DE2928890A1

DE2928890A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von wickelgarn bzw. umsponnenem garn

Info

Publication number: DE2928890A1
Application number: DE19792928890
Authority: DE
Inventors: Richard G Hilbert
Original assignee: Leesona Corp
Current assignee: Leesona Corp
Priority date: 1978-09-29
Filing date: 1979-07-17
Publication date: 1980-04-17
Also published as: FR2438103A1; FR2438103B1; GB2034774A; IT1123361B; CH648609A5; GB2034774B; CA1100114A; IT7926104A0

Description

Henkel, Kern, Feiler & Hänzel Patentanwälte

Registered Representatives

before the

European Patent Office

292889Q

Leesona Corporation, Möhlstraße

Warwick, R.I., V.St.A. D-8000München

Tel.: 089/982085-87

Telex: 0529802 hnkl d

Telegramme: ellipsoid

17. Juli 1979

U-736

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Wickelgarn bzw. umsponnenem Garn

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Wickelgarnen (wrapped yarns), insbesondere von Wickelfäden oder -garnen aus einem zentralen Kern aus Vorgarn o.dgl. Verzugsgarn, um das ein Bindefaden spiralig bzw. wendelförmig herumgewickelt ist.

In der folgenden Beschreibung sollen die Ausdrücke "Garn" und "Faden" in ihrem allgemeinen Sinn verstanden werden und sich auf alle Arten von Fadenmaterial beziehen, während sich die Ausdrücke "Garnwickel" und "Spule" auf das Produkt einer Spulmaschine, unabhängig von seiner Form, beziehen. Der Ausdruck "Ballon" bezieht sich auf die vom umlaufenden Teil eines in Drehung versetzten, laufenden Garnfadens gebildete Bewegungsbahn, unabhängig von deren

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Form oder Durchmesser; zeitweilig bezieht sich dieser Ausdruck, je nach dem Zusammenhang, in welchem er benutzt wird, auch auf das Garn in dieser Bahn.

Bei der Herstellung von Wickelgarn oder umsponnenem Garn, wobei ein Hüll- oder Bindefaden wendelförmig um einen oder mehrere verzogene Kernfäden herumgewickelt wird, ist eine Tendenz dahingehend zu beobachten, daß sich aus dem Verzugs- bzw. Streckwerk entweichende lose Fasern sowie Faserflug und dgl. am Bindefaden absetzen. Dieser Abfall bzw. Faserflug bildet schließlich auf dem Bindefaden verdickte Stellen, die in das Garnendprodukt eingeschlossen werden können und dessen Güte mindern. Andererseits führen diese Ablageringen und dieser Faserflug am Bindefaden zu einer hohen Zugspannung im Bindefaden, insbesondere im Bereich der Ballonbildung, was schließlich zu einem Bruch des Bindefadens bzw. der Bindefäden des Wickelgarns führen kann.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines verbesserten Verfahrens und einer verbesserten Vorrichtung zur Herstellung von Wickelgarnen oder umsponnenen Garnen hoher Güte unter weitgehender oder praktisch vollständiger Vermeidung einer Produktbeeinträchtigung dadurch, daß der Bindefaden bei der Ballonbildung in der Luft schwebenden Faserflug und dgl. einschließt, während er um einen Kernfaden herumgewickelt wird.

Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Maßnahmen gelöst.

Die meisten Wickelgarne oder umsponnenen Garne werden in der Weise hergestellt, daß ein Kernfaden durch eine

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hohle Spindel geführt wird, während ein einer Ballonbildung unterworfener Bindefaden von einem sich drehenden Garnwickel auf der Spindel abgezogen und um den Kernfaden herumgewickelt wird. In manchen Fällen ist es dabei besonders wünschenswert, wenn nicht sogar notwendig, daß das Umwickeln oder Umspinnen des Kernfadens dicht neben dem Einlauf zur Hohlspindel erfolgt, in welche der Kernfaden hineingeführt wird, weil die Hohlspindel dabei eine bessere Steuerung des Herumwickels des Bindefadens um den Kernfaden und eine bessere Führung desselben während des Umwickeins gewährleistet. Dies trifft speziell auf die Herstellung eines Wickelgarns mit einem Kernfaden aus verzogenen (drafted), im wesentlichen ungedrehten Stapelfasern zu, um den ein Bindefaden herumgewickelt wird.

Typische Vorrichtungen zur Herstellung von Wickelgarnen oder -fäden sind in den US-PSen 3 328 946, 3 831 369 und 4 018 042 beschrieben.

Bei Textilmaschinen zur Verarbeitung von Stapelfasern und zur Herstellung von Textilfaden aus diesen Fasern fallen bekanntlich beträchtliche Mengen an Faserabfällen in Form feiner, in der Luft schwebender Abfallfasern bzw. des sog. "Faserflugs" an. Es hat sich herausgestellt, daß ein erheblicher Teil dieses Faserflugs tatsächlich von dem Vorgarn beim Verziehen oder Strecken desselben stammt, wobei ein wesentlicher Teil des Faserflugs an jeder vorgegebenen Wickelstation möglicherweise von dem an dieser Station behandelten Vorgarn bzw. Kerngarn freigesetzt wird. Ersichtlicherweise sind daher im allgemeinen beträchtliche Mengen solcher Abfallfasern-bzw. dieses Faserflugs in der Umgebungsluft in der Nähe von Maschinen zum Herumwickeln

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von Bindefäden um Kernfäden aus ungedrehten Stapelfasern vorhanden. Ebenso ist es bekannt, daß bei der beschriebenen Herstellung eines Wickelgarns der Bindefaden unweigerlich einen Ballon bildet, so daß er in seiner Bewegungsbahn vom Garnwickel zu dem zu umspinnenden Kernfaden ballonartig nach außen gekrümmt ist und dabei in Ballonform schnell zwischen dem betreffenden Bindefadenwickel und dem Ende der zugeordneten Spindel, an welcher der Bindefaden um den jeweiligen Kernfaden herumgewickelt wird, umläuft. Dieser ballonartig schnell umlaufende Bindefaden zieht dabei während seiner Drehung Faserflug aus der Umgebungsluft an, und während ein Teil des abgefangenen Faserflugs durch Fliehkraftwirkung möglicherweise vom umlaufenden Bindefaden weggeschleudert wird, bleibt ein großer Teil des Faserflugs am umlaufenden Bindefaden hängen.

In vielen Fällen bleibt der vom umlaufenden Bindefaden aufgefangene Faserflug an ersterem haften, um an Größe zuzunehmen, bis beträchtliche Mengen oder Klumpen des Faserflugs, d.h. die sog. "Fahnen", am Bindefaden entstehen. Häufig werden diese "Fahnen" unter der Fliehkraft fortlaufend längs des Bindefadens zurückgeschoben, um sich im Ballonbereich des Bindefadens anzusammeln, bis letzterer schließlich bricht. In manchen Fällen verbinden sich schließlich einige dieser Bausche angesammelten Faserflugs mit dem Bindefaden, so daß sie nicht mehr zurückgeschoben, sondern vom Bindefaden mitgenommen und um den Kernfaden herumgewickelt werden; dabei entstehen unerwünschte Wulste bzw. verdickte Stellen im hergestellten Wickelgarn. Diese Fehler mindern selbstverständlich die Güte des Wickelgarns. Außerdem führen sie häufig zu einem Bruch des Wickelgarns in den anschließenden

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Verarbeitungsstufen, beispielsweise beim Durchlauf des Wickelgarns durch Fadenführer und Nadeln von Strickmaschinen oder durch Abstellvorrichtungen, Litzen und Blätter (reeds) von Webstühlen. Bei Umspulvorgängen, bei denen das Wickelgarn auf Kreuzspulen umgespult wird, ist es außerdem üblich, das Garn während des Umspulens durch einen Wulstfänger (slub catcher) zu leiten, in welchem die festgestellten Wülste aus dem Faden herausgeschnitten werden, worauf der Garnfaden wieder verknotet und der Umspulvorgang fortgesetzt wird. Wenn das Wickelgarn dabei zahlreiche Wülste oder "Fahnen" unzulässiger Größe aufweist, wird ersichtlicherweise die Produktionsleistung der Umspuleinrichtung beeinträchtigt, da diese Einrichtung für die Entfernung der Wülste wiederholt abgestellt werden muß. Außerdem besitzt der umgespulte Faden an jeder Stelle, an welcher ein Wulst bzw. eine "Fahne" herausgeschnitten wurde, einen Knoten, durch den die Güte des Wickelgarns ebenfalls gemindert wird.

