DE4105108C2 - Pneumatische Spinnvorrichtung - Google Patents
Pneumatische SpinnvorrichtungInfo
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- D01H—SPINNING OR TWISTING
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- D01H4/02—Open-end spinning machines or arrangements for imparting twist to independently moving fibres separated from slivers; Piecing arrangements therefor; Covering endless core threads with fibres by open-end spinning techniques imparting twist by a fluid, e.g. air vortex
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Description
Die Erfindung betrifft eine pneumatische Spinnvorrichtung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Herkömmliche Spinnmaschinen sind grob in drei Arten unterteil
bar, nämlich Ringspinnmaschinen, Offenendspinnmaschinen und
pneumatische Spinnmaschinen.
Unter diesen Maschinenarten wurde in jüngerer Zeit die pneuma
tische Spinnmaschine weiterentwickelt, die im Vergleich zur
Ringspinnmaschine eine vielfach höhere Spinngeschwindigkeit er
möglicht. Bei dieser pneumatischen Spinnmaschine sind nahe am
Streckwerk zwei Luftstrahldüsen angeordnet (siehe bei
spielsweise DE 26 20 118 A1.
Aus diesen Luftstrahldüsen werden die aus dem Streckwerk aus
laufenden Fasern von entgegengesetzt zueinander rotierenden
Druckluftströmen beaufschlagt, wodurch das Faserband durch die
zweite Düse gedreht wird, das gedrehte Faserband durch die
erste Düse einer Ballonbildung unterworfen ist, wodurch sich
ein Teil der Fasern umeinanderschlingt, worauf das Faserband
weiter durch die zweite Düse läuft und rückgedreht wird, so daß
es mit großer Kraft gedreht wird und so ein gesponnener Faden
entsteht.
Da diese pneumatische Spinnvorrichtung eine Fadenart produ
ziert, die gedreht und dann rückgedreht wird, tritt der unver
meidliche Nachteil auf, daß sich der Faden hart und unangenehm
anfühlt. Weiter besteht bei dieser Maschine das Problem, daß es
schwierig ist, das Verhalten der gedrehten Fasern zu stabili
sieren, womit der Qualitätsverbesserung des Fadens Grenzen ge
setzt sind. Durch die Verwendung von zwei Düsen entsteht ein
großer Druckluftbedarf, was zu einem hohen Energieverbrauch
führt. Ein weiterer geringer Nachteil ist die Schwierigkeit
beim Spinnen von relativ langen Fasern, wie z. B. Wolle.
Zur Lösung dieser Probleme wurde die nachfolgend beschriebene
Spinnvorrichtung vorgeschlagen (siehe
DE 37 31 854 A1).
Diese Vorrichtung weist eine rotierende Spindel mit einem Kanal
auf, durch den ein aus den Vorderwalzen eines Streckwerkes aus
tretendes Faserband tritt, sowie eine Luftstrahldüse, die nahe
am Eingang des Kanals einen rotierenden Luftstrom erzeugt, um
die Faserendteile vom Faserband abzuheben, so daß die Fasern um
das Faserband geschlungen werden.
Der von der Spinnvorrichtung gemäß der DE 37 31 854 A1
erzeugte Faden weist
spiralförmig um nicht bzw. nur wenig gedrehte Kernfasern
gewundene Hüllfasern auf, was zu einem unterschiedlichen
Erscheinungsbild und nicht ausreichender Fadenfestigkeit im
Vergleich zu ringgesponnenem Faden führt, bei dem die meisten
Fasern gedreht sind.
Die ältere DE 40 36 119 A1 beschreibt ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Herstellung von Fäden, die einem Faden mit
echter Drehung entsprechen, wobei zu ihrer Herstellung ein verstrecktes
Faserband in eine Vorrichtung eingeführt wird, die
eine innerhalb oder außerhalb des Flusses des von einem Verstreckbereich
zugelieferten Faserbandes liegende Faserbandführung
enthält, so daß die Drehung, die sich vom Drehbereich auf
die Vorderwalzen des Streckbereiches zu fortpflanzt in ihrem
Fortpflanzen oder Weiterwandern von der Führung gehindert wird,
und das aus den Vorderwalzen auslaufende Faserband nicht gedreht
wird, sondern die meisten Fasern zu Umschlingenden bzw.
