WO2005098103A1

WO2005098103A1 - Verfahren zum herstellen eines garns in einer luftspinnmaschine.

Info

Publication number: WO2005098103A1
Application number: PCT/CH2005/000201
Authority: WO
Inventors: Herbert Stalder; Peter Artzt; Heinz Müller; Kurt Ziegler
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter Ag
Priority date: 2004-04-07
Filing date: 2005-04-07
Publication date: 2005-10-20
Also published as: EP1747310A1; CN1965115A; EP1584715A1; US20070277494A1

Abstract

Beim Luftspinnverfahren verursachen im wesentlichen die rotierenden Faserenden bzw. die späteren Umwindefasern des gesponnenen Garns (70) eine Spinnspannung FS . Zwischen Spinnergebnis und Spinnspannung FS wurde aufgrund von Versuchen eine direkte Korrelation festgestellt. Dazu wird ein Verfahren zum Spinnen eines Garns in einer Luftspinnmaschine angegeben, das trotz hoher Spinngeschwindigkeiten eine ideale Spinnspannung FS ermöglicht, wodurch ein optimales Spinnergebnis insbesondere bezüglich der Garnqualität erzielt wird. Erfindungsgemäss wird daher vorgeschlagen, eine Spinnmaschine durch eine Ausgestaltung von Spinnboxelementen mit einer Spinnspannung FS < 20 cN zu betreiben.

Description

Verfahren zum Herstellen eines Garns in einer Luftspinnmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Garns in einer Luftspinnmaschine gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Luftspinnmaschinen. Luftspinnmaschi- nen weisen eine Vielzahl von Spinnstellen auf. In jeder Spinnstelle wird ein Garn aus einem zugeführten Faserlängsgebilde gesponnen. Dabei wird das Faserlängsgebilde zuerst verfeinert, das heisst, die Fasermenge pro Längeneinheit wird durch Verzug ver- kleiner! Dann wird der verfeinerte Faserverband in der Spinnstelle durch Drallerteilung zu einem Garn versponnen. Dazu weist die Spinnstelle ein Faserführungselement auf, welches den Faserverband in eine Wirbelkammer führt, wo durch das bekannte Vortex- Luftspinnverfahren ein Garn an einer Spindel hergestellt wird.

Untersuchungen haben gezeigt, dass zwischen der Spinnspannung und dem Spinnergebnis ein direkter Zusammenhang besteht. Figur 1 zeigt in einer schematische Darstellung die Komponenten einer Luftspinnmaschine. Wie vorstehend erläutert, wird das Faserlängsgebilde 1 in einem Streckwerk 69 verfeinert, in der Spinnbox 5 zu einem Garn 70 gesponnen und mittels Abzugwalzen 64 über eine Fadenverlegevorrichtung 67 einer Garnspule 68 zugeführt. Unter dem Begriff Spinnspannung Fs wird nun die in den Einheiten [N] oder [cN] anzugebende Kraft Fs verstanden, die auf das Garn zwischen Spinnbox 5 und Abzug 63 wirkt.

Zur weiteren Erläuterung wird nun auf die Figur 2 verwiesen. Die Spinnbox 5 weist eine Wirbelkammer 10 auf, in der die durch die Lufteinlassöffnung 61 einströmende Luft eine Wirbelströmung erzeugt, welche an der Oberfläche des Faserverbandes 1 befindlichen Randfasern 62 herumdreht und dadurch den Faserverband 1 zu einem Garn 70 verspinnt. Die vorstehend erwähnte Spinnspannung Fs wird hauptsächlich durch das Auflaufen von Randfasern 62 bei der Einlassmündung 9 der Spindel 7 verursacht. Damit weisen diese Kräfte eine besondere Charakteristik auf, die grundlegend verschieden ist von den Spannungscharakteristiken anderer Verfahren, wie z.B. beim Ring-, Rotoroder Zweidüsenspinnen.

