EP0415295B1 - Verfahren zum Falschdrahtspinnen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

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EP0415295B1
EP0415295B1 EP19900116320 EP90116320A EP0415295B1 EP 0415295 B1 EP0415295 B1 EP 0415295B1 EP 19900116320 EP19900116320 EP 19900116320 EP 90116320 A EP90116320 A EP 90116320A EP 0415295 B1 EP0415295 B1 EP 0415295B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spinning
twisting element
draft
sliver
rollers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP19900116320
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English (en)
French (fr)
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EP0415295A1 (de
Inventor
Herbert Dr. Stalder
Rolf Binder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
Publication of EP0415295A1 publication Critical patent/EP0415295A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0415295B1 publication Critical patent/EP0415295B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00—Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/11—Spinning by false-twisting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H54/00—Winding, coiling, or depositing filamentary material
    • B65H54/02—Winding and traversing material on to reels, bobbins, tubes, or like package cores or formers
    • B65H54/026—Doubling winders, i.e. for winding two or more parallel yarns on a bobbin, e.g. in preparation for twisting or weaving
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the invention relates to a method for false wire spinning of a spinning master fed as a single sliver by means of a drafting device, at least one mechanical swirl device and a pair of take-off rollers and a device for carrying out the method.
  • the cladding fibers must be separated from the core fibers, that is to say at least to a certain extent, so that the cladding fibers can be rotated around the rotated core at a gradient angle that deviates from the pitch angle of the core.
  • the separation or separation of the sheath fibers from the core fibers is always at least partially from those Conditions in the swirl generation zone dependent. This statement is explained in more detail below in the description of the figures and in connection with various variants of the false wire spinning process.
  • the object of the invention is to provide a method and a device with which a more uniform yarn can be produced. This object becomes clearer in connection with the following description of the prior art.
  • sheath fibers are wound around the wrongly twisted core in such a way that when the false twist is subsequently removed, the sheath fibers at least partially get a real twist. All known methods to achieve this goal are based on a single principle:
  • a sheath fiber is connected to the rotating thread at one end and braked at another point, so that the rotation of the thread leads to a wrapping of the sheath fiber around the wrongly rotated core. All variants of this method are suitable for use in the new spinning process.
  • FIG. 1 shows an air spinning process according to US-A-4 124 972.
  • this document is expressly declared to be part of the present application.
  • reference numeral 10 indicates the nip line of a pair of delivery rollers of a drafting system, not shown, whereby fiber material 12 is delivered to a spinning device 14.
  • the spinning device 14 comprises a guide part 16, a throttle part 18 and a swirl generating part 20.
  • the part 20 is provided with air nozzles, not shown, in order to generate a rotating air flow in the swirl chamber 22, so that the fiber structure 24 in the guide part 16 is rotated about its own longitudinal axis . After the twist chamber 22, the rotation of the fibers is largely canceled again according to the false twist principle in order to form an essentially untwisted yarn core.
  • Part of the core twist is transferred to the sheath fibers, which loop around the incorrectly twisted fiber structure 24 in parts 16 and 20 with a pitch angle that deviates from the pitch angle of the core fibers.
  • these sheath fibers continue to wrap around the core fibers and determine the strength of the finished spun yarn 26, which is drawn off by a pair of take-off rollers 28.
  • the fiber material 12 supplied by the drafting system consists in the clamping line 10 of an essentially parallelized sliver without great cohesion.
  • the fibers must be combined into a solidified fiber structure within the spinning triangle 30 by propagating the rotation of the wrongly rotated core. This structure must have sufficient strength to withstand the spinning tension.
  • the conditions in the spinning triangle 30 are explained in more detail below in connection with FIG. 3.
  • the spinning conditions in a further variant of the air spinning process will be explained with reference to FIG. 2, but elements which act essentially identically have been provided with the same reference numerals as in FIG. 1.
  • FIG. 2 corresponds to the description of FIG. 5 of US reissue patent 31,705. That in the clamping line 10 of the drafting system, not shown existing fiber material 12 is combined into a fiber structure 24A by propagation of the rotation of the incorrectly rotated core. The rotation of the core is generated in a swirl device 32 with air nozzles (not shown) and a swirl chamber 34. However, the system differs considerably from the system according to FIG. 1 in that a second swirl generator 36 with air nozzles (not shown) and a swirl chamber 38 is present between the swirl generator 32 and the drafting system.
