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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fliehkraft-Spinnverfahren zum
kontinuierlichen Herstellen eines Fadens unbegrenzter Länge, bei
dem abwechselnd zwei Fliehkraft-Spinntöpfe über zwei Zuführkanäle
gespeist werden, welche beide am Ausgang eines Streckwerks
beginnen, indem periodisch der Faden an der Verbindungsstelle der beiden
Kanäle zertrennt wird, dem aus dem Streckwerk austretenden
Faserbündel mittels eines schraubenlinienförmigen Luftstroms eine
Vordrehung vermittelt wird, und dieses Ende in den anderen der beiden
Kanäle geleitet wird, wobei der Faden entlang seiner Erstreckung
zwischen der Verbindungsstelle und dem Spinntopf, in den er geführt
wird, geklemmt ist, um das Aufwickeln der Drehung entlang dem
Faden über die Klemmzone hinaus zu verhindern, um den Faden
periodisch abzutrennen.
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Aus EP-A1-515 762 ist ein Fliehkraft-Spinnverfahren bekannt. In
diesem Dokument wird das hintere Ende des Fadens, der an der
Verbindungsstelle zertrennt und auf die Innenseite eines Spinntopfs
gewickelt wird, mittels eines Luftstroms auf eine Aufwickelspule
geleitet.
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In der Anmeldung EP-A-0 556 528, welche den nächstliegenden
Stand der Technik bildet, ist der Luftstrom durch einen Schieber
ersetzt, der den Faden genau in dem Moment an eine Aufwickelspule
anlegt, in dem der Faden an der Verbindungsstelle der beiden Kanäle
zertrennt wird. Die Synchronisierung dieser beiden mechanischen
Funktionen ist offensichtlich schwierig zu gewährleisten und im
Verlauf der Zeit kann Versatz auftreten. Aus diesem Grund besteht die
Gefahr, daß der Schieber nach dem Passieren des abgetrennten Ende
des Fadens in Anlage an die Oberfläche der Aufwickelspule gelangt.
In diesem Fall gelangt das betreffende Ende in den Spinntopf und der
Spinnvorgang ist unterbrochen. Ein weiterer Nachteil dieser Lösung
besteht in der Verwendung eines Messers zum Zertrennen des
Fadens dahingehend, daß es von Zeit zu Zeit erforderlich ist, die Klinge
zu schärfen. Wenn das Messer nicht mehr gut schneidet, wird der
Faden nicht ordnungsgemäß zertrennt und es können sich nach und
nach Fasern ansammeln und das Funktionieren der Vorrichtung durch
eine von dieser Ansammlung herrührende Verstopfung behindern.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die genannten
Nachteile zu überwinden.
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Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung zunächst ein
Fliehkraft-Spinverfahren zum kontinuierlichen Herstellen eines Fadens gemäß dem
Patentanspruch 1 sowie eine Fliehkraft-Spinnvorrichtung zum
kontinuierlichen Herstellen eines Fadens nach dem Patentanspruch 2.
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Die Vorteile der Erfindung sind offensichtlich. Es ist keine
Synchronisierung zwischen den Schneideorganen und dem Schieber mehr
erforderlich, der den Faden halten soll, indem er diesen gegen die
Aufwickelspule drückt. Da es die Klemmung des Fadens ist, welche
die Bedingungen für das Trennen des Fadens nach dem Verlust des
Zusammenhalts der Fasern aufgrund des Begrenzens des weiteren
Verdrehens vom Klemmpunkt des Fadens an erzeugt, besteht die
Gefahr des Verschwindens des Fadenendes in den Topf nicht mehr,
da der Faden beim Zertrennen vorab bereits geklemmt ist. Somit
erfordert das Zertrennen keine Schneideorgane mehr und eine
pneumatische Aktion reicht aus, um den Faden an der Verbindungsstelle
zu zertrennen. Sobald das derartig abgetrennte freie Ende des aus
dem Streckwerk kommenden Fadens in den zum anderen Topf
führenden Kanal eintritt, gelangt es in eine schraubenlinienförmige
Luftströmung, welche ihm eine Vordrehung vermittelt, die dazu
dient, erneut einen Zusammenhalt zu verleihen, der in der Lage ist,
bis zum anderen Spinntopf zu halten. Dieselbe
schraubenlinienförmige Luftströmung erzeugt den Unterdruck, der den Faden in den zum
anderen Spinntopf führenden Kanal saugt. Die Gefahr des
Verstopfens des Schneideorgans infolge der Abnutzung der Klinge besteht
nicht mehr. Es kann somit festgestellt werden, daß die
Zuverlässigkeit des Spinnvorgangs durch die vorliegende Erfindung erheblich
verbessert ist, und daß diese Verbesserung ferner aus einer
Vereinfachung der Spinnvorrichtung, die auf eine Verringerung der Kosten
dieser Vorrichtung abzielt, und aus einer Verringerung der
Wartungskosten der Vorrichtung herrührt. Die Erfindung stellt somit ein
wesentliches Element für den Fortschritt in der Fliehkraft-Spinntechnik
dar, dessen potentielle Vorteile erheblich sind, da die Erfindung
gegenüber den bekannten Vorrichtungen eine schnellere Herstellung
eines Fadens gleicher oder besserer Qualität ermöglicht.
