DE3624190A1 - Offen-end-spinnverfahren und vorrichtung zum durchfuehren dieses verfahrens - Google Patents
Offen-end-spinnverfahren und vorrichtung zum durchfuehren dieses verfahrensInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist einerseits ein Offen-End-
Spinnverfahren, bei dem Einzelfasern einem ortsfesten,
auf einer perforierten Fläche eines umlaufenden Trägers
erzeugten Saugfeld zugeführt werden, auf dem aus diesen
ein längliches Fasergebilde ausgebildet, von diesem Saugfeld
abgezogen und auf das Offenende eines Garnes aufgenommen
wird, das zu echtem Drall verdreht und auf eine Spule
aufgewickelt wird, andererseits eine Vorrichtung zum Durchführen
dieses Verfahrens, aufweisend eine Auflöseeinrichtung,
eine an diese anschließende Dubliervorrichtung, die mit
einem umlaufenden Träger einer perforierten Fläche und
einer mit einer auf der perforierten Fläche ein Saugfeld
erzeugenden Unterdruckquelle in Verbindung stehenden Saugdüse
versehen ist, weiter eine unmittelbar an die Dubliervorrichtung
anschließende Drahtgebevorrichtung, eine Abzugsvorrichtung
und eine Wickelvorrichtung.
Es gibt mehrere Offen-End-Spinnsysteme, von denen das
Offen-End-Rotorspinnverfahren das verbreiteste ist. Dieses
besteht darin, daß aus einem Faserband vereinzelte Fasern
durch einen Speisekanal einer inneren Kegelfläche des
Spinnrotors zugeführt werden, wo sie sich durch Wirkung
von Zentrifugalkräften bis zu ihrem breitesten Teil
- der sog. Sammelrinne - verstellen. In der Sammelrinne
werden Fasern zu einem Bändchen von orientierten Fasern
verdichtet, das nach dessen Aufnehmen vom Garn-Offen-Ende
von der Sammelrinne abgezogen und in einem, in der Drehachse
der Kegelfläche befindlichen Garnabschnitt zu Garn verdreht
wird. Dieser Prozeß ist jedoch lediglich als Folge der
Verbreitung des Dralls vom erwähnten Garnabschnitt in
der Drehachse der Kegelfläche zurück zur Sammelrinne möglich,
da der Drall das abzuziehende Faserbändchen teilweise
verfestigt. Eine solche Verfestigung ist notwendig, da
das abzuziehende Faserbändchen eine durch seine Rotation
in der Sammelrinne entstehende Axialkraft übertragen muß,
wobei es gilt, daß jeder dem Garn erteilte Drall eine
Umdrehung des Spinnrotors erfordert.
Ein Nachteil dieses sonst rationellen Spinnverfahrens
besteht darin, daß jede Erhöhung der Garnbildegeschwindigkeit
eine notwendige Erhöhung der Drehgeschwindigkeit des Spinnrotors
zusammen mit dem Faserbändchen erfordert und daß
das abzuziehende Faserbändchen einer stets wachsenden
Axialkraft ausgesetzt wird. Eine solche physikalische
Barriere der Produktivität des OE-Rotorspinnverfahrens
wirkt sich praktisch dadurch aus, daß es sogar trotz Erschöpfung
aller zur Verfügung stehender technischer Mittel
zum Fördern der Drallrückkehr unmöglich ist, dem Garn
bei diesem Verfahren mehr als 100 000 Dralls pro Minute
zu erteilen.
Dementsprechend ist es sicher vom Gesichtspunkt der Bestrebungen
nach der ständigen Steigerung der Produktivität
von Spinnsystemen vorteilhaft, solche Spinnverfahren zu
suchen, wo ein verdichtetes längliches Fasergebilde bei
der Verfestigung mit dem Drall um eine Achse rotiert,
die im wesentlichen mit der Achse dieses länglichen Fasergebildes
identisch ist. Dieses grundsätzliche Prinzip
ist durch verschiedene Systeme, wie z. B. Friktions-Offen-
End-Spinnsysteme (AT-PS 3 83 631, GB-PS 20 42 599), realisiert.
Obgleich die Produktivität der obengenannten Systeme beträchtlich
höher ist als bei den Rotorspinnsystemen, entspricht
die Struktur des derart hergestellten Garns dem
Spinnprinzip, was in Praxis bedeutet, daß das Endprodukt
durch ein ungünstiges Merkmal - d. h. gewissermaßen niedrigere
Festigkeit gegenüber den Rotorgarnen - charakterisiert
ist.
Durch die japanische Patentschrift Nr. 38 19 625 ist ein
Spinnsystem bekannt, das darin besteht, daß während der
Verfestigung eines verdichteten Fasergebildes, welches
sich durch Rotation um eine im wesentlichen mit seiner
eigenen Achse identische Drehachse bildet, der Verdichtungs-
und der Verdrehungsprozeß voneinander getrennt sind, wobei
beide durch selbständige Mittel vorgenommen werden.
Das Offen-End-Spinnverfahren und die Vorrichtung zum Durchführen
dieses Verfahrens nach der vorerwähnten japanischen
Patentschrift sind im ersten Absatz der Beschreibungseinleitung
gewürdigt. Die der Auflösevorrichtung entnommenen
Einzelfasern werden einem auf der perforierten Fläche
eines zylindrischen umlaufenden Trägers abgegrenzten Saugfeld
durch einen Speisekanal zugeführt, dessen Mündung
der perforierten Fläche knapp, jedoch berührungslos anliegt.
Die Längsorientation dieses Kanals entspricht im wesentlichen
der Längsorientation von gelieferten Fasern und ist mit
der Richtung der Erzeugenden der perforierten Fläche identisch.
Das Saugfeld ist auf der perforierten Fläche durch
eine, im Innern des dünnwandigen zylindrischen umlaufenden
Trägers vorgesehene und an eine Unterdruckquelle angeschlossene
Saugdüse abgegrenzt. Einem Rand dieses Saugfeldes
liegt die Mündung des erwähnten Speisekanals an und an
den anderen Rand schließt eine Drahtgebevorrichtung an.
Nichtsdestoweniger weist auch diese Lösung trotz gewissen
unfraglichen Vorteilen - einige Mängel auf, die die innere
Struktur des Garns und somit seine manchen mechanisch
physikalische Eigenschaften, insbesondere Festigkeit,
negativ beeinflussen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Offen-End-
Spinnsystem nach der oben angeführten Patentschrift so
zu verbessern, daß es eine für Verdrehung vorteilhafte
Faserorientation in einem länglichen Fasergebilde - d. h.
eine im wesentlichen zur Bewegungsrichtung dieses Gebildes
auf der perforierten Fläche parallele Orientation - bei
gleichzeitiger Wirkung von Migrationskräften auf die Faserenden
vor der nachträglichen getrennten Verfestigung des
länglichen Fasergebildes durch Verdrehung zu Garn gewährleistet.
Durch Erfüllung dieser Bedingungen wäre es möglich,
Garne mit hohen mechanisch physikalischen Parametern,
insbesondere hoher Festigkeit, und mit hoher Produktivität
herzustellen.
Diese Aufgabe besteht konkret darin, ein entsprechendes,
unter Verwendung einfacher Mittel realisierbares Garnherstellungsverfahren
und eine konstruktionseinfache und
betriebsverläßliche Vorrichtung zum Durchführen dieses
Verfahrens zu beschaffen.
Diese Aufgabe wird zumindest in überwiegendem Maß durch
das Offen-End-Spinnverfahren erfindungsgemäß so gelöst,
daß das längliche Fasergebilde auf der perforierten Fläche
beim Durchgang über den Bereich des Saugfeldes durch Kraftmittel
in einen Faserbart geformt wird, der sich von seiner
maximalen Breite an der Stelle der Ankunft der Fasern
auf das Saugfeld zu einem Spitzabschnitt verjüngt, der
auf das Offen-Ende des von der perforierten Fläche in
Gegenrichtung zu ihrer Bewegung abgezogenen Garns aufgenommen
wird.
Das längliche Fasergebilde wird vorzugsweise zum Faserbart
mit dem Spitzabschnitt in Form eines Bändchens geformt.
Das längliche Fasergebilde wird in den Faserbart auf der
perforierten Fläche des umlaufenden Trägers in Form eines
Zylinders, eines Kegelstumpfes, einer Scheibe oder eines
Trums von endlosem Band geformt.
Das Merkmal, daß der Faserbart von der perforierten Fläche
in Gegenrichtung zu ihrer Bewegung abgezogen wird, ist
im allgemeinen und nicht exakt zu verstehen. Das heißt,
daß der Faserbart von der perforierten Fläche in einem
spitzen Winkel in Gegenrichtung zur Bewegung dieser Fläche
abgezogen wird, wobei dieser spitze Winkel bei den umlaufenden
Trägern in Form von Rotationskörpern durch Tangente
an der Stelle des Abzugs des Faserbartes von der perforierten
Fläche und der Richtung des Abzugs abgegrenzt
ist. Beim Abziehen des Faserbartes von der perforierten,
auf dem endlosen Band vorgesehenen Fläche ist dieser spitze
Winkel unmittelbar durch die Bewegungsrichtung des Bandes
und die Richtung des Abzugs des Faserbartes vom Band bestimmt.
Es ist offenbar, daß die Richtung des Abzugs des zu verdrehenden
Faserbartes von der perforierten Fläche durch
das Ende des Spitzenabschnitts des Faserbartes auf der
perforierten Fläche geht.
Auf der perforierten Fläche des zylindrischen umlaufenden
Trägers wird das längliche Fasergebilde in den Faserbart
symmetrisch oder asymmetrisch in bezug auf den mittleren
Umfangskreis des Zylinders geformt.
Vom Gesichtspunkt der strukturalen Garnbildung ist es
vorteilhaft, daß das längliche Fasergebilde in den Faserbart
mit dem Spitzabschnitt in Form des Bändchens geformt wird,
dessen Länge zumindest der mittleren Stapellänge von zu
verspinnenden Fasern gleicht.
Im Falle des zylindrischen umlaufenden Trägers ist das
Bändchen entweder symmetrisch zum mittleren Umfangskreis
des Zylinders oder bei einem der Ränder der perforierten
Fläche orientiert. Die gleichen Alternativen sind auch
bei dem umlaufenden Träger in Form von endlosem Band vorhanden.
In diesem Fall ist das Bändchen zur Längsachse
des endlosen Bandes symmetrisch.
Bei den umlaufenden Trägern in Form eines Kegelstumpfes
und einer Scheibe ist es vorteilhaft, das Bändchen am
größten Umfang der perforierten Fläche zu situieren.
Das längliche Fasergebilde wird in den Faserbart auf der
perforierten Fläche durch pneumatische Mittel usw. durch
die Gestalt des Saugfeldes oder durch die Gestalt des
Saugfeldes in Zusammenwirkung mit einem, zur Fläche des
sich bildenden Faserbartes zumindest von einem Rand der
perforierten Fläche quer zu ihrer Bewegungsrichtung gerichteten
Luftstrom, geformt.
Real ist auch die Variante, nach der das längliche Fasergebilde
zum Faserbart durch das formgemäß unbeschränkte
Saugfeld und die zur Fläche des sich bildenden Faserbartes
von den Rändern der perforierten Fläche quer zur Richtung
ihrer Bewegung gerichteten Luftströme geformt wird.
Die Luftströme wirken auf das längliche Fasergebilde in
einem Abschnitt, der vorzugsweise der Länge des sich verjüngenden
Abschnitts des Faserbartes entspricht.
Gemäß einer weiteren Variante wird das längliche Fasergebilde
in den Faserbart durch die Gestalt des Saugfeldes
und zusätzlich durch Zentrifugalkraft, die die auf den
umlaufenden kegelstumpf- oder scheibenförmigen Träger
abgelagerten Fasern bewirkt, geformt.
Das längliche Fasergebilde wird auf der perforierten Fläche
durch Kraftmittel so verdichtet, daß seitliche Entfernungen
zwischen Fasern geringer werden. Diese Phase kommt so
zustande, daß sich die Fasern auf der perforierten Fläche
in Querrichtung zu ihrer Bewegung zueinander bewegen.
Durch Verdichtung des länglichen Fasergebildes ändert
sich die Faserdichte im Bereich der perforierten Fläche,
wo Fasern vorhanden sind.
Die Struktur des Faserbartes ist dadurch charakterisiert,
daß im jedweden Querschnitt dieses Fasergebildes - d. h.
lotrecht zu seiner Bewegungsrichtung auf der perforierten
Fläche - eine bestimmte Zahl von Fasern vorhanden ist,
die kleiner ist als die Zahl der Fasern in beliebigem
Querschnitt des fertigen, durch Verdrehen des Fasergebildes
gebildeten Garns. Die Faseranzahl im Faserbart erfährt
keine bedeutsame Variation, wobei die Fasern in diesem
Fasergebilde in Richtung seiner Bewegung zusammen mit
der perforierten Fläche längsorientiert sind.
Dem Saugfeld wird ein Fluß der, unter Förderung dieses
Saugfeldes von der Oberfläche der Auflösewalze der Auflösevorrichtung
abgenommenen Fasern zugeführt, wobei die Auflösewalze
entweder dem umlaufenden Träger anliegt oder
von ihm entfernt ist und mit ihm mittels eines Verbindungskanals
in Verbindung steht.
In den beiden Fällen werden die Fasern von der Oberfläche
der Auflösewalze mit einer zumindest der Umfangsgeschwindigkeit
der Auflösewalze entsprechenden Geschwindigkeit abgenommen.
Vom Gesichtspunkt der Bildung der Faserbartstruktur auf
dem Saugfeld ist es vorteilhaft, daß sich der Fluß der
Einzelfasern beim Durchgang durch den Verbindungskanal
dreidimensional verjüngt.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man auch Mehrkomponentengarne
wie Kerngarne, Umwickelgarne oder kombinierte
Garne herstellen. Bei der Herstellung von Kerngarn
wird dem Spitzabschnitt des Faserbartes mindestens eine,
zusammen mit dem sich bildenden Garn zu Kerngarn zu verdrehende
Kernfadenkomponente zugeliefert. Diese wird diesem
Spitzabschnitt mit einer Geschwindigkeit zugeführt, die
mit der Geschwindigkeit der perforierten Fläche identisch
ist oder sich von ihr unterscheidet.