Bθstätigungs opie Weil beim Luftspinnverfahren - ein Beispiel einer dazu entsprechenden Maschine ist der Schrift EP 1 335 050 A2 [2] zu entnehmen - im wesentlichen die rotierenden Faserenden bzw. die späteren Umwindefasern des gesponnenen Garns 70 die Spinnspannung F_s verursachen, besteht eine direkte Korrelation zwischen Spinnergebnis - das heisst dem erzeugten Garn - und der effektiven, messbaren Spinnspannung Fs. Unter dem Begriff Spinnergebnis werden die Eigenschaften Garnqualität und Zuverlässigkeit des Spinnprozesses subsummiert. Durch eine Reduktion der Spinngeschwindigkeit kann auch die Spinnspannung auf werte reduziert werden, die ein verbessertes Spinnergeb- nis erlauben. Dies ist jedoch bei den geforderten hohen Spinnleistungen mit dazu erforderlichen Spinngeschwindigkeiten vι_ > 300 m/min zum einen nicht praktikabel und zum anderen führt dies aus folgendem Grund zu einer Beeinträchtigung des Spinnergebnisses: Die Randfasern sollten idealerweise in einem Winkel von ca. 45° um den Fasenterband 1 zu einem Garn 70 versponnen werden. Dieser Winkel ist nun unter Be- rücksichtigung des Luftwirbels wesentlich von der Spinngeschwindigkeit bestimmt und diese muss sich daher in einem üblichen Bereich von gegen 300 m/min bewegen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Spinnen eines Garns in einer Luftspinnmaschine anzugeben, bei dem trotz hoher Spinnge- schwindigkeiten eine ideale Spinnspannung einstellbar ist, wodurch ein optimales Spinnergebnis insbesondere bezüglich der Garnqualität erzielt wird.

Diese Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 angegebene Verfahren gelöst.

Durch den erfindungsgemässen Verfahrensparameter, wonach die Spinnspannung Fs einen Wertebereich F_s < 20 cN aufweist, ist ein Verfahren geschaffen, das bei hohen Geschwindigkeiten eine Spinnspannung ermöglicht, bei der insbesondere eine hohe Zuverlässigkeit sichergestellt ist, so dass beispielsweise das Risiko von Garnbrüchen stark reduziert ist. Um diesen angestrebten Wertebereich für die Spinnspannung F_s zu erreichen und damit das Spinnergebnis zu optimieren, können beispielsweise eine oder mehrere der folgenden Massnahmen getroffen werden: - Anpassen des Spinnverzuges s zwischen dem Streckwerkauslauf und den Abzugswalzen nach der Spinnbox, so dass s_v < 1.0. - Anpassen des Pressluftdruckes p der Luft, welche in die Wirbelkammer einströmt, auf Werte von 3 bis 6 bar, vorzugsweise von 4 bis 5 bar. - Erzielung einer starken Saugwirkung durch den in der Wirbelkammer erzeugten Luftwirbel, um Luft aus dem Zwickelbereich nach der Auslaufklemmlinie des Streckwerkes anzusaugen. Dazu gibt es verschiedene konstruktive Gestaltungsmöglichkeiten, welche in den nachfolgend aufgeführten Ausführungsformen beschrieben werden. - Optimale Gestaltung der Wirbelkammer. Auch hierzu existieren verschiedene konstruktive Gestaltungsmöglichkeiten, welche ebenfalls in den nachfolgend aufgeführten Ausführungsbeispielen angegeben werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind zudem in weiteren abhängigen Ansprüchen angegeben. . ;^•: ^■ _ • ' - ^{■ ' •■}

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 Schematische Darstellung der Komponenten einer Luftspinnmaschine; Figur 2 Partielle Darstellung einer Spinnbox, insbesondere zur Erläuterung des Eintritts eines Faserverbandes in die Spindel; Figur 3 Faserförderkanal mit einer Tunnelauskleidung;

Figur 4 Detailliertere Darstellung des Absatzes der Tunnelauskleidung und der Lufteintrittsöffnung in einer ersten Ausführungsform; Figur 5 Detailliertere Darstellung des Absatzes der Tunnelauskleidung und der Lufteintrittsöffnung in einer zweiten Ausführungsform; Figur 6 Darstellung einer eine Umlenkkante aufweisende Faserführungsfläche in einem Faserführungskanal;

Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung der Komponenten einer Luftspinnma- schine: Mit v_ausι und _abz sind die auftretenden Geschwindigkeiten sowie mit dem Bezugszeichen 71 der Ort gezeigt, an dem der für diese Erfindung relevante Verfahrensparameter Spinnspannung Fs auftritt.