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Die beigefügte Zeichnung zeigt schematisch und als Beispiel eine
Ausführungsform einer Spinnvorrichtung für die Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die Fig. 1 bis 4 sind vier Schnittansichten der Spinnvorrichtung,
welche vier charakteristische Phasen des Spinnvorgangs zeigen.
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Die Figuren der Zeichnung zeigen im Detail die Elemente, welche
direkten Bezug zur vorliegenden Erfindung haben. Die
Funktionsweise, der Antrieb der Vorratsspulen, das Überführen des Fadens von
der Vorratsspule zur Aufwickelspule sowie das Verbinden der
verschiedenen auf den Vorratsspulen aufgewickelten Fadenstücke beim
Aufspulen derselben auf die Aufwickelspule, und die entsprechenden
Elemente sind hier nicht dargestellt oder beschrieben; zu
diesbezüglichen Einzelheiten wird auf die Patentanmeldung EP-A-0 556 528
verwiesen. Dieses Dokument zeigt insbesondere die Handhabung von
Fadenstücken zur Bildung eines kontinuierlichen Fadens, der ohne
Unterbrechung auf eine einzelne Aufwickelspule aufgewickelt wird,
welche eine Standardgröße erreichen soll.
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Die erfindungsgemäße Spinnvorrichtung weist ein Streckwerk auf,
von dem lediglich der Auslaß in Form zweier Walzen 1, 2 dargestellt
ist. Ein Kanal 3 ist zur Aufnahme des aus dem Streckwerk
austretenden gestreckten Faserbündels 4 angeordnet. Dieser Kanal teilt sich in
zwei abzweigende Kanäle 5 und 6, deren Auslässe auf zwei Kanäle 5'
bzw. 6' ausgerichtet sind, welche jeweils in zwei
Fliehkraft-Spinntöpfe 7 und 8 münden. Mechanismen zum Verteilen des Fadens
entlang der Innenwand der Töpfe sind nicht dargestellt, können
jedoch wie in EP-A1-515 762 dargestellt und beschrieben ausgebildet
sein.
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Zwei Vorratsspulen 9 und 10 sind in dem die Kanäle 5 und 6 von den
Kanälen 5' und 6' trennenden Raum angeordnet. Gegenüber jeder
der Vorratsspulen 9 und 10, auf der anderen Seite des von dem
Auslaß der Kanäle 5, 6 zu dem Einlaß der Kanäle 5', 6' verlaufenden
Weges des Fadens, befindet sich ein Schieber 11, 12, der mit einem
Kolben 13 bzw. 14 fest verbunden ist, welcher in einem
pneumatischen Zylinder 15 bzw. 16 entgegen der Druckwirkung einer
Rückstellfeder 17 angeordnet ist. Eine Aufwickelspule 19 nimmt den
Faden von den Vorratsspulen 9 und 10 auf, beispielsweise wie in der
genannten EP 92500015.0 beschrieben, wobei dieser Teil des
Aufwic
kelns des Fadens für das Verstehen der vorliegenden Erfindung nicht
erforderlich ist.
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Eine Reihe von Düsen 20 ist winklig um den Kanal 3 angeordnet.
Diese Düsen werden selektiv über einen Zeitschalter 21 mit einer
Druckluftquelle S verbunden. Diese Düsen 20 sind derart angeordnet,
daß sie in dem Kanal 3 eine stromabwärts gerichtete
schraubenlinienförmige Druckluftströmung erzeugen. Zwei weitere Reihen von
Düsen 22 und 23 sind stromabwärts in jeder der Abzweigungen 5
und 6 angeordnet. Sie werden über den Zeitschalter 21 und ein
Schaltventil 24 selektiv mit der Druckluftquelle S verbunden. Diese
Düsen 22 und 23 sind ebenfalls zum Erzeugen einer
schraubenlinienförmigen Luftströmung in den Abzweigungen 5 und 6 angeordnet.
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Es können zwei zusätzliche Düsen 25 und 26 in der Achse des Fadens
am Ursprung jeder Abzweigung 5 und 6 angeordnet sein, die sich in
der diesen beiden Abzweigungen gemeinsamen Ebene befinden. Die
Düsen 25 und 26 werden über den Zeitschalter 21 und ein
Schaltventil 24 selektiv mit der Druckluftquelle S verbunden.
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Die Druckluftquelle S ist ferner über den Zeitschalter 21 und das
Schaltventil 24 selektiv mit den beiden pneumatischen Zylindern 15,
16 sowie mit zwei im Verlauf der Kanäle 5' und 6' zum Erzeugen
eines Unterdrucks am Einlaß der Kanäle angeordneten Injektoren 27
und 28 verbunden.
