DE10251727A1

DE10251727A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Flyerlunte

Info

Publication number: DE10251727A1
Application number: DE2002151727
Authority: DE
Inventors: Peter Dr.-Ing. Artzt; Volker Dr.-Ing. Jehle; Sibylle Dipl.-Ing. Schmied; Günter Dipl.-Ing. Steinbach
Original assignee: Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Denkendorf DITF
Current assignee: Deutsche Institute fuer Textil und Faserforschung Denkendorf DITF
Priority date: 2002-11-05
Filing date: 2002-11-05
Publication date: 2004-05-13
Also published as: AU2003279347A1; EP1560960A1; EP1560960B1; WO2004042126A1; DE50306404D1

Abstract

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

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Vorgarnlunte, die als Vorlage für die Verspinnung zu einem Fasergarn, beispielsweise auf einer Ringspinnmaschine geeignet ist, wobei ein Streckenband in einem Streckwerk verzogen und dieser Faserverband anschließend eine Drallgebung erhält, bevor er als Faserlunte auf eine Vorlagespule aufgewunden wird, sowie eine Vorrichtung, mit der dieses Verfahren durchgeführt werden kann.
Die zur Vorlage für Ringspinnmaschinen dienende Flyerlunte wird üblicherweise aus einem Streckenband hergestellt, das auf einem Streckwerk, meist einem Doppelriemchen-Streckwerk, verzogen wird und anschließend eine leichte Drehung erhält, damit diese Lunte auf eine Zylinderspule aufgewickelt werden kann. Die erteilte Drehung darf nur so hoch sein, daß der Zusammenhalt des Faserverbandes für das Aufwickeln und wieder Abspulen sowie den Transport der Spulen fest genug ist, damit keine Fehlverzüge entstehen, andererseits muß diese Drehung beim Verzug auf Ringspinnmaschinen leicht auflösbar sein, um den Verzug nicht zu behindern.
Zur Herstellung der Flyerlunte wird als Vorspinnmaschine der sogenannte Flyer benutzt. Diese Vorspinnmaschine ist mit einem Streckwerk und einer Spindel zum Aufwinden der Flyerlunte auf eine Zylinderspule mittels eines Flügels zur Stützung der Lunte gegenüber der durch die Spindeldrehzahlen bedingten Fliehkraft ausgerüstet. Dieser Flyer ist eine insbesondere durch die Aufwindung komplizierte und teure Maschine im Spinnereiprozeß. Dazu kommt, daß die übliche Leistung eines Flyers bei 20–25 Meter pro Minute liegt. Diese niedrige Produktion läßt sich aber im Hinblick auf das Aufwindesystem mit Flyerflügeln nicht steigern, da eine höhere Geschwindigkeit durch die Fliehkraft begrenzt ist, die die Flügel aushalten.
Es ist deshalb schon versucht worden, durch das sogenannte Direktspinnen, bei dem die Vorlage für die Ringspinnmaschine aus Streckenband besteht, oder durch das OE-Spinnen den Flyer zu umgehen. Bei der OE-Spinnmaschine entsteht ein dem Ringgarn nicht gleiches Garn, so daß vom Garncharakter her dies keine Substituion des Flyers mit dem Ringspinnprozeß ist. Der Hochverzug durch das Streckenbanddirektspinnen erreicht nur bedingt das Ergebnis, das bei Vorlage einer Flyerlunte auf der Ringspinnmaschine erreicht werden kann, insbesondere wenn feine Garne Nm 50 und feiner gesponnen werden sollen. Zudem ist die Vorlage von Streckenkannen bei der Ringspinnmaschine aufwendig und kompliziert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei der die oben genannten Nachteile des konventionellen Vorspinnprozesses vermieden werden und dennoch als Vorlage für die Ringspinnmaschine einen gegenüber dem Streckenband verfeinerten Faserverband zu schaffen, der die Eigenschaften der herkömmlichen Flyerlunte erfüllt.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie die Vorrichtung gemäß dem Vorrichtungsanspruch 13 gelöst.
