DE4036119A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung gesponnener faeden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung gesponnener Fäden, insbesondere ein solches Ver­ fahren und eine Vorrichtung, mit dem bzw. mit der durch Drehen eines nicht gedrehten, von einem Streckwerk verstreck­ ten Faserbandes aus kurzen Fasern ein Faden gesponnen wird.

Herkömmliche Spinnmaschinen lassen sich grob in drei Arten einteilen, nämlich Ringspinnmaschinen, Offenendspinnmaschinen und Luftspinnmaschinen. In jüngerer Zeit wurden pneumatische oder Luftspinnmaschinen entwickelt, die ein Mehrfaches der Spinngeschwindigkeit von Ringspinnmaschinen erreichen. Die japanische Patentveröffentlichung 53(1978) - 45 422 (US-Patent Nr. 41 12 658) zeigt eine solche Spinnmaschine auf. Bei dieser Maschine wirkt in zwei nahe an dem Streckwerk ange­ ordneten Luftstrahldrallorganen auf das aus dem Streckwerk auslaufende Faserband ein drehender Druckluftstrom ein, dessen Drehrichtungen in den Drallorganen jeweils einander entgegengesetzt sind. Das Faserband wird vom zweiten Drall­ organ gedreht und das erste Drallorgan bildet aus dem ge­ drehten Faserband einen Ballon. Durch diese Ballonbildung wird ein Teil der Fasern um die anderen Fasern gewunden und das Faserband durchläuft das zweite Drallorgan und dreht sich anschließend rück, wodurch die Fasern fest um das Faserband geschlungen werden. Auf diese Weise wird ein gesponnener Faden hergestellt.

Nachfolgend wird ein von dieser herkömmlichen Luftspinn­ maschine gesponnener Faden näher untersucht. Der so gespon­ nene Faden ist ein sogenannter Bündelfaserfaden, bei dem um ungedrehte oder weiche bzw. lockere Kernfasern die rest­ lichen Fasern spiralförmig herumgewunden sind. Das Verhältnis zwischen der Menge an Kernfasern und umwindenden Fasern, die Umschlingungs- bzw. Umwindungsart der Fasern und ähnliche Größen können in gewissem Maß durch Veränderung der Spinn­ bedingungen variiert werden, womit auch die Fadeneigenschaf­ ten, wie z. B. Festigkeit, entsprechend veränderbar sind. Da jedoch die Fasern durch eine instabile Ballonbildung um die Kernfasern geschlungen werden, erweist es sich bei zunehmen­ der Faserlänge bei Luftspinnmaschinen schwierig, das Ver­ halten der um den Kern zu windenden Fasern zu stabilisieren. Darüber hinaus tritt bei dieser Spinnmaschinenart das Problem auf, daß durch die Verwendung von zwei Drallorganen große Mengen von Druckluft verbraucht werden und somit hohe Ener­ giekosten auftreten. Des weiteren erweist sich die Verarbeitung von langen Fasern, wie z. B. Wollfasern, als ausgesprochen problematisch. Die vorstehend genannten Um­ stände wurden bei der vorliegenden Erfindung berücksichtigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, anstelle der oben beschriebenen herkömmlichen Luftspinnmaschine eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung gesponnener Fäden aufzuzeigen, bei denen die obengenannten Probleme nicht auftreten.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Patentansprüchen 1 und 13.

Erfindungsgemäß ist innerhalb oder außerhalb eines von einem Streckwerk zu einem Drallgeber laufenden Faserstranges eine Faserstrangführung vorgesehen.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Fäden, die Fäden mit echter Drehung entsprechen, ist inner­ halb eines Düsenblockes, der zum Beaufschlagen eines aus einem Streckwerk auslaufenden Faserstranges mit rotierenden Luftströmen dient, ein Führungsbauteil angeordnet, dessen Spitze auf die Eintragöffnung einer rotierenden oder fest­ stehenden Spindel gerichtet ist.

In der dem vorstehend beschriebenen Aufbau entsprechenden Vor­ richtung wird der aus dem Streckwerk auslaufende Faserstrang in den Düsenblock gezogen und nahe der Eintragöffnung der Spindel einem rotierenden Luftstrom ausgesetzt und gering­ fügig gedreht. Zu diesem Zeitpunkt sind alle Fasern des Faserstranges an der Umfangsfläche des Führungsbauteiles angeordnet und einem Luftstrom unmittelbar ausgesetzt, wo­ durch sie mit einer vom Faserband trennenden Kraft beauf­ schlagt werden. Da jedoch das äußerste Ende der an der Ein­ tragöffnung der Spindel befindlichen Faser eine Drehung unterworfen ist, können sich die Fasern nicht ohne weiteres ablösen. Das abgelöste andere Ende der Faser wird um den äußeren Umfang der Spindel geschlungen und verläuft nach außen. Die Faser wird während des Weiterlaufens des Faser­ stranges nach und nach eingezogen, wärend sie sich um den Faserstrang schlingt, und die meisten Fasern werden spiral­ förmig um den Faserstrang geschlungen und bilden so einen gesponnenen Faden, dessen Drehung einer echten Drehung ent­ spricht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher er­ läutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Aus­ führungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 die schematische Darstellung des Spinnzustandes in der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung;