Das Prinzip der Herstellung von Umwickelgarn besteht darin,
daß der Garnverdrehungsstelle mindestens eine, zusammen
mit dem umzuwickelnden Garn zu verdrehende Umwickelfadenkomponente
zugeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es auch, Mischgarne
in einem geforderten Verhältnis von einzelnen Faserkomponenten
und in einer geforderten strukturellen Anordnung
der Faserkomponenten im Garn herzustellen.
Der Auflösevorrichtung werden entweder zwei oder mehrere
Faserbänder, die sich voneinander in Sorte, Titer bzw.
Farbe unterscheiden, oder der Auflösewalze Teilfaserbänder
von den am Umfang der Auflösewalze vorgesehenen Speisevorrichtungen
zugeführt.
Als grundsätzlicher in der erfindungsgemäßen Spinneinheit
hergestellter Garnstrukturtyp ist monoton verdrehtes Garn.
In seinem Grundcharakter nähert sich dieses Garn einem
Ringgarn, wobei es insbesondere vom Gesichtspunkt der
Massenungleichmäßigkeit und Anzahl von Fehlern beträchtlich
bessere Parameter aufweist. Infolgedessen ist auch das
Aussehen dieses Garnes sehr ruhig. Ein wesentlicher Vorteil
gegenüber den Rotorgarnen ist die Abwesenheit der Faserkräuselung
und höhere Garnfestigkeit, wodurch sich das
Verwendungsgebiet dieser Garne sehr erweitert.
Durch eine einfache Maßnahme - beispielsweise durch Steigerung
der Drehgeschwindigkeit der Drahtgebevorrichtung -
kann man entweder ein hartverdrehtes Garn oder im Gegensatz
durch Abnehmen der Drehgeschwindigkeit ein weiches,
voluminöses, d. h. locker verdrehtes Garn ausspinnen.
Neben dem erwähnten Parameter braucht für diesen Zweck
kein weiterer eingestellt zu werden.
Ein bedeutsamer Vorteil beruht auch in der einfachen Drahtreversibilität.
Z- oder S-Drehung des Garns ist durch
die Drehrichtung der Drahtgebevorrichtung bestimmt. Deshalb
ist die Wahl der Garndrehung nur Sache der Umschaltung
der Phasen des Antriebselektromotors. Dadurch ist es allerdings
möglich, z. B. auf einer Seite der zweireihigen
Maschine Garn mit S-Drehung und auf der anderen Seite
Garn mit Z-Drehung herzustellen, was die Möglichkeit des
nachträglichen optimalen Verzwirnens solcher Garne bietet.
Die Spinnvorrichtung eignet sich zum Herstellen von Garnen
aus Baumwolle, baumwollartigen Chemiefasern oder Mischgarnen.
Es ist jedoch auch nicht ausgeschlossen, dieses Spinnsystem
zum Verspinnen von Wolle und wollartigen Chemiefasern
zu verwenden, wenn der perforierten Fläche zu diesem
Zweck eine geeignete und entsprechend dimensionierte Auflösevorrichtung
vorgeordnet ist. Dabei kann man selbstverständlich
auch sehr grobe Garne herstellen.
Ein wesentlicher Vorteil der Spinnvorrichtung ist auch
die Möglichkeit der Verarbeitung von verunreinigten und
minderwertigen Fasermaterialien zu Garnprodukten guter
Qualität durch wirksame Abscheidung der Verunreinigungen
im Verdichtungsvorgang.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wurde
auch eine Vorrichtung geschaffen, die der Erfindung gemäß
in bezug auf den im Oberbegriff des Anspruchs 26 dargelegten
Stand der Technik dadurch gekennzeichnet ist, daß
dem umlaufenden Träger der perforierten Fläche einerseits
Formierungsmittel zum Formen eines länglichen Fasergebildes
auf dem Saugfeld zu einem sich von seiner maximalen Breite
an der Stelle der Ankunft der Fasern auf das Saugfeld
zu einem Spitzabschnitt verjüngenden Faserbart, andererseits
ein Führer zum Abführen des verdrehten Garnes von
dem Saugfeld im wesentlichen in Gegenrichtung zur Bewegung
der perforierten Fläche zugeordnet sind.
Hinsichtlich des Saugfeldes ist der Führer vorzugsweise
zum tangentialen Abzug des verdrehten Garnes vom Saugfeld
angeordnet.
Nach einer bevorzugten Ausführung ist der Führer des Garnes
durch einen Abzugskanal zum Abziehen des Garnes vom Saugfeld
oder unmittelbar durch den Eingang in die Drahtgebevorrichtung
gebildet.
Dem umlaufenden Träger ist vorzugsweise eine der perforierten
Fläche im Anfangsbereich des Saugfeldes knapp, jedoch
berührungslos anliegende Auflösewalze zugeordnet, wobei
die Drehrichtung der Auflösewalze zur Bewegungsrichtung
der perforierten Fläche in der Annäherungsstelle entgegengesetzt
ist.
Der umlaufende Träger kann durch einen Zylinder, einen
Kegelstumpf, eine Scheibe oder ein endloses Band gebildet
sein.
Nach der Grundausführung der Vorrichtung sind die Formiermittel
durch das sich in Bewegungsrichtung der perforierten
Fläche verjüngende Saugfeld gebildet. Das Saugfeld wird
auf der perforierten Fläche durch einen gestalteten Stutzen
einer der Innenseite der perforierten Fläche anliegenden
Saugdüse erzeugt.
Von seinem Grundabschnitt, der höchstens der Arbeitsbreite
der Auflösewalze entspricht, geht das Saugfeld in einen
sich verjüngenden Abschnitt über, der mit einem Endabschnitt
endet, dessen Breite im wesentlichen kleiner ist
als die Breite des Grndabschnitts des Saugfeldes. Dieser
Endabschnitt kann durch einen Streifen gebildet sein,
dessen Länge mindestens der mittleren Stapellänge von
zu verarbeitenden Fasern gleich ist.
Bei der symmetrischen Anordnung des Saugfeldes ist der
sich verjüngende Abschnitt durch eine Zunge oder eine
Zunge mit dem Streifen gebildet. Bei der asymmetrischen
Anordnung ist der sich verjüngende Abschnitt durch einen
in den Streifen übergehenden Keil gebildet. Der Streifen
befindet sich bei einem der Ränder des den umlaufenden
Träger der perforierten Fläche bildenden Zylinders.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besteht darin, daß der Zylinder, als der umlaufende Träger
der perforierten Fläche, in einer Ausnehmung eines ortsfesten
Traggehäuses drehbar gelagert ist, die mit ihrer
Seitenwand die perforierte Fläche knapp, jedoch berührungslos
umgibt und durch einen Verbindungskanal in eine weitere
Ausnehmung übergeht, in der die Auflösewalze drehbar gelagert
ist und welche in den Abzugskanal für Garn übergeht, an
dessen Mündung die Drahtgebevorrichtung anschließt, wobei
sich der engste Abschnitt zwischen der perforierten Fläche
und der Innenwand des Abzugskanals im Bereich des Endabschnitts
des Saugfeldes befindet.
Der Verbindungskanal ist durch eine Abflugkante und eine
Trennkante abgegrenzt. Die beiden Ausnehmungen und der
Verbindungskanal sind von der Stirnseite mit einem Deckel
abgedeckt, wodurch ein von der Außenatmosphäre abgetrennter
Arbeitsraum ausgebildet ist.
Nach einer der bevorzugten Ausführungsformen ist auf dem
Deckel des Traggehäuses eine Blende vorgesehen, die in
den Hohlraum des umlaufenden Trägers in Form des Zylinders
ragt und auf der perforierten Fläche das Saugfeld abgrenzt.
Eine der Ausführungsformen besteht darin, daß die Formierungsmittel
einerseits durch das sich in Bewegungsrichtung
der perforierten Fläche verjüngende Saugfeld, andererseits
durch einen unteren ringförmigen Saugspalt, der im Boden
der den umlaufenden Träger in Form des Zylinders lagernden
Ausnehmung des Traggehäuses vorgesehen ist, und/oder durch
einen oberen ringförmigen, im Deckel des Traggehäuses
vorgesehenen Saugspalt gebildet sind, wobei der ringförmige
Saugspalt, dessen Bogenlänge im wesentlichen der Länge
des sich verjüngenden Abschnitts des Saugfeldes entspricht,
auf einer seitlichen Verlängerung der perforierten Fläche
liegt.
Nach einer anderen Variante sind die Formierungsmittel
einerseits durch das formgemäß unbeschränkte Saugfeld,
andererseits durch einen unteren ringförmigen Saugspalt,
der im Boden der den umlaufenden Träger in Form des Zylinders
lagernden Ausnehmung des Traggehäuses vorgesehen
ist, und durch einen oberen ringförmigen, im Deckel des
Traggehäuses vorgesehenen Saugspalt gebildet, wobei die
beiden ringförmigen Saugspalte, deren Bogenlängen im wesentlichen
der Länge des sich verjüngenden Abschnitts
des Faserbartes entsprechen, auf einer seitlichen Verlängerung
der perforierten Fläche liegen.
Falls die Auflösewalze der perforierten Fläche anliegt,
ist ihre Umfangsgeschwindigkeit höchstens der Bewegungsgeschwindigkeit
der perforierten Fläche gleich.
Ein vorteilhaftes Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besteht darin, daß die Länge des Verbindungskanals so
gewählt ist, daß die Auflösewalze von dem umlaufenden
Träger um eine Distanz entfernt ist, die größer ist als
die mittlere Stapellänge von zu verspinnenden Fasern.
Die Breite des Verbindungskanals nimmt in Richtung des
Fasermaterialflusses ab.
Der Zylinder, als der umlaufende Träger der perforierten
Fläche, kann ein mäßig konkaves, bogen- oder keilförmiges
Profil aufweisen, gegebenenfalls kann er im Bereich des
mittleren Umfangskreises mit einer Führungsnut versehen
sein.
Die zum Herstellen von Kerngarn geeignete Vorrichtung
ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in die
Seitenwand der Ausnehmung im Bereich des sich verjüngenden
Abschnitts des Saugfeldes zumindest ein Führungskanal
zum Zuführen einer Kernfadenkomponente mündet.
Die zum Herstellen von Umwickelgarn geeignete Vorrichtung,
die mit einer aus einem Paar von in gleicher Richtung
rotierenden Drehzylindern bestehenden Drahtgebevorrichtung
versehen ist, ist der Erfindung gemäß dadurch gekennzeichnet,
daß in einem der Drehzylinder eine Umfangsnut für eine
Umwickelfadenkomponente vorgesehen ist.
Nach einer bevorzugten Ausführung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung geht der Abzugskanal auf der entgegengesetzten
Seite in bezug auf seine Mündung in einen gleichachsig
angeordneten, über eine Regelklappe mit einem durchlaufenden
Saugkanal in Verbindung stehenden Saugkanal über, wobei
der Saugkanal einen größeren Durchflußquerschnitt hat
als der Abzugskanal.
Vom Gesichtspunkt eines optimalen pneumatischen Regimes
in dem Garnbildungsbereich gibt es eine bevorzugte Variante,
nach der in die Seitenwand der Ausnehmung unmittelbar
vor der Abflugskante des Verbindungskanals ein Saugluftloch
mündet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt auch eine Variante,
nach der der umlaufende Träger durch einen Ring mit der
perforierten Fläche gebildet ist, die auf seiner Innenwand
vorgesehen ist und welcher die Auflösewalze der im
Innern des Ringes angeordneten Auflösevorrichtung anliegt,
wobei der Außenwand der perforierten Fläche die Saugdüse
zugeordnet ist.
Eine andere Variante ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Drahtgebevorrichtung einerseits durch eine Reibungsfläche
des umlaufenden Trägers, welche in die perforierte Fläche
übergeht, andererseits durch einen knapp, jedoch berührungslos
der Reibungsfläche zugeordneten Reibzylinder, dessen
Drehrichtung der Drehrichtung der perforierten Fläche
gleicht, gebildet ist.
Einige bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sollen weiterhin anhand der beigefügten schematischen
Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise Schnitt- und Draufsicht
eines Teils der Vorrichtung, umfassend
eine Auflösevorrichtung, eine Dubliervorrichtung
und eine Drahtgebevorrichtung;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie
II-II in Fig. 1;
Fig. 3 eine Vorderansicht der Vorrichtung;
Fig. 4 bis 6 alternative Ausführungsformen des Saugfeldes
auf der perforierten, in die Ebene
abgewickelten Fläche;
Fig. 7, 8 Axialschnittansichten von Varianten der
perforierten Fläche des umlaufenden Trägers;
Fig. 9 bis 11 perspektivische Ansichten von Varianten
der Drahtgebevorrichtung;
Fig. 12 perspektivische Ansicht der Spinneinheit;
Fig. 13 eine Detailansicht des zylindrischen umlaufenden
Trägers in teilweisem Schnitt;
Fig. 14 eine Schnittansicht entlang der Linie
XIV-XIV in Fig. 13;
Fig. 15 eine Detailansicht einer in die Ebene abgewickelten
Blende;
Fig. 16 bis 18 Varianten von Mitteln zum Erzeugen des
Saugfeldes auf der perforierten Fläche
des umlaufenden Trägers in Form eines Zylinders,
in teilweiser Axialschnittansicht
dieses Zylinders;
Fig. 19 eine Detailansicht der in die Ebene abgewickelten
Blende von einer alternativen
Ausführung;
Fig. 20 eine Detailansicht des Verbindungskanals
zwischen der Auflösevorrichtung und dem
umlaufenden Träger, in teilweisem Schnitt
entlang einer zur Achse der Auflösewalze
lotrechten Ebene;
Fig. 21 eine teilweise Detail-Draufsicht des Bereichs
der Mündung des Abzugskanals ohne
Deckel;
Fig. 22 eine Schnittansicht entlang der Linie XXII-XXII
in Fig. 21;
Fig. 23 eine Schnittansicht entlang der Linie
XXIII-XXIII in Fig. 21;
Fig. 24 eine Detailansicht einer Variante der Dubliervorrichtung;
Fig. 25, und 26 Detailansichten anderer Varianten der Dubliervorrichtung;
Fig. 27 eine teilweise Schnittansicht einer weiteren
Variante der Dubliervorrichtung;
Fig. 28 eine Detailansicht der perforierten, in
die Ebene projizierten Fläche aus Fig. 27;
Fig. 29 ein Detail der Dubliervorrichtung zum Herstellen
von Kerngarn, in teilweiser Draufsicht;
Fig. 30 ein Detail der Dubliervorrichtung zum Herstellen
von Umwickelgarn, in teilweiser
Schnitt- und Draufsicht;
Fig. 31 ein Schema der Verteilung der Faserkomponente
in der Dubliervorrichtung zum Herstellen
von Mehrkomponentengarn;
Fig. 32 ein Detail der Dubliervorrichtung zum Herstellen
von Mehrkomponentengarn, in teilweiser
Draufsicht; und
Fig. 33 perspektivische Ansicht einer Variante
der Auflöse- und der Dubliervorrichtung.