Dadurch, daß der aus dem Streckwerk austretende Faserverband in einer ersten und in einer zweiten Drallkammer eine entgegengesetzte Drallgebung durch Luftstrahlen erhält, wird eine nur geringe Verfestigung des Faserverbandes erreicht, die für das Aufwinden und den Transport genügt, jedoch beim Verzug auf der Ringspinnmaschine sich leicht wieder auflösen läßt. Mit diesem Verfahren kann die Produktionsgeschwindigkeit verzehnfacht werden. In der ersten Drallkammer sind die Luftstrahlen so gerichtet, daß neben der Drallwirkung auch eine Saugwirkung auf den aus dem Streckwerk austretenden Faserverband ausgeübt wird, wodurch der Faserverbund problemlos und ohne Faserverlust in die Drallkammereinrichtung überführt wird. Das Aufspulen in Parallelwindungen gewährleistet eine Vorlage, wie sie bereits bei der Ringspinnmaschine üblich ist. Zur Vereinfachung und Minderung des technischen Aufwandes wird bevorzugt eine Kreuzwicklung erzeugt. Die erste Drallkammer übt ein gegenüber der zweiten Drallkammer geringeres Drehmoment auf den Faserverband aus, so daß der Faserverband durch die zweite Drallkammer einen Drehungsüberschuß bis in den Bereich zwischen Streckwerksausgangswalzenpaar und erster Drallkammer erhält und sich Randfasern mit einem offenen Faserende abspalten können. Vorzugsweise wird der Druck in der ersten Drallkammer konstant gehalten und in Anpassung an die Liefergeschwindigkeit der Druck in der zweiten Drallkammer verändert. Bei einer höheren Liefergeschwindigkeit wird der Druck in der zweiten Drallkammer entsprechend der höheren Liefergeschwindigkeit heraufgesetzt. Die Umwindung wird begünstigt durch einen negativen Verzug, dem der die Drallkammern durchlaufende Faserverband unterworfen wird.
Durch die Merkmale des Anspruchs 13 wird eine äußerst produktive Vorrichtung auf einfache Weise geschaffen. Um eine Abspreizung der für die Umwindung des gedrehten Kernes des Faserverbandes erforderlichen Randfasern zu erreichen, wird auf die üblichen Luntenverdichter im Streckwerk verzichtet, damit der Faserverband sich zur Bildung von Randfasern genügend ausbreiten kann. Dabei ist es wesentlich, daß zwischen der Klemmlinie des Ausgangswalzenpaares und dem Eingang in die erste Drallkammer ein bestimmter Abstand eingehalten wird. Die Ausgestaltung der Drallkammern mit tangential in den Durchgangs kanal für den Faserverband mündenden Bohrungen ergeben eine gute Drallwirkung, ohne daß drehende Teile verwendet werden. Es lassen sich daher sehr hohe, bisher bei der Vorgarnerzeugung unbekannte Liefergeschwindigkeiten erreichen. Dadurch, daß die Bohrungen in der ersten Drallkammer einen Neigungswinkel gegenüber der Achse des Durchgangskanals aufweisen, wird in Richtung der Eingangsseite des Durchgangskanales eine Saugwirkung erzeugt, die eine gute Überführung des Faserverbandes aus dem Streckwerk in die Drallkammern gewährleistet. Das gleiche kann auch bei der zweiten Drallkammer von Vorteil sein. Durch den Versatz des Durchgangskanals der ersten Drallkammer quer zur Klemmlinie des Ausgangswalzenpaares wird eine Art Drallstop erreicht, so daß das Spinndreieck nicht zu stark zusammengefaßt und die Erzeugung von abgespreizten Randfasern zur Umwindung des Faserverbandes günstig beeinflußt wird. Zur Erzielung eines bestimmten Spinnverzuges ist die Drehzahl des Lieferwalzenpaares einstellbar. Die Aufwindevorrichtung erzeugt zweckmäßigerweise Parallelwindungen auf einer Spule, die als Vorlage für eine Ringspinnmaschine geeignet ist.
