EP0222101A1 - Verfahren zum Anspinnen eines Garnes an einer Friktionsspinnvorrichtung - Google Patents

Abstract

Um in einer Friktionsspinnvorrichtung ein Garn (5) an­zuspinnen, werden beim Neuanspinnen oder beim Anspin­nen nach einem Fadenbruch folgende Verfahrensschritte durchgeführt: Mittels eines Faserförderkanales (2) werden von der Auflösevorrichtung (l) aufgelöste Fasern (ll) auf eine sich drehende Friktionsspinn­trommel (3) abgegeben und zu einem Wickel (l2) ge­dreht. Hat der Wickel (l2) einen im wesentlichen vorge­gebenen Durchmesser erreicht, so wird der Wickel (l2) durch einen von einem Blaskanal (8) abgegebenen Luft­strahl gegen und in ein Führungsrohr (l5) und in diesem in den konvergierenden Raum von sich drehenden Abzugs­walzen (6) gefördert. Von diesen Abzugswalzen (6) wird der Wickel (l2) mit Produktionsgeschwindigkeit erfasst und auf der divergierenden Seite der Abzugswalzen an eine bereitgestellte Absaugvorrichtung (l3) abgegeben, welche das dem Wickel (l2) nachfolgende Garn (5) an die nach­folgenden, im weiteren Verfahren vorgesehenen Elemente (nicht gezeigt) übergibt.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anspinnen ei­nes Garnes an einer Friktionsspinnvorrichtung, in wel cher frei fliegende Fasern in einem Faserförderkanal auf eine Friktionsspinnfläche eines Friktionsspinn­mittels abgegeben und auf dieser Friktionsspinnfläche zu einer Garnbildungsstelle gefördert werden, ab wel­cher ein Garn durch Garnabzugsmittel abgezogen wird.
• Die bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum vorerwähnten Anspinnen eines Garnes bedienen sich eines von einer Spule her zurückgeholten Garnendes, welches für das Anspinnen in stillstehende Friktionsspinnmittel gegeben wird, um anschliessend daran das Anspinnen bei reduzierter Geschwindigkeit der Friktionsspinnvorrich­tung, durch Zuführen von Fasern an das zurückgeholte Garnende durchzuführen. Es wird auch vorgeschlagen, dass vor dem Anspinnen, d.h. vor dem Zuführen der frei fliegenden Fasern an das eingebrachte Garnende, dassel­be durch ein Bewegen der Friktionsspinnmittel in ent­gegengesetzer Richtung aufgedreht wird, um dadurch die angelieferten Fasern besser mit dem zu verbin­den resp. zu verflechten.
• Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-OS 33l8687 her bekannt, in welcher ein Garnende von einer zurückge­drehten Spule durch eine Absaugvorrichtung aufgenommen und dieses angesaugte Garn mittels zweier Hubvorrich­tungen in den Zwickelspalt von zwei stillgesetzten Friktionsspinntrommeln gehalten wird.
• Vor dem Anliefern von frei fliegenden Fasern an dieses Garn wird das Garn durch Zurückdrehen der Friktions­spinntrommel geöffnet, so dass dessen Fasern im wesent­lichen drehungsfrei im Zwickelspalt der Friktionsspinn­trommeln liegen. Anschliessend werden die Friktions­spinntrommeln mit reduzierter Geschwindigkeit in nor­maler Drehrichtung in Betrieb gesetzt und frei fliegen­de Fasern dem geöffneten Garn zugespeist, sowie das dadurch entstehende Garn mit entsprechend reduzierter Geschwindigkeit abgezogen und einem Verbindungsmittel zugeführt.
• Um das weiterhin kontinuierlich zugelieferte Garn wäh­rend der für das Verbinden benötigten Zeit zu überneh men, wird das angelieferte Garn von einer als Garn­speicher funktionierenden Saugdüse aufgenommen.
• Nach Abschluss der Verbindung wird die gesamte Vorrich­tung auf Betriebsgeschwindigkeit hochgefahren und an­schliessend von den notwendigen Hilfsantriebsmitteln abgekoppelt und durch die Normalantriebsmittel mit der Betriebsgeschwindigkeit angetrieben.
• Der Nachteil einer solchen Vorrichtung besteht in der Vielzahl von Hilfseinrichtungen für den Anspinn-Vorgang. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Anspinnen eines Garnes an einer Friktionsspinnvor­richtung zu finden, welches unkompliziert und mit rela­tiv einfachen Mitteln durchführbar ist.
• Das erfindungsgemässe Verfahren löst die Aufgabe durch die im Kennzeichen des ersten Anspruches aufgeführten Merkmale.
