DE2660060C2 - Verfahren zum Erzeugen eines Kernmantelfadens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen eines Kernmantelfadens durch Umspinnen eines durch die Spinnzone geführten Kernfadens mit einzelnen, der Spinnzone zugeführten Spinnfasern.

In »Melliand Textilberichte 9/75«, Seite 690—692, ist ein Spinnverfahren beschrieben, bei dem ein aus Stapelfasern bestehendes Krempelband mittels einer schnell rotierenden Kardierwalze in Einzelfasern aufgelöst und als Faserwolke an eine rotierende zylindrische Siebtrommel weitergegeben wird. In deren Innerem ist ein Saugstutzen vorgesehen, der längs einer inneren Mantellinie der Siebtrommel mündet. Durch den Saugluftstrom sollen die Stapelfasern gegen die äußere Oberfläche der Siebtrommel gedrückt und außerdem auf der den Saugstutzen auf der einen Seite begrenzenden Außenmantellinie der Siebtrommel festgehalten werden. Durch die Rotation der Siebtrommel wird ein Torsignsmoment in das Spinnvlies eingebracht, durch welches die Einzelfasern in der Fadenbildungslinie zu einem Faserverbund geformt und mit einer echten Zwirnung zu einem Garn zusammengedreht werden. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, daß der Bearbeitungszustand der Einzelfasern auf der genannten Mantellinie lediglich labil ist. Die Einzelfasern verlassen die Mantellinie und der Spinnprozeß bricht zwangsläufig zusammen, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Siebtrommel sowie die Intensität der Saugströmung und der Titer des zu spinnenden Garns nicht richtig aufeinander abgestimmt sind oder schwanken. Außerdem hemmt die Saugströmung die Drehung des sich auf der Mantellinie formierenden Faserverbundes, da sie dessen Drehbewegung an der in Trommeldrehrichtung liegenden Seite entgegengerichtet ist. Zwar findet Erwähnung, daß es auch möglich sei, neben glatten, einfachen Garnen auch Effektgarne, vorteilhaft Core-Garne, auszuspinnen. Es wird jedoch weder die Art der gemeinten Core-Garne definiert noch ein Weg zur Herstellung eines Core-Garnes aufgezeigt

Durch die DE-OS 24 49 583 ist ein Verfahren zum Spinnen textiler Fasern bekannt bei dem die Fasern in dem als Saugzone ausgebildeten Zwickel zwischen zwei gleichsinnig rotierenden achsparallelen Siebtrommeln zu einem Faserband zusammengedreht werden. Die Saugzone wird durch in beiden Siebtrommeln vorgesehene Luftabsaugeinrichtungen, deren Mündungen gegen den Zwickeibereich ais Ort der Fadenbiidung gerichtet sind, gebildet Fliegend zugeführte Fasern sind als Faserstrom etwa normal zur Ebene durch beide Trommelachsen gerichtet, bei Zuführung als Faserband soll dieses der sich zum Zwickel hin bewegenden Trommel etwa tangential übergeben werden. Dtirch die Saugluftströme werden die Fasern im Zwickelbereich an die Siebtrommelwände angedrückt Das Verfahren hat den Nachteil, daß die sich vom Zwickel weg bewegende Siebtrommel und auch die dieser zugeordnete Saugströmung der gewünschten Zwirnung entgegenwirken. Auch hier läßt sich ein stabiler Betrieb nur schwer und nur dann erzielen, wenn das Faserband bzw. der Faden durch quer zum Zwickelbereich liegende Abzugswalzen auf der Fadenbildungslinie gehalten wird.

Bei einem anderen, durch die DD-PS 1 00 290 bekanntgewordenen Verfahren zum Umspinnen eines Kerngarnes wird dieses durch eine hohle Spinn-Nadel dem Ummantelungsbereich zugefühit. Die rotierende Spinn-Nadel ist mit einer strukturierten Oberfläche versehen und hat die Aufgabe, die ihr zugeführten Fasern zu fangen und zu einer Art Faserröhrchen in Schraubenlinienform um sich herumzuwickeln. Ein Abzugswerk zieht dieses Gebilde von der Nadel ab und legt es auf das aus der Nadel austretende Kerngarn. Zwar wird auch hier der Kernfaden durch die Spinnzone geführt, jedoch durch die Spinn-Nadel von den der Ummantelung dienenden Fasern getrennt, so daß er mit den losen Fasern garnicht in Berührung kommt. Es wird erst mit

so den Mantelfasern zusammengebracht, wenn diese bereits in Form einer Art Faserröhrchen ein verfestigtes Gebilde darstellen, das durch die Wirkung des Abzugswerks als Ganzes von der Nadel heruntergezogen und dabei auf das aus der Nadel austretende Kerngarn aufgelegt wird. Dabei entsteht ein Kern-Mantelfaden mit eigenem Aussehen und auch eigenen Eigenschaften, das Verfahren fällt nicht unter die eingangs beschriebene Gattung.