Die Vorrichtung (Fig. 1, 2 und 3) besteht aus einer Auflösevorrichtung
1, einer Dubliervorrichtung 2, einer Drahtgebevorrichtung
3, einer Abzugsvorrichtung 4 und einer
Wickelvorrichtung 5.
Die Auflösevorrichtung 1, die Dubliervorrichtung 2 und
die Drahtgebevorrichtung 3 sind in einem, am Maschinenrahmen
durch nicht dargestellte Mittel festgehaltenen Traggehäuse
6 gelagert. Die Auflösevorrichtung 1 besteht einerseits
aus einer in Pfeilrichtung angetriebenen Speisewalze 7,
gegen welche ein Druckschuh 8 durch nicht dargestellte
Mittel gedrückt ist, andererseits aus einer mit einem
Beschlag 10 versehenen und in Pfeilrichtung 11 rotierenden
Auflösewalze 9. Diese ist in einer Ausnehmung 12 gelagert,
die in eine andere Ausnehmung 13 übergeht, in der die
Speisewalze 7 angeordnet ist. Die Auflösevorrichtung 1
und die Dubliervorrichtung 2 sind mit einem zum Traggehäuse
6 mittels Schrauben 15 befestigten Deckel 14 abgedeckt.
Die Welle 16 der Speisewalze 7 (Fig. 3) ist mittels einer
elektromagnetischen Kupplung 17 mit einer Welle 18 gekoppelt,
deren Schraubenrad 19 in ein nicht dargestelltes Schraubenrad
auf einer durchlaufenden Welle 20 eingreift. Die Welle
20 ist in Lagern im Rahmen 21 der Maschine gelagert und
über ein Zahnradgetriebe 22, einen Getriebekasten 23 und
ein weiteres Zahnradgetriebe 24 von einem ersten Elektromotor 25
angetrieben.
Auf der Welle 26 der Auflösewalze 9 ist eine Reibungsscheibe
27 befestigt, die mit einem zentralen, eine am Rahmen
drehbar gelagerte Führungsriemenscheibe 29 und eine Riemenscheibe
30 eines zweiten Elektromotors 31 (Fig. 2, 3)
umschlingenden Treibriemen 28 in Eingriff steht.
Bedeutsam für die Funktion der Auflösevorrichtung 1 ist
die Seitenwand 32 der Ausnehmung 12 (Fig. 1), die zusammen
mit der Oberfläche der Auflösewalze 9 einen Fasertransportweg
abgrenzt.
Die Ausnehmung 12 im Traggehäuse 6 steht mittels eines
Verbindungskanals 33 mit einer weiteren Ausnehmung 34
in Verbindung, in welcher die Dubliervorrichtung 2 angeordnet
ist. Der Übergang zwischen der Ausnehmung 12 und
dem Verbindungskanal 33 ist durch eine Abflugkante 35
und eine Trennkante 36 begrenzt.
Die Dubliervorrichtung 2 (Fig. 1), die im Traggehäuse
6 vorgesehen ist, ist durch einen umlaufenden Träger 37
einer perforierten Fläche 38 gebildet. In der Grundvariante
der Vorrichtung ist der Träger 37 als ein dünnwandiger,
der Auflösewalze 9 knapp, jedoch berührungslos anliegender
Zylinder 39 mit Perforation 40 ausgebildet.
Der Zylinder 39, dessen obere Stirnwand offen ist, ist
von einer Welle 41 (Fig. 2, 3, 7 und 8) getragen, die
im Traggehäuse 6 drehbar gelagert und mittels einer Reibscheibe
42 mit dem zentralen Treibriemen 28 in Eingriff
steht. Die mit Pfeil 43 angedeutete Drehrichtung des Zylinders
39 ist in bezug auf die Drehrichtung der Auflösewalze
9 entgegengesetzt, wobei sich die Reibscheibe 42 auf der
entgegengesetzten Seite des zentralen Treibriemens 28
gegenüber der Reibungsscheibe 27 zum Antrieb der Auflösewalze
9 befindet. Die Umfangsgeschwindigkeit der perforierten
Fläche 38 muß mindestens der Umfangsgeschwindigkeit des
Beschlags 10 der Auflösewalze 9 gleich sein.
Im Hohlraum des Zylinders 39 ist eine Saugdüse 44 ortsfest
gelagert, die mittels Rohrleitung 45 mit einem durchlaufenden,
am Saugstutzen eines Ventilators 47 (Fig. 3) angeschlossenen
Saugkanal 46 in Verbindung steht. Die Saugdüse
41 liegt mit ihrem Stutzen 48 knapp, jedoch berührungslos
der Innenseite der perforierten Fläche 38 des Zylinders
39 an.
Die Form des Stutzens 48 grenzt auf der Außenseite der
perforierten Fläche 38 ein stationäres Saugfeld 49 ab,
das ein der Mittel zum Formen des länglichen Fasergebildes
zu einem Faserbart darstellt und verschiedene Gestalten
aufweisen kann.
Fig. 4 bis 6 zeigen mit Strichlinie typische Formen des
Saugfeldes 49 auf einem Teil des abgewickelten Mantels
der perforierten Fläche 38, deren Bewegungsrichtung mit
Pfeil 43 angedeutet ist. Das in die abgewickelte perforierte
Fläche projizierte Profil des Verbindungskanals 33 ist
strichpunktiert dargestellt. Im wesentlichen weist das
Saugfeld 49 einen Grundabschnitt 50 auf, der in Pfeilrichtung
43 hinter dem Bereich des Verbindungskanals 33 in
einem sich verjüngenden Abschnitt 51 übergeht. Dieser
ist mit einem Endabschnitt 52 beendet. Die Breite L des
Grundabschnitts 50 entspricht höchstens der Breite L 1
der Arbeitsoberfläche der Auflösewalze 9 (Fig. 2), wobei
die Breite L 2 des Endabschnitts 52 ein Bruch der Breite L
ist.
Nach Fig. 5 und 6 ist der Endabschnitt 52 durch einen
Streifen 53 gebildet, dessen Länge L 3 mindestens der
mittleren Stapellänge von zu verarbeitenden Fasern gleich
ist.
Das Saugfeld 49 verengt sich von seinem Grundabschnitt
50 an in bezug auf den strichpunktiert dargestellten zentralen
Umfangskreis 54 des Zylinders 39 symmetrisch (Fig. 4, 5)
oder asymmetrisch (Fig. 6). Gemäß Fig. 4 verengt sich
das Saugfeld 49 von seinem Grundabschnitt 50 in eine Zunge
55 mit dem Endabschnitt 52 in Form einer stumpfen Spitze,
und nach Fig. 5 in ein gleichschenkliges Dreieck 56, das
in den durch den Streifen 53 gebildeten Endabschnitt 52
übergeht. Fig. 6 zeigt das Saugfeld 49, das sich von seinem
Grundabschnitt 50 in einen Keil 57 verengt, welcher in
den, bei einem, im Ausführungsbeispiel unteren Rand der
perforierten Fläche 38 befindlichen Streifen 53 übergeht.
Der Anfang des Saugfeldes 49 ist mit einem, gegen die
Abflugkante 35 des Verbindungskanals 33 liegenden Rand
58 bestimmt (Fig. 1).
Zwischen der Dubliervorrichtung 2 und der Drahtgebevorrichtung
3 ist ein Führer 59 (Fig. 1) zum Abziehen des
Garnes P von dem Saugfeld 49 im wesentlichen in Gegenrichtung
zur Bewegung der perforierten Fläche 38 untergebracht.
In diesem Fall ist der Führer 59 durch ein Abzugskanal
60 gebildet, der an die den Zylinder 39 lagernde Ausnehmung
34 tangential angeschlossen ist. Die Mündung des Abzugskanals
60 befindet sich vor dem Eintritt des Garnes P
in die Drahtgebevorrichtung 3.
Der engste, durch die Arbeitsfläche des Zylinders 39 und
die Innenwand des Abzugskanals 60 abgegrenzte Abschnitt
61 des Abzugskanals 60 ist in dem Bereich des Endabschnitts
52 des Saugfeldes 49 situiert. Auf der entgegengesetzten
Seite geht der Abzugskanal 60 in einen Saugkanal 62 über,
der über eine Regelklappe 63 an den durchlaufenden Saugkanal
46 angeschlossen ist. Der innere Durchmesser des
Abzugskanals 60 ist kleiner als der innere Durchmesser
des Saugkanals 62.
Die Seitenwand der Ausnehmung 34 des Traggehäuses 6, der
Boden 65 der Ausnehmung 34 und der vorzugsweise durchsichtige
Deckel 14 des Traggehäuses 6 bilden einen Arbeitsraum,
aus welchem - im Bereich des Saugfeldes 49 - Luft
durch die Saugdüse 44 über die perforierte Fläche 38 gesaugt
wird. Dieser Arbeitsraum steht mit der Außenatmosphäre
in Verbindung und zwar einerseits mittels des Verbindungskanals
33, der mit der Außenatmosphäre über die Auflösevorrichtung
1 kommuniziert, andererseits mittels Saugkanals
62 bzw. eines weiteren Luftloches, z. B. gestrichelt dargestellten
Saugluftloches 66 (Fig. 1), dessen Mündung
sich vorzugsweise vor der Abflugkante 35 befindet.
Die perforierte Fläche 38 ist entweder der Mantel des
Zylinders 39 (Fig. 1) oder eine andere geeignete Fläche,
beispielsweise mit einem konkaven Profil. In der in Fig. 7
gezeigten Ausführungsform hat das konkave Profil die
Form eines Keils 67.
Nach Fig. 8 ist die zylindrische Fläche im Bereich des
nicht dargestellten zentralen Umfangskreises mit einer
Führungsnut 68 versehen. Die Richtung der durch die Saugdüse
44 abgesaugten Luft ist mit Pfeil 69 (Fig. 7, 8)
angedeutet.
Zweck dieser Maßnahmen ist eine bessere Führung des Garnes
bei dessen Verbinden mit Fasern im Bereich des Endabschnittes
52 zu erzielen. Das durch die Drahtgebevorrichtung 3 gedrehte
Garnende läßt sich dann besser an die anzuschließenden
Fasern zentrieren, so daß keine axialen Schwingungen des
Garnendes, die in den extremen Werten sogar den Faserabflug
verursachen könnten, erfolgen.
Die Drahtgebevorrichtung 3 kann durch geeignete bekannte
Verdrehungsmittel gebildet sein. Einige Ausführungsformen
derselben sind den Fig. 1 bis 3 und 9 bis 11 zu entnehmen.
Fig. 1 bis 3 zeigen die Drahtgebevorrichtung in Form von
Drehzylindern 70, 71, deren Oberfläche mit einem geeigneten
Reibungsbelag - z. B. aus Kutschuk - versehen ist und
welche einander knapp, jedoch berührungslos so anliegen,
daß sie einen keilförmigen Spalt 72 ausbilden, in dem
sich beide Oberflächen zueinander in Gegenrichtung (siehe
Pfeile) bewegen. Wellen 73, 74 der Drehzylinder 70 bzw.
71 (Fig. 1) sind in nicht dargestellten, im Traggehäuse
6 vorgesehenen Lagern drehbar gelagert. Die verlängerte
Welle 73 des Zylinders 70 ist mit einer Reibrolle 75 beendet,
die mit einem durchlaufenden, eine Riemenscheibe
77 und die Riemenscheibe 78 eines dritten Antriebselektromotors
79 umschlingenden Treibriemen 76 in Eingriff
steht. Die Bewegungsrichtung des Treibriemens 76 ist mit
Pfeil 80 angedeutet.
In die Welle 73 ist eine elektromagnetische Kupplung 81
eingeschaltet. Der Drehzylinder 71 ist von einer, im Traggehäuse
6 drehbar gelagerten und mit dem Zylinder 70 in
Reibeingriff stehenden Reibscheibe 82 angetrieben (Fig. 2).
Die Lage der Drehzylinder 70, 71 soll so gewählt werden,
daß eine gedachte, durch den Eckpunkt des keilförmigen
Spalts 72 geleitete Achse durch eine nicht dargestellte
Achse des Abzugskanals 60 durchgeht. An der entgegengesetzten
Verlängerung der Achse des keilförmigen Spalts 72 ist
eine Führungsöse 83 vorgesehen, die durch bekannte, nicht
dargestellte Mittel in Richtung des Doppelkopfpfeils 84
einstellbar ist (Fig. 2).
Fig. 9 zeigt eine alternative Ausführungsform der Drahtgebevorrichtung
3, die aus zwei endlosen, teilweise dargestellten
Reibungsbändern 85, 86 besteht. Diese sind durch
bekannte, nicht dargestellte Mittel so angetrieben, daß
sich ihre parallelen Trume in Gegenrichtung zueinander
in Pfeilrichtungen 87, 88 bewegen. Diese parallelen Trume
können gegebenenfalls durch ein einziges Reibungsband
gebildet sein. Die Drehrichtung des Garnes P ist mit Pfeil
89 gezeigt.
