

Diese beschriebenen Möglichkeiten, einschließlich deren beliebiger Kombinationen, verleihen der erfindungsgemäßen Spinneinheit eine große Flexibilität in der Anpassung an verschiedene Bedingungen bei Verarbeitung von unterschiedlichsten Textilfasern.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Herstellung von Garn durch spindelloses Spinnen, bei der ein die Spinnstelle kontinuierlich durchlaufendes Faserband aus in Garnabzugsrichtung parallel orientierten Stapelfasern zunächst eine Einheit zum Abspeizen der Faserenden und anschließend ein rotierendes Falschdrallelement durchläuft. dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit zum Abspreizen der Faserenden ein rotierendes Umspinndrallelement (3) ist, daß das Umspinndrallelement (3) gleichsinnig mit dem Falschdrallelement (1) umläuft und daß die Geschwindigkeit des Umspinndrallelementes (3) höher ist als die des Falschdrallelementes (1).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Falschdrallelement (1) ein mit einer Fadenklemme (15) ausgestattetes Rohr ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umspinndrallelement (3) bzw. dessen Kopfstück (4) mit radialen Öffnungen (5, 7) versehen ist, vorzugsweise das Umspinndrallelement (3) mit Langlöchern (7) der Länge abzuscheidender Kurzfasern.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umspinndrallelement (3) von einem Absauggehäuse (9) umgeben ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umspinndrallelement (3) mit einem Umspinnkanal (35) versehen ist. daß das Umspinndrallelement (3) in einem durch eine Trennwand (43) unterteilten Gehäuse (42) untergebracht ist und daß der Umspinnkanal (35) die Gehäuseteile verbindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Gehäuseteil an eine Druckmediumzuführung (44), das andere an eine Druckmediumabführung (45) angeschlossen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Druckmediumströmung im Umspinnkanal (35) das Umspinndrallelement (3′) schaufelartige, in einen Druckmedium-Arbeitsraum (48) hineinragende Trennwandprofile (46, 47) aufweist, welche in einem strömungsfördernden Winkel zur Längsachse des Umspinndrallelementes (3′) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umspinnkanal (35) im Umspinndrallelement (3) sich von einer Stirnseite in radial verlaufende Lüftungsöffnungen (5) erstreckt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeiten des Falschdrallelementes (1) und des Umspinndrallelementes (3) jede für sich regelbar sind.