Hüllfasern werden. Durch die Mitte der Spindel verläuft axial
ein Faserbandkanal. Die Spinnvorrichtung ist entlang derselben
geraden Achse ausgerichtet, auf der sowohl der Mittelpunkt des
Faserbandkanals und der Mittelpunkt der jeweiligen Hohlstücke
des Gehäuses 3 mit dem Laufweg des Faserbandes ausgerichtet
sind. Die Eintragöffnung für das Faserband und der Faserbandkanal
der Spindel liegen auf einer geraden Achse.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung aufzuzeigen, die
in einer pneumatischen Spinnmaschine einen Faden erzeugt, des
sen Eigenschaften denen eines ringgesponnenen Fadens entspre
chen.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus Patentanspruch 1.
Unteransprüche zeigen bevorzugte Ausführungsformen.
Zur Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß eine pneumatische Spinnvorrich
tung vorgesehen, bei der innerhalb eines Düsenblockes, der ein
aus einem Streckwerk auslaufendes Faserband mit einem rotieren
den Luftstrom beaufschlagt, ein Tragkörper mit einem konisch
zulaufenden Vorsprung, aus dem eine Führung herausragt,
angeordnet ist, wobei eine Seite des Tragkörpers
ausgeschnitten ist, so daß ein am Düsenblock
anliegender Schlitz gebildet wird, und über das Ende des Tragkörpers hinausragend
eine Führung an diesem angebracht ist, deren Spitze auf die Mitte
eines Spindeleingangs einer rotierenden oder still
stehenden Spindel gerichtet ist.
In einer dergestalt aufgebauten Spinnvorrichtung wird das aus
dem Streckwerk auslaufende Faserband durch den Schlitz in den
Düsenblock eingezogen und dem rotierenden Luftstrom nahe am
Spindeleingang ausgesetzt, wodurch das Faserband geringfügig
gedreht wird. Dabei sind alle Fasern des Faserbandes um das
Führungsbauteil herum angeordnet und dem Luftstrom direkt aus
gesetzt, der eine vom Faserband trennende Kraft auf die Fasern
ausübt. Da der eine Faserendteil, der sich am Spindeleingang
befindet, jedoch einem Drehvorgang unterworfen ist, können die
Fasern nicht ohne weiteres abgetrennt werden. Das freie Ende
der Faser, das auf diese Weise abgehoben bzw. abgetrennt wird,
wird durch den Luftstrom um die Spindel gelegt und nach außen
verlaufend angeordnet. Mit dem Weiterlaufen des Faserbandes
wird die Faser nach und nach eingezogen, während sie um das Fa
serband gedreht wird, so daß die meisten Fasern spiralförmig um
das Faserband geschlungen werden und so ein gesponnener Faden
mit echter Drehung entsteht.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezug
auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Spinnmaschine mit
der erfindungsgemäßen Spinnvorrichtung;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Spinnvorrichtung;
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Spinnvorgangs in
der Vorrichtung;
Fig. 4 bis 6 das Verhältnis zwischen Festigkeit und Dehnung von
Fäden, die mit verschiedenem Abstand zwischen den
Vorderwalzen und dem Spindeleingang gesponnen wurden;
Fig. 7 eine Schnittdarstellung eines Hauptbestandteils der
Vorrichtung;
Fig. 8 das Verhältnis zwischen dem Innendurchmesser des Dü
senblockes und der Festigkeit, Gleichmäßigkeit U%,
Fadenstärke und Drehungszahl der gesponnenen Fäden;
und
Fig. 9 das Verhältnis zwischen der Spindelposition und der
Festigkeit der herzustellenden Fäden.
Die Spinnvorrichtung A ist nahe an einem Streckwerk D, das zwei
Walzen 26 nach einer Faserbandzuführführung 25, zwei Mittel
walzen 28 mit Riemchen 29 und zwei Vorderwalzen 20 enthält, an
geordnet. Eine horizontal verlaufende Linie in der Figur stellt
den Laufweg des Faserbandes S bzw. des Fadens Y dar. Bezugszei
chen 27 bezeichnet eine Faserbandführung, die die Breite des
Faserbandes bestimmt.
Unter Bezug auf Fig. 2 wird die Spinnvorrichtung im einzelnen
erläutert.