Es hat sich erwiesen, daß eine wesentliche Ursache für gerissene Fäden bei Umspinnmaschinen der hier behandelten Art darin liegt, daß sich die vom umlaufenden Bindefaden aufgefangenen Abfallfasern zu solcher Masse und zu solchem Gewicht anhäufen können, daß die auf den Bindefaden einwirkenden Zentrifugalkräfte seine Zugfestigkeit übersteigen. Ein solcher Fadenbruchzustand (end-down condition) stellt ein besonders großes Problem bei den Wickelfäden gemäß der US-PS 3 831 dar, weil bei einem Bruch des Bindefadens das Umspinnen des verzogenen Kernfadens unterbrochen wird, so daß dieser seinen Zusammenhalt nicht aufrechterhalten kann und von den Speisewalzen zur Hohlspindel in Form einer unkontrollierten Masse offener Fasern wegläuft,

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die sich schnell in den Luftströmen verteilen und sich häufig auf anderen, in der Maschine verarbeiteten Garnen absetzen und dadurch deren Güte mindern oder zu einem Bruch dieser Garne führen, wodurch das genannte Problem noch verstärkt wird. Eine andere Schwierigkeit entsteht dann, wenn der Bindefaden bricht und der Kernfaden, anstatt sofort zu brechen, weiter aus dem Streckwerk herausläuft, um von der sich schnell drehenden, den Bindefadenvorrat tragenden Spindel gefangen zu werden. Der so gefangene Kernfaden quillt schließlich entweder aus dem oberen Ende der Spindel heraus, und zwar in Form eines Ballons, dessen eines Ende von der Spindel festgehalten wird und der weiterhin vom Streckwerk aus zuläuft, oder er kann in der Nähe des Streckwerks brechen bzw. reißen, wobei das von der sich drehenden Spindel festgehaltene Ende herumschlägt. In jedem Fall kann sich der Kernfaden sodann mit benachbarten Kernfäden verheddern, so daß in einer Art Kettenreaktion auch diese benachbarten Kernfäden reißen.

Die ÜS-PS 3 899 367 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur mechanischen und intermittierenden Verkürzung (collapsing) der normalen Bewegungsbahn des einer Ballonbildung unterliegenden Bindefadens, um ihm dabei eine Verzögerungsbewegung zu erteilen, wobei aufgrund der dabei herbeigeführten Schwingung des Ballons der größte Teil des vom Bindefaden aufgefangenen Faserflugs von ersterem abgeworfen wird. Obgleich das Verfahren und die Vorrichtung nach dieser US-PS die eben beschriebene Aufgabe erfüllen, ist es in jedem Fall wünschenswert, jegliche mechanische Berührung mit einem schnell umlaufenden Fadenballon zu vermeiden. Außerdem hat es sich in der Praxis gezeigt,

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daß insbesondere dann, wenn der Kernfaden aus Fasern sehr kleiner Stapellänge besteht, die Faserflugmenge in der Umgebungsluft so groß sein kann, daß es vorteilhaft ist, die Zone, in welcher der Bindefaden den Ballon bildet, vollständig zu isolieren und dadurch weiterhin sicherzustellen, daß sich am Bindefaden praktisch kein Faserflug absetzt.

In der US-PS 4 018 042, die sich spezifisch mit einer speziellen Kombination von Wickelgarneigenschaften mit den bestimmten, für ihre Gewährleistung nötigen Verarbeitungsbedingungen befaßt, ist ein Ballonbegrenzerzylinder dargestellt, der sich ungefähr über die Länge des Bindefadenwickels auf einer angetriebenen inneren Hohlspindel erstreckt, wobei alle Teile gemeinsam als Einheit umlaufen. In abgewandelter Ausführungsform ist ein hohler Garnwickel in einem äußeren, zylindrischen Behälter angeordnet, der mit seinem Boden mit der Spindel verbunden ist und dessen Oberseite sich flanschartig einwärts bis zu einer Stelle erstreckt, die Abstand zum Umfang der Hohlspindel besitzt und unter deren oberem Ende liegt. Bei diesen Anordnungen entsteht zwangsläufig ein Bindefadenballon beträchtlicher Größe im offenen Bereich außerhalb des Umrisses dieser umschließenden Elemente und speziell in unmittelbarer Nähe zum Einlauf der Spindelbohrung und somit zur Wickel- bzw. Umspinnzone selbst. Die durch das Auffangen von Faserflug durch den Bindefadenballon aufgeworfenen Probleme werden also durch die Anordnung nach dieser US-PS weder angesprochen noch gelöst.

Die Erfindung bezweckt damit auch die Schaffung eines Verfahrens und einer-Vorrichtung zur Gewährleistung, daß der den Ballon des Bindefadens, der zum Herum-

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wickeln um einen Kernfaden zugeführt wird, enthaltende Bereich im wesentlichen freigehalten wird von Faserflug und anderem, in der Luft schwebenden Abfall, indem dieser Bereich gegenüber Faserflug und dgl. isoliert wird.

Weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Herstellung eines Wickelgarns hoher Güte, wobei die den Bindefadenballon enthaltende Zone durch eine Verkleidung isoliert ist, die Mittel zur Einstellung des Bindefaden-Austrittsspalts aufweist, um einen ungehinderten Zulauf des einen Ballon bildenden Bindefadens von seinem Vorrat zu ermöglichen, einen Eintritt von Faserflug und dgl. in die isolierte Zone jedoch praktisch zu verhindern.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise im lotrechten Schnitt gehaltene Darstellung der Garnbildungseinheit einer erfindungsgemäßen Garnumspinnvorrichtung mit einer bevorzugten Ausführungsform einer zugeordneten Vorrichtung zur Isolierung der Bindefaden-Ballonbildungszone ,

Fig. 2 eine Ansicht, in Richtung der Pfeile II-II in Fig. 1 gesehen, welche drei Garnbildungseinheiten der Maschine veranschaulicht,

Fig. 3 eine in etwas vergrößertem Maßstab gehaltene Teilschnittdärstellung des mittleren Teils von

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Fig. 1, speziell zur Darstellung der Verkleidung für Bindefadenvorrat und -ballon,

Pig. 4 eine in weiter vergrößertem Maßstab gehaltene Teilansicht des oberen Endes der Verkleidung zur Verdeutlichung der Einrichtung zur Einstellung der Spaltbreite zwischen dem oberen Ende der Verkleidung und dem obersten Ende der Hohlspindel,

Fig. 5 eine Aufsicht auf die Verkleidung,

Fig. 6 eine graphische Balkendarstellung zum Vergleich der Verringerung der Bruchhäufigkeit bei der Wickelgarnherstellung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und nach bisherigen Verfahren,

Fig. 7 und 8 graphische Darstellungen der Bruchhäufigkeit bei einem Kernfaden aus Polyester/Baumwollgemisch und einem solchen nur aus Baumwolle als Funktion der Spaltgröße,

Fig. 9 eine den Fig. 7 und 8 ähnelnde Darstellung für einen Mischfaserkernfaden zur Veranschaulichung der Wirkung der Erzeugung eines Unterdrucks oder Sogs in der Wickel- bzw. Umspinnzone in Abstimmung auf die Spaltgröße,

Fig.10 und 11 graphische Darstellungen der Ergebnisse einer Untersuchung des Wickelgarnprodukts aus einem Mischfaserfaden bzw. einem Reinbaumwollfaden bezüglich des Auftretens übermäßig verdickter Bereiche als Funktion der Spaltgröße,