Zur Herstellung von Garnen ist es bekannt ( DE 26 60 746 C2 , DE 32 37 989 C2 ), eine Faserlunte, beispielsweise ein Streckenband, in einem Streckwerk zu verziehen und dem verzogenen Faserverband anschließend einen Drall zu erteilen, wobei die Drallgebung in einer ersten pneumatischen Drallkammer durch Luftstrahlen erfolgt, die im Sinne einer Drallgebung entgegengesetzt zu der Drallgebung in der nachfolgenden zweiten pneumatischen Drallkammer auf den Faserverband einwirken, so daß ein Garn entsteht. Da für die Erzeugung eines Garnes der Faserverband derart verfestigt werden muß, daß eine möglichst hohe Reißkraft im Garn erzeugt wird, ist dieses Verfahren für die Herstellung einer Vorgarnlunte, die als Vorlage für die Verspinnung zu einem Fasergarn geeignet sein soll, unbrauchbar. Dieser Stand der Technik liegt daher nicht nahe und kann auch keine Anregung dazu geben, die pneumatische Drallgebung für Fasergarne mit hoher Reißfestigkeit zur Herstellung eines verzugsfähigen Vorgarnes zu verwenden.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die dafür benutzten Vorrichtungen unterscheiden sich auch in ihrer konkreten Ausführung erheblich von diesem Stand der Technik, wie nachfolgend noch im Einzelnen beschrieben wird. Es handelt sich um beispielhafte Ausführungen, die auch in abgewandelter Form nicht an der Erfindung vorbeiführen. Ein prinzipieller Unterschied besteht z. B. darin, daß bei der Garnherstellung einem sehr feinen, im Durchmesser geringen Faserverband Drall gegeben werden muß. Die Luftströmung hat nur wenig Angriffsmöglichkeiten, um ein Drehmoment auf diesen Faserverband auszuüben. Folglich wird beim Garnherstellungsverfahren der Faserverband ausgelenkt zu einem schwingenden Ballon, an welchem die Luftströmung wie an einem Kurbelarm angreifen kann, um dem Faden Drall zu geben. Besonders deutlich ist dies in der DE 32 37 989 beschrieben und in den 5 und 6 dieser DE dargestellt, wobei durch die Schleuderwirkung des Ballons die zwischen den Ausgangswalzen des Streckwerkes und dem ersten Drallorgan stattfindende Offenendbildung, beziehungsweise das Ablösen von offenen Faserenden bewirkt wird. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden die offenen Faserenden um den falschgedrehten Kern des Faserverbandes geschlungen, so daß auf diese Weise das Gegenmoment gegen die Auflösung des Falschdrahtes in der zweiten Düse erzeugt wird (Seite 3, Z. 62-63). Es entsteht ein echt gedrehter fester Faden. Da es darauf ankommt, für die Herstellung eines Garnes den Faserverband so verzugsfest wie möglich zu machen (hohe Reißfestigkeit), ist diese Verfahrensweise mit der Erfindung weder vergleichbar, noch anwendbar, da hier das Gegenteil angestrebt wird, nämlich einen noch verzugsfähigen Faserverband zu schaffen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen beschrieben.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung der Gesamtvorrichtung zur Herstellung eines Vorgangs;
2 den Bereich der Vorrichtung gemäß 1 mit dem Lieferwalzenpaar und der ersten Drallkammer;
3 die beiden Drallkammern im Schnitt;
4 einen Querschnitt der ersten Drallkammer;
5 einen Querschnitt der zweiten Drallkammer.
Zur Herstellung des Vorgarnes zur Vorlage bei Ringspinnmaschinen wird eine Vorspinnmaschine benutzt mit einem Streckwerk 3, in das ein Streckenband mit einer Luntenführung 32 eingeleitet wird und das ein Ausgangswalzenpaar 31 besitzt. Auf den üblichen Luntenverdichter im Streckfeld vor dem Hauptverzugsfeld wird verzichtet, da es bei diesem Verfahren darauf ankommt, daß sich die Lunte beim Verzug genügend ausbreitet, um beim Austritt aus dem Austrittswalzenpaar 31 eine ausreichende Breite B aufzuweisen, die für die Aufteilung des austretenden Faserverbandes F in Randfasern F_R und einen gedrehten Kern F_D erforderlich ist. Anschließend wird der Faserverband F durch eine pneumatische Dralleinrichtung geleitet, die aus einer ersten Drallkammer 1 und einer zweiten Drallkammer 2 besteht. Aus dieser pneumatischen Drallvorrichtung wird der verfestigte, jedoch verzugsfähige Faserverband F durch das Lieferwalzenpaar 4 abgezogen und einer Aufwindevorrichtung 5 zugeführt. Beide Drallkammern 1 und 2 weisen jeweils einen Durchgangskanal 11 bzw. 21 auf, durch die der Faserverband F hindurchgeführt wird. Die Durchgangskanäle 11 und 21 sind so angeordnet, daß sie miteinander fluchten. Der Durchmesser D dieser Durchgangskanäle 11 und 21 beträgt vorzugsweise etwa das 1,5 bis 4-fache des Durchmessers d des Faserverbandes F. In diesem Bereich können alle üblichen Vorgarne mit einer einzigen Durchgangskanalsgröße hergestellt werden. Der Durchmesser D des Durchgangskanales 11 bzw. 21 ist über die gesamte Länge des Kanals konstant gehalten.
