DE3425980A1

DE3425980A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines gedrehten fadens aus spinnfasern

Info

Publication number: DE3425980A1
Application number: DE19843425980
Authority: DE
Inventors: Theo 4050 Mönchengladbach Lembeck; Hans Raasch
Original assignee: W Schlafhorst & Co 4050 Moenchengladbach; W Schlafhorst AG and Co
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 1984-07-14
Filing date: 1984-07-14
Publication date: 1986-01-23
Also published as: US4744210A; GB8517516D0; GB2161502B; GB2161502A

Description

W. Schiafhorst & Co. ■'--■ -' ^-'

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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines gedrehten Fadens aus Spinnfasern __

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines gedrehten Fadens aus Spinnfasern nach Art des Friktionsspinnens, bei dem die Spinnfasern durch einen Tragluftstrom in den aus zwei gegenläufig bewegbaren Friktionselementen gebildeten Spinnzwickel eines Friktionsspinnaggregates hinein in Richtung des Fadenabzugs eingespeist werden und der gedrehte Faden fortlaufend aus dem Spinnzwickel herausgezogen und zu einer Spule oder dergleichen angesammelt wird.

Da die Abzugsgeschwindigkeit des sich im Spinnzwickel bildenden Fadens erheblich geringer ist als die Geschwindigkeit, mit der die Fasern in den Spinnzwickel gelangen, werden die Fasern beim Auftreffen auf die Friktionselemente oder das Fadenende gestaucht. Sie verlieren dabei ihre zuvor gegebenenfalls noch vorhandene Strecklage.

Infolge der Wirrlage der Fasern beim Einbinden in den Faden leidet die Fadenqualität, insbesondere auch die Fadenfestigkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nach Art des Friktionsspinnens einen gedrehten Faden guter Qualität und hoher Festigkeit herzustellen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Teil der Tragluft durch die den Spinnzwickel begrenzende perforierte Wandung mindestens eines Friktionselements hindurch, ein anderer Teil der Tragluft parallel zum Spinnzwickel beziehungsweise zur Fadenlängsachse, aber entgegengesetzt zur Fadenabzugsrichtung und entgegengesetzt zur Fasereinspeiserichtung abgesaugt wird. Die vorteilhafte Folge dieser Maßnahmen ist, daß die Fasern ihre Strecklage

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behalten und in guter Ordnung und nicht mehr so wirr in den sich bildenden Faden eingebunden werden.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die beiden die Tragluft aufnehmenden Saugluftströme so aufeinander abgestimmt werden, daß die Spinnfasern durch den ersten Saugluftstrom in den Spinnzwickel hineingesaugt und an die Wandung mindestens eines Friktionselements oder an den sich bildenden Faden angelegt werden, dabei aber durch den zweiten Saugluftstrom so verzögert und an ihrem der Fasereinspeiserichtung entgegengesetzten Ende so zurückgehalten werden, daß sie möglichst parallelliegend und in Strecklage in den Spinnzwickel und auf die Wandung mindestens eines Friktionselements oder an den sich bildenden Faden gelangen.

Beim Abstimmen der Saugluftströme kann man schrittweise vorgehen. Zuerst kann der erste Saugluftstrom eingestellt werden, worauf man das Spinnergebnis beobachtet. Dann kann der zweite Saugluftstrom eingestellt werden, worauf wiederum das Spinnergebnis beobachtet wird. Schließlich werden Korrekturabstimmungen vorgenommen, immer bei gleichzeitiger Begutachtung des Spinnergebnisses. Sobald das Spinnergebnis den Wünschen entspricht, wird an den Saugluftmengen der beiden Saugluftströme nichts mehr geändert. Bei einer anderen Partie kann schon von der vorhandenen Einstellung der Saugluftströme ausgegangen werden.

Bei der Abstimmung der Saugluftströme müssen nicht die Fasern selbst beobachtet werden. Die Qualität des gesponnenen Fadens, insbesondere sein Aussehen und seine Zugfestigkeit erlauben Rückschlüsse darauf, ob die Fasern, wie gewünscht, möglichst parallelliegend und in Strecklage in den Spinnzwickel gelangen.

