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Offenend-Spinnverfahren und -vorrichtung
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Die Erfindung betrifft ein Offenend-Spinnverfahren, bei welchem das
zu verspinnende Fasermaterial zu Einzelfasern aufgelöst und mittels eines Luftstromes
einem zwischen zwei Friktionselementen gebildeten Zwickelbereich zugeführt werden,
in welchem die Fasern zu einem Faden zusammengedreht werden, sowie eine Vorrichtung
zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Bei einer bekannten Offenend-Spinnvorrichtung der eingangs genannten
Art wird Fasermaterial in Einzelfasern aufgelöst, die unmittelbar in den Zwickelbereich
zwischen zwei eng benachbarten, gleich großen parallelen Saugtrommeln eingebracht
werden (DE-PS 2 449 583). Die beiden Saugtrommeln rotieren gleichsinnig, und die
Einzelfasern werden fliegend in den Zwickelbereich eingespeist, wobei sie in einem
etwa senkrecht zu der von den beiden Trommelachsen bestimmten Ebene gerichteten
Strom auf die Saugzone der Saugtrommeln treffen. Durch die Rotation der Saugtrommeln
werden die Fasern zusammengedreht und mittels eines Abzugswalzenpaares als Faden
parallel zu den Trommeln abgezogen.
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Die etwa senkrechte Einspeisung der Fasern in den Zwickelbereich führt
jedoch zu unbefriedigenden Garnwerten, insbesondere bei feineren Garnen, da die
Fasern nicht ordnungsgemäß
an das rotierende freie Garnende angebunden
werden und nicht gleichmäßig geordnet im Garn liegen. Es wurden daher schon Maßnahmen
vorgeschlagen, um die Fasern beim Einspeisen in den Zwickel in eine annähernd parallele
Lage zur Garnachse zu bringen, beispielsweise mechanisch durch eine Schleuderscheibe
(DE-PS 2 720 625) oder pneumatisch durch eine kaskadenartige Stufung des Luftdruckes
im Faserweg (DE-OS 2 732 678) oder durch Einspeisen der Fasern in einer bezüglich
der Fadenabzugsrichtung geneigten Richtung in Verbindung mit einem im wesentlichen
parallel zur Fadenachse verlaufenden Luftstrom (DE-OS 2 943 063). Die Garnwerte
sind jedoch trotz dieser Maßnahmen nicht befriedigend, insbesondere bei höheren
Spinngeschwindigkeiten.
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Bei höheren Spinngeschwindigkeiten ist es zudem erforderlich, entsprechend
größere Fasermassen aufzulösen und dem Spinnzwikkel zuzuführen. Dies bereitet Schwierigkeiten,
da eine ordnungsgemäße Vereinzelung und Zuführung dieser Fasermassen nicht erfolgt.
Die Garnqualität wird dadurch erfahrungsgemäß negativ beeinflußt.
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Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen,
mit der die genannten Nachteile vermieden werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Fasermaterial
in mehreren Faserbändern getrennt zugeführt und zu Einzel fasern aufgelöst wird
und daß die vereinzelten Fasern in getrennten Luftströmen in den Spinnzwickel eingespeist
werden. Aufgrund der separaten Auflösung mehrerer Faserbänder braucht an jeder Auflösestelle
lediglich ein Teil der benötigten Fasermasse verarbeitet zu werden, so daß diese
mit einer gegenüber der üblichen Liefergeschwindigkeit verringerten Geschwindigkeit
der Auflösestelle zugeführt werden kann. Auf die-
se Weise wird
an jeder Auflösestelle eine gute Auflösung erreicht. Die getrennten Luftströme lassen
sich besser beherrschen. Verwirbelungen und Verschlingungen der Fasern werden vermieden.
Sie behalten somit ihre Parallellage auf ihrem Weg in den Spinnzwickel bei. Gleichmäßigere
Garne sind die Folge.
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Um die Parallellage der Fasern nicht nur zu erhalten, sondern sogar
noch zu verbessern, ist in zweckmäßiger Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens
vorgesehen, daß die vereinzelten Fasern während ihres Transportes in den Spinnzwickel
gestreckt werden.
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Zur Durchführung des Verfahrens sind erfindungsgemäß mehrere voneinander
getrennte Faserband-Auflöseflächen vorgesehen, von welchen Faserkanäle in den Spinnzwickel
führen. Da alle Faserkanäle in den Spinnzwickel münden, besitzt jeder einzelne von
ihnen einen relativ kleinen Querschnitt, so daß hierdurch eine gezieltere und geführtere
Ablage der Fasern im Spinnzwickel.
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bewirkt wird. Außerdem wird eine Dublierung erreicht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführung des Erfindungsgegenstandes sind
die Faserband-Auflöseflächen als Umfangsflächen einer gemeinsamen Auflösewalze ausgebildet,
welche durch Ringbunde voneinander getrennt sind. Es ergibt sich eine gute Vereinzelung
des Fasermaterials.
