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Verfahren und Vorrichtung zum Verspinnen von Fasermaterial
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verspinnen
von Fasermaterial zu einem Garn, bei welchem das zu einzelnen Fasern aufgelöste
Fasermaterial einer Friktionsfläche zugeführt wird, von der es quer zur Bewegungsrichtung
der Friktionsfläche abgezogen wird.
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Es ist bekannt (DE-OS 25 18 754) das zu einzelnen Fasern aufgelöste
Fasermaterial der Oberfläche einer Siebwalze zuzuführen.
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Die anfliegenden Fasern werden auf dieser Oberfläche lediglich gesammelt,
ohne daß hier eine Drehung eingeleitet wird. Eine Drehungseinleitung erfolgt durch
eine nachgeschaltete Dralleinrichtung, die als Drehröhrchen oder gegenläufig bewegtes
Riemchenpaar ausgebildet ist.
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Es ist auch bekannt (SU-PS 924 191) zu Einzelfasern aufgelöstes Fasermaterial
dem Keilspalt zweier gleichsinnig rotierender Siebwalzen zuzuführen. Zugleich werden
dem Keilspalt in axialem Abstand zueinander zwei Endlosfäden derart zugeführt, daß
sie über spiralige Windungen in den Keilspalt gelangen. Die Endlosfäden, die als
Verstärkungseinlagen für das entstehende Garn dienen sollen, sollen durch die Siebwalzen
zunächst falsch gedreht werden, wobei sie das zugeführte Fasermaterial aufnehmen.
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Das Gebilde au-s den zwei endlosen Kernfäden und dem zugespeisten
Fasermaterial wird anschließend durch ein nachgeschaltetes Falschdrallorgan geführt,
in welchem die Einzel fasern um die Kernfäden herumgewunden werden.
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Es ist auch bekannt (JP-OS 58-126326) in die Fasersammelrille eines
Spinnrotors Fasermaterial in Form von einzelnen Fasern zuzuspeisen, die in dem Spinnrotor
zunächst zu einem fadenähnlichen Gebilde zusammengedreht werden. Dem Spinnrotor
ist ein pneumatisches Falschdrallorgan nachgeschaltet, in dessen
Bereich
über einen Faserzuführkanal weitere einzelne Fasern zugeführt werden. Die jetzt
zugespeisten einzelnen Fasern sollen sich infolge des erteilten Falschdralles um
das aus dem Spinnrotor abgezogene garnähnliche Gebilde herumwinden, so daß ein Fadenkern
mit höherer Drehung entsteht, der mit Einzelfaser umwunden ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Art zu schaffen, welches es in einfacher Weise erlaubt, Garne mit sehr
unterschiedlicher Garncharakteristik in einfacher Weise herzustellen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Fasern mittels der Friktionsfläche
zu einem garnähnlichen Gebilde vorläufig zusammengedreht werden, welches Gebilde
anschließend ein Falschdrallorgan durchläuft, daß dem Garn die endgültige Drehung
erteilt, wobei dem vorläufig zusammengedrehten Gebilde im Bereich des Falschdrallorganes
weitere einzelne Fasern zugeführt werden.
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Durch dieses Verfahren ist es möglich, ein Garn mit einer speziellen
Garncharakteristik herzustellen, das als gemischtes System" bezeichnet werden kann
und eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten bietet. Die Garncharakteristik kann
dadurch beeinflußt werden, daß der Charakter des Kerns, der aus den zunächst zugespeisten
Fasern gebildet wird, oder des Mantels, der aus den später zugeführten Fasern gebildet
wird, stärker betont wird. Dabei ist es möglich, die jeweils zugeführte Menge der
Fasern und insbesondere die Vordrehung im Bereich der Friktionsfläche zu verändern.