  • the swirl generator 36 produces a rotation opposite to the action of the swirl generator 32, which, according to US reissue patent 31 705, prevents the full rotation of the core from propagating into the spinning triangle and loosens the fiber structure with the corresponding production of sheath fibers.
  • This effect of the swirl generator 36 is to be caused by balloon formation in the swirl chamber 38, for which purpose the openings and outlets 40 and 42 of the chamber 38 have to be narrowed to form nodes of the balloon. Whether this explanation of the effect of the swirl generator 36 is exactly correct can be left open here.
  • the conditions in the swirl chambers 22 and 34 are initially explained in more detail.
  • the swirl chambers according to US-A-4 124 972 and US-RE-31 705 are not identical to one another and are accordingly not provided with the same reference symbols here. In one respect, however, they must work in the same way, namely in the formation of a spiral in the yarn 26 and 26a between the swirl chamber and the pair of take-off rolls 28. Without this spiral formation, no rotation of the yarn core and therefore no propagation of the core twist up to the spinning triangle 30 is produced.
  • FIG. 3A shows the Guide part 16 of the spinning device, the clamping line 10, the fiber material 12 and the spinning triangle 30.
  • part 16 has been omitted, but continues to show the same spinning system at different times. It can be assumed that the drafting system delivers fibers over a certain width S of the clamping line 10. Most of the fibers 12 are incorporated into the wrongly rotated core within the spinning triangle 30.
  • the tail of the fiber F is either pushed into the spinning triangle 30 and integrated in the core (FIG. 3D) or only released by the clamping line 10.
  • edge fiber F If the edge fiber F is not too short and therefore is not released too quickly by the clamping line 10, the tensile force exerted on the fiber F leads to a displacement of the structure 24 from the original central position in relation to the delivery width S (FIG. 3A) in one direction against the still bound end of the edge fiber F ( Figures 3C and 3D). This leads to the asymmetry of the spinning triangle 30, which can be clearly seen in FIG. 3D. This asymmetry results in conditions in the spinning triangle which are suitable for producing an edge fiber R at the left end of the delivery width S (FIG. 3D). In a method according to US-A-4 124 972, the structure 24 therefore oscillates from side to side of the delivery width S (FIG. 3E).
  • This oscillation or pendulum movement P plays an essential role in the production of edge fibers in such a process. However, it is dependent on a lower voltage in the structure 24. The pulling force exerted on the yarn 26 by the pair of draw rollers 28 must not exceed a certain value without affecting the conditions in or around the spinning triangle.
  • the free fiber length is stretched by friction on the walls of the channel.
  • an air vortex is generated through the bores 38 in the swirl generator 36, which swings over the free end of the edge fibers RF 'in the thread running direction, and then winds around the rotating core in the opposite direction of rotation.
  • there are stable conditions in the spinning triangle 30 that can remain symmetrical. These conditions are brought about by the narrowed mouth 40 and its proximity to the tip of the spinning triangle 30.
  • a spinning device 50 essentially consists of a drafting device 51, a guide element 55, a mechanical swirl element 58 and a pair of draw-off rollers 59.
  • the drafting device 51 consists of a pair of draw-in rollers 52, an apron drafting device 53 and a pair of delivery rollers 54.
  • FIG. 5 contains the guide element 55 a nozzle 55A with a funnel-shaped inlet and a nozzle channel 56. Just before the outlet of the funnel-shaped inlet, transverse bores 57A are arranged which are connected to a vacuum source (not shown) for suction.
  • Tangential bores 57B are provided behind the mouth or throttle point 56A of the nozzle channel 56.
  • the mechanical swirl member 58 consists of two disks 58A, which are arranged in parallel planes with an overlapping area and can be driven in opposite directions, so that the continuous sliver undergoes rotation by friction in the hatched area and is spun into a yarn 61.
  • the guide element 55 of the spinning device 50 includes a nozzle 55B with a continuous, continuous nozzle channel 56 and bores 57B opening tangentially therein, which form an obtuse angle with the thread running direction.