In Figur 2 ist in einer detaillierten Darstellung eine Spinnbox 5 gezeigt, wie sie dem Stand der Technik entspricht und in der Beschreibungseinleitung bereits erläutert wurde.

Die Figur 3 zeigt eine erste Gestaltungsform innerhalb einer Spinnbox 5, damit die gewünschte Spinnspannung Fs erreicht wird. Die Spinnbox 5 weist ein Faserführungsele- ment 3 und anschliessend eine Spindel 7 mit Garnführungskanal 8 auf. Das Faserführungselement 3 ist von einer hohlzylinderförmigen Tunnelauskleidung 17 umgeben. Die Tunnelauskleidung 17 kann ein- oder mehrstückig ausgeführt sein. Der Faserförderkanal 4 wird von der Tunnelauskleidung 17 ummantelt. Die Tunnelauskleidung 17 ist derart geformt, dass am Ende des Faserförderkanals 4 ein Absatz 18 zum Wirbelkammer- Gehäuse 15 entsteht. Die Stirnfläche des Absatzes 18 dient für das aus den Strahldüsen 13.1 austretende Fluid - normalerweise - Luft als Leitfläche. Die Austrittsöffnungen der Strahldüsen für das Fluid in die Wirbelkammer 14.1 weisen eine elliptische Form auf. Dabei sind das Faserführungselement 3 und die dazugehörige Tunnelauskleidung 17 im Wirbelkammer-Gehäuse 15 eingebaut. Wie in den folgenden Figuren 4 und 5 noch gezeigt wird, muss das Wirbelkammer-Gehäuse 15 nicht zwingend auch das Faserführungselement 3 und dessen Tunnelauskleidung 17 umfassen. Die beiden letztgenannten Elemente können auch ein eigenes Gehäuse aufweisen, das an das Wirbelkammer-Gehäuse 15 angrenzt (siehe Figur 5). Insgesamt sind vier einzelne Strahldüsen 13.1 vorgesehen. Die Strahldüsen 13.1 weisen einen Neigungswinkel α zur Faser- transportrichtung 19 auf. Der Neigungswinkel liegt in einem Wertebereich von 45° bis 88°. Der Neigungswinkel der Stirnfläche des Absatzes 18 zur Materialflussrichtung weist in dieser ersten Ausgestaltungsform den gleichen Betrag auf. Dabei ist unschwer erkennbar, wie die der Wirbelkammer 14.1 angrenzende Stirnfläche 20 des Faserführungselementes 3 den gleichen Neigungswinkel zur Materialflussrichtung 19 hat wie die Bohrungen der Strahldüsen 13.1.

Die Figuren 4 und 5 zeigen zwei weitere Ausgestaltungsformen für den Absatz der Tunnelauskleidung, damit die gewünschte Spinnspannung Fs erreicht wird. Das Wirbelkammer-Gehäuse 15 schliesst dabei an ein Gehäuse 32 für das Faserführungselement 3 und die Tunnelauskleidung an. Die gemäss Figur 4 gezeigte Ausgestaltungsform besitzt eine Tunnelauskleidung 26, welche derart geformt ist, dass am Ende des Faserför- derkanals 4 der Absatz 29 mit einem Neigungswinkel ß entsteht. Bevorzugt hat die Tunnelauskleidung 26 eine Dicke a, die in einem Wertebereich von 0.1 bis 3 mm liegt. In unmittelbarer Nähe der Stirnseite des Absatzes 29 ist im Wirbelkammer-Gehäuse 15 die Bohrung der Strahldüse 13.1 angeordnet. Der Absatz 29 ist dabei so nahe an der Öffnung der Strahldüse 13.1 angeordnet, dass dessen Stirnseite als Leitfläche für die austretende Strömung dient. Der Absatz 29 ist fluchtend mit der Bohrung angeordnet, welche ihrerseits fluchtend zur Innenfläche bzw. Mantelfläche der Wirbelkammer 14.1 angeordnet ist, so dass die Bohrung 13.1 «tangential fluchtend» in die Innenseite des Wirbelkammer-Gehäuses 15, beziehungsweise tangential in die Wirbelkammer 14.1 einläuft. Bevorzugt werden aber Neigungswinkel α zur Materialflussrichtung, die in ei- nem Wertebereich von 60° bis 70° liegen. Der Neigungswinkel ß der Stirnseite des Absatzes 29 kann einen anderen Wert als der Neigungswinkel α aufweisen. Der geeignetste Neigungswinkel ß lässt sich am besten empirisch für die konkrete Anwendung ermitteln. Versuche haben ergeben, dass in den meisten Fällen ein Neigungswinkel ß geeignet ist, der den gleichen Wert wie der Neigungswinkel aufweist. Möglich ist aber auch eine Ausgestaltung mit a ≠ ß. In Figur 5 ist die Bohrung 13.1 um einen Abstand d vom Absatz 31 der Tunnelauskleidung 28 angeordnet. Der Abstand d liegt dabei in einem Wertebereich von 0,5mm bis 2 mm, vorzugsweise 0.9mm bis 1.3mm, bevorzugt 1.1mm.