Bezugszeichen 1 bezeichnet eine am Maschinenrahmen befestigte
Tragplatte, an der eine hohlzylindrische Lagerbuchse 2, eine
Spindel 6 und ein Gehäuse 3 für einen Rotationskörper 9 befe
stigt sind. Das Gehäuse 3 umfaßt ein vorderes und ein hinteres
Gußhalbstück, die mit Schrauben befestigt sind.
Im Innern der Lagerbuchse 2 ist die Spindel 6 in Lagern 4 und 5
drehbar gehaltert. Am äußeren Umfang der Spindel 6 ist eine
hohle Riemenrolle 7 angebracht.
Bezugszeichen 8 bezeichnet einen Endlosriemen, der mit der Um
fangsfläche der Riemenrolle 7 in Berührung steht und entlang
der Spinnstelle läuft, um die Spindel 6 mit hoher Geschwindig
keit anzutreiben. An der Spindel 6 ist in Fadenlaufrichtung vor
dem Lager 5 der Rotationskörper 9 vorgesehen.
Durch die Mitte der Spindel 6 verläuft ein Faserbandkanal 10,
dessen Mittelachse mit der Mittelachse des Gehäuses 3 zusammen
fällt und auf der den Laufweg des Faserbandes S bildenden Linie
liegt. Der Abstand von einem Spindeleingang 6a zu einem Klemm
punkt N der Vorderwalzen 20 ist kürzer eingestellt als die
durchschnittliche Faserlänge der das Faserband S bildenden Fa
sern. Der Außendurchmesser des Spindeleingangs 6a ist ausrei
chend klein gehalten und der dem Eingang 6a folgende Abschnitt
ist als Konus 6b ausgebildet, dessen Außendurchmesser zum Rota
tionskörper 9 hin zunimmt. Der die Spindel 6 und den Rotations
körper 9 umgebende Abschnitt des Gehäuses 3 ist so angelegt,
daß um den Spindeleingang 6a eine zylindrische Kammer 11 mit
geringem Durchmesser gebildet ist und der der Kammer 11 fol
gende Abschnitt als konische Kammer 12 ausgebildet ist, die
sich im großen Winkel öffnet.
Ein vor der zylindrischen Kammer 11 liegender Abschnitt eines
Düsenblockes 23 ist ebenfalls zylindrisch mit einem Durchmesser
ausgebildet, der geringfügig größer ist als der des Spindel
endes. Dieser zylindrische Abschnitt dient als Führungskanal
für das Faserband S. An die konische Kammer 11 anschließend ist
eine ringförmige Kammer 14 ausgebildet, an die tangential ein
Luftausblaskanal 15 anschließt. Mit dem Luftausblaskanal 15 ist
ein Luftabsaugschlauch verbunden.
Im Inneren des Gehäuses 3 ist am Düsenblock 23 ein Luftspeicher
16 ausgebildet. Der Düsenblock 23 ist mit vier Einstrahldüsen
17 versehen, die vom Luftspeicher 16 schräg auf den Spindel
eingang 6a gerichtet sind und tangential zur Kammer 11
ausgerichtet sind. Mit dem Luftspeicher 16 ist über eine
Bohrung 18 ein Luftschlauch 19 verbunden. Die Ausrichtung der
Düsen 17 entspricht der Rotationsrichtung der Spindel 6.
Durch den Luftschlauch 19 zugeführte Druckluft gelangt in den
Luftspeicher 16 und wird dann durch die Einstrahldüsen 17 in
die Kammer 11 eingestrahlt, wo somit ein mit hoher Geschwin
digkeit rotierender Luftstrom am Spindeleingang 6a erzeugt
wird.
Dieser Luftstrom rotiert innerhalb der Kammer 11 und breitet
sich anschließend innerhalb der konischen Kammer 12 mit lang
samerer Rotation nach außen aus. Anschließend wird der Luft
strom zum Luftausblaskanal 15 geführt und tritt durch diesen
aus. Gleichzeitig erzeugt dieser Luftstrom einen Saugluftstrom,
der vom Klemmpunkt N der Vorderwalzen 20 in den Hohlraum des
Gehäuses 3 gerichtet ist.
Bezugszeichen 21 bezeichnet eine Abdeckung, die auf das hintere
Ende der Lagerbuchse 2 aufgesetzt ist.