  • the mechanical swirl member 58 here consists of two belts 58B which move in opposite directions.
  • the belts 58B are endless and driven on two rollers, not shown.
  • the continuous sliver receives a rotational movement and a pull.
  • the main delays in the actual spinning zone are the delay ⁇ 1, that is, the ratio of the throughput speed V L of the sliver 60 on the delivery roller pair 54 of the drafting device 51 and the speed V D on the mechanical swirl member 58, and the delay ⁇ 2 means the ratio of the speed V L and the speed V A of the yarn 61 on the pair of draw-off rollers 59.
  • the ratio of the two delays ⁇ 1: ⁇ 2 is now chosen so that a high spinning tension between the nip line of the delivery rollers 54 and the mechanical twist element 58 is achieved.
  • This high spinning tension prevents the spinning triangle 30 of the sliver 60 from oscillating no longer or at least insignificantly along the nip line of the delivery roller pair 54 (FIG. 7).
  • the formation of a locally stable spinning triangle has the advantage that it affects the Stability of the spinning conditions are clearly predictable.
  • Fibers F1 and F2 which are supplied outside this length SD, serve as edge fibers, that is to say as sheath or wrapping fibers.
  • the distance between the mouth of the nozzle channel 56 of the guide element 55 and the clamping line 10 is 60 to 75%, preferably 68 to 72%, of the average fiber length of the fiber sliver to be spun.
  • the warp ⁇ 1 is advantageously greater than 1, the warp ⁇ 2 is set about 1, so that a spinning tension of at least 1.5 cN-tex is established.
  • the size and shape of the spinning triangle 30 (FIG. 7) is determined by the spinning tension (thread tension), but the number of edge fibers can be determined independently via the total delivery width B set by the drafting system.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Falschdrahtspinnen einer als ein einziges Faserband zugeführten Spinnvorlage mittels eines Streckwerkes, mindestens eines mechanischen Drallgebers und eines Abzugwalzenpaares und einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • In einem solchen Verfahren müssen die Mantelfasern von den Kernfasern ausgesondert werden, das heisst mindestens bis zu einem gewissen Grad, sodass die Mantelfasern um den gedrehten Kern mit einem vom Steigungswinkel des Kern abweichenden Steigungswinkel gedreht werden können. In den bislang bekannten Spinnverfahren dieser Art, die aus einem Uebersichtsartikel von Prof. Hans W. Krause im Melliand-Textilberichte 1/1987, Seiten 7-11, bekannt sind, ist die Trennung oder Aussonderung der Mantelfasern von den Kernfasern immer mindestens teilweise von den Bedingungen in der Drallerzeugungszone abhängig. Diese Aussage wird nachstehend in der Beschreibung der Figuren und im Zusammenhang mit verschiedenen Varianten des Falschdrahtspinnverfahrens näher erläutert.
  • Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben mit denen ein qualitativ gleichmässigeres Garn erzeugt werden kann. Diese Aufgabe wird deutlicher im Zusammenhang mit der nachfolgenden Beschreibung zum Stand der Technik.
  • Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 3. Da erfindungsgemäss ein stabiles Spinndreieck erhalten wird, das heisst, dass das Spinndreieck kaum entlang der Klemmlinie des Lieferwalzenpaares wandern wird, kann die Menge an Mantelfasern von der Speisung bestimmt werden, ohne eine wesentliche Beeinflussung durch die Drallerzeugung.
  • Es ist wichtig, dass bei solchen Verfahren die Mantelfasern um den falsch gedrehten Kern gewunden werden und zwar derart, dass bei der nachfolgenden Aufhebung des Falschdralls die Mantelfasern mindestens teilweise eine echte Drehung erhalten. Alle bislang bekannten Methoden zur Erreichung dieses Ziels, beruhen auf einem einzigen Prinzip:
  • Eine Mantelfaser wird an einem Ende mit dem drehenden Faden verbunden und an einer anderen Stelle gebremst, sodass die Drehung des Fadens zu einer Umschlingung der Mantelfaser um den falsch gedrehten Kern führt. Alle Varianten dieser Methode sind zur Anwendung in dem neuen Spinnverfahren geeignet.