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Sofern eine der üblichen Auflösewalzen zur Faserauflösung verwendet wird, ist es vorteilhaft, wenn nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Tragluft als ein die Spinnfasern von der Oberfläche der Auflösewalze abnehmender Blasluftstrom ausgebildet wird. Die Luftmenge, die man benötigt, um die Fasern sicher von der Oberfläche der Auflösewalze abzulösen, ist bei Blasluft geringer als bei Saugluft. Der Blasluftstrom kann tangential an der Auflösewalze vorbeigefUhrt werden.

Zur besseren Streckung der strömenden Fasern ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Tragluftstrom durch fortschreitende Einengung des Strömungskanals zum Spinnzwickel hin beschleunigt wird.

Zur weiteren Qualitätssteigerung ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß der sich bildende Faden im Spinnzwickel in Fadenabzugsrichtung zunehmenden Friktionskräften ausgesetzt wird. Durch diese Maßnahme wird verhindert, daß im Fadenkern eine zu starke Fadendrehung auftritt, die anderenfalls zum Überdrehen des Fadenkerns und damit zu einer Minderung der Zugfestigkeit des gesponnenen Fadens führen könnte. Werden die Friktionskräfte aber längs der Fadenbildungszone gesteigert, so wird das hintere Fadenende, das den späteren Fadenkern bildet, zunächst nur wenig gedreht. Es nimmt dann im Verlauf des Fadenabzugs an der zunehmenden Friktion teil, der die Mantelfasern ausgesetzt werden.

Bei einer zum Durchführen des Verfahrens geeigneten Friktionsspinnvorrichtung zum Herstellen eines gedrehten Fadens aus Spinnfasern, mit zwei gegenläufig bewegbaren, einen Spinnzwickel bildenden Friktionselementen, von denen mindestens

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eins eine perforierte Wandung und hinter der Wandung eine Saugvorrichtung mit einer gegen den ppinnzwickel gerichteten Saugmündung aufweist, versehen mit einer Faserzufuhrvorrichtung und einer Fadenabzugsvorrichtung, ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung eine zweite Saugvorrichtung vorgesehen, deren Saugmündung an dem der Fadenabzugsrichtung entgegengesetzten Ende des Spinnzwickels angeordnet ist. Die zweite Saugvorrichtung ist vorteilhaft steuerbar. Während des Spinnens ist die zweite Saugvorrichtung ständig in Betrieb. Sie stellt ein für das Spinnen notwendiges Element der Friktionsspinnvorrichtung dar.

Insbesondere zur Verringerung der Tragluftmengen ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Faserzufuhrvorrichtung eine Tragluftvorrichtung für die Spinnfasern mit einem im Spinnzwickel endenden Faserkanal besitzt und daß die Tragluftvorrichtung mit einem Blaslufterzeuger verbunden ist. Die Fasern werden also in den Faserkanal eingeblasen und durch die beiden Saugvorrichtungen aus dem Spinnzwickel wieder abgesaugt. Da die Tragluftmenge kleiner ist, wirkt sich dies günstig auf die Bemessung des Blaslufterzeugers und der Saugvorrichtungen aus.

Durch eine zunehmende Verringerung des Faserkanalquerschnitts kann eine Streckung der Fasern im Faserkanal erreicht werden.

Um zu erreichen, daß der sich bildende Faden im Spinnzwickel in Fadenabzugsrichtung zunehmenden Friktionskräften ausgesetzt wird, ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß die erste Saugvorrichtung eine Anordnung zur längs des Spinnzwickels von hinten nach vorn zunehmenden Verstärkung der Saugkraft und/oder der Saugluftmenge aufweist. Diese Anordnung kann aus einer gegen den Spinnzwickel gerichteten, sich von hinten nach vorn erweiternden Saugdüse bestehen.

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Die Erfindung bietet aber noch die Möglichkeit, statt einer indirekten Steigerung der Friktionskräfte eine direkte Steigerung vorzunehmen. Hierzu ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung eine Anordnung zur längs des Spinnzwickels von hinten nach vorn zunehmenden Verstärkung der auf den sich bildenden Faden einwirkenden Friktionskräfte vorgesehen. Eine solche Anordnung besteht beispielsweise darin, daß die Anzahl und/oder Größe der Perforationen mindestens eines Friktionselements von hinten nach vorn zunimmt. Alternativ hierzu oder zusätzlich kann ein Friktionselement nur im vorderen Teil Perforationen aufweisen, während das andere Friktionselement ganz perforiert ist. Die Anordnung oder eine weitere Anordnung zur Verstärkung der Friktionskräfte kann nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung darin bestehen, daß mindestens ein Friktionselement eine Oberfläche aufweist, deren Reibwert von hinten nach vorn zunimmt. Das Friktionselement kann beispielsweise eine gummierte Oberfläche aufweisen, deren Shore-Härte von hinten nach vorn abnimmt.