Fig. 3 eine vergrößerte Detaildarstellung des Spinnbe­ reiches der Vorrichtung;

Fig. 4 bis 9 das äußere Erscheinungsbild der mit der Vor­ richtung gesponnenen Fäden und die entsprechenden Einstellungen und Abstandsverhältnisse zwischen einem Führungsbauteil und einer Spindel; Fig. 4, 6 und 8 zeigen das äußere Erscheinungsbild des gesponnenen Fadens und Fig. 5, 7 und 9 Darstellun­ gen der Abstands- und Positionsverhältnisse zwischen dem Führungsbauteil und der Spindel bei der Herstellung des gesponnenen Fadens;

Fig. 10 und 11 das äußere Erscheinungsbild eines ohne Führungs­ bauteil gesponnenen Fadens sowie die Spindel ohne das Führungsbauteil;

Fig. 12 bis 15 S-S Diagramme der Beziehung zwischen der Dehnung und der Festigkeit verschiedener gesponnener Fäden;

Fig. 16 die schematische Darstellung des Spinnzustandes einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 17a und 17b Ansichten verschieden geformter Führungsbauteile;

Fig. 18 die schematische Darstellung des Spinnzustandes einer dritten Ausführungsform;

Fig. 19a und 19b Darstellungen von Führungsbauteilen mit tropfen­ förmig und konisch erweiterter Spitze;

Fig. 20 die schematische Darstellung eines Spinnzustandes einer vierten Ausführungsform;

Fig. 21 die schematische Darstellung eines Spinnzustandes einer fünften Ausführungsform;

Fig. 22 ein fest an der Innenwand eines Düsenblockes befestigtes Führungsbauteil; und

Fig. 23 den Betriebszustand mit mehreren angebrachten Führungsbauteilen.

Fig. 1 zeigt den detaillierten Aufbau einer Spinnvorrichtung A. Der Laufweg eines Faserbandes S bzw. eines gesponnenen Fadens Y ist durch eine horizontale Linie dargestellt.

Bezugszeichen 1 bezeichnet eine an einem Rahmen befestigte Halteplatte. An der Halteplatte 1 ist ein hohles zylindri­ sches Lager 2 mittels Schrauben oder auf andere Weise be­ festigt. Weiterhin sind eine später zu beschreibende Spindel und ein Gehäuse 3 in Form einer Drehscheibe mit Schrauben oder auf ähnliche Weise angebracht. Das Gehäuse 3 ist an der Vorder- und Rückseite aus zwei geteilten Halbstücken zusammengesetzt, die durch Schrauben befestigt sind.

Im Lager 2 ist in Lagern 4 und 5 eine Spindel 6 drehbar ge­ haltert. Eine hohle Antriebsrolle 7 ist am äußeren Umfang der Spindel 6 angebracht.

Bezugszeichen 8 kennzeichnet einen endlosen Antriebsriemen, der entlang einer Spinnstelle verläuft und mit dem äußeren Umfang der Antriebsrolle 7 in Berührung steht und von einem nicht dargestellten Motor angetrieben wird. Die Spindel 6 wird über die Antriebsrolle 7 mit hoher Drehzahl angetrieben, wenn der Riemen 8 umläuft. Vor dem Lager 5 der Spindel 6 ist ein Drehkörper 9 angeformt.

Durch die Mitte der Spindel 6 verläuft axial ein Faserband­ kanal 10. Die Spinnvorrichtung A ist entlang derselben geraden Achse ausgerichtet, auf der sowohl der Mittelpunkt des Faserbandkanals 10 und der Mittelpunkt der jeweiligen Hohlstücke des Gehäuses 3 mit dem Laufweg des Faserbandes S ausgerichtet sind, und der Abstand zwischen einer Spindel­ eintragöffnung 6a und einem Klemmpunkt N von Vorderwalzen 20 ist kürzer als die durchschnittliche Faserlänge der das Faserband S bildenden Fasern. Der Außendurchmesser der Spin­ deleintragöffnung 6a ist ausreichend klein, und der an die Eintragöffnung 6a angrenzende Abschnitt nimmt zum Drehkörper 9 hin im Durchmesser zu, so daß ein kegeliger Körper 6b ge­ bildet wird. Ein Bereich des Gehäuses 3, der die Spindel 6 und den Drehkörper 9 umgibt, bildet eine zylindrische Kammer 11 mit geringem Durchmesser in der Nähe der Eintragöffnung 6a, an die sich eine konische Kammer 12 anschließt, die sich im großen Winkel öffnet.

Ein vor der zylindrischen Kammer 11 mit geringem Durch­ messer gelegener Abschnitt bildet einen zylindrischen Be­ reich mit einem Durchmesser, der geringfügig größer ist als das Vorderende der Spindel 6. Dieser zylindrische Abschnitt dient als Führungskanal 13 für das Faserband S. An die konische Kammer 12 ist an deren äußerem Umfang eine ring­ förmige Kammer 14 sowie eine mit dieser Kammer verbundene tangentiale Luftaustrittsöffnung 15 angeschlossen.