  • Zunächst werden die bekannten Spinnverfahren nach dem Stand der Technik anhand der folgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung zur Erklärung der Verhältnisse in einem ersten Falschdrallspinnverfahren,
    Figur 2
    eine entsprechende schematische Darstellung der Verhältnisse in einem zweiten bekannten Falschdrallspinnverfahren,
    Figur 3
    eine Reihe von Skizzen (Figur 3A bis 3E) zur Erklärung der Faseranlagerung in einem Verfahren gemäss Figur 1, und
    Figur 4
    eine Reihe von Skizzen (Figur 4A bis 4B) zur Erklärung der Faseranlagerung in einem Verfahren gemäss Figur 2.
  • In Figur 1 ist ein Luftspinnverfahren dargestellt nach US-A-4 124 972. Um eine ungebührliche Länge der Beschreibung zu verhindern, wird diese Schrift ausdrücklich zum Bestandteil der vorliegenden Anmeldung erklärt.
  • In Figur 1 deutet das Bezugszeichen 10 auf die Klemmlinie eines Lieferwalzenpaares eines nicht gezeigten Streckwerkes, wodurch Fasermaterial 12 an eine Spinnvorrichtung 14 geliefert wird. Die Spinnvorrichtung 14 umfasst einen Führungsteil 16, einen Drosselteil 18 und einen Drallerzeugungsteil 20. Der Teil 20 ist mit nicht gezeigten Luftdüsen versehen, um eine rotierende Luftströmung in der Drallkammer 22 zu erzeugen, sodass das Fasergebilde 24 im Führungsteil 16 um die eigene Längsachse gedreht wird. Nach der Drallkammer 22 wird die Drehung der Fasern nach dem Falschdrallprinzip grösstenteils wieder aufgehoben, um einen im wesentlichen unverdrehten Garnkern zu bilden. Dabei wird ein Teil der Kerndrehung an die Mantelfasern übertragen, die das falsch gedrehte Fasergebilde 24 im Teil 16 und 20 mit einem vom Steigungswinkel der Kernfasern abweichenden Steigungswinkel umschlingen. Nach den Abzugswalzen 28 umschlingen diese Mantelfasern weiterhin die Kernfasern und bestimmen dabei die Festigkeit des fertig besponnenen Garns 26, welches durch ein Abzugswalzenpaar 28 abgezogen wird.
  • Das vom Streckwerk gelieferte Fasermaterial 12 besteht in der Klemmlinie 10 aus einem im wesentlichen parallelisierten Faserband ohne grossen Zusammenhalt. Die Fasern müssen innerhalb des Spinndreiecks 30 durch Fortpflanzung der Drehung des falsch gedrehten Kerns zu einem verfestigten Fasergebilde zusammengefasst werden. Dieses Gebilde muss eine ausreichende Festigkeit aufweisen, um der Spinnspannung widerstehen zu können. Die Verhältnisse im Spinndreieck 30 werden nachfolgend in Zusammenhang mit Figur 3 näher erläutert. Vorerst werden die Spinnverhältnisse in einer weiteren Variante des Luftspinnverfahrens anhand von Figur 2 erklärt, wobei aber Elemente die im wesentlichen gleich wirken mit denselben Bezugszeichen wie in Figur 1 versehen worden sind.
  • Das in Figur 2 dargestellte Verfahren entspricht der Beschreibung der Figur 5 des US-Reissue Patents 31 705. Das in der Klemmlinie 10 des nicht gezeigten Streckwerkes vorhandene Fasermaterial 12 wird durch Fortpflanzung der Drehung des falsch gedrehten Kerns zu einem Fasergebilde 24A zusammengefasst. Die Drehung des Kerns wird in einer Drallvorrichtung 32 mit nicht gezeigten Luftdüsen und einer Drallkammer 34 erzeugt. Das System weicht aber erheblich vom System gemäss Figur 1 ab, indem zwischen dem Drallgeber 32 und dem Streckwerk ein zweiter Drallgeber 36 mit nicht gezeigten Luftdüsen und einer Drallkammer 38 vorhanden ist. Der Drallgeber 36 erzeugt eine der Wirkung vom Drallgeber 32 entgegengesetzte Drehung, was laut US-Reissue Patent 31 705 zu Verhinderung der Fortpflanzung der vollen Drehung des Kerns bis ins Spinndreieck und zur Lockerung des Fasergebildes mit entsprechender Erzeugung von Mantelfasern führt. Diese Wirkung des Drallgebers 36 soll durch Ballonbildung in der Drallkammer 38 hervorgerufen werden, wozu die Ein- und Ausmündungen 40 und 42 der Kammer 38 zur Bildung von Knotenpunkten des Ballons eingeengt werden müssen. Ob diese Erklärung der Wirkung des Drallgebers 36 genau richtig sei, kann hier dahingestellt werden. Es werden vorerst die Verhältnisse in den Drallkammern 22 und 34 näher erläutert.