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Zum Strecken der Fasern auf ihrem Weg von den Faserband-Auflöseflächen
bis in den Spinnzwickel kann vorgesehen werden, daß sich der Querschnitt eines jeden
einzelnen Faserkanals stufenlos von der Faserband-Auflösefläche zum Spinnzwickel
hin verringert.
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Eine kontrollierte Überführung und Einbindung der vereinzelten Fasern
wird durch die hintereinander längs der Garnbildungslinie in einem spitzen Winkel
mündenden Faserkanäle erreicht.
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Um eine möglichst gleichmäßige Faserverteilung und Einbindung zu erreichen,
ist in weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes vorgesehen, daß die über
der Aufspeisezone hintereinander angeordneten Mündungen der Faserkanäle ohne Zwischenraum
aneinandergereiht sind.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine gute Auflösung des Fasermaterials
und stellt sicher, daß diese Auflösung bis in den Spinnzwickel beibehalten bleibt.
Darüber hinaus wird erreicht, daß die parallele Faserlage nicht auf dem Transportweg
zwischen der Auflösestelle bis in den Spinnzwikkel verloren geht. Die verbesserte
und gebündelte Faserzufuhr führt zu einer Verbesserung der Garnwerte selbst bei
groben Garnen, für deren Herstellung ein hoher Faserdurchsatz erforderlich ist.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend
anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäß
ausgebildete Offenend-Spinnvorrichtung in schematischer Seitenansicht; und Fig.
2 die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung in schematischer Vorderansicht, wobei der besseren
Darstellung wegen die Liefervorrichtung in die Bildebene gelegt wurde.
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Die Spinnvorrichtung enthält gemäß den Fig. 1 und 2 zwei rotationssymmetrische
zylindrische Friktionswalzen 1 und 2, die zwischen sich einen Spinnzwickel 3 bilden.
Zumindest eine der Friktionswalzen 1 und 2 ist perforiert und während des Spinnens
im
Bereich des Spinnzwickels 3 besaugt. Die beiden Friktionswalzen 1 und 2 werden in
bekannter Weise gleichsinnig angetrieben.
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Den Friktionswalzen 1 und 2 ist eine Faserzuführvorrichtung 4 vorgeordnet,
die nachstehend noch im Detail beschrieben wird.
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Der Abzug des Garns 5 aus dem zwischen den Friktionswalzen 1 und 2
gebildeten Spinnzwickel 3 erfolgt durch ein Abzugswalzenpaar 6. Das abgezogene Garn
5 wird auf eine nichtgezeigte Spule aufgewickelt.
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Die gezeigte Faserzuführvorrichtung 4 besitzt drei Zuführstellen I,
II und III, die alle gleich ausgebildet sind. Wie Fig. 1 am Beispiel der Zuführstelle
III zeigt, besteht jede Zuführste3-le aus einer Liefervorrichtung 7, einer Auflösevorrichtung
8 und einem Faserkanal 9.
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Gemäß der gezeigten Ausführung besitzt die Liefervorrichtung 7 pro
Zuführstelle I, II und III eine separate Speisemulde 70, 71 bzw. 72, denen eine
gemeinsame Lieferwalze 73 zugeordnet ist.
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Die Faserzuführung an allen drei Zuführstellen I, II und III wird
auf nicht gezeigte Weise gesteuert, so daß eine Fasermaterialzufuhr an allen drei
oder an keiner der Zuführstellen I, II und III erfolgt.
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Die Auflösevorrichtung 8 ist in der gezeigten Ausführung als Auflösewalze
ausgebildet, welche pro Zuführstelle I, II und III eine eigene Faserband-Auflösefläche
80, 81 bzw. 82 besitzt.
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Diese Faserband-Auflöseflächen 80, 81 und 82 sind durch Ringbunde
83 und 84 voneinander getrennt. Außerdem besitzt die als Auflösewalze ausgebildete
Auflösevorrichtung 8 an ihren beiden Enden je einen Ringbund 85 und 86.
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Die Auflösevorrichtung 8 besitzt ein Gehäuse 87, das pro Zuführstelle
I, II und III jeweils eine Zuführöffnung 800, 810 bzw.
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820 aufweist, mittels welcher die Faserband-Auflösefläche 80, 81 bzw.
82 mit der entsprechenden Liefervorrichtung 70, 71 bzw.
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72 in Verbindung steht. Von jeder Faserband-Auflösefläche 80, 81 bzw.
82 aus führt ein Faserkanal 90, 91 bzw. 92 in den Spinnzwickel 3.
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Das zu verspinnende Fasermaterial wird durch gemeinsame Steuerung
in Form von drei Faserbändern 50, 51 und 52 den drei Zuführstellen I, II und III
gleichzeitig zugeführt. Die Lieferwalze 73 hat dadurch eine auf ein Drittel herabgesetzte
Drehgeschwindigkeit gegenüber einer Zuführstelle, über welche die an allen drei
Zuführstellen I, II und III zugeführte Gesamt-Fasermenge hintereinander laufen müßte.