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Fig. 12 und 13 graphische Darstellungen der Fadenspannungsänderung in einem Herstellungszyklus bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Vergleich zu einer bisherigen Vorrichtung für die Verarbeitung eines Mischfaser-Kernfadens und

Fig. 14 und 15 den Fig. 12 und 13 entsprechende Darstellungen, die jedoch für einen Kernfaden nur aus Baumwolle gelten.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zur Herstellung von Wickelgarn bzw. umsponnenem Garn entspricht im wesentlichen der Konstruktion nach der US-PS 3 831 369. In Fig. 1 ist eine der Garnbildungseinheiten der Maschine dargestellt, während in Fig. 2 drei solche Einheiten teilweise veranschaulicht sind. Es ist darauf hinzuweisen, daß diese Einheiten in Nebeneinanderanordnung mit gegenseitigen Abständen über die Länge eines gemeinsamen Tragrahmens hinweg mechanisch miteinander gekoppelt (ganged) sind und normalerweise durch einen gemeinsamen Riemenantrieb mit einer einzigen Antriebseinheit, wie einem nicht dargestellten Elektromotor, angetrieben werden. Gemäß Fig. 1 wird ein Strang oder Faden aus Stapelfasern, etwa ein Vorgarn R, von einem Garnwickel oder einem anderen Vorrat 10 abgezogen, abwärts durch einen Führungstrichter 11 geführt und durch ein geeignetes Streckwerk 12 verzogen, das im wesentlichen lotrecht angeordnet und mit zwei Speisewalzen 14 versehen ist, um den aus dem Vorgarn R gebildeten, verzogenen Kernfaden S zu der allgemein mit 20 bezeichneten Garnumspinnstation zuzuführen.

Die Garnumspinnstation 20 befindet sich in der Nähe des oberen bzw. Einlaufendes 24 einer hohlen Umspinnspindel 22, die von der Art gemäß der US-PS 3 831 369 sein kann

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und eine abnehmbare Spule 30 oder dgl. Garnwickel eines auf die Spule 30 aufgespulten Bindefadens 32 drehbar zu tragen vermag. Der vorzugsweise "endlose" Bindefaden 32 kann ein mehrfädiges Kunstfasergarn, etwa aus Nylon, sein. Die Spule 30 kann an beiden Enden Flansche aufweisen. Das obere Ende 24 der Spindel 22 ist aus noch näher zu erläuternden Gründen vorzugsweise flach ausgebildet.

Die Vorrichtung ist mit einem geeigneten Spindelantriebselement bzw. einem Treibriemen 36 versehen, der längs der Vorrichtung verläuft und dabei an allen Spindeln 22 angreift und diese bei der Herstellung des jeweiligen Wikkelgarns Y in Drehung versetzt. Von jeder Spule 30 aus verläuft ein Bindefaden 32 nach oben, wobei der Bindefaden aufgrund der bei der hohen Drehzahl der Spule 30 erzeugten Zentrifugal- bzw. Fliehkraft einen schnell umlaufenden Ballon B bildet, während er vom Umfang der Spule 30 zum Bereich der Umspinnstation 20 am freien oberen Ende 24 der Spindel 22 zuläuft, wo das Herumwickeln des Bindefadens um den verzogenen Kernfaden S beginnt.

Der Bindefaden 32 wird in Form von offenen bzw. auf Abstand stehenden Windungen um den Kernfaden S herumgewickelt, während dieser in praktisch unverdrehtem Zustand von der Speisewalze 14 aus nach unten und durch einen axialen Garndurchgang 40 hindurchläuft, welcher sich zentral durch die Spindel 22 erstreckt, worauf der Kernfaden zu Abzugswalzen 44 oder einer anderen geeigneten Abzugseinrichtung zuläuft. In bevorzugter Ausführungsform besteht die Hohlspindel 22 aus dem üblichen rohrförmigen Körper 46, der vom Axialdurchgang bzw. der Axialbohrung 40 durchsetzt wird und einen

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Wirtel- bzw. Antriebsabschnitt 48 aufweist, an welchem der Treibriemen 36 angreift. Die Spindel 22 ist in einem Lager 50 gelagert, das in einem vorrichtungsfesten Lagergehäuse 52 sitzt, welches seinerseits in einer Halterung 54 befestigt ist. Letztere ist wiederum bei 56 schwenkbar an einem feststehenden Rahmenelement F angebracht, welches einen Teil des Vorrichtungsbetts bildet.

Der untere Endabschnitt des Rohrkörpers 46 jeder Spindel 22 durchsetzt die zugeordnete Halterung 54 und das zugeordnete Lager 50 (vgl. Fig. 1) und weist eine zugeordnete Einrichtung auf, die einen Luftführungskanal bildet. Der Luftführungskanal wird gemäß Fig. 1 durch eine Luft-Saugleitung 60 gebildet, deren eines Ende mit dem halsartigen unteren Ende 61 des Lagergehäuses 52 und somit mit dem Axialdurchgang 40 der Spindel 22 verbunden ist, während das andere Ende zu einer geeigneten Unterdruck- bzw. Saug- und Auffangvorrichtung 62 (Fig. 1) verläuft. Ersichtlicherweise erstreckt sich diese Vorrichtung 62 über die Gesamtlänge der Garnumspinnvorrichtung, wobei sie allen Umspinnstationen an der betreffenden Seite der Vorrichtung zugeordnet ist.

Mittels der Vorrichtung 62 wird ein kontinuierlicher Saugluftstrom über die Axialdurchgänge 40 der verschiedenen Hohlspindeln 22 eingeleitet, wobei die Luft in die einzelnen Spindeln in Richtung der Bewegung des umsponnenen Garns strömt, um dabei die Festsetzung von Abfallmaterial, wie Faserflug u.dgl., in den Hohlspindeln und eine Behinderung des Durchlaufs des Wickelgarns in den Hohlspindeln durch dieses Abfallmaterial zu ver-

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hindern. Dieser Luftstrom begünstigt auch die Führung der Fasern des verzogenen Kernfadens S in das obere Ende des Axialdurchgangs 40 jeder Spindel 22 während des Herumwickeins des Bindefadens 32 um den Kernfaden. Gemäß Fig. 1 ist der untere Abschnitt der Wand der Saugleitung 60 mit einer passenden öse oder Austrittsöffnung 66 versehen, über welche das spiralig umwickelte Garn Y vom unteren Ende der Spindel 22 durch die Saugleitung 60 zur Abzugseinrichtung 44 laufen kann.

Wie erwähnt, ist jede Spindel 22 mit ihren zugeordneten Teilen in einer schwenkbaren Halterung 52 gelagert. Jede Halterung 52 ist mit einem im wesentlichen nach oben ragenden Betätigungshebel 70 versehen, mit dessen Hilfe die Bedienungsperson beispielsweise beim Aufsetzen und Abziehen von Garnwickeln des Bindefadens 32 auf die bzw. von der Spindel 22 einen im wesentlichen abwärts wirkenden Druck ausüben kann, um die Spindel 22 und ihre zugeordneten Teile auf der Halterung 52 nach unten und außen zu verschwenken. Diese verschwenkte Stellung ist beispielsweise an der linken Seite in Fig.2 dargestellt. Die Saugleitung 60 besteht aus einem biegsamen Material, wie Kunststoff, so daß sie sich beim Verschwenken der Halterung 52 und der Spindel 22 durchbiegen kann. Wenn die Spindel 22 in die an der linken Seite in Fig. 2 dargestellte Stellung herabgeschwenkt ist, kommt der Wirtel 48 vom Treibriemen 36 frei, so daß die Drehbewegung der Spindel beendet wird. Wenn die Spindel 22 in ihre lotrechte Stellung gemäß Fig.1 zurückgeführt wird, greift der Wirtel 48 wieder am Treibriemen 36 an, so daß die Spindel wieder in Drehung versetzt wird.