  • Die Drallkammern gemäss US-A-4 124 972 und US-RE-31 705 sind nicht miteinander identisch und sind dementsprechend hier nicht mit denselben Bezugszeichen versehen. In einer Hinsicht müssen sie jedoch gleich arbeiten, nämlich in der Bildung eines Spirales im Garn 26 und 26a zwischen der Drallkammer und dem Abzugswalzenpaar 28. Ohne diese Spiralbildung wird keine Rotation des Garnkernes und deshalb keine Fortpflanzung der Kerndrehung bis zum Spinndreieck 30 erzeugt.
  • Um die erwähnte Spiralbildung zu ermöglichen, ist es zwingend notwendig, die Spannung im Fasergebilde zwischen der Klemmlinie 10 und dem Abzugswalzenpaar 28 zu begrenzen. Diese Tatsache ist relativ früh erkannt worden, siehe zum Beispiel DE-A-20 42 387. Bei neueren Spinnverfahren nach dem Prinzip des Falschdrahtspinnens sind die pneumatischen Drallgeber durch mechanische Drallgeber ersetzt worden, siehe zum Beispiel DE-A-34 37 343 und DE-36 39 031.
  • In solchen Verfahren ist es nicht notwendig, die Spannung im Fasergebilde, das heisst der Gesamtverzug, zur Erzeugung der Kerndrehung zu begrenzen. Beide Verfahren aber verlangen weiterhin die Ballonbildung des Hauptdrallgebers in Spinnrichtung. Dies ist auch nur mit begrenzter Spannung im Fasergebilde möglich und erfordert die vorerwähnte Einengung der Einmündung des dem Streckwerk nachfolgenden Drallgebers, damit der Ballon dort einen Knotenpunkt bildet.
  • Um die Auswirkungen der beschriebenen Verhältnisse zu erklären, wird nun anhand der Figur 3 die Anlagerung der Mantelfasern am Kern in einem System gemäss Figur 1 erklärt und nachfolgend anhand der Figur 4 die Faseranlagerung in einem System gemäss Figur 2. Die Skizze in Figur 3A zeigt den Führungsteil 16 der Spinnvorrichtung, die Klemmlinie 10, das Fasermaterial 12 und das Spinndreieck 30. In den Figuren 3B bis 3E ist der Teil 16 weggelassen worden, zeigen aber weiter dasselbe Spinnsystem zu verschiedenen Zeitpunkten. Es kann angenommen werden, dass das Streckwerk Fasern über eine bestimmte Breite S der Klemmlinie 10 liefert. Die meisten Fasern 12 werden innerhalb des Spinndreiecks 30 in den falsch gedrehten Kern eingebunden. Es wird zur weiteren Erklärung angenommen, dass eine Randfaser am rechten Ende der Lieferbreite S von dar Klemmlinie 10 das Spinndreieck verlässt. Diese Faser F wird durch die Saugwirkung der Luftströmungen L in die Mündung des Führungsteils 16 hineingesogen. Teil 16 ist derart ausgebildet, dass der Kopf K dieser Faser F an den falsch gedrehten Kern in Spinnrichtung vom Spinndreieck geführt wird. Der Kopf K wird dann vom drehenden Fasergebilde erfasst (Figur 3B) und beginnt das Fasergebilde zu umwinden. Wie aus US-A-412 49 72 noch deutlicher entnommen werden kann, bleibt das andere Ende dieser Mantelfaser vorläufig in der Klemmlinie 10 geklemmt. Der noch nicht erfasste Teil der Randfaser F wandert daher gegen die Spinnrichtung zum Spinndreieck 30 hin (Figur 3C). Dieses Vorgehen ergibt den erwünschten Unterschied zwischen den Steigungswinkeln der Kernfasern und den Umwinde- oder Mantelfasern. Die Drehung des Kerns ist absichtlich in Figur 3 zur besseren Darstellung des Umwindevorgehens unterdrückt worden.