Mit der Auslaßöffnung 15 ist ein Saugschlauch verbunden.

Im Inneren des Gehäuses 3 ist eine Luftkammer 16 ausge­ bildet. Von der Luftkammer 16 aus führen vier Luftstrahl­ düsen 17 auf die Eintragöffnung 6a zu, die bezüglich der zylindrischen Kammer 11 tangential ausgerichtet sind. Durch eine Bohrung 18 ist ein Druckluftschlauch 19 mit der Kammer 16 verbunden. Die Luftstrahldüsen 17 sind der Drehrichtung der Spindel 6 entsprechend ausgerichtet.

Aus dem Schlauch 19 zugeführte Druckluft fließt in die Luft­ kammer 16 und weiter durch die Düsen 17 in die Kammer 11, wo um die Spindeleintragöffnung 6a ein mit hoher Geschwindig­ keit rotierender Luftstrom entsteht.

Der Luftstrom rotiert innerhalb der Kammer 11 und zerstreut sich dann nach außen, während sich seine Rotationsgeschwin­ digkeit in der Kammer 12 vermindert, worauf er zur Auslaß­ öffnung 15 fließt und durch diese austritt. Gleichzeitig erzeugt dieser Luftstrom einen Saugluftstrom, der vom Klemm­ punkt N der Vorderwalzen 20 in den Hohlraum des Gehäuses 3 führt.

Bezugszeichen 21 bezeichnet eine Abdeckung, die auf das rückwärtige Ende des Lagers 2 aufgesetzt ist.

Wie weiter in Fig. 1 und 3 dargestellt, ist im mittleren Bereich des Führungskanals 13 eine Faserbandführung 22 in Richtung des Faserbandflusses ausgerichtet. Ein Ende der Führung 22 ist an einer Einlaßwand 23 befestigt, während das andere Ende frei steht.

Das heißt, daß die Führung 22 zwischen einem Verstreckbe­ reich D und dem Drehbereich (bei dieser Ausführungsform die Spindel 6) der Vorrichtung vorgesehen ist.

Bei der in Fig. 1 und 3 dargestellten Ausführungsform hat die Führung 22 die Form einer Nadel, d. h., daß die Führung 22 als Stift ausgeführt ist, dessen Durchmesser geringer ist als der Durchmesser des Kanals der Eintragöffnung 6a der Spindel 6 und dessen Spitze 22a gleichmäßig gerundet ist. Zumindest in der Nähe der Eintragöffnung der Spindel ist ein Abschnitt 22b der Führung 22 axial so ausgerichtet, daß er im wesentlichen parallel zur Laufrichtung des Faserbandes liegt.

Die Spitze 22a der Führung 22 ist hier so dargestellt, daß sie durch die Eintragöffnung 6a der Spindel 6 in den Faser­ bandkanal 10 geringfügig hineinragt. Es sei jedoch ange­ merkt, daß die Spitze 22a auch unmittelbar an der Eintrag­ öffnung 6a oder außerhalb bzw. vor der Eintragöffnung 6a positioniert sein kann. Entsprechend der verschiedenen Betriebsbedingungen ist eine geeignete Position der Führung 22 einstellbar.

Da, wie in Fig. 3 gezeigt, eine Eintragöffnung 24 für das Faserband und der Faserbandkanal 10 der Spindel 6 auf einer geraden Achse liegen, weist die Führung 22 befestigungshalber in der Mitte einen gebogenen bzw. gekröpften Bereich auf. Ist jedoch die Eintragöffnung 24 relativ zum Faserbandkanal 10 einseitig nach oben oder nach unten versetzt, so kann eine geradlinig geformte Führung 22 an der Wand 23 angebracht werden.

Darüber hinaus ist die Form der Führung 22 nicht auf die Nadelform beschränkt, sondern kann ebenso eine "Raketen­ form" annehmen, bei der die Spitze eines konischen oder zylindrischen Körpers sich verjüngt, sowie eine Vielzahl anderer Formen.

Die Hauptfunktion der Führung 22 ist, das Fortpflanzen bzw. das Weiterwandern der Drehung während eines weiter unten beschriebenen Fadenbildungsvorganges zu verhindern oder vorübergehend als Kernfaser zu wirken, so daß die Bildung eines ungedrehten Kernfaserbündels verhindert wird, wie es bei herkömmlichen, auf Luftspinnmaschinen gespon­ nenen sogenannten Bündelfaserfäden auftritt, bei denen tat­ sächlich die Fadenbildung nur durch die herumgeschlungenen Hüllfasern erfolgt.

Bezugszeichen 25 in Fig. 1 bezeichnet eine Faserbandzu­ führung, 26 paarweise angeordnete Hinterwalzen, 27 eine Führung zur Bestimmung der Faserbandbreite, 28 paar­ weise angeordnete Mittelwalzen und 29 Laufriemchen. Diese Teile bilden den Streckbereich D. Nachfolgend wird der Faden­ herstellungsvorgang mit der vorstehend erläuterten Vorrich­ tung beschrieben.