Insbesondere ist es auch möglich, für den Kern ein Fasermaterial aus geringerer
Qualität und ggf. auch aus Kunststoffasern vorzusehen, während der Mantel des Garns
aus teureren Naturfasern gebildet wird.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß das Zusammendrehen
in zwei aufeinanderfolgenden Falschdrallstufen
durchgeführt wird.
In der ersten Falschdrallstufe erfolgt dann nur das Verbinden der später zugeführten
Fasern mit dem garnähnlichen Gebilde, während dann in der zweiten Falschdrallstufe
das eigentliche Umwinden mit diesen Fasern und die endgültige Drehungserteilung
erfolgt. Dabei ist es vorteilhaft, die erste Falschdrallstufe des Zusammendrehens
entgegen der von der Friktionsfläche eingeleiteten Drehung zu richten. Dadurch werden
die Fasern des Kerns noch einmal etwas gelockert und aufgespreizt, so daß sie sich
leichter mit den später zugeführten Fasern verbinden lassen.
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Bei einer vorteilhaften Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
wird vorgesehen, daß - in Abzugsrichtung gesehen -einer Friktionsfläche, der eine
Speiseeinrichtuns zugeordnet ist, ein Falschdrallorgan folgt, dem eine weitere Speiseeinrichtung
zugeordnet ist. In baulich vorteilhafter Weise enthält das Falschdrallorgan eine
Luftwirbelkammer, an die ein Faserzuführkanal angeschlossen ist.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
daß das Falschdrallorgan zwei in Abzugsrichtung aufeinanderfolgende Luftwirbelkammern
enthält, von denen die erste auf eine der Friktionsdrehungserteilung entgegengerichtete
Drehungserteilung ausgelegt ist, und daß die Speiseeinrichtung der ersten Luftwirbelkammer
zugeordnet ist. Auf diese Weise läßt sich eine sehr gute Verbindung zwischen den
zuerst zugeführten Fasern und den später zugespeisten Fasern erreichen.
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Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die erste Luftwirbelkammer
mit einer Saugeinrichtung verbunden ist. Dadurch wird es möglich, auch diese Saugeinrichtung
zu der Aufgabe heranzuziehen, den Fasertransport zu der Luftwirbelkammer zumindest
zu unterstützen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Faserzuführkanäle
der ersten Speiseeinrichtung und der zweiten Speiseeinrichtung an Auflösewalzen
anschlieBen, die
einen gemeinsamen Antrieb aufweisen. Dadurch läßt
sich eine baulich einfache Konstruktion schaffen, die mit einem Antrieb für die
Zuspeisung der beiden Fasermaterialien auskommt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die erste
Luftwirbelkammer an die Saugluftversorgung der Friktionsfläche angeschlossen ist.
Dadurch wird es möglich, mit nur einer Unterdruckquelle auszukommen und mit dieser
sowohl den im Bereich der Friktionsfläche notwendigen Unterdruck als auch den für
die erste Luftwirbelkammer des Drallorganes benötigten Unterdruck zu erzeugen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen.
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Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt auf eine Vorrichtung zum Durchführen
des erfindungsgemäßen Spinnverfahrens mit zwei einen Keilspalt bildenden Walzen,
wobei eine der Walzen weggelassen ist, Fig. 2 einen Schnitt durch die Vorrichtung
der Fig. 1 im Bereich der Mündung eines ersten Faserzuführkanals, Fig. 3 einen Schnitt
durch die Vorrichtung der Fig. 1 im Bereich der Mündung eines zweiten Faserzuführkanals
und einer ersten Luftwirbelkammer eines Falschdrallorgans und Fig. 4 einen Schnitt
ähnlich Fig. 2 durch eine weitere Ausführungsform einer nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren arbeitenden Vorrichtung mit einer Siebwalze, deren Innenfläche als Friktionsfläche
dient.