Weiter ist an der Innenwand des Düsenblockes 23 ein Führungs
tragkörper 13 befestigt. Ein vorspringendes Ende des rundstab
förmigen Tragkörpers 13 läuft konisch zu. Der Tragkörper 13 ist
an einer Seite ausgeschnitten, so daß am Düsenblock 23 anlie
gend ein Schlitz 24 gebildet ist, der als Führungskanal für das
Faserband S dient. Durch das konisch zulaufende, vorspringende
Ende des Tragkörpers 13 können sich die Fasern des durch den
Schlitz 24 zugeführten Faserbandes S nur schwer umeinander
schlingen, und auch wenn ein Umeinanderschlingen der Fasern
stattfindet, geschieht dies in so geringem Ausmaß, daß ein
Rückdrehen bzw. Entschlingen leicht möglich ist. Entlang der
Längsachse des Tragkörpers 13 ist koaxial mit der Mittelachse
des Kanals 10 der Spindel 6 eine Bohrung vorgesehen, in die
eine nadelähnliche Führung 22 eingesetzt ist. Die Führung 22
steht über die Bohrung im Tragkörper 13 über, so daß ihr Ende
frei dem Spindeleingang 6a gegenübersteht. Die Führung 22 ist
ebenso wirksam, wenn sie ähnlich wie der Tragkörper 13 konisch
ausgebildet ist. Durch diese Art der Befestigung der Führung 22
ist die Einlaßseite der Vorrichtung nicht durch die Führung 22
blockiert, womit das Faserband S störungsfrei einlaufen kann.
Der Durchmesser der Führung 22 ist geringer als der Durchmesser
der Öffnung des Spindeleingangs 6a. Die Spitze der Führung 22
ist weich gerundet.
In Fig. 2 und 3 ist die Spitze der Führung 22 so dargestellt,
daß sie geringfügig durch den Spindeleingang 6a in das Innere
des Kanals 10 der Spindel 6 hineinragt. Die Führung 22 kann je
doch auch so eingestellt werden, daß sich ihre Spitze vor dem
Spindeleingang 6a befindet. Die geeignete Positionierung er
folgt entsprechend den jeweiligen Bedingungen.
Die Führung 22 wirkt als sogenannter falscher Kern, der das
Fortpflanzen der Drehung bei der Fadenbildung, die weiter unten
erläutert wird, hemmt, oder sie wirkt vorübergehend an Stelle
eines Kernfaserbündels und hemmt die Bildung eines nicht ge
drehten Kernfaserbündels, das besonders bei einem herkömmli
chen, pneumatisch gesponnenen Bündelfaserfaden auftritt. Durch
die Funktion der Führung 22 wird ein Faden tatsächlich nur aus
umeinandergeschlungenen Fasern gebildet.
Nachfolgend wird der Fadenherstellungsvorgang mit der Spinnvor
richtung A zur Herstellung eines Fadens mit echter Drehung er
läutert.
Das vom Streckwerk D verstreckte Faserband S läuft zwischen den
Vorderwalzen 20 aus und wird von einem Saugluftstrom, der durch
den Schlitz 24 zwischen dem Tragkörper 13 und dem Düsenblock 23
wirkt, in die Vorrichtung eingesogen. Vor dem Auslaufen des Fa
serbandes S aus den Vorderwalzen 20 wird die Öffnung eines
nicht dargestellten Saugrohres auf eine Auslaßöffnung 30 der
Abdeckung 21 aufgesetzt, um so einen in die Spindel 6 wirkenden
Saugluftstrom zu erzeugen. Entsprechend wird das durch den
Schlitz 24 laufende Faserband S von diesem Luftstrom gleichmä
ßig in die Spindel 6 eingesaugt.
Der durch die Spindel 6 in das Saugrohr gesaugte Faden wird
durch Bewegen des Saugrohrs in eine Fadenverbindeeinrichtung
eingelegt und dort mit einem auflaufspulenseitigen Fadenendteil
verbunden, der ebenfalls von einem Saugrohr eingelegt wurde.
Die Umfangsgeschwindigkeit von Abzugswalzen, die im Fadenlauf
nach der Auslaßöffnung 30 der Abdeckung 21 angeordnet sind, ist
geringfügig höher eingestellt als die der Vorderwalzen 20, so
daß an dem durch die Spinnvorrichtung A laufenden Faserband S
während des Spinnens immer eine Zugspannung angelegt ist.