• Weitere vorteilhafte Verfahrensschritte sind in den weiteren Ansprüchen aufgeführt.
• Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens infolge der Möglichkeit, das Anspinnen bei Produktionsgeschwindigkeit durchzu­führen, relativ einfach sein kann.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen erläu­tert.
• Es zeigt:
• Fig. l eine Friktionsspinnvorrichtung, halbschema­tisch und perspektivisch dargestellt,
• Fig. 2 einen Teil der Vorrichtung von Fig. l in Längsrichtung dargestellt,
• Fig. 3 einen Teil der Vorrichtung von Fig. l, in Frontansicht, in Richtung I (Fig. 2) dargestellt,
• Fig. 3a eine Variante der Vorrichtung von Fig. 3,
• Fig. 4 eine Variante eines Teiles der Vorrichtung von Fig. 2, im Schnitt dargestellt,
• Fig. 5 die Vorrichtung von Fig. l von der gegen­überliegenden Seite und nur teilweise, sowie in einer Verfahrensstufe des Anspinnens gezeigt,
• Fig. 6 und 7 die Vorrichtung von Fig. l in Verfahrens­stufen des Anspinnens gezeigt.
• Fig. l zeigt eine aus dem Rotor-Offenend-Spinnverfahren her bekannte Faserbandauflösevorrichtung l, mit einer durch eine Antriebswelle l.l angedeuteten Auflösewalze (nicht gezeigt) und mit einer für die Aufnahme eines Faserbandes (nicht gezeigt) vorgesehenen Einspeiseöff­nung A. Mittels eines an die Auflösevorrichtung l an­schliessenden Faserförderkanals 2 werden durch einen diesen durchströmenden Luftstrom frei fliegende Fasern auf eine perforierte dreh- und antreibbare Friktions spinntrommel 3 abgegeben, auf welcher in an sich be­kannter Weise an einer Garnbildungsstelle 7 (Fig. 2) ein sich zu einem Garn 5 entwickelndes Garnende 5.l gebildet wird. Eine ebenfalls dreh- und antreibbare Gegenwalze 4, welche berührungsfrei, jedoch sehr nahe (z.B. zwischen 0,05 und 0,l5 mm) an der Friktionsspinn­trommel 3 und parallel dazu angeordnet ist, dient als Hilfe für das Eindrehen der Fasern an der sich im Zwik­kelspalt der beiden Walzen befindlichen Garnbildungs­stelle 7. Dabei wird das fertige Garn 5 durch ein als Abzugswalzenpaar 6 vorgesehenes Garnabzugsmittel abge­ zogen. Solche Vorrichtungen sind an sich aus früheren Veröffentlichungen in der Patentliteratur bekannt und deshalb nicht weiter beschrieben. Beispielsweise zeigt die englische Patentschrift Nr. l23ll98 ein grundsätz­lich gleiches Verfahren, bei welchem jedoch anstelle einer perforierten Walze eine perforierte Scheibe und anstelle einer zylindrischen eine kegelförmige Gegen­walze vorgesehen ist.
• Im weiteren mündet neben dem Faserförderkanal 2 ein Blaskanal 8 über der Garnbildungsstelle in den Zwickel­spalt der beiden Friktionsspinntrommeln 3 und 4 (auch Friktionsspinnwalzen 3 und 4 genannt). Die Länge G der Austrittsmündung 9 des Blaskanales 8 entspricht minde­stens der Länge F (Fig. l) der Perforation der Frik­tionsspinntrommel 3, während die Länge H der Austritts­mündung 22 des Faserförderkanales 2 im Maximum der Länge F der Perforation entspricht. Diese Perforation ist in Fig. l mit P gekennzeichnet und nur ausschnitts­weise gezeigt.
• Die Relation der Distanz D resp. D l (Fig. 3 resp. Fig. 3a) zwischen der Austrittsmündung 9 und dem sich in der Garnbildungsstelle 7 befindlichen Garnende 5.l zur Blasintensität an der Austrittsmündung 9 des Blaskanals 8 muss aufgrund der später beschriebenen Verfahrens­schritte des Anspinnens empirisch ermittelt werden.
• Dasselbe gilt für die Breite (nicht gekennzeichnet) und Form der Austrittsmündung 9 des Blaskanales 8, wobei unter Form der Austrittsmündung die Gestaltung der Aus­trittsmündungsfläche verstanden werden soll, um die Intensität des Luftstromes an der Mündung variabel ge­stalten zu können. Beispielsweise kann die Breite der Austrittsmündung innerhalb der Länge der Austrittsmün­dung unterschiedlich gestaltet werden, um dadurch Un­terschiede des Blaseffektes entlang der Austrittsmün­dung zu erhalten.
• Der Blaskanal 8 weist ausserdem einen Anschlussstutzen l0 auf, mittels welchem dieser an ein nicht gezeigtes Druckluftnetz, mit allen an sich bekannten, für die Regulierung des Luftdruckes und der Luftmenge sowie der Steuerung des Luftstromes notwendigen Elementen anschliessbar ist.
