DE3541219A1

DE3541219A1 - Verfahren und vorrichtung zum verspinnen von fasern

Info

Publication number: DE3541219A1
Application number: DE19853541219
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Artzt; Harald Dallmann; Kurt Ziegler; Gerhard Prof Dr Egbers
Original assignee: Schubert und Salzer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Rieter Ingolstadt GmbH
Priority date: 1985-11-21
Filing date: 1985-11-21
Publication date: 1987-05-27
Also published as: JPS63503394A; CN86107922A; EP0222981B1; RU1806228C; DE3541219C2; CS847486A3; CZ277735B6; EP0222981A1; DE3665889D1; US4825633A; IN168020B; CN1006471B; WO1987003308A1; BR8606942A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verspinnen von Fasermaterial, das in einem Streckwerk einem Vorverzug und einem Hauptverzug unterworfen und anschließend in einer pneumatischen Drallvorrichtung zu einem Faden versponnen wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Gemäß einer bekannten Vorrichtung wird das zu verspinnende Faserband mit Hilfe eines Streckwerkes auf die gewünschte Stärke verzogen und sodann mit Hilfe eines pneumatischen Drallorganes zu Garn versponnen (DE-OS 27 22 319, EP-PS 01 31 170). Die mit einer solchen Vorrichtung gesponnenen Garne haben eine geringe Voluminosität und erreichen auch nicht die Reißfestigkeit und Gleichmäßigkeit von Ringgarnen. Sie sind aus diesem Grunde nur für einen beschränkten Anwendungsbereich geeignet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der genannten Art zu schaffen, mit denen auf einfache Weise voluminöse, weiche Garne mit ringgarnähnlichem Charakter erzeugt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß während des Verzuges das Faserband auf eine minimale Breite zusammengefaßt wird, die wenigstens etwa das 1,5-fache des Durchmessers der Drallvorrichtung beträgt, und daß das Faserband nach dieser Zusammenfassung keiner weiteren Zusammenfassung unterliegt, bevor die Drallerteilung unter Beibehaltung dieses Durchmessers erfolgt. Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise ein kontrolliertes Abspreizen der Randfasern erreicht wird, die sich bei dem anschließenden Drallprozeß um den Garnkern herumschlingen, so daß bei der Rückdrehung des falschgedrehten Garnkernes diese Randfasern einerseits in den Garnkern eingebunden werden, andererseits doch nicht alle gleich dicht den Garnkern umgeben. Auf diese Weise entsteht ein haariges und voluminöses Garn mit Ringgarncharakter. Bevorzugt erfolgt das Zusammenfassen auf die minimale Breite während des Vorverzuges unmittelbar vor dem Hauptverzug. Die minimale Breite sollte nicht größer als etwa das 2,5-fache des Durchmessers der Drallorganes betragen. Damit können hohe Spinngeschwindigkeiten erreicht werden. Es hat sich gezeigt, daß für das Faserumwindespinnen der Grad der Zusammenfassung des Faserbandes beim Einlauf in das pneumatische Drallorgan entscheidend ist. Um die hier geforderte Relation kontrolliert einhalten zu können, wird das Faserband vor dem Einlauf in den Vorverzug nur auf eine solche Breite zusammengefaßt, die größer als die Breite ist, auf welcher das Faserband vor dem Einlaufen in den Hauptverzug als Vorbereitung für den Einlauf in das pneumatische Drallorgan zusammengefaßt wird. Besonders wirkungsvoll hat sich ein Zusammenfassen des Faserbandes vor dem Einlauf in den Vorverzug auf etwa die 1,3-fache Breite der Breite vor dem Hauptverzug erwiesen. Der Verzug während der Zusammenfassung auf die gewünschte minimale Breite sollte zur besseren Kontrolle dieses Vorganges gering sein. Um dennoch hohe Gesamtverzüge zu erreichen, wird der Vorverzug aufgeteilt, wobei der erste Vorverzug größer als der zweite Vorverzug ist. Für den zweiten Vorverzug hat sich ein Verzug zwischen 1 : 1,1 und 1 : 1,5 als besonders vorteilhaft erwiesen.

Die Fasern, die von dem das Streckwerk verlassenden Fasermaterial abgespreizt sind, haben die Tendenz, durch Adhäsion an der üblicherweise mit einem Gummibelag versehenen Oberwalze des Ausgangszylinders des Streckwerks hängenzubleiben. Es hat sich gezeigt, daß auch diese Fasern dem Drallorgan gut zugeführt werden können, wenn das das Streckwerk verlassende Fasermaterial aus der bisherigen Transportebene in Richtung auf die Oberwalze abgelenkt wird.

Zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens wird eine Vorrichtung verwendet, bei der erfindungsgemäß die Breite des Verdichters vor dem Hauptverzugsfeld mindestens etwa dem 1,5-fachen Durchmesser der pneumatischen Drallvorrichtung entspricht, die sowohl im Injektorteil als auch im Drallteil von ihrer Eintrittsöffnung bis zur Austrittsöffnung den gleichen Durchmesser aufweist. Durch diese Ausgestaltung wird eine einfache Vorrichtung erreicht, die zudem das gewünschte voluminöse ringgarnähnliche Garn erzeugt. Für das Spinnergebnis ist es auch wesentlich, daß die pneumatische Drallvorrichtung einen bestimmten Abstand zur Klemmlinie des Lieferzylinders des Streckwerkes aufweist. Die Eintrittsöffnung der Drallvorrichtung befindet sich deshalb im Zwickelbereich des Lieferzylinderspaares des Streckwerkes. Vorzugsweise liegt die Eintrittsöffnung in der die Lieferzylinder berührenden Tangentialebene.

Zum Einbinden der Fasern, die durch Adhäsion an der eine Gummibeschichtung aufweisenden Oberwalze des Ausgangswalzenpaares des Streckwerkes haften bleiben, ist vorteilhafterweise die Eintrittsöffnung der Drallvorrichtung gegenüber der Transportebene des Fasermaterials in Richtung zur Oberwalze versetzt.

Es hat sich gezeigt, daß die Festigkeit des Garnes dadurch günstig beeinflußt wird, daß am Einlauf der Drallvorrichtung Kerben vorgesehen werden, wobei diese gemäß einer bevorzugten Ausbildung des Erfindungsgegenstandes als Zahnlücken eines Innenzahnkranzes ausgebildet werden.

Es hat sich gezeigt, daß durch Anpassung des Neigungwinkels der Druckluftkanäle des Injektorteils gegenüber der Achse der Drallvorrichtung die Haarigkeit beeinflußt werden kann. Erfindungsgemäß kann deshalb vorgesehen werden, daß dieser Neigungswinkel desto größer ist, je kleiner die Breite des Verdichters vor dem Hauptverzugsfeld ist.

Zur Herstellung von weichen und haarigen Garnen hat es sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn der an den Druckkanälen des Injektorteils anlegbare Druck in Abhängigkeit von der Spinngeschwindigkeit steuerbar ist in der Weise, daß er bei höherer Spinngeschwindigkeit niedriger als bei niedrigerer Spinngeschwindigkeit ist.

Es hat sich gezeigt, daß ein optimales Spinnergebnis bei einem Abstand der Druckluftkanäle des Injektorteils von den Druckluftkanälen des Drallteils zwischen 30 bis 40 mm erzielt wird. Außerdem ist es zweckmäßig, die pneumatische Drallvorrichtung so auszuwählen, daß je niedriger die Spinngeschwindigkeit ist, desto kleiner der durch den Abstand der Druckluftkanäle des Injektorteils von dem Zwischenraum zwischen dem Injektorteil und dem Drallteil definierte Injektordüsenauslaufteil im Vergleich zu dem durch den Abstand der Druckluftkanäle des Drallteils von diesem Zwischenraum definierte Dralldüseneinlaufteil ist. Dabei liegt das Verhältnis der Längen von Injektordüsenauslaufteil zu Dralldüseneinlaufteil in Abhängigkeit von den Spinngeschwindigkeiten vorteilhafterweise zwischen 1 : 4 und 3 : 1.

Um auch bei niedrigem, an die pneumatische Drallvorrichtung angelegtem Überdruck eine optimale Wirkung zu erzielen, schließt sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die dem Streckwerk abgewandte Stirnseite der Drallvorrichtung scharfkantig und rechtwinkelig an deren Bohrung an.

In der Praxis sind ringgarnähnliche Garne erwünscht, die sich durch einen weichen Griff und ein haariges Aussehen auszeichnen. Derartige Garne konnten bisher mit Spinnvorrichtungen, mit denen das Garn mit Hilfe einer pneumatischen Drallvorrichtung erzeugt wird, nicht hergestellt werden. Mit Hilfe des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird diesem Mangel Abhilfe geschaffen. Dabei kann die Voluminosität in vielfältiger Weise beeinflußt werden, ohne daß die Garnfestigkeit und die Wirtschaftlichkeit hierunter leiden.

Ausführungsbeispiele werden nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Spinnvorrichtung gemäß der Erfindung in der Draufsicht;

Fig. 2 im Längsschnitt die Drallvorrichtung in der erfindungsgemäßen Ausbildung;

Fig. 3 in abgewandelter Form einen Teil der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung in der Draufsicht;

Fig. 4 eine Vorderansicht eines mit einer Nase ausgestatteten Verdichters in dem Vorverzugsfeld unmittelbar vor dem Hauptverzugsfeld;

Fig. 5 einen anderen Verdichter in Vorderansicht;

Fig. 6 einen Längsschnitt durch das in Fig. 1 gezeigte Streckwerk gemäß der Erfindung;

Fig. 7 einen Längsschnitt durch die Eintrittsöffnung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Drallvorrichtung; und

Fig. 8 in schematischer Draufsicht das Fasermaterial von der Vorlage als Faserband bis zum gesponnenen Garn.

