DE3303686C2 - Vorrichtung zum Spinnen eines Fadens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Spinnen eines Fadens durch die Wirkung eines ersten Drallorgans, das eine in einer Richtung wirbelnde Fluidströmung erzeugt, und eines zweiten Drallorgans, das eine in der entgegengesetzten Richtung wirbelnde Fluidströmung erzeugt, auf ein gestrecktes, von Vorderwalzen zugeführtes Stapelfaserbündel, das durch die beiden Drallorgane nacheinander hindurchgeführt wird. Erfindungsgemäß werden die Fasern, die in der Strecke zwischen den Vorderwalzen und dem ersten Drallorgan von dem falschgedrehten Stapelfaserbündel gelöst werden, in positiver Weise um das falschgedrehte Stapelfaserbündel herumgewickelt, wodurch ein Faden höherer Festigkeit mit glatter, wenig Flaum aufweisender Oberfläche entsteht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spinnen eines Fadens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 27 58 823 bekannt Hierbei wird ein von einer Vorderwalze eines Streckwerks abgezogenes Faserbündel durch zwei Drallorgane mit entgegengesetzt gerichteten Luftströmen geleitet, und auf diese Weise zu einen Faden verarbeitet, der von einer Lieferwalze abgezogen und von einer Aufwickeleinrichtung auf eine Spule aufgewickelt wird. Das Eindrehen der Fasern in den Faden geschieht dabei durch Ballonbildung des ersten Drallorgans, wobei das zweite Drallorgan eine Falschdrehung hervorruft. Der auf die Spule aufgewickelte Faden weist jedoch eine relativ niedrige Fadenfestigkeit auf, da die Anzahl und die Umschlingungskraft der um die Kernfasern herumgewickelten Fasern gering ist

In der nachveröffentlichten DE-OS 32 37 989 wird ferner eine Spinnvorrichtung beschrieben, bei der ein Stapelfaserbündel in einem Streckwerk auf eine vorbestimmte Dicke verzogen und dann durch ein erstes und ein zweites Drallorgan geleitet wird, wodurch das Faserbündel zu einem Faden gesponnen wird. Die Drallorgane sind jeweils mit Einstrahldüsen versehen, durch die ein Fluid in die Faserbündeldurchlaßkanäle der Drallorgane einstrahlbar ist. Die dadurch in den beiden Drallorganen erzeugten Fluidströme weisen entgegengesetzte Richtungen auf. Ein Teil der Fasern des von den Vorderwalzen des Streckwerks zugeführten Faserbündels wird durch die Einwirkung eines mit Hilfe des ersten Drallorgans gebildeten Fadenballons gelöst bzw. abgetrennt. Dabei ist die Drehwirkung des ersten Drallorgans auf das Faserbündel geringer als diejenige des zweiten Drallorgans, so daß nur die nicht gelösten Fasern vom zweiten Drallorgan gedreht werden, wobei ein Teil der gelösten Fasern dazu gebracht wird, sich um die nicht gelösten und falsch gedrehten Fasern in einer Richtung herumzuwickeln, die der Drehungsrichtung der Falschdrehungen entgegengesetzt ist Auf diese Weise kann die Anzahl der um den Faden herumgewickelten Fasern relativ zur Anzahl der Kernfasern erhöht werden, was zu einer Steigerung der Fadenfestigkeit führt Die Umschlingungskraft der gelösten Fasern ist jedoch begrenzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß die Umschlingungskraft der um die Kernfasern

ι s herumgewickelten Fasern gesteigert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst

Da gemäß der Erfindung ein Drehrohr vorgesehen wird, das mit den gelösten Fasern direkt in Berührung steht und die gelösten Fasern positiv um die Kernfasern wickelt kann die Umschlingungskraft der gelösten Fasern relativ mit der Zunahme der Drehgeschwindigkeit des Drehrohres erhöht werden, was insgesamt zu einem gesponnenen Faden mit hoher Festigkeit führt

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist Gegenstand des Patentanspruches 2.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Spinnvorrichtung;

Fig.2 Darstellungen zur Erläuterung der Herstellung eines gesponnenen Fadens mit Hilfe der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung;

F i g. 3 eine Darstellung zur Erläuterung des Umwikkelns von nicht gelösten Fasern durch gelöste Fasern und

F i g. 4 eine Darstellung zur Erläuterung der Struktur eines mit Hilfe der Vorrichtung gemäß F i g. 1 gesponnenen Fadens.