Der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist es, die vorhergehend beschriebenen, dem Stand der Technik anhaftenden Nachteile durch ein Verfahren zu vermeiden, bei dem die Erzeugung eines Falschdralls im Kerngarn in der Spinnzone möglichst ebenso vermieden werden kann, wie die Einwirkung von durch die bewegten Oberflächen und/oder die Luftströmungen hervorgerufenen Torsionskräften auf das Hüllmaterial, die dem gewünschten Drall entgegengerichtet sind.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kenn-

zeichen des Anspruchs 1 mit vorteilhaften Weiterbildungen nach den Ansprüchen 2 bis 5. Im Unterschied zur DE-OS 24 49 583, wo (Seite 4, Absatz 2) durch die sich bewegenden Oberflächen ein Zwickel gebildet werden muß, ist derartiges nach dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht erforderlich. So wird beispielsweise bei der Verwendung von Siebtrommeln der Faden dort gebildet, wo die Siebtrommeloberflächen ihre geringste Entfernung voneinander haben. Die Absaugungen sind erfindungsgemäß zu beiden Seiten der Fadenbildungslinie angeordnet Sie überschneiden sich nicht oder allenfalls sehr geringfügig in dem Bereich zwischen den bewegten Oberflächen, in dem die Fadenbildungslinie liegen solL

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung besitzen die auf die Fasern einwirkenden Kräfte auch Komponenten in Fadenfördrrrichtung (Anspruch 5), beispielsweise die von als Hyperboloide ausgebildeten Siebtrommeln auf den Faden ausgeübter, Kräfte, die sowohl die Ausrichtung der einzelnen Fasern in Richtung dzs zu bildenden Faserverbundes besorgen als auch eine Förderung der Fasern und des Faserverbundes in der allgemeinen Förderrichtung bewirken. Der am Ort der Fadenbildung gewählte Abstand zwischen den bewegten Oberflächen ist vorzugsweise nicht kleiner als der Durchmesser des zu bildenden Faserverbundes.

In besonders vorteilhafter Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Fadens aus Fasern unterschiedlicher Provenienz genutzt werden. Es können also beispielsweise Naturfasern und synthetische Fasern mit unterschiedlichen Eigenschaften gemischt werden, was bisher stets vor der Spinneinrichtung zu geschehen hatte. Dieses neuartige Misch- und Spinnverfahren ergibt sich aus den Ansprüchen 3 und 4.

Zweckmäßigerweise sollten die durch die bewegten Oberflächen auf die Fasern bzw. den Faserverbund auszuübenden Torsionsmomente relativ klein und vorzugsweise kleiner sein als das für die Zwirnung erforderliche gesamte Torsinnsmoment.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. I ein Schema des Spinnverfahrens;

F i g. 2 Ausführung mit beidseitiger Faserzuführung;

Fig.3 Spinnverfahren mit Förderwirkung auf den Faserverbund, Prinzipbild;

F i g. 4 Spinnverfahren nach F i g. 3 mit Hyperboloid-Siebtrommeln.

In Fig. 1 sind schematisch die Siebbänder 1 und 2 dargestellt, die sich gegersinnig mit den Bewegungsrichtungen 11 und 12 bewegen. Mittels Luftzuführungen 13 und 14 werden die Luftströmungen 3 und 4 erzeugt, welche die Siebbänder 1, 2 durchdringen. Einem oder beiden Siebbändern 1 bzw. 2 werden die Einzelfasern 5 zugeführt. Diese Eintelfasern 5 werden durch die Luftströmung 3 zunächst gegen das Siebband 2 gedrückt. Die Einzelfasern 5 gelangen sodann bis in den Bereich der Luftströmung 4 und werden von dieser gegen das Siebband 1 gedrückt. Da sich dieses gegenläufig zu Siebband 2 bewegt, werden die Einzelfasern 5 wieder zurücktransportiert bis in den Bereich der Luftströmung 3. Durch diesen »Kreislauf« der Einzelfasern 5 werden die Einzelfasern 5 zu einem Faserverbund 8 zusammengedreht. Die Bewegungsvektoren der Siebbänder 1 und 2 sowie der Luftströmungen 3 und 4 umlaufen die Fadenbildur.gslinie 9 (F i g. 2 bis 4) gleichsinnig und bewirken, daß dar Faserverbund 8 auf der Fadenbildungslinie 9 eine stabile Lage erhält. Der entstehende Faden wird kontinuierlich mittels nicht dargestellter Aufwickeleinrichtung aus dem Bereich zwischen den Oberflächen der Siebbänder 1 und 2 herausgezogen.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 besteht aus den zylindrischen Siebtrommeln 1 und 2, die gleichsinnig rotieren, so daß ihre Oberflächen im Bereich der Fadenbiidungslinie 9 eine gegensinnige Bewegung haben. Beidseits der Fadenbildungslinie 9 sind im Inneren der Siebtrommeln 1 und 2 die Saugeinrichtungen 13 und 14