Das Faserband S wird mit dem in der Nähe des Spindeleingangs 6a
rotierendem Druckluftstrom beaufschlagt, so daß das Faserband S
geringfügig in Rotationsrichtung gedreht wird. Dabei hindert
die Führung 22 das Faserband S daran, den von ihr eingenommenen
Raum einzunehmen. Demgemäß werden alle Fasern f1 um die Führung
22 herum angeordnet und dem Luftstrom unmittelbar ausgesetzt,
wodurch sie mit einer die Fasern vom Faserband S abtrennenden
Kraft beaufschlagt sind. Befindet sich jedoch der eine Endteil
der Fasern f1 bereits an bzw. in dem Spindeleingang 6a, so kann
der Faserendteil nicht ohne weiteres aus dem Faserband gezogen
bzw. vom Faserband entfernt werden, da bereits eine Drehung
vorliegt. Der andere Faserendteil f1a der Fasern kann noch
nicht abgehoben werden, da er, wie in Fig. 3 gezeigt, zwischen
den Vorderwalzen 20 festgeklemmt ist oder er sich an einer von
den Einstrahldüsen 17 entfernten Position befindet, so daß
keine große Druckkraft auf ihn einwirkt.
Verläßt der Endteil f1a der Fasern die Vorderwalzen 20 und ge
langt in eine Position, in der er einem kräftigen Luftstrom aus
den Einstrahldüsen 17 ausgesetzt ist, so wird die Faser f1 vom
Faserband S abgehoben. Dabei wird die Faser f1 jedoch nicht
völlig abgetrennt, da sie zum Teil einer Drehung unterworfen
ist und in die Spindel 6 eingeführt ist, die von den Auswirkun
gen des Luftstroms weniger betroffen ist, so daß nur der andere
Endteil f1a der Faser, der kaum der Drehung unterliegt, vom Fa
serband S abgehoben wird. Der so abgehobene Endteil f1a der Fa
ser wird einmal oder mehrmals durch den Luftstrom um den Spin
deleingang 6a gewickelt und dann in geringem Maß um den Konus
6b der Spindel 6 geschlungen, worauf der Endteil f1a zum Rota
tionskörper 9 geführt wird und sich nach außen erstreckt.
Das Faserband S läuft in der Figur nach links weiter und, da
andererseits die Spindel 6 rotiert, wird der Faserendteil f1a
nach und nach eingezogen, während er um das Faserband S ge
schlungen wird.
So wird die Faser f1 spiralförmig um das Faserband S ge
schlungen und das Faserband S wird zu einem gesponnenen Faden
Y, der durch den Kanal 10 läuft.
Bei der Herstellung des Fadens Y werden am gesamten äußeren Um
fang des Faserbandes S Fasern f1 abgehoben und auch im Faser
band S befindliche Fasern werden dem Luftstrom ausgesetzt und
abgehoben, so daß die Fasern am äußeren Umfang der Führung 22
angeordnet werden und eine größere Anzahl von Fasern kontinu
ierlich abgehoben wird. Diese abgehobenen Fasern bzw. Faserend
teile werden gleichmäßig am Konus 6b der Spindel 6 angeordnet,
wobei kaum Kernfasern vorhanden sind. Der größte Teil der Fa
sern wird gedreht und umeinandergeschlungen, wodurch ein Faden
mit echter Drehung entsteht. Die Umschlingungsrichtung dieser
Fasern f1 ist durch die Ausrichtung der Düsen 17 und die Rota
tionsrichtung der Spindel 6 bestimmt. Die Drehrichtung des aus
den Düsen 17 austretenden Luftstromes ist vorzugsweise entspre
chend der Drehrichtung der Spindel 6 einzustellen, so daß die
Umschlingungsrichtung der Fasern f1 nicht gestört ist und die
äußersten Faserenden nicht abstehen.
Wie vorstehend beschrieben, wird bei der erfindungsgemäßen Vor
richtung die Fortpflanzung der Drehung, die von der Spindel 6
auf die Vorderwalzen 20 zuläuft, von der Führung 22 gehemmt,
der zwischen den Vorderwalzen 20 auslaufende Faserband S wird
nicht gedreht und ein Großteil der Fasern ist als umschlingende
Fasern angeordnet. Dies ist durch die Tatsache bestätigt, daß
bei Nichtverwendung einer Führung 22 nahe am Mittelbereich der
Walzenbreite in Laufrichtung des Faserbandes streifenartige Ab
schnitte entstehen, da ein fehlerhaftes Faserband zwischen den
Vorderwalzen 20 ausläuft.
