EP1560960A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von vorgarnlunte - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung von vorgarnlunte

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EP1560960A1
EP1560960A1 EP03772296A EP03772296A EP1560960A1 EP 1560960 A1 EP1560960 A1 EP 1560960A1 EP 03772296 A EP03772296 A EP 03772296A EP 03772296 A EP03772296 A EP 03772296A EP 1560960 A1 EP1560960 A1 EP 1560960A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fiber structure
fiber
swirl chamber
swirl
sliver
Prior art date
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Granted
Application number
EP03772296A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1560960B1 (de
Inventor
Peter Artzt
Volker Jehle
Sibylle Schmied
Günter Steinbach
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.)
Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Stuttgart
Original Assignee
Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Stuttgart
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Stuttgart filed Critical Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Stuttgart
Publication of EP1560960A1 publication Critical patent/EP1560960A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1560960B1 publication Critical patent/EP1560960B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/11Spinning by false-twisting
    • D01H1/115Spinning by false-twisting using pneumatic means
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H5/00Drafting machines or arrangements ; Threading of roving into drafting machine
    • D01H5/18Drafting machines or arrangements without fallers or like pinned bars
    • D01H5/70Constructional features of drafting elements
    • D01H5/72Fibre-condensing guides

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a roving sliver which is suitable as a template for spinning into a fiber yarn, for example on a ring spinning machine, with a draw frame being warped in a drafting device and this fiber assembly subsequently being twisted before being applied to a sliver Supply coil is wound, as well as a device with which this method can be carried out.
  • the flyer sling used as a template for ring spinning machines is usually made from a drawstring which is drawn on a drafting system, usually a double apron drafting system, and then undergoes a slight rotation so that this fuse can be wound onto a solenoid.
  • the rotation given may only be so high that the cohesion of the fiber structure for winding and unwinding as well as the transport of the bobbins is firm enough so that there are no delays. On the other hand, this rotation must be easily resolved when delayed on ring spinning machines not to impede the delay.
  • the so-called flyer is used as a roving machine to produce the flyer sliver.
  • This pre-spinning machine is equipped with a drafting system and a spindle for winding the flyer sliver onto a solenoid by means of a wing to support the sliver against the centrifugal force caused by the spindle speeds.
  • This flyer is a particularly complicated and expensive machine in the spinning process due to the winding.
  • the usual performance of a flyer is 20-25 meters per minute.
  • this low production cannot be increased with regard to the wind-up system with flyer wings, since a higher speed is limited by the centrifugal force that the wings can withstand.
  • the object of the present invention is to provide a method and a device in which the above-mentioned disadvantages of the conventional pre-spinning process are avoided and nevertheless as a template for the ring spinning machine to create a fiber structure which is refined compared to the draw frame and which fulfills the properties of the conventional flyer sliver.
  • the fiber structure emerging from the drafting system receives an opposite swirl arrangement by air jets in a first and in a second swirl chamber results in only a slight consolidation of the fiber structure, which is sufficient for winding and transport, but when warping on the ring spinning machine can be easily resolved. With this method the production speed can be increased tenfold.
  • the air jets are directed in such a way that, in addition to the swirl effect, suction is also exerted on the fiber structure emerging from the drafting system, as a result of which the fiber structure is transferred into the swirl chamber device without any problems and without loss of fiber.
  • the winding in parallel windings ensures a template, as is already common with the ring spinning machine.
  • a cross winding is preferably produced.
  • the first swirl chamber exerts a lower torque than the second swirl chamber on the fiber structure, so that the fiber structure receives an excess of rotation through the second swirl chamber into the area between the drafting device output roller pair and the first swirl chamber and edge fibers with an open fiber end can split off.
  • the pressure in the first swirl chamber is preferably kept constant and the pressure in the second swirl chamber is changed to match the delivery speed. At a higher delivery speed The pressure in the second swirl chamber is increased in accordance with the higher delivery speed.
  • the winding is favored by a negative distortion to which the fiber structure passing through the swirl chambers is subjected. It has proven to be advantageous both for the winding as well as for the further spinning of the fuse to exert a tension delay on the finished fuse before the winding in order to stretch the winding fibers.
  • An extremely productive device is created in a simple manner by the features of claim 15.
  • the usual sliver compressors in the drafting system are dispensed with, so that the fiber structure can spread sufficiently to form edge fibers. It is essential that a certain distance is maintained between the clamping line of the pair of output rollers and the entrance to the first swirl chamber.
  • the design of the swirl chambers with bores opening tangentially into the through-channel for the fiber structure results in a good swirl effect without the use of rotating parts. It is therefore possible to achieve very high delivery speeds that were previously unknown in roving production.
  • the bores in the first swirl chamber have an angle of inclination with respect to the axis of the through-channel, a suction effect is generated in the direction of the input side of the through-channel, which ensures a good transfer of the fiber structure from the drafting device into the swirl chamber.
  • the same can also be advantageous for the second swirl chamber.
  • the offset of the through-channel of the first swirl chamber transversely to the clamping line of the pair of output rollers results in a kind of swirl stop, so that the spinning triangle is not combined too strongly and the generation of stray edge fibers for winding around the fiber structure is favorably influenced.
  • the speed of the pair of delivery rollers can be adjusted to achieve a specific spinning delay.
  • the winding device expediently generates parallel windings on a spool which is suitable as a template for a ring spinning machine.
  • the start / stop method of claims 39 and / or 41 enables the device to be started up or stopped automatically, for example after a thread break, in a simple manner, without operator intervention and while maintaining the sliver quality.
  • FIG. 2 shows the area of the device according to FIG. 1 with the pair of delivery rollers and the first swirl chamber
  • Figure 4 shows a cross section of the first swirl chamber
  • Figure 5 shows a cross section of the second swirl chamber
  • the fiber structure F is then passed through a pneumatic swirl device which consists of a first swirl chamber 1 and a second swirl chamber 2. From this pneumatic swirl device, the solidified but warpable fiber structure F is drawn off by the delivery roller pair 4 and fed to a winding device 5.
  • Both swirl chambers 1 and 2 each have a through channel 11 and 21, through which the fiber structure F is passed.
  • the through channels 11 and 21 are arranged so that they are aligned with each other.
  • the diameter D of these through-channels 11 and 21 is preferably approximately 1.5 to 4 times the diameter d of the fiber structure F. In this area, all the usual rovings can be produced with a single through-channel size.
  • the diameter D of the through channel 11 or 21 is kept constant over the entire length of the channel.
  • holes 12 open into the through-channel 11 at an inclination angle ⁇ of preferably 45 °.
  • the angle can, however, be in a range from 30 to 60 °, depending on the coordination of the swirl and injector action. Due to the tangential opening of the channels 12, a torque is exerted on the fiber structure F by the air flow. At the same time, the angle of inclination ⁇ creates a suction effect, as a result of which the fibers emerging from the drafting device 3 are sucked into the through-channel 11.
  • the bores 22 in the second swirl chamber 2 are preferably rectangular, i.e.
  • the fiber sliver F emerging from the drafting device 3 is a relatively coarse fiber structure in comparison to yarn production, the lever arm given by the diameter d is large, so that the air flow can exert a large torque on the circumference of the fiber structure F. Ballooning in order to have a crank arm as a point of attack for the air flow for the swirling has proven to be disadvantageous. Balloon formation is avoided by tightly guiding the fiber structure F in the through-channel 11 or 21.
  • the distance A is of decisive importance for the splitting process in the area between the output roller pair 31 and entry into the through channel 11 of the first swirl chamber 1, the size of the distance A being measured according to the fiber length in the fiber structure. Particularly good results could be achieved if this distance A is not greater than the average fiber length, that is the length that 50% of the fibers have. If this condition for the distance A is exceeded, then the roving results in worse values. If the distance A becomes too large, the fiber structure F breaks and the entire process collapses. A smaller distance A has no further disadvantageous effect, but the distance A is limited by the nip of the output roller pair 31. It is important that a clear triangle of spins is formed in this area and that edge fibers FR are split off, which serve to wind around and thereby strengthen the fiber structure.