In den Durchgangskanal I münden bei der ersten Drallkammer 1 Bohrungen 12 unter einem Neigungswinkel α von vorzugsweise 45°. Der Winkel kann jedoch je nach Abstimmung der Drall- und der Injektorwirkung in einem Bereich von 30 bis 60° liegen. Durch die tangentiale Einmündung der Kanäle 12 wird durch die Luftströmung ein Drehmoment auf den Faserverband F ausgeübt. Gleichzeitig entsteht durch den Neigungswinkel α eine Saugwirkung, wodurch die aus dem Streckwerk 3 austretenden Fasern in den Durchgangskanal 11 eingesaugt werden. In der zweiten Drallkammer 2 sind die Bohrungen 22 vorzugsweise rechtwinklig, d.h. unter einem Winkel von 90° angeordnet, jedoch kann auch hier eine Saugwirkung für einen besseren Übergang von der ersten in die zweite Drallkammer von Vorteil sein, so daß der Winkel β der Bohrungen 22 in einem Bereich von 45 bis 90° liegen kann. Im Fall, daß der Neigungswinkel β der Bohrungen 22 90° beträgt, kann es zweckmäßig sein, am Eingang der zweiten Drallkammer 2 eine Blende vorzusehen, damit die für die Drallgebung eingeblasene Luft nicht entgegen der Vorschubrichtung aus diesem Kanal 21 entweichen kann. Bei einem Neigungswinkel β von 90° wird zwar der beste Wirkungsgrad der Luftströmung erreicht, es besteht jedoch die Gefahr, daß die eingeblasene Luft entgegen der Vorschubrichtung aus dem Kanal 21 entweicht. Durch eine Neigung der Bohrungen 22 kann dies verhindert und gleichzeitig eine Saugwirkung erzeugt werden.
Wie aus den 4 und 5 hervorgeht, sind in der ersten Drallkammer 1 etwa drei Bohrungen vorgesehen, die gleichmäßig über den Umfang des Kanals 11 verteilt sind, während in der zweiten Drallkammer 2 acht Bohrungen 22 vorgesehen sind, die ebenfalls gleichmäßig über den Umfang des Kanals 21 der Drallkammer 2 verteilt sind. Zweckmäßig wird bei einer höheren Anzahl von einmündenden Bohrungen 12 bzw. 22 nicht nur eine Verteilung über den Umfang des Durchgangskanales 11 bzw. 21 vorgenommen, sondern auch über die Länge.
Da es sich bei der aus dem Streckwerk 3 austretenden Faserlunte F um einen im Vergleich zur Garnherstellung relativ groben Faserverband handelt, ist der durch den Durchmesser d gegebene Hebelarm groß, so daß die Luftströmung ein großes Drehmoment am Umfang des Faserverbandes F ausüben kann. Eine Ballonbildung, um einen Kurbelarm als Angriffspunkt für die Luftströmung für die Drallerteilung zu haben, hat sich als nachteilig erwiesen. Die Ballonbildung wird durch eine enge Führung des Faserverbandes F im Durchgangskanal 11 bzw. 21 vermieden.