ίο angeordnet, die jeweils eine die Siebtrommeln 1, 2 durchdringende Luftströmung 3 bzw. 4 erzeugen.

Die Einzelfasem 5 werden durch die Faserzuführeinrichtung 6 oder aber die Faserzuführeinrichtung 7 oder aber durch beide zugeführt Die Faserzuführeinrichtungen 6 und 7 sind als Kanal ausgebildet und münden auf einem gebogenen Blech, welches seinerseits auf die Siebtrommel 1 bzw. die Siebtrommei 2 mündet. Die Einzelfaserförderung in den Fadenzuführungseinrichtungen 6,7 kann jeweils durch einen Injektor 15 bewirkt v/erden. Der Faserzuführungseinrichtiui; 6 bzw. 7 kann jeweils eine Kardierwalze bekannter Bauweise vorgeordnet sein.

Die Einzelfasem 5, die von den Faserzuführungrsinrichtungen 6 bzw. 7 im Bereich der Luftströmungen 3 bzw. 4 au', die Siebtrommeln 1 bzw. 2 gegeben worden sind, werden durch die Luftströmungen gegen die Trommeloberflächen gedruckt und in den Bereich der Fadenbildungslinie 9 transportiert. Die Mündungen der Saugeinrichtungen 13, 14 überlappen sich im Bereich der Fadenbildungslinie 9 nur geringfügig. Durch den in Verbindung mit F i g. 1 beschriebenen Umlaufsinn der Bewegungsvektoren der Sieboberflächen einerseits und der Luftströmungen 3,4 andererseits wird in der Fadenbildungslinie 9 aus den Einzelfasem 5 ein Faserverbund ehergestellt

In Fig.3.sind die Siebbänder 1 und 2 dargesteiit. welche sich in zueinander parallelen Ebenen in der Bewegungsrichtung 11 und 12 bewegen. Beidseits dei Fadenbildungslinie 9 sind die Saugeinrichtungen 13 und 14 — eventuell mit geringfügiger Überlappung ihrer Mündungen — angeordnet. Die Einzelfasem 5 werden auf Band 2 oder aber zusätzlich auch auf Band 1 zugeführt und durch die Saugeinrichtungen 13,14 gegen das Band 1 bzw. 2 gedrückt. Es kommt sodann zur Drallgebung nach dem bereits beschriebenen Wirkprinzip.

Gleichzeitig haben die Siebbänder 1 und 2 aber auch eine Bewegungskomponente in Förderrichtung. Es sei erwähnt, daß auch die Luftströmungen 3, 4, die durch die Saugeinrichtungen 13 und 14 erzeugt werden, eine

so Bewegungskomponenie in Förderrichtung haben können. Das zuvor beschriebene Verfahrensprinzip, bei dem gleichzeitig eine Drallgebung durch umlaufende Kra.'tvtAitoren und eine Förderung erfolgt, ist in der Praxis durch die Siebtrommeln nach Fig.4 verwirklicht, welche als Hyperboloiden ausgebildet sird. Diese Hyperboloiden sind so angeordnet, daß ihre Achsen in zueinander parallelen Ebenen liegen. Die Hyperboloiden sind weiterhin s" angeordnet, daß jede von ihnen eine erzeugende Gerade hat, welche parallel zur Faden-

bo bildungslinie 9 liegt. Das bedeutet, daß der Winkel, den die Projektion der beiden Achsen auf eine der beiden Ebenen miteinander bilden, doppelt so groß wie der Kreuzungswinkel ist. unter dem die erzeugende Gerade die jeweilige Hyperbobidenachse schneidet.

b5 Die Hyperboloid-Siebtrommeln I und 2 werden durch die Antriebsmotoren 18, 19 mit der Bewegungsrichtung 11, 12 angetrieben. In ihrem Inneren befinden sich hier nicht im einzelnen dargestellte Saugeinrichtun-

gen 13, 14. deren Mündung sich über einen Teil des Innenumfangs der Hyperboloid-Siebtrommeln 1 bzw. 2 erstreckt und kurz vor, auf oder kurz hinter der Fadenbildungslinie 9 endet. Die Faserzuführeinrichtung bzw. Faserzuführeinrichtungen sind in F i g. 4 nicht dargestellt. Die Faserzuführung kann z. B. auf Trommel 1 in Richtung des Pfeiles 20 erfolgen.