Das im Streckbereich bzw. Streckwerk D verstreckte Faserband S, das von den Vorderwalzen 20 zugeführt wird, wird von dem vor dem Führungskanal 13 wirkenden Saugluftstrom in den Kanal 13 gezogen. Da die Öffnung eines nicht dargestellten Saug­ rohres mit einer Austrittsöffnung 30 der Abdeckung 21 vor dem Auslaufen des Faserbandes S aus den Vorderwalzen 20 in Be­ rührung gebracht wird, wird nahe an der Eintragöffnung der Spindel 6 ebenfalls ein in die Spindel 6 gerichteter Saug­ luftstrom erzeugt und das Faserband S, das weiter in den Kanal 13 gelangt, wird durch den an der Eintragöffnung der Spindel 6 bestehenden Saugluftstrom gleichmäßig in die Spin­ del 6 gesaugt.

Ein oberer Fadenendteil, der bereits die Spindel durchlaufen hat und somit als Faden vorliegt, wird nach dem Durchlaufen der Spindel 6 vom Saugrohr angesaugt und durch Verschwenken des Saugrohres in eine Fadenverbindeeinrichtung eingeführt, wo er mit einem unteren, auflaufspulenseitigen Fadenendteil, das in gleicher Weise von einem Saugrohr eingeführt wurde, verbunden wird.

Die Umfangsgeschwindigkeit einer Abzugswalze, die der Aus­ trittsöffnung 30 im Fadenlaufweg nachgeordnet ist, ist geringfügig höher eingestellt als die der Vorderwalzen 20, so daß an dem die Spinnvorrichtung A durchlaufenden Faser­ band S immer eine gewisse Zugspannung anliegt. In diesem Zustand findet auch der Spinnvorgang statt.

Nachfolgend wird der Spinnvorgang innerhalb der Spinnvor­ richtung A erläutert.

Wie in Fig. 2 gezeigt, wird dem Faserband S durch den aus den Düsen 17 nahe an der Eintragöffnung der Spindel aus­ tretenden und sich um die Außenfläche der Spindel drehenden Luftstrom eine Drehung erteilt, so daß es geringfügig in die gleiche Richtung wie der Luftstrom gedreht wird. Auf­ grund des Vorhandenseins der Faserbandführung 22 kann das Faserband S zu diesem Zeitpunkt den von der Faserführung 22 beanspruchten Raum nicht einnehmen. Entsprechend nehmen alle Fasern eine Stellung am Umfang der Führung 22 ein und sind dem Luftstrom direkt ausgesetzt, wodurch eine Kraft auf sie wirkt, die eine vom Faserband S abtrennende Wirkung hat.

Befindet sich das eine Ende einer Faser jedoch bereits an der Position der Eintragöffnung der Spindel 6, so kann diese Faser nicht ohne weiteres abgetrennt werden, da dieser End­ teil der Faser bereits dem Drehvorgang unterworfen ist. Das andere bzw. rückwärtige Ende der Fasern ist noch, wie in Fig. 2 gezeigt, zwischen den Vorderwalzen 20 eingeklemmt und wird aus diesem Grund nicht abgetrennt, oder es ist von den Düsen 17 weit genug entfernt, daß die Kraft des Luftstromes sich nicht ausreichend auswirkt.

Verläßt also ein rückwärtiges Ende f1a einer Faser f1 den Klemmpunkt N der Vorderwalzen 20 und nähert sich den Düsen 17 an, so ist es der Kraft des aus den Düsen 17 austretenden Luftstromes voll ausgesetzt und wird vom Faserband S abge­ trennt. Das andere Ende der Faser f1 wird nicht abgetrennt, da es einer teilweisen Drehung unterworfen ist und bereits in die Spindel eingeführt ist, die den Auswirkungen des Luft­ stromes weniger unterliegt, so daß nur das rückwärtige Ende f1a der Faser, das dem Drehvorgang kaum unterworfen ist, vom Faserband S abgetrennt wird. Das so abgetrennte Faser­ ende wird einmal oder mehrmals durch den rotierenden Luft­ strom um die Eintragöffnung der Spindel 6 und des weiteren in gewissem Ausmaß um den kegeligen Körper 6b geschlungen, worauf es vom Drehkörper 9 geführt wird und sich nach außen erstreckt.

Da das Faserband S in der Darstellung in den Figuren von rechts nach links läuft und die Spindel 6 rotiert, wird das rückwärtige Ende f1a der Faser f1 nach und nach einge­ zogen, während es sich um das Faserband S schlingt.

Dadurch wird die Faser f1 spiralförmig um das Faserband S geschlungen und das Faserband S wird zu einem Bündelfaser­ faden Y gesponnen, der durch den Faserbandkanal 10 weiter­ läuft.