Die weiteren Einzelheiten der vorstehend beschriebenen

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Maschine bzw. Vorrichtung gehen aus der US-PS 3 831 369, auf welche hiermit Bezug genommen wird, näher hervor.

Wenn bei Vorrichtungen der beschriebenen Art keine Einrichtungen zur Steuerung des Vorhandenseins von Faserflug u.dgl. im Bereich des Bindefadenballons vorgesehen sind, wird dieser Faserflug, wie erwähnt, vom Ballon B erfaßt, wobei er an letzterem anhaftet und sich an ihm ansammelt, bis eine größere Faserflugmasse bzw. ein auch als "Fahne" bezeichnetes Büschel am Ballon vorhanden ist. Dieses Faserflugbüschel vergrößert die auf den Bindefadenballon einwirkende Fliehkraft, so daß sich die Größe dieses Faserflugbüschels, sofern es sich nicht vom Bindefaden trennt oder anderweitig von ihm entfernt wird, ständig vergrößert und schließlich zu einem Bruch des Bindefadens führen kann. Wie eingangs erwähnt, kann ein solcher Bindefadenbruch wiederum zu einem Bruch des Kernfadens führen, so daß dieser schnell herumschlägt und sich mit benachbarten Kernfäden verheddert, bis in einer Art Kettenreaktion mehrere weitere Kernfäden längs der Vorrichtung einen Bruch erleiden. Wenn sich die Faserflugbüschel außerdem fest mit dem Bindefaden verbinden und sich mit ihm aufwärts bewegen, werden sie zusammen mit dem Bindefaden um den Kernfaden herumgewickelt, so daß im hergestellten Wickelgarn unzulässige Verdickungen bzw. Wülste entstehen.

Erfindungsgemäß sind Maßnahmen getroffen, um die Ballonbildungszone des Bindefadens bis zu der Stelle, an welcher der Bindefaden in die Umspinnstation 20 eintritt, von der Umgebung zu isolieren und dadurch zu gewährleisten, daß der größte Teil des entstehenden oder in der Luft schwebenden Faserflugs von dieser

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Ballonbildungszone ferngehalten wird. Zu diesem Zweck ist eine Verkleidung 76 vorgesehen, die - mit Ausnahme der erforderlichen Einlauf- oder Auslaßöffnung für das Vorgarn S - das obere Ende der Spindel 22 mit der Umspinnstation 20 umschließt und sich praktisch um den gesamten Vorratswickel des Bindefadens 32 herum^rstreckt. Wie noch näher erläutert werden wird, ist die Verkleidung in Auswärtsrichtung in solchem Abstand vom Vorratswickel angeordnet, daß der zum Kernfaden S zulaufende Bindefaden den Ballon B zu bilden vermag. Wie am besten aus den Fig. 1 bis 3 hervorgeht, ist die Verkleidung 76 vorrichtungsfest auf einer starren Basis 78 angeordnet, die eine Zentralbohrung zur Erraöglichung einer ungehinderten Drehung der Spindel 22 aufweist. Die Basis 78 ist dabei an einem etwa lotrechten Element 80 befestigt, das an seinem unteren Ende mit der Halterung 54 verbunden ist. An der Basis 78 ist eine im wesentlichen zylindrische, starre Wand 82 befestigt, die sich in Aufwärtsrichtung um den Vorratswickel des Bindefadens 32 herumkrstreckt und in einem im wesentlichen kegelstumpfförmigen Abschnitt 84 ausläuft, der sich mit einigem Abstand über dem oberen Ende 24 der Spindel 22 befindet. Die Wand bzw. der Mantel 82 liegt in Radialrichtung auswärts auf Abstand von der Spule 30, so daß zusammen mit der Umfangsf lache des Vorrats wickeis des Bindefadens 32 eine Schutzzone 86 gebildet wird, in welcher der Bindefaden 32 einen Ballon bilden kann. In bevorzugter Ausführungsform ist der kegelstumpfförmige Abschnitt 84 der Verkleidung 76 bei 90 scharnierartig angelenkt, so daß er auf die im linken Teil von Fig. 2 gezeigte Weise geöffnet werden kann und somit einen ungehinderten Zugang zum Vorratswickel des Bindefadens 32 innerhalb der Verkleidung 76 bietet.

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Während die genaue Stelle längs der Bohrung 40 der Spindel 22, an welcher das Umspinnen des Kernfadens mit dem Bindefaden tatsächlich stattfindet, nicht genau bestimmt werden kann und sich tatsächlich aufgrund der dynamischen Bedingungen beim Umspinnvorgang ständig ändern kann, ist ersichtlicherweise das Einlaufende der Bohrung 40 der vorderste Punkt, an welchem das Herumwickeln bzw. Umspinnen erstmals stattfinden kann. Dieses Einlaufende kann daher als der Anfangspunkt der Umspinnstation 20, d.h. als der Abschnitt der Vorrichtung, in welchem der Umspinnvorgang stattfindet, angesehen werden. Der Ort der EinlaufÖffnung bestimmt für praktische Zwecke auch das stromabseitige Ende (in Richtung der Bindefadenbewegung gesehen) des Bindefadenballons, dessen anderes Ende am Bindefadenwickel liegt und sich beim Abspulen des Bindefadens vom Wickel axial hin und her verschiebt. Bei der Bewegung in die Einlauföffnung der Bohrung 40 kommt der Bindefaden notwendigerweise in Berührung mit der Innenkante der Spindelstirnfläche 18, welche die Bohrung 40 begrenzt und möglicherweise in intensivere Berührung mit der an die Bohrung 40 angrenzenden Stirnfläche 18; sobald diese Berührung erfolgt ist, ist die freie Ballonbewegung des Bindefadens beendet.

Erfindungsgemäß ist also die Ballonbildungszone des Bindefadens durch eine Verkleidung 76 geschützt, die für den in der Umgebungsluft befindlichen Faserflug ο.dgl. undurchdringlich ist und sich praktisch über die Gesamtlänge dieser Zone und insbesondere über ihren Abschnitt in der Nähe der Umspinnstation 20 erstreckt. Das stromabseitige bzw. in Bewegungsrichtung untere Ende der Verkleidung sollte sich daher zumindest bis nahe an den durch die Einlauföffnung der Bohrung 40 bestimm-

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ten Einlauf zur ümspinnzone erstrecken, um den Einschluß bzw. die Kapselung des angrenzenden Bereichs der Ballonbildungszone zu gewährleisten.

Während mit einer diesen allgemeinen Anforderungen genügenden Verkleidung ein Schutz des Bindefadenballons vor einer Beeinträchtigung durch Faserflug erreicht werden kann, bildet das in Bewegungsrichtung untere Ende der Verkleidung mit dem oberen Ende der Spindel vorteilhaft eine Verengung, die zweckmäßig einstellbar ist und eine begrenzte Verbindung zur Ballonbildungszone herstellt, so daß der Bindefaden sich frei durch diese Verengung bewegen kann, während das Eindringen von Faserflug u.dgl. in die Ballonbildungszone in größtmöglichem Maß verhindert und gleichzeitig eine Einlauföffnung für den Kernfaden S zur ümwickel- bzw. ümspinnzone hergestellt wird. Es hat sich gezeigt, daß mit einer solchen Konstruktion in vorteilhafter Weise praktisch der gesamte, in der Luft schwebende Faserflug u.dgl. an einem Eindringen in den Bereich 86 innerhalb der Verkleidung 76 gehindert werden kann, d.h. in dem Bereich, in welchem der Ballon B gebildet wird, während der Bindefaden 32 zu dem zu umspinnenden Kernfaden zuläuft.