Eine alternative Ausführungsform der Drahtgebevorrichtung
3 (siehe Fig. 10) besteht aus einer Kleindiameter-Drehspindel
90, die durch bekannte, nicht dargestellte Mittel in Pfeilrichtung
89 angetrieben ist. Das Drehmoment wird dem Garn
P mittels einer federbelasteten, die Innenwand 92 des
Hohlraums der Drehspindel 90 berührenden Klappe 91 übertragen.
Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Drahtgebevorrichtung
3, die aus einer Luftwirbelkammer 93 besteht.
Diese wird durch einen Tangentialkanal 94 mit Druckluft
(Pfeil 95) beschickt, die im Kammerhohlraum einen potentialen,
das Garn in Pfeilrichtung 89 verdrehenden Wirbel erzeugt
und durch axiale Luftlöcher 96, 97 entweicht.
Fig. 3 zeigt die Abzugsvorrichtung 4, die ein übliches
Walzenpaar - in diesem Fall eine durchlaufende Walze 98
und eine Druckwalze 99 - aufweist. An dem einen Ende
der durchlaufenden Walze 98, die in Lagern im Maschinenrahmen
21 drehbar gelagert ist, ist eine Riemenscheibe
100 befestigt, die mittels eines Treibriemens 101 mit
einer anderen Riemenscheibe 102 auf der Welle des Getriebekastens
23 gekoppelt ist.
Die Druckwelle 99 ist am Arm einer, auf einer unbeweglichen
Tragstange 104 federnd angeordneten Buchse 103 drehbar
gelagert. Die Abzugsvorrichtung 4 ist vorzugsweise mit
einer Führungsöse 105 versehen, die im Bereich der Breite
der Druckwalze 99 periodisch in Doppelkopfpfeilrichtung
106 hin- und herbeweglich ist. Diese Bewegung ist von
einem bekannten, nicht dargestellten Mechanismus abgeleitet.
Die Wickelvorrichtung 5 besteht aus einer Fadenverteilungsöse
107, die auf einer teilweise dargestellten, durchlaufenden,
verschiebbar im Maschinenrahmen 21 gelagerten und
beim Maschinengang periodisch in Doppelkopfpfeilrichtung
hin- und herbeweglichen Stange 108 vorgesehen ist, ferner
aus einem teilweise dargestellten, abkippbar angeordneten
und die Hülse 111 einer Spule 112 tragenden Spulenhalter
110, und einer durchlaufenden Treibrolle 113, die im Maschinenrahmen
21 drehbar gelagert und mittels einer Riemenscheibe
114, eines Treibriemens 115 und einer weiteren
Riemenscheibe 116 mit der durchlaufenden Walze 98 gekoppelt
ist. Die Wahl der Größe der Riemenscheibe 114, 116
ermöglicht es, die erforderte Spannung des abzuziehenden
Garnes P einzustellen.
Wie der Fig. 3 zu entnehmen ist, ist zwischen der Drahtgebevorrichtung
3 und der Abzugsvorrichtung 4 ein Fühler
117 zum Überwachen der Anwesenheit des Garnes P vorgesehen.
Die Funktion dieses Fühlers 117 beruht beispielsweise
auf der Indikation der Axialspannung des über seine Zunge
118 laufenden Garns. Der Fühler 117 ist mittels Leitung
119 mit einem Steuergerät 120 verschaltet. Dieses ist
ferner mittels Leitung 121 mit der in den Antrieb der
Speisewalze 7 eingeschalteten elektromagnetischen Kupplung
81, mittels Leitung 122 (Fig. 1, 3) mit der elektromagnetischen
Kupplung 81 zum Steuern des Antriebs der Drahtgebevorrichtung
3 - beispielsweise der Reibungsscheibe 82
(Fig. 2, 3), mittels Leitung 123 mit einer Vorrichtung
124 zum Betätigen der Bewegung des Spulenhalters 110,
und mittels Leitung 125 mit einer bekannten Vorrichtung
126 zur Indikation der Bewegung der Spule 112 verschaltet.
Das Steuergerät 120 ist zum zeitprogrammgemäßen Steuern
der Arbeitselemente der Spinneinheit je nach den Impulsen
des Fühlers 117 mit Hilfe von bekannten, nicht im Detail
angeführten Mitteln bestimmt.
Wie aus Fig. 11 ersichtlich, ist die elektromagnetische
Kupplung 81 durch ein elektromagnetisches Ventil 127 zum
Betätigen der Zufuhr von Druckluft der Luftwirbelkammer
93 ersetzt.
Die Spinneinheit arbeitet folgendermaßen.
Ein Faserband 128 wird aus einer Spinnkanne 129 (Fig. 1
und 3) durch die Zusammenarbeit der Speisewalze 7 und
des Druckschuhes 8 dem Beschlag 10 der Auflösewalze 9
zugeführt, der aus ihm Fasern auskämmt, welche dann auf
ihrem Transportweg beschleunigt und weiter vereinzelt
werden. Der Faserbeschleunigungsprozeß findet bis zur
Abflugkante 35 statt. An dieser Stelle werden die Einzelfasern
V durch Zusammenwirkung der durch die Faserbewegung
im wesentlichen an kreisförmiger Bahn entstehenden Zentrifugalkräfte
und der im Bereich des Verbindungskanals 33
aktiven Saugkräfte des Saugfeldes 49 des umlaufenden Trägers
37 bereits vom Beschlag 10 der Auflösewalze 9 abgenommen
und auf die sich in Gleichrichtung bewegende perforierte
Fläche 38 übertragen. Infolge der Wirkung der vom Gewicht
der übertragenen Fasern abhängigen Zentrifugalkräfte und
der Wirkung einer tangentialen Beschleunigung am Umfang
der Auflösewalze 9 ist die Richtung der Übertragung der
Fasern V im wesentlichen in Richtung der Tangente zur
perforierten Fläche 38 orientiert.
Der Prozeß des Auskämmens der Fasern aus dem Faserband
128 ist ein zufälliger Prozeß, der von der Verteilung
der Faserenden im Faserband und vom Verlauf der momentanen
Kämmkräfte abhängt, so daß die Fasern am Umfang der Auflösewalze
9 an verschiedenen Bahnen mit verschiedenen gegenseitigen
Verschiebungen beschleunigt werden. Aus dem Vorangehenden
ergibt sich, daß die Fasern den verschiedenen
Stellen der perforierten Fläche 38 des Grundabschnitts
50 des Saugfeldes 49 in der Breite L zugeführt werden
(Fig. 4, 5, 6).
Jede auf die rotierende perforierte Fläche 38 übertragene
Faser V wird dort durch die Wirkung der Saugkräfte des
Saugfeldes 49 fixiert.
Nachfolgend soll der auf dem in Fig. 5 veranschaulichten
Saugfeld 49 verlaufende Prozeß näher beschrieben werden.
Ist die Faser im mittleren Teil des Grundabschnitts 50
fixiert, wird sie zusammen mit der perforierten Fläche 38
durch den sich verjüngenden Abschnitt 51 und weiter den
Endabschnitt 52 fortlaufen. Ist sie jedoch an der perforierten
Fläche bei beliebigem Rand des Grundabschnitts
50 fixiert, kommt es bei der gemeinsamen Bewegung mit
der perforierten Fläche 38 durch den sich verjüngenden
Abschnitt 51 notwendig dazu, daß das vordere Faserende
außerhalb dieses sich verjüngenden Abschnitts 51 gelangt,
wo kein Saugeffekt mehr herrscht. Durch Wirkung der Zentrifugalkraft
entfernt sich das vordere Faserende von
der perforierten Fläche 38, wodurch eine Reibkraft zwischen
dieser Oberfläche und der Oberfläche des loswerdenden
Faserendes abnimmt. Die Faser wird jedoch gleichzeitig
einer überwiegenden seitlichen Saugkraft am Rande des
sich verjüngenden Abschnitts 51 ausgesetzt, die es verursacht,
daß das Faserende beginnt, zurück zu diesem sich verjüngenden
Abschnitt 51 abzuweichen und sich auf der perforierten
Fläche während der gemeinsamen Bewegung mit ihr in diesen
Abschnitt 51 zu verlegen. Das Elementare, für das vordere
Faserende erläuterten Verlegungsprozeß gilt auch für jeden
weiteren Faserteil, so daß sich die Faser nach der Zurücklegung
des dem Bereich des sich verjüngenden Abschnitts
51 entsprechenden Abschnitts der perforierten Fläche 38
in diesem Bereich im wesentlichen in die Mitte desselben
verlegt, wobei die Breite dieses mittleren Bereichs der
Breite L 2 des Endabschnitts 52 gleicht.
Es ist offenbar, daß die über den Grundabschnitt 50 zufällig
zerstreuten und durch Saugwirkung auf der perforierten
Fläche fixierten Fasern infolge des vorbeschriebenen
Prozesses in den Endabschnitt 52, wo alle Fasern am Umfang
der perforierten Fläche längsorientiert sind, verlegt
werden. Da es sich um einen sehr engen Bereich handelt,
kann man einfach voraussetzen, daß die Verteilung der
Fasern in diesem Bereich in bezug auf seine Achse ganz
regelmäßig ist.
Die Länge L 3 des Endabschnitts 52 bzw. des Streifens 53
ist mindestens so groß, daß ein überwiegender Teil der
darin befindlichen Fasern längsorientiert ist. Die Bedingung
wird auch in dem Fall erfüllt, daß mindestens die mittlere
Stapellänge L str der Fasern der Länge L 3 entspricht.
Am Ende des Endabschnitts 52, wo keine Saugwirkung mehr
herrscht, würde notwendig eine Situation eintreten, daß
die Fasern in orientierter Form - je nach dem gewählten
Verzug - entweder mit einer geringen Überlappung oder
nacheinander im wesentlichen in Tangentialrichtung von
der perforierten Fläche 38 abfliegen werden. Bei diesem
Abflug würde zunächst das vordere Faserende los, das infolge
der mechanischen, die Faserstarrheit überwiegenden Kräfte
in Richtung der Resultierenden dieser Kräfte einnehmen
würde. Es handelt sich um eine radiale Kraft, d. h. Zentrifugalkraft,
und eine tangentiale Kraft, d. h. Trägheitskraft.
Die Saugwirkung am Ende des Endabschnitts 52, die
sich bestrebt, die entweichenden Fasern in Gegenrichtung
zur Bewegung der perforierten Fläche zurückzuführen, wird
von der im wesentlichen höheren Trägheitsenergie der Faser
überwunden.
Wenn gerade im Bereich vor dem Ende des Endabschnitts
52 das Ende des Anspinngarns den in diesem Bereich befindlichen
Fasern näherkommt, das sich durch Wirkung der Saugkräfte
diesem Bereich anschließt und gleichzeitig durch
Wirkung der von der Drahtgebevorrichtung 3 fortschreitenden
Dralle dreht, werden die Fasern von dem rotierenden Ende
aufgefangen. Der Prozeß läuft in der Zeit so ab, daß die
aufgefangene Faser einem Bremseffekt ausgesetzt wird,
dessen Folge eine intensive Axialkraft in der Faser ist,
die jeden Faserabschnitt spannt, wodurch der Fasermigrationsprozeß
beim Anspinnen positiv beeinflußt wird. Vom Gesichtspunkt
der Garnstruktur ist es im ganzen gleichgültig,
ob die Faser an ihrem vorderen oder hinteren Ende vom
Garn aufgefangen wird. In beiden Fällen ist der Bremseffekt,
der Folge der Ausgleichung des Unterschieds zwischen
der Umfangsgeschwindigkeit der perforierten Fläche 38,
die der Fasergeschwindigkeit gleicht, und der Abzugsgeschwindigkeit
des Garns P ist, sehr hoch. Dadurch wird
die Gerademachung der Fasern in Gegenrichtung zur Bewegung
des abzuziehenden Garns in seiner Achse gewährleistet
und sehr gute innere Garnstruktur erzielt.
Ein beträchtlicher Vorteil des Spinnprozesses, bei dem
die Faser nach dem Auskämmen aus dem Faserband durch Kraftmittel
dauernd bis zum Anschließen an das Garn kontrolliert
wird, ist dem Vorangehenden offensichtlich zu entnehmen.
Die Abwesenheit dieses Faktors bei den anderen Offen-
End-Spinnsystemen wirkt sich durch Beeinträchtigung der
inneren Garnstruktur, insbesondere durch niedrigere Garnfestigkeit
aus.
Die Wirkung der Zentrifugal- und Saugkräfte in gleicher
Richtung bei der Abnahme der Fasern V vom Beschlag 10
der Auflösewalze 9 ermöglicht es, die notwendige Umfangsgeschwindigkeit
dieses Beschlags 10 beträchtlich herabzusetzen.
Daraus folgt wiederum ein wichtiger technologischer
Vorteil, der in einem mehr schonenden Auskämmen der Fasern
aus dem Faserband besteht und bedeutsam zum Beschränken
deren Kürzung beiträgt, was sich schließlich in der Erhöhung
der nutzbaren Faserlänge im Garn und somit in der Verbesserung
der Garnfestigkeit spiegelt.
Ein Vorteil besteht darin, daß durch das gesteuerte Saugkraftregime
die Abziehkraft für verschiedene Fasermaterialien
beeinflußt und diese mit Hilfe eines einzigen Typs von
Auflösewalzenbeschlag vereinzelt werden können, was bei
den ohne die vorbeschriebenen Saugeffekte arbeitenden
Systemen unmöglich ist, so daß man bei OE-Rotorspinnmaschinen
bisher für verschiedene Fasersorten verschiedene Gestalten
von Beschlägen verwenden muß.
Der Spinnvorgang ist sehr stabil, da das System mit einer
geringeren Axialkraft im Garn arbeitet als beispielsweise
das OE-Rotorspinnsystem. Gleichfalls ist die Abscheidung
der Verunreinigungen, die zu Spinnstörungen führen können,
vom Fasermaterial sehr intensiv.