Während der Herstellung des Fadens Y wird die Faser f1 vom äußeren Umfang des Faserbandes S getrennt, wodurch eine im Inneren angeordnete Faser dem Luftstrom ausgesetzt wird und weiter abgetrennt wird. Aufgrund des Vorhandenseins der Fasern am äußeren Umfang der Führung 22 werden so eine Anzahl von Fasern kontinuierlich abgetrennt bzw. abgehoben. Die so abgehobenen bzw. abgetrennten Faserteile werden gleichmäßig über die äußere Umfangsfläche der Spindel 6 und des kegeligen Körpers 6b verteilt und die meisten Fasern werden gedreht und um die anderen Fasern geschlungen, wobei nur wenige Fasern als Kernfasern vorliegen, so daß ein echter gedrehter Faden gebildet wird. Die Drehrichtung der umschlingenden Fasern f1 wird durch die Ausrichtung der Düsen 17 und die Drehrichtung der Spindel 6 bestimmt, so daß durch Drehen der Spindel 6 in eine Richtung die Fasern in Richtung einer Z-Drehung herumgeschlungen werden und durch das Drehen der Spindel 6 in die entgegengestzte Richtung in eine einer S-Drehung entsprechenden Richtung. Die Drehrichtung des aus den Düsen 17 austretenden Luftstromes entspricht vorzugsweise der Drehrichtung der Spindel 6, so daß die Drehrichtung der umschlingenden Faser f1 nicht gestört wird und der Faser­ endteil aufgrund seiner Drehung nicht getrennt wird.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die sich vom Drehbereich (Spindel 6) auf die Vorderwalzen 20 zu fortpflanzende Drehung von der Führung 22 an der weite­ ren Ausbreitung gehindert, so daß dem aus den Vorderwalzen 20 auslaufenden Faserband keine Drehung verliehen wird, sondern die meisten Fasern als Hüllfasern herumgeschlungen bzw. herum­ gewunden werden.

Werden die Fasern durch ein Fortpflanzen der Drehung bis in die Nähe des zentralen Bereiches in der Breite des aus den Vorderwalzen 20 auslaufenden flachen Faserbandes gedreht, so werden streifenartige Abschnitte in Laufrichtung des Faser­ bandes produziert.

Fig. 4, 6 und 8 zeigen das äußere Erscheinungsbild von mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gesponnenen Fäden.

Nachfolgende Bedingungen wurden beim Spinnen der Fäden ein­ gehalten. Verwendet wurden Baumwollfasern. Die Gesamtver­ streckung des Verstreckbereiches ist 82; die Drehzahl der Spindel 6 ist 60 800 min^-1; der Austrittsdruck an den Düsen 17 beträgt 1 kg/cm² bis 6 kg/cm²; der gesponnene Faden ist Ne24 und die Fadengeschwindigkeit 106,5 m/min.

Der in Fig. 4 gezeigte gesponnene Faden Y1 wurde erhalten, indem die Führung 22 eine kleine Strecke a in den Faser­ bandkanal 10 der Spindel 6 eingeführt wurde. Das äußere Erscheinungsbild entspricht dem eines durch Ringspinnen erhaltenen Fadens, bei dem über die gesamte Fadenfläche den Fasern eine echte Drehung erteilt wurde und kaum unge­ drehte innere Kernfasern auftreten. Das heißt, daß die herumgeschlungenen Fasern oder Hüllfasern beinahe durchgehend über die Länge des Fadens vorhanden sind, der Drehwinkel gleichmäßig ist und weniger Unregelmäßigkeiten der Faden­ rauhigkeit auftreten.

Der gesponnene Faden Y2 in Fig. 6 wurde erhalten, indem die Spitze der Führung 22 mit der Eintragöffnung der Spindel 6 in einer Ebene liegend eingestellt wurde, wodurch ebenfalls ein Faden mit echter Drehung gesponnen wurde, bei dem die umschlingenden Fasern mit einem gleichmäßigen Winkel im wesentlichen über die gesamte Fadenfläche vorhanden sind.

Der in Fig. 8 gezeigte gesponnene Faden Y3 wurde erhalten, indem die Spitze der Führung 22 in einem geringfügigen Ab­ stand b von der Eintragöffnung der Spindel 6, wie in Fig. 9 dargestellt, angeordnet wurde. Der so erhaltene Faden weist eine echte Drehung auf, bei der in ähnlicher Weise wie in Fig. 4 und Fig. 6 dargestellt, im wesentlichen über die gesamte Fadenfläche Hüllfasern vorhanden sind.

Von den drei vorgenannten Beispielen entspricht der in Fig. 4 geeigte Faden Y1 vom äußeren Erscheinungsbild her am ehesten einem ringgesponnenen Faden. Vorzugsweise befindet sich die Führung in der in Fig. 5 gezeigten Stellung, d. h. daß die Spitze der Führung 22 geringfügig überlappend in den Faser­ bandkanal der Spindel 6 hineinragt. Bei dieser Ausführungs­ form ist die Führung 22 auf einer der Verlängerung der Mittelachse des Faserbandkanals 10 entsprechenden Achse aus­ gerichtet. Es ist jedoch anzumerken, daß eine geringfügige radiale Abweichung von der Mittelachse innerhalb des Toleranzbereiches liegt. Vorzugsweise ist die Führung 22 jedoch auf der Mittelachse des Kanals 10 auszurichten, um an der gesamten Umfangsfläche der Führung 22 einen Faser­ fluß gleichmäßiger Dichte in die Eintragöffnung der Spindel zu gewährleisten.