Die bisherigen Darlegungen machen deutlich, daß die Friktionsspinnvorrichtung zwei gegenläufig bewegbare Friktionselemente besitzen kann, von denen aber nur eins eine Perforation aufweisen muß. In der Regel werden aber beide Friktionselemente perforiert sein, bei einigen Ausbildungen der Erfindung ist dies sogar erforderlich. Die Friktionselemente sind normalerweise trommeiförmig ausgebildet. Es kann aber auch ein bandförmiges Friktionselement mit einem trommeiförmigen Friktionselement zusammenarbeiten. Statt trommelförmiger Friktionselemente können auch kegelförmige Friktionselemente zum Einsatz kommen. Auch die Zusammenarbeit eines trommeiförmigen oder kegelförmigen Friktionselements mit einem scheibenförmigen Friktionselement ist denkbar. Am

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Spinnzwickel haben die Friktionselemente in jedem Fall eine gegenläufige Bewegung.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Zeichnungen schematisch dargestellt. Die Erfindung soll anhand der AusfUhrungsbeispiele noch näher erläutert und beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Friktionsspinnvorrichtung.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Friktionsspinnvorrichtung nach Fig. 1 längs der Linie H-II.

Fig. 3 zeigt ein besonders ausgebildetes Friktionselementepaar.

Beim ersten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 besitzt die insgesamt mit 1 bezeichnete Friktionsspinnvorrichtung zwei gegenläufig bewegbare Friktionselemente 2 und 3, die als perforierte Trommeln ausgebildet sind. Die Perforationen bestehen aus in den Trommelmantel eingebrachten Löchern 4. Die siebartig durchlöcherten Trommeln sind mit Hilfe von Wälzlagern gleichsinnig rotierbar gelagert. So besitzt zum Beispiel gemäß Fig. 1 das Friktionselement 2 die Wälzlager und 6. In Fig. 2 ist vom Friktionselement 3 nur das vordere Wälzlager 7 sichtbar.

Im Inneren besitzt das Friktionselement 2 eine Saugvorrichtung 8 und das Friktionselement 3 eine Saugvorrichtung 9. Die Saugvorrichtung 8 weist eine gegen den Spinnzwickel 12 gerichtete Saugmündung 10, die Saugvorrichtung 9 eine gegen den Spinnzwickel 2 gerichtete Saugmündung 11 auf. Die Saugmündungen 10 und 11 erstrecken sich längs des Spinnzwickels

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Sie sind jedoch nicht überall gleich breit, sondern verbreitern sich von hinten nach vorn, wie es insbesondere Fig. zeigt. Die Saugvorrichtung 8 ist an ein Rohr 13, die Saugvorrichtung 9 an ein Rohr 14 angeschlossen. Die beiden Rohre 13 und 14 dienen der Saugluftführung und bilden gleichzeitig Tragrohre für die Friktionselemente. Zu diesem Zweck sind die Rohre 13 und 14 fest im Maschinengestell 15 verankert. Das Rohr 13 trägt das vordere Wälzlager 6, das Rohr 14 das vordere Wälzlager 7. Die hinteren Wälzlager 5 sind gemäß Fig. 1 auf Achsstummeln 16 gelagert, die ebenfalls im Maschinengestell 15 fest verankert sind.

Die Friktionsspinnvorrichtung 1 ist mit einer Faserzufuhrvorrichtung 17 versehen. In der Faserzufuhrvorrichtung 17 gelangt ein Faserband 18 über eine federnd gelagerte Speisemulde und eine Einzugswalze 20 zu einer rotierenden Auflösewalze Die Auflösewalze 21 ist an ihrem Umfang mit Nadeln oder Zähnen bestückt und dadurch gut in der Lage, Einzelfasern auszukämmen und einer Transportlufströmung 22 auszusetzen, die von einem Blaslufterzeuger 23 stammt. Die Blasluft wird über ein Ventil 24 einer Tragluftvorrichtung 25 der Faserzufuhrvorrichtung 17 zugeführt. Die Tragluftvorrichtung 25 besitzt einen Traglufteingangskanal 26 und einen im Spinnzwickel endenden Faserkanal 27.. Die Zeichnungen lassen erkennen, daß sich der Faserkanal 27 zum Spinnzwickel 12 hin verengt, zugleich aber schlitzartig verlängert.