Wie bereits aus der Anzahl der Bohrungen hervorgeht, wird in der zweiten Drallkammer 2 ein größeres Drehmoment auf den Faserverband F ausgeübt als in der ersten Drallkammer 1. Die Drehrichtungen beider Drehmomente sind jedoch entgegengesetzt. Dadurch wird in der ersten Drallkammer 1 ein Teil der Drallgebung von der zweiten Drallkammer 2 aufgehoben. Es bleibt jedoch ein Drehungsüberschuß durch die Drehmomentendifferenz zwischen erster und zweiter Drallkammer bestehen, der sich in dem Faserverband F bis in die Klemmlinie 33 des Streckwerkes 3 fortsetzt. Dieser Drehungsüberschuß darf jedoch nicht zu stark sein, da sonst der gesamte Faserverband F Drehung erhält und es nicht zu der Aufspaltung in Randfasern F_R und einen gedrehten Kern F_D kommt. Da es sich um Falschdrehung handelt, würde beim Durchlaufen der pneumatischen Drallvorrichtung am Ende der zweiten Drallkammer 2 der Faserverband F ungedreht sein und somit keinen Zusammenhalt haben. Die Drehmomentendifferenz zwischen erster und zweiter Drallkammer wird deshalb so abgestimmt, daß nur der Kern F_D des Faserverbandes F bis zur Klemmlinie 33 Drehung erhält, während die abgespaltenen Randfasern F_R durch das Gegendrehmoment in der ersten Drallkammer 1 um diesen gedrehten Kern geschlungen werden. Die Vorgarnlunte erhält ihren Zusammenhalt folglich nur durch diese Randfasern F_R.
Um dem Faserverband F die notwendige Festigkeit für den Aufwindevorgang zu geben, die es jedoch erlaubt, diesen Faserverband F nachfolgend auf der Ringspinnmaschine 2u verziehen, erfolgt in der Zone zwischen Klemmlinie 33 des Ausgangswalzenpaares 31 und der Eintrittsöffnung des Durchgangskanales 11 der ersten Drallvorrichtung 1 eine Aufteilung des aus dem Ausgangswalzenpaar 31 austretenden Faserverbandes in Randfasern F_R mit einem freien Ende und den im Kern des Faserverbandes gedrehten Fasern F_D. Diese Randfasern F_R sind notwendig, um in der ersten Drallkammer 1 in Gegenrichtung zu dem Drall des Kernes F_D um diesen herumgeschlungen zu werden. Für diesen Abspaltungsprozeß von Fasern F_R mit einem freien Ende ist es erforderlich, daß der Faserverband in einer gewünschten Breite B aus der Klemmlinie 33 des Ausgangswalzenpaares 31 austritt. Der nur geringe Drehungsüberschuß der zweiten Drallkammer 2 erfaßt zwar den Kern F_D des Faserverbandes, jedoch nur einen Teil des austretenden Faserverbandes. Die Randfasern F_R werden deshalb nur einseitig eingebunden und weisen deshalb ein freies offenes Ende auf. Dieses freie Ende wird in der ersten Drallkammer 1 durch die Drallströmung erfaßt und entgegen der Drehrichtung der zweiten Drallkammer 2 herumgewunden. Bei der Auflösung des Falschdrahtes am Ende zweiten Drallkammer 2 werden diese Randfasern F_R festgezogen und geben dem Faserverband F den erforderlichen Halt, der jedoch nur so groß ist, daß die Verzugsfähigkeit erhalten bleibt.
Es hat sich gezeigt, daß für den Aufspaltungsprozeß im Bereich zwischen Ausgangswalzenpaar 31 und Eintritt in den Durchgangs kanal 11 der ersten Drallkammer 1 der Abstand A von entscheidender Bedeutung ist, wobei die Größe des Abstandes A sich nach der Faserlänge im Faserverband bemißt. Besonders gute Ergebnisse konnten erzielt werden, wenn dieser Abstand A nicht größer ist als die mittlere Faserlänge, das ist die Länge, die 50 % der Fasern besitzen. Wird diese Bedingung für den Abstand A überschritten, dann ergeben sich schlechtere Werte für das Vorgarn. Wird der Abstand A zu groß, kommt es zu einem Bruch des Faserverbandes F und damit einem Zusammenbruch des gesamten Prozesses. Ein kleinerer Abstand A wirkt sich nicht weiter nachteilig aus, jedoch sind durch den Nip des Ausgangswalzenpaares 31 dem Abstand A Grenzen gesetzt. Es kommt darauf an, daß in diesem Bereich ein deutliches Spinndreieck entsteht und eine Abspaltung von Randfasern F_R erfolgt, die zur Umwindung und dadurch Verfestigung des Faserverbandes dienen.