Der in Fig. 10 dargestellte Faden Y4 wurde unter den gleichen Bedingungen wie die vorher beschriebenen Fäden gesponnen, mit der Ausnahme, daß die Führung 22 weggelassen wurde. Hieran lassen sich die Eigenschaften der in Fig. 4, 6 und 8 gezeig­ ten Fäden deutlich zeigen. Bei dem Faden Y4 sind die herumge­ wundenen bzw. Hüllfasern Y4a nur teilweise und nicht über die gesamte Fadenfläche vorhanden, während viele ungedrehte oder nur geringfügig gedrehte Kernfasern Y4b vorliegen. Das heißt, daß bei einer Vorrichtung mit diesem Aufbau die Hüllfasern Y4a spiralförmig um Kernfasern Y4b geschlungen sind, wobei kennzeichnend ist, daß die Anordnung der umschlingenden oder Hüllfasern mit im wesentlichen konstanter Steigung bzw. gleichem Abstand über die Länge des Fadens vorhanden sind.

Nachfolgend werden Versuchsergebnisse über die Festigkeits­ eigenschaften der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gesponnenen Fäden erläutert. Fig. 12 bis 15 sind Diagramme, auf deren Abszisse die Dehnung und auf deren Oridnate die Spannung aufgetragen sind. Fig. 12 zeigt ein Diagramm des gesponnenen Fadens Y1 aus Fig. 4, dessen Eigenschaften denen eines ringgesponnenen Fadens sehr ähnlich sind, dessen Diagramm in Fig. 13 dargestellt ist. Der gezeigte Festigkeitswert beträgt mit 11,3 g/TEX annähernd 90% des Wertes des ringgesponnenen Fadens mit 13 g/TEX.

Fig. 14 zeigt ein Diagramm des in Fig. 10 gezeigten Fadens Y4, bei dem in einem Bereich e während des Anlegens der Zugspannung die Festigkeit vorübergehend absinkt. Ver­ mutlich resultiert dieser Effekt aus einer Verlagerung der Fasern in einem Fadenabschnitt, der eine schwächere Drehung aufweist.

Fig. 15 zeigt ein Diagramm eines Fadens, der mit einer Spinnvorrichtung mit zwei Drallorganen, wie in der oben­ genannten Patentveröffentlichung Nr. 53(1978) - 45 422 beschrieben, gesponnen wurde. Auch bei diesem Diagramm gibt es einen Bereich, in dem die Festigkeit teilweise absinkt. Dies ist vermutlich auf eine Verlagerung und auf Schlupf zwischen den Fasern zurückzuführen.

Wie vorstehend beschrieben, werden mit der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung und gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren Fäden gesponnen, die hinsichtlich das äußeren Erscheinungs­ bildes und der Festigkeit die Eigenschaften von ringgespon­ nenen Fäden zeigen und die eine echte Drehung aufweisen, bei der umschlingende Fasern oder Hüllfasern durchgehend über die gesamte Fadenlänge vorhanden sind.

Bei vorstehend beschriebener Ausführungsform, bei der die Spinnvorrichtung in einer Spindelspinnmaschine eingesetzt ist, ist der Einsatz in anderen Maschinen zur Herstellung gesponnener Bündelfaserfäden ebenso möglich. Eine nadel­ ähnliche Führung kann beispielsweise an der Eintragöffnung eines ersten Drallorganes einer Spinnmaschine mit zwei Drallorganen, wie im vorstehend genannten Patent beschrieben, eingesetzt sein oder in einer Spinnmaschine mit einem Drall­ organ und einer Klemmriemendreheinrichtung oder mit nur einem Drallorgan, je nach den entsprechenden Bedingungen.

Nachfolgend wird eine weitere Ausführungsform der Führung 22 beschrieben.

Wie in Fig. 17a und 17b gezeigt, hat die Faserbandführung 122 die Form einer flachen Platte, deren Breite mit beispiels­ weise 1,5 mm kleiner ist als ein Durchmesser von beispiels­ weise 1,8 mm einer Eintragöffnung 106a der Spindel 106. Die Stärke der Platte kann beispielsweise 0,5 mm betragen. Die Spitze der Führung 122 kann, wie in Fig. 17a gezeigt, spitz zulaufend oder, wie in Fig. 17b gezeigt, stumpf sein, ohne daß sich der produzierte Faden verändert.

In Fig. 16 ragt die Spitze 122a der Führung 122 geringfügig in die Eintragöffnung 106a der Spindel 106 hinein. Es ist anzumerken, daß die Spitze 122a jedoch auch eine von der Eintragöffnung 106a entfernte Stellung einnehmen kann. Die geeignete Position kann den verschiedenen Betriebsbedingungen entsprechend gewählt werden.