Die am rückwärtigen Ende bis in den Spinnzwickel 12 reichende Rückwand 28 des Faserkanals 27 trägt eine zusätzliche Saugvorrichtung 29, deren Saugmündung 30 demgemäß an dem der Fadenabzugsrichtung 31 und der Fasereinspeiserichtung entgegengesetzten Ende des Spinnzwickels 12 angeordnet ist. Die rohrförmig gestaltete zusätzliche Saugvorrichtung 29 ist über ein steuerbares Ventil 32 an einen Sauglufterzeuger 33 angeschlossen.

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Gemäß Fig. 1 werden die beiden Friktionselemente 2 und durch einen beide Friktionselemente umschlingenden Treibriemen 34 so angetrieben, daß sich die in Fig. 2 durch Richtungspfeile 35 und 36 angedeutete Drehrichtung der Friktionselemente ergibt. Der Treibriemen läuft über eine Rolle 37, die Teil eines Getriebes 38 ist. Ein Motor 39 setzt das Getriebe 38 und damit die Rolle 37 in Bewegung.

Der Friktionsspinnvorrichtung ist auch eine Fadenabzugsvorrichtung 40 zugeordnet. Die Fadenabzugsvorrichtung 40 besteht aus einer durch den Motor 41 angetriebenen Rolle 42 und einer an die Rolle 42 und den zu transportierenden Faden anlegbaren Gegenrolle 43.

Zur Versorgung der beiden Saugvorrichtungen 8 und 9 mit Saugluft dient ein gemeinsamer Sauglufterzeuger 45, an den die beiden Rohre 13 und 14 über ein Ventil 46 angeschlossen sind. Alternativ kann auch für jedes Rohr ein Ventil vorgesehen werden.

Während des Spinnbetriebs gelangen die Fasern 47 an der Saugmündung 30 der zusätzlichen Saugvorrichtung 29 vorbei in den Spinnzwickel 12. Die Saugmündung 30 ruft eine rückwärtsgerichtete Saugströmung hervor, die jedoch nicht ausreicht, die Fasern einzusaugen. Die Fasern werden vielmehr lediglich gestreckt und binden mit ihrem vorderen Ende in den sich bildenden Faden 44 ein. Dies geschieht in der hintern Hälfte des Spinnzwickels 12. In der vorderen Hälfte des Spinnzwickels 12 erhält der sich bildende Faden 44 eine verstärkte Friktion, weil dort die Wirksamkeit der beiden Saugvorrichtungen 8 und 9 größer ist. Dies resultiert aus der in Fig. 1 sichtbaren Verbreiterung ihrer Saugmündungen 10 beziehungsweise 11.

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Bei der alternativen Ausbildung nach Fig. 3 besitzen die hier vorhandenen Friktionselemente 48 und 49 besondere Anordnungen zur längs des Spinnzwickels 50 in Fadenabzugsrichtung 51 von hinten nach vorn zunehmenden Verstärkung der auf den sich bildenden Faden, der hier aber nicht dargestellt ist, einwirkenden Friktionskräfte. Bei dem Friktionselement besteht diese Anordnung darin, daß die Größe der Perforationen 52 von hinten nach vorn zunimmt. Vorn wird demgemäß mehr Luft angesaugt als hinten. Beim Friktionselement 49 besteht die Anordnung demgegenüber darin, daß nur im vorderen Teil Perforationen 53 vorhanden sind, im mittleren und hinteren Teil dagegen nicht.

Zu Fig. 3 ist noch zu bemerken, daß hier jedes Friktionselement 48, 49 durch einen besonderen Treibriemen 54 beziehungsweise 55 angetrieben wird. Dies hat den Vorteil, daß der Faden nicht durch eine Riemenschlaufe läuft.

Die Erfindung soll nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele eingeschränkt sein.