Gemäß Fig. 4 besitzt das obere Ende des kegeistumpfförmigen Verkleidungsabschnitts 84 eine im wesentlichen koaxial zum oberen Ende der Spindel 22 ausgerichtete, mit Gewinde versehene Büchse 104, deren Bohrung mit einem Gewinde zur Aufnahme einer angepaßten Hülse versehen ist. Der Schaft 108 der Hülse 106 ist praktisch über seine Gesamtlänge mit Gewinde und mit einer aufgeschraubten Gegen- bzw. Stellmutter 110 versehen. Das untere Ende 112 des Schafts 108 ist in Radialrichtung flanschartig, im wesentlichen parallel zur oberen Stirnfläche 24 der Spindel 22 erweitert; die Gesamt-

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länge des Schafts ist dabei so groß, daß sich sein unteres Ende 112 bei voll nach unten geschraubter Hülse 106 tatsächlich in der Zone 86 an die obere Stirnfläche 24 der Spindel 22 anlegen könnte. Tm Betrieb wird ein Spalt 116 zwischen den einander benachbarten Flächen des Flansches 112 und der Spindel-Stirnfläche 24 dadurch eingestellt, daß die Hülse 106 ein vorbestimmtes Stück über die Stirnfläche 24 der Spindel 22 hinaus nach oben gedreht wird, um einen Durchlaufspalt für den Bindefaden 32 festzulegen. Bei erfindungsgemäß durchgeführten Betriebsversuchen hat es sich gezeigt, daß die Menge des von der Luft mitgeführten, in den Bereich 86 eintretenden Faserflugs o.dgl., zumindest soweit sich dies anhand der Folgen dieses Faserflugeintritts feststellen läßt, im allgemeinen der Größe des Spalts 116 proportional ist. Je größer nämlich der Spalt 116 ist, um so größer sind die im Betrieb auftretenden Schwierigkeiten, die dem Eindringen und Ansammeln von Faserflug im Bereich 86 zugeschrieben werden. Bei diesen Versuchen wurden einmal ein 50:50-Baumwoll/Polyester-Vorgarn mit einer Stapelfaserlänge von etwa 38 mm und zum anderen ein Vorgarn nur aus Baumwolle mit einer Stapelfaserlänge von durchschnittlich 25,4 mm verwendet, während als Bindefaden ein monofiles Polyestergarn von 20 Denier benutzt wurde. Das Streckwerk war vom Typ SKF-PK-235 (Hersteller: SKF Kugellagerfabriken GmbH, Stuttgart), das mit einem Verzug von 36,6 arbeitete. Die Spindel 22 wurde mit einer Drehzahl von 20 000 U/min betrieben, wobei der Kernfaden S 13 Drehungen auf 25,4 mm erhielt; der Kernfaden bestand dabei aus Baumwolle mit einem Feinheitsgrad von 30 S.

In einer ersten Versuchsreihe wurde zu Vergleichszwekken das Ausmaß des grundsätzlichen Problems beim bis-

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herigen Garnumspinnungsverfahren festgestellt, worauf die vergleichsweise Wirksamkeit bezüglich der Verringerung dieses Problems einmal nach dem Verfahren gemäß der US-PS 3 899 867, zum anderen unter Verwendung der Ballonschutz-Verkleidung gemäß der Erfindung, aber ohne Spaltverstellbarkeit, und weiterhin unter Verwendung dieser erfindungsgemäßen Verkleidung mit spezieller Einstellbarkeit des Spalts untersucht wurde. Bei diesen Versuchen wurde eine Gruppe von Spindeln, die jeweils einer der drei vorstehend genannten Anordnungen, zuzüglich der Vergleichsanordnung, besaßen, während einer vorbestimmten Zeitspanne betrieben, wobei die Zahl der Fadenbrüche jeglicher Art, die während des vorbestimmten Betriebszeitraums auftraten, aufgezeichnet und auf eine gemeinsame Basis entsprechend der Gesamtzahl von Fadenbrüchen während der Spindelbetriebszeit von 1000 h umgerechnet wurde. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Balkendiagrammform in Fig. 6 zusammengefaßt. Aus Fig. 6 geht hervor, daß beim bisherigen System eine außerordentlich große Zahl von Fadenbrüchen, d.h. tatsächlich mehr als 6000 Fadenbrüche in 1000 Betriebsstunden der Spindel, auftrat. Bei Umrechnung dieser Zahl auf eine verständliche Basis ergibt sich, daß während jeder Betriebsstunde der Spindel etwa 6 Fadenbrüche (etwa 1 Fadenbruch in jeweils 10 min) auftreten. Im Hinblick auf eine kommerzielle Maschine mit insgesamt 100 einzelnen Umspinneinheiten läßt sich erkennen, daß pro Betriebsstunde insgesamt 600 Fadenbrüche bzw. 10 Fadenbrüche pro min zu erwarten sind. Eine einzige Bedienungsperson wäre also körperlich überhaupt nicht in der Lage, eine derart große Zahl von Fadenbrüchen zu beheben und auch nur einen einzigen industriellen Maschinenrahmen in vollem Betriebszustand zu halten, so daß sich die Betriebskosten für eine derartige Maschine ent-

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- 28 sprechend erhöhen würden.

Die Anordnung nach der zuletzt genannten US-PS, bei welcher der Fadenballon bei jeder Umdrehung intermittierend abgefangen und in Schwingung versetzt wird, um festgesetzten Faserflug ο.dgl. zu lösen, gewährleistet insgesamt eine erhebliche Verbesserung im Betrieb, nämlich eine Verminderung der Fadenbrüche um etwas mehr als 90 %. Die Bindefadenschutz-Verkleidung gemäß der Erfindung ohne spezielle Einstellbarkeit des Spalts zeigt ungefähr dieselbe Wirksamkeit wie diese bisherige Anordnung, jedoch ohne die Notwendigkeit, den Fadenballon bei jeder Umdrehung abzufangen, d.h. gegen ein festes Element anschlagen zu lassen, wodurch die davon herrührende, mögliche Verschlechterung der Qualität des hergestellten Wickelgarns sowie andere unerwünschte Ergebnisse vermieden werden. Wenn jedoch in besonders vorteilhafter Weise gemäß der Erfindung in der Verkleidung ein einstellbarer Spalt vorgesehen wird, wird in einem Größenbereich des Spalts von etwa 0,1 bis 2,8 mm die Zahl der Fadenbrtiche um mehr als 99 % verringert.

Um die Wirkung der Änderung der Spaltgröße innerhalb des eben angegebenen Bereichs auf die Fadenbruchzahl zu untersuchen, wurde eine zusätzliche Versuchsreihe durchgeführt, bei welcher einmal ein Kernfaden aus einem 50:50-Gemisch aus Polyester und Baumwolle und zum zweiten ein solcher nur aus Baumwolle eingesetzt wurden. Die Zahl der bei diesen beiden Kernfadenarten auftretenden Fadenbrüche ist in den Fig. 7 und 8 angegeben, wobei der Spalt auf eine Größe von 0,1 mm, 0,2 mm, 0,4 mm, 0,8 mm, 1,6 mm bzw. 2,8 mm eingestellt wurde;

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der letzte Wert gibt die maximale Rückziehstellung der Hülse 106 an, die bei der Versuchsvorrichtung erreichbar war. Die Kurven von Fig. 7 und 8 zeigen, daß bei dem Mischfaser-Kernfaden die Fadenbruchzahl bei einer Spaltgröße am unteren Ende des genannten Bereichs in der Größenordnung von 20 oder weniger pro 1000 Spindelbetriebsstunden liegt, was in der Praxis dem idealen Betrieb der Maschine entspricht, während die Fadenbruchzahl im oberen Teil dieses Bereichs auf nur etwa 50 pro 1000 Spindelstunden zunahm. Im Fall des nur aus Baumwolle bestehenden Kernfadens nahm die Fadenbruchzahl etwas schneller zu, um sich dann bei etwa 50 pro 1000 Stunden bei einer Spaltgröße von etwa 0,4 mm zu stabilisieren und oberhalb dieser Spaltgröße im wesentlichen konstant zu bleiben, während die Fadenbruchzahl im Fall des Mischfaser-Kernfadens zwischen den beiden Grenzwerten des DurchlaufSpalts im wesentlichen linear variierte. Dieses gegensätzliche Verhalten läßt sich anhand der derzeit vorliegenden Erkenntnisse nicht ausreichend erklären, obgleich es wahrscheinlich erscheint, daß sich bei einer Vergrößerung des Durchlaufspalts über den genannten oberen Grenzwert hinaus im Fall des Mischfaser-Kernfadens die Garnbruchzahl ebenfalls auf einer maximalen Größe stabilisieren würde. Selbst eine Fadenbruchzahl von 50 pro 1000 Spindelbetriebsstunden liegt innerhalb der industriell tolerierbaren Grenzen, d.h. sie läuft auf etwa 5 Fadenbrüche pro h bei einem Maschinenrahmen mit 100 Positionen hinaus, was bedeutet, daß eine einzige Bedienungsperson mehrere derartige Maschinenrahmen ziemlich leicht zu bedienen vermag.