Die F i g. 1 zeigt eine Ausführungtiorm einer Vorrichtung zum Spinnen eines Fadens. Ein erstes Drallorgan Nl ist innerhalb einer Drehungszone Γ zwischen einer Klemmstelle Q von Vorderwalzen 3 und einem zweiten Drallorgan N 2 angeordnet und mit einer Einlaßöffnung 5 und einer Auslaßöffnung 6 für ein Faserband versehen. Das Drallorgan Nl befindet sich im Abstand zu den Vorderwalzen 3. Die Durchmesser der Öffnungen 5 und 6 sind kleiner als der Innendurchmesser des als Faserbündelkanals dienenden Hohlraums 12 des ersten Drallorgans Nl. Zwischen denVorderwalzen 3 und dem Drallorgan NI ist ein Drehrohr 7 angeordnet das über ein Lager 8 mit dem Umfang des Einlaßendes des Drallc.-gans Nl verbunden ist Das Drehrohr 7 ist in der gleichen Drehrichtung wie die Umlaufdrehrichtung des Faserbündels im ersten Drallorgan N1 in Drehung versetzbar und bezieht seinen Drehantrieb von einer Antriebswelle 11 über Kegelzahnräder, einer mit einem Laufrad 10 verbundenen Welle und einem das Laufrad 10 und das Drehrohr 7 umlaufenden Laufriemen 9. Die Drehachse des Drehrohrs 7 ist mit der Mittelachse des Hohlraums 12 des ersten Drallorgans NI ausgerichtet, so daß das Drehrohr 7 das Weiterlaufen von im zweiten Drallorgan N 2 erzeugten Falschdrehungen entlang des Faserbündels und auch die Bildung eines sekundären Fadenballons B 2 zwischen den Vorderwalzen 3 und dem ersten Drallorgan NI durch den im ersten Drallorgan N1 erzeugten primären Fadenballon BI nicht hindert. Die Drehgeschwindigkeit des Drehrohrs 7 wird auf

einen geeigneten Wert unter Berücksichtigung der Qualität des zu spinnenden Fadens oder der Fadengeschwindigkeit eingestellt Auf jeden Fall ist es erforderlich, daß das Drehrohr 7 nicht stehenbleibt, wobei jedoch, vorausgesetzt, daß sich das Drehrohr 7 dreht, die Drehgeschwindigkeit auch gering sein kann. Das Drehrohr 7 dient dazu, die aus den falschgedrehten Fasern 51 gelösten Fasern 52 dazu zu bringen, sich in positiver Weise um die den mittleren Teil oder Kern des Fadens bildenden gedrehten Fasern zu wickeln.

In der F i g. 2 sind die einzelnen Schritte bei der Herstellung eines Fadens Yin der Spinnvorrichtung gemäß-F i g. 1 erläutert. Das gestreckte Stapelfaserbündel 5 wird von der Klemmstelle Q der Vorderwalzen 3 dem ersten Draliorgan N1 und danach dem zweiten Drallorgan Λ/2 zugeführt. Die Drehrichtung B ist die Umlaufrichtung des Fadenballons, der von der wirbelnden Fluidströmung innerhalb des ersten Drallorgans N1 gebildet wird, während die Drehrichtung A diejenige des innerhalb des zweiten Drallorgans N 2 gebildeten Fadenballons ist. Die Fadenumlaufrichtung im ersten Drallorgan N1 ist derjenigen des zweiten Drallorgans N2 entgegengesetzt Wie aus der Fig.2 ersichtlich iit, werden innerhalb der Drehungszone T des zweiten Drallorgans N 2 S-Drehungen erzeugt Der gesponnene Faden Y wird durch Lieferwalzen 4 abgezogen.