Die zunächst anhand der Fig. 1 beschriebene Spinnvorrichtung besitzt als wesentlichste Elemente ein Streckwerk 2, eine pneumatische Drallvorrichtung 9, eine Abzugsvorrichtung 5 sowie eine Spulvorrichtung 6.

Das Streckwerk 2 besitzt gemäß Fig. 1 vier Walzenpaare mit den Walzen 20 und 200, 21 und 210, 22 und 220 sowie mit den Lieferzylindern 23 und 230, wobei den Walzen 22 und 220 am Anfang des Hauptverzugsfeldes III jeweils Riemchen 221 und 222 zugeordnet sind (siehe auch Fig. 6). Vor den Walzen 20 und 200 sowie 21 und 210 der Vorverzugsfelder I und II befindet sich jeweils ein Verdichter 201 bzw. 211 sowie eine Luntenklemmvorrichtung 202 bzw. 212, um bei Fadenbruch das Fasermaterial vor den Walzen 21, 210 stillsetzen zu können. In dem Vorverzugsfeld II zwischen den Walzen 21, 210 und 22, 220 befindet sich ein Verdichter 24 mit C-förmigem Querschnitt, wie Fig. 5 in vergrössertem Maßstab zeigt.

Aus den Fig. 2 und 3 geht hervor, daß die Drallvorrichtung 9 ein Injektorteil 3 und ein Drallteil 4 besitzt. Sowohl das Injektorteil 3 als auch das Drallteil 4 besitzen je eine Spinnbohrung 33 bzw. 43 mit gleich großen durchgehend zylindrischen Innendurchmessern d _I und d _D. Das Injektorteil 3 und das Drallteil 4 sind in an sich bekannter Weise mit tangentialen, in Abzugsrichtung geneigten Druckluftkanälen 30 bzw. 40 ausgestattet. Gemäß Fig. 2 sind das Injektorteil 3 und das Drallteil 4 in einem gemeinsamen Halter 7 angeordnet, der Ringkanäle 70 und 71 aufweist, von denen Ringkanal 70 mit den Druckluftkanälen 30 und Ringkanal 71 mit den Druckluftkanälen 40 in Verbindung stehen. Die Ringkanäle 70 und 71 stehen über Leitungen 700 und 710 mit einer nicht gezeigten Unterdruckquelle in Verbindung.

Die Abzugsvorrichtung 5 weist, wie Fig. 1 zeigt, in üblicher Weise eine angetriebene Abzugswalze 50 sowie einen elastisch an der Abzugswalze 50 anliegenden Druckroller 51 auf.

Die Spulvorrichtung 6 besitzt eine angetriebene Spulwalze 60, von welcher die in bekannter Weise gelagerte Spule 61 angetrieben wird.

Weitere übliche Mittel wie Changiervorrichtungen, Fadenspannungsausgleichsbügel, Fadenwächter etc. wurden der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.

Während des ungestörten Spinnvorganges wird dem Streckwerk 2 ein Faserband 1 zugeführt. Dieses bandartige Fasermaterial wird während des Verzugs durch den Druck, den die Walzen 200 und 210 auf dieses Material ausüben, zwischen den Walzen 20 und 200 sowie 21 und 210 ausgebreitet. Dies ist schematisch auch in Fig. 8 dargestellt, wobei die Klemmlinie der Walzen 20, 200 und K ₂₀, die Klemmlinie der Walzen 21, 210 mit K ₂₁, die Klemmlinie der Walzen 22, 220 mit K ₂₂ und die Klemmlinie der Lieferzylinder 23, 230 mit K ₂₃ und die Klemmlinie der Abzugsvorrichtung mit K ₅ bezeichnet ist.

Durch die Verdichter 201 und 211 wird das Faserband 1 auf eine Breite B ₁ zusammengefaßt, die größer ist als jene Breite B ₂, auf welche das Fasermaterial 10 im Vorverzugsfeld II unmittelbar vor dem Hauptverzugsfeld III zusammengefaßt wird. Dabei werden die Breiten B ₁ und B ₂ so gewählt, daß das Faserband durch den Verdichter 211 lediglich auf eine solche Breite B ₁ zusammengefaßt wird, die 1,3-mal so groß wie die Breite B ₂ ist.

Wenn das im Verzug befindliche Fasermaterial 10 den Verdichter 24 erreicht, ist seine Breite größer als die lichte Weite W des Verdichters 24. Das Fasermaterial 10 versucht somit, dem durch den Verdichter 24 in Richtung zur Bandmitte ausgeübten Druck auszuweichen. Dabei wandert es in Richtung der Pfeile 240 und 241 die Innenwand des Verdichters 24 entlang und stülpt sich nach innen in Art eines Saumes um. Das Fasermaterial 10 erhält auf diese Weise zwei im Querschnitt gegenüber der Mittenpartie 100 verstärkte Randbereiche 101 und 102.