Die Einführung eines Luftstroms durch die Umspinnzone mittels einer Verbindung des unteren Endes der Spindel mit einer Unterdruckquelle ist eine an sich bekannte

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Maßnahme (vgl. die zuletzt genannte US-Patentschrift}. Zur Verdeutlichung der Auswirkung dieser Maßnahme im praktischen Betrieb wurden ähnliche Versuche, wie vorher erwähnt, mittels einer Vorrichtung mit einer Verkleidung gemäß der Erfindung in deren bevorzugter Ausführungsform, nämlich mit dem verstellbaren Durchlaufspalt durchgeführt, und zwar mit und ohne Luftstromeinführung; die Ergebnisse dieses Vergleichs erscheinen in Fig. 9. Aus diesen Versuchsergebnissen geht hervor, daß die Luftstromeinführung bzw. -absaugung ein wesentliches zusätzliches Merkmal bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt.

Eingangs wurde erwähnt, daß sich der Faserflugeinschluß möglicherweise in der Entstehung verdickter Stellen bzw. Wülsbe auf der Länge des hergestellten Wickelgarnprodukts zeigt, auch wenn dieser Einschluß nicht so stark ist, daß er tatsächlich zu einem Fadenbruch des verarbeiteten Garnfadens führt. Zur Untersuchung des Ausmaßes dieses Problems wurden Proben des hergestellten, bruchfreien Wickelgarnprodukts auf das Vorhandensein von übermäßig verdickten Bereichen oder Wülsten auf der Länge mittels einer bekannten Vorrichtung untersucht, nämlich einer Uster Modell B Evenness Testvorrichtung mit einem in der "Empfindlichkeitseinstellung" 3 betriebenen Fehleranzeigegerät. Die Zahl der verdickten Bereiche bzw. Wülste auf jeweils eine Fadenlänge von 914,4 m (1000 yards) ist in den Fig. 10 und 11 für den Mischfaser-Polyester/Baumwoll-Kernfaden bzw. den nur aus Baumwolle bestehenden Kernfaden bei Einstellung einer Spaltgröße im Bereich von 0,1 bis 2,8 mm angegeben. Im Fall des Polyesterkernfadens ist die Zahl der verdickten Stellen im Bereich kleinerer Spaltabmessungen am kleinsten, während" diese Zahl im Fall des Baumwoll-

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kernfadens im gesamten Spaltgrößenbereich im wesentlichen konstant bleibt, wobei der scheinbare geringfügige Anstieg bei kleineren Spaltabmessungen wahrscheinlich statistisch unbedeutend ist.

Während der Erprobung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wurden weiterhin hohe und niedrige Zugspannungsmessungen im laufenden Wickelgarnfaden an einer Stelle zwischen dem unteren Ende der Hohlspindel und dem Aufspulwickel in periodischen Abständen durchgeführt; diese Werte sind mit einem Mittelwert in den Fig. 12 und 14 für beide Kerngarnsorten in Abhängigkeit von der Änderung des Durchmessers der Wickelgarnspule während eines Betriebszyklus dargestellt. Ähnliche periodische Messungen wurden während eines Fertigungszyklus für dasselbe Garn nach dem bisherigen Verfahren vorgenommen; die entsprechenden Meßwerte sind ebenfalls, bezogen auf den Durchmesser der Wikkelgarnspule zum Meßzeitpunkt, in den Fig. 13 und niedergelegt. Wie aus diesen vier graphischen Darstellungen hervorgeht, liegt die Fadenspannung in den mit der bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung hergestellten Garnfäden in einem außerordentlich gleichmässigen Bereich vom Beginn bis zum Ende des Umspinnvorgangs, und zwar unabhängig von der Art des verwendeten Kernfadens. In deutlichem Gegensatz dazu zeigt die Fadenspannung beim bisherigen Verfahren eine beträchtliche Änderung mit einem starken Anstieg insbesondere in der Nähe des Endes des Arbeitszyklus. Dies bedeutet, daß die Windungen des hergestellten Garns, das zum Ende eines Betriebszyklus aifgespult wird, unter maximaler Fadenspannung stehen und .infolgedessen zu einer Verdichtung oder Zusammendrückung der vorher unter

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ORlGiNAL INSPECTED

wesentlich geringerer Fadenspannung aufgespulten Windungen führen. Dieses Ergebnis ist in der Textilindustrie speziell für ein ziemlich bauschiges Garn, wie dasjenige gemäß der Erfindung, unerwünscht, weil das Produkt dabei einen Teil seiner angestrebten Offenheit (loftiness) verliert. Außerdem kann das Aufwickeln der späteren Windungen unter hoher Fadenspannung dazu führen, daß sich diese Windungen in die vorhergehenden, weichen bzw. lockeren Windungen eingraben und dadurch möglicherweise zu Schwierigkeiten führen, wenn das Garnprodukt für die endgültige Verarbeitung oder möglicherweise zum Umspulen vor der Verarbeitung auf eine andere Spule umgespult wird.

Es ist derzeit noch nicht geklärt, warum der laufende Garnfaden eine derart große Fadenspannungsänderung zeigt, wenn der Umspinnvorgang nach dem herkömmlichen Verfahren erfolgt, doch bestätigen andererseits diese Ergebnisse die allgemeine Instabilität des bisherigen Umspinnvorgangs infolge der Ansammlung von Faserflug ο.dgl.

Wie erwähnt, ist die obere Stirnfläche 24 der Spindel vorzugsweise als Planfläche ausgebildet, wobei die untere Fläche des Schaftendes 112 ebenfalls als Planfläche ausgelegt ist, die gemäß Fig. 4 zumindest ungefähr parallel zur Stirnfläche 24 verläuft. Der Spalt 116 ist somit vorzugsweise ein länglicher, radial verlaufender Durchgang, der sich zwischen der Stirnfläche 24 und dem Flansch 112 erstreckt und dessen radiales Maß bzw. Länge zweckmäßig etwa der radialen Erstreckung der Spindel-Stirnfläche 24 entspricht.

Wie in der genannten-US-PS 3 831 369 erwähnt, ist es

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wünschenswert, daß die Einzelfasern des den Kernfaden S bildenden Vorgarns eine solche Stapellänge besitzen, daß sie jeweils am einen Ende im Durchlaufspalt der Speisewalzen 14 festgelegt sind, während ihre vorlaufenden Enden mit dem Bindefaden 32 umsponnen werden. Gemäß Fig. 4 erfolgt also das Umspinnen des Fadens S in Bewegungsrichtung hinter bzw. unter der Hülse 106, so daß diese Hülse vorzugsweise eine etwas kleinere Länge besitzt als die durchschnittliche Stapellänge der den Faden S bildenden Fasern und somit die einzelnen Fasern mit ihren vorlaufenden Enden bereits in die Spindelbohrung eingetreten sind, bevor ihre nachlaufenden Enden aus dem Spalt zwischen den Speisewalzen 14 austreten.