Auch für die Austrittsbreite B des Faserverbandes hat sich ein optimaler Wert zwischen dem Doppelten bis 5-fachen gegenüber dem Durchmesser D des Durchgangskanales 11 ergeben. Sollte diese Breite B durch den üblichen Verzugsvorgang, jedoch ohne Luntenverdichter nicht erreicht werden, so ist eine entsprechende Einrichtung zur Bestimmung der Auslaufbreite B des Faserverbandes F im Streckwerk 3 vorzusehen. Das kann auch eine Ausbreitvorrichtung sein, um die für die Faserabspreizung erforderliche Breite B des Faserverbandes F beim Austritt aus dem Ausgangswalzenpaar 31 zu erreichen. Es kann aber auch eine Begrenzungsvorrichtung sein, um eine für die notwendige Abspaltung von Randfasern F_R erforderliche Breite B mit gleichzeitiger Randfaserkontrolle zu erreichen. Diese Einrichtung ist im Streckwerk 3 entgegen der Vorschubrichtung vor dem Ausgangswalzenpaar 31, vorzugsweise vor dem Hauptverzugsfeld anzuordnen.
Es wurden mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung etwa die 10-fache Liefergeschwindigkeit gegenüber dem Flyer erzielt. Höhere Liefergeschwindigkeiten sind durchaus möglich, jedoch bedarf es einer Anpassung der Drallgebung an eine solche höhere Liefergeschwindigkeit. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, den Druck und damit auch das ausgeübte Drehmoment in der ersten Drallkammer 1 konstant zu halten und lediglich über Druckänderung in der zweiten Drallkammer 2 das erforderliche Drehmoment an die Liefergeschwindigkeit anzupassen. So ist bei einer höheren Liefergeschwindigkeit auch der Druck in der zweiten Drallkammer entsprechend zu erhöhen.
Der zweiten Drallkammer 2 ist ein Lieferwalzenpaar 4 nachgeordnet, das die fertige Faserlunte einer Aufwindevorrichtung 5 zuführt. Je nach Abstand dieses Lieferwalzenpaares 4 von der Austrittsöffnung des Durchgangskanales 21 der zweiten Drallkammer 2 kann eine Luntenführung vorgesehen sein, die zweckmäßig rohrförmig ausgebildet ist. Auch an dieser Stelle sollen Ballonbildungen möglichst vermieden werden, da sich diese nachteilig auf das erzeugte Vorgarn auswirken, z.B. zu unkontrollierten Fehlverzügen oder Abschleudern von Randfasern F_R und damit Flugbildung führen können. Deshalb sind die freien Längen zwischen den Drallkammern 1 und 2 und auch der Luntenführung möglichst klein zu halten. Diese Abstände sind jedoch für die Abfuhr der aus den Durchgangskanälen 12 und 22 austretenden Luft erforderlich.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine solche Luntenführung nicht gezeigt. Um ein gutes Einfädeln und einen guten Übergang vom Austritt aus der zweiten Drallkammer 2 zu gewährleisten, kann diese Luntenführung auf der der zweiten Drallkammer 2 zugewandten Seite trichterförmig ausgebildet sein. Diese Luntenführung hat auch die Aufgabe, das fertige Vorgarn in das Abzugswalzenpaar 4 einzuführen. Wenn erforderlich und gewünscht, kann mit dieser Luntenführung auch eine Changierung durchgeführt werden.
Die Drehzahl des Lieferwalzenpaares 4 ist zweckmäßig einstellbar, da es sich als vorteilhaft erwiesen hat, den Faserverband zwischen dem Ausgangswalzenpaar 31 des Streckwerkes 3 und dem Lieferwalzenpaar 4 einem Verzug zu unterwerfen. Je nach Drallerteilung, Fasermaterial und Stärke des Faserverbandes ist vorzugsweise ein negativer Verzug vorzusehen, der zwischen 0,97 und 0,99 liegt.