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Die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung enthält zwei zylindrische
Siebwalzen 1 und 2, die parallel zueinander dicht nebeneinander angeordnet sind
und die miteinander einen Keilspalt 3 bilden. Die Siebwalzen 1 und 2 sind mittels
Wälzlagern 6 und 7 auf Rohren 8 und 9 gelagert und werden von einem Tangentialriemen
5 angetrieben, der unmittelbar gegen sie anläuft. Bei einer Spinnmaschine aus einer
Vielzahl derartiger Vorrichtungen treibt der in Maschinenlängsrichtung (Pfeil A
in Fig. 2) durchlaufende Tangentialriemen alle Siebwalzen 1 und 2 der Vorrichtung
in einer Maschinenseite an.
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Die Rohre 8 und 9 sind an einem Stirnende 10 geschlossen. Mit ihrem
anderen Stirnende 11 ragen sie aus den Siebwalzen 1 und 2 heraus und sind über Anschlüsse
40 an eine nicht dargestellte Unterdruckquelle angeschlossen. Im Bereich innerhalb
der Siebwalzen 1 und 2 sind die Rohre 8 und 9 jeweils mit einem durch Stege begrenzten
Saugschlitz 12, 13 versehen, der jeweils gegen den Bereich des Keilspaltes 3 gerichtet
ist. Über die Saugschlitze 12 und 13 wird somit durch die Perforation 24 der Siebwalzen
1 und 2 ein Luftstrom angesaugt, der durch die Perforation 24 hindurch in das Innere
der Rohre 8 und 9 austritt.
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Dem Keilspalt 3 wird zu einzelnen Fasern aufgelöstes Fasermaterial
zugeführt, das in Form eines Faserbandes 19 mit einer Zuführwalze 17 eingezogen
und einer Auflösewalze 18 dargeboten wird. Die in bekannter Weise mit einer Garnitur
aus Nadeln oder Zähnen versehene, schnellaufende Auflösewalze 18 kämmt das Faserband
19 zu einzelnen Fasern aus, die über einen an der Auflösewalze 18 beginnenden Faserzuführkanal
14 dem Keilspalt 3 zugeführt werden. Der Faserzuführkanal 14 ist in einem Teilgehäuse
15 untergebracht und liegt mit seiner Mündung 16, die sich in Längsrichtung des
Keilspaltes 3 erstreckt, dem Keilspalt 3 dicht gegenüber. Die über die Saugschlitze
f2 und 13 angesaugten Luftströme B und C (Fig. 2) erzeugen in dem Faserzuführkanal
14 einen Transportluftstrom E, der den Transport
der Fasern zumindest
unterstützt. Die Auflösewalze 18 ist in einem hülsenartigen Ansatz 21 des Gehäuses
15 gelagert. Aus diesem Ansatz 21 ragt der Schaft 20 der Auflösewalze 18 heraus,
der einen Wirtel 22 trägt und von einem Tangentialriemen 23 angetrieben wird.
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In Verlängerung des von den Siebwalzen 1 und 2 gebildeten Keilspaltes
3 ist ein Abzugswalzenpaar 25 angeordnet, das das erzeugte Garn 52 in Richtung des
Pfeiles P (Fig. 1) abzieht.
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Zwischen dem Abzugswalzenpaar 25 und den Siebwalzen 1 und 2 ist ein
Falschdrallorgan 26 angeordnet, das zwei hintereinander folgende Luftwirbelkammern
27 und 28 enthält. Die erste Luftwirbelkammer 27 erzeugt mittels Saugluft einen
Luftwirbel. In der zweiten Luftwirbelkammer 28 wird ein Luftwirbel mittels Druckluft
erzeugt.
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Das pneumatische Falschdrallorgan 26 weist ein Gehäuse 29 auf, das
an dem Gehäuse 15 angebracht ist. Der Eingang zu dem Falschdrallorgan 26 wird von
einer Hülse 30 gebildet, die einen Fadenkanal 31 mit verhältnismäßig geringem Durchmesser
aufweist. Daran schließt sich die Luftwirbelkammer 27 an, die wenigstens vier Lufteinlaßöffnungen
32, 33, 34 und 35 aufweist.