  • a suitable device for loading Provide mood of the outlet width B of the fiber structure F in the drafting system 3.
  • This can also be a spreading device in order to achieve the width B of the fiber structure F required for the fiber spreading when it emerges from the output roller pair 31.
  • it can also be a limiting device in order to achieve a width B required for the necessary separation of edge fibers FR with simultaneous edge fiber control.
  • This device is to be arranged in the drafting system 3 against the feed direction in front of the pair of exit rollers 31, preferably in front of the main drafting zone.
  • the designs of the two swirl chambers 1 and 2 shown in FIGS. 2 and 3 have proven to be extremely advantageous in terms of manufacture and function.
  • the first swirl chamber consists of a cylindrical outer part 1, into which an inner cylinder 14 is inserted against a stop 16.
  • the outer cylinder 1 has a recess 15 on its inner circumference, which serves as an air duct for the compressed air entering through the opening 13.
  • This inner cylinder 14 carries the nozzles 12, which are connected to the annular channel formed by the recess 15.
  • different inner cylinders 14 can be used for the same swirl chamber 1, which differ in the number and position of the nozzles 12 or also in the diameter of the through-channel 11. Sealing is carried out in a simple manner by means of two O-ring seals 17.
  • the nozzles 12 are inserted or screwed into the inner cylinder 14. After insertion of this inner cylinder 14 into the outer cylinder 1, the nozzle 12 is fixed in its position, likewise by the stop 16, against which the inner cylinder 14 is pushed. This ensures that the nozzle 12 and the mouth of the through-channel 12 are positioned relative to the pair of output rollers 31 of the drafting system 3.
  • the swirl chamber also consists of a cylindrical outer part with a recess 25 on the inner circumference and a continuously cylindrical inner cylinder 24 inserted into this outer cylinder 2, into which the nozzle bores 22 are inserted.
  • various inner cylinders 24 can be inserted without changing the swirl chamber 2 itself.
  • the air supply 23 into the swirl chamber 2 connects the nozzle bores 22 to the compressed air supply 23 via the ring channel formed by the recess 25, regardless of their number. Sealing is also carried out here by means of O-ring seals 27. Guiding the swirl chambers is not only easy with regard to their precise manufacture. Depending on the technological requirements, different inserts with different diameters of the through-channel 11 or 21 and nozzle bores 12 or 22 can also be used.
  • the second swirl chamber 2 is followed by a pair of delivery rollers 4, which feeds the finished fiber sliver to a winding device 5.
  • a sliver guide can be provided, which is expediently tubular.
  • balloon formation should be avoided as far as possible, since these have a disadvantageous effect on the roving produced, e.g. can lead to uncontrolled incorrect warping or flinging of edge fibers FR and thus flight formation. Therefore, the free lengths between the swirl chambers 1 and 2 and the sliver guide should be kept as small as possible. However, these distances are necessary for the removal of the air emerging from the through channels 12 and 22.
  • this sliver guide can be funnel-shaped on the side facing the second swirl chamber 2.
  • This sliver guide also has the task of introducing the finished roving into the draw-off roller pair 4. If necessary and desired, this sliver guide can also be used for traversing.
  • the speed of the pair of delivery rollers 4 is expediently adjustable, since it has proven to be advantageous to subject the fiber structure between the pair of output rollers 31 of the drafting unit 3 and the pair of delivery rollers 4 to a delay.
  • a negative warp which is between 0.97 and 0.99.
  • a winding device 5 on which a bobbin is produced which is suitable as a template for a ring spinning machine.
  • the bobbins with parallel winding which the flyer has known as a conventional roving machine, have been common.
  • this type of winding requires a relatively high level of technical complexity and is therefore expensive.
  • a cross-winding device as is also common in the formation of bobbins for roving in the worsted area, has also proven itself very well in this roving machine.
  • Figure 6 shows another embodiment of the invention described above. It has proven to be extremely expedient to subject the finished fuse to a certain stretching by a tension delay before the winding.
  • the delivery roller pair 4 is therefore followed by a further roller pair 41 for issuing this tension.
  • the clamping line distance between the pair of rollers 4 and the pair of rollers 41 is slightly more than the length of the staple, here the length of the longest fiber is understood to be the length of the staple.
  • This tension causes the wrapping fibers to be stretched, which has proven to be extremely advantageous for the winding and the further processing of the fuse on the ring spinning machine.
  • the tensioning delay between the delivery roller pair 4 and the tensioning roller pair 41 can be varied in the range from 1.05 to 1.5, depending on the fiber material and sliver fineness. As a result of the tension, the wrapping fibers are not only stretched, but the fiber assembly F is combined more strongly by the stretched wrapping fibers.
  • the embodiment shown in FIG. 6 has a single drive for the drafting rollers 34 and 35 and 36 and also for the pair of delivery rollers 31 and the tensioning roller pair 41.
  • many work stations are arranged side by side on a machine frame. Since the production of each work place is very high, it would be extremely disadvantageous to have to shut down the entire machine in the event of a broken rag or another malfunction at one work station, to remedy the malfunction and then to restart all work stations. It should therefore be possible to shut down each individual job individually and to start up again.
  • the individual drive has proven to be advantageous and easy to control compared to through shafts with couplings. Since the device does not produce a usable fuse in the start-up phase, during which the pressures in the swirl chambers 1 and 2 first have to build up, the work station is started up as follows:
  • the feed belt S is clamped in the feed area by the roller pairs 34 and 35, which are driven by a common controllable motor 43.
  • the roller pairs 36 and 31 forming the main draft zone are each driven separately by the motors 44 and 45.
  • a separate drive 42 is provided for the delivery roller pair 4 and the tension roller pair 41.
  • the roller pairs 34 and 35 are now driven with delay, driven by the motor 43.
  • the supply belt S is fed to the main drafting zone via the roller pairs 35 and 36.
  • the fiber assembly F leaving the outlet rollers 31 of the drafting system 3 is sucked in from the mouth of the swirl chamber 1, passed through it to the second swirl chamber 2 and finally reaches the pair of delivery rollers 4 and the tensioning roller pair 41, from which the fuse is first discharged into a suction device 6 only a usable fuse with a corresponding structure arrives on the coil 5.
  • the sliver is removed from the suction 6 and placed on the spool 5.
  • the manufacturing process is now in full swing at a reduced speed.
  • the entire device is now ramped up from the reduced speed to the operating speed.
  • the pressures in the swirl chambers 1 and 2 are readjusted to the final pressures in accordance with this run-up curve, so that a fuse of constant strength and the same fuse structure is always produced.
  • the motor 43 is first stopped in the feed area, as a result of which the sliver is separated by the roller pairs 36 and 31, and 4 and 41 continuing to run. Except for the catchment area, the job is freed from the fuse F. As soon as the end of the fuse F has reached the fuse sensor arranged at the output of the delivery roller pair 4 or also the tension roller pair 41, the entire work station is shut down.
  • the designs described here are exemplary and can be modified in various ways.
  • the explanations and observations described relate essentially to the spinning of short staple fibers, in particular cotton.
  • the same device can also be used successfully for synthetic fibers with cut stacks or fiber blends and for long staple fibers.
  • a certain adjustment of the dimensions and the application of the swirl chambers 1 and 2 is then necessary.
  • this does not change the principle of producing a warpable roving with pneumatic twist described here.
  • a 3-cylinder drafting system can also be used.
  • the suction devices 6 are expediently connected to a common suction channel 61.