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Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines gedrehten Fadens aus Spinnfasern nach Art des Friktionsspinnens, bei dem die Spinnfasern durch einen Tragluftstrom in den aus zwei gegenläufig bewegbaren Friktionselementen gebildeten Spinnzwickel eines Friktionsspinnaggregates hinein in Richtung des Fadenabzugs eingespeist werden und der gedrehte Faden fortlaufend aus dem Spinnzwickel herausgezogen und zu einer Spule oder dergleichen angesammelt wird, dadurch gekennzeichnet , daß ein Teil der Tragluft durch die den Spinnzwickel begrenzende perforierte Wandung mindestens eines Friktionselements hindurch, ein anderer Teil der Tragluft parallel zum Spinnzwickel beziehungsweise zur Fadenlängsachse, aber entgegengesetzt zur Fadenabzugsrichtung und entgegengesetzt zur Fasereinspeiserichtung abgesaugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden die Tragluft aufnehmenden Saugluftströme so aufeinander abgestimmt werden, daß die Spinnfasern durch den ersten Saugluftstrom in den Spinnzwickel hineingesaugt und an die Wandung mindestens eines Friktionselements oder an den sich bildenden Faden angelegt werden, dabei aber durch den zweiten Saugluftstrom so verzögert und an ihrem der Fadenabzugsrichtung entgegengesetzten Ende

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so zurückgehalten werden, daß sie möglichst parallelliegend und in Strecklage in den Spinnzwickel und auf die Wandung mindestens eines Friktionselements oder an den sich bildenden Faden gelangen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragluft als ein die Spinnfasern von der Oberfläche einer Auflösewalze abnehmender Blasluftstrom ausgebildet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragluftstrom durch fortschreitende Einengung des Strömungskanals zum Spinnzwickel hin beschleunigt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der sich bildende Faden im Spinnzwickel in Fadenabzugsrichtung zunehmenden Friktionskräften ausgesetzt wird.

6. Friktionsspinnvorrichtung zum Herstellen eines gedrehten Fadens aus Spinnfasern, mit zwei gegenläufig bewegbaren, einen Spinnzwickel bildenden Friktionselementen, von denen mindestens eins eine perforierte Wandung und hinter der Wandung eine Saugvorrichtung mit einer gegen den Spinnzwickel gerichteten Saugmündung aufweist, mit einer Fadenzufuhrvorrichtung und einer Fadenabzugsvorrichtung, zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Saugvorrichtung (29), deren Saugmündung (30) an dem der Fadenabzugsrichtung (31) entgegengesetzten Ende des Spinnzwickels (12) angeordnet ist.

7. Friktionsspinnvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß die zusätzliche Saugvorrichtung (29) steuerbar ist. *

8. Friktionsspinnvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserzufuhrvorrichtung (17) eine Tragluftvorrichtung (25) für die Spinnfasern mit einem im Spinnzwickel (12) endenden Faserkanal (27) besitzt und daß die Tragluftvorrichtung (25) mit einem Blaslufterzeuger (23) verbunden ist.

9. Friktionsspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugvorrichtung (8, 9) eine Anordnung zur längs des Spinnzwickels (12) von ⁱ hinten nach vorn zunehmenden Verstärkung der Saugkraft und/oder der Saugluftmenge aufweist.

10. Friktionsspinnvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung aus einer gegen den Spinnzwickel (12) gerichteten, sich von hinten nach vorn verbreiternden Saugdüse (10, 11) besteht.

11. Friktionsspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, gekennzeichnet durch eine Anordnung zur längs des Spinnzwickels (12) von hinten nach vorn zunehmenden Verstärkung der auf den sich bildenden Faden (44) einwirkenden Friktionskräfte.

12. Friktionsspinnvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Verstärkung der Friktionskräfte darin besteht, daß die Anzahl und/oder Größe der Perforationen (52) mindestens eines Friktionselements (48) von hinten nach vorn zunimmt.

13. Friktionsspinnvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,

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dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Verstärkung der Friktionskräfte darin besteh*, daß ein Friktionselement (48) nur im vorderen Teil Perforationen (53) aufweist, während das andere Friktionselement (48) ganz perforiert ist.

14. Friktionsspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung oder eine weitere Anordnung zur Verstärkung der Friktionskräfte darin besteht, daß mindestens ein Friktionselement eine Oberfläche aufweist, deren Reibwert von hinten nach vorn zunimmt.