  • Schlussendlich wird der Schwanz der Faser F entweder in das Spinndreieck 30 gedrängt und im Kern eingebunden (Figur 3D) oder bloss von der Klemmlinie 10 freigegeben.
  • Wenn die Randfaser F nicht zu kurz ist, und daher nicht zu schnell von der Klemmlinie 10 freigegeben wird, führt die auf die Faser F ausgeübte Zugkraft zu einer Verschiebung des Gebildes 24 aus der ursprünglichen Zentrallage gegenüber der Lieferbreite S (Figur 3A) in eine Richtung gegen das noch eingebundene Ende der Randfaser F (Figuren 3C und 3D). Dies führt zur Asymmetrie des Spinndreiecks 30, die in Figur 3D deutlich zu sehen ist. Diese Asymmetrie ergibt Verhältnisse im Spinndreieck, die zur Erzeugung einer Randfaser R am linken Ende der Lieferbreite S geeignet sind (Figur 3D). Bei einem Verfahren gemäss US-A-4 124 972 oszilliert das Gebilde 24 daher von Seite zu Seite der Lieferbreite S (Figur 3E). Diese Oszillation oder Pendelbewegung P spielt bei der Erzeugung von Randfasern in einem solchen Verfahren eine wesentliche Rolle. Sie ist aber von einer niedrigeren Spannung im Gebilde 24 abhängig. Die vom Abzugswalzenpaar 28 auf das Garn 26 ausgeübte Zugkraft darf einen bestimmten Wert nicht übersteigen, ohne die Verhältnisse in oder um das Spinndreieck zu beeinträchtigen.
  • Die Verhältnisse in einem System gemäss Figur 2 sind offensichtlich anders, da die Einengung 40 beim Einlauf in den Drallgeber 36 eine Pendelbewegung der Spitze des Spinndreiecks 30 in diesem Fall verhindert. Weiter können in einem solchen System keine freien Kopfenden der Randfasern an dem drehenden Kern herangeführt werden. In einem System nach Figur 2 muss der Schwanz einer Randfaser RF (Figur 4A) von vornherein im Spinndreieck 30 gefasst und im Kern eingebunden sein (sonst geht diese Faser bei der Freigabe von der Klemmlinie 10 als Flug für das Spinnen verloren). Das Kopfende K dieser Randfaser RF muss nun durch die Translationsbewegung vom Gebilde 24A in Richtung des Abzuges in den Drallgeber 36 nachgeschleppt werden (Figur 4B). Innerhalb des Drallgebers 36 wird die freie Faserlänge durch Reibung an den Wänden des Kanals gestreckt. Mittels Druckluft wird durch die Bohrungen 38 im Drallgeber 36 ein Luftwirbel erzeugt, welcher das freie Ende der Randfasern RF′ in die Fadenlaufrichtung umklappt, und dann um den drehenden Kern in entgegengesetzter Drehrichtung umwindet. In einem solchen Fall herrschen stabile Verhältnisse im Spinndreieck 30, dass damit symmetrisch bleiben kann. Diese Verhältnisse werden durch die eingeengte Mündung 40 und ihre Nähe zur Spitze des Spinndreiecks 30 herbeigeführt.
  • Die Erfindung wird nun anhand der in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellten Beispiele näher erläutert. Dabei zeigt:
    • Figur 5
    eine erste Vorrichtung zur Durchführung des neuen Spinnverfahrens,
    Figur 6
    eine zweite Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, und
    Figur 7
    eine Skizze zur Darstellung der Verhältnisse im Spinndreieck nach dem neuen Spinnverfahren.