Die Spitze der Führung 22 ragt vorzugsweise geringfügig in den
Kanaleingang der Spindel 6 hinein. Mit dieser Konfiguration
hergestellte Fäden entsprechen in ihrem Erscheinungsbild nahezu
ringgesponnenen Fäden. Die Herstellung derartiger Fäden ist je
doch auch unter anderen Bedingungen bzw. mit anderen Konfigu
rationen möglich. Diese Fäden sind auch hinsichtlich ihrer Fe
stigkeitseigenschaften ringgesponnenen Fäden in keiner Weise
unterlegen.
Während bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der
Vorrichtung die Drehung von einer Spindel erteilt wird, sei an
gemerkt, daß auch die Anwendung in Verbindung mit anderen
Spinnmaschinen bzw. Spinnvorrichtungen, beispielsweise einer
Vorrichtung zur Herstellung von gesponnenen Bündelfaserfäden
mit zwei Düsen, in der die Führung an der Einlaßöffnung der er
sten Düse vorzusehen ist, einer Spinnvorrichtung mit Düsen und
einem Klemmriemendrehaggregat und einer Spinnvorrichtung mit
einer Düse nach entsprechender Anpassung an die Bedingungen
möglich ist. Die Spindel 6 trägt zur Erteilung der Drehung an
den Faden bei. Auch wenn die Spindel nicht rotiert, können be
stimmte Fadenarten produziert werden. Eine Rotation der Spindel
ist damit nicht immer erforderlich.
Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sind die folgenden Effekte erzielbar.
Mit der Vorrichtung können Fäden mit echter Drehung, die einen
großen Anteil an gedrehten bzw. umeinandergeschlungenen Fasern
aufweisen und sowohl hinsichtlich des Erscheinungsbildes als
auch der Festigkeitseigenschaften ringgesponnenen Fäden in kei
ner Weise unterlegen sind, produziert werden.
Da eine Seite des Tragkörpers 13 als konischer Vorsprung ausge
bildet ist, unterliegen die Fasern weiterhin kaum einer Dre
hung, und auch wenn eine Drehung vorliegt, so können sie doch
ohne weiteres wieder rück- bzw. aufgedreht werden. Des weiteren
kann durch die Art der Anbringung der Führung 22 die Spitze der
Führung 22 exakt gegenüber dem Spindeleingang 6a auf der
Mittelachse der Spindel positioniert werden. Da der Einlaß-
bzw. Eingangskanal in die Vorrichtung nicht blockiert ist, kann
das Faserband S störungsfrei einlaufen.
Die vorstehend beschriebene Spinnvorrichtung wurde zum Spinnen
eines Fadens aus einem zugeführten Baumwollfaserband mit einer
durchschnittlichen Faserlänge von 25 mm verwendet. Folgende Be
dingungen herrschten bei der Herstellung des Fadens: Die Länge
des Düsenblockes 23 betrug 15,5 mm, der Durchmesser 7 mm, der
Düsendurchmesser 0,8 mm und der Druck der zugeführten Druckluft
392,266 kPa (4 kg/cm2). Bei der Herstellung der Fäden wurde der
Abstand l zwischen dem Spindeleingang 6a und den Vorderwalzen
20 jeweils auf 16,5 mm, 20,5 mm und 24,5 mm eingestellt, um so
Festigkeits/Dehnungsdiagramme der Fäden zu erhalten. Fig. 4 bis
6 zeigen die Ergebnisse. Bei einem Abstand l=20,5 mm ist die
Fadenfestigkeit am höchsten und ein Faden mit echter Drehung
mit am wenigstens Unregelmäßigkeiten wird hergestellt. Bei ei
nem Abstand l=16,5 mm vermindert sich, wie in Fig. 4 gezeigt,
die Festigkeit von bestimmten Fadenteilen zeitweise, was ver
mutlich auf eine Faserverlagerung in Fadenteilen, die nur eine
geringe Drehungsfestigkeit aufweisen und die in dem Faden teil
weise vorhanden sind, zurückzuführen ist. Dieser Faden weist
viele Teile mit Bündelfaserstruktur und des weiteren starke Un
regelmäßigkeiten auf. Bei einem Abstand l=24,5 mm entsteht
ein Faden mit echter Drehung, wobei jedoch starke Unregelmäßig
keiten auftreten. Der optimale Abstand l zwischen dem Spindel
eingang 6a und den Vorderwalzen 20 ist also 20±3 mm. Anders
ausgedrückt liegt der optimale Abstand im Bereich von 80% der
durchschnittlichen Faserlänge.