Entsprechend hat auch die Auflösevorrichtung 8 an jeder ihrer Faserband-Auflöseflächen
80, 81 bzw. 82 lediglich ein Drittel der sonst üblichen Fasermassen zu verarbeiten.
Diese geringere Flächenbelegung der Auflösevorrichtung 8 führt zu einer besseren
und schonenderen Auflösung des zugeführten Fasermaterials.
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Das der Auflösevorrichtung 8 in Form von separaten Faserbändern 50,
51 und 52 zugeführte Fasermaterial gelangt von den Faserband-Auflöseflächen 80,
81 und 82 in Form von vereinzelten Fasern 53 durch getrennte Faserkanäle 90, 91
und 92 in den Spinnzwickel 3. Die Faserkanäle 90, 91 und 92 sind so ausgebildet,
daß sie die Fasern 53 jeweils in einem Teilbereich der Aufspeisezone 54 aufspeisen.
Gemäß Fig. 1 münden die getrennten Faserkanäle 90, 91 und 92 längs der Garnbildungslinie
55 hintereinander in den Spinnzwickel 3. Jede einzelne Mündung 900, 910 bzw. 920
der Faserkanäle 90, 91 bzw. 92 überdeckt nur einen Teil der gesamten Aufspeisezone
54. Diese Art der Aufspeisung bewirkt eine kontrollierte Dublierung des Fasermaterials.
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Die vereinzelten Fasern 53 werden in den Faserkanälen 90, 91 und 92
durch Luftströmung transportiert, die durch die Besaugung der Friktionswalzen 1
und/oder 2 erzeugt wird. Aufgrund des relativ kleinen Mündungsquerschnittes eines
jeden Faserkanals 90, 91 bzw. 92 vergrößert sich der Querschnitt des Faserkanals
90, 91 bzw. 92 zum Spinnzwickel 3 hin nicht. Es entsteht in jedem Faserkanal 90,
91 und 92 ein Luftstrom, der eine gute Führung und eine gezielte Ablage der Fasern
53 im Spinnzwickel 3 bewirkt.
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Um die Führung und Orientierung der Fasern 53 während ihres Transportes
von der Auflösevorrichtung 8 in den Spinnzwikkel 3 zu verbessern, ist gemäß den
Fig. 1 und 2 vorgesehen, daß sich der Querschnitt eines jeden Faserkanals 90, 91
und 92 von der Auflösevorrichtung 8 zum Spinnzwickel 3 stufenlos verringert.
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Die Verjüngung der Faserkanäle 90, 91 und 92 bewirkt eine Beschleunigung
der Luftströmung und damit eine gewisse Strekkung der vereinzelten Fasern 53. Allerdings
darf durch die Beschleunigung die Endgeschwindigkeit der Fasern nicht zu groß sein,
damit keine Stauchung beim Aufspeisen erfolgt. Die Faserkanäle münden deshalb in
einem spitzen Winkel CK 2 bzw. i3 zu dem Spinnzwickel 3.
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Das beschriebene Ausführungsbeispiel hat drei Zuführstellen I, II
und III. Die Anzahl der Zuführstellen richtet sich nach der Größe des Faserdurchsatzes.
Somit ergibt sich bei zunehmender Produktionsgeschwindigkeit oder größerer Garnnummer
die Forderung nach einer größeren Anzahl von Zuführstellen.
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Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht es, mit gleichem Vorteil an
jeder Zuführstelle I, II und III wahlweise Faserbänder 50, 51 und 52 aus gleichen
oder unterschiedlichem Fasermaterial zuzuführen. Somit läßt sich diese Vorrichtung
auch für die Herstellung von Mischgarnen einsetzen.
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Es kann auch zweckmäßig sein, die Faserkanäle parallel in den Spinnzwickel
3 münden zu lassen. Dadurch wird ein gleichgroßer Aufspeisewinkel ($ 1) erreicht
und eine sehr kurze Aufspeisezone 54.
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Wenn abweichend von der gezeigten Vorrichtung an jeder Zuführstelle
I, II und III eine individuelle steuerbare Liefervorrichtung 7 vorgesehen wird,
dann kann ebenfalls ein Garn 5 hoher Qualität erzeugt werden. Darüber hinaus ist
es aber mit einer solchen Vorrichtung auch möglich, durch individuelle Steuerung
der Liefervorrichtungen 7 der einzelnen Zuführstellen I, II und III die eine oder
andere Zuführstelle wahlweise ein- und auszuschalten, so daß diese Vorrichtung zusätzlich
zur Herstellung von qualitativ hochwertigen Garnen auch zur Herstellung von Effektgarnen
geeignet ist.