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Diese Lufteinlaßöffnungen 32 bis 35 verjüngen sich in Strömungsrichtung
der angesaugten Luft (Pfeil F, H, I und K).
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Sie verlaufen etwa tangential zu dem Innenumfang der Luftwirbelkammer
27 und besitzen eine Komponente in Abzugsrichtung P. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist,
ist eine der Lufteinlaßöffnungen, nämlich die Lufteinlaßöffnung 32, in Verlängerung
eines weiteren Faserzuführkanals 41 angeordnet, der in dem gleichen Gehäuse 15 enthalten
ist. Dem zweiten Faserzuführkanal 41 ist eine zweite Auflösewalze 43 für ein zweites
Faserband 44 vorgeschaltet. Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, sind die Auflösewalzen
18 und 43 koaxial auf einer gemeinsamen Welle 45 . angeordnet, die über den Schaft
20 angetrieben wird. Wie aus Fig. 1 weiter zu ersehen ist, ist eine Zuführwalze
17 vorgesehen, die sich über die Gesamtbreite der.beiden Auflösewalzen 18 und 43
erstreckt, so daß sie zur
Zufuhr beider Faserbänder 19 und 44 dient.
In Abwandlung der dargestellten Ausführungsform wird anstelle von zwei Auflösewalzen
18 und 43 eine einzige Auflösewalze größerer Arbeitsbreite vorgesehen, welche die
beiden getrennten Faserbänder 19 und 44 zugeführt werden. Es ist auch möglich, ein
trennbares breites Faserband zuzuführen. In diesem Falle werden zweckmäßig auf einem
der Zuführwalze 17 zugeordneten, nicht dargestellten Zuführtisch Elemente angeordnet,
beispielsweise V-förmige Höcker, die das zugeführte Faserband beim Einlaufen aufteilen.
Wie aus Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, sind die beiden Faserzuführkanäle 14 und 41
durch einen Steg 42 des Gehäuses 15 getrennt.
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Die Lftwirbelkammer 27 erweitert sich in Abzugsrichtung nach den Lufteinlaßöffnungen
32 bis 35 zu einer Ringkammer 37 größeren Durchmessers, an die über einen Anschluß
38 eine Saugleitung 39 angeschlossen ist, die mit den Saugleitungen 40 der Rohre
8 und 9 an eine gemeinsame Unterdruckquelle angeschlossen ist. Es wird somit die
gleiche Unterdruckquelle benutzt, um in der Luftwirbelkammer 27 des Falschdrallorganes
26 einen Luftwirbel zu erzeugen und um eine Saugluftströmung in das Innere der Siebwalzen
1 und 2 hineinzuerzeugen.
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In Garnabzugsrichtung P folgt der Luftwirbelkammer 27 ein hülsenartiges
Bauteil 46, welches die zweite Luftwirbelkammer 28 enthält. An dem Bauteil 46 ist
eine Hülse 47 angebracht, die einen relativ geringen Einlaufdurchmesser aufweist
und in die Luftwirbelkammer 27 hineinragt. Diese Hülse 47 wird von einem Röhrchen
50 fortgesetzt, welches einen axial verlaufenden Kanal bildet, durch welchen das
entstehende Garn 52 hindurchgeführt wird. Das Röhrchen 50 ist mit einer Mehrzahl
von Lufteintrittsdüsen 51 versehen, die tangential zum Innendurchmesser gerichtet
sind und eine Komponente in Abzugsrichtung P aufweisen. Die das Röhrchen 50 umgehende
Luftwirbelkammer 28 ist über einen Anschluß 48 an eine Druckluftversorgungsleitung.
49 angeschlossen, über die in Richtung
des Pfeiles L Druckluft
in die Luftwirbelkammer 28 eingeblasen wird.