  • In den Figuren 5 und 6 wurden weitgehend dieselben Bezugszeichen verwendet für dieselben Elemente. Eine Spinnvorrichtung 50 besteht im wesentlichen aus einem Streckwerk 51, einem Führungselement 55, einem mechanischen Drallorgan 58 und einem Abzugswalzenpaar 59. Das Streckwerk 51 besteht dabei aus einem Einzugswalzenpaar 52, einem Riemchenstreckwerk 53 und einem Lieferwalzenpaar 54. In Figur 5 beinhaltet das Führungselement 55 eine Düse 55A mit einem trichterförmigen Einlauf und einem Düsenkanal 56. Knapp vor dem Auslauf des trichterförmigen Einlaufs sind Querbohrungen 57A angeordnet, die zur Absaugung mit einer nicht dargestellten Unterdruckquelle verbunden sind. Hinter der Mündung oder Drosselstelle 56A des Düsenkanals 56 sind Tangentialbohrungen 57B vorgesehen. Das mechanische Drallorgan 58 besteht aus zwei Scheiben 58A, welche in parallelen Ebenen mit einem überlappenden Bereich angeordnet sind, und gegenläufig drehantreibbar sind, sodass das durchgehende Faserband durch Reibung in dem schraffierten Bereich eine Drehung erfahrt und zu einem Garn 61 gesponnen wird. In Figur 6 beinhaltet das Führungselement 55 der Spinnvorrichtung 50 eine Düse 55B mit einem durchgehenden stetigen Düsenkanal 56 und tangential darin einmündende Bohrungen 57B, die einen stumpfen Winkel mit der Fadenlaufrichtung bilden.
  • Das mechanische Drallorgan 58 besteht hier aus zwei gegenläufig zueinander bewegten Riemen 58B. Die Riemen 58B sind endlos und auf zwei nicht dargestellten Walzen angetrieben. In der schraffiert dargestellten Reibungszone erhält das durchlaufende Faserband eine Drehbewegung und einen Zug. Die wesentlichen Verzüge in der eigentlichen Spinnzone sind der Verzug λ₁ das heisst, das Verhältnis der Durchlaufgeschwindigkeit VL des Faserbandes 60 am Lieferwalzenpaar 54 des Streckwerkes 51 und der Geschwindigkeit VD am mechanischen Drallorgan 58, und der Verzug λ₂ das heisst, das Verhältnis der Geschwindigkeit VL und der Geschwindigkeit VA des Garnes 61 am Abzugswalzenpaar 59. Das Verhältnis der beiden Verzüge λ₁ : λ₂ ist nun so gewählt, dass eine hohe Spinnspannung zwischen der Klemmlinie der Lieferwalzen 54 und dem mechanischen Drallorgan 58 erreicht wird. Diese hohe Spinnspannung verhindert, dass das Spinndreieck 30 des Faserbandes 60 nicht mehr oder zumindest unwesentlich entlang der Klemmlinie des Lieferwalzenpaares 54 hin und her pendeln kann (Figur 7). Die Bildung eines örtlich stabilen Spinndreiecks hat den Vorteil, dass Auswirkungen auf die Stabilität der Spinnverhältnisse klar vorhersehbar sind. Ueber einer Länge SD der Klemmlinie 10 gelangen praktisch alle gelieferten Fasern des Faserbandes 60 in den gedrehten Kern. Fasern F1 und F2, die ausserhalb dieser Länge SD geliefert werden, dienen als Randfasern, das heisst als Mantel oder Umwindefasern. Dabei werden optimale Bedingungen zur Anlagerung der Mantelfasern im Bereich des Spinndreiecks 30 geschaffen. Diese optimalen Verhältnisse sind von der Stapellänge des verwendeten Fasermaterials und vom Verhältnis der Verzüge λ₁ und λ₂ im Spinnsystem abhängig. Es hat sich nämlich bewährt, dass der Abstand zwischen der Mündung des Düsenkanals 56 des Führungselementes 55 und der Klemmlinie 10 60 bis 75%, vorzugsweise 68 bis 72%, der mittleren Faserlänge des zu verspinnenden Faserbandes beträgt. Der Verzug λ₁ ist mit Vorteil grösser als 1, der Verzug λ₂ wird etwa um 1 eingestellt, sodass eine Spinnspannung von mindestens 1,5 cN-tex sich einstellt. Die Grösse und Form des Spinndreiecks 30 (Figur 7) wird von der Spinnspannung (Fadenzugkraft) bestimmt, aber die Anzahl Randfasern kann unabhängig über die vom Streckwerk eingestellte Gesamtlieferbreite B festgelegt werden.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Falschdrahtspinnen einer als ein einziges Faserband (60) zugeführten Spinnvorlage mittels eines Streckwerkes (51), mindestens eines mechanischen Drallgebers (58) und eines Abzugwalzenpaares (59), dadurch gekennzeichnet, dass