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Es ist ersichtlich, daß das Schaltventil 24 das Schalten der
Druckluftquelle auf zwei getrennte Kreise, A und B, ermöglicht, wobei der
Kreis A die Reihe der Düsen 22, die Düse 26, den pneumatischen
Zylinder 16 und den Injektor 27 speist, während der Kreis B die
Reihe von Düsen 23, die Düse 25, den pneumatischen Zylinder 15
und den Injektor 28 speist. Die Reihe der Düsen 20 wird immer dann
gespeist, wenn der Zeitschalter den Kreis A oder den Kreis N mit der
Druckluftquelle S verbindet.
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Im folgenden werden die verschiedenen Schritte des
erfindungsgemäßen Spinnverfahrens unter Bezugnahme auf die vier Figuren
der Zeichnung beschrieben.
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Fig. 1 zeigt eine Phase des Spinnzyklus, in der der Faden des
Fliehkraft-Spinntopfes 7 auf die Vorratsspule 9 übergeben wird,
während der Faden im anderen Topf 8 gesponnen wird. Gleichzeitig
wird der zuvor auf die Vorratsspule 10 aufgewickelte Faden auf die
Aufwickelspule 19 aufgewickelt.
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Am Ende eines bestimmten Zeitraums, der einem bestimmten
Füllgrad des Spinntopfs 8 entspricht, schaltet der Zeitschalter das
Schaltventil 24 auf den genannten Kreis A, der in der Fig. 2 in
durchgezogenen Linien dargestellt ist, wobei die Figur die Wirkung
der Druckbeaufschlagung des Kreises A darstellt. In dem Moment, in
dem der Kreis A druckbeaufschlagt wird, klemmt der Schieber 12 den
Faden gegen die Vorratsspule 10. Dieses Klemmen des Fadens
isoliert den Teil des Fadens, der sich zwischen der Klemmstelle und dem
Auslaß des Streckwerks 1, 2 befindet, von der Quelle der Torsion zu
isolieren, welche dem Faden durch den Spinntopf 8 verliehen wird.
Gleichzeitig verleihen die Düsen 20 diesem Teil des Fadens eine
Drehung. Da zur gleichen Zeit die Düsen 22 einen Unterdruck am
Einlaß der Leitung 5 erzeugen und die Düse 26 einen Druckluftstrahl
gegen den Faden leiten kann, bricht der Faden, der praktisch keinen
Zusammenhalt mehr hat, an der Stelle, an der er von dem
Unterdruck der Düsen 22 und dem Strahl der Düse 26 beaufschlagt wird.
Die in Richtung des Pfeils drehend angetriebene Vorratsspule 10
wickelt gleichzeitig den aus dem Auslaß dem Kanal 6 kommenden
Faden und den Faden des Topfes 8 auf. Das Ende des aus dem
Streckwerk 1, 2 austretenden Faserbündels wird durch die Düsen 20
unmittelbar einem Torsionseffekt unterworfen, derart daß das
Faserbündel wieder Kohäsion aufweist. Um die Regelmäßigkeit der
Verdrehung zu gewährleisten, ist der Abstand zwischen dem
Klemmpunkt der Walzen 1, 2 und den Düsen 20 kleiner als die
durchschnittliche Länge der Fasern gewählt Anschließend wird der Faden am
Einlaß der Abzweigung 5 mit einer S-förmigen Drehung versehen, die
von den Düsen 22 aufgebracht wird und dem Faden einen
Zusammenhalt verleiht, der es ihm ermöglicht, den Spinntopf 7 zu
erreichen.
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Im Hinblick auf die Geschwindigkeit der Maschine im Betriebsmodus
und auf die geringe Länge des Faserbündels in dem Kanal 3, wobei
diese Fasern an ihren Enden nicht verdreht werden dürfen, um das
Trennen zu erleichtern, muß die Verzögerung zwischen der Düse 20
und den Düsen 22, 23 einige Bruchteile einer Sekunde betragen, was
mit der Empfindlichkeit der Technologie eines Zeitschalters nicht
möglich ist, weshalb computerisierte Steuereinrichtungen bevorzugt
werden.
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Sobald das Spinnen im Topf 7 beendet ist, wird der Druck im Kreis A
unterbrochen und es ergibt sich die in der Fig. 3 dargestellte
Situation.
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Sobald der Topf 8 geleert ist, wird der Spinntopf erneut gewechselt,
wie in der Fig. 4 dargestellt. Es handelt sich hierbei um einen
gegenüber dem in Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen Verlauf
genau umgekehrten Vorgang, d. h. der vorgenannte Kreis B wird
druckbeaufschlagt, wobei die für Fig. 2 beschriebenen Abläufe exakt
in derselben Weise, jedoch umgekehrt ablaufen, d. h. der Faden läuft
vom Spinntopf 7 zum Spinntopf 8.
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Dieser Zyklus wiederholt sich so lange wie erforderlich.