Die Figur 6 zeigt einen Querschnitt durch eine Spinnbox 5 in einer anderen Ausgestaltungsform, um den erfindungsgemässen Verfahrensparameterwert der Spinnspannung F_s < 20 cN zu erreichen. Das gezeigte Faserführungselement 3c weist eine Faserfüh- rungsfläche 16 mit einer Umlenkstelle 72 auf. Die Umlenkstelle 72 wird durch die Faserführungsfläche 16 gebildet: Die Faserführungsfläche 16 besteht dabei aus zwei ebenen Flächen, deren gemeinsame Schnittlinie die Umlenkstelle 72 bildet. Durch diese Gestaltung der Faserführungsfläche 16 werden die Fasern des Faserverbandes 1 (nicht dar- gestellt in Figur 6) in einer im wesentlichen flach nebeneinander liegenden Anordnung geführt. Ein Beitrag an diese flache Anordnung liefert auch die Faserabgabekante 6. Die Umlenkstelle 72 ist dabei so dimensioniert, dass die Fasern des Faserverbandes 1 derart umgelenkt werden, dass die freien Faserenden der Fasern, welche sich im Faserverband befinden, abheben können. An der Umlenkstelle 72 werden die vorderen wie auch die hinteren Faserenden vor allem derjenigen Fasern abgehoben, die sich an der Oberfläche des Faserverbandes 1 oder unmittelbar darunter befinden. An der Umlenkstelle 72 werden sowohl vordere als auch hintere Faserenden abgehoben. Durch das Abheben von Faserenden an der Umlenkstelle 72 erhöht sich die Anzahl der freien Faserenden im Faserverband. Unter «freie Faserenden» sind diejenigen Enden zu ver- stehen, die nicht innerhalb des Stapelfaserverbandes liegen oder nicht mit andern Fasern verbunden sind und dadurch von der Wirbelströmung erfasst werden können. Durch die Erhöhung der Anzahl der freien Faserenden erhöht sich die Anzahl der Umwindefasern im Garn sowie die Qualität des Spinnprozesses an sich. Diese Gestaltung der Faserführungsfläche hat überraschenderweise einen weiteren Vorteil gegenüber dem Stand der Technikt Die Verringerung des Querschnittes A des Faserförderkanals 4:^» innerhalb eines Bereiches hat ergeben, dass die durchströmende Luftmenge V überraschenderweise erhöht wurde. Durch die erhöhte Luftmenge V kann die Faserführung zwischen den Auslaufwalzen und dem Eingang des Faserführungselementes 3c, also vor dem Faserführungselement 3c, wesentlich verbessert werden. Die Anzahl Produkti- onsunterbrüche, verursacht durch Abrisse des Fasenterbandes unmittelbar nach den Auslaufwalzen kann dadurch verringert werden. Ebenso konnte eine messbare Verbesserung der Garnqualität festgestellt werden. Versuche haben ergeben, dass besonders gute Resultate erzielt werden, wenn der Querschnitt A des Faserförderkanals 4 bis zur Umlenkstelle 72 konstant bleibt und ab der Umlenkstelle oder Zusatzkante 72 der fol- gende Querschnitt B des Faserförderkanals zunimmt. Die Fläche des Querschnittes A des Faserförderkanals 4 bis zur Umlenkstelle 72 liegt bevorzugt in einem Wertebereich von 0,5mm² bis 10 mm². Tabelle 1 enthält Massangaben zu den in Figur 6 enthaltenen Grossen C, D, E und F, die eine Spinnspannung Fs < 20 cN ermöglichen.