Auf das Lieferwalzenpaar 4 folgt schließlich eine Aufwindevorrichtung 5, auf der eine Spule erzeugt wird, die als Vorlage für eine Ringspinnmaschine geeignet ist. Bei Ringspinnmaschinen sind bisher die vom Flyer als herkömmliche Vorspinnmaschine bekannten Spulen mit Parallelwicklung üblich. Diese Aufwindungsart erfordert jedoch einen relativ hohen technischen Aufwand und ist somit teuer. Eine Kreuzwickeleinrichtung, wie sie auch bei der Spulenbildung für Vorgarn im Kammgarnbereich üblich ist, hat sich auch bei dieser Vorspinnmaschine bestens bewährt.
Die hier beschriebene Ausführung ist beispielhaft und kann in verschiedener Weise abgeändert werden. Die beschriebene Ausführung und Beobachtungen beziehen sich im wesentlichen auf die Verspinnung von Kurzstapel, insbesondere Baumwolle. Die gleiche Vorrichtung kann jedoch auch für Synthetikfasern mit Schnittstapel oder Fasermischungen sowie für Langstapelfasern mit Erfolg angewandt werden. Natürlich ist dann eine gewisse Anpassung der Dimensionierung und auch der Beaufschlagung der Drallkammern erforderlich. Das hier geschilderte Prinzip der Erzeugung eines verzugsfähigen Vorgarnes mit pneumatischer Drallgebung ändert sich jedoch nicht.

1: erste Drallkammer
11, 21: Durchgangskanal
12, 22: Düsenbohrungen
13, 23: Luftzuführung in die Drallkammern
2: zweite Drallkammer
3: Streckwerk
31: Ausgangswalzenpaar
32: Faserbandzuführung
33: Klemmlinie des Ausgangswalzenpaares
4: Lieferwalzenpaar
5: Aufwindevorrichtung
α, β: Winkel der Düsenbohrungen
F: Faserverband
F_D: gedrehte Fasern
F_R: Randfasern
A: Abstand Klemmlinie – Drallkammereingang
B: Austrittsbreite des Faserverbandes
D: Durchmesser Durchgangskanal
d: Durchmesser Faserverband

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Vorgarnlunte, die als Vorlage für die Verspinnung zu einem Fasergarn beispielsweise auf einer Ringspinnmaschine geeignet ist, wobei ein Strekkenband in einem Streckwerk verzogen und dieser Faserverband anschließend eine Drallgebung erhält, bevor er als Vorgarnlunte auf eine Vorlagespule aufgewunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Streckwerk austretende Faserverband (F) in eine pneumatische erste Drallkammer (1) geleitet wird mit einem Durchgangskanal (11), in welchem Luftstrahlen im Sinne einer Drallgebung entgegengesetzt zu der Drallgebung in der nachfolgenden zweiten pneumatischen Drallkammer (2) auf den Faserverband (F) einwirken.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband (F) vor Eintritt in die erste Drallkammer (1) in Randfasern (F_R) mit einem freien Ende und gedrehte Fasern (F_D) aufgeteilt wird und die freien Enden der Randfasern (F_R) in der ersten Drallkammer (1) in Gegenrichtung um die gedrehten Fasern (F_D) herumgelegt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B) des aus dem Streckwerk (3) austretenden Faserverbandes (F) auf etwa das drei- bis fünffache des Durchmessers (D) des Durchgangskanales (11) der ersten Drallkammer (1) abgestimmt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrahlen der ersten Drallkammer (1) so gerichtet sind, daß eine Saugwirkung auf den aus dem Streckwerk (3) austretenden Faserverband (F) ausgeübt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband (F) in Parallelwindungen aufgespult wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Faserverband (F) vorzugsweise als Kreuzwickel aufgespult wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Drallkammer (1) ein gegenüber der zweiten Drallkammer (2) geringeres Drehmoment auf den Faserverband (F) ausübt, so daß der Faserverband (F) durch die zweite Drallkammer (2) einen Drehungsüberschuß bis in den Bereich zwischen Streckwerksausgangswalzenpaar (31) und erster Drallkammer (1) erhält.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Faserverband (F) ausgeübte Drehmomentdifferenz in Anpassung an die Liefergeschwindigkeit durch Veränderung des Druckes in der zweiten Drallkammer (2) verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für eine höhere Liefergeschwindigkeit der Druck in der zweiten Drallkammer (2) heraufgesetzt wird, während der Druck in der ersten Drallkammer (1) konstant gehalten wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der die Drallkammern (1; 2) durchlaufende Faserverband (F) einem Verzug unterworfen wird.