  • the sliver monitor 7 can be arranged at the outlet of the pair of rollers 41 or the pair of delivery rollers 4. It can be done mechanically or optically.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)

Abstract

Eine Vorgarnlunte, die als Vorlage für die Verspinnung zu einem Fasergarn, beispielsweise auf einer Ringspinnmaschine geeignet ist, wird aus einem Streckenband (S) hergestellt, das in einem Streckwerk (3) verzogen und anschließend eine Drallgebung erhält, bevor diese Vorgarnlunte auf eine Vorlagespule (5) aufgewunden wird. Die Drallgebung des aus dem Streckwerk austretenden Faserverbandes erfolgt in einer ersten pneumatischen Drallkammer (1) mit einem Durchgangskanal in welchem Luftstrahlen im Sinne einer Drallgebung entgegengesetzt zu der Drallgebung in der nachfolgenden zweiten pneumatischen Drallkammer (2) auf den Faserverband einwirken. Als Vorrichtung dient hierzu beispielsweise eine pneumatische Drallvorrichtung, durch welche der aus dem Streckwerk austretende Faserverband eine Drallgebung erhält, sowie eine Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme der fertiggestellten Faserlunte. Das Streckwerk weist keinen vor dem Streckwerksaustritt angeordneten Luntenverdichter für die Zusammenfassung des Faserverbandes auf. Es ist ferner dem Ausgangswalzenpaar (31) des Streckwerkes eine erste und eine zweite Drallkammer (1, 2) nachgeordnet, die der aus dem Streckwerk austretende Faserverband nacheinander durchläuft und von denen jeweils gegensätzliche Drallwirkungen auf den Faserverband ausgeübt werden.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Vorgarnlunte
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Vorgarnlunte, die als Vorlage für die Verspinnung zu einem Fasergarn, beispielsweise auf einer Ringspinnmaschine geeignet ist, wobei ein Streckenband in einem Streckwerk verzogen und dieser Faser- verband anschließend eine Drallgebung erhält, bevor er als Faserlunte auf eine Vorlagespule aufgewunden wird, sowie eine Vorrichtung, mit der dieses Verfahren durchgeführt werden kann.
Die zur Vorlage für Ringspinnmaschinen dienende Flyerlunte wird üblicherweise aus einem Streckenband hergestellt, das auf einem Streckwerk, meist einem Doppelriem- chen-Streckwerk, verzogen wird und anschließend eine leichte Drehung erhält, damit diese Lunte auf eine Zylinderspule aufgewickelt werden kann. Die erteilte Drehung darf nur so hoch sein, daß der Zusammen halt des Faserverbandes für das Aufwickeln und wieder Abspulen sowie den Transport der Spulen fest genug ist, damit keine Fehlverzü- ge entstehen, andererseits muß diese Drehung beim Verzug auf Ringspinnmaschinen leicht auflösbar sein, um den Verzug nicht zu behindern.
Zur Herstellung der Flyerlunte wird als Vorspinnmaschine der sogenannte Flyer benutzt. Diese Vorspinnmaschine ist mit einem Streckwerk und einer Spindel zum Aufwinden der Flyerlunte auf eine Zylinderspule mittels eines Flügels zur Stützung der Lunte gegenüber der durch die Spindeldrehzahlen bedingten Fliehkraft ausgerüstet. Dieser Flyer ist eine insbesondere durch die Aufwindung komplizierte und teure Maschine im Spinnereiprozeß. Dazu kommt, daß die übliche Leistung eines Flyers bei 20-25 Meter pro Minute liegt. Diese niedrige Produktion läßt sich aber im Hinblick auf das Aufwindesy- stem mit Flyerflügeln nicht steigern, da eine höhere Geschwindigkeit durch die Fliehkraft begrenzt ist, die die Flügel aushalten.
Es ist deshalb schon versucht worden, durch das sogenannte Direktspinnen, bei dem die Vorlage für die Ringspinnmaschine aus Streckenband besteht, oder durch das OE- Spinnen den Flyer zu umgehen. Bei der OE-Spinnmaschine entsteht ein dem Ringgarn nicht gleiches Garn, so daß vom Gamcharakter her dies keine Substitution des Flyers mit dem Ringspinnprozeß ist. Der Hochverzug durch das Streckenbanddirektspinnen erreicht nur bedingt das Ergebnis, das bei Vorlage einer Flyerlunte auf der Ringspinnmaschine erreicht werden kann, insbesondere wenn feine Garne Nm 50 und feiner ge- spönnen werden sollen. Zudem ist die Vorlage von Streckenkannen bei der Ringspinnmaschine aufwendig und kompliziert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei der die oben genannten Nachteile des konventionellen Vorspinnprozesses vermieden werden und dennoch als Vorlage für die Ringspinnmaschine einen gegenüber dem Streckenband verfeinerten Faserverband zu schaffen, der die Eigenschaften der herkömmlichen Flyerlunte erfüllt.
Diese Aufgabe wird durch die Verfahren gemäß Ansprüchen 1, 39 und 41 sowie die Vorrichtung gemäß dem Vorrichtungsanspruch 15 gelöst.
Dadurch, daß der aus dem Streckwerk austretende Faserverband in einer ersten und in einer zweiten Drallkammer eine entgegengesetzte Drallgebung durch Luftstrahlen erhält, wird eine nur geringe Verfestigung des Faserverbandes erreicht, die für das Auf- winden und den Transport genügt, jedoch beim Verzug auf der Ringspinnmaschine sich leicht wieder auflösen läßt. Mit diesem Verfahren kann die Produktionsgeschwindigkeit verzehnfacht werden. In der ersten Drallkammer sind die Luftstrahlen so gerichtet, daß neben der Drallwirkung auch eine Saugwirkung auf den aus dem Streckwerk austretenden Faserverband ausgeübt wird, wodurch der Faserverbund problemlos und ohne Fa- serverlust in die Drallkammereinrichtung überführt wird. Das Aufspulen in Parallelwindungen gewährleistet eine Vorlage, wie sie bereits bei der Ringspinnmaschine üblich ist. Zur Vereinfachung und Minderung des technischen Aufwandes wird bevorzugt eine Kreuzwicklung erzeugt. Die erste Drallkammer übt ein gegenüber der zweiten Drallkammer geringeres Drehmoment auf den Faserverband aus, so daß der Faserverband durch die zweite Drallkammer einen Drehungsüberschuß bis in den Bereich zwischen Streckwerksausgangswalzenpaar und erster Drallkammer erhält und sich Randfasern mit einem offenen Faserende abspalten können. Vorzugsweise wird der Druck in der ersten Drallkammer konstant gehalten und in Anpassung an die Liefergeschwindigkeit der Druck in der zweiten Drallkammer verändert. Bei einer höheren Liefergeschwind ig- keit wird der Druck in der zweiten Drallkammer entsprechend der höheren Liefergeschwindigkeit heraufgesetzt. Die Umwindung wird begünstigt durch einen negativen Verzug, dem der die Drallkammern durchlaufende Faserverband unterworfen wird. Es hat sich sowohl für die Aufwindung, als auch für die Weiterverspinnung der Lunte als vorteilhaft erwiesen, auf die fertige Lunte vor dem Aufwinden einen Anspannungsverzug auszuüben, um die Umwindefasem zu strecken.