Tabelle 1: Massangaben zur Ausführungsform gemäss Fig. 6

Um die erwünschte Spinnspannung Fs < 20 cN zu ermöglichen, weist die zuzuführende Luft (Fluid) vorzugsweise ein Druck p auf, der in folgendem Wertebereich liegt: 3 bar < p < 6 bar.

In einerweiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Spinnverzug S < 1.0. Dabei ist der Spinnverzug Sv über folgenden Quotienten definiert: Sv := gbz Vausl- Dabei bedeuten: v_{a z} Umlaufgeschwindigkeit der Abzugwalzen; Vausi Umlaufgeschwindigkeit der Auslaufwalzen.

Die Bedingung S < 1.0 bedeutet, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Abzugwalzen 64 höchstens gleich gross wie jene der Auslaufwalzen 2 des Streckwerkes 69 sein muss. Es ist deshalb möglich, diese Bedingung zu erhalten, weil beim Verspinnen der Fasern der Faserverband leicht an Länge verliert. Sv liegt dabei vorzugsweise im Bereich von 0.96 bis 1.0.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung hat sich durch zahlreiche Spinnversuche ergeben. Bei diesen Spinnversuchen unter verschiedenen Betriebsbedingungen (wie unterschiedliche Spinngeschwindigkeiten und Garnfeinheiten), Optimierungen der Elemente der Spinnvorrichtung und Analysen des gesponnenen Garnqualität, konnte überdies überraschenderweise eine Beziehung gefunden werden, welche ausgehend von den Betriebsbedingungen Spinngeschwindigkeit und Garnfeinheit eine optimale Spinnspannung Fs,₀ptimai vorgibt:

wobei: F_s>optimal - optimale Spinnspannung in [cΝ] Νm = Garnfeinheit in metrischer Nummer [m/g] v_L = Garnliefergeschwindigkeit in [rh/min]

Diese Beziehung ist keine physikalische Formel, welche sich zwangsläufig durch den Betrieb der Spinnstelle ergibt. Diese Formel gibt vielmehr die optimale Spinnspannung an, welche es aufgrund der Betriebsbedingungen Garnliefergeschwindigkeit am Ausgang der Spinnmaschine und erwünschte Garnfeinheit (sog. „metrische Nummer" des gesponnenen Garns, in [m/g]) durch Anpassen verschiedenster Elemente an der Spinnmaschine zu erreichen gilt. Mit anderen Worten ausgedrückt, betreibt man eine Spinnmaschine mit einer bestimmten Garnliefergeschwindigkeit und stellt man eine be- stimmte Gamfeinheit ein (z.B. durch Einstellen des Streckwerkes), so bedeutet dies nicht, dass sich daraus von selbst eine Spinnspannung gemäss der oben genannten Beziehung ergibt. Es wird sich also eine ganz andere effektive Spinnspannung. F_s ergeben. Ebenso wird auch die Garnqualität nicht optimal sein. Was also gemacht werden muss, ist die effektive, messbare Spinnspannung Fs durch verschiedene in den vorangehenden Seiten beschriebenen Massnahmen so zu verändern, dass deren Wert mit dem Betrag der durch die obige Formel berechneten, optimalen Spinnspannung F_s, _opti_¬ m_al entspricht. Auf diese Weise ergibt sich ein Garn mit optimaler Qualität.

Die nachfolgende Tabelle 2 enthält in der mittleren Spalte die aus metrischer Nummer und Spinngeschwindigkeit berechnete optimale Spinnspannung Fs, optimal! in den ersten beiden Spalten sind die um ± 20% definierten Streuwerte angegeben.