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Das aus dem Faserband 19 ausgekämmte und über den Faserzuführkanal
14 zugeführte Fasermaterial wird in dem Keilspalt 3 mit relativ geringer Drehung
lose zu einem garnähnlichen Gebilde 4 zusammengedreht. Dieses garnähnliche Gebilde
4 wird dann durch das Falschdrallorgan 26 hindurch abgezogen. In dem Falschdrallorgan
26 wird das garnähnliche Gebilde 4 im Bereich der Luftwirbelkammer 27 zunächst etwas
geöffnet, so daß sich das an dieser Stelle über den Faserzuführkanal 41 zugeführte
weitere Fasermaterial innig mit dem garnähnlichen Gebilde 4 verbinden kann. In der
zweiten Falschdrallstufe in der Luftwirbelkammer 28, werden dann die abgespreizten
Fasern zusammen mit den zugeführten Fasern um das garnähnliche Gebilde 4 herumgewunden,
wobei gleichzeitig diesem Gebilde die endgültige Drehung erteilt wird. Es entsteht
dadurch ein homogenes Garn 52, das von dem Abzugswalzenpaar 25 abgezogen wird. Es
ist möglich, die Charakteristik des erhaltenen Garns 52 durch mehrere Faktoren zu
beeinflussen, insbesondere durch die Menge der dem Keilspalt 3 zugeführten Fasern,
die Menge der der Luftwirbelkammer 27 zugeführten Fasern, durch die Höhe der in
dem Keilspalt 3 in das garnartige Gebilde 4 eingeleiteten Drehung, die Höhe und
Richtung der in der ersten Luftwirbelkammer 27 erzeugten Drehung und der anschließenden
in der zweiten Luftwirbelkammer 28 erzeugten abschließenden Drehung.
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Dabei ist es möglich, über die Faserzuführkanäle 14 und 41 auch unterschiedliche
Fasermaterialien zuzuführen, so daß ein gemischtes Garn entsteht, das einen Kern
aus einem ersten Fasermaterial und einen Mantel aus einem zweiten Fasermaterial
aufweist.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist in Abwandlung der vorausgehend
beschriebenen Ausführungsform anstelle von zwei Siebwalzen 1 und 2 nur eine Siebwalze
53 mit größerem Durchmesser
vorgesehen, die in Richtung des Pfeiles
M angetrieben wird. Die Innenfläche dieser Siebwalze 53 wird als Friktionsfläche
ausgenutzt. In das Innere der Siebwalze 53 ragt ein Faserzuführkanal 55 hinein,
der in einem Gehäuse 54 vorgesehen ist. Diesem Faserzuführkanal 55 ist in entsprechender
Weise wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 3 eine Zuführ- und Auflöseeinrichtung
mit einer Zuführwalze und einer Auflösewalze vorgeschaltet. Der Zuführkanal 55 liegt
mit einer sich entlang einer Mantellinie erstreckenden schlitzartigen Mündung 56
der Innenfläche der Siebwalze 53 gegenüber. Auf der Außenseite der Siebwalze 53
ist gegenüber von der Mündung 56 ein Absaugkanal 60 angeordnet, durch welchen in
Richtung des Pfeiles N ein Luftstrom angesaugt wird. Der Absaugkanal ist über einen
Stutzen 58 mit einer Saugleitung 61 verbunden. Der Stutzen 58 liegt mit Flanschen
59 der Außenfläche der Siebwalze 53 gegenüber.
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Die Siebwalze 53 der- Ausführungsform nach Fig. 4 ersetzt nur die
beiden Siebwalzen 1 und 2 der Ausführungsform nach Fig. 1.
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Auch bei dieser Ausführungsform schließt sich dann für das in der
Siebwalze 53 erzeugte garnähnliche Gebilde 57 ein Falschdrallorgan 26 entsprechend
der Ausführungsform der Fig. 1 bis 3 an.