Ein unletzter Vorteil ist, daß die Spinneinheit auch sehr
verunreinigte Rohmaterialien verarbeiten kann, weil harte
und staubhaltige Verunreinigungen, sofern sie durch Löcher
der perforierten Fläche nicht eingesaugt worden sind,
am Ende des Endabschnitts des Saugfeldes von der perforierten
Fläche abgeschleudert und durch den Saugkanal 62 in
den durchlaufenden Saugkanal 46 abgeliefert werden, wo
man sie an Filtern auffangen kann. Die Separierung der
Verunreinigungen von der Faseroberfläche kann z. B. auch
durch Einführen von Luft ins System durch das Saugluftloch
66 (vgl. Fig. 1) gefördert werden. In diesem Fall werden
Fasern der Wirkung von verschiedenen pneumatischen Kräften
ausgesetzt, die Folge verschiedener pneumatischer Widerstände
von Fasern und Verunreinigungen sind, so daß sich
Fasern und Verunreinigungen auf der perforierten Fläche
38 an unterschiedliche Stellen ablagern.
Der Anspinnprozeß verläuft folgendermaßen:
Vor der Spule 112 auf dem abgekippten Spulenhalter 110
wickelt man eine entsprechende Garnlänge ab, deren Ende
man - außerhalb der Abzugsvorrichtung 4 - durch die Führungsöse
83 und den keilförmigen Spalt 72 bis zur Mündung des
Abzugskanals 60 führt. Durch Saugwirkung im letztgenannten
wird Garn über den engsten Abschnitt 61 in den Saugkanal
62 befördert. Die Größe der Saugwirkung im Saugkanal 62
stellt man mittels Regelklappe 63 je nach dem Typ des
Garns, insbesondere ihrer Schmiegsamkeit, ein. Das eingeführte
Garn schließt sich tangential der perforierten
Fläche 38 vor dem Endabschnitt 52 des Saugfeldes 49 an.
Durch Wirkung der Saugkräfte im Abzugskanal 60 und insbesondere
der durch den Kontakt des Garns mit der perforierten
Fläche 38 hervorgerufenen Reibkräfte steigt die Axialspannung
im Garn so, daß sich die Zunge 118 in die Arbeitslage
umstellt und den Fühler 117 einschaltet, wodurch
die Spinneinheit zum Anspinnen bereit wird, wobei die
elektromagnetischen Kupplungen 17, 81 in dieser Phase
ausgerückt sind.
Den Befehl zum Einrücken der elektromagnetischen Kupplungen
17, 81 gibt das Steuergerät 120 auf Impuls der Vorrichtung
126 aus. Solange die Spule 112 beginnt sich zu drehen,
erhält zunächst den Befehl die elektromagnetische Kupplung
17 der Speisewalze 7 und dann, nach einem kurzen Zeitintervall,
auch die elektromagnetische Kupplung 81. Während
das Garn aus dem Saugkanal 60 infolge des Garnabzugs fortlaufend
abgezogen wird, verläuft der Prozeß der Auskämmung
der Fasern, deren Beschleunigung, Ablagerung und Fixierung
auf der perforierten Fläche 38 sowie deren Verstellung
in den Endabschnitt 52. Solange die erste Faserwelle in
den Endabschnitt 52 des Saugfeldes 49 verstellt worden
ist, schließt sich das bereits außerhalb des Saugkanals
62 befindliche Garnende der perforierten Fläche 38 an.
Seit diesem Zeitpunkt, der für das Einrücken der elektromagnetischen
Kupplung 81 maßgebend ist, beginnen die Drehzylinder
70, 71 das Garn zu verdrehen, und Dralle, die
bis zu dem der perforierten Fläche 38 angeschlossenen
Garnende vor dem Ende des Endabschnitts 52 kommen, beginnen
das Garnoffenende zu drehen. Das abgezogene und gleichzeitig
rotierende Garnende nimmt Fasern V auf, die im weiteren
Abschnitt zu Garn P verdreht werden. Der Prozeß verläuft
kontinuierlich und das in Berührung mit der Zunge 118
laufende Garn P wird von Hand aus zwischen die Walzen
98, 99 der Abzugsvorrichtung 4 und in die Führungsöse
105 eingeführt, wovon es dann durch die Fadenverteilungsöse
107 hindurchgeht. Durch Zusammenwirkung der letztgenannten
und der Rotation der Treibrolle 113 wird Garn P auf die
Spule 112 aufgewickelt.
Erfolgt ein Fadenbruch, sendet der Fühler 117 ein Signal
dem Steuergerät 120, das durch Ausrücken der elektromagnetischen
Kupplung 17 die Zuführung des Fasermaterials der
Auflösewalze 9 unterbricht und durch Ausrücken der elektromagnetischen
Kupplung 81 die Drahtgebevorrichtung 3 außer
Betrieb setzt. Die anderen Elemente - d. h. Auflösewalze
9 und Abzugsvorrichtung 4 - bleiben in Tätigkeit.
Die nach der Abstellung der Speisevorrichtung nachgekämmten
Fasern samt Faserresten nach dem Fadenbruch fliegen nach
und nach durch den Saugkanal 62 aus und werden bis auf
dem Filter des durchlaufenden Saugkanals 46 aufgefangen.
Somit wird die Spinneinheit zum vorbeschriebenen Anspinnprozeß
bereit.
Da die einzelnen, zur Vorbereitung der Spinneinheit für
Anspinnen notwendigen Operationen einfach sind, kann der
Prozeß vorzugsweise mit Hilfe von bekannten Mitteln automatisiert
werden.
Fig. 12 zeigt eine perspektivische Ansicht der Spinneinheit,
wo der Vereinfachung und besseren Anschaulichkeit halber
Mittel für die Lagerung und den Antrieb ihrer Arbeitselemente
weggelassen wurden.
Die Spinneinheit besteht aus der Auflösevorrichtung 1,
der Dubliervorrichtung 2, der Drahtgebevorrichtung 3,
der Abzugsvorrichtung 4 und der nicht dargestellten Wickelvorrichtung.
Die Auflösevorrichtung 1 umfaßt die Speisewalze 7, den
Druckschuh 8 samt Verdichter 130 und die Auflösewalze
9. Die Dubliervorrichtung 2 besteht aus dem umlaufenden
Träger in Form des Zylinders 39 mit der perforierten Fläche
38 und aus der mittels Rohrleitung 45 mit einer Unterdruckquelle
in Verbindung stehenden Saugdüse 44. Der Stutzen
48 der Saugdüse 44 begrenzt auf der perforierten Fläche
38 das Saugfeld 49 der in Fig. 5 dargestellten Form.
Das Faserband 128 wird von der Speisewalze 7 der Auflösewalze
9 zugeführt, worauf die vom Beschlag 10 der Auflösewalze
9 abgenommenen Einzelfasern durch Wirkung des Saugfeldes
49 auf die rotierende perforierte Fläche 38 in
Form eines Fasergebildes abgelagert werden. Dieses wird
beim Durchgang durch die Abschnitte des Saugfeldes 49
zu einem Faserbart VB formiert, der einen sich verjüngenden
zungenförmigen Abschnitt 131 aufweist. Der Abschnitt
131 geht in einen Spitzabschnitt 132 in Form eines Bändchens
133 über, wobei der Faserbart VB vom Endabschnitt 52 des
Saugfeldes 49 in Gegenrichtung zur Bewegung der perforierten
Fläche 38 abgezogen, mit dem Spitzabschnitt 132 resp.
Bändchen 133 an das Offen-Ende des Garnes P aufgenommen
und in dieser Gegenrichtung in Pfeilrichtung 89 zu einem
echten, beim Durchgang des Garns durch die Drahtgebevorrichtung
3 gebildeten Drall verdreht wird. Das von der
Abzugsvorrichtung 4 abgezogene Garn P wird in der nicht
dargestellten Wickelvorrichtung auf die Spule aufgewickelt.
Der Führer 59 ist in diesem Fall durch den Abzugskanal
60 gebildet.
In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform des Saugfeldes
49 geht sein Endabschnitt 52 nicht in den Streifen
53 über und das rotierende Offen-Ende des Garns wird unmittelbar
die stumpfe Spitze des Spitzabschnitts 132 des
Faserbartes VB aufnehmen. Wird das in Fig. 6 dargestellte
Saugfeld 49 eingesetzt, wird das längliche Fasergebilde
in einen sich verjüngenden, keilförmigen Abschnitt 131
geformt, der in den durch das Bändchen 133 gebildeten
Spitzabschnitt 132 übergeht. Das rotierende Garnende wird
dann unmittelbar dieses Bändchen 133 des Faserbartes VB
aufnehmen.
In der vorangehenden Beschreibung wurde das Umformen bzw.
Verstellen der Fasern in den Faserbart als Ergebnis der
Wirkung der seitlichen Saugkraft am Rand des sich verjüngenden
Abschnitts 51 des Saugfeldes 49 (vgl. Fig. 4 bis 6)
erläutert. Diese Wirkung verursacht, daß das diesen Bereich
verlassende Faserende beginnt zu ihm rückzukehren, so
daß bei der Drehbewegung der Faser auf der perforierten
Fläche 38 nochmehr das seitliche Verstellen der Faser
erfolgt. Diese seitliche Kraft wird durch Strömung der
in dem sich verjüngenden Abschnitt 51 des Saugfeldes 49
eingesaugten Luft hervorgerufen. An der Erzeugung dieses
Luftstroms, der durch eine bestimmte Geschwindigkeit c
charakterisiert ist, nimmt insbesondere die Perforierung
40 der perforierten Fläche 38 am Rand des sich verjüngenden
Abschnitts 51 teil. Da die Geschwindigkeit c durch den
Luftdurchfluß lediglich durch diese Randöffnungen bestimmt
ist, ist ihr Wert nicht zu hoch, so daß nicht einmal die
seitliche Saugkraft Q, die der Geschwindigkeit c proportional
ist, besonders hoch ist. Das führt dazu, daß der Faserverstellungsprozeß
langsamer und infolgedessen im relativ
großen Teil des Umfangs der umlaufenden perforierten Fläche
38 durchgeführt werden kann. Ein wenig bessere Bedingungen
werden bei der rotierenden perforierten Fläche 38 geschaffen,
wo die seitliche Saugkraft Q kleinere seitliche Reibkräfte
infolge der Kompensation der normalen Saugkräfte durch
die Zentrifugalkraft F überwindet.
Das Formieren der Fasern in dem sich verjüngenden Abschnitt
51 des Saugfeldes 49 kann durch seitliche Luftströme gefördert
werden, die eine konzentrierte Strömung der durch
alle Öffnungen der Perforierung entlang der entsprechenden
Erzeugenden eingesaugten Luft darstellen. Durch diese
Maßnahme wird der Luftfluß um die sich verstellende Faser
intensiviert resp. die die resultierende seitliche Saugkraft
Q beeinflussende Luftgeschwindigkeit c gesteigert.
Fig. 13 bis 15 zeigen eine Variante der Dubliervorrichtung
2, die zum Bilden des Faserbartes durch Zusammenwirkung
der Formiermittel angeordnet ist.
Fig. 13 zeigt die Lagerung des umlaufenden Trägers 37
in Form des Zylinders 39 im Traggehäuse 6 und Fig. 14
einen radialen Schnitt durch die perforierte Fläche 38
entlang der Linie XIV-XIV in Fig. 13, die durch den sich
verjüngenden Abschnitt 51 des Saugfeldes 49 geführt ist.
Vom Deckel 14 läuft lotrecht in den Hohlraum des Zylinders
39 eine Blende 134 aus, wo sie seiner Innenwand knapp,
jedoch berührungslos anliegt. Anschaulichkeitshalber ist
die Blende 134 in Fig. 15 teilweise abgewickelt dargestellt,
wobei die entsprechende Breite L x ihres Ausschnitts 135,
durch die die Ebene der Schnittes XIV-XIV geht, angedeutet
ist. Der Ausschnitt 135 der Blende 134 begrenzt auf der
perforierten Fläche 38 das Saugfeld 49.
In die Ausnehmung 34 des Traggehäuses 6 mündet ein oberer
ringförmiger, im Deckel 14 ausgebildeter Saugspalt 137
und ein unterer ringförmiger, im Boden 65 der Ausnehmung
34 vorgesehener Saugspalt 138. Die beiden Spalte, die
mit der Außenatmosphäre in Verbindung stehen, befinden
sich im Niveau der perforierten Fläche 38 und ihre Bogenlänge
im wesentlichen der Umfangslänge des sich verjüngenden
Abschnitts 51 des Saugfeldes 49 gleicht.
Durch Wirkung eines Druckgradienten entstehen Luftströme
(Pfeilrichtungen 139, 140; Fig. 14).
Die größte Breite der Blende 134 entspricht der Breite
L des Grundabschnitts 50 des Saugfeldes 49, wobei konvergierende
Kanten 135 a des Ausschnitts 135 auf dem Saugfeld
49 den sich verjüngenden Abschnitt 51, und parallele Kanten
135 b den Endabschnitt 52 des Saugfeldes 49 abgrenzen.
In diesem Fall befindet sich im Hohlraum des umlaufenden
Trägers 37 nicht der gestaltete Stutzen der Saugdüse wie
bei der Ausführung nach Fig. 1, sondern Luft aus diesem
Hohlraum durch den ganzen Querschnitt des Zylinders 39
über den Ausschnitt der Blende 134 abgesaugt wird.
Durch den Saugeffekt des Saugfeldes werden die zugeführten
Fasern auf den Grundabschnitt 50 in der Breite L abgelagert,
in dem sich verjüngenden Abschnitt 51 durch Wirkung der
seitlichen Luftströme (Pfeile 139, 140) zu Faserbart und
durch die Gestalt des Endabschnitts 52 des Saugfeldes
49 in den Streifen, wo die Fasern bereits in verdichteter
Form fixiert werden, seitlich formiert resp. verstellt
werden. In diesem Fall wird das Fasergebilde zu Faserbart
symmetrisch zum nicht dargestellten mittleren Umfangskreis
des Zylinders 39 formiert.
Deshalb liegt es nahe, daß die seitliche Saugkraft Q die
Fasern in diesem Fall intensiver bewirkt. Zum Sichern
der Faserverstellung reicht dann ein relativ kurzer Abschnitt
des Umfangs der perforierten Fläche 38 und somit ein kürzeres
Saugfeld 49 aus. Vorzugsweise soll die Bogenlänge
der ringförmigen, in Richtung des Umfangs der perforierten
Fläche 38 orientierten Saugspalte 137, 138 zumindest als
1,2-Faches der mittleren Stapellänge von zu verarbeitenden
Fasern gewählt werden. Die Breite dieser Saugspalte kann
dabei sehr gering sein. Im wesentlichen kann sie dem Durchmesser
der Perforierung 40 der perforierten Fläche 38
entsprechen.