• In Fig. 3a ist mit dem Abstand D.l dargestellt, dass die Austrittsmündung 9 des Blaskanales weiter von dem Garnende 5.l entfernt sein kann, als die mit dem Ab­stand K entfernte Austrittsmündung 22 des Faserförder­kanales 2.
• Ausserdem soll mit dem in Fig. 3 mit strichpunktierten Linien andeutungsweise dargestellten Ausblaskanal 8.l gezeigt sein, dass die Lage des Kanales nicht an die Lage des mit ausgezogenen Linien dargestellten Ausblas­kanales 8 gebunden ist, ohne dass im wesentlichen eine Einbusse der später beschriebenen Blaswirkung festzu­stellen wäre.
• Der Luftstrom im Faserförderkanal 2 zur Förderung der Fasern ll von der zur Auflösevorrichtung l ge­hörenden (nicht gezeigten) Auflösewalze bis zur Friktionsspinntrommel 3, wird in an sich bekannter Weise durch eine sich in der Friktionsspinntrommel 3 befindliche Saugdüse 23 erzeugt, welche an der Ober­fläche der Friktionsspinntrommel 3 auf der Länge F der Perforation P einen Ansaugluftstrom erzeugt, innerhalb welchem sich einerseits das Garnende 5.l und anderer­seite die Austrittsmündung 22 des Faserförderkanals 2 befindet.
• Im folgenden ist der Vorgang für das Anspinnen beim Neuanspinnen sowie beim Anspinnen nach einem Fadenbruch beschrieben.
• Wie in Fig. 5 gezeigt, werden beim Anspinnen vorerst mittels des Faserförderkanals 8 Fasern ll auf die Frik­tionsspinntrommel 3 gespeist, ohne diese Fasern vorerst als Garn abzuziehen, so dass sich ein grösser werden­der, drehender Wickel l2 bildet.
• In Fig. 5 ist, um diesen Wickel besser darstellen zu können, die Gegenwalze 4 nicht dargestellt.
• Hat nun dieser Wickel l2 eine vorgegebene Grösse er­reicht, so wird einerseits eine Saugvorrichtung l3 als Garnaufnahmemittel derart an die divergierende Seite des sich in Pfeilrichtung drehenden Abzugswalzenpaares 6 gebracht, dass dieses in der Lage ist, den vom Ab­zugswalzenpaar 6 abgegebenen Wickel l2 zu übernehmen.
• Anderseits wird, nachdem der Wickel l2 wie vorerwähnt die vorgegebene Grösse erreicht hat, Druckluft durch den Blaskanal 8 gegeben, wodurch der Wickel l2 in die Ein­trittsöffnung l4 eines Führungsrohres l5, sowie durch dieses Führungsrohr l5 in den konvergierenden Raum des sich drehenden Abzugswalzenpaares 6 gegeben wird.
• Das Führungsrohr l5 ist dabei, wie in Fig. 2 gezeigt, zwischen den Stirnseiten der Friktionswalzen 3 und 4 und den Abzugswalzen 6 vorgesehen, und zwar derart, dass die Symmetrieachse (nicht gezeigt) des Führungsrohres im wesentlichen in einer gedachten Ebene liegt welche die Berührungslinie (nicht gezeigt) der beiden Abzugs­walzen 6 und denjenigen Ort an der Friktionsspinntrom­mel 3 mit einschliesst, an welchem das Garn 5 diese Friktionsspinntrommel verlässt.
• Der Innendurchmesser dieses Führungsrohres l5 ist grös­ser als der Aussendurchmesser des vorgenannten Faser­wickels l2, beispielsweise doppelt so gross.
• Die Austrittsmündung des Führungsrohres l5 kann, wie in Fig. 2 gezeigt, derart mit Ausnehmungen versehen sein dass die Austrittsmündung der Umfangsfläche der Abzugs­walzen 6 angepasst ist.
• Im weiteren kann, wie in Fig. 4 gezeigt, das Führungs­rohr als InJektorführungsrohr l5.l gestaltet werden, indem Einblasöffnungen l6 und l7 vorgesehen werden, welche einem durch diese Oeffnungen geführten Luftstrom eine Kraftkomponente in Garnabzugsrichtung Z verleihen. Der genannte Luftstrom wird dabei durch einen im Ueber­druck stehenden, ringförmigen, um diese Einblasöffnun­gen l6 und l7 herum vorgesehenen Druckraum l8 erzeugt. Der Druckraum l8 selbst wird über eine Verbindungsboh­rung l9 von einem nicht gezeigten Druckluftsystem ge­speist, von welchem ein Anschlussrohr 20 das letzte Glied ist. Das Anschlussrohr 20 ist fest mit einem die Druckkammer l8 und die Verbindungsbohrung l9 beinhal­tenden Druckgehäuse 2l verbunden.
• Das Druckgehäuse 2l seinerseits dient zur festen Auf­nahme des Injektorführungsrohres l5.l und dichtet den Druckraum l8 gegenüber der Atmosphäre ab.