Die erfindungsgemässe Lehre kann durch eine freie Kombination und Anpassen der vorstehend in den Figuren 3 bis 6 erläuterten Ausgestaltung der Spinnbox 5 und ihrer Spinnboxelemente wie z.B. Fasereintrittskante 31 , Faserabgabekante 29 oder Umlenkstelle 72 wie auch frei mit den vorgenannten Betriebsparametern Druck und Spinnverzug realisiert werden. Durch Anpassen der in der vorangehenden Beschreibung erwähnten und im folgenden beanspruchten Elemente, ist es möglich, die effektive, messbare Spinnspannung Fs auf einen Wert Fs < 20 cN zu bringen. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die effektive, messbare Spinnspannung Fs sogar einen Wert auf, welcher dem Betrag gemäss oben erwähnten Formel für F_s, _optima_l entspricht.

Liste der in den Figuren 1 bis 6 verwendeten Bezugszeichen

1 Faser, Faserverband, Stapelfaserverband

2 Auslaufwalzenpaar; Auslaufwalzen

3, 3c Faserführungselement

4 Faserführungskanal, Faserförderkanal

5 Spinnbox

7 Spindel

8 Garnführungskanal

9 Einlassmündung der Spindel 7

10 Wirbelkammer

11 einströmende Luft

12 Streckwerk

13 Fluideinrichtung

13.1 Strahldüsen

14 Raum

14.1 Wirbelkammer

15 Wirbelkammer-Gehäuse

16 Faserführungsfläche, ebene Faserführungsfläche

17 Tunnelauskleidung

17.1 Halbschale der Tunnelauskleidung 8 Absatz 9 Materialflussrichtung, Transportrichtung 0 Stirnfläche des Faserführungselementes 3 in der Wirbelkammer 3 Mittellinie des Garnführungskanals 6 Tunnelauskleidung 8 Tunnelauskleidung 9 Absatz mit Neigungswinkel ß 1 Absatz 2 Gehäuse für Faserführungselement und Tunnelauskleidung 0 Spinnstelle 1 Eintrittsöffnung Luftströmung 2 Randfasern 3 Abzug 4 Abzugwalzen 5 Friktionswalze

66 Fadenwächter

67 Fadenverlegevorrichtung 8 Garnspule

69 Streckwerk

70 Garn

71 Ort, wo die Spinnspannung auftritt und messbar ist

72 Umlenkstelle

Liste der in der Figur 7verwendeten Bezugszeichen

20 Düsenblock 21 Strahldüsen

22 Wirbelkammer Entlüftungskanal

Förderrichtung der angesaugten Luft

Faserförderkanal

Faserförderelement

Faserführungsfläche

Faserabgabekante

Stirnfläche

Faseraufnahmekante

Spindel

Konus von Faserförderelement 27

Tragelement für Faserförderelement 27

Mittellinie von Strahldüsen 21 und Blasrichtung

Faserförderwalze

Garnführungskanal

Mittellinie

Liste der verwendeten Symbole

Vabz Umlaufgeschwindigkeit der Abzugwalzen

Vausi Umlaufgeschwindigkeit der Auslaufwalzen α Neigungswinkel der Strahldüsen zur Faser- bzw. Materialtransportrichtung ß Neigungswinkel des Absatz zur Materialflussrichtung 19 a Dicke der Tunnelauskleidung 26 d Abstand zwischen Strahldüsen 13.1 und Absatz 31

A Querschnitt vor Umlenkstelle

B Querschnitt nach Umlenkstelle C Abstand parallel zur Mittellinie 23 von der Umlenkstelle 72 bis zur Faserabgabekante 6

D Abstand vertikal zur Mittellinie 23 von der Umlenkstelle 72 bis zur Faserabgabekante 6

E Abstand parallel zur Mittellinie 23 von der Faserabgabekante 72 bis zur Ein- lassmündung 9 der Spindel 7

Fs Spinnspannung in [cN]

Fs.optimai optimale Spinnspannung in [cN], gemäss Formel

F Abstand vertikal zur Mittellinie 23 von der Faserabgabekarite 72 bis zur Mittellinie 23 des Gamführungskanals 8 G Breite der reduzierten Faserabgabekante 6

Nm metrische Nummer in [m/g], Länge pro Masse; Fundstelle in [1] p Druck in [Bar]

S_v Spinnverzug v Spinngeschwindigkeiten in m/min Liste der verwendeten Abkürzungen

ISO International Standard Organisation

Liste der verwendeten Einheiten Bar Druck; ISO-Masseinheit

N, cN Newton, Centi-Newton; ISO-Masseinheit m Meter; ISO-Masseinheit min Minute

Literaturquellen

[1] Fachwissen Bekleidung, 5. Auflage ISBN 3-8085-6205-6; 1998 Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney, Vollmer GmbH & Co., 42781 Haan-Gruiten