Durch die Merkmale des Anspruchs 15 wird eine äußerst produktive Vorrichtung auf einfache Weise geschaffen. Um eine Abspreizung der für die Umwindung des gedreht ten Kernes des Faserverbandes erforderlichen Randfasern zu erreichen, wird auf die üblichen Luntenverdichter im Streckwerk verzichtet, damit der Faserverband sich zur Bildung von Randfasern genügend ausbreiten kann. Dabei ist es wesentlich, daß zwischen der Klemmlinie des Ausgangswalzenpaares und dem Eingang in die erste Drallkammer ein bestimmter Abstand eingehalten wird. Die Ausgestaltung der Drallkammern mit tangential in den Durchgangskanal für den Faserverband mündenden Bohrungen ergeben eine gute Drallwirkung, ohne daß drehende Teile verwendet werden. Es lassen sich daher sehr hohe, bisher bei der Vorgarnerzeugung unbekannte Liefergeschwindigkeiten erreichen. Dadurch, daß die Bohrungen in der ersten Drallkammer einen Neigungswinkel gegenüber der Achse des Durchgangskanals aufweisen, wird in Richtung der Eingangsseite des Durchgangskanales eine Saugwirkung erzeugt, die eine gute Überführung des Faserverbandes aus dem Streckwerk in die Drallkammer gewährleistet. Das gleiche kann auch bei der zweiten Drallkammer von Vorteil sein. Durch den Versatz des Durchgangskanals der ersten Drallkammer quer zur Klemmlinie des Ausgangswalzenpaares wird eine Art Drallstop erreicht, so daß das Spinndreieck nicht zu stark zusammengefaßt und die Erzeugung von abgespreizten Randfasern zur Umwindung des Faserverbandes günstig beeinflußt wird. Zur Erzielung eines bestimmten Spinnverzuges ist die Drehzahl des Lieferwalzenpaares einstellbar. Es hat sich als äußerst vorteilhaft erwiesen, dem Lieferwalzenpaar noch ein weiteres Walzenpaar nachzuordnen, um so einen Anspannungsverzug auf die fertige Lunte zur Streckung der Umwindefasern auszuüben. Die Aufwindevorrichtung erzeugt zweckmäßigerweise Parallelwindungen auf einer Spule, die als Vorlage für eine Ringspinnmaschine geeignet ist. Durch das Start/Stop-Verfahren der Ansprüche 39 und/oder 41 wird ein automatisches Anfahren bzw. Stillsetzen der Vorrichtung beispielsweise nach einem Fadenbruch in einfacher Weise ermöglicht, ohne Bedienungseingriffe und bei Beibehaltung der Luntenqualität.
Zur Herstellung von Garnen ist es bekannt (DE 26 60 746 C2, DE 32 37 989 C2), eine Faserlunte, beispielsweise ein Streckenband, in einem Streckwerk zu verziehen und dem verzogenen Faserverband anschließend einen Drall zu erteilen, wobei die Drallgebung in einer ersten pneumatischen Drallkammer durch Luftstrahlen erfolgt, die im Sin- ne einer Drallgebung entgegengesetzt zu der Drallgebung in der nachfolgenden zweiten pneumatischen Drallkammer auf den Faserverband einwirken, so daß ein Garn entsteht. Da für die Erzeugung eines Garnes der Faserverband derart verfestigt werden muß, daß eine möglichst hohe Reißkraft im Garn erzeugt wird, ist dieses Verfahren für die Herstellung einer Vorgarnlunte, die als Vorlage für die Verspinnung zu einem Fa- sergarn geeignet sein soll, unbrauchbar. Dieser Stand der Technik liegt daher nicht nahe und kann auch keine Anregung dazu geben, die pneumatische Drallgebung für Fasergarne mit hoher Reißfestigkeit zur Herstellung eines verzugsfähigen Vorgarnes zu verwenden.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die dafür benutzten Vorrichtungen unterscheiden sich auch in ihrer konkreten Ausführung erheblich von diesem Stand der Technik, wie nachfolgend noch im Einzelnen beschrieben wird. Es handelt sich um beispielhafte Ausführungen, die auch in abgewandelter Form nicht an der Erfindung vorbeiführen. Ein prinzipieller Unterschied besteht z. B. darin, daß bei der Garnherstellung einem sehr feinen, im Durchmesser geringen Faserverband Drall gegeben werden muß. Die Luftströmung hat nur wenig Angriffsmöglichkeiten, um ein Drehmoment auf diesen Faserverband auszuüben. Folglich wird beim Garnherstellungsverfahren der Faserverband ausgelenkt zu einem schwingenden Ballon, an welchem die Luftströmung wie an einem Kurbelarm angreifen kann, um dem Faden Drall zu geben. Besonders deutlich ist dies in der DE 32 37 989 beschrieben und in den Figuren 5 und 6 dieser DE dargestellt, wobei durch die Schleuderwirkung des Ballons die zwischen den Ausgangswalzen des Streckwerkes und dem ersten Drallorgan stattfindende Offenend-Bildung, beziehungsweise das Ablösen von offenen Faserenden bewirkt wird. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden die offenen Faserenden um den falschgedrehten Kern des Faserver- bandes geschlungen, so daß auf diese Weise das Gegenmoment gegen die Auflösung des Falschdrahtes in der zweiten Düse erzeugt wird (Seite 3, Z.62-63). Es entsteht ein echt gedrehter fester Faden. Da es darauf ankommt, für die Herstellung eines Garnes den Faserverband so verzugsfest wie möglich zu machen (hohe Reißfestigkeit), ist die- se Verfahrensweise mit der Erfindung weder vergleichbar, noch anwendbar, da hier das Gegenteil angestrebt wird, nämlich einen noch verzugsfähigen Faserverband zu schaffen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung der Gesamtvorrichtung zur Herstellung eines Vorgangs;
Figur 2 den Bereich der Vorrichtung gemäß Figur 1 mit dem Lieferwalzenpaar und der ersten Drallkammer;
Figur 3 die beiden Drallkammern im Schnitt;
Figur 4 einen Querschnitt der ersten Drallkammer;
Figur 5 einen Querschnitt der zweiten Drallkammer;
Figur 6 eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
Zur Herstellung des Vorgarnes zur Vorlage bei Ringspinnmaschinen wird eine Vorspinnmaschine benutzt mit einem Streckwerk 3, das Verzugswalzenpaare 34 und 35 für den Einzug und ersten Vorverzug des Vorlagebandes S und Walzenpaare 36 und 31 für den Hauptverzug aufweist. Als Vorlageband dient normalerweise ein Streckenband S, das mit einer Luntenführung 32 dem Einzugswalzenpaar 34 zugeleitet wird. Auf den üblichen Luntenverdichter im Streckfeld vor dem Hauptverzugsfeld wird verzichtet, da es bei diesem Verfahren darauf ankommt, daß sich die Lunte beim Verzug genügend ausbreitet, um beim Austritt aus dem Austrittswalzenpaar 31 eine ausreichende Breite B aufzuweisen, die für die Aufteilung des austretenden Faserverbandes F in Randfasern FR und einen gedrehten Kern FD erforderlich ist. Anschließend wird der Faserverband F durch eine pneumatische Dralleinrichtung geleitet, die aus einer ersten Drallkammer 1 und einer zweiten Drallkammer 2 besteht. Aus dieser pneumatischen Drallvorrichtung wird der verfestigte, jedoch verzugsfähige Faserverband F durch das Lieferwalzenpaar 4 abgezogen und einer Aufwindevorrichtung 5 zugeführt. Beide Drallkammern 1 und 2 weisen jeweils einen Durchgangskanal 11 bzw. 21 auf, durch die der Faserverband F hindurchgeführt wird. Die Durchgangskanäle 11 und 21 sind so angeordnet, daß sie miteinander fluchten. Der Durchmesser D dieser Durchgangskanäle 11 und 21 beträgt vorzugsweise etwa das 1,5 bis 4-fache des Durchmessers d des Faserverbandes F. In diesem Bereich können alle üblichen Vorgarne mit einer einzigen Durchgangskanalsgröße hergestellt werden. Der Durchmesser D des Durchgangskanales 11 bzw. 21 ist über die gesamte Länge des Kanals konstant gehalten.