• Das Injektorführungsrohr l5.l hat deshalb gegenüber dem Führungsrohr l5 den Vorteil, beim Anspinnen den vorge­nannten Wickel l2 positiv in den konvergierenden Raum der Abzugswalzen 6 zu fördern.
• Beim Verlassen der Abzugswalzen 6 wird der Wickel l2, wie in Fig. 6 und 7 gezeigt, von der Saugvorrichtung l3 erfasst und eingesaugt.
• Das anschliessend ebenfalls eingesaugte Garn 5 (siehe Fig. 7) wird mittels dieser Saugvorrichtung l3 an die weiteren, zur Spinnmaschine (nicht gezeigt) gehörenden, hier jedoch nicht weiter erwähnten Elemente geführt.
• Sobald der Wickel von der Absaugvorrichtung l3 erfasst wird, werden der Luftstrom im Blaskanal 8 sowie der Luftstrom im Injektorführungsrohr l5.l unterbrochen.
• Der vorgenannte Anspinnvorgang kann mit voller Produk­tionsgeschwindigkeit durchgeführt werden, so dass das von den Abzugswalzen abgelieferte Garn dem zu produzie­renden Garn entspricht.
• Es versteht sich. dass das beschriebene Verfahren auch mit Friktionsspinnvorrichtungen durchgeführt werden kann, welche anstelle von Friktionsspinntrommeln eine Friktionsspinnscheibe aufweisen, auf welche die Fasern gefördert werden und von welcher das Garn in einer Garn­bildungsstelle gebildet und von dieser durch Abzugs­walzen abgezogen wird. Eine solche Vorrichtung ist bei­spielsweise in der bereits früher erwähnten englischen Patentschrift Nr. l23l8l90 gezeigt und beschrieben.
• Ebenso ist es möglich, anstelle einer Friktionsspinn­trommel oder -scheibe ein entsprechend perforiertes Band zu verwenden, auf welches die Fasern an einer senk­recht zur Bandbewegung liegenden Garnbildungsstelle ge­liefert werden, um dadurch ein Garn zu produzieren.
• Eine solche Vorrichtung mit einem genannten Band ist beispielsweise in der französischen Patentanmeldung Nr. 2480799 gezeigt.
• Im weiteren kann anstelle der Saugvorrichtung l3 auch eine mechanische Aufnahmevorrichtung (nicht gezeigt) verwendet werden. Die Aufnahmevorrichtung muss ledig­lich in der Lage sein, den Wickel l2 und das darauf folgende Garn 5 mit Produktionsgeschwindigkeit in der genannten Weise aufnehmen zu können.
• Ausserdem hat es sich herausgestellt, dass die Wirkung eines vom Blaskanal 8 abgegebenen Luftstromes von vor­gebener Intensität, welcher einerseits in der Lage ist, einen Wickel l2 von vorgegebener Grösse zu erfas­sen und gegen die Abzugswalzen 6 zu fördern, erst dann zum Tragen kommt, wenn der Wickel l2 eine dazu genügen­de Grösse erreicht hat, wobei diese Grösse empirisch festgestellt werden muss.
• Daraus kann abgeleitet werden, dass der Luftstrom aus dem Blaskanal 8 auch vor oder gleichzeitig mit dem Fördern von Fasern ll auf die Friktionsspinntrommel 3 beginnen kann.
• Im weiteren wurde festgestellt, dass der genannte Luft­strom keinen negativen Einfluss auf das nach dem An­spinnen erzeugte Garn hat.
• Dementsprechend kann die Reihenfolge betreffend Beginn der Faserförderung und Einsatz des genannten Luftstro­mes resp. das Beibehalten oder Ausschalten des Luft­stromes nach dem Anspinnen gewählt werden.
• Vorteilhafterweise wird die Reihenfolge so gewählt, dass zuerst die Fasern ll angeliefert und der genann­te Luftstrom erst nach Erhalt eines Wickels l2 von ge­wünschter resp. vorgegebener Grösse eingeschaltet wird.
• Im weiteren kann das Einschalten des Luftstromes vor dem Anliefern der Fasern ll benutzt werden, um damit die Oberfläche der Friktionsspinntrommel 3 und der Gegenwalze 4 bei Bedarf zu reinigen. Dabei kann dieser reinigende Luftstrom, entsprechend dem früher Genann ten, wahlweise vor dem Anliefern der Fasern ll beibe halten oder davor abgestellt werden.
• In Fig. 2 ist mit der strichpunktierten Linie L die mittlere Strömungslinie des im Blaskanal geführten Luftstromes angedeutet und mit dem Winkelα gezeigt, dass diese Strömungslinie L derart geneigt zum Garn­ende 5.l steht, dass der genannte Luftstrom dadurch eine gegen das Abzugswalzenpaar 6 gerichtete, auf den Wickel l2 einwirkende Kraftkomponente R erzeugt. Der Winkelα wird dabei mit Vorteil kleiner als 45 Grad gewählt.