Fig. 16 zeigt einen durch den sich verjüngenden Abschnitt
51 des Saugfeldes 49 geführten Axialschnitt der perforierten
Fläche 38. Der Stutzen 48 der Saugdüse 44 begrenzt durch
die Kote L y die Breite des Saugfeldes 49 in der Schnittebene.
Die Anordnung der Saugspalte 137, 138 entspricht
der Ausführung nach den Fig. 13 und 14.
Fig. 17 zeigt eine Variante des Saugfeldes 49 im Axialschnitt
durch die perforierte Fläche 38. In diesem Fall
ist das Saugfeld 49 über den ganzen Umfang der perforierten
Fläche 38 vorgesehen, so daß Luft über diese ganze Fläche
abgesaugt wird.
In die Ausnehmung 34 im Traggehäuse 6 münden wiederum
der obere und der untere ringförmige Saugspalt 137 bzw.
138, durch die von der Außenatmosphäre die Luftströme
(Pfeile 139, 140) zum Formieren der der perforierten Fläche
38 zugeführten Fasern zu Faserbart eingesaugt werden.
Der Verstellungseffekt ist in diesem Fall wegen der höheren
seitlichen, durch die höhere Anzahl von Öffnungen in der
perforierten Fläche 38 erzeugten Saugkräfte Q höher. Deshalb
kann auch die Bogenlänge der Saugspalte 137, 138 sehr
kurz sein. Diese Ausführungsform weist auf der perforierten
Fläche 38 kein lokal begrenztes Saugfeld auf, aber die
Fasern werden durch die Wirkung der seitlichen Luftströme
von der gesamten Breite L in einen engen Bereich auf der
perforierten Fläche 38 verstellt, wo sie durch Saugwirkung
fixiert werden. Eine große Verstellungskraft ist zwar
technologisch erwünscht, aber vom energetischen Gesichtspunkt
ist sie nicht am vorteilhaftesten.
Fig. 18 zeigt eine Variante der Mittel zum Abgrenzen des
Saugfeldes 49 auf der perforierten Fläche 38. Die Blende
134′ hat in diesem Fall eine asymmetrische Form, die teilweise
in Fig. 19 abgewickelt dargestellt ist, wo für Anschaulichkeit
die entsprechenden Breiten L und L z angedeutet
sind. Die Ausnehmung 34 im Traggehäuse 6 steht
im Bereich der seitlichen Faserverstellung - d. h. im
Bereich des sich verjüngenden Abschnitts 51 des Saugfeldes
49 - nur durch den oberen ringförmigen Saugspalt 137 mit
der Außenatmosphäre in Verbindung.
Eine schräge Kante 141 der Blende 134′ begrenzt auf dem
Saugfeld 49 den sich verjüngenden Abschnitt 51 und eine
horizontale Kante 142 derselben den Abschnitt 52. Der
seitliche Luftstrom (Pfeil 139) wirkt einseitig auf die
Fasern, die dann am Streifen des Saugfeldes beim unteren
Rand der perforierten Fläche 38 fixiert werden. In diesem
Fall wird das längliche Fasergebilde in bezug auf den
mittleren Umfangskreis der zylindrischen perforierten
Fläche asymmetrisch zu Faserbart formiert.
Es gibt sicher auch andere naheliegende Varianten, bei
welchen ein erwünschter, durch die Saugwirkung des Saugfeldes
selbst oder in Interaktion mit der gestalteten
Saugdüse und/oder der Blende hervorgerufener Faserverstellungseffekt
auf der perforierten Fläche erreicht werden
kann.
Im Ausführungsbeispiel der Spinneinheit nach Fig. 1 liegt
die Auflösewalze 9 im Verbindungskanal 33 knapp der perforierten
Fläche 38 an, was heißt, daß die Fasern auf
ihrem Weg zwischen diesen Elementen durch Kontakt mit
mindestens einem derselben kontrolliert werden. Realisierbar
ist jedoch auch die Lösung nach Fig. 13 und 20, wo
die Auflösewalze 9 von der perforierten Fläche 38 entfernt
ist. In diesem Fall ist der Verbindungskanal 33 durch
einen Speisekanal 143 gebildet, der im wesentlichen in
tangentialer Richtung zur Oberfläche der Auflösewalze
9 und zur Fläche des Zylinders 39 orientiert ist. Die
Tiefe des Speisekanals 143 entspricht der Breite der Auflösewalze
9 und der gleichen Breite der perforierten Fläche
38. Die Breite B des Speisekanals 143 ist über seine ganze
Länge entweder konstant (Fig. 20) oder nimmt von der Auflösewalze
9 zum umlaufenden Träger 37 allmählich ab (nicht
dargestellt).
Das sich bildende, in Pfeilrichtung 89 verdrehte Garn
P wird in Gegenrichtung zur Bewegung der perforierten
Fläche 38 (vgl. Pfeil 43) über einen Bolzen 144 durch
den Abzugskanal 60 abgezogen. Der Bolzen 144 ist aus einem
geeigneten abriebfesten Material wie z. B. Sinterkorund
gefertigt.
Es gibt eine vorteilhafte Ausführung, nach welcher die
Seitenwand der Ausnehmung 34 an bestimmten Stellen von
der perforierten Fläche 38 entfernt ist. Fig. 21 zeigt
eine solche Aussparung 145 (vgl. auch Fig. 22), die im
Bereich des entsprechenden Grundabschnitts 50 und des
sich verjüngenden Abschnitts 51 des Saugfeldes 49 vorgesehen
ist. Es ist auch vorteilhaft, daß sich die Aussparung
145 allmählich verengt, worauf die vorerwähnte Seitenwand
an der Stelle, die dem Anfang des Endabschnitts 52 des
Saugfeldes 49 entspricht, wieder der perforierten Fläche
38 anliegt.
Gleichfalls ist es zweckmäßig, eine Nut 147 in der Seitenwand
der Ausnehmung 34 (Fig. 23) im Bereich des Endabschnitts
52 des Saugfeldes 49 vorzusehen. Diese Nut 147 schließt
mit ihrem vorderen Rand über den Bolzen 144 an den Abzugskanal
60 an und geht mit ihrem hinteren Rand in einen,
im Traggehäuse 6 angeordneten und durch nicht dargestellte
Mittel an den durchlaufenden Saugkanal 46 angeschlossenen
Schmutzabführungskanal 148 über.
Ein charakteristisches Merkmal der Nut 147 ist, daß ihre
Bogenlänge größer ist als die mittlere Stapellänge von
zu verarbeitenden Fasern. Aus diesem Grund ist der Schmutzabführungskanal
148 bis zum Bereich des Endes des Endabschnitts
52 am Umfang verschoben. Der Schmutzabführungskanal
148 dient zum Abführen von Verunreinigungen 149
und ist auch für den Anspinnprozeß anwendbar. Zweck der
vorerwähnten Maßnahme liegt darin, über den Fasern im
Endabschnitt 52 einen freien Raum zum Drehen des Endes
des Garns P bei gleichzeitiger Ansammlung der Fasern an
dieses Ende zu schaffen. Das Drehen des Garnendes im Raum
der Nut ist in einem kleineren Widerstand des Garnes beim
Fortlaufen des Dralls von der Drahtgebevorrichtung 3 zum
Offenende vorteilhaft, was geringere Verluste an Drall
zur Folge hat. Ein Vorteil besteht auch darin, daß die
bereits früher nicht freigewordenen Verunreinigungen aus
den Fasern beim Drehen des Garnendes ausgeschieden und
durch den Raum der Nut 147 in den Schmutzabführungskanal
148 außerhalb des sich bildenden Garns abgeliefert werden.
Während des Garnbildeprozesses wird der Faserbart von
der perforierten Fläche 38 in Gegenrichtung zu ihrer Bewegung
abgezogen und mit seinem engsten Spitzabschnitt
- d. h. Bändchen - an das rotierende Garn-Offen-Ende aufgenommen.
Falls die Drahtgebevorrichtung 3 unmittelbar
nicht den Führer 59 bildet, ist die Situierung der Drahtgebevorrichtung
3 gegenüber dem Endabschnitt 52 nicht
maßgebend, sondern vielmehr die Richtung des Abzugs des
Faserbartes vom Endabschnitt 52. Nach Fig. 21 wird das
sich bildende Garn vom Saugfeld über den, in diesem Fall
den Führer 59 darstellenden Bolzen 144 abgezogen und in
der nicht dargestellten Drahtgebevorrichtung mit Drall
in Pfeilrichtung 89 versehen.
Wie aus Fig. 21 ersichtlich, wird das sich bildende Garn
vom Endabschnitt 52 des Saugfeldes 49 in einem sehr geringen
Winkel abgezogen, wobei der Winkel des Garnabzugs vom
Bolzen 144 an im wesentlichen größer ist.
Der umlaufende Träger 37 der perforierten Fläche 38 kann
auch anders als dünnwandiger, in Fig. 1 dargestellter
Zylinder 39 gestaltet werden.
Nach Fig. 24 liegt die Auflösewalze 9 mit ihrem Beschlag
10 dem umlaufenden Träger 37 in Form eines Kegelstumpfs
150 mit der perforierten Fläche 38 an.
Im Innern dieses Kegelstumpfes 150 ist die nicht dargestellte
Saugdüse ortsfest vorgesehen. Diese erzeugt auf der perforierten
Fläche 38 das gestrichelt angedeutete Saugfeld
49, das den Grundabschnitt 50, dessen Breite L der Breite
der Arbeitsoberfläche der Auflösewalze 9 entspricht, weiter
den sich verjüngenden Abschnitt 51 und den Endabschnitt
52 umfaßt. Der letztgenannte ist im unsichtbaren Teil
des Kegelstumpfes 150 entlang des Randes seiner Basis
situiert.
Das abzuziehende Garn P geht durch die nicht dargestellte
Drahtgebevorrichtung hindurch, wo es einen Drall in Pfeilrichtung
89 erhält.
Die Drehachse 151 der Auflösewalze 9 und die Drehachse
152 des Kegelstumpfes 150 sind auseinanderlaufend. Für
Vereinfachung der Abbildung ist der Antrieb und die Lagerung
dieser Arbeitselemente nicht dargestellt.
Eine zweite Ausführungsform des umlaufenden Trägers 37
ist in Fig. 25 veranschaulicht. Die perforierte Fläche
38 ist in diesem Fall auf einer dünnwandigen Scheibe 153
vorgesehen, welcher die Auflösewalze 9 anliegt. Die Drehachse
151 der letztgenannten ist zur Drehachse 154 der
Scheibe 153 lotrecht orientiert. Der gestaltete Stutzen
der nicht dargestellten, der unteren Seite der Scheibe
153 berührungslos anliegenden Saugdüse erzeugt auf der
oberen Fläche ein gestrichelt angedeutetes Saugfeld 49,
das den Grundabschnitt 50, den sich verjüngenden Abschnitt
51 und den Endabschnitt 52 aufweist. Die Drehrichtung
der Scheibe 153 gibt der Pfeil 43 an. Die Lagerung und
der Antrieb der Scheibe 153 und der Auflösewalze 9 sind
nicht näher beschrieben und dargestellt, weil sie zum
Verstehen dieser Variante unwesentlich sind.
Die dritte Variante des umlaufenden Trägers 37 ist in
Fig. 26 gezeigt. Dieser besteht aus einem endlosen Band
155 mit der perforierten Fläche 38, das sich in Pfeilrichtung
43 bewegt und dessen einem Trum 156 die Auflösewalze
9 anliegt. Der Innenfläche des endlosen Bandes 155 liegt
der nicht dargestellte gestaltete Stutzen der Saugdüse
an, der auf der perforierten Fläche 38 das gestrichelt
angedeutete Saugfeld 49 erzeugt. Vereinfachungshalber
ist der Antrieb und die Lagerung des endlosen Bandes 155
und der Auflösewalze 9 in Fig. 26 nicht dargestellt.
Die vierte Variante des umlaufenden Trägers ist den Fig. 27
und 28 zu entnehmen. Der umlaufende Träger 37 ist durch
einen dünnwandigen Ring 157 mit der perforierten Fläche
38 gebildet. Der Innenwand des Ringes 157 liegt die Auflösewalze
9 der im Hohlraum des Ringes 157 ortsfest gelagerten
Auflösevorrichtung 1 an. Die Lagerung und der Antrieb
des Ringes 157 und der Auflösevorrichtung 1, die näher
weder beschrieben noch dargestellt sind, sind durch bekannte
nicht dargestellte Mittel ausgeführt.
Der äußeren Seite der perforierten Fläche 38 liegt die
Saugdüse 44 in Form eines Segments 158 an, die mittels
Rohrleitung 45 an eine nicht dargestellte Unterdruckquelle
angeschlossen ist. Der gestaltete Stutzen 48 der Saugdüse
44 erzeugt auf der perforierten Fläche 38 das Saugfeld
49, das in Fig. 28 gestrichelt angedeutet ist. Fig. 28
zeigt einen Teil der perforierten Fläche 38 in abgewickeltem
Zustand.
Das Garn P (vgl. Fig. 24 bis 27), das vom Endabschnitt
52 des Saugfeldes 49 über den nicht dargestellten Führer
der betreffenden Ausführung in Gegenrichtung zur Bewegung
der perforierten Fläche 38 abgezogen wird, wird i 11508 00070 552 001000280000000200012000285911139700040 0002003624190 00004 11389n der
nicht dargestellten Drahtgebevorrichtung in Pfeilrichtung
89 verdreht.
Die vierte Variante (Fig. 27, 28) unterscheidet sich von
den anderen darin, daß das längliche Fasergebilde auf
der, an der inneren Fläche des Ringes 157 vorgesehenen
perforierten Fläche 38 formiert und über den nicht dargestellten
Führer - beispielsweise den Eingang in die Drahtgebevorrichtung
- abgezogen wird.