Dies bedeutet, daß es möglich ist, Fäden mit echter Drehung
herzustellen, die einen äußerst großen Anteil von umeinanderge
schlungenen Fasern aufweisen und in keiner Weise, weder im äu
ßeren Erscheinungsbild noch in in ihren Festigkeitseigenschaf
ten, ringgesponnenen Fäden unterlegen sind.
Da darüber hinaus der Abstand zwischen dem Drehaggregat und den
Vorderwalzen geringfügig kleiner als die durchschnittliche Fa
serlänge des Faserbandes S eingestellt ist, können Unregelmä
ßigkeiten im Faden sehr gering gehalten werden und so eine ma
ximale Fadenfestigkeit erzielt werden.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Eine
Führung 22, deren Spitze gegenüber dem Spindeleingang 6a einer
rotierenden oder stillstehenden Spindel 6 angeordnet ist, ist
in einem Düsenblock 23 befestigt, der dem aus dem Streckwerk D
auslaufenden Faserband S einen rotierenden Luftstrom erteilt.
Der Innendurchmesser r des Düsenblockes 23 beträgt etwa 4,3 mm
und die Rotationsgeschwindigkeit des drehenden Luftstroms ist
nahe am Spindeleingang 6a am höchsten.
Mit dieser vorstehend beschriebenen Vorrichtung wurden unter
folgenden Bedingungen gesponnene Fäden hergestellt: Verwendetes
Baumwollfaservlies mit 28 grain, Gesamtverstreckung des
Streckwerkes D=82, Spindelgeschwindigkeit =60 800 min-1,
Durchmesser der Einstrahldüsen 17=0,8 mm, Einstrahlluftdruck
aus den Düsen 17=392,266 kPa (4 kg/cm2) und Fadengeschwindig
keit =100/min.
Die Fäden wurden mit unterschiedlichen Durchmesser r aufweisen
den Düsenblöcken hergestellt, um das Verhältnis zwischen der
Drehungszahl pro Meter, der Fadennummer, der Gleichmäßigkeit U%
des Fadens und der Fadenfestigkeit (g/Tex) mit einem weiter un
ten erläuterten Faktor δ=-0,5 festzustellen. Fig. 8 zeigt die
Ergebnisse dieses Versuchs. Hier zeigt sich, daß im Bereich von
r=4,3 mm die Fadenfestigkeit hoch ist und die Gleichmäßigkeit
U% niedrig, was ein zufriedenstellendes Ergebnis darstellt.
Liegt r unter diesem Wert, so ist der Spalt zwischen dem Düsen
block 23 und der Spindel 6 so schmal, daß eine Fadenherstellung
nicht möglich ist, wenn nicht der Luftdruck abgesenkt wird.
Wird der Einstrahlluftdruck an den Düsen 17 auf einen Wert un
ter 294,1995 kPa (3 kg/cm2) abgesenkt, so ist eine
Fadenherstellung möglich, die Festigkeit der Fäden ist jedoch
extrem gering.
Mit der in Fig. 7 gezeigten Vorrichtung wurden Fäden herge
stellt, wobei der Abstand δ zwischen dem Spindeleingang 6a und
der Eingangsseite einer Buchse 31 zur Untersuchung der Fadenfe
stigkeit variiert wurde, wobei ein positives Vorzeichen bedeu
tet, daß der Spindeleingang 6a in Laufrichtung des Faserbandes
nach einer durch die Einlaufseite der Buchse 31 gelegten Ebene
liegt und ein negatives Vorzeichen den umgekehrten Fall be
zeichnet. Fig. 9 zeigt die Ergebnisse dieses Versuchs. Daraus
ergibt sich, daß die höchste Fadenfestigkeit bei einem Wert δ=-0,5 mm
zu erzielen ist. In dieser Position ist die höchste Ro
tationsgeschwindigkeit des sich drehenden Luftstroms möglich.