In den Durchgangskanal 11 münden bei der ersten Drallkammer 1 Bohrungen 12 unter einem Neigungswinkel α von vorzugsweise 45°. Der Winkel kann jedoch je nach Abstimmung der Drall- und der Injektorwirkung in einem Bereich von 30 bis 60° liegen. Durch die tangentiale Einmündung der Kanäle 12 wird durch die Luftströmung ein Drehmoment auf den Faserverband F ausgeübt. Gleichzeitig entsteht durch den Nei- gungswinkel α eine Saugwirkung, wodurch die aus dem Streckwerk 3 austretenden Fasern in den Durchgangskanal 11 eingesaugt werden. In der zweiten Drallkammer 2 sind die Bohrungen 22 vorzugsweise rechtwinklig, d.h. unter einem Winkel von 90° angeordnet, jedoch kann auch hier eine Saugwirkung für einen besseren Übergang von der ersten in die zweite Drallkammer von Vorteil sein, so daß der Winkel ß der Bohrungen 22 in einem Bereich von 45 bis 90° liegen kann. Bei einem Neigungswinkel ß von 90° wird zwar der beste Wirkungsgrad der Luftströmung für die Drallgebung erreicht, es besteht jedoch die Gefahr, daß die eingeblasene Luft entgegen der Vorschubrichtung aus dem Kanal 21 entweicht. Durch eine geringfügige Neigung der Bohrungen 22 kann dies verhindert und gleichzeitig eine Saugwirkung erzeugt werden.
Wie aus den Figuren 4 und 5 hervorgeht, sind in der ersten Drallkammer 1 etwa drei Bohrungen vorgesehen, die gleichmäßig über den Umfang des Kanals 11 verteilt sind, während in der zweiten Drallkammer 2 acht Bohrungen 22 vorgesehen sind, die ebenfalls gleichmäßig über den Umfang des Kanals 21 der Drallkammer 2 verteilt sind. Zweckmäßig wird bei einer höheren Anzahl von einmündenden Bohrungen 12 bzw. 22 nicht nur eine Verteilung über den Umfang des Durchgangskanales 11 bzw. 21 vorgenommen, sondern auch über die Länge.
Da es sich bei der aus dem Streckwerk 3 austretenden Faserlunte F um einen im Vergleich zur Garnherstellung relativ groben Faserverband handelt, ist der durch den Durchmesser d gegebene Hebelarm groß, so daß die Luftströmung ein großes Drehmoment am Umfang des Faserverbandes F ausüben kann. Eine Ballonbildung, um einen Kurbelarm als Angriffspunkt für die Luftströmung für die Drallerteilung zu haben, hat sich als nachteilig erwiesen. Die Ballonbildung wird durch eine enge Führung des Faserverbandes F im Durchgangskanal 11 bzw. 21 vermieden.
Wie bereits aus der Anzahl der Bohrungen hervorgeht, wird in der zweiten Drallkammer 2 ein größeres Drehmoment auf den Faserverband F ausgeübt als in der ersten Drall- kammer 1. Die Drehrichtungen beider Drehmomente sind jedoch entgegengesetzt. Dadurch wird in der ersten Drallkammer 1 ein Teil der Drallgebung von der zweiten Drallkammer 2 aufgehoben. Es bleibt jedoch ein Drehungsüberschuß durch die Drehmomentendifferenz zwischen erster und zweiter Drallkammer bestehen, der sich in dem Faserverband F bis in die Klemmlinie 33 des Ausgangswalzenpaares 31 fortsetzt. Die- ser Drehungsüberschuß darf jedoch nicht zu stark sein, da sonst der gesamte Faserverband F Drehung erhält und es nicht zu der Aufspaltung in Randfasern FR und einen gedrehten Kern FD kommt. Da es sich um Falschdrehung handelt, würde beim Durchlaufen der pneumatischen Drallvorrichtung am Ende der zweiten Drallkammer 2 der Faserverband F umgedreht sein und somit keinen Zusammenhalt haben. Die Drehmo- mentendifferenz zwischen erster und zweiter Drallkammer wird deshalb so abgestimmt, daß nur der Kern FD des Faserverbandes F bis zur Klemmlinie 33 Drehung erhält, während die abgespaltenen Randfasern FR durch das Gegendrehmoment in der ersten Drallkammer 1 um diesen gedrehten Kern geschlungen werden. Die Vorgarnlunte erhält ihren Zusammenhalt folglich nur durch diese Randfasern FR.
Um dem Faserverband F die notwendige Festigkeit für den Aufwindevorgang zu geben, die es jedoch erlaubt, diesen Faserverband F nachfolgend auf der Ringspinnmaschine zu verziehen, erfolgt in der Zone zwischen Klemmlinie 33 des Ausgangswalzenpaares 31 und der Eintrittsöffnung des Durchgangskanales .11 der ersten Drallvorrichtung 1 eine Aufteilung des aus dem Ausgangswalzenpaar 31 austretenden Faserverbandes in Randfasern FR mit einem freien Ende und den im Kern des Faserverbandes gedrehten Fasern FD. Diese Randfasern FR sind notwendig, um in der ersten Drallkammer 1 in Gegenrichtung zu dem Drall des Kernes FD um diesen herumgeschlungen zu werden. Für diesen Abspaltungsprozeß von Fasern FR mit einem freien Ende ist es erforderlich, daß der Faserverband in einer gewünschten Breite B aus der Klemmlinie 33 des Ausgangswalzenpaares 31 austritt. Der nur geringe Drehungsüberschuß der zweiten Drallkammer 2 erfaßt zwar den Kern FD des Faserverbandes, jedoch nur einen Teil des austretenden Faserverbandes. Die Randfasern FR werden deshalb nur einseitig einge- bunden und weisen deshalb ein freies offenes Ende auf. Dieses freie Ende wird in der ersten Drallkammer 1 durch die Drallströmung erfaßt und entgegen der Drehrichtung der zweiten Drallkammer 2 herumgewunden. Bei der Auflösung des Falschdrahtes am Ende zweiten Drallkammer 2 werden diese Randfasern FR festgezogen und geben dem Faserverband F den erforderlichen Halt, der jedoch nur so groß ist, daß die Ver- zugsfähigkeit erhalten bleibt.
Es hat sich gezeigt, daß für den Aufspaltungsprozeß im Bereich zwischen Ausgangswalzenpaar 31 und Eintritt in den Durchgangskanal 11 der ersten Drallkammer 1 der Abstand A von entscheidender Bedeutung ist, wobei die Größe des Abstandes A sich nach der Faserlänge im Faserverband bemißt. Besonders gute Ergebnisse konnten erzielt werden, wenn dieser Abstand A nicht größer ist als die mittlere Faserlänge, das ist die Länge, die 50 % der Fasern besitzen. Wird diese Bedingung für den Abstand A überschritten, dann ergeben sich schlechtere Werte für das Vorgarn. Wird der Abstand A zu groß, kommt es zu einem Bruch des Faserverbandes F und damit zu einem Zu- sammenbruch des gesamten Prozesses. Ein kleinerer Abstand A wirkt sich nicht weiter nachteilig aus, jedoch sind durch den Nip des Ausgangswalzenpaares 31 dem Abstand A Grenzen gesetzt. Es kommt darauf an, daß in diesem Bereich ein deutliches Spinndreieck entsteht und eine Abspaltung von Randfasern FR erfolgt, die zur Umwindung und dadurch Verfestigung des Faserverbandes dienen.
Auch für die Austrittsbreite B des Faserverbandes hat sich ein optimaler Wert zwischen dem Doppelten bis 5-fachen gegenüber dem Durchmesser D des Durchgangskanales 11 ergeben. Sollte diese Breite B durch den üblichen Verzugsvorgang, jedoch ohne Luntenverdichter nicht erreicht werden, so ist eine entsprechende Einrichtung zur Be- Stimmung der Auslaufbreite B des Faserverbandes F im Streckwerk 3 vorzusehen. Das kann auch eine Ausbreitvorrichtung sein, um die für die Faserabspreizung erforderliche Breite B des Faserverbandes F beim Austritt aus dem Ausgangswalzenpaar 31 zu erreichen. Es kann aber auch eine Begrenzungsvorrichtung sein, um eine für die notwen- dige Abspaltung von Randfasern FR erforderliche Breite B mit gleichzeitiger Randfaserkontrolle zu erreichen. Diese Einrichtung ist im Streckwerk 3 entgegen der Vorschubrichtung vor dem Ausgangswalzenpaar 31, vorzugsweise vor dem Hauptverzugsfeld anzuordnen.
Die in den Figuren 2 und 3 gezeigten Ausführungen der beiden Drallkammern 1 und 2 hat sich als äußerst vorteilhaft in der Herstellung und Funktion erwiesen. Die erste Drallkammer besteht aus einem zylindrischen äußeren Teil 1, in den ein innerer Zylinder 14 gegen einen Anschlag 16 eingeschoben ist. Der äußere Zylinder 1 weist an seinem inneren Umfang eine Ausnehmung 15 auf, die als Luftleitkanal für die durch die Öffnung 13 eintretende Druckluft dient. Dieser innere Zylinder 14 trägt die Düsen 12, die an den durch die Ausnehmung 15 gebildeten Ringkanal angeschlossen sind. Bei dieser Ausführung können für dieselbe Drallkammer 1 verschiedene innere Zylinder 14 verwendet werden, die sich durch Anzahl und Lage der Düsen 12 oder auch im Durchmesser des Durchgangskanales 11 unterscheiden. Eine Abdichtung erfolgt durch zwei O- Ring-Dichtungen 17 auf einfache Weise. Die Düsen 12 sind in den inneren Zylinder 14 eingesetzt bzw. eingeschraubt. Nach Einschub dieses inneren Zylinders 14 in den äußeren Zylinder 1 ist die Düse 12 in ihrer Lage fixiert, ebenso durch den Anschlag 16, gegen den der innere Zylinder 14 geschoben wird. Damit ist sowohl eine Positionierung der Düse 12, als auch der Mündung des Durchgangskanales 12 gegenüber dem Aus- gangswalzenpaar 31 des Streckwerkes 3 gewährleistet.
Die Drallkammer besteht ebenfalls aus einem zylindrischen äußeren Teil mit einer Ausnehmung 25 am inneren Umfang und einem in diesen äußeren Zylinder 2 eingeschobenen, durchgehend zylindrischen inneren Zylinder 24, in den die Düsenbohrungen 22 eingesetzt sind. Auch hier können verschiedene innere Zylinder 24 eingeschoben werden ohne eine Veränderung der Drallkammer 2 selbst. Durch die Luftzuführung 23 in die Drallkammer 2 sind über den durch die Ausnehmung 25 gebildeten Ringkanal die Düsenbohrungen 22 unabhängig von ihrer Anzahl an die Druckluftzufuhr 23 angeschlossen. Eine Abdichtung erfolgt auch hier durch O-Ring-Dichtungen 27. Diese Aus- führung der Drallkammern ist nicht nur einfach bezüglich ihrer präzisen Herstellung. Es lassen sich auch entsprechend den technologischen Anforderungen verschiedene Einsätze mit verschiedenen Durchmessern des Durchgangskanales 11 bzw. 21 und Düsenbohrungen 12 bzw. 22 einsetzen.
Es wurde mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung etwa die 10-fache Liefergeschwindigkeit gegenüber dem Flyer erzielt. Höhere Liefergeschwindigkeiten sind durchaus möglich, jedoch bedarf es einer Anpassung der Drallgebung an eine solche höhere Liefergeschwindigkeit. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, den Druck und damit auch das ausgeübte Drehmoment in der ersten Drallkammer 1 konstant zu halten und lediglich über Druckänderung in der zweiten Drallkammer 2 das erforderliche Drehmoment an die Liefergeschwindigkeit anzupassen. So ist bei einer höheren Liefergeschwindigkeit auch der Druck in der zweiten Drallkammer entsprechend zu erhöhen.
Der zweiten Drallkammer 2 ist ein Lieferwalzenpaar 4 nachgeordnet, das die fertige Faserlunte einer Aufwindevorrichtung 5 zuführt. Je nach Abstand dieses Lieferwalzenpaares 4 von der Austrittsöffnung des Durchgangskanales 21 der zweiten Drallkammer 2 kann eine Luntenführung vorgesehen sein, die zweckmäßig rohrförmig ausgebildet ist. Auch an dieser Stelle sollen Ballonbildungen möglichst vermieden werden, da sich die- se nachteilig auf das erzeugte Vorgarn auswirken, z.B. zu unkontrollierten Fehlverzügen oder Abschleudern von Randfasern FR und damit Flugbildung führen können. Deshalb sind die freien Längen zwischen den Drallkammern 1 und 2 und auch der Luntenführung möglichst klein zu halten. Diese Abstände sind jedoch für die Abfuhr der aus den Durchgangskanälen 12 und 22 austretenden Luft erforderlich.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine solche Luntenführung nicht gezeigt. Um ein gutes Einfädeln und einen guten Übergang vom Austritt aus der zweiten Drallkammer 2 zu gewährleisten, kann diese Luntenführung auf der der zweiten Drallkammer 2 zugewandten Seite trichterförmig ausgebildet sein. Diese Luntenführung hat auch die Aufgabe, das fertige Vorgarn in das Abzugswalzenpaar 4 einzuführen. Wenn erforderlich und gewünscht, kann mit dieser Luntenführung auch eine Changierung durchgeführt werden. Die Drehzahl des Lieferwalzenpaares 4 ist zweckmäßig einstellbar, da es sich als vorteilhaft erwiesen hat, den Faserverband zwischen dem Ausgangswalzenpaar 31 des Streckwerkes 3 und dem Lieferwalzenpaar 4 einem Verzug zu unterwerfen. Je nach Drallerteilung, Fasermaterial und Stärke des Faserverbandes ist vorzugsweise ein ne- gativer Verzug vorzusehen, der zwischen 0,97 und 0,99 liegt.
Auf das Lieferwalzenpaar 4 folgt schließlich eine Aufwindevorrichtung 5, auf der eine Spule erzeugt wird, die als Vorlage für eine Ringspinnmaschine geeignet ist. Bei Ringspinnmaschinen sind bisher die vom Flyer als herkömmliche Vorspinnmaschine be- kannten Spulen mit Parallelwicklung üblich. Diese Aufwindungsart erfordert jedoch einen relativ hohen technischen Aufwand und ist somit teuer. Eine Kreuzwickeleinrichtung, wie sie auch bei der Spulenbildung für Vorgarn im Kammgarnbereich üblich ist, hat sich auch bei dieser Vorspinnmaschine bestens bewährt.
Figur 6 zeigt eine andere Ausführung der oben beschriebenen Erfindung. Es hat sich als äußerst zweckmäßig erwiesen, die fertige Lunte vor der Aufwindung noch einer gewissen Streckung durch einen Anspannungsverzug zu unterziehen. Dem Lieferwalzenpaar 4 ist deshalb ein weiteres Walzenpaar 41 zur Erteilung dieser Anspannung nachgeordnet. Der Klemmlinienabstand des Walzenpaares 4 zum Walzenpaar 41 beträgt etwas mehr als die Stapellänge, wobei hier unter Stapellänge die Länge der längsten Faser verstanden wird. Durch diese Anspannung erfolgt eine Streckung der Umwindefasern, was sich für die Aufwindung und auch die weitere Verarbeitung der Lunte auf der Ringspinnmaschine als äußerst vorteilhaft erwiesen hat.
Der Anspannungsverzug zwischen dem Lieferwalzenpaar 4 und dem Anspannungswalzenpaar 41 kann je nach Faserstoff und Luntenfeinheit im Bereich von 1,05 bis 1,5 variiert werden. Durch die Anspannung werden die Umwindefasern nicht nur gestreckt, sondern der Faserverband F von den gestreckten Umwindefasern insgesamt stärker zusammengefaßt.
Die in Figur 6 gezeigte Ausführung besitzt einen Einzelantrieb für die Streckwerkswal- zen 34 und 35 sowie 36 und auch für das Lieferwalzenpaar 31 sowie das Anspannungswalzenpaar 41. Bei einer praktischen Ausführung dieser Vorrichtung sind, wie auch bei dem bekannten Flyer, viele Arbeitsstellen nebeneinander auf einem Maschinengestell angeordnet. Da die Produktion jeder Arbeitsstelle sehr hoch ist, wäre es außerordentlich nachteilig, bei Luntenbruch oder einer anderen Störung an einer Arbeitsstelle jedesmal die gesamte Maschine stillsetzen zu müssen, die Störung zu beheben und anschließend alle Arbeitsstellen wieder anzufahren. Es sollte also jede einzelne Arbeitsstelle einzeln stillgesetzt und auch wieder angefahren werden können. Hierfür hat sich der Einzelantrieb gegenüber durchgehenden Wellen mit Kupplungen als vorteilhaft und gut steuerbar erwiesen. Da die Vorrichtung in der Anlaufphase, während welcher sich die Drücke in den Drallkammern 1 und 2 erst aufbauen müssen, keine brauchbare Lunte erzeugt, erfolgt das Anfahren einer Arbeitsstelle in folgender Weise:
Das Vorlageband S wird im Einzugsbereich durch die Walzenpaare 34 und 35 geklemmt, die durch einen gemeinsamen regelbaren Motor 43 angetrieben werden. Die das Hauptverzugsfeld bildenden Walzenpaare 36 und 31 werden jeweils separat durch die Motoren 44 und 45 angetrieben. Ebenso ist für das Lieferwalzenpaar 4 und das Anspannungswalzenpaar 41 ein separater Antrieb 42 vorgesehen. Beim Start der Vorrichtung laufen zunächst nur die Motoren 44, 45 und 42, die Druckluft für die Drallkammern 1 und 2 sowie die Spule 5 mit reduzierter Geschwindigkeit verzugsgetreu an. Bei diesem Anlauf befindet sich in dem Bereich zwischen dem Streckwalzenpaar 36 und der Spule 5 kein Faserverband. Der Druck in den Drallkammern 1 und 2 ist entsprechend dieser reduzierten Startgeschwindigkeit ebenfalls reduziert und dadurch angepaßt. Soll der Arbeitsprozess beginnen, so laufen nunmehr angetrieben durch den Motor 43 die Walzenpaare 34 und 35 verzugsgetreu an. Dadurch wird das Vorlageband S über die Walzenpaare 35 und 36 dem Hauptverzugsfeld zugeführt. Der Auslaufwalzen 31 des Streckwerkes 3 verlassende Faserverband F wird von der Mündung der Drallkammer 1 angesaugt, durch diese hindurchgeführt zur zweiten Drallkammer 2 und gelangt schließlich in das Lieferwalzenpaar 4 sowie das Anspannungswalzenpaar 41 , aus welchem die Lunte in eine Absaugung 6 zunächst abgeführt wird, damit auf die Spule 5 nur eine brauchbare Lunte mit entsprechender Struktur gelangt. Nach Erreichen der geforderten Luntenqualität wird die Lunte von der Absaugung 6 weggenommen und auf die Spule 5 aufgelegt. Der Herstellungsprozess ist nun bei reduzierter Geschwindigkeit voll im Gange. Die gesamte Vorrichtung wird jetzt von der reduzierten Geschwindigkeit auf die Betriebsgeschwindigkeit hochgefahren. Die Drücke in den Drallkammern 1 und 2 werden entsprechend dieser Hochlaufkurve auf die Enddrücke nachgeregelt, so daß immer eine Lunte konstanter Festigkeit und gleicher Luntenstruktur erzeugt wird.
Bei Luntenbruch oder Stop der Arbeitsstelle wird zunächst der Motor 43 im Einzugsbereich stillgesetzt, wodurch die Lunte durch Weiterlauf der Walzenpaare 36 und 31 , sowie 4 und 41 getrennt wird. Die Arbeitsstelle wird bis auf den Einzugsbereich von der Lunte F frei gemacht. Sobald das Ende der Lunte F den am Ausgang des Lieferwalzenpaares 4 oder auch des Anspannungswalzenpaares 41 angeordneten Luntenfühler erreicht hat, wird die gesamte Arbeitsstelle stillgesetzt.
Die hier beschriebenen Ausführungen sind beispielhaft und können in verschiedener Weise abgeändert werden. Die beschriebenen Ausführungen und Beobachtungen beziehen sich im wesentlichen auf die Verspinnung von Kurzstapelfasern, insbesondere Baumwolle. Die gleiche Vorrichtung kann jedoch auch für Synthetikfasern mit Schnittstapel oder Fasermischungen sowie für Langstapelfasern mit Erfolg angewandt werden. Natürlich ist dann eine gewisse Anpassung der Dimensionierung und auch der Beaufschlagung der Drallkammern 1 und 2 erforderlich. Das hier geschilderte Prinzip der Erzeugung eines verzugsfähigen Vorgarnes mit pneumatischer Drallgebung ändert sich dadurch jedoch nicht. Anstatt eines 4-Zylinder-Streckwerkes kann auch ein 3- Zylinder-Streckwerk eingesetzt werden. Bei der Anordnung mehrerer Arbeitsstellen nebeneinander werden die Absaugungen 6 zweckmäßig an einen gemeinsamen Absaugkanal 61 angeschlossen. Die Luntenüberwachung 7 kann am Ausgang des Walzenpaares 41 oder auch des Lieferwalzenpaares 4 angeordnet sein. Sie kann mechanisch oder auch optisch erfolgen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Herstellung einer Vorgarnlunte, die als Vorlage für die Verspinnung zu einem Fasergarn beispielsweise auf einer Ringspinnmaschine geeignet ist, wobei ein Streckenband in einem Streckwerk verzogen und dieser Faserverband anschließend eine Drallgebung erhält, bevor er als Vorgarnlunte auf eine Vorlagespule aufgewunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Streck- werk austretende Faserverband (F) in eine pneumatische erste Drallkammer (1) geleitet wird mit einem Durchgangskanal (11), in welchem Luftstrahlen im Sinne einer Drallgebung entgegengesetzt zu der Drallgebung in der nachfolgenden zweiten pneumatischen Drallkammer (2) auf den Faserverband (F) einwirken.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband (F) vor Eintritt in die erste Drallkammer (1) in Randfasern (FR) mit einem freien Ende und gedrehte Fasern (FD) aufgeteilt wird und die freien Enden der Randfasern (FR) in der ersten Drallkammer (1) in Gegenrichtung um die gedrehten Fasern (FD) herumgelegt werden.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B) des aus dem Streckwerk (3) austretenden Faserverbandes (F) auf etwa das drei- bis fünffache des Durchmessers (D) des Durchgangskanales (11) der ersten Drallkammer (1) abgestimmt wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrahlen der ersten Drallkammer (1) so gerichtet sind, daß eine Saugwirkung auf den aus dem Streckwerk (3) austretenden Faserverband (F) ausgeübt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband (F) in Parallelwindungen aufgespult wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband (F) vorzugsweise als Kreuzwickel aufgespult wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Drallkammer (1) ein gegenüber der zweiten Drallkammer (2) geringeres Drehmoment auf den Faserverband (F) ausübt, so daß der Faserverband (F) durch die zweite Drallkammer (2) einen Drehungsüberschuß bis in den Bereich zwischen Streckwerksausgangswalzenpaar (31) und erster Drall- kammer (1) erhält.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Faserverband (F) ausgeübte Drehmomentdifferenz in Anpassung an die Liefergeschwindigkeit durch Veränderung des Druckes in der zweiten Drallkammer (2) verändert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für eine höhere Liefergeschwindigkeit der Druck in der zweiten Drallkammer (2) heraufgesetzt wird, während der Druck in der ersten Drallkammer (1) konstant gehalten wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der die Drallkammern (1; 2) durchlaufende Faserverband (F) einem Verzug unterworfen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet, daß der Verzug negativ ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, daß der Verzug vorzugsweise 0,97 bis 0,98 beträgt.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband (F) nach Verlassen des Lieferwalzenpaares (4), jedoch vor seiner Aufwindung eine Anspannung erfährt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anspannung etwa 1 ,05 bis 1 ,5 beträgt.
15. Vorrichtung zur Herstellung einer Faserlunte, die als Vorlage für die Verspinnung zu einem Fasergarn beispielsweise auf einer Ringspinnmaschine geeignet ist, mit einem Streckwerk zum Verziehen von Streckenband und einer dem Streckwerk nachgeschalteten pneumatischen Drallvorrichtung, durch welche der aus dem Streckwerk austretende Faserverband eine Drallgebung erhält, sowie einer Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme der fertiggestellten Faserlunte, dadurch ge- kennzeichnet, daß das Streckwerk (3) keinen vor dem Streckwerksaustritt angeordneten Luntenverdichter für die Zusammenfassung des Faserverbandes (F) aufweist und dem Ausgangswalzenpaar (31) des Streckwerkes (3) eine erste und eine zweite Drallkammer (1; 2) mit jeweils einem Durchgangskanal (11; 21) für den Faserverband (F) nachgeordnet sind, die von dem aus dem Streckwerk (3) austretenden Faserverband (F) nacheinander durchlaufen werden und von denen jeweils gegensätzliche Drallwirkungen auf den Faserverband (F) ausgeübt werden.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Streckwerk (3) in Durchlaufrichtung vor dem Ausgangswalzenpaar (31) eine Einrichtung zur Bestimmung der Auslaüfbreite (B) des Faserverbandes (F) vorgesehen ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Drallkammer (1) in einem bestimmten Abstand (A) zum Ausgangs- walzenpaar (31) angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A) zwischen dem Ausgangswalzenpaar (31) des Streckwerkes und der Eintrittsöffnung des Durchgangskanales (11) der ersten Drallkammer (1) nicht größer als die mittlere Faserlänge (= Länge von 50 % der Fasern) ist.
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgangskanal (11 ; 21) für den Faserverband (F) Vorzugs- weise ein Durchmesserverhältnis zum Faserverband (F) D:d von 1,5:1 bis 4:1 aufweist.
20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 19, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Durchgangskanäle (11; 21) der Drallkammern (1; 2) einen gleichbleibenden Durchmesser (D) aufweisen.
21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangskanäle (11; 21) der ersten (1) und der zweiten Dralikammer (2) miteinander fluchten.
22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß die Drallkammern (1 ; 2) Bohrungen (12; 22) aufweisen, die in den für den Faserverband (F) vorgesehenen Durchgangskanal (11 ; 21) tangenti- al münden, so daß die durch die Bohrungen (12; 22) einströmende Luft eine
Drallwirkung auf den Faser verband (F) ausübt.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen über die Länge verteilt angeordnet sind.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (12) in der ersten Drallkammer (1) einen Neigungswinkel (α) in Vorschubrichtung gegenüber der Achse des Durchgangskanals (11) aufweisen.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (α) in einem Bereich von 30° bis 60° liegt.
26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 22 bis 25, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Bohrungen (22) der zweiten Drallkammer (2) einen Neigungswinkel (ß) in Vorschubrichtung gegenüber der Achse des Durchgangskanales (22) aufweisen, dessen Größe im Bereich 45° bis 90° liegt.
27. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang des Durchgangskanales (11) der ersten Drallkammer (1) quer zur Klemmlinie (33) des Ausgangswalzenpaares (31) des Streckwerkes (3) versetzt angeordnet ist.
28. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Drallkammer (2) ein Lieferwalzenpaar (4) nachgeordnet ist, das die fertige Faserlunte einer Aufwindevorrichtung (5) zuführt.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des Durchgangskanals (22) der zweiten Drallkammer (2) und dem Lieferwalzenpaar (4) eine Luntenführung angeordnet ist.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Luntenführung rohrförmig ausgebildet ist.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29. oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß das der zweiten Drallkammer (2) zugewandte Ende der Luntenführung trichterförmig ausgebildet ist.
32. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Drallkammer (1) mit einem höheren Druck beaufschlagt ist als die zweite Drallkammer (2).
33. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Lieferwalzen paares (4) zur Erzielung eines bestimmten Verzuges gegenüber dem Ausgangswalzenpaar (31) des Streckwerkes (3) einstellbar ist.
34. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß dem Lieferwalzenpaar (4) ein weiteres Walzenpaar (41) nachgeordnet ist.
35. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Walzenpaares (41) gegenüber dem Lieferwalzenpaar (4) regulierbar ist.
36. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwindevorrichtung (5) Parallelwindungen erzeugt.
37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwindevorrichtung (5) eine Spule erzeugt, die als Vorlage für eine Ringspinnmaschine ge- eignet ist.
38. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwindevorrichtung (5) als Kreuzwickler ausgebildet ist.
39. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallkammern (1 , 2) einen auswechselbaren inneren Teil (14, 24) aufweisen, der Träger der Düsenbohrungen (12, 22) und des Durchgangskanales (11 , 21) ist.
40. Verfahren zum Starten einer Vorrichtung zur Herstellung einer Faserlunte, die als Vorlage für die Verspinnung zu einem Fasergarn beispielsweise auf einer Ringspinnmaschine geeignet ist, mit einem Streckwerk zum Verziehen von Streckenband und einer dem Streckwerk nachgeschalteten pneumatischen Drallvorrichtung, durch welche der aus dem Streckwerk austretende Faserverband eine Drallgebung erhält, sowie einer Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme der fertiggestellten Faserlunte, beispielsweise gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 15 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mit Ausnahme des Einzuges des Vorlagebandes (S) zunächst mit reduzierter Geschwindigkeit verzugsgetreu anläuft, wobei der Druck in den Drallkammern (1 , 2) entsprechend der re- duzierten Geschwindigkeit angepaßt wird, nach Erreichen der reduzierten Geschwindigkeit der Einzug des Vorlagebandes (S) eingeschaltet wird und die reduzierte Geschwindigkeit so lange beibehalten wird, bis der erzeugte Faserverband (F) zur Aufwindung auf die Spule (5) aufgelegt ist, wonach die Vorrichtung auf die gewünschte Endgeschwindigkeit hochgefahren wird unter Anpassung des Druckes in den Drallkammern (1, 2) an die jeweilige Geschwindigkeit der Vorrichtung, bis die Endgeschwindigkeit und die Enddrücke in den Drallkammern (1 , 2) erreicht sind, so daß stets eine Lunte konstanter Festigkeit und Struktur erzeugt wird.
41. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der erzeugte Faserverband (F) während des Anlaufs der Vorrichtung abgeführt wird.
42. Verfahren zum Anhalten der Vorrichtung zur Herstellung einer Faserlunte, die als Vorlage für die Verspinnung zu einem Fasergarn beispielsweise auf einer Ringspinnmaschine geeignet ist, mit einem Streckwerk zum Verziehen von Streckenband und einer dem Streckwerk nachgeschalteten pneumatischen Drallvorrichtung, durch welche der aus dem Streckwerk austretende Faserverband eine Drallgebung erhält, sowie einer Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme der fertigge- stellten Faserlunte, beispielsweise gemäß einem oder mehreren der Ansprüche
15 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Einzug des Vorlagebandes (34; 35) stillgesetzt wird bei Weiterlaufen der übrigen Teile der Vorrichtung, so daß der Faserverband (F) zwischen dem Einzug (34; 35) und dem Verzug (36) getrennt wird, bis der in der Vorrichtung noch vorhandene Faserverband (F) aus dieser entfernt ist, wonach die Vorrichtung stillgesetzt wird.
43. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß der noch vorhandene Faserverband (F) in eine Absaugung (6) entfernt wird.
EP03772296A 2002-11-05 2003-11-03 Verfahren und vorrichtung zur herstellung von vorgarnlunte Expired - Lifetime EP1560960B1 (de)

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