In der Fig.2—a ist ein Zustand dargestellt, bei dem das Faserbündel nicht weiterläuft während Falschdrehungen nur vom zweiten Drallorgan N 2 erzeugt werden. Der Teil des Faserbündels, der sich innerhalb der Drehungszone T erstreckt, ist 5-gedreht während der andere Teil des Faserbündels, der sich innerhalb der Rückdrehungszone Uerstreckt Z-gedreht ist.

In der F i g. 2—b ist ein Zustand dargestellt, bei dem das Faserbündel läuft und vom zweiten Drallorgan N 2 Falschdrehungen erteilt werden. Bei diesem Zustand werden die dem Faserbündel in der Drehungszone T erteilten 5-Drehungen altmählich rückgedreht nachdem das Faserbündel bzw. der Faden das zweite Drallorgan N 2 durchlaufen hat Es ist zwar grundsätzlich zu erwarten, daß das Faserbündel bzw. der Faden in der Rückdrehungszone rückgedreht wird, bis keine Drehungen mehr vorhanden sind Einige der in der Drehungszone dem Faserbündel erteilten Drehungen verbleiben jedoch in dem in der Rückdrehungszone befindlichen Faserbündel, während das Faserbündel in der beschriebenen Weise durch einen Fluidstrcn falschgedreht wird.

Die Fig.2—c stellt einen Zustand dar, der dem der F i g. 2 — b ähnlich ist mit der Ausnahme, daß das erste Drallorgan N1 zwischen c>n Vorderwalzen 3 und dem zweiten Drallorgan Λ/2 eingesetzt ist Hierbei werden Fasern 5 2, d^;e einen Teil des von den Vorderwalzen 3 zugeführten Faserbündels 5 bilden, aus dem vom ersten Drallorgan N1 gedrehten Faserbündel 5 gelöst, wobei die gelösten Fasern 5 2 einen Offenend-Zustand bilden.

Die Fig.2—d zeigt einen Zustand, bei dem sich die gemäß der Fig.2—c aus dem Faserbündel 5gelösten Fasern S 2 in der Drehungszone befinden. Bei diesem Zustand werden die gelösten Fasern 52 in einer Drehrichtung (Richtung der Z-Drehungen), die der Falschdrehungsrichtung (Richtung der S-Drehungen) entgegengesetzt ist, um die falschgedrehten Fasern 51 herumgewickelt.

Die Fig.2—e zeigt den Zustand der Fasern 52, die gemäß der Fig. 2—d um die falschgedrehten Fasern herumgewickelt wurden und sich jetzt in der Rückdrehungszone U befinden. Dip in der Z-Richtung, welche der 5-Faischdrehrichtung entgegengesetzt isugewickelten Fasern werden durch den Rückdrehvorgang in der Rückdrehungszone U noch weiter in der Z-Richtung gedreht

Die F i g. 2—f zeigt einen Zustand, bei dem der Faden Y, der durch die Lieferwalzen 4 hindurchgelaufen ist echte Z-Drehungen aufweist Der auf diese Weise gesponnene Faden Y wird der Wickeleinrichtung zugeführt

ίο Bei dieser Ausführungsform wird der Faden Y dadurch hergestellt daß die Fasern die Schritte gemäß den Fig.2—c bis 2—f in der angegebenen Reihenfolge durchlaufen.

Bei dem fadenbildenden Schritt gemäß der Fi g. 2—d werden die aus dem Falschdrehvorgang herausgelösten Fasern 52 infolge der Ballonbildung des Faserbündels um die gedrehten Fasern 51 gewickelt Da das Drehrohr 7 zwischen den Vorderwalzen 3 und dem ersten Drallorgan N1 angeordnet und positiv in der gleichen Richtung wie die Drehnchtung des vom ersten Drallorgan N1 erzeugten Fadenballons in Umdrehung versetzt wird, werden die aus dem Faserbüncier 5 gelösten Fasern 52 dazu gebracht sich in positiver Weise um die gedrehten Fasern 51 herumzuwickeln. Demgemäß weist der auf diese Weise gesponnene Faden Y eine starke Z-Drehung, eine hohe Festigkeit und eine glatte Oberfläche mit wenig Flaum auf.