Nach Verlassen des Verdichters 24 wird das Fasermaterial 10 im Hauptverzugsfeld III zwischen den Walzen 22, 220 und den Lieferzylindern 23, 230 dem Hauptverzug unterworfen, wobei das Fasermaterial 10 durch die Riemchen 221 und 222 an einer größeren Ausbreitung gehindert wird. Das verzogene Fasermaterial 10 verläßt somit das durch die Walzen 23, 230 gebildete Austrittswalzenpaar des Streckenwerkes 2 mit einer minimalen Breite B ₃ (Fig. 3), die im wesentlichen durch die lichte Weite (Breite B ₂ - siehe Fig. 4 und 5) des Verdichters 24 bestimmt wird.

Nach Verlassen des Streckenwerkes 2 wird das Fasermaterial der Eintrittsöffnung 300 der Drallvorrichtung 9 zugeführt. Durch die Umlenkung der Randbereiche 101 und 102 des verzogenen Fasermaterials 10 zwischen den Lieferzylindern 23, 230 des Streckwerks 2 und der Eintrittsöffnung 300 spreizen sich die Enden der Außenfasern vom bandartigen Fasermaterial 10 ab. Diese abstehenden Faserenden 12 sind es, die später durch Einbinden dem gesponnenen Garn 11 seine Festigkeit verleihen, während ihre Lage zum fertigen Garn 11 die Haarigkeit desselben bestimmt.

Durch die pneumatische Drallvorrichtung 9 erhält der Garnkern 110 eine gewisse Falschdrehung, die anschließend weitgehend wieder aufgehoben wird. Bei der Falschdrahterteilung und bei dessen Aufhebung binden sich die Faserenden 12 unter Bildung von Schlingen 121 in den Garnkern 110 ein und bewirken auf diese Weise, daß das gesponnene Garn 11 die gewünschte Festigkeit erhält (Fig. 8). Diese Schlingen 121 liegen verschieden eng um den Garnkern 110 herum. Dies ist darauf zurückzuführen, daß in der Drallvorrichtung 9 die Drallerteilung unter Beibehaltung des Durchmessers d _I = d _D erfolgt, so daß die Schlingen 121 keiner Einwirkung einer Einschnürung, Kante etc. unterworfen werden, die sonst die Faserenden 12 gegen den Garnkern 110 pressen und somit ihre enge Einbindung bewirken würde. Durch diese unterschiedlich großen Schlingen 121 und die freien Faserenden 120 entsteht ein voluminöses und haariges Garn 11 mit weichem Griff.

Aus darstellerischen Gründen sind in dem Schema gemäß Fig. 8 die Ballons 13, Faserenden 120 und Schlingen 121 etc. in übertriebenen Weise dargestellt.

Um dem Fasermaterial während der Zusammenfassung genügend Zeit zu geben, so daß diese kontrolliert durchgeführt werden kann, werden die Walzen 22, 220 mit weniger als der fünffachen Geschwindigkeit der Walzen 21, 210 angetrieben.

Gemäß Fig. 1 wird das Fasermaterial 10 darüber hinaus vor Erreichen des Vorverzugsfeldes zwischen den Walzen 21, 210 und 22, 220 mit dem Verdichter 24 zwischen den Walzen 20, 200 und 21, 210 einem weiteren Vorverzug unterworfen. Durch diesen zweifachen Vorverzug kann der Vorverzug im Bereich des Verdichters 24 bei gleichem Hauptverzug zwischen den Walzen 22, 220 und 23, 230 weiter reduziert werden. Dabei ist der erste Vorverzug niedriger als der zweite Vorverzug gewählt, für welchen beispielsweise ein Wert zwischen 1 : 1,1 und 1 : 1,5 gewählt wird.

Das erläuterte Verfahren und die beschriebene Vorrichtung können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auf vielfältige Weise abgewandelt werden, indem beispielsweise einzelne Merkmale durch Äquivalente ersetzt oder in anderen Kombinationen Anwendung finden. So ist es nicht zwangsläufig notwendig, daß der Verdichter 24 einen C-förmigen Querschnitt aufweist. Je nach Art und Stärke des Fasermaterials, Material für den Verdichter 24, Höhe seiner Durchlaßöffnung etc. können auch andere Querschnittsformen für den Verdichter 24 vorgesehen werden. So kann dieser beispielsweise durchaus auch einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Die Außenwände des bandartigen Fasermaterials werden auch in diesem Fall zusammengeschoben, jedoch durch die Verzugsspannung daran gehindert, bis zur Mitte des bandartigen Fasermaterials auszuweichen, so daß ebenfalls gegenüber der Mittenpartie 100 stärkere Randbereiche 101 und 102 entstehen. Auch ist es nicht notwendig, daß der Verdichter 24 auf seiner Oberseite offen ausgebildet ist. Es ist ferner möglich, die ungleiche Verteilung des Fasermaterials in der Querschnittsfläche dadurch zu erreichen, daß der Verdichter 24 das im Verzug befindliche Fasermaterial 10 in mehrere miteinander verbundene Teilstränge unterteilt. Auch hierbei entstehen wiederum Randbereiche 101 und 102, die gegenüber der Mittenpartie 100 verstärkt sind.

Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses beschriebenen Verfahrens ist in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Der Verdichter 24 besitzt zu diesem Zweck eine Nase 242, mit deren Hilfe das im Verzug befindliche Fasermaterial 10 in zwei verstärkte Randbereiche 101 und 102 und eine schwächere Mittenpartie 100 unterteilt wird, ohne daß jedoch die verstärkten Randbereiche 101 und 102 den Kontakt mit der Mittenpartie 100 und somit auch mittelbar miteinander verlieren. Falls gewünscht, kann der Verdichter 24 auch mehr als nur eine Nase 242 aufweisen, so daß das im Verzug befindliche Fasermaterial 10 außer den beiden verstärkten Randbereichen 101 und 102 mindestens eine weitere verstärkte Bandpartie erhält, die durch schwächere Bandpartien von weiteren verstärkten Bandpartien, z. B. den Randbereichen 101 und 102, getrennt sind.

Wie Fig. 3 zeigt, kann im Hauptverzugsfeld III, d. h. zwischen den Riemchen 221 und 222 sowie den Lieferzylindern 23, 230, ein weiterer Verdichter 231 vorgesehen sein, um die gewünschte minimale Breite B ₂ des Fasermaterials 10 zu gewährleisten.

Einerseits ist eine relativ große Umlenkung der Randbereiche 101 und 102 des das Streckwerk 2 verlassenden Fasermaterials 2 auf dem Weg zur Injektordüse 3 erwünscht, damit möglichst viele Faserenden 12 abgespreizt werden. Andererseits führt eine zu breite Zuführung des Fasermaterials beim Eintritt in die Injektordüse 3 zu Schwierigkeiten. Als vorteilhafte Lösung, die das Abspreizen einer ausreichenden Anzahl von Faserenden 12 sicherstellt, ohne die Spinnsicherheit zu gefährden, hat sich eine minimale Breite B ₃ des Fasermaterials 10 aus dem Streckwerk 2 erwiesen, die nicht kleiner als das 1,5-fache, aber auch nicht größer als das 2,5-fache des Innendurchmessers d _I des Injektorteils 3 - und damit auch des gleich großen Innendurchmessers d _D des Drallteils 4 - der Drallvorrichtung 9 ist. Aus diesem Grunde beträgt die lichte Weite des Verdichters 231 ebenfalls wie die des Verdichters 24 das 2,5-fache des Innendurchmessers d _I. Die Zusammenfassung des Fasermaterials 10 auf die minimale Breite B ₃ erfolgt somit im Vorverzugsfeld II unmittelbar vor dem Hauptverzugsfeld III.

Um nicht nur ein ausreichendes Abspreizen von Faserenden 12 zu erzielen, sondern um darüber hinaus sicherzustellen, daß das erzeugte Garn 11 auch eine hohe Festigkeit aufweist, hat sich für die Spinnbohrungen 33 und 43 ein Innendurchmesser d _I = d _D zwischen 2,3 und 2,8 mm als besonders zweckdienlich erwiesen, wobei optimale Ergebnisse bei einem Durchmesser D = d _I = d _D erzielt werden.

Wie ein Vergleich der Fig. 1 und 3 zeigt, ist es nicht unbedingt für die Durchführung des Verfahrens erforderlich, vier Paare von Walzen 20 und 200, 21 und 210, 22 und 220 sowie 23 und 230 hintereinander anzuordnen, sondern es genügen je nach Art der Vorlage u. U. auch drei derartige Paare 21 und 210, 22 und 220 sowie 23 und 230. Streckwerke 2 mit mehr als drei Walzenpaaren sind jedoch besonders geeignet, wenn dem Streckwerk 2 ein starkes Faserband 1 zugeführt wird oder wenn dem Streckwerk 2 mehr als nur ein Faserband 1 zugeführt wird. Je nach Fasermaterial, Spinngeschwindigkeit etc. kann u. U. auch auf die Riemchen 221, 222 verzichtet werden.

Es hat sich gezeigt, daß bei den üblicherweise mit einem Gummibelag versehenen abhebbaren Walzen 230 (Oberwalzen) des Austrittswalzenpaares des Streckwerkes 2 die Fasern oftmals aufgrund von Adhäsion an den Walzen 230 haften bleiben. Dies führt zu unerwünschtem Faserverlust. Um diesen zu vermeiden, ist gemäß Fig. 6 vorgesehen, daß das das Streckwerk 2 verlassende Fasermaterial 10 in Richtung zum Lieferzylinder 230 aus der bisherigen Transportebene E abgelenkt wird, die durch die Klemmlinien der Walzen (20 und 200,) 21 und 210, 22 und 220 sowie 23 und 230 gelegt ist. Zu diesem Zweck ist gemäß Fig. 3 das Injektorteil 3 mit seiner Eintrittsöffnung 300 in Richtung zum Lieferzylinder 230 (Oberwalze) gegenüber der Transportebene E des Fasermaterials 10 versetzt, wobei sich für den Versatz V eine Größenordnung von mehr als 1 mm als zweckdienlich erwiesen hat.