Mit der Erfindung wenden somit ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Herstellung eines Wickelgarns Y mit hoher Güte in einem Umspinnvorgang geschaffen, wobei der durch den Bindefaden 32 bei seiner Zuführung zum Umspinnen des Kernfadens S gebildete Ballon B praktisch bis zu seinem Eintritt in die Umspinnstation innerhalb des Bereichs 86 vor den Umgebungseinflüssen um die Maschine herum geschützt und außerdem von der Bewegungsbahn des Kernfadens selbst getrennt ist, so daß die Bildung von Faserflug-"Fahnen" am Bindefaden 32 aufgrund eines Einschlusses bzw. Anhaftens von Faserflug o.dgl. an dem der Ballonbildung unterliegenden Bindefaden vermieden wird. Durch die Anordnung eines Luftstromungskanals 60, welcher die Hohlspindel 22 mit einer Unterdruckquelle 62 verbindet und über den ein Luftstrom in die und durch die Spindel in Bewegungsrichtung des Wickelgarns durch diese eingeführt wird, wird die Führung des Kernfadens S in die Hohlspindel 22 begünstigt und außerdem, wie erwähnt, jeglicher Faserflug, der durch die Hülse 106 in die Bohrung der Spin-

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del eintreten kann, durch die Spindelbohrung 40 hindurch abgesaugt. Noch wichtiger ist, daß die Trennung der Zone bzw. des Bereichs 86 optimal an die jeweiligen speziellen Betriebsbedingungen angepaßt werden kann, indem zwischen der oberen Stirnfläche 24 der Spindel und dem unteren Ende der Hülse 106 ein Spalt 116 verstellbarer Größe vorgesehen wird, welchen der Bindefaden durchläuft, wobei der Bindefaden 32 ungehindert zulaufen und wendelförmig um den Kernfaden S herumgewickelt werden kann. Die Verbindung zwischen dem Bereich 86 und der Umgebungsatmosphäre ist so gesteuert und begrenzt, daß ein Eintritt von Faserflug in die Zone 86 weitgehend verhindert wird. Hierdurch wird ersichtlicherweise die Möglichkeit für eine "Fahnen"-Bildung am Bindefaden 32 weitgehend verringert oder sogar praktisch ausgeschaltet, so daß auch die damit zusammenhängenden, eingangs geschilderten Nachteile vermieden werden.

Es hat sich gezeigt, daß im Betrieb einer einzigen Spindeleinheit oder -position unter gesteuerten Laboratoriumsbedingungen, unter denen praktisch kein Faserflug ο.dgl. in der Luft um diese Spindeleinheit herum vorhanden war, die Spindel dennoch mit d«_»u Problem der Faserflugansammlung am Bindefadenballon und der davon herrührenden Bildung von "Fahnen" und einer hohen Fadenbruchzahl behaftet war, wenn der Betrieb auf herkömmliche Weise ohne die erfindungsgemäße Verbesserung erfolgt. Da die ümgebungsatmo sphäre im Betrieb unter diesen Bedingungen praktisch keinen Faserflug ο.dgl. enthielt, der vom Bindefadenballon erfaßt werden könnte, läßt sich hieraus schliessen, daß die Ursache für den Faserflug ο.dgl. der

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sich tatsächlich im Betrieb ansammelte, im Strecken oder Verziehen und in der sonstigen Behandlung des Kernfadens in dieser Einheit selbst liegt. Dies zeigt, daß eine wichtige und möglicherweise ausschlaggebende Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Begrenzung des Faserflugs oder dgl. liegt, der im Bereich zwischen dem Spalt der Streckwerk-Speisewalzen und dem Einlaufende der Umspinnzone und mithin während des Streck- bzw. Verzugsvorgangs und der Bewegung des Fadens durch diesen Bereich erzeugt wird, wobei gleichzeitig der Austritt des Faserflugs oder dgl. bzw. seine Verteilung aus dem Bereich des laufenden Kernfadens in den Bereich des Bindefadenballons verhindert wird. Im Hinblick hierauf läßt sich schließen, daß das untere Ende der Verkleidung 76 möglicherweise eine weniger bedeutsame Rolle für die Lösung der Erfindungsaufgabe spielt, so daß es möglicherweise nicht nötig ist, daß sich die Verkleidung über die volle Länge des Bindefadenwickels erstreckt oder der untere Rand der Verkleidung für textlien Faserflug völlig undurchlässig ist. Die Anordnung einer voll geschlossenen Verkleidung gemäß der dargestellten Ausführungsform kann jedoch Vorteile vom Standpunkt der Konstruktion und der baulichen Einfachheit bieten, wenn nicht sogar unmittelbar vom Standpunkt der Betriebswirksamkeit.

Obgleich vorstehend nur eine derzeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und beschrieben ist, sind dem Fachmann verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird.

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ORIGlMAL INSPECTED

Claims

Vorfaliron und Vorrichtung zur Herstellung von Wicke 1 isarr, brw. umsponnenem darn unsprüelu

1. Verfahren ^ur Herstellung von WLckelgarn b::w. um-.HponneiK-iii Garn, Lei weichem ein von ejii«. in Vorrat, eier auf einer drehbar anqetr ic-Lenen !lohlspindel angeordnet ist und sich mit dieser ndtdreht, zalaufenuer Bindefaden wendelförmig um einen Kernfaden herumgewickelt wird, der von einen; entfernten Vorrat aus in das eine Ende der liohlspi ndel eingeführt wird und deren Bohrung durchläuft, so daß ein Wickel garn L^w. ein umsponnener-Garn faden g^-bi ld<--t wird, und wobei lUjy zulaufende binde f aa.,n auf seiner BewegungsLahn von seinem umlaufenden Vorrat ::u dem :u ui;.;:pi nneJiden Kernfaden ·. iner i'.aJ-lonL-i ldung (ballooning) antt.rworfen ist, ^auurch yekenirjei chnet, daß der Ii i ndef adenb^l 1 on und das Lin] aufende der IIolilEpmciel in einer /,one anti r 'J'rennun^i derselben von der Ung... Luruis.'it'most -hiu"e

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praktisch (vollständig) abgeschlossen bzw. gekapselt werden und daß eine Einlauf-Führungsöffnung zur Bohrung der Hohlspindel vorgesehen wird, um den Kernfaden von seinem Vorrat aus zu dieser Bohrung zu führen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Kinlauf-Führungaöffnung die Begrenzung der Kinschlußzone am Spindel-Einlaufende bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsöffnung in einem vorbestimmten Abstand vom Einlaufende der Spindel angeordnet wird, so daß ein verengter Durchgang für den Bindefaden für seine Bewegung zum Kernfaden in der Nähe des Spindel-Einlaufendes festgelegt und ein Eintritt von losen Fasern bzw. von Faserflug in die genannte Zone im wesentlichen verhindert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftstrom durch die Bohrung der Spindel in Bewegungsrichtung des Wickelgarns eingeleitet wird.

•3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der i'ührungsöf fnung und dem Spinde 1-Einlaufende um mindestens etwa Ο,ϋΛ mm größer als der Durchmesser de;; Bindefadens gehaltenwird .

5. Verfahren nach Anspruch 1, bui welchem der Kernfaden aus einer Vielzahl unzusammenllängender, von einem Streckwerk gelieferter Fasern besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Umspinnen des Kernfadens iiiit de;ii Bindefaden durchgeführt wird, währe;.d mindi.--

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τ _

stuns einige Fasern vom Verzugs- bzw. Streckwerk erfaßt bleiben.