In den F i g. 2—d und F i g. 2—e ist die Steigung der Drehungen der gelösten Fasern 52 mit /1 bzw. /2 dargestellt wobei /1 größer als /2 ist

Es entsteht ein Faden ungenügender Festigkeit wenn die Menge der gelösten Fasern übermäßig klein ist wogegen die Neigung zu Fadenbrüchen besteht, wenn die Menge der gelösten Fasern übermäßig groß ist Demgemaß ist es erforderlich, die Menge der gelösten Fasern zu steuern. Bei der beschriebenen Ausführungsform läßt sich die Menge der gelösten Fasern durch Regeln der Umlaufgeschwindigkeiten der Fadenballons über den jeweiligen Fluiddruck der ersten und zweiten Drallorgane N1 bzw. N 2 steuern.

Ein Teil des von den Vorderwalzen 3 zugeführten Fase^rbündels wird in der Strecke zwischen den Vorderwalzen 3 und dem ersten Drallorgan N1, wie vorstehend beschrieben, aus dem Falschdrehvorgang herausgelöst, wonach der in Laufrichtung gesehene vordere Teil 520 der gelösten Fasern dazu gebrecht wird, sich um die falschgedrehten Fasern 51 in Richtung entgegengesetzt der Falschdrehrichtung herumzuwickeln, wogegen der in Laufrichtung gesehene hintere Teil 521 der gelösten Fasern mit den falschgedrehten Fasern zusammengebunden wird. Beim Durchlaufen des zweiten Drallorgans N 2 wird demgemäß der vordere Teil 5 20 der gelösten Fasern infolge des Rückdrehvorgangs weiter in der Umwicklungsrichtung gedreht die bei dieser Aujführuiigsform die Z-Richtung ist, während der hintere Teil 521 der gelösten Fasern innerhalb der ungelösten Fasern 51 im drehungslosen Zustand verbleibt (vgl. F i g. 3). Folglich nimmt der gesponnene Faden Y die in der F i g. 4 gezeigte Fadenstruktur an.

Ein gesponnener Taden Y weist somit eine richtungsabhängige Eigenschaft auf. Wird der Faden Y in Richtung des in der F i g. 4 gezeigten Pfeils Cgerieben. dann werden die umwickelnden Fasern oder Hüüfasern 52 aus ihren Stellungen verschoben und bilden Nissen, wo· durch gegenseitige Verschiebungen zwischen den Fasern des Fadens entstcben und eine Neigung zu Fadenbrüchen auftritt. Dagegen weist der Faden eine Festigkeit auf, die mehrfach so groß wie die Festigkeit eines

33 [)3 Ö8Ö

ζ. B. ringgesponnenen Fadens ist, und es bilden sich weniger Nissen an der Oberfläche des Fadens, wenn der Faden Yin Richtung des in der F i g. 4 gezeigten Pfeils D gerieben wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

to

IS

20

25

30

40

45

50

55

60

65

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Spinnen eines Fadens mit einem Streckwerk zum Strecken eines Stapelfaserbündels, einem im Abstand zu den Vorderwalzen des Streckwerks angeordneten, vom Faserbündel zu durchlaufenden ersten Drallorgan, das in einem darin ausgebildeten Hohlraum eine in einer Drehrichtung wirbelnde Fluidströmung erzeugt einem im Abstand zum ersten Drallorgan angeordneten, axial mit diesem ausgerichteten, vom Faserbündel zu durchlaufenden zweiten Drallorgan, das eine in der entgegengesetzten Drehrichtung wirbelnde Fluidströmung erzeugt, Lieferwalzen und einer Wickeleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß an der Einlaßseite des ersten Drallorgans (N 1) ein vom Stapelfaserbündel (S) zu durchlaufendes, mit dem Hohlraum (12) des ersten Drallorgans (Nl) ausgerichtetes Drehrohr (7) angeordnet ist, das sich um seine Achse in der gleichen Drehrichtung wie die im ersten Drallorgan (N X) wirbeSnde Fluidströinung dreht

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Drehrohr (7) am Umfang des Einlaßendes des ersten Drallorgans (N 1) um seine Achse drehbar gelagert ist