In der unter Bezug auf Fig. 2 vorstehend beschriebenen Spinn
vorrichtung wurden Fäden hergestellt, wobei ein Neigungswinkel
α der Einstrahldüsen 17 relativ zur Bewegungsrichtung des Fa
serbandes S im Bereich von 45° bis 90° variiert wurde. Auch
wenn der Neigungswinkel α der Düsen 17 geändert wird, so wird
jedoch der Luftstrahl immer nahe am Eingang der Spindel 6 aus
geblasen. Der Düsendurchmesser beträgt 0,8 mm und der Ein
strahlluftdruck aus den Düsen 17 beträgt 392,266 kPa
(4 kg/cm2).
Die Ergebnisse zeigen, daß der Windungs- bzw. Umschlingungs
winkel der Fasern des herzustellenden Fadens mit zunehmendem
Neigungswinkel α der Düsen 17 ebenfalls zunimmt. Das heißt, daß
die Drehungszahl des Fadens zunimmt. Um einen Faden mit zufrie
denstellender Drehungszahl herzustellen, wurde der Neigungswin
kel α der Düsen zwischen 70 und 90° gewählt.
Um die gleiche Drehungszahl mit wachsendem Neigungswinkel α zu
erhalten, kann die durch die Einstrahldüsen 17 eingestrahlte
Luftmenge vermindert werden. Sind mehrere Düsen 17 mit ver
schiedenem Neigungswinkel α vorgesehen, so kann die für den ge
wünschten Faden geeignete Drehungszahl bzw. Wicklungszahl er
halten werden.
Claims (8)
1. Pneumatische Spinnvorrichtung mit einem Düsenblock (23),
der zum Beaufschlagen eines aus einem Streckwerk (D) auslaufenden
Faserbandes (S) mit einem drehenden Luftstrom dient,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein mit einem konisch zulaufenden Vorsprung versehener Führungstragkörper
(13) in dem Düsenblock (23) angeordnet ist,
wobei eine Seite des Tragkörpers (13) ausgeschnitten ist und
so einen am Düsenblock (23) anliegenden Schlitz (24) bildet
und aus dem konisch zulaufenden Vorsprung des Führungstragkörpers
(13) eine Führung (22) herausragt, deren Spitze auf
die Mitte eines Spindeleingangs (6a) einer Spindel (6), die
rotierend oder stillstehend ausgeführt sein kann, gerichtet
ist.
2. Spinnvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spitze der Führung (22) vor dem Spindeleingang (6a) der
rotierenden oder stillstehenden Spindel (6) positioniert ist und
ein Abstand (l) zwischen dem Spindeleingang (6a) und
Vorderwalzen (20) des Streckwerks (D) so eingestellt ist, daß er
geringfügig kleiner ist als die durchschnittliche Länge der
Fasern des Faserbandes (S).
3. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Führung (22) in einem Düsenblock (23)
mit einer oder mehreren Einstrahldüsen (17), die zum
Beaufschlagen des aus dem Streckwerk (D) auslaufenden
Faserbandes (S) mit einem drehenden Luftstrom dienen, angebracht
ist, und ein Neigungswinkel α der Düsen (17) bezüglich der
Bewegungsrichtung des Faserbandes (S)=70°<α<90° ist.
4. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Innendurchmesser (r) des Düsenblocks
(23) im Bereich von 4,3 mm liegt und der drehende Luftstrom so
eingestellt ist, daß er in der Nähe des Spindeleingangs (6a)
seine höchste Geschwindigkeit hat.
5. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Führung (22) in eine konische Konfiguration
eingeformt ist.
6. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Führung (22) kleiner ist
als der der Öffnung des Spindeleingangs (6a) der Spindel (6) und
daß die Spitze der Führung (22) weich und gleichmäßig gerundet
ist.
7. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spitze der Führung (22) geringfügig
innerhalb eines vom Spindeleingang (6a) durch die Mittelachse
der Spindel (6) verlaufenden Faserbandkanals (10) positioniert
ist.
8. Spinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abstand (1) zwischen dem Spindeleingang
(6a) und den Vorderwalzen (20) des Streckwerkes (D) so eingestellt
ist, daß er geringfügig kleiner ist als die durchschnittliche
Länge der Fasern des Faserbandes (S).
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