    durch eine geeignete Einstellung des ersten Verzuges (λ₁) zwischen dem Streckwerk (51) und dem Drallgeber (58) und des zweiten Verzuges (λ₂) zwischen dem Streckwerk (51) und dem Abzugwalzenpaar (59) eine derart hohe Spinnspannung zwischen der Klemmlinie (10) der letzten Walze (54) des Streckwerkes und dem Drallgeber (58) erreicht wird, dass zumindest im Bereich zwischen der Klemmlinie (10) und einem vor dem Drallgeber angeordneten Faserführungselement (55) eine Schraubenlinienform des falschgedrehten Faserbandes (60) verhindert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verzug (λ₁) grösser als 1 und der zweite Verzug (λ₂) um etwa 1 eingestellt wird, so dass die Spinnspannung mindestens 1,5 cN/tex beträgt.
  3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einem Streckwerk (51), das die Durchlaufgeschwindigkeit (VL) des Faserverbandes (60) am Lieferwalzenpaar (54) bestimmt, und einem mechanischen Drallgeber (58), einem Abzugwalzenpaar (59) und einer drallerzeugenden Düse (55A, 55B) zwischen dem Streckwerk (51) und dem Drallgeber (58), dadurch gekennzeichnet, dass
    mittels des Verhältnisses zwischen der genannten Durchlaufgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit (VD) am Drallgeber (58) einen ersten Verzug (λ₁) und mittels des Verhältnisses zwischen der genannten Durchlaufgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit (VA) am Abzugswalzenpaar (59) einen zweiten Verzug (λ₂) wählbar sind, und dass mittels des ersten Verzuges (λ₁) und des zweiten Verzuges (λ₂) eine derartige Spinnspannung zwischen der Klemmlinie (10) der letzten Walze (54) des Streckwerkes und dem Drallgeber (58) erreichbar ist, dass zumindest im Bereich zwischen der Klemmlinie (10) und der vor dem Drallgeber angeordneten Düse (55) eine Schraubenlinienform des falschgedrehten Faserbandes (60) verhindert wird.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
    die drallerzeugende Düse (55A) einen trichterförmigen Einlauf aufweist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
    am Ende des trichterförmigen Einlaufs eine Drosselstelle (56A) vorgesehen ist, deren Durchmesser wesentlich kleiner ist als der Durchmesser des Längskanals (56) der Düse.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
    die drallerzeugende Düse (55B) einen durchgehend zylindrischen, stetigen Kanal (56) besitzt, in welchem in einem stumpfen Winkel zur Fadenlaufrichtung Tangentialbohrungen (57B) vorgesehen sind.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Abstand zwischen der Mündung des Düsenkanals (56) der drallerzeugende Düse (55A,55B) und der Klemmlinie (10) des letzten Walzenpaares (54) des Streckwerkes 60 bis 75 %, vorzugsweise 68 bis 72 %, der mittleren Faserlänge des zu verspinnenden Faserbandes (60) beträgt.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Drallgeber (58) aus zwei gegenläufigen, in einer Reibzone an einander reibenden Scheiben (58A) besteht, welche in einer im wesentlichen parallel zur Fadenlaufrichtung angeordneten Ebene liegen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Scheiben (58A) aus einem gummielastischen Material, vorzugsweise Polyurethan, bestehen.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Drallgeber (58) aus zwei gekreuzt zueinander und gegenläufig angetriebenen Riemen (58B) besteht, die schräg zur Fadenlaufrichtung angeordnet sind und zwischen deren Kreuzungsflächen das zu verspinnende Faserband (60) durchläuft.
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