Claims (10)

1. Verfahren zum Anspinnen eines Garnes (5) an einer Friktionsspinnvorrichtung, in welcher frei flie­gende Fasern (ll) in einem Faserförderkanal (2) auf eine Friktionsspinnfläche eines Friktions spinnmittels (3, 4) abgegeben und auf dieser Friktionsspinnfläche zu einer Garnbildungsstelle (7) gefördert werden, ab welcher ein Garn (5) durch Garnabzugsmittel (6) abgezogen wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass beim Anspinnen

a) Fasern (ll) an die Garnbildungsstelle (7) gefördert und zu einem Wickel (l2) von im wesentlichen vorgegebener Grösse gedreht werden, daß

b) der Wickel (l2) durch einen Luftstrom gegen das Garnabzugsmittel (6) gefördert wird und daß

c) anschliessend der Wickel (l2) und im Anschluss daran das Garn (5) nach dem Garn­abzugsmittel (6) durch ein Garnaufnahmemit­tel erfasst wird.

2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeich­net, dass Fasern (ll) zum Bilden des Wickels (l2) erst nach einer vorgegebenen Zeit nach dem Er­zeugen des genannten Luftstromes an die Garn­bildungsstelle (7) gefördert werden.

3. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeich­net, dass Fasern (ll) zum Bilden des Wickels (l2) gleichzeitig mit dem Erzeugen des genannten Luft­stromes an die Garnbildungsstelle (7) gefördert werden.

4. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeich­net, dass der genannte Luftstrom erst nach einer vorgegebenen Zeit, nachdem die Förderung der Fasern (ll) an die Garnbildungsstelle (7) einge­leitet wurde, erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­net, dass der genannte Luftstrom vor dem Fördern der Fasern (ll) für das Reinigen der Friktions­spinntrommeln (3, 4) verwendet und zweckmäßig anschließend wieder ausgeschaltet wird.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum Luft­strom um den Wickel (l2) aus der Garnbildungsstelle (7) zu fördern, noch ein zweiter, den Wickel (l2) zwischen der Garnbildungsstelle (7) und dem Garn­abzugsmittel (6) fördernder Luftstrom vorgesehen ist, wobei zweckmäßig die Intensität der beiden Luftströme einstellbar ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche l bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Luftstrom, nach­dem der Wickel (l2) gegen das Garnabzugsmittel (6) gefördert wurde, unterbrochen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Luftstrom, nachdem der Wickel gegen das Garnabzugsmittel (6) gefördert wurde, unterbrochen wird.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anspinnen bei Produktionsgeschwindigkeit der Friktionsspinn­vorrichtung geschieht.

l0. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Strömungs­linie (L) mit einem Winkel (α) kleiner als 45 ° zum Garnende (5.l) steht, so dass dieser Luftstrom eine Kraftkomponente erzeugt, welche den Wickel (l2) gegen das Garnabzugsmittel fördert.

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