6. Verfahren zur Herstellung von Wickelgarn, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welchem ein Kernfaden kontinuierlich von einem entfernt angeordneten Vorrat aus durch die Bohrung einer drehbar angetriebenen Hohlspindel geführt wird, die ein das Einlaufende der Bohrung bildendes freies Ende besitzt, und ein Bindefaden von einem auf der Spindel sitzenden und sich mit dieser mitdrehenden Vorratswickel aus zum Einlaufende der Spindelbohrung geführt wird, um beim Durchlauf des Kernfadens durch die Spindelbohrung um den Kernfaden herumgewickelt zu werden, wobei der Bindefaden in einer Ballonbildungszone rotiert, die sich vom Vorratswickelumfang zur freien Stirnfläche der Spindel erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß praktisch die gesamte Ballonbildungszone mittels einer für in der Luft mitgeführten Faserflug ο.dgl. undurchlässigen Verkleidung gekapselt wird, die in der Richtung der Ballonbewegung zumindest im wesentlichen in der Nähe des freien Spindelendes ausläuft und mit diesem freien Spindelende einen ringförmigen Austritts-Durchgang für den Bindefaden festlegt, wobei der Endabschnitt der Verkleidung eine Zugangsöffnung für die Einführung des Kernfadens in die Spindelbohrung bildet.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Ausdehnung des radialen Durchgangs begrenzt wird, um dem Eintritt von Faserflug ο.dgl. entgegenzuwirken,- ohne die Bewegungsfreiheit des

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Bindefadens durch den Durchgang wesentlich zu behindern.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Ausdehnung des radialen Durchgangs entsprechend den jeweiligen Betriebsbedingungen eingestellt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Ränder der Verkleidung neben der Einlauföffnung für den Kernfaden im wesentlichen parallel zum freien Ende der Spindel erstrecken.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernfaden aus einem endlosen Bündel von Stapelfasern mit einer vorbestimmten durchschnittlichen Stapellänge besteht und durch eine Verzugsbzw. Streckeinrichtung mit einem Satz von Verzugs-Speisewalzen gebildet wird und daß das Einlaufende der Spindelbohrung vom Spalt zwischen den Speisewalzen in einem Abstand angeordnet ist, der kleiner ist als die durchschnittliche Stapelfaserlänge.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernfaden zum Einlaufende der Spindelbohrung durch eine langgestrecke Führungszone geführt wird, die aus einem für textlien Faserflug o.dgl. undurchlässigen Werkstoff besteht und den Kernfaden über einen Teil zu einer Bewegungsbahn in der Nähe der Spindel umschließt, wobei die Führungszone an ihrem stromabseitigen bzw. in Bewegungsrichtung unteren Ende in engem Abstand vom freien Ende der Spindel ausläuft, so daß der Bindefaden durch den Zwischenraum

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zwischen beiden Teilen hindurchzutreten vermag, während die Eindringmöglichkeit für von den Stapelfasern freigesetzten Faserflug ο.dgl. durch diesen Zwischenraum begrenzt wird, wodurch der Einschluß von Stapelfasern bzw. Faserflug durch den Bindefadenballon verringert wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das in Bewegungsrichtung untere Ende der Führungszone in Radialrichtung im wesentlichen parallel zum freien Spindelende erweitert wird, um den Eindringwiderstand für Faserflug ο.dgl. in den Zwischenraum zu vergrößern.

13. Vorrichtung zur Herstellung von Wickelgarn bzw. umsponnenem Garn, bei welchem ein von einem Vorrat, der auf einer drehbar angetriebenen Hohlspindel angeordnet ist und sich mit dieser mitdreht, zulaufender Bindefaden wendelförmig um einen Kernfaden herumgewickelt wird, der von einem entfernten Vorrat aus in das Einlaufende der Hohlspindel einläuft und die Bohrung der Spindel durchläuft, so daß ein Wickelgarn bzw. ein umsponnener Garnfaden gebildet wird, und wobei der zulaufende Bindefaden auf seiner Bewegungsbahn von seinem umlaufenden Vorrat zu dem zu umspinnenden Kernfaden einer Ballonbildung unterworfen ist, gekennzeichnet durch eine Verkleidung (76) , welche den Ballon (B) praktisch vollständig bis zum Einlaufende (24) der Spindel (22) umschließt und ihn gegenüber dem in der Luft schwebenden Faserflug u.dgl. isoliert, wobei eine Öffnung für den Durchlauf des Kernfadens (S) zur Spindelbohrung (40) vom entfernt gelegenen Vorrat vorgesehen-ist.

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14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidung mit engem Abstand vom Spindel-Einlaufende angeordnet und so weit von diesem Einlaufende entfernt ist, daß ein Zwischenraum vorbestimmter Größe festgelegt wird, durch den der Bindefaden ungehindert zur Bohrung der Spindel laufen kann, um den Kernfaden zu umspinnen, während der Eintritt von losen Fasern bzw. von Faserflug in diesen Bereich praktisch verhindert wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Einstellung der Größe des Zwischenraums vorgesehen sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zum Drehen der Spindel sowie Einrichtungen zur Lagerung der Spindel und der Verkleidung zur Ermöglichung einer Schwenkbewegung aus einer ersten Stellung, in welcher die Spindel mit ihrer Antriebseinrichtung in Eingriff steht, und einer zweiten Stellung, in welcher die Spindel von der Antriebseinrichtung getrennt ist, vorgesehen sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidung einen Oberteil aufweist und daß ein Mittel zur Lagerung des Oberteils für eine Bewegung zwischen einer Offen- und einer Schließstellung vorgesehen ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei der Kernfaden aus einer Vielzahl unterbrochener bzw. unzusammenhängender Fasern besteht, die von einem Faserstreckwerk geliefert werden,"dadurch gekennzeichnet, daß das

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Einlaufende der Spindel dicht neben dem Streckwerk angeordnet ist, so daß zumindest ein Teil der Fasern vom Streckwerk erfaßt bleibt, während der Bindefaden um den Kernfaden herumgewickelt wird.

19. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkleidung eine dem Einlaufende der Spindel zugewandte Fläche aufweist und daß diese Fläche sowie das Einlaufende im wesentlichen flach und parallel zueinander angeordnet sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt bzw. Zwischenraum um mindestens etwa 0,05 mm größer ist als der Durchmesser des Bindefadens.

21. Vorrichtung zur Herstellung von Wickelgarn, insbesondere nach einem der Ansprüche 13 bis 20, bei welcher ein Kernfaden kontinuierlich von einem entfernt angeordneten Vorrat aus durch die Bohrung einer drehbar angetriebenen Hohlspindel geleitet wird, deren freies Ende das Einlaufende zur Bohrung bildet, und ein Bindefaden von einem Vorratswickel, der auf der Spindel montiert ist und mit dieser umläuft, zum Einlaufende der Spindelbohrung geführt wird, um den Kernfaden bei seiner Bewegung durch die Spindelbohrung zu umspinnen, und wobei der Bindefaden in einer Ballonbildungszone umläuft, die sich vom Vorratswickelumfang zum freien Ende der Spindel erstreckt, gekennzeichnet durch eine für in der Luft schwebenden Faserflug ο.dgl. undurchlässige und praktisch die gesamte Ballonbildungszone umschließende Verkleidung, die in der Richtung der Ballonbewegung zumindest im

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wesentlichen neben dem freien Ende der Spindel ausläuft und mit diesem freien Ende einen ringförmigen Durchgang für den Bindefaden bildet, wobei der Endabschnitt der Verkleidung mit einer Einlauföffnung für die Einführung des Kernfadens in die Spindelbohrung versehen ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß am Endabschnitt der Verkleidung Mittel zur Begrenzung der axialen Ausdehnung des radialen Durchgangs vorgesehen sind, um den Eintritt von textilem Faserflug ο.dgl. in diesen Durchgang zu behindern, ohne die Bewegungsfreiheit des Bindefadens durch den Durchgang wesentlich zu beeinträchtigen.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Einstellung der Axialposition der Verengungsmittel zwecks Änderung der axialen Ausdehnung des radialen Durchgangs in Anpassung an die Betriebsbedingungen vorgesehen ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Verengungsmittel einen dicht neben der freien End- bzw. Stirnfläche der Spindel angeordneten, ringförmigen Flansch umfassen, und daß die einander zugewandten Flächen von Flansch und Spindel-Endfläche im wesentlichen parallel angeordnet sind und einen länglichen, kreisförmigen Durchgang für den Bindefaden festlegen.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Einstellung der Axialposition des Flansches relativ zur Spindel zwecks Änderung des Abstands zwischen den einander zugewandten Flächen.

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