Auf die Stirnflächen der Hyperboloid-Siebtrommeln I, 2 sind an der Austrittsseite die Stirnflächenwülste 16 und 17 aufgesetzt, welche eine Klemmung des hier bereits zusammengeschlossenen Faserverbundes 8 bewirken. Die Hyperboloid-Siebtrommeln 1, 2 besitzen im Bereich der Fadenbildungslinie 9 eine Bewegungskomponente, welche die Drallgebung und eine andere Bewegungskomponente, welche die Förderung des entste- ι ϊ henden Faserverbundes 8 und der Einzelfasern 5 bewirkt. Die Förderwirkung wird durch die Stirnflächenwülste 16 und 17 unterstützt.

fviit 22 ist ein zusätzlicher Dtaiigeuer beliebiger Bauart angedeutet. Bei 21 wird der entstehende Faden aufgewickelt.

Im Zusammenhang mil F i g. 2 sei noch darauf hingewiesen, daß die Faserzuführung mittels der Faserzuführeinrichtung 6 oder 7 oder auch durch beide erfolgen kann. Wenn die Faserzuführung durch beide Faserzuführeinrichtungen 6 und 7 erfolgt, so ist es erfindungsgemäß auch möglich. Fäden aus Fasermischungen herzustellen, indem Fasern 5 einer Provenienz über die Faserzuführeinrichtung 6 und Fasern 5 der anderen Provenienz über die Faserzuführeinrichtung 7 eingegeben werden. Die in F i g. 2 dargestellte Spannvorrichtung läßt sich also gleichzeitig zum Mischen und Spinnen von Einzelfasern 5 verwenden. Dabei können die Faserzuführeinrichtungen 6 bzw. 7 gegeneinander in Richtung der Fadenbildungslinie 9 versetzt sein oder es können hinter den Faserzuführeinrichtungen 6 bzw. 7 weitere F^serzuführeinrichtui^cn ϋ€°ΐπ. Hierdurch ist es möglich. Fäden zu spinnen, deren Kern sich hinsichtlich der Provenienz der Einzelfasern 5 und des Aufbaus von den Außenfasern unterscheidet. Hierdurch lassen sich z. B. Effektgarne mit Kern-Manteleffekten herstellen.
Dabei kann — wie sich z. B. aus F i g. 4 ergibt, der Kernfaden als Endlosfaden — z. B. als endloser Chemiefaden auf der Fadenbildungslinie 9 von oben zugeführt und zwischen den Oberflächen der Siebtrommeln 1, 2 hin- 4ί durchgeführt werden. Dabei ist lediglich darauf zu achten, daß der Endlosfaden nicht in Kontakt mit den Oberflächen der Siebtrommeln 1, 2 gerät und eine ausreichend hohe Spannung hat, um zu verhindern, daß der Endlosfaden eine Falschzwirnung erhält. Durch dieses Verfahren kann ein Spinnfaden erzeugt werden, dessen Kernfaden aus Endlosfasern und dessen Mantelfasern aus Stapelfasern bestehen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Erzeugen eines Kernmantelfadens durch Umspinnen eines durch die Spinnzone geführten Kernfadens mit einzelnen, der Spinnzone zugeführten Spinnfasern, dadurch gekennzeichnet,

daß der Kernfaden längs des Spalts zwischen zwei eng benachbarten und gegensinnig bewegten Oberflächen, Siebbändern, Zylindern, Hyperboloiden quer zur Bewegungsrichtung der Oberflächen unter einer den Kontakt mit den Oberflächen vermeidenden Spannung im Grenzbereich eines die Oberflächen durchdringenden Luftstromes hindurchgeführt wird,

und daß die Spinnfasern quer zu dem Spalt zwischen die Oberflächen eingeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der als Mantel eines Rotationskörpers ausgebildeten, bewegten Oberflächen ein Teil der Fasern — in Bewegungsrichtung der jeweiligen Oberflächen betrachtet — vor der Fadenbildungslinie zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern einer Provenienz dem einen Rotationskörper und die Fasern einer anderen Provenienz dem anderen Rotationskörper zugeführt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführung der Fasern der einen Provenienz gegenüber der Zuführung der Fasern der anderen Provenienz in bezug auf die Fadenachse axial versetzt eriolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Bcwcgungsrichtungen der Oberflächen derart kreuzen, daß den Spinnfasern eine Bewegungskomponente in Fadenlaufrichtung erteilt wird.