[2] EP 1 335 050 A2 Textilverarbeitungsmaschine mit einem Faserförderungskanal und einer Faserführungsfläche; Maschinenfabrik Rieter AG, 8406 Winterthur.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen eines Garns (70) aus einem Faserverband (1) in einer Luftspinnmaschine, die enthält: - ein Auslaufwalzenpaar (2); - eine in Spinnrichtung dem Auslaufwalzenpaar (2) nachfolgende Spinnbox (5) zum Spinnen eines Garns (70), wobei die Spinnbox (5) enthält: eine eine Spindel (7) aufweisende mindestens eine Lufteinlassöffnung (13.1, 61) enthaltende Wirbelkammer (14.1); - einen nachfolgenden Abzugwalzen (64) enthaltenden Abzug (63) zum Wegführen des Garns (70), wobei durch das Wegführen auf das Garn (70) eine Spinnspannung Fs ausgeübt wird; g e ke n n zei ch n et d u rch d e n Ve rfa h re n s p a ra m ete r: - die Spinnspannung Fs weist folgenden Wertebereich auf: Fs < 20 cN.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den weiteren Verfahrensparameter: - die Spinngeschwindigkeiten vι_ weist folgenden Wertebereich auf: VL > 300 m/min .

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als ein Spinnboxelement ein Faserförderkanal (4) mit einer Faserführungsfläche (16) vorgesehen ist, der der Wirbelkammer vorgelagert ist und der eine Umlenkstelle (72) aufweist, die eine Umlenkung des Faserverbandes (1) verursacht.

. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als ein Spinnboxelement ein Faserführungskanal (4) mit einer Tunnelauskleidung (17, 26, 28) so vorgelagert ist, dass am Ende des Faserführungskanals (4) ein Ab- satz (18, 29, 31) mit einer Stirnfläche (20) gebildet wird, so dass die Stirnfläche (20) als Leitfläche für die aus den Lufteinlassöffnungen einströmende Luft dient.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (20) um einen Neigungswinkel ß gegenüber der Spinnrichtung (19) geneigt ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Lufteinlassöffnung um einen Neigungswinkel α gegenüber der Spinnrichtung (19) geneigt ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigungswinkel α und ß je folgende Wertebereiche aufweisen: 48° <= α <= 88° und 48° <= ß <= 75° .

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Tunnelauskleidung (17, 26, 28) im Faserführungskanal (4) eine Dicke a aufweist, die in folgendem Wertebereich liegt: 0,1 mm <= a <= 3 mm.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass als ein Spinnboxelement ein Faserführungskanal (4) der Wirbelkammer (22) vorgelagert ist, die an deren Ende eine Faserabgabekante (29) aufweist, über die Fasern in einer im wesentlich flach nebeneinander liegenden Formation gegen die Einlassmündung des in der Spindel (7) befindlichen Garnführungskanals (45) geführt werden.

10.Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteinlassöffnungen so gestellt sind, dass der entstehende Wirbel hintere freie Faserenden, deren vordere Enden bereits im Garnführungskanal der Spindel sind, erfasst und um den Fasenterband dreht.

11.Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Spinnverzug Sv zwischen Auslaufwalzenpaar und Abzug folgenden Wertebereich aufweist: S_v < 1.0 .

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Lufteinlassöffnungen (13.1) in die Wirbelkammer (22) einströmende Luft mit einem Druck p zugeführt wird, wobei der Druck p folgenden Wertebereich aufweist: 3 bar < p < 6 bar, vorzugsweise 4 bar < p < 5 bar.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die effektive Spinnspannung Fs einen Wert aufweist, welcher betragsmässig ± 20% der optimalen Spinnspannung F_s, opti_mal gemäss folgender Formel entspricht F_{s optimal} = 6,6 cN + 0,05 ?^A - {100 - - Nm) + 0,0096^ - {v_L - 350 —) ^{, μ} m g m mm wobei Nm die metrische Nummer in [m/g] des zu spinnenden Garns (70) und v_L die Spinngeschwindigkeit in [m/min] darstellt.