Demselben Zweck sowie dem Abspreizen einer großen Anzahl von freien Faserenden 101 dient die Maßnahme, die Eintrittsöffnung 300 der Drallvorrichtung 9 im Zwickelbereich der Lieferzylinder 23, 230 des Streckwerks 2 anzuordnen. Gemäß Fig. 6 ist die Anordnung dabei so getroffen, daß die Eintrittsöffnung 300 der Drallvorrichtung 9 im wesentlichen in der die Lieferzylinder 23, 230 berührenden Tangentialebene T liegt.

Es hat sich ferner gezeigt, daß eine gleichmäßige Fortpflanzung der Drehung aus der Drallvorrichtung 9 in Richtung zum Streckwerk 2 die Garnfestigkeit beeinträchtigt. Zur Beeinflussung der Drehungsfortpflanzung aus der Drallvorrichtung 9 zum Streckwerk 2 sind gemäß den Fig. 2 und 3 an der Eintrittsöffnung 300 des Injektorteils 3 mehrere Kerben 310 vorgesehen. Durch diese Kerben 310 wird der Drall auf dem Umfangsbereich der Eintrittsöffnung 300 ungleichmäßig in Richtung Streckwerk 2 fortgepflanzt.

Die Kerben 310 können auf verschiedene Weise gebildet werden. Gemäß Fig. 7 werden die Kerben 310 durch die Zahnlücken einen Innenzahnkranzes 31 gebildet. Dabei entspricht auch der Innendurchmesser des Innenzahnkranzes 31 dem Innendurchmesser d _I des Injektorteils 3, so daß auch in diesem Fall ein gleichbleibender Innendurchmesser D _I der Drallvorrichtung 9 vorhanden ist.

Die Druckluftkanäle 30 im Injektorteil 3 sind in einem an sich üblichen Neigungswinkel α (üblicherweise im Bereich zwischen 30° und 60°) gegenüber der Achse A des Injektorteils 3 geneigt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß durch Anpassung des Neigungswinkels α zwischen den Druckluftkanälen 30 und der Achse A an die Breite B ₃ des das Streckwerk 2 verlassenden Fasermaterials 10 die Spinnergebnisse hinsichtlich Haarigkeit und Festigkeit optimiert werden. Dabei ist bei größerer Breite B ₃ ein kleinerer Neigungswinkel α zu wählen, während der Neigungswinkel α bei kleinerer Breite B ₃ größer ausfallen soll. Da die Breite B ₃ durch die Wahl der Breite B ₂ des Verdichters 24 vor dem Hauptverzugsfeld III bestimmt wird, läßt sich durch Austausch des Injektorteils 3 eine solche Anpassung des Neigungswinkels α erreichen.

Nicht nur der Neigungswinkel α der Druckluftkanäle 30 gegenüber der Achse A spielt für das Spinnergebnis eine große Rolle, sondern ebenfalls der an das Injektorteil 3 anlegbare Druck. Dieser liegt üblicherweise im Bereich zwischen 3 und 6 bar. Mit zunehmender Spinngeschwindigkeit nimmt entsprechend auch die Spinnspannung in dem in der Bildung befindlichen Garn 11 zu. Dadurch erhöht sich auch die Reibung des in das Injektorteil 3 einlaufenden Fasermaterials. Um diese zu kompensieren, wird deshalb für das Injektorteil 3 bei höherer Spinngeschwindigkeit ein niedrigerer Überdruck in den Druckluftkanälen 30 gewählt als bei niedrigerer Spinngeschwindigkeit. Aus diesem Grunde ist gemäß Fig. 1 ein Drosselventil 80 für das Injektorteil 3 vorgesehen, wobei das Drosselventil 80 steuermäßig mit einer Steuervorrichtung 8 in Verbindung steht, welche den Antrieb 25 für die Walzen 20, 21, 22 und 23 und damit deren Geschwindigkeit steuert. Darüber hinaus stehen die Druckluftkanäle 30 über das Drosselventil 80 und eine Leitung 800 und das Drallteil 4 über die Leitung 710 mit einem Absperrventil 81 in Verbindung, das von einer weiteren Steuervorrichtung 82 aus geöffnet oder geschlossen wird und damit die Druckluftkanäle 30 und 40 mit jenem Überdruck beaufschlagt oder nicht, der in einer Zuführleitung 810 herrscht, an welche das Absperrventil 81 angeschlossen ist.

Das erzeugte Garn 11 soll nicht nur haarig und voluminös ausfallen, sondern darüber hinaus auch wirtschaftlich hergestellt werden. Es hat sich gezeigt, daß durch Einhaltung bestimmter Abmessungen und Relationen ein besonders niedriger Luftverbrauch bei optimalem Garnausfall erzielt wird.

Für das Spinnen hat sich für den gegenseitigen Abstand a der Druckluftkanäle 30 und 40 ein Maß zwischen 30 und 40 mm als besonders vorteilhaft erwiesen.

Bezeichnet man den Abschnitt des Injektorteils 3 zwischen den Druckluftkanälen 30 und dem Zwischenraum 72 zwischen dem Injektorteil 3 und dem Drallteil 4 als Injektorauslaufteil 32 und seine Länge als l _I und den Abschnitt der Dralldüse 4 zwischen den Druckluftkanälen 40 und dem erwähnten Zwischenraum 72 als Drallteileinlaufteil 41 und seine Länge als l _D, so soll das Verhältnis l _I : l _D zwischen 1 : 4 und 3 : 1 liegen. Es hat sich gezeigt, daß bei niedrigen Spinngeschwindigkeiten das Injektorteilauslaufteil 32 kleiner als der Drallteileinlaufteil 41 sein soll, während bei höheren Spinngeschwindigkeiten das Drallteileinlaufteil 41 kleiner als das Injektorteilauslaufteil 32 sein soll. Bei mittleren Spinngeschwindigkeiten werden dann das Injektorteilauslaufteil 32 und das Drallteileinlaufteil 41 gleich groß gewählt. Die Anpassung an die Spinngeschwindigkeit erfolgt durch Austausch des Injektorteils 3 und/oder des Drallteils 4 bzw. des gesamten Drallorgans 9. So hat sich gezeigt, daß bei einer Garnabzugsgeschwindigkeit von 130 m/min ein Verhältnis l _I : l _D von 1 : 2 besonders vorteilhaft ist, während sich bei einer Geschwindigkeit von 140 m/min oder mehr das Verhältnis l _I : l _D in 2 : 1 umkehrt.

Zur Erzielung einer optimalen Injektorwirkung der Dralldüse 3 hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn die dem Streckwerk 2 abgewandte Stirnseite 42 des Drallteils 4 scharfkantig und rechtwinklig an die Spinnbohrung 43 anschließt. Auf diese Weise kann die gewünschte Drallwirkung bereits mit relativ niedrigem Luft-Überdruck erzielt werden.

Obwohl vorstehend verschiedene Möglichkeiten der Optimierung durch entsprechende Wahl des Injektorteils 3, des Drallteils 4 oder der gesamten pneumatischen Drallvorrichtung 9 aufgezeigt wurden, werden auch bei Wahl geeigneter Mittelwerte für die genannten Dimensionen gute Garnergebnisse erzielt, wobei es für die Erzeugung von Garnen bestimmter Stärke und aus bestimmten Material in der Regel vollauf ausreichend ist, die Drehzahlen der Walzenpaare des Streckwerks 2 sowie die an der Drallvorrichtung angelegten Überdrücke zu steuern.

Nachstehend werden zur besseren Erläuterung der Erfindung zwei Ausführungsbeispiele mit ihren Werten beschrieben:
a) 4-Zylinder-Streckwerk gemäß den Fig. 1 und 6:
Umfangsgeschwindigkeit Walze 20: ca. 1,2 m/min
Umfangsgeschwindigkeit Walze 21: 4,8 m/min
Umfangsgeschwindigkeit Walze 22: 6 m/min
Umfangsgeschwindigkeit Lieferzylinder 23: 150 m/min
Verzug Vorverzugsfeld I: 1 : 4,224
Verzug Vorverzugsfeld II: 1: 1,25
Verzug Hauptverzugsfeld III: 1 : 25
Gesamtverzug: 1: 132
Breite B ₁: 7 mm
Breite B ₂: 5 mm
Injektorteil 3: 2 tangentiale Druckluftkanäle 30
  Neigung α: 40°
Drallteil 4: 3 tangentiale Druckluftkanäle 40
  Neigung a = 55°
Durchmesser D: 2,5 mm
Überdruck Druckluftkanäle 30: 3,5 bar
Überdruck Druckluftkanäle 40: 4 bar
Material: Mischung Polyester/Baumwolle 65/35
Bandgewicht 3,3 g/m = 3,3 ktex
Faden: Nm 40
b) 3-Zylinder-Streckwerk gemäß Fig. 3:
Umfangsgeschwindigkeit Walze 21: ca. 0,9 m/min
Umfangsgeschwindigkeit Walze 22: ca. 5,3 m/min
Umfangsgeschwindigkeit Lieferzylinder 23: 160 m/min
Verzug Vorverzugsfeld II: 1 : 1,583
Verzug Hauptverzugsfeld III: 1 : 30
Gesamtverzug: 1 : 175
Breite B ₂: 5 mm
Injektorteil 3: 2 tangentiale Druckluftkanäle 30
  Neigungswinkel α: 40°
Drallteil 4: 3 tangentiale Druckluftkanäle 40
  Neigung α: 55°
Durchmesser D: 2,5 mm
Überdruck Druckluftkanäle 30: 3 bar
Überdruck Druckluftkanäle 40: 4 bar
Material: Baumwolle 3,5 g/m = 3,5 ktex
Faden: Nm 50