Funktion der Führung 122 ist es, beim weiter unten beschriebe­ nen Fadenbildungsvorgang ein Fortpflanzen der Drehung zu verhindern oder kurzzeitig als sogenannter Falschkern die Rolle eines zentralen Faserbündels zu übernehmen und die Bildung eines ungedrehten Kernfaserbündels zu behindern, das insbesondere bei herkömmlichen luftgesponnenen Bündelfaser­ fäden auftritt, bei denen der Faden tatsächlich nur durch herumgeschlungene Hüllfasern gebildet ist.

Eine weitere Ausführungsform der Führung 22 zeigen Fig. 18 und 19. Eine Faserbandführung 222 ist, wie dargestellt, in ihrem mittleren Abschnitt gekröpft bzw. gekrümmt und mit ihrem einen Ende an der Wand eines Düsenblocks 223 befestigt. Das andere Ende der Führung 222 liegt einer Eintragöffnung 206a einer Spindel 206 frei gegenüber. Der Durchmesser der nadelförmigen Führung 222 ist 0,3 bis 1 mm kleiner als der der Eintragöffnung 206a der Spindel 206. Am freien Ende der Führung 222 ist, wie in Fig. 19a gezeigt, ein kugel- oder tropfenförmiger Körper oder, wie in Fig. 19b gezeigt, ein kegeliger Körper ausgebildet. In beiden Fällen muß der Über­ gangsbereich vom nadelförmigen Abschnitt zum erweiterten Endabschnitt 222a gleichmäßig erfolgen. Ist beispielsweise der Faserfließbereich, in dem das kugelförmig erweiterte Endstück 222a an der nadelförmigen Führung ansetzt, nicht als gleichmäßiger, ansatzloser Übergang ausgebildet, so neigen die Fasern dazu, vom erweiterten Endbereich 222a erfaßt zu werden und dort festgehalten zu bleiben, was sich nachteilig auswirkt. Wird der erweiterte Endabschnitt 222 jedoch so ausgebildet, daß die Zunahme des Durchmessers von dem nadelförmigen Abschnitt aus gleichmäßig und in kleinen Schritten erfolgt, so werden die Fasern beim Vorbeilaufen auseinandergedrängt, wodurch der Abhebe- bzw. Trenneffekt der rückwärtigen Faserenden, wie weiter unten erläutert, verstärkt wird. Wird, wie in Fig. 19b durch unterbrochene Linien dargestellt, ein kegeliger Abschnitt in umgekehrter Aus­ richtung angeordnet, so führt dies zu keiner Veränderung des hergestellten Fadens.

Fig. 20 zeigt eine weitere Ausführungsform der Luftstrahl­ düsen 17.

Im Inneren des Gehäuses ist ein als Luftspeicher dienender Hohlraum an einem Düsenblockträgerkörper 323 ausgebildet. Der Trägerkörper 323 weist Luftkanäle 323′ auf, die in Verbindung mit dem Speicherhohlraum stehen. Im Inneren des Düsenblock­ trägers 323 ist am Speicherhohlraum ein Düsenblock 316 einge­ setzt. An einer nahe einer Spindeleintragöffnung 306a gele­ genen Stelle des Düsenblockes 316 sind vier Luftstrahldüsen 317 ausgebildet, die mit dem Speicherhohlraum in Verbindung stehen, senkrecht zum Durchtrittskanal für das Faserband S stehen und zu einem zylindrisch geformten Führungskanal 313 tangential ausgerichtet sind. Die Länge der Düse beträgt das 1,8fache ihres Durchmessers. Mit einer im Gehäuse vorge­ sehenen Bohrung steht ein Luftschlauch zur Versorgung der Luftstrahldüsen 317 mit Druckluft in Verbindung. Die Aus­ richtung der Düsen 317 entspricht der Drehrichtung einer Spindel 306. Eine geneigte Ausrichtung der Düsen 317 relativ zur Laufrichtung des Faserbandes S kann anstelle der senk­ rechten Ausrichtung zum Durchtritt des Faserbandes S in Betracht gezogen werden. Wird jedoch eine solche Ausrichtung gewählt, so wächst die Länge der Düsen auf das etwa Dreifache des Düsendurchmessers an, was aufgrund der Reibung zu einem Leitungsverlust, d. h. zu einem Druckverlust der Druckluft führt, was sich nachteilig auswirkt. Sind also die Düsen 317 senkrecht zum Durchtrittskanal des Faserbandes S ausgerich­ tet, so tritt nur ein geringfügiger Druckverlust der Druck­ luft auf und die Drehkraft der Luftstrahlen nimmt zu, womit sich die Menge der einzustrahlenden Luft vermindert.

Fig. 21 bis 23 zeigen eine weitere Ausführungsform der Füh­ rung 22.