Verfahren nach Anspruch l0, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzug negativ ist.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzug vorzugsweise 0,97 bis 0,98 beträgt.
Vorrichtung zur Herstellung einer Faserlunte, die als Vorlage für die Verspinnung zu einem Fasergarn beispielsweise auf einer Ringspinnmaschine geeignet ist, mit einem Streckwerk zum Verziehen von Streckenband und einer dem Streckwerk nachgeschalteten pneumatischen Drallvorrichtung, durch welche der aus dem Streckwerk austretende Faserverband eine Drallgebung erhält, sowie einer Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme der fertiggestellten Faserlunte, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckwerk (3) keinen vor dem Streckwerksaustritt angeordneten Luntenverdichter für die Zusammenfassung des Faserverbandes (F) aufweist und dem Ausgangswalzenpaar (31) des Streckwerkes (3) eine erste und eine zweite Drallkammer (1; 2) mit jeweils einem Durchgangskanal (11; 21) für den Faserverband (F) nachgeordnet sind, die von dem aus dem Streckwerk (3) austretenden Faserverband (F) nacheinander durchlaufen werden und von denen jeweils gegensätzliche Drallwirkungen auf den Faserverband (F) ausgeübt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Streckwerk (3) in Durchlaufrichtung vor dem Ausgangswalzenpaar (31) eine Einrichtung zur Bestimmung der Auslaufbreite (B) des Faserverbandes (F) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Drallkammer (1) in einem bestimmten Abstand (A) zum Ausgangswalzenpaar (31) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet daß der Abstand (A) zwischen dem Ausgangswalzenpaar (31) des Streckwerkes und der Eintrittsöffnung des Durchgangs kanales (11) der ersten Drallkammer (1) nicht größer als die mittlere Faserlänge (= Länge von 50% der Fasern) ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgangskanal (11; 21) für den Faserverband (F) vorzugsweise ein Durchmesserverhältnis zum Faserverband (F) D:d von 1,5:1 bis 4:1 aufweist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangskanäle (11; 21) der Drallkammern (1; 2) einen gleichbleibenden Durchmesser (D) aufweisen.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangskanäle (11; 21) der ersten (1) und der zweiten Drallkammer (2) miteinander fluchten.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallkammern (1; 2) Bohrungen (12; 22) aufweisen, die in den für den Faserverband (F) vorgesehenen Durchgangskanal (11; 21) tangential münden, so daß die durch die Bohrungen (12; 22) einströmende Luft eine Drallwirkung auf den Faserverband (F) ausübt.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (12) in der ersten Drallkammer (1) einen Neigungswinkel (α) in Vorschubrichtung gegenüber der Achse des Durchgangskanals (11) aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (α) in einem Bereich von 30° bis 60° liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (22) der zweiten Drallkammer (2) einen Neigungswinkel (β) in Vorschubrichtung gegenüber der Achse des Durchgangskanales (22) aufweisen, dessen Größe im Bereich 45° bis 90° liegt.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang des Durchgangskanales (11) der ersten Drallkammer (1) quer zur Klemmlinie (33) des Ausgangswalzenpaares (31) des Streckwerkes (3) versetzt angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Drallkammer (2) ein Lieferwalzenpaar (4) nachgeordnet ist, das die fertige Faserlunte einer Aufwindevorrichtung (5) zuführt.
Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des Durchgangskanals (22) der zweiten Drallkammer (2) und dem Lieferwalzenpaar (4) eine Luntenführung angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Luntenführung rohrförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß das der zweiten Drallkammer (2) zugewandte Ende der Luntenführung trichterförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Drallkammer (1) mit einem höheren Druck beaufschlagt ist als die zweite Drallkammer (2).
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Lieferwalzenpaares (4) zur Erzielung eines bestimmten Verzuges gegenüber dem Ausgangswalzenpaar (31) des Streckwerkes (3) einstellbar ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwindevorrichtung (5) Parallelwindungen erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwirdevorrichtung (5) eine Spule erzeugt, die als Vorlage für eine Ringspinnmaschine geeignet ist.
Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwindevorrichtung (5) als Kreuzwickler ausgebildet ist.