Claims

1. Verfahren zum Verspinnen von Faserband, das in einem Streckwerk einem Vorverzug und einem Hauptverzug unterworfen und anschließend in einer pneumatischen Drallvorrichtung zu einem Faden versponnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserband während des Verzuges auf eine minimale Breite (B ₂) zusammengefaßt wird, die wenigstens etwa das 1,5-fache des Durchmessers (D) der Drallvorrichtung beträgt, und daß das Faserband nach dieser Zusammenfassung keiner weiteren Zusammenfassung unterliegt, bevor die Drallerteilung unter Beibehaltung dieses Durchmessers (D) erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenfassung auf die minimale Breite (B ₂) während des Vorverzuges unmittelbar vor dem Hauptverzug erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die minimale Breite (B ₂) nicht größer als das 2,5-fache des Durchmessers (D) ist.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserband vor dem Einlauf in den Vorverzug auf eine größere Breite (B ₁) zusammengefaßt wird als vor dem Hauptverzug.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserband vor dem Einlauf in den Vorverzug auf etwa die 1,3-fache Breite (B ₁) zusammengefaßt wird als vor dem Hauptverzug.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Faserband einem zweimaligen Vorverzug unterworfen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Vorverzug größer als der zweite Vorverzug ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Vorverzug zwischen 1 : 1,1 und 1 : 1,5 beträgt.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckwerk verlassende Faserband aus der bisherigen Transportebene abgelenkt wird.

10. Vorrichtung zum Verspinnen eines Faserbandes mit einem Streckwerk, das ein Vorverzugsfeld und ein Hauptverzugsfeld aufweist, wobei vor dem Hauptverzugsfeld ein Verdichter angeordnet ist, ferner mit einer unmittelbar dem Streckwerk nachgeordneten pneumatischen Drallvorrichtung, die aus einem Injektorteil und einem Drallteil besteht, insbesondere zur Durchführung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (B ₂) des Verdichters (24) vor dem Hauptverzugsfeld (III) mindestens etwa dem 1,5-fachen Durchmesser (D) der pneumatischen Drallvorrichtung (9) entspricht, die sowohl im Injektorteil (3) als auch im Drallteil (4) von ihrer Eintrittsöffnung (300) bis zur Austrittsöffnung (400) den gleichen Durchmesser (D) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (300) der Drallvorrichtung (9) im Zwickelbereich der Lieferzylinder (23, 230) des Streckwerkes (2) liegt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (300) der Drallvorrichtung (9) etwa in der die Lieferzylinder (23, 230) berührenden Tangentialebene (T) liegt.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (300) der Drallvorrichtung (9) in Richtung Oberwalze (230) gegenüber der Transportebene (E) des Fasermaterials (10) versetzt ist.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß am Einlauf der Drallvorrichtung (9) Kerben (310) vorgesehen sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerben (310) durch die Zahnlücken eines Innenzahnkranzes (31) gebildet werden.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (α) zwischen den Druckluftkanälen (30) des Injektorteils (3) und der Achse (A) der Drallvorrichtung (9) desto größer ist, je kleiner die Breite des Verdichters (24) vor dem Hauptverzugsfeld (III) ist.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der an den Druckluftkanälen (30) des Injektorteils (3) anlegbare Druck bei höherer Spinngeschwindigkeit niedriger als bei niedrigerer Spinngeschwindigkeit ist.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (D) der Drallvorrichtung (9) zwischen 2,3 und 2,8 mm, vorzugsweise bei 2,5 mm, liegt.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (a) der Druckluftkanäle (30) des Injektorteils (3) von den Druckluftkanälen (40) des Drallteils (4) 30 bis 40 mm beträgt.

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 19, mit einem mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Zwischenraum zwischen dem Injektorteil und dem Drallteil, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den Abstand der Druckluftkanäle (30) des Injektorteils (3) von dem Zwischenraum (72) definierte Injektorteilauslaufteil (32) desto kleiner im Verhältnis zu dem durch den Abstand der Druckluftkanäle (40) des Drallteils (4) von diesem Zwischenraum (72) definierte Drallteileinlaufteil (41) ist, je niedriger die Spinngeschwindigkeit ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Längen (l _I, l _D) von Injektorteilauslaufteil (32) und Drallteileinlaufteil (41) in Abhängigkeit von der Spinngeschwindigkeit zwischen 1 : 4 und 3 : 1 beträgt.

22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Streckwerk (2) abgewandte Stirnseite (42) der Drallvorrichtung (9) scharfkantig und rechtwinklig an deren Bohrung (43) anschließt.