Alle in Fig. 24 bis 28 gezeigten Ausführungsformen der
erfindungsgemäßen Vorrichtung haben gemeinsame Merkmale,
die insbesondere darin bestehen, daß
- die Fasern des Faserbandes 128 durch die Wirkung des Beschlags 10 der in Pfeilrichtung 11 rotierenden Auflösewalze 9 vereinzelt und in Form von Einzelfasern V auf die perforierte Fläche 38 abgelagert werden, mit der sie sich in Pfeilrichtung 43 bewegen, und daß
- die Einzelfasern V während dieser gemeinsamen Bewegung zusammen mit der perforierten Fläche 38 auf dieser quer zur Faserbewegung so verstellt resp. formiert werden, daß fortlaufend zum Verdichten der Fasern bei deren Bewegung durch den sich verjüngenden und den Endabschnitt 51 bzw. 52 des Saugfeldes 49 kommt.
- die Fasern des Faserbandes 128 durch die Wirkung des Beschlags 10 der in Pfeilrichtung 11 rotierenden Auflösewalze 9 vereinzelt und in Form von Einzelfasern V auf die perforierte Fläche 38 abgelagert werden, mit der sie sich in Pfeilrichtung 43 bewegen, und daß
- die Einzelfasern V während dieser gemeinsamen Bewegung zusammen mit der perforierten Fläche 38 auf dieser quer zur Faserbewegung so verstellt resp. formiert werden, daß fortlaufend zum Verdichten der Fasern bei deren Bewegung durch den sich verjüngenden und den Endabschnitt 51 bzw. 52 des Saugfeldes 49 kommt.
Was unterschiedlich bei dieser Variante ist, sind vor
allem die Systeme der Kräfte, deren Wirkung die Fasern
während der Verstellung auf dem Saugfeld 49 ausgesetzt
werden.
Unter Verwendung einfacher Zusatzmittel kann man an der
Spinneinheit Mehrkomponenten-Garne, insbesondere Kerngarne,
Umwickelgarne oder kombinierte Garne herstellen. Fig. 29
zeigt eine Spinneinheit, die mit Mitteln zur Herstellung
von Kerngarn PJ versehen ist.
In die Ausnehmung 34 im Traggehäuse 6 mündet hinter dem
Ende des Endabschnitts 52 des Saugfeldes 49 - im Sinne
der Drehrichtung der perforierten Fläche 38 (Pfeil 43) -
ein Führungskanal 159, in welchen ein im Traggehäuse 6
im Bereich der Mündung des Führungskanals 159 in die Ausnehmung
34 vorgesehener Bolzen 160 aus abriebfestem Material,
insb. Sinterkorund, einragt.
Eine Kernfadenkomponente J wie z. B. synthetisches Monofil,
Spinngarn, Filamentgarn, Bändchen od. dgl., die von einer
Vorlagespule 161 abgewickelt wird, wird von der Abzugsvorrichtung
4 durch den Führungskanal 159 über den Bolzen
160 in Gegenrichtung zur Bewegung der perforierten Fläche
38 dem Endabschnitt 52 des Saugfeldes 49 zugeführt. Durch
Wirkung der nicht dargestellten Drahtgebevorrichtung wird
das sich bildende Garn zusammen mit der Kernfadenkomponente
J in Pfeilrichtung 89 verdreht, wodurch die im Endabschnitt
52 des Saugfeldes 49 vorhandenen Fasern aufgefangen werden
und sich um die laufende Kernfadenkomponente J umwickeln.
Diese erhält durch Wirkung eines Drehmoments vor der Drahtgebevorrichtung
einen provisorischen falschen Drall, der
jedoch im Kernfadenabzugsbereich teilweise verlorengeht.
Eine Kompensierung der Dralle im Kern wird vorzugsweise
bei einigen Kernmaterialien, wie z. B. Spinngarn, zum Verbessern
des intimen Kontakts zwischen dem Kern und der
fasrigen Oberschicht ausgenutzt, wodurch eine lagestabile
Struktur von Kerngarn gewonnen wird.
Falls es technologisch wünschenswert ist, den falschen
Drall bereits im Bereich vor der Drahtgebevorrichtung
zu eliminieren, kann man vorzugsweise die Kernfadenkomponente
J von der Vorlagespule 161 seitlich abziehen, gegebenenfalls
diese nochmehr durch bekannte nicht dargestellte
Mittel in Drehung in Pfeilrichtung 162 - d. h. in gleicher
Richtung zur Verdrehung des Kerngarns PJ - zu setzen.
Die Kernfadenkomponente kann in den Spinnvorgang durch den
Abzug des fertigen Kerngarns spontan, spannungslos, gebremst
mit einer Vorspannung, aber auch mit einer höheren Geschwindigkeit
als die Abzugsgeschwindigkeit des Kerngarns eingeführt
werden, wodurch man verschiedene Effektgarnstrukturen
erreicht. Wird die Kernfadenkomponente mit einem Vorlauf
geliefert, entstehen aus dem Garn heraustretende Schlingen,
so daß es in überwiegendem Teil seiner Länge eine Kernstruktur
aufweist, die durch ein mit Fasern bedeckten
Kern charakterisiert ist.
Unter Verwendung einer elastischen Kernfadenkomponente,
wie z. B. Kautschukfaden, kann man mit Fasern umwickelte
Kautschukfäden herstellen, die sich für eine ganze Reihe
von spezialisierten Textilzwecken eignen. In diesem Falle
ist es vorteilhaft, den Kautschukfaden mit einem geringen
Vorlauf, z. B. mit Hilfe der in Fig. 29 gestrichelt angedeuteten
Speisewalzen 163, zu liefern.
Fig. 29 umfaßt auch die Ausführung zum Herstellen des
Kerngarns mit zwei von den Vorlagespulen 161 bzw. 161′
abgewickelten Kernfadenkomponenten J, J′. Die Kernfadenkomponente
J′ wird dem Endabschnitt 52 des Saugfeldes
49 durch einen weiteren Führungskanal 159′ über den Bolzen
160′ zugeführt. Auf diese Weise kann man eine spezielle
Kernfadenstruktur mit absolut lagestabiler Umhüllungsschicht
erzielen, die insbesondere für technische Zwecke, vor
allem zur Herstellung von Reifenkorden od. dgl., geeignet
ist.
Fig. 30 zeigt die Anordnung der Spinneinheit zum Herstellen
von Umwickelgarn PO. Die Drahtgebevorrichtung 3 besteht
aus einem Paar von Drehzylindern 70′, 71′, von denen der
zweite mit einer Umfangsnut 164 versehen ist. Diese ist
mit einer Umwickelfadenkomponente O beliefert, die von
gleicher oder unterschiedlicher Farbe ist und von der
Vorlagespule 161 entweder direkt oder über einer Bremse
165 abgewickelt wird. Zum Erzielen eines Schlingeneffekts
am Garn kann man die Umwickelfadenkomponente O mit einem
Vorlauf so zuführen, daß sie durch die Umfangsnut 164
abwechselnd in Berührung mit dem Nutboden und frei geht.
Zum Erfüllen von speziellen Anforderungen können mit im
wesentlichen gleichen Mitteln kombinierte Garntypen, d. h.
abwechselnd Kern- und Umwickelgarne, hergestellt werden.
Die erfindungsgemäße Spinneinheit ermöglicht es auch Mehrkomponenten-
Garnstrukturen herzustellen. In diese Kategorie
gehören die Garne, wo z. B. eine Faserkomponente
aus Baumwolle die Oberschicht des Garnes bildet, während
sich eine weitere Faserkomponente aus Polyester im Innern
desselben befindet. Bei der Herstellung dieser Garnart
werden zwei materialunterschiedliche Faserbänder entweder
gleichlaufend zur Speisewalze oder separat durch ein Paar
der der Auflösewalze anliegenden Speisevorrichtungen geführt.
Im ersten Fall (vgl. Fig. 31) werden der Auflösewalze
9 der Auflösevorrichtung 1 gleichzeitig zwei Teilfaserbänder
128 a, 128 b von der Speisewalze 7 zugeführt. Beide
Fasergebilde, die separat auf der Oberfläche der Auflösewalze
9 mitgenommen werden, gehen auf die teilweise dargestellte,
sich in Pfeilrichtung 43 bewegende perforierte Fläche
38 über.
Auf dieser perforierten Fläche 38 kann man durch geeignete
Wahl der Saugfeldgestalt geforderte Strukturen von Mehrkomponenten-
Garnen bilden. Zu diesem Zweck eignet sich
vor allem die Gestalt des Saugfeldes 49 nach Fig. 6, wo
das längliche Fasergebilde durch die oben beschriebene
Wirkung der Saugkräfte von seiner, der Breite L des Grundabschnitts
50 des Saugfeldes 49 entsprechenden Grundbreite
zu einem, den keilförmigen, in das Bändchen 133 übergehenden
Abschnitt 166 aufweisenden Faserbart VB formiert wird.
Dabei gelangen die beiden Faserkomponenten beim Verdichtungsvorgang
separat in das Bändchen. Der obere engere Teil
133′ des Bändchens 133 enthält die Fasern aus dem Teilfaserband
128 a und der untere breitere Teil 133″ des Bändchens
133 enthält die Fasern aus dem Teilfaserband 128 b. Bei
Verdrehung dieses, in Pfeilrichtung 89 von der perforierten
Fläche 38 in Gegenrichtung zu ihrer Bewegung (Pfeil 43)
abgezogenen Bändchens 133 wird ein Mehrkomponenten-Garn
PV gebildet.
Diese Varianten ermöglichen es, Garne zu bilden und daraus
durch Weben, Stricken bzw. Wirken Produkte von durchaus
untraditionellen Eigenschaften herzustellen. Vorteilhaft
sind beispielsweise Kombinationen von Baumwolle/Polypropylen,
bei welchen Feuchte von der Oberfläche aus Polypropylen
in den Kern aus Baumwolle, welche die Feuchte zu binden
fähig ist, weggeführt wird. Mehrkomponenten-Garnstrukturen
sind beim Verarbeiten von minderwertigen Rohmaterialien
ausnutzbar, wobei sich im Kern das schlechtere Material
befindet, während die Oberfläche aus einem Material besserer
Qualität besteht.
Fig. 32 veranschaulicht die Herstellung von Mehrkomponenten-
Garnen aus zwei Teilfaserbändern 128 a, 128 b, die der Speisewalze
7 gleichlaufend übereinander zugeführt werden.
Fig. 33 zeigt die Dubliervorrichtung 2 mit einer alternativen
Variante der Drahtgebevorrichtung 3. In diesem
Fall besteht der umlaufende Träger 37 aus dem Zylinder
39′, der breiter ist als der in Fig. 12 dargestellte Zylinder
39. Der rechte Teil des Zylinders 39′ weist die perforierte
Fläche 38 auf, während der linke Teil desselben
als eine Reibungsfläche 167 ausgebildet ist. In den Hohlraum
des Zylinders 39′ ragt die Saugdüse 44, deren gestalteter
Stutzen auf der perforierten Fläche 38 das Saugfeld
49 begrenzt, das wiederum aus dem Grundabschnitt 50, dem
sich verjüngenden Abschnitt 51 und dem Endabschnitt 52
besteht. Der Reibungsfläche 167 des Zylinders 39′ liegt
knapp, jedoch berührungslos ein Reibzylinder 168 an, dessen
nicht dargestellte Längsachse zur nicht dargestellten
Längsachse des Zylinders 139′ parallel ist. Die Drehrichtung
des Reibzylinders 168 (Pfeil 169) entspricht der Drehrichtung
des Zylinders 39′ (Pfeil 43). In diesem Fall bildet
die Reibungsfläche 167 des Zylinders 39′ zusammen mit
dem Reibzylinder 168 die Drahtgebevorrichtung 3, und der
Eintritt in diese bildet gleichzeitig den Führer 59 zum
Abziehen des sich bildenden Garns P von dem Saugfeld 49.
Claims (61)
1. Offen-End-Spinnverfahren, bei dem Einzelfasern einem
ortsfesten, auf einer perforierten Fläche eines umlaufenden
Trägers erzeugten Saugfeld zugeführt werden,
auf dem aus diesen ein längliches Fasergebilde ausgebildet,
von diesem Saugfeld abgezogen und auf das Offenende
eines Garnes aufgenommen wird, das zu echtem Drall
verdreht und auf eine Spule aufgewickelt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das längliche Fasergebilde auf der perforierten
Fläche beim Durchgang über den Bereich des Saugfeldes
durch Kraftmittel in einen Faserbart geformt wird,
der sich von seiner maximalen Breite an der Stelle
der Ankunft der Fasern auf das Saugfeld zu einem Spitzabschnitt
verjüngt, der auf das Offen-Ende des von
der perforierten Fläche in Gegenrichtung zu ihrer Bewegung
abgezogenen Garns aufgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das längliche Fasergebilde zum Faserbart mit dem
Spitzabschnitt in Form eines Bändchens geformt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das längliche Fasergebilde zum Faserbart auf der
perforierten Fläche des umlaufenden Trägers in Form
eines Zylinders geformt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das längliche Fasergebilde zum Faserbart symmetrisch
zum mittleren Umfangskreis des umlaufenden zylindrischen
Trägers geformt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das längliche Fasergebilde zum Faserbart asymmetrisch
zum mittleren Umfangskreis des umlaufenden zylindrischen
Trägers geformt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das längliche Fasergebilde zum Faserbart auf der
perforierten Fläche des umlaufenden Trägers in Form
eines Kegelstumpfes geformt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das längliche Fasergebilde zum Faserbart auf der
perforierten Fläche des umlaufenden Trägers in Form
einer Scheibe geformt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das längliche Fasergebilde zum Faserbart auf der
perforierten Fläche des umlaufenden Trägers in Form
eines Trums eines endlosen Bandes geformt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 2 und mindestens einem der
Ansprüche 3, 6, 7, 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das längliche Fasergebilde zum Spitzabschnitt in
Form des, einem der Ränder der perforierten Fläche
anliegenden Bändchens geformt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das längliche Fasergebilde in den Faserbart mit
dem Spitzabschnitt in Form des Bändchens geformt wird,
dessen Länge zumindest der mittleren Stapellänge von
zu verspinnenden Fasern gleicht.
11. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das längliche Fasergebilde zum Faserbart auf der
perforierten Fläche durch pneumatische Mittel geformt
wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das längliche Fasergebilde zum Faserbart je nach
der Gestalt des Saugfeldes geformt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß das längliche Fasergebilde zum Faserbart zusätzlich
durch einen, zur Fläche des sich bildenden Faserbartes
zumindest von einem Rand der perforierten Fläche quer
zur ihrer Bewegungsrichtung gerichteten Luftstrom geformt
wird.
14. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das längliche Fasergebilde zum Faserbart durch
das formgemäß unbeschränkte Saugfeld und die zur Fläche
des sich bildenden Faserbartes von den Rändern der
perforierten Fläche quer zur Richtung ihrer Bewegung
gerichteten Luftströme geformt wird.
15. Verfahren nach den Ansprüchen 13 und 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftströme auf das längliche Fasergebilde in
einem Abschnitt wirken, der der Länge des sich verjüngenden
Abschnitts des Faserbartes entspricht.
16. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß das längliche Fasergebilde zum Faserbart durch die
Gestalt des Saugfeldes und zusätzlich durch Zentrifugalkraft
geformt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Spitzabschnitt des Faserbartes zumindest eine
Kernfadenkomponente zugeführt wird, die zusammen mit
dem sich bildenden Garn zu Kerngarn verdreht wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Spitzabschnitt des Faserbartes zumindest eine
Kernfadenkomponente mit einer der Geschwindigkeit der
perforierten Fläche gleichenden Geschwindigkeit zugeführt
wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Spitzabschnitt des Faserbartes zumindest eine
Kernfadenkomponente mit einer von der Geschwindigkeit
der perforierten Fläche unterschiedlichen Geschwindigkeit
zugeführt wird.
20. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Garnverdrehungsstelle zumindest eine Umwickelfadenkomponente
zugeführt wird, die zusammen mit dem
Garn zu Umwickelgarn verdreht wird.
21. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Saugfeld ein Fluß der durch die Wirkung dieses
Saugfeldes der Oberfläche der dem umlaufenden Träger
anliegenden Auflösewalze entnommenen Einzelfasern zugeführt
wird.
22. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Saugfeld ein Fluß der durch die Wirkung dieses
Saugfeldes der Oberfläche der vom umlaufenden Träger
entfernten und mit ihm mittels eines Verbindungskanals
in Verbindung stehenden Auflösewalze entnommenen Einzelfasern
zugeführt wird.
23. Verfahren nach den Ansprüchen 21 und 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fasern der Oberfläche der Auflösewalze mit
einer der Umfangsgeschwindigkeit der Auflösewalze
gleichenden Geschwindigkeit entnommen werden.
24. Verfahren nach den Ansprüchen 21 und 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fasern der Oberfläche der Auflösewalze mit
einer die Umfangsgeschwindigkeit der Auflösewalz überschreitenden
Geschwindigkeit entnommen werden.
25. Verfahren nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Fluß der Einzelfasern beim Durchgang
durch den Verbindungskanal dreidimensionell verjüngt.
26. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach
Anspruch 1, aufweisend eine Auflöseeinrichtung, eine
an diese anschließende Dubliervorrichtung, die mit
einem umlaufenden Träger einer perforierten Fläche
und einer mit einer auf der perforierten Fläche ein
Saugfeld erzeugenden Unterdruckquelle in Verbindung
stehenden Saugdüse versehen ist, weiter eine unmittelbar
an die Dubliervorrichtung anschließende Drahtgebevorrichtung,
eine Abzugsvorrichtung und eine Wickelvorrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem umlaufenden Träger (37) der perforierten Fläche
(38) einerseits Formierungsmittel zum Formen eines
länglichen Fasergebildes auf dem Saugfeld zu einem
sich von seiner maximalen Breite an der Stelle der
Ankunft der Fasern auf das Saugfeld (49) zu einem
Spitzabschnitt (132) verjüngenden Faserbart (VB),
andererseits ein Führer (59) zum Abführen des verdrehten
Garnes (P) von dem Saugfeld (49) im wesentlichen in
Gegenrichtung zur Bewegung der perforierten Fläche
(38) zugeordnet sind.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Führer (59) hinsichtlich des Saugfelds (49)
zum tangentialen Abzug des verdrehten Garnes (P) vom
Saugfeld (49) angeordnet ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Führer (59) durch einen Abzugskanal (60) zum
Abziehen des Garnes (P) vom Saugfeld (49) gebildet
ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Führer (59) durch den Eingang in die Drahtgebevorrichtung
(3) gebildet ist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem umlaufenden Träger (37) eine der perforierten
Fläche (38) im Anfangsbereich des Saugfeldes (49)
knapp, jedoch berührungslos anliegende Auflösewalze
(9) zugeordnet ist, wobei die Drehrichtung der Auflösewalze
(9) zur Bewegungsrichtung der perforierten Fläche
(38) in der Annäherungsstelle entgegengesetzt ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß der umlaufende Träger (37) durch einen Zylinder
(39) gebildet ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß der umlaufende Träger (37) durch einen Kegelstumpf
(150) gebildet ist.
33. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß der umlaufende Träger (37) durch eine Scheibe
(153) gebildet ist.
34. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß der umlaufende Träger (37) durch ein endloses
Band (155) gebildet ist.
35. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formierungsmittel durch das, sich in Bewegungsrichtung
der perforierten Fläche (38) verjüngende,
Saugfeld (49) gebildet sind.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Saugfeld (49) auf der perforierten Fläche
(38) durch einen gestalteten Stutzen (48) einer der
Innenseite der perforierten Fläche (38) anliegenden
Saugdüse (44) erzeugt wird.
37. Vorrichtung nach Anspruch 35,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Saugfeld (49) von seinem Grundabschnitt (50),
der höchstens der Arbeitsbreite (L 1) der Auflösewalze (9)
entspricht, in seinen sich verjüngenden Abschnitt
(51) übergeht, der mit einem Endabschnitt (52) endet,
dessen Breite (L 2) ein Bruch der Breite (L) des Grundabschnitts
(50) des Saugfeldes (49) ist.
38. Vorrichtung nach Anspruch 37,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Endabschnitt (52) des Saugfeldes (49) durch
einen Streifen (53) gebildet ist.
39. Vorrichtung nach Anspruch 37,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Saugfeld (49) von seinem Grundabschnitt (50)
in seinen Endabschnitt (52) symmetrisch zum mittleren
Umfangskreis (54) des den umlaufenden Träger (37)
der perforierten Fläche (38) bildenden Zylinders (39)
übergeht.
40. Vorrichtung nach Anspruch 37,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Saugfeld (49) von seinem Grundabschnitt (50)
in seinen Endabschnitt (52) asymmetrisch zum mittleren
Umfangskreis (54) des den umlaufenden Träger (37)
der perforierten Fläche (38) bildenden Zylinders (39)
übergeht.
41. Vorrichtung nach den Ansprüchen 37 und 39,
dadurch gekennzeichnet,
daß der sich verjüngende Abschnitt (51) des Saugfeldes
(49) durch eine Zunge (55) gebildet ist.
42. Vorrichtung nach den Ansprüchen 37 und 40,
dadurch gekennzeichnet,
daß der sich verjüngende Abschnitt (51) des Saugfeldes
(49) durch einen Keil (57) gebildet ist, der in den
bei einem der Ränder (58) des den umlaufenden Träger
(37) der perforierten Fläche (38) bildenden Zylinders
(39) befindlichen Streifen (53) übergeht.
43. Vorrichtung nach Anspruch 38,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge des Streifens (53) zumindest der mittleren
Stapellänge von zu verspinnenden Fasern gleicht.
44. Vorrichtung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zylinder (39) in einer Ausnehmung (34) eines
ortsfesten Traggehäuses (6) drehbar gelagert ist,
die mit ihrer Seitenwand (32) die perforierte Fläche
(38) knapp, jedoch berührungslos umgibt und durch
einen Verbindungskanal (33) in eine weitere Ausnehmung
(12) übergeht, in der die Auflösewalze (9) drehbar
gelagert ist und welche in den Abzugskanal (60) für
Garn (P) übergeht, an dessen Mündung die Drahtgebevorrichtung
(3) anschließt, wobei sich der engste Abschnitt
(61) zwischen der perforierten Fläche (38) und der
Innenwand des Abzugskanals (60) im Bereich des Endabschnitts
(52) des Saugfeldes (49) befindet.
45. Vorrichtung nach Anspruch 44,
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Ausnehmungen (34, 12) und der Verbindungskanal
(33) von der Stirnseite mit einem Deckel (14)
abgedeckt sind, wodurch ein von der Außenatmosphäre
abgetrennter Arbeitsraum ausgebildet ist.
46. Vorrichtung nach Anspruch 45,
dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Deckel (14) des Traggehäuses (6) eine
Blende (134) vorgesehen ist, die in den Hohlraum des
umlaufenden Trägers (37) in Form des Zylinders (39)
ragt und auf der perforierten Fläche (38) das Saugfeld
(49) abgrenzt.
47. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formierungsmittel einerseits durch das sich
in Bewegungsrichtung der perforierten Fläche (38)
verjüngende Saugfeld (49), andererseits durch einen
unteren ringförmigen Saugspalt (138), der im Boden
(65) der den umlaufenden Träger (37) in Form des
Zylinders (39) lagernden Ausnehmung (34) des Traggehäuses
(6) vorgesehen ist, und/oder durch einen oberen
ringförmigen, im Deckel (14) des Traggehäuses (6)
vorgesehenen Saugspalt (137) gebildet sind, wobei
der ringförmige Saugspalt (137; 138), dessen Bogenlänge
im wesentlichen der Länge des sich verjüngenden
Abschnitts (51) des Saugfeldes (49) entspricht, auf
einer seitlichen Verlängerung der perforierten Fläche
(38) liegt.
48. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Formierungsmittel einerseits durch das formgemäß
unbeschränkte Saugfeld (49), andererseits durch
einen unteren ringförmigen Saugspalt (138), der im
Boden (65) der den umlaufenden Träger (37) in Form
des Zylinders (39) lagernden Ausnehmung (34) des Traggehäuses
(6) vorgesehen ist, und durch einen oberen
ringförmigen, im Deckel (14) des Traggehäuses (6)
vorgesehenen Saugspalt (137) gebildet sind, wobei
die beiden ringförmigen Saugspalte (137, 138), deren
Bogenlängen im wesentlichen der Länge des sich verjüngenden
Abschnitts (51) des Saugfeldes (49) entsprechen,
auf einer seitlichen Verlängerung der perforierten
Fläche (38) liegen.
49. Vorrichtung nach Anspruch 30,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Umfangsgeschwindigkeit der Auflösewalze (9)
höchstens der Bewegungsgeschwindigkeit der perforierten
Fläche (38) gleicht.
50. Vorrichtung nach Anspruch 44,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge des Verbindungskanals (33) so gewählt
ist, daß die Auflösewalze (9) von dem umlaufenden
Träger (37) um eine Distanz entfernt ist, die größer
ist als die mittlere Stapellänge von zu verspinnenden
Fasern.
51. Vorrichtung nach Anspruch 50,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Breite des Verbindungskanals (33) in Richtung
des Fasermaterialflusses abnimmt.
52. Vorrichtung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zylinder (39) einen Mantel von konkavem Profil
aufweist.
53. Vorrichtung nach Anspruch 52,
dadurch gekennzeichnet,
daß das konkave Profil durch einen Keil (67) gebildet
ist.
54. Vorrichtung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zylinder (39) im Bereich des mittleren Umfangskreises
mit einer Führungsnut (68) versehen ist.
55. Vorrichtung nach Anspruch 44,
dadurch gekennzeichnet,
daß in die Seitenwand (32) der Ausnehmung (34) im
Bereich des sich verjüngenden Abschnitts (51) des
Saugfeldes (49) zumindest ein Führungskanal (159, 159′)
zum Zuführen einer Kernfadenkomponente (J) mündet.
56. Vorrichtung nach Anspruch 26 mit Drahtgebevorrichtung,
gebildet durch ein Paar von gleichsinnig rotierenden
Drehzylindern,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einem der Drehzylinder (70′, 71′) eine Umfangsnut
(164) für eine Umwickelfadenkomponente (O) vorgesehen
ist.
57. Vorrichtung nach Anspruch 44,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abzugskanal (60) auf der entgegengesetzten
Seite in bezug auf seine Mündung in einen gleichachsig
angeordneten, über eine Regelklappe (63) mit einem
durchlaufenden Saugkanal (46) in Verbindung stehenden
Saugkanal (62) übergeht.
58. Vorrichtung nach Anspruch 57,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Saugkanal (62) einen größeren Durchflußquerschnitt
hat als der Abzugskanal (60).
59. Vorrichtung nach Anspruch 44,
dadurch gekennzeichnet,
daß in die Seitenwand (32) der Ausnehmung (34) unmittelbar
vor einer Abflugkante (35) ein Saugluftloch (66)
mündet.
60. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß der umlaufende Träger (37) durch einen Ring (157)
mit der perforierten Fläche (38) gebildet ist, die
auf seiner Innenwand vorgesehen ist und welcher die
Auflösewalze (9) der im Innern des Ringes (157) angeordneten
Auflösevorrichtung (1) anliegt, wobei der
Außenwand der perforierten Fläche (38) die Saugdüse
(44) zugeordnet ist.
61. Vorrichtung nach Anspruch 29,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drahtgebevorrichtung (3) einerseits durch
eine Reibungsfläche (167) des umlaufenden Trägers
(37), welche in die perforierte Fläche (38) übergeht,
andererseits durch einen knapp, jedoch berührungslos
der Reibungsfläche (167) zugeordneten Reibzylinder
(168), dessen Drehrichtung der Drehrichtung der perforierten
Fläche (38) gleicht, gebildet ist.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5222352A (en) * | 1990-04-28 | 1993-06-29 | Fritz Stahlecker | Process and an arrangement for spinning staple fibers into a yarn |
US5187930A (en) * | 1990-06-12 | 1993-02-23 | Hans Stahlecker | Arrangement for spinning staple fibers into a yarn |
Also Published As
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GB2178451B (en) | 1988-07-27 |
GB8617636D0 (en) | 1986-08-28 |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |