EP1664404A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung von vorgarn mittels luftspinnverfahren - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur herstellung von vorgarn mittels luftspinnverfahren

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EP1664404A1
EP1664404A1 EP04738094A EP04738094A EP1664404A1 EP 1664404 A1 EP1664404 A1 EP 1664404A1 EP 04738094 A EP04738094 A EP 04738094A EP 04738094 A EP04738094 A EP 04738094A EP 1664404 A1 EP1664404 A1 EP 1664404A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roving
swirl
twist
air flow
fiber structure
Prior art date
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EP04738094A
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English (en)
French (fr)
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EP1664404B1 (de
Inventor
Christian Griesshammer
Herbert Stalder
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Maschinenfabrik Rieter AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter AG
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Publication date
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Application filed by Maschinenfabrik Rieter AG filed Critical Maschinenfabrik Rieter AG
Publication of EP1664404A1 publication Critical patent/EP1664404A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1664404B1 publication Critical patent/EP1664404B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H7/00—Spinning or twisting arrangements
    • D01H7/92—Spinning or twisting arrangements for imparting transient twist, i.e. false twist
    • 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
    • D01H1/115—Spinning by false-twisting using pneumatic means

Definitions

  • the present invention relates to a roving machine for producing a roving to form a fiber structure, and to the use of a swirl imparting agent which works according to an air spinning process, a process for producing a roving, and a draw frame / roving machine combination according to the preamble of independent patent claims 1. 2, 10, 14, and 18.
  • the roving machines according to the present invention include, in particular, the so-called flyers.
  • the flyers are used for the production of roving or for the production of a so-called roving sliver.
  • the roving serves as a template for the spinning process, i.e. H. for spinning the fibers into a fiber yarn, for example on a ring spinning machine.
  • the sliver coming from the Vortechnik (carding machine) is usually first duplicated with the help of drafting systems and placed in cans.
  • the resulting conveyor belt is then submitted to the roving machines for further processing.
  • the draw frame is usually first drawn in its own drafting system and then twisted slightly by means of a suitable twist before the original sliver is wound onto a feed spool as roving.
  • the resulting roving (also known as fiber sliver, flyer sliver or generally sliver) usually serves as a template for ring spinning machines.
  • the roving machine usually has its own drafting system, usually a double apron drafting system.
  • the fiber structure After being warped by the drafting machine of the pre-spinning machine, the fiber structure is given a slight twist (so-called protective twist) so that the resulting fuse has a certain strength and can be wound on a spool and does not disintegrate.
  • the rotation given must only be so high that the cohesion of the fiber structure is tight enough for winding and unwinding, as well as the transport of the bobbins, so that, in particular, no misalignments (thin spots in the roving) occur.
  • the rotation must be easily resolvable or the roving must be draftable so that the subsequent spinning process, e.g. B. can be accomplished in a ring spinning machine.
  • the so-called flyer which produces the corresponding flyer fuse, is generally used as the pre-spinning machine.
  • 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.
  • the flyer is an expensive machine in the entire spinning process, especially because of the complicated winding mechanism.
  • the usual performance of a flyer is 20 - 25 meters of roving per minute.
  • this low production cannot be increased with regard to the winding system with flyer wings, since a higher speed is limited by the centrifugal force that the wings and roving spool have to endure.
  • EP 375 242 A2 One possibility of replacing the flyer is disclosed in EP 375 242 A2.
  • a machine for producing a roving from a fiber assembly which has a twist distribution means with a rotating rotor.
  • the rotor has a continuous longitudinal bore on its axis of rotation, through which the fiber assembly to be twisted is guided.
  • the rotor has a plurality of rotationally symmetrically arranged bores going in the radial direction. These radial bores connect the longitudinal bore through which the fiber structure is guided with the outer surface of the rotor. This outer surface of the rotor is exposed to a vacuum or a strong negative pressure.
  • the device according to the cited document is relatively complex to manufacture and operate because of the mechanical elements (rotating rotor) and the vacuum technology.
  • the swirl in the first pneumatic swirl chamber is opposite to the subsequent swirl in the second pneumatic swirl chamber (e.g. the first swirl causes a left turn, while the subsequent swirl in the second swirl chamber causes a right turn). In this way, a yarn is produced according to the so-called false wire spinning process).
  • a false wire nozzle is used to produce a staple fiber yarn (also a false wire spinning process).
  • the object of the present invention is to provide a roving machine and a method for producing a roving in which the above-mentioned disadvantages of conventional roving machines can be avoided and in which a roving is produced which has the properties of conventional leaf sliver or roving, this relates in particular to the warpability of the roving produced.
  • FIG. 1 shows schematically a spinning station 1 of a roving machine (entire roving machine not shown) according to the invention.
  • This possible embodiment of the invention has a drafting device 2 (also shown schematically), which is supplied with a fiber structure 3 (for example a doubled conveyor belt).
  • the (stretched) fiber structure 3 then arrives from the drafting device into the swirl distribution means 4.
  • the fiber structure 3 becomes a preliminary yarn 9 twisted, ie at least partially (ie at least part of the fibers of the fiber assembly) the fiber assembly is given a real twist.
  • FIG. 1 shows a draw-off roller pair 8 with a clamping line 34 and a winding device 7 (also shown schematically) for the roving 9.
  • the device according to the invention does not necessarily have to have a drafting device 2, as shown in FIG. 1, as well few a draw-off roller pair 8.
  • a drafting device 2 as shown in FIG. 1, as well few a draw-off roller pair 8.
  • an actual conventional draw frame can be provided within the same machine (hereinafter referred to as "combination") (not shown).
  • Such a draw frame / spinning machine combination has the advantage of shortening the process ,
  • the swirl imparting means 4 works according to the so-called vortex process, a special air spinning process.
  • the vortex air spinning process is known per se as a yarn spinning process.
  • devices for yarn formation per se are unsuitable for the production of a warpable roving.
  • tests with suitably modified air spinning devices have shown that certain air spinning processes are also suitable for the production of rovings. To do this, however, the dimensions and the flow conditions of conventional yarn air spinning devices have to be adapted.
  • the twist distribution means according to the invention only have to give the fiber structure a protective twist so that the sliver or roving formed thereby remains draftable.
  • Conventional conventional air spinning devices rotate the fiber structure in such a way that a yarn or thread is formed which is twisted to such an extent that the rotation is irreversible and, in particular, is no longer deformable.
  • warpable rovings or slips can also be produced with air spinning devices. The corresponding conditions can best be determined experimentally.
  • air spinning devices for rovings preferably have one or more of the following properties: -
  • the diameter of the swirl or swirl chamber is preferably at least 5 mm (see swirl chamber 5 in the figures described below)
  • the delivery speed of the fiber structure is preferably at least 200 m / min - the pressure is preferably Air flow before it flows through the nozzle bores or nozzles into the swirl chamber, at most 5 bar (see air flow 32, 16, 16.1, 16.2, or 20, and nozzle bores or nozzles 11 in the figures described below) - preferably these air spinning devices give this Roving or the slub a deep twist, preferably the twist or the twist coefficient ⁇ m is less than 100.
  • the mode of operation of the device for forming a roving according to the invention is similar to the mode of operation of conventional air spinning processes for yarn formation. For this reason, the air spinning process is not dealt with in great detail here.
  • a protective twist is given to the fiber structure or roving in the devices and methods according to the invention. This protective twist is such that the roving remains draftable for the further processing and the turning process could even be reversed. Accordingly, it is or would be reversible in contrast to the rotation, which a fiber structure with conventional d. H. known air spinning devices would be issued.
  • the fiber structure is at least partially given a real twist, i.e. H.
  • the fibers of the fiber structure are given a real twist (rotation) by means of an air flow.
  • this real twist or this rotation is only a protective rotation.
  • the roving or sliver produced according to the invention therefore has the same properties as a sliver produced with a conventional flyer.
  • twist-imparting means 4 works according to the so-called vortex air spinning method.
  • the device 4 has a fiber guide element 10, with which the fiber structure 3 is delivered into the swirl chamber 5 of the swirl distribution means 4.
  • a fluid device (not shown in more detail) generates an air flow 32 or a swirl flow by means of one or more nozzle bores 11.
  • the resulting swirl flow within the swirl chamber 5 causes individual free fiber ends 12 on the surface of the fiber assembly 3 around the inlet opening 13 of the roving formation element 6 and - captured by the rotating vortex flow in the vortex chamber - rotate around the core 14 of the fiber composite.
  • the fiber assembly 3 in the swirl chamber 5 is at least partially (i.e. at least a part of the fibers) given a real twist by means of an air flow 32.
  • This air flow thus causes at least a part of the fiber structure, i.e. H. individual fibers, a real twist or a real rotation around a core of largely parallel permanent fibers is issued.
  • the roving 9 thus created at the inlet mouth 13 is drawn off, for example, via a pair of draw-off rollers 8 and wound onto a winding device 7.
  • the roving element 6 has a bore (see FIG. 1).
  • the winding device 7 in FIG. 1 is only shown schematically.
  • the winding device can be a cross winder, a precision cross winder, a wild cross winder, a step precision winder or a parallel winder.
  • FIG. 2 shows the swirl distribution means 4 from FIG. 1 in another view. It can be seen particularly clearly in this figure how the fiber structure 3 is guided through the fiber guide element 10 into the swirl chamber 5, where a vortex air flow generated by the nozzle bores 11 detects the free fiber ends 12 of the fiber structure 3 and places it around the inlet opening 13 of the roving formation element 6 , The free fiber ends 12 lying around the inlet mouth 13 form one "Sun" rotating around the core 14 of the fiber structure.
  • the free fiber ends 12 thus twist around the core 14 of the fiber structure, as a result of which the fiber structure 3 in the swirl chamber 5 at least partially receives a real twist (rotation) due to the air flow 13 roving 9 produced is drawn off by the roving formation element 6 (for example a spindle as shown here) (see arrow).
  • the roving formation element 6 for example a spindle as shown here
  • FIG. 3 shows another twist distribution means 15 according to the invention, which, however, has no roving element.
  • the swirl distribution means 15 (shown schematically) also has a swirl chamber 5, in which an air flow 16 (swirl flow) is generated by means of one or more nozzle bores 11. By means of this air flow 16, the fiber structure is at least partially given a real twist in the swirl chamber 5.
  • the real twist distribution (real rotation in the fiber structure) is shown in FIG. 3a: within the swirl chamber 5, the air structure 16 gives rotation to the fiber structure 3, i. H. at least some of the fibers of the fiber structure 3 are twisted so that the fuse 9 is formed.
  • FIG. 3b shows a variant of the swirl distribution means according to FIG. 3a.
  • the twist distribution means 17 has two swirl chambers 5, each of which has no roving element.
  • the real twist is also given here by means of one or in this case two air flows 16.1 and 16.2.
  • At least some of the fibers of the fiber structure 3 receive a real twist (rotation).
  • the roving 9 or the sliver is drawn off and wound up by a device (not shown).
  • the swirl distribution means 17 preferably has a plurality of nozzle bores 11.
  • the nozzle bores 11 serve to generate the air flows 16.1 and 16.2.
  • the nozzle bores are aligned in such a way that the emerging air jets together and together produce the air flow 16.1 or 16.2.
  • the entry angles of the nozzle bores 11 within the respective swirl chamber 5 are preferably the same.
  • the air flows 16.1 and 16.2 are also the same directs, ie that the two air flows 16.1 and 16.2 - despite separate vortex chambers - have the same direction of rotation (right or left rotating air flow).
  • the individual nozzles or nozzle bores are preferably arranged rotationally symmetrically to one another.
  • the swirl distribution means according to the invention preferably also have one or more swirl stowage elements.
  • Swirl jam elements can have different occurrences.
  • a swirl congestion element can be designed, for example, as an edge, as a pin, as a twisted surface, as a cone or in the form of several steering means.
  • FIG. 4 shows a swirl imparting means 18 with a swirl accumulation element in the form of a pin 19.
  • Pin 19 in FIG. 4 serves as a twist accumulation element and also as a wrong yarn core. Twist jam elements serve to prevent a rotation in the fiber structure from propagating further back. In particular, this prevents a possible wrong twist and thus at most no real twist is given to the fiber structure.
  • the use of swirl congestion elements for the devices and methods according to the invention is not absolutely necessary, but is recommended. In particular, this improves the real twist distribution by means of the air flow.
  • a pin 19 prevents the rotation generated by the air flow from propagating further back towards the entrance of the fiber guide element in the fiber structure 3.
  • the air flow 20 around the mouth of the roving formation element (not shown) produces a twist or a twist within the fiber structure 3. Due to the presence of the pin 19 as a twist jam Element is prevented that the rotation of the fibers is transferred to the fiber structure 3, which lies on the fiber guide element 10 or 21 (see parallel untwisted fibers on the fiber guide elements 10 or 21 in the figures).
  • a twisted fiber guiding surface 21 can also serve as a swirl jam element.
  • FIG. 4b shows a twisted fiber guide surface 21, which additionally has a pin 19. This makes the swirl function particularly effective.
  • a twisted fiber guide surface 21 with a pin is also shown in FIG. 4c.
  • the elements of FIG. 4c largely correspond to the elements of FIG. 4b with the difference that pin 19 of FIG. 4c is blunt.
  • FIG. 5 shows a fiber guide element 10 with a so-called twist-stop cone 24.
  • the twist-stop cone 24 performs the function of the twist-stopping element.
  • the mode of action is the same as for pin 19: cones or pins also serve as so-called false yarn cores.
  • the fibers or the fiber structure are wrapped in a spiral around the wrong yarn core, which prevents the rotation from propagating against the direction of withdrawal of the roving or fiber structure.
  • a twisted fiber guide element 22 without a pin can also serve as a swirling element. This is shown, for example, in FIG. 6 (compare with FIG. 4c).
  • a twisted fiber guiding surface is in itself sufficient as a swirl stowage element.
  • the additional use of a pin is not absolutely necessary.
  • Different views of a tortured fiber guide element without pin 22 are given in FIGS. 6a and 6b. Only one edge 33, which does not necessarily have to be preceded by a twisted fiber guiding surface, can also serve as a swirling element.
  • FIG. 7 shows further swirl congestion elements which could be used in the device according to the invention.
  • the figure shows a fiber guide element 23 with several steering means. In addition to their function of steering the fiber composite 3, these steering means 26 also have the effect of a swirl stop.
  • the figure clearly shows how the steering means 26 with a swirl function function: the fiber structure 3 is pulled in the untwisted state in the direction of the roving formation element 6.
  • the free fiber ends 12 are twisted by the air flow 20 of the swirl chamber by real twist. The twisting of the free fiber ends 12 creates a torsional moment which tries to propagate in the fiber structure 3 against the direction of withdrawal (arrow) of the roving.
  • FIGS. 8a and 8b show steering means with a swirl-stopping function of different shapes.
  • FIG. 8c shows a view of the steering means 27 or 28 in the pull-off direction of the roving or the fiber structure.
  • Different shapes for the steering means with swirl function are conceivable.
  • the steering means 26, 27 and 28 shown represent only some of the possible forms.
  • the roving machine according to the invention can preferably also have a means which determine the width of the fiber structure before it enters the swirl imparting means.
  • These means can be, for example, funnels or other forms of condenser.
  • a means 29 is shown in FIG. 9. The figure shows a funnel 29, which restricts the width of a fiber structure 3 and feeds it to a swirl distribution means 31.
  • Such a funnel 29 or other condenser can, for example, be arranged downstream of a pair of outlet rollers 30.
  • the outlet roller pair 30 is shown in a top view.
  • the reference numeral 34 indicates the clamping line of the outlet roller pair 30.
  • the roving machine according to the invention in particular flyer, for producing a roving from a fiber structure has a special twist-imparting agent.
  • the special twist distribution means of the roving machine according to the invention twists a sliver into a roving.
  • the swirl distribution means according to the invention has a swirl chamber with a roving element contained therein.
  • the roving element is preferably a spindle.
  • a real swirl (rotation) is given to the fiber structure at least partially (ie at least part of the fibers) by means of an air flow.
  • the roving machine according to the invention for producing a roving from a fiber structure can also have a different design of a twist-imparting agent:
  • Another twist-imparting agent also according to the invention has a swirl chamber without a roving-forming element (eg spindle).
  • this vortex chamber has means which allow an air flow to arise in the vortex chamber.
  • This air flow at least partially (i.e., at least a portion of the fibers) gives the fiber assembly a real twist (rotation).
  • This second embodiment of a swirl distribution means according to the invention can also have a plurality of swirl chambers with a corresponding number of means for forming an air flow (see, for example, FIG. 3b).
  • a drafting device can be arranged upstream of the roving machines according to the invention or the swirl distribution means according to the invention.
  • the swirl imparting means according to the invention preferably each have one or more swirl dam elements.
  • These swirl congestion elements can be designed, for example, as an edge, as a pin, as a twisted surface, as a cone or as a plurality of steering means.
  • the swirl imparting means according to the invention can also have a combination of the swirl jam elements just mentioned, for example a twisted surface with a pin, or a cone with a pin, or an edge with a pin, or a twisted Area with a pin.
  • the swirl imparting means according to the invention can have several of these swirl congestion elements or a combination thereof.
  • the swirl-distributing means preferably have a plurality of nozzles for generating the air flow, the nozzles being oriented such that their emerging air jets are directed in the same direction in order to produce a rectified air flow together.
  • the nozzle bores are therefore preferably arranged rotationally symmetrically around the axes of the vortex chambers or, in the case that there are several vortex chambers, both rotationally symmetrically and rotationally symmetrically offset on one axis (the entry angles of the nozzle bores are therefore the same).
  • the nozzles can preferably be arranged such that the nozzles of a respective vortex chamber are arranged rotationally symmetrically, but each vortex chamber has a different entry angle for the respective nozzles.
  • the air jets emerging in the respective vortex chambers remain in the same direction - in the sense of a left or a right turn - but have different "pitch angles". Even if the vortex air flow occurring in different vortex chambers has different "pitch angles", the swirl conditions nevertheless remain in the same direction , d. H. the fiber structure or the roving undergoes a left or a right turn in all vertebral chambers.
  • a rotationally symmetrical arrangement of the nozzles is shown in FIG. 2, for example.
  • a rotationally symmetrically offset arrangement of the nozzles can be seen in FIG. 3b (the nozzle bores 11 of the two swirl chambers are also arranged rotationally symmetrically analogously to FIG. 2).
  • the roving machines and twisting means according to the invention preferably have a means, in particular a funnel or an aerodynamic or mechanical condenser, which has the function of determining the width of the fiber structure before it enters the twisting means.
  • the distance between the inlet opening of the roving formation element (e.g. spindle) and the last clamping line (e.g. the pair of outlet rollers) is preferably not greater than the longest fiber length contained in the fiber structure or greater than the mean staple fiber length of the fiber structure.
  • the distance between the entrance of the swirl imparting means and the last clamping line is preferably not greater than the longest fiber length contained in the fiber structure.
  • a winding device is preferably assigned to the roving machine according to the invention. This winds up the roving emerging on the swirl imparting agent.
  • the winding device is preferably a cross winder, a precision cross winder, a wild cross winder, a step precision winder or a parallel winder.
  • the yarn-forming element is preferably a spindle.
  • the invention also includes the inventive use of a swirl imparting agent which works according to any air spinning process and is used to produce a roving, the swirl imparting agent having only one swirl chamber with a roving formation element (e.g. spindle) contained therein and in which the fiber structure in one swirl chamber at least partially (ie at least part of the fibers) a real twist (rotation) is given by means of an air or vortex air flow.
  • a swirl imparting agent which works according to any air spinning process and is used to produce a roving
  • the swirl imparting agent having only one swirl chamber with a roving formation element (e.g. spindle) contained therein and in which the fiber structure in one swirl chamber at least partially (ie at least part of the fibers) a real twist (rotation) is given by means of an air or vortex air flow.
  • a rectified air flow in the sense of the preceding explanations is preferably generated in the swirl-imparting means (ie all air flows in the swirl-imparting means are either left-handed or right-handed to generate a corresponding left-handed or right-handed turn).
  • the swirl imparting means preferably has one, two, three, four, five, six or more nozzles for generating the air flow. These nozzles are preferably arranged rotationally symmetrically or rotationally symmetrically offset (see explanations above for this and compare with FIGS. 2 and 3b).
  • a swirl imparting means which can be used for the use according to the invention has a plurality of nozzles for generating an air flow, which are aligned in such a way that the emerging air jets are directed in the same direction and together produce a rectified air flow (left-hand or right-hand rotation air flows according to the above statements).
  • the emerging air jets are rectified in a swirl chamber, they are preferably arranged rotationally symmetrically about the axis, or about an axis in, the swirl chamber.
  • the invention also includes a method according to the invention for producing a roving from a fiber structure.
  • the fiber structure is preferably first stretched (e.g. in a drafting system) and then at least partially (i.e. at least part of the fibers of the fiber structure) subjected to a twist (rotation).
  • This swirl distribution is a real swirl distribution and is generated by means of a single air flow in a single swirl chamber.
  • the nozzles are preferably arranged in such a way that the emerging air jets are directed in the same way in order to generate a rectified air flow together.
  • the nozzles are preferably arranged rotationally symmetrically about an axis or rotationally symmetrically offset about an axis (see explanations further above and FIGS. 2 and 3b).
  • the invention also includes a draw frame combination machine.
  • This combination or machine has a conventional draw frame for doubling and stretching a plurality of fiber slivers, which is followed by a roving machine according to the invention in accordance with the preceding explanations or exemplary embodiments within the same machine.
  • This likewise inventive machine thus represents a new machine unit which unifies a draw frame and a subsequent roving machine in accordance with the above statements.

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  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorspinnmaschine, die Verwendung eines Drallerteilungs­mittels und ein Verfahren zur Herstellung eines Vorgarns (9). Das Vorgarn (9) wird gemäss der Erfindung aus einem Faserverband (3) hergestellt, welches mittels einer oder mehrerer Luftströmungen eine Echtdrallerteilung (Drehung) erfährt.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Vorgarn mittels Luftspinnverfah- ren
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorspinnmaschine zur Herstellung eines Vor- garns zu einem Faserverband, sowie die Verwendung eines Drallerteilungsmittels, welches nach einem Luftspinnverfahren arbeitet, ein Verfahren zur Herstellung eines Vorgarns, sowie eine Strecke-Vorspinnmaschine-Kombination gemäss dem Obergriff der unabhängigen Patentansprüche 1 , 2, 10, 14, und 18.
Derartige Vorrichtungen sind in der Textiltechnik bekannt. Zu den Vorspinnmaschinen gemäss der vorliegenden Erfindung gehören insbesondere die sogenannten Flyer. Die Flyer dienen der Herstellung von Vorgarn bzw. zur Herstellung einer sogenannten Vorgarnlunte. Das Vorgarn dient als Vorlage für den Spinnprozess, d. h. für die Verspinnung der Fasern zu einem Fasergarn, beispielsweise auf einer Ringspinnmaschi- ne. Die vom Vorwerk (Karderie) kommenden Faserbänder werden in der Regel zuerst mit der Hilfe von Streckwerken dubliert und in Kannen abgelegt. Das dadurch entstehende Streckenband wird anschliessend den Vorspinnmaschinen zur Weiterverarbeitung vorgelegt. Das Streckenband wird in diesen Vorspinnmaschinen in der Regel zuerst in einem eigenen Streckwerk verzogen und anschliessend durch eine entspre- chende Drallgebung leicht verdreht, bevor das ursprüngliche Faserband als Vorgarn auf eine Vorlagespule aufgewunden wird.
Das dadurch entstandene Vorgarn (auch Faserlunte, Flyerlunte oder allgemein Lunte genannt) dient üblicherweise als Vorlage für Ringspinnmaschinen. Die Vorspinnma- schine weist üblicherweise ein eigenes Streckwerk auf, meist ein Doppelriemchen- Streckwerk. Nach dem Verzug durch das Streckwerk der Vorspinnmaschine erhält der Faserverband eine leichte Drehung (sog. Schutzdrehung), damit die dadurch entstehende Lunte eine gewisse Festigkeit aufweist und auf einer Spule aufgewickelt werden kann und nicht zerfällt. Die erteilte Drehung darf nur so hoch sein, dass der Zu- sammenhalt des Faserverbandes für das Aufwickeln und wieder Abspulen sowie den Transport der Spulen fest genug ist, damit insbesondere keine Fehlverzüge (Dünnstellen im Vorgarn) entstehen. Andererseits muss die Drehung leicht auflösbar sein bzw. das Vorgarn muss verzugsfähig sein, damit der anschliessende Spinnprozess, z. B. in einer Ringspinnmaschine, bewerkstelligt werden kann.
Als Vorspinnmaschine wird in der Regel der sogenannte Flyer benutzt, welcher die entsprechend genannte Flyerlunte herstellt. 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. Der Flyer ist insbesondere wegen dem komplizierten Aufwindemechanismus eine teure Maschine im gesamten Spinnereiprozess. Dazu kommt, dass die übliche Leistung eines Flyers bei 20 - 25 Meter Vorgarn pro Minute liegt. Diese niedrige Produktion lässt sich aber im Hinblick auf das Aufwinde- system mit Flyerflügeln nicht steigern, da eine höhere Geschwindigkeit durch die Fliehkraft begrenzt ist, welche die Flügel und die Vorgarnspule aushalten müssen.
Es ist deshalb durch das sogenannte Direktspinnen schon versucht worden, die Vorspinnmaschine, bei dem die Vorlage für die Ringspinnmaschine aus Streckenband besteht, zu umgehen. Der Hochverzug durch das sogenannte Streckenband- Direktspinnen, erreicht nur bedingt das Ergebnis, welches bei Vorlage einer Flyerlunte auf der Ringspinnmaschine erreicht wird. Dies gilt insbesondere, wenn feine Garne mit Nm 50 und feiner gesponnen werden. Zudem ist die Vorlage von Streckenkannen bei der Ringspinnmaschine aufwendig und kompliziert.
Eine Möglichkeit, den Flyer zu ersetzen, wird in der Offen leg ungsschrift EP 375 242 A2 offenbart. Darin wird eine Maschine zur Herstellung eines Vorgarns aus einem Fa- serverband gezeigt, welches ein Drallerteilungsmittel mit einem sich drehenden Rotor besitzt. Der Rotor weist auf seiner Drehachse eine durchgehende Längsbohrung auf, durch welche der zur verdrehende Faserverband geführt wird. Der Rotor besitzt auf einer bestimmten Höhe mehrere rotationssymmetrisch angeordnete in radialer Richtung gehende Bohrungen auf. Diese radialen Bohrungen verbinden die Längsboh- rung, durch welche der Faserverband geführt wird, mit der äusseren Oberfläche des Rotors. Diese äussere Oberfläche des Rotors ist einem Vakuum bzw. einem starken Unterdruck ausgesetzt. Wird der Faserverband nun durch die Längsbohrung gezogen, so werden einzelne freie Faserenden von der Oberfläche des Faserverbandes in diese radialen Bohrungen gesogen. Im Betrieb dreht sich der Rotor während der Faserverband durch die Längsbohrung gezogen wird. Die sich in den radialen Bohrungen befindenden Faserenden werden dadurch um den sich bewegenden Faserverband gewickelt, wodurch dem Faserverband bzw. einzelnen Fasern davon eine Drehung (Echtdrall) erteilt wird.
Die Vorrichtung gemäss der genannten Schrift ist wegen der mechanischen Elemente (sich drehender Rotor) und der Vakuumtechnologie relativ aufwendig in Herstellung und Betrieb.
Zur Herstellung von Garnen ist es beispielsweise aus der DE 32 37 989 C2 bekannt, eine Faserlunte bzw. ein Streckenband in einem Streckwerk zu verziehen und dem verzogenen Faserverband anschliessend einen Drall zu erteilen, wobei die Drallge- bung durch Luftstrahlen in zwei aufeinander folgenden Drallkammern erfolgt.
Die Drallgebung in der ersten pneumatischen Drallkammer erfolgt entgegengesetzt zur weiteren nachfolgenden Drallgebung in der zweiten pneumatischen Drallkammer (die erste Drallgebung verursacht z.B. eine Linksdrehung, während die nachfolgende Drallgebung in der zweiten Drallkammer eine Rechtsdrehung verursacht). Auf diese weise entsteht ein Garn nach dem sogenannten Falschdraht-Spinnverfahren).
Gemäss der Patentschrift CH 617 465, wird eine Falschdrahtdüse zur Herstellung eines Stapelfasergarnes verwendet (ebenfalls ein Falschdraht-Spinnverfahren).
Bei der Erzeugung eines Garnes - bei einem Spinnprozess also - werden die einzelnen Fasern derart stark miteinander versponnen bzw. verdreht, dass die Verdrehung quasi irreversibel ist und das erzeugte Garn auch nicht mehr verziehbar ist. Diese durch die Verdrehung erzeugte Verfestigung ist für das Garn auch notwendig, denn nur so erhält es die benötigte hohe Reisskraft. Dies hat jedoch zur Folge, dass die genannten Vorrichtungen und Spinnverfahren nicht geeignet sind, um ein Vorgarn zu bilden. Das Vorgarn weist nur eine sogenannte Schutzdrehung auf, welche den weiteren Spinnprozess an den folgenden Maschinen (z. B. Verzug an der Ringspinnma- schine) nicht behindern darf, d. h. das Vorgarn muss verzugsfähig bleiben. Die in diesen beiden Schriften gezeigten Vorrichtungen eignen sich daher nur zur Herstellung von Garnen und nicht von verzugsfähigem Vorgarn.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorspinnmaschine und ein Verfahren zur Herstellung eines Vorgarns zu schaffen, bei der die weiter oben genannten Nachteile konventioneller Vorspinnmaschinen vermieden werden können und bei welcher ein Vorgarn hergestellt wird, welches die Eigenschaften herkömmlicher Flyerlunten bzw. Vorgarne aufweist, dies betrifft insbesondere die Verzugsfähigkeit des hergestell- ten Vorgarnes.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale in den unabhängigen Ansprüchen 1 , 2, 10, 14 und 18 gelöst. Durch die Verwendung einer Vorspinnmaschine mit einem erfindungs- gemässen Drallerteilungsmittel ist es möglich, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen, d. h. insbesondere eine Vorspinnmaschine zu schaffen mit einer höheren Produktionsleistung.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen zu finden.
Im folgenden wird die Erfindung, deren Erfindungsgedanke, sowie die Wirkungsweise der Erfindung anhand von in Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es soll aber ausdrücklich darauf hingewiesen werden, dass sich die Erfindung bzw. der Erfindungsgedanke nicht auf die in den Beispielen gezeigten Ausführungsformen beschränkt.
Die Figur 1 zeigt schematisch eine Spinnstelle 1 einer Vorspinnmaschine (gesamte Vorspinnmaschine nicht gezeigt) gemäss der Erfindung. Diese mögliche Ausführungsform der Erfindung weist ein (ebenfalls schematisch dargestelltes) Streckwerk 2 auf, welches mit einem Faserverband 3 (z. B. ein doubliertes Streckenband) beliefert wird. Der (verstreckte) Faserverband 3 gelangt vom Streckwerk anschliessend in das Drallerteilungsmittel 4. Im Drallerteilungsmittel 4 wird der Faserverband 3 zu einem Vor- garn 9 verdreht, d. h. dem Faserverband wird mindestens teilweise (d. h. mindestens einem Teil der Fasern des Faserverbandes) ein Echtdrall erteilt. Darüber hinaus zeigt die Figur 1 ein Abzugswalzen paar 8 mit einer Klemmlinie 34 und eine Aufwindevorrichtung 7 (ebenfalls schematisch dargestellt) für das Vorgarn 9. Die erfindungsge- mässe Vorrichtung muss nicht zwangsweise ein Streckwerk 2 aufweisen, wie dies in Figur 1 dargestellt ist, ebenso wenig ein Abzugswalzenpaar 8. Zusätzlich zum Streckwerk 2 oder anstelle des Streckwerkes 2 kann innerhalb derselben Maschine (im folgenden „Kombination" genannt) eine eigentliche konventionelle Strecke vorgesehen sein (nicht dargestellt). Eine solche Strecke-Vorspinnmaschine-Kombination weist den Vorteil einer Prozessverkürzung auf.
Das Drallerteilungsmittel 4 arbeitet nach dem sogenannten Vortex-Verfahren, einem speziellen Luftspinnverfahren. Das Vortex-Luftspinnverfahren ist an sich als Garn- Spinnverfahren bekannt. Wie weiter oben bereits erwähnt, sind Vorrichtungen zur Garnbildung an sich ungeeignet für die Herstellung eines verzugsfähigen Vorgarnes. Überraschend und unerwarteter weise haben Versuche mit geeignet modifizierten Luftspinnvorrichtungen ergeben, dass sich gewisse Luftspinnverfahren auch zur Herstellung von Vorgarnen eignen. Dazu müssen die Dimensionen und die Strömungsverhältnisse konventioneller Garn-Luftspinnvorrichtungen allerdings angepasst wer- den. Die erfindungsgemässen Drallerteilungsmittel müssen dem Faserverband nur eine Schutzdrehung erteilen, damit die dadurch gebildete Lunte oder Vorgarn verzugsfähig bleibt. Herkömmliche konventionelle Luftspinnvorrichtungen drehen den Faserverband derart, dass sich ein Garn bzw. ein Faden bildet, der derart stark verdreht ist, dass die Drehung irreversibel ist und insbesondere nicht mehr verziehbar ist. Durch eine entsprechend grössere Dimensionierung der Luftspinnvorrichtungen, sowie einer Anpassung der Strömungsverhältnisse und vor allem durch geeignet hohe Liefergeschwindigkeiten, lassen sich mit Luftspinnvorrichtungen auch verzugsfähige Vorgarne bzw. Lunten herstellen. Die entsprechenden Verhältnisse lassen sich am besten experimentell ermitteln. Gemäss erster Versuche weisen Luftspinnvorrichtungen für Vorgarne vorzugsweise eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften auf: - vorzugsweise beträgt der Durchmesser der Drall- bzw. Wirbelkammer mindestens 5 mm (siehe Wirbelkammer 5 in den im Folgenden beschriebenen Figuren) - vorzugsweise beträgt die Liefergeschwindigkeit des Faserverbandes (ab Aus- laufwalzen Streckwerk) mindestens 200 m/min - vorzugsweise beträgt der Druck der Luftströmung, bevor sie durch die Düsenbohrungen oder Düsen in die Wirbelkammer einströmt, höchstens 5 bar (siehe Luftströmung 32, 16, 16.1 , 16.2, oder 20, sowie Düsenbohrungen bzw. Düsen 11 in den im Folgenden beschriebenen Figuren) - vorzugsweise erteilen diese Luftspinnvorrichtungen dem Vorgarn bzw. der Lunte eine tiefe Umwindedrehung, bevorzugt beträgt die Umwindedrehung bzw. der Drehungskoeffizient αm weniger als 100.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Bildung eines Vorgarns ist der Wirkungsweise konventioneller Luftspinnverfahren zur Garnbildung ähnlich. Aus diesem Grund wird hier auf die Luftspinnverfahren nicht sehr detailliert eingegangen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Luftspinnvorrichtungen wird bei den erfindungsgemässen Vorrichtungen und Verfahren dem Faserverband bzw. dem Vorgarn nur eine Schutzdrehung erteilt. Diese Schutzdrehung ist derart, dass das Vorgarn für den weiteren Verarbeitungsprozess verzugsfähig bleibt und die Dreherteilung sogar rückgängig gemacht werden könnte. Sie ist oder wäre demnach reversibel im Gegensatz zur Drehung, welche einem Faserverband mit konventionellen d. h. bekannten Luftspinnvorrichtungen erteilt würde. Zur Bildung des Vorgarnes, wird dem Faserverband mindestens teilweise ein Echtdrall erteilt, d. h. mindestens ein Teil der Fasern des Faserverbandes, wenn nicht alle, erhalten einen Echtdrall (Drehung) mittels einer Luftströmung. Dieser Echtdrall bzw. diese Drehung ist wie erwähnt nur eine Schutzdrehung. Das erfindungsgemäss hergestellte Vorgarn bzw. Lunte hat daher die gleichen Eigenschaften wie eine mit einem konventionellen Flyer hergestellte Lunte.
Die soeben gemachten Ausführungen gelten selbstverständlich für sämtliche erfindungsgemässen Drallerteilungsmittel dieser Schrift, welche im Folgenden anhand weiterer Figuren gezeigt und erklärt werden. Diese Ausführungen gelten somit nicht nur für das Drallerteilungsmittel 4 der Figur 1 , sondern auch für jene Drallerteilungsmittel mit dem Bezugszeichen 15, 17, 18, und 31.
Eines der möglichen erfindungsgemässen Drallerteilungsmittel für die Bildung von Vorgarn ist der bereits erwähnte Gegenstand 4 aus Figur 1. Das Drallerteilungsmittel 4 arbeitet wie bereits erwähnt nach dem sogenannten Vortex-Luftspinnverfahren. Die Vorrichtung 4 weist dafür ein Faserführungselement 10, mit welchem der Faserverband 3 in die Wirbelkammer 5 des Drallerteilungsmittel 4 geliefert wird. In der Wirbelkammer 5 erzeugt eine nicht näher dargestellte Fluideinrichtung eine Luftströmung 32 bzw. eine Wirbelströmung mittels einer oder mehrerer Düsenbohrungen 11. Die dadurch entstehende Wirbelströmung innerhalb der Wirbelkammer 5 verursacht, dass sich einzelne freie Faserenden 12 auf der Oberfläche des Faserverbandes 3 um die Einlassmündung 13 des Vorgarnbildungselementes 6 legen und - erfasst durch die rotierende Wirbelströmung in der Wirbelkammer - um den Kern 14 des Faserverban- des rotieren. Dadurch wird dem Faserverband 3 in der Wirbelkammer 5 mindestens teilweise (d. h. mindestens einen Teil der Fasern) ein Echtdrall mittels einer Luftströmung 32 erteilt. Diese Luftströmung verursacht damit, dass mindestens einem Teil des Faserverbandes, d. h. einzelnen Fasern, ein Echtdrall bzw. eine echte Drehung um einen Kern von grösstenteils parallelen bleibenden Fasern erteilt wird. Das da- durch an der Einlassmündung 13 entstehende Vorgarn 9 wird beispielsweise über ein Abzugswalzenpaar 8 abgezogen und auf eine Aufwindevorrichtung 7 aufgewickelt. Dazu weist das Vorgarnbildungselement 6 eine Bohrung auf (siehe Figur 1). Die Aufwindevorrichtung 7 in der Figur 1 ist nur schematisch dargestellt. Beispielsweise kann die Aufwindevorrichtung ein Kreuzwickler, ein Präzisions-Kreuzwickler, ein wilder Kreuzwickler, ein Stufen-Präzisionswickler oder ein Parallelwickler sein.
Die Figur 2 zeigt das Drallerteilungsmittel 4 aus der Figur 1 in einer anderen Ansicht. Besonders gut erkennbar ist in dieser Abbildung, wie der Faserverband 3 durch das Faserführungselement 10 in die Wirbelkammer 5 geführt wird, wo eine durch die Dü- senbohrungen 11 erzeugte Wirbelluftströmung die freien Faserenden 12 des Faserverbandes 3 erfasst und um die Einlassmündung 13 des Vorgarnbildungselementes 6 legt. Die um die Einlassmündung 13 sich legenden freien Faserenden 12 bilden eine um den Kern 14 des Faserverbandes rotierende „Sonne". Die freien Faserenden 12 verdrehen sich somit um den Kern 14 des Faserverbandes, wodurch der Faserverband 3 in der Wirbelkammer 5 mindestens teilweise einen Echtdrall (Drehung) aufgrund der Luftströmung erhält. Das dadurch an der Einlassmündung 13 entstehende Vorgarn 9 wird durch das Vorgarnbildungselement 6 (z. B. wie hier dargestellt eine Spindel) abgezogen (siehe Pfeil).
Die Figur 3 zeigt ein weiteres erfindungsgemässes Drallerteilungsmittel 15, welches jedoch kein Vorgarnbildungselement aufweist. Das Drallerteilungsmittel 15 (schema- tisch dargestellt) weist ebenfalls eine Wirbelkammer 5 auf, in welcher mittels einer oder mehrerer Düsenbohrungen 11 eine Luftströmung 16 (Wirbelströmung) erzeugt wird. Mittels dieser Luftströmung 16 wird dem Faserverband mindestens teilweise in der Wirbelkammer 5 ein Echtdrall erteilt.
Die Echtdrallerteilung (echte Drehung im Faserverband) wird in der Figur 3a dargestellt: innerhalb der Wirbelkammer 5 wird durch die Luftströmung 16 dem Faserverband 3 eine Drehung erteilt, d. h. mindestens ein Teil der Fasern des Faserverbandes 3 werden verdreht, so dass die Lunte 9 entsteht.
Die Figur 3b zeigt eine Variante des Drallerteilungsmittels gemäss der Figur 3a. Das Drallerteilungsmittel 17 weist zwei Wirbelkammern 5 auf, die jeweils kein Vorgarnbildungselement aufweisen. Die Echtdrallerteilung geschieht auch hier mittels einer bzw. in diesem Fall zweier Luftströmungen 16.1 und 16.2. Mindestens ein Teil der Fasern des Faserverbandes 3 erhält einen Echtdrall (Drehung). Auch hier wird das Vorgarn 9 bzw. die Lunte durch eine nicht dargestellte Vorrichtung abgezogen und aufgewickelt. Bevorzugterweise weist das Drallerteilungsmittel 17 mehrere Düsenbohrungen 11 auf. Die Düsenbohrungen 11 dienen der Erzeugung der Luftströmungen 16.1 und 16.2. Die Düsenbohrungen sind so ausgerichtet, dass die austretenden Luftstrahlen gemeinsam und zusammen jeweils die Luftströmung 16.1 bzw. 16.2 erzeugen. Dazu sind die Eintrittswinkel der Düsenbohrungen 11 innerhalb der jeweiligen Wirbelkammer 5 vorzugsweise gleich. Die Luftströmungen 16.1 und 16.2 sind zudem gleichge- richtet, d.h. dass die beiden Luftströmungen 16.1 und 16.2 - trotz getrennter Wirbelkammern - den gleichen Drehsinn haben (rechts- oder linksdrehende Luftströmung).
Überhaupt wird vorzugsweise bei allen Ausführungsformen der Erfindung darauf ge- achtet, dass die Düsen bzw. die Düsenbohrungen 11 so ausgerichtet sind, dass die austretenden Luftstrahlen gleichgerichtet sind, um so zusammen eine gleichgerichtete Luftströmung mit einem Drehsinn zu erzeugen. Bevorzugt sind die einzelnen Düsen bzw. Düsenbohrungen zueinander rotationssymmetrisch angeordnet.
Bevorzugt weisen die erfindungsgemässen Drallerteilungsmittel auch ein oder mehrere Drallstau-Elemente auf. Drallstau-Elemente können unterschiedliche Vorkommen aufweisen. Ein Drallstau-Element kann zum Beispiel als Kante, als Pin, als tordierte Fläche, als Kegel oder in Form von mehreren Lenkmittel ausgebildet sein.
Die Figur 4 zeigt ein Drallerteilungsmittel 18 mit einem Drallstau-Element in Form eines Pins 19. Die restlichen Elemente der Figur 4 entsprechen weitgehend den bereits beschriebenen Ausführungsformen und weisen entsprechend auch die gleichen Bezugszeichen auf. Der Pin 19 in der Figur 4 dient als Drallstau-Element, als auch als falscher Garnkern. Drallstau-Elemente dienen dazu, zu verhindern, dass sich eine Drehung im Faserverband weiter nach hinten fortpflanzt. Insbesondere wird dadurch verhindert, dass eine allfällige Falschdrehung entsteht und damit allenfalls kein Echtdrall dem Faserverband erteilt wird. Die Verwendung von Drallstau-Elementen für die erfindungsgemässen Vorrichtungen und Verfahren ist nicht zwingenderweise notwendig, aber empfehlenswert. Insbesondere wird dadurch die Echtdrallerteilung mittels der Luftströmung verbessert.
Wie in den Figuren 4a und 4b dargestellt ist, verhindert ein Pin 19, dass sich die durch die Luftströmung erzeugte Drehung weiter nach hinten Richtung Eingang des Faserführungselementes im Faserverband 3 fortpflanzt. Dies ist besonders gut in den Figu- ren 4a, 4b und 4c erkennbar: Die Luftströmung 20 um die Mündung des Vorgarnbildungselementes (nicht dargestellt) erzeugt eine Verdrehung bzw. einen Drall innerhalb des Faserverbandes 3. Durch das Vorhandensein des Pins 19 als Drallstau- Element wird verhindert, dass sich die Drehung der Fasern auf den Faserverband 3 überträgt, welcher auf dem Faserführungselement 10 bzw. 21 liegt (siehe parallele unverdrehte Fasern auf den Faserführungselementen 10 bzw. 21 in den Figuren).
Als Drallstau-Element kann auch eine tordierte Faserführungsfläche 21 dienen. Die Figur 4b zeigt eine tordierte Faserführungsfläche 21 , welche zusätzlich einen Pin 19 aufweist. Dadurch ist die Drallstau-Funktion besonders effektiv. Eine tordierte Faserführungsfläche 21 mit Pin ist auch in der Figur 4c dargestellt. Die Elemente der Figur 4c entsprechen weitgehend den Elementen der Figur 4b mit dem Unterschied, dass der Pin 19 der Figur 4c stumpf ist.
Die Figur 5 zeigt ein Faserführungselement 10 mit einem sogenannten Drallstop- Kegel 24. Der Drallstop-Kegel 24 nimmt die Funktion des Drallstau-Elementes wahr. Die Wirkungsweise ist gleich wie beim Pin 19: Kegel oder Pin dienen zudem als soge- nannte falsche Garnkerne. Die Fasern bzw. der Faserverband legt sich spiralförmig um den falschen Garnkern, wodurch die Fortpflanzung der Drehung entgegen der Abzugsrichtung des Vorgarns bzw. Faserverbandes verhindert wird.
Als Drallstau-Element kann auch nur ein tordiertes Faserführungselement 22 ohne Pin dienen. Dies ist beispielsweise in Figur 6 dargestellt (vergleiche mit Figur 4c). Eine tordierte Faserführungsfläche genügt an sich als Drallstau-Element. Die zusätzliche Verwendung eines Pins ist nicht unbedingt notwendig. Verschiedene Ansichten eines tortierten Faserführungselementes ohne Pin 22 ist in den Figuren 6a und 6b gegeben. Als Drallstau-Element kann auch nur eine Kante 33 dienen, die nicht zwingenderweise von einer tordierten Faserführungsfläche vorangegangen werden muss.
Die Figur 7 zeigt weitere Drallstau-Elemente, welche in der erfindungsgemässen Vorrichtung Verwendung finden könnten. Die Figur zeigt ein Faserführungselement 23 mit mehreren Lenkmitteln. Diese Lenkmittel 26 haben nebst ihrer Funktion, den Faserver- band 3 zu lenken, auch die Wirkung eines Drallstopps. In der Figur ist gut ersichtlich, wie die Lenkmittel 26 mit Drallstau-Funktion wirken: der Faserverband 3 wird in unverdrehtem Zustand in Richtung des Vorgarnbildungselementes 6 gezogen. Bei der Mündung des Vorgarnbildungselementes 6 werden die freien Faserenden 12 durch die Luftströmung 20 der Wirbelkammer mittels Echtdrallerteilung verdreht. Die Verdrehung der freien Faserenden 12 entsteht ein Torsionsmoment, welches sich entgegen der Abzugsrichtung (Pfeil) des Vorgarns im Faserverband 3 fortzupflanzen ver- sucht. Durch das Vorhandensein der Lenkmittel 26 mit Drallstau-Funktion wird dieses Torsionsmoment bzw. die Drehung, welches das Torsionsmoment im Faserverband verursachen würde, gestaut bzw. gestoppt. Das heisst, dass sich keine Drehung in den Faserverband 3 fortpflanzt (siehe Darstellung Figur 7: der Faserverband 3 ist unverdreht). Auf diese Weise wird dem Faserverband 3 ein Echtdrall (Drehung) mittels der Luftströmung 20 erteilt, wodurch das Vorgarn 9 entsteht.
Ohne die Lenkmittel 26 mit Drallstau-Funktion würde sich die Drehung in den Faserverband 3 in den Faserverband 3 fortpflanzen, wodurch eine sogenannte Falschdrehung entstünde, welche unter Umständen eine Echtdrehung des Faserverbandes bzw. des Vorgarns verhindert. Eine weitere Darstellung der soeben erklärten Verhält- nisse ist in der Figur 7a ersichtlich: Auch hier ist sehr gut erkennbar, wie der Faserverband 3 dank der Lenkmittel 26 unverdreht bleibt.
Die Figuren 8a und 8b zeigen Lenkmittel mit Drallstau-Funktion unterschiedlicher Formgebung. Die Figur 8c zeigt eine Ansicht der Lenkmittel 27 bzw. 28 in Abzugsrich- tung des Vorgarns bzw. des Faserverbandes. Es sind verschiedene Formen für die Lenkmittel mit Drallstau-Funktion vorstellbar. Die gezeigten Lenkmittel 26, 27 und 28 stellen nur einige der möglichen Formen dar.
Die erfindungsgemässe Vorspinnmaschine kann vorzugsweise auch ein Mittel aufwei- sen, welche die Breite des Faserverbandes vor dem Einlaufen in das Drallerteilungsmittel bestimmen. Diese Mittel können beispielsweise Trichter oder andere Formen von Kondensor sein. Ein solches Mittel 29 ist in der Figur 9 dargestellt. Die Figur zeigt einen Trichter 29, welcher einen Faserverband 3 in dessen Breite einschränkt und einem Drallerteilungsmittel 31 zuführt. Ein solcher Trichter 29 oder sonstiger Konden- sor kann beispielsweise einem Auslaufwalzenpaar 30 nachgeordnet sein. Das Auslaufwalzenpaar 30 ist in einer Aufsicht gezeigt. Das Bezugszeichen 34 deutet die Klemmlinie des Auslaufwalzenpaares 30 an. Wie in den Ausführungsbeispielen weiter oben beschrieben, weist die erfindungsge- mässe Vorspinnmaschine, insbesondere Flyer, zur Herstellung eines Vorgarns aus einem Faserverband, ein spezielles Drallerteilungsmittel auf. Das spezielle Drallertei- lungsmittel der erfindungsgemässen Vorspinnmaschine verdreht ein Faserband zu einem Vorgarn. Dazu weist das erfindungsgemässe Drallerteilungsmittel eine Wirbelkammer mit einem darin enthaltenen Vorgarnbildungselement auf. Vorzugsweise ist das Vorgarnbildungselement eine Spindel. In der Wirbelkammer des Drallerteilungsmittel wird erfindungsgemäss dem Faserverband mindestens teilweise (d. h. mindes- tens einem Teil der Fasern) ein Echtdrall (Drehung) mittels einer Luftströmung erteilt.
Die erfindungsgemässe Vorspinnmaschine zur Herstellung eines Vorgarns aus einem Faserverband kann auch eine andere Ausführung eines Drallerteilungsmittels aufweisen: Ein weiteres, ebenfalls erfind ungsgemässes Drallerteilungsmittel weist eine Wir- belkammer ohne Vorgarnbildungselement (z. B. Spindel) auf. Diese Wirbelkammer weist aber Mittel auf, welche eine Luftströmung in der Wirbelkammer entstehen lassen. Diese Luftströmung erteilt dem Faserverband mindestens teilweise (d. h. mindestens einem Teil der Fasern) einen Echtdrall (Drehung). Diese zweite Ausführungsform eines erfindungsgemässen Drallerteilungsmittel kann auch mehrere Wirbelkammern mit entsprechend mehreren Mitteln zur Bildung einer Luftströmung aufweisen (siehe z.B. Fig. 3b).
Den erfindungsgemässen Vorspinnmaschinen bzw. den erfindungsgemässen Drallerteilungsmitteln kann jeweils ein Streckwerk vorgeordnet sein.
Vorzugsweise besitzen die erfindungsgemässen Drallerteilungsmittel jeweils ein oder mehrere Drallstau-Elemente. Diese Drallstau-Elemente können beispielsweise als Kante, als Pin, als tordierte Fläche, als Kegel oder als mehrere Lenkmittel ausgebildet sein. Die erfindungsgemässen Drallerteilungsmittel können auch eine Kombination der soeben genannten Drallstau-Elemente aufweisen, z.B. eine tordierte Fläche mit einem Pin, oder ein Kegel mit einem Pin, oder eine Kante mit einem Pin, oder eine tordierte Fläche mit einem Pin. Das erfindungsgemässe Drallerteilungsmittel kann mehrere dieser Drallstau-Elemente bzw. eine Kombination davon aufweisen.
Vorzugsweise weisen die erfindungsgemässen Drallerteilungsmittel mehrere Düsen zur Erzeugung der Luftströmung auf, wobei die Düsen so ausgerichtet sind, dass deren austretende Luftstrahlen gleichgerichtet sind, um zusammen eine gleichgerichtete Luftströmung zu erzeugen. Dies gilt insbesondere dann, wenn mehrere Wirbelkammern vorhanden sind, d. h. die Luft- bzw. Wirbelluftströmungen haben die gleichen Dreh- bzw. Strömungsrichtungen. Vorzugsweise sind die Düsenbohrungen daher rota- tionssymmetrisch um die Achsen der Wirbelkammern angeordnet oder, im Falle, dass mehrere Wirbelkammern vorhanden sind, sowohl rotationssymmetrisch wie auch rota- tionssymmetrisch-versetzt auf einer Achse angeordnet (die Eintrittswinkel der Düsenbohrungen sind daher gleich). Sind mehrere Wirbelkammern vorhanden, so können die Düsen vorzugsweise derart angeordnet sein, dass die Düsen einer jeweiligen Wirbelkammer zwar rotationssymmetrisch angeordnet sind, jede Wirbelkammer aber einen unterschiedlichen Eintrittswinkel für die jeweiligen Düsen aufweisen. Die in den jeweiligen Wirbelkammern austretenden Luftstrahlen bleiben zwar gleichgerichtet - im Sinne einer Links- oder einer Rechtsdrehung - haben aber unterschiedliche „Steigungswinkel". Auch wenn die je- weils in unterschiedlichen Wirbelkammern auftretende Wirbelluftströmung unterschiedliche „Steigungswinkel" aufweist, so bleiben die Drallgebungen dennoch gleichgerichtet, d. h. der Faserverband bzw. das Vorgarn erfährt eine Links- oder eine Rechtsdrehung in sämtlichen Wirbelkammern. Eine rotationssymmetrische Anordnung der Düsen ist beispielsweise in der Figur 2 gezeigt. Eine rotationssymmetrisch ver- setzte Anordnung der Düsen ist in der Figur 3b zu sehen (die Düsenbohrungen 11 der beiden Wirbelkammern sind analog zur Figur 2 auch rotationssymmetrisch angeordnet).
Vorzugsweise weisen die erfindungsgemässen Vorspinnmaschinen und Drallertei- lungsmittel ein Mittel, insbesondere einen Trichter oder einen aerodynamischen oder mechanischen Kondensor auf, welcher die Funktion hat, die Breite des Faserverbandes vor dem Einlauf in das Drallerteilungsmittel zu bestimmen. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen der Einlassmündung des Vorgarnbildungselementes (z. B. Spindel) und der letzten Klemmlinie (z. B. des Auslaufwalzenpaares) nicht grösser als die längste im Faserverband enthaltene Faserlänge oder grösser als die mittlere Stapelfaserlänge des Faserverbandes.
Vorzugsweise ist der Abstand zwischen dem Eingang des Drallerteilungsmittels und der letzten Klemmlinie (z. B. des Auslaufwalzenpaares eines Streckwerkes) nicht grösser als die längste im Faserverband enthaltene Faserlänge.
Vorzugsweise ist der erfindungsgemässen Vorspinnmaschine eine Aufwindevorrich- tung zugeordnet. Diese windet das auf dem Drallerteilungsmittel austretende Vorgarn auf. Bevorzugt ist die Aufwindevorrichtung ein Kreuzwickler, ein Präzisions- Kreuzwickler, ein wilder Kreuzwickler, ein Stufen-Präzisionswickler oder ein Parallel- Wickler.
Vorzugsweise ist das Garnbildungselement eine Spindel.
Zur Erfindung gehört auch die erfinderische Verwendung eines Drallerteilungsmittels, welches nach irgendeinem Luftspinnverfahren arbeitet und zur Herstellung eines Vorgarns dient, wobei das Drallerteilungsmittel nur eine Wirbelkammer mit einem darin enthaltenen Vorgarnbildungselement (z. B. Spindel) aufweist und bei dem der Faserverband in der einen Wirbelkammer mindestens teilweise (d. h. mindestens ein Teil der Fasern) ein Echtdrall (Drehung) mittels einer Luft- bzw. Wirbelluftströmung erteilt wird.
Bei der erfindungsgemässen Verwendung eines Drallerteilungsmittels wird im Drallerteilungsmittel vorzugsweise eine gleichgerichtete Luftströmung im Sinne der vorangehenden Ausführungen erzeugt (d. h. sämtliche Luftströmungen im Drallerteilungsmittel sind entweder links- oder rechtsdrehend, zur Erzeugung einer entsprechenden links- oder rechtsgehenden Drehung). Bei der erfindungsgemässen Verwendung eines Drallerteilungsmittels weist das Drallerteilungsmittel vorzugsweise eine, zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr Düsen zur Erzeugung der Luftströmung auf. Vorzugsweise sind diese Düsen rotationssymmetrisch oder rotationssymmetrisch-versetzt angeordnet (siehe Ausführungen weiter oben dazu und vergleiche mit den Figuren 2 und 3b).
Vorzugsweise weist ein für die erfindungsgemässe Verwendung brauchbares Drallerteilungsmittel mehrere Düsen zur Erzeugung einer Luftströmung auf, welche so ausgerichtet sind, dass die austretenden Luftstrahlen gleichgerichtet sind und zusammen eine gleichgerichtete Luftströmung erzeugen (gemäss obiger Ausführungen links- oder rechtsdrehende Luftströmungen). Damit die austretenden Luftstrahlen in einer Wirbelkammer gleichgerichtet sind, sind diese vorzugsweise rotationssymmetrisch um die Achse, oder um eine Achse in, der Wirbelkammer angeordnet.
Zur Erfindung gehört auch ein erfindungsgemässes Verfahren zur Herstellung eines Vorgarns aus einem Faserverband. Bei diesem erfindungsgemässen Verfahren wird der Faserverband vorzugsweise zuerst verstreckt (z. B. in einem Streckwerk) und anschliessend mindestens teilweise (d. h. mindestens ein Teil der Fasern des Faserverbandes) einer Drallerteilung (Drehung) ausgesetzt. Diese Drallerteilung ist eine Echt- drallerteilung und wird mittels einer einzigen Luftströmung in einer einzigen Wirbelkammer erzeugt.
Für dieses erfindungsgemässe Verfahren sind vorzugsweise mehrere Düsen zur Erzeugung der Luftströmung vorhanden. Die Düsen sind dazu vorzugsweise so ange- ordnet, dass die austretenden Luftstrahlen gleichgerichtet sind, um zusammen eine gleichgerichtete Luftströmung zu erzeugen. Die Düsen sind dafür vorzugsweise rotationssymmetrisch um eine Achse oder rotationssymmetrisch-versetzt um eine Achse angeordnet (siehe Ausführungen weiter ober und Figuren 2 und 3b).
Bei der weiter oben besprochenen erfindungsgemässen Vorspinnmaschine, insbesondere Flyer, bei der erfindungsgemässen Verwendung eines Drallerteilungsmittels oder beim erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung eines Vorgarns wird dem Vorgarn nur eine Schutzdrehung erteilt. D. h. der durch die Luftströmung erzeugte Vorgarn ist verzugsfähig. Der Drall (Drehung) könnte für die Weiterverarbeitung des Vorgarns, z. B. zu einem Ringgarn, wieder entfernt werden.
Sämtliche beschriebene erfindungsgemässen Vorspinnmaschinen, dessen Drallerteilungsmittel, sowie sämtliche beschriebenen erfindungsgemässen Verwendungen von Drallerteilungsmitteln, oder das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines Vorgarns arbeiten vorzugsweise nicht nach einem Falschdraht-Verfahren .
Zur Erfindung gehört auch eine Strecke-Vorspinnmaschine-Kombination. Diese Kombination bzw. Maschine weist eine konventionelle Strecke zum Doublieren und Ver- strecken von mehreren Faserbänder auf, der eine erfindungsgemässe Vorspinnmaschine gemäss den vorangehenden Ausführungen bzw. Ausführungsbeispielen innerhalb derselben Maschine nachgeordnet ist. Diese ebenfalls erfinderische Maschine stellt somit eine neue Maschineneinheit dar, welche in sich eine Strecke und eine nachfolgende Vorspinnmaschine gemäss den obigen Ausführungen vereinheitlicht.
Die Erfindung ist nicht auf die explizit genannten Möglichkeiten und Ausführungsformen beschränkt. Diese Varianten sind vielmehr als Anregung für den Fachmann ge- dacht, um die Erfindungsidee möglichst günstig umzusetzen. Von den beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen sind daher leicht weitere vorteilhafte Anwendungen und Kombinationen ableitbar, die ebenfalls den Erfindungsgedanken wiedergeben und durch diese Anmeldung geschützt werden sollen. Einige der offenbarten Merkmale der Erfindung wurden in dieser Beschreibung kombiniert beschrie- ben und werden in den folgenden Ansprüchen kombiniert beansprucht. Es ist aber auch denkbar, einzelne Merkmale der Erfindung dieser Beschreibung für sich alleine oder in einer andern Kombination in Anwendung des Erfindungsgedankens zu beanspruchen. Die Anmelderin behält sich daher ausdrücklich vor, allenfalls andere Kombinationen in Anwendung des Erfindungsgedankens vorzusehen. Legende:
1 Spinnstelle einer Vorspinnmaschine
2 Streckwerk
3 Faserverband
4 Drallerteilungsmittel
5 Wirbelkammer
6 Vorgarnbildungselement (Spindel)
7 Aufwindevorrichtung
8 Abzugswalzenpaar
9 Vorgarn
10 Faserführungselement
11 Düsenbohrungen oder Düsen
12 freie Faserenden
13 Einlassmündung
14 Kern
15 Drallerteilungsmittel ohne Vorgarnbildungselemei
16, 16.1 , 16.2 Luftströmung
17 Drallerteilungsmittel mit zwei Wirbelkammern
18 Drallerteilungsmittel mit Drallstau-Element
19 Pin
20 Luftströmung
21 tordiertes Faserführungselement mit Pin
22 tordiertes Faserführungselement ohne Pin
23 Faserführungselement mit mehreren Lenkmitteln
24 Drallstop-Kegel
25 Faserführungselement
26, 27, 28 Lenkmittel mit Drallstop-Funktion
29 Trichter
30 Auslaufwalzenpaar
31 Drallerteilungsmittel
32 Luftströmung Kante Klemmlinie

Claims

Patentansprüche
1. Vorspinnmaschine zur Herstellung eines Vorgarns (9) aus einem Faserver- band(3), insbesondere Flyer, enthaltend eine oder mehrere Spinnstellen (1) mit jeweils einem Drallerteilungsmittel (4) und vorzugsweise ein vor dem Drallerteilungsmittel (4) angeordnetes Streckwerk (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Drallerteilungsmittel (4) eine Wirbelkammer (5) mit einem darin enthaltenen Vorgarnbildungselement (6) aufweist, wobei dem Faserverband (3) in der Wirbelkammer (5) ein Echtdrall oder mindestens teilweise ein Echtdrall, mittels einer Luftströmung (32) erteilt wird.
2. Vorspinnmaschine zur Herstellung eines Vorgarns (9) aus einem Faserverband (3), insbesondere Flyer, enthaltend eine oder mehrere Spinnstellen (1) mit jeweils einem Drallerteilungsmittel (15,17) und bevorzugterweise ein vor dem Drallertei- lungsmittel (15,17) angeordnetes Streckwerk (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Drallerteilungsmittel (15,17) eine oder mehrere Wirbelkammer (5) ohne Vorgarnbildungselement aufweist, wobei dem Faserverband (3) in der oder den Wirbelkammern (5) ein Echtdrall oder mindestens teilweise ein Echtdrall, mittels Luftströmung (16,16.1,16.2) erteilt wird.
3. Vorspinnmaschine zur Herstellung eines Vorgarns (9) gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Drallerteilungsmittel (4,18) mindestens ein Drallstau-Element (19,21 ,22,26,27,28,33) aufweist, bevorzugt ist das Drallstau- Element als Kante (33), als Pin (19), als tordierte Fläche (21 ,22), als Kegel (24) , als mehrere Lenkmittel (26,27,28), oder als Kombination dieser Elemente ausgebildet.
4. Vorspinnmaschine zur Herstellung eines Vorgarns (9) gemäss Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drallerteilungsmittel (4,17,18) mehrere Dü- sen (11) zur Erzeugung der Luftströmung (16,16.1,16.2,20) enthält, wobei die Düsen (11) so ausgerichtet sind, dass die austretenden Luftstrahlen (32) derart gleichgerichtet sind um zusammen eine gleichgerichtete Luftströmung (16.1 ,16.2,20) und Drallgebung zu erzeugen, bevorzugt sind die Düsen (11) rotationssymmetrisch oder rotationssymmetrisch-versetzt angeordnet.
5. Vorspinnmaschine zur Herstellung eines Vorgarns (9) gemäss einem der Ansprü- ehe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (29), insbesondere Trichter (29) oder aerodynamische oder mechanische Kondenser, vorgesehen sind, welche die Breite des Faserverbandes (3) vor dem Einlauf in das Drallerteilungsmittel (4,15,17,18,31) bestimmen.
6. Vorspinnmaschine zur Herstellung eines Vorgarns gemäss einem der Ansprüche 1 , 4, oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Einlassmündung des Vorgarnbildungselement (13) und der letzten Klemmlinie (34) nicht grösser ist als die längste im Faserverband (3) enthaltene Faserlänge.
7. Vorspinnmaschine zur Herstellung eines Vorgarns gemäss Anspruch 2, 4, oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Eingang des Drallerteilungsmittels (4,15,17,18,31) und der letzten Klemmlinie (34) nicht grösser ist als die längste im Faserverband (3) enthaltene Faserlänge.
8. Vorspinnmaschine gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder den Spinnstellen (1) der Vorspinnmaschine eine Aufwindevorrichtung (7) zugeordnet ist, welche das aus dem Drallerteilungsmittel (4,15,17,18,31) austretende Vorgarn (9) auf windet, bevorzugt ist die Aufwindevorrichtung (7) ein Kreuzwickler, ein Präzisions-Kreuzwickler, ein wilder Kreuz- Wickler, ein Stufen-Präzisionswickler, oder ein Parallelwickler.
9. Vorspinnmaschine gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Garnbildungselement (6) eine Spindel ist.
10. Verwendung eines Drallerteilungsmittels (4,18), welches nach einem Luftspinnverfahren arbeitet, zur Herstellung eines Vorgarns (9), dadurch gekennzeichnet, dass das Drallerteilungsmittel (4,18) eine Wirbelkammer (5) mit einem darin enthaltenen Vorgarnbildungselement (6) aufweist, wobei dem Faserverband (3) in der Wirbelkammer (5) mindestens teilweise ein Echtdrall mittels einer Luftströmung (32) erteilt wird.
11. Verwendung eines Drallerteilungsmittels (4,15,17,18,31), welches nach einem Luftspinnverfahren arbeitet, zur Herstellung eines Vorgarns, dadurch gekennzeichnet, dass im Drallerteilungsmittel (4,15,17,18,31) eine gleichgerichtete Luftströmung (16.1 ,16.2,16,20) erzeugt wird.
12. Verwendung eines Drallerteilungsmittels (4,15,17,18,31) nach einem der Ansprüche 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Drallerteilungsmittel (4,15,17,18,31) eine, zwei, drei, vier, fünf, sechs, oder mehr Düsen (11) zur Erzeugung der Luftströmung enthält.
13. Verwendung eines Drallerteilungsmittels (4,15,17,18,31) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Drallerteilungsmittel (4,15,17,18,31) mehrere Düsen (11) zur Erzeugung der Luftströmung (16.1 ,16.2,16,20) enthält, wobei die Düsen (11) so ausgerichtet sind, dass die austretenden Luftstrahlen (32) gleichgerichtet sind um zusammen eine gleichgerichtete Luftströmung (16.1 ,16.2,16,20) zu erzeugen.
14. Verfahren zur Herstellung eines Vorgarns (9) aus einem Faserverband (3), bei welchem der Faserverband (3) vorzugsweise zuerst verstreckt wird und an- schliessend mindestens teilweise eine Drallerteilung erfährt, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallerteilung eine Echtdrallerteilung ist, welche mittels einer Luftströmung (16,16.1 ,16.2,20) in einer Wirbelkammer (5) geschieht.
15. Verfahren zur Herstellung eines Vorgarns (9) gemäss Anspruch 14, dadurch ge- kennzeichnet, dass mehrere Düsen (11) zur Erzeugung der Luftströmung (16,16.1 ,16.2,20) vorhanden sind, wobei die Düsen (11) so angeordnet sind, dass die austretenden Luftstrahlen (32) gleichgerichtet sind um zusammen eine gleichgerichtete Luftströmung (16,16.1 ,16.2,20) zu erzeugen.
16. Vorspinnmaschine, Verwendung eines Drallerteilungsmittels, oder Verfahren zur Herstellung eines Vorgarns gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Vorgarn (9) erteilte Drall eine Schutzdrehung ist, wodurch das Vorgarn (9) verziehbar bleibt.
17. Vorspinnmaschine, Verwendung eines Drallerteilungsmittels, oder Verfahren zur Herstellung eines Vorgarns (9) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des Vorgarns (9) nicht nach einem Falschdraht-Verfahren geschieht.
18. Strecke-Vorspinnmaschine-Kombination, welche eine Strecke für das Doublieren und Verstrecken mehrerer Faserbänder aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Strecke eine Vorspinnmaschine gemäss einem der Ansprüche 1 bis 9 nachgeordnet ist.
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