Ein Ende einer Faserbandführung 422 ist an einer Innenwand eines Düsenblockes 423 so befestigt, daß die Führung 422 relativ zum Faserbandfluß schräg geneigt ist. Das andere Ende der Führung 422 liegt einer Eintragöffnung 406a einer Spin­ del 406 frei gegenüber. Die Führung 422 kann auch axial entlang dem Faserbandfluß ausgerichtet sein. Dazu ist es erforderlich, die Führung 422 in ihrem mittleren Abschnitt zu biegen, um das zu befestigende Ende außerhalb des Bereichs einer Faserbandeintragöffnung 424 des Düsenblocks 423 an­ bringen zu können. Wird die Führung 422 jedoch schräg angebracht, ist eine derartige Umformung nicht erforderlich und die Eintragöffnung 424 des Düsenblockes 423 wird von der Führung 422 nicht blockiert, so daß das Eintragen des Faser­ bandes S nicht behindert ist.

Die Befestigungsposition der Führung 422 an der Innenwand des Düsenblockes 423 kann nicht nur neben der Eintragöffnung 424 liegen, wie in Fig. 21 gezeigt, sondern auch, wie in Fig. 22 gezeigt, an der Seitenwand des Düsenblockes 423. Des weiteren sind gleichartige Fäden auch dann herstellbar, wenn zwei oder mehr Führungen 422, wie in Fig. 23 darge­ stellt, vorgesehen sind.

Fig. 22 und 23 zeigen eine schlitzförmige Eintragöffnung 424, durch die das Faserband S in einen Führungskanal 413 im Düsenblock 423 tritt. Die Eintragöffnung 424 ist schlitz­ förmig entlang der Klemmlinie von Vorderwalzen 420 ausge­ richtet, zwischen denen das Faserband S flachgedrückt wird. In diesem flachgedrückten Zustand wird es auch in die Ein­ tragöffnung 424 eingeführt. Im Düsenblock 423 ist die Füh­ rung 422 im Mittelbereich des Führungskanales 413 entlang der Transportrichtung des Faserbandes S ausgerichtet. Ein freies Ende der Führung 422 liegt einer Eintragöffnung 406a einer Spindel 406 gegenüber. Die Führung 422 kann am Düsen­ block 423 befestigt sein, indem ein Ende der Führung 422 umgebogen ist und dieser umgebogene Abschnitt durch die Ein­ tragöffnung 424 an der Außenseite des Düsenblockes 423 be­ festigt ist.

Bei dieser Ausführungsform wird das von den Vorderwalzen 420 flach eingeklemmte Faserband in diesem Zustand in die Ein­ tragöffnung 424 eingeführt, die in derselben Ebene wie die Klemmlinie der Vorderwalzen liegt. Das Faserband unterliegt so keinen unerwünschten ablenkenden, nach oben oder unten gerichteten Kräften und Spannungsschwankungen des Faserbandes werden so nicht verursacht.

Wie vorstehend erläutert, ist erfindungsgemäß eine Faser­ bandführung innerhalb oder außerhalb des Faserbandflusses zwischen den Vorderwalzen eines Streckbereiches und einem Drehbereich angeordnet. Damit ist es möglich, Fäden mit echter Drehung mit einem hohen Anteil von umschlingenden bzw. Hüllfasern herzustellen.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Herstellung gesponnener Fäden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Faserbandführung (22; 122; 222; 322; 422) innerhalb oder außerhalb des Flusses eines Faserbandes (S) vorge­ sehen ist, das von einem Verstreckbereich einem Drehbe­ reich zugeführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehbereich ein Gehäuse mit einem Düsenblock zum Beaufschlagen eines aus dem Verstreckbereich auslaufenden Faserbandes (S) mit einem drehenden Luftstrom sowie eine rotierende oder feststehende Spindel (6; 106; 206; 306; 406) aufweist, deren Spitze innerhalb des Gehäuses angeordnet ist, wobei die Faserbandführung (22; 122; 222; 322; 422) inner­ halb des Düsenblockes angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbandführung (22) nadelförmig ausgebildet ist, wobei deren Spitze gleichmäßig stumpf abgerundet ist und deren Längsachse zumindest nahe an einer Eintragöffnung (6a) eine Spindel (6) zum Teil im wesentlichen parallel mit der Laufrichtung des Faserbandes (S) ausgerichtet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (22) nadel- bzw. stiftförmig mit einem ge­ ringeren Durchmesser als die Eintragöffnung (6a) der Spindel (6) ausgeführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze der nadelförmigen Führung (22) in gewissem Maße in die Eintragöffnung (6a) der Spindel (6) hinein­ ragend positioniert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze der nadelförmigen Führung (22) in einer Ebene mit der Eintragöffnung (6a) der Spindel (6) oder in gewissem Abstand von der Eintragöffnung (6a) der Spindel (6) positio­ niert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Faserbandführung (122) als plattenförmige Führung ausgebildet ist, deren eines Ende am Düsenblock befestigt ist und deren anderes Ende auf die Eintragöffnung (106a) der Spindel (106) gerichtet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbandführung (222) nadelförmig ausgeführt und mit ihrer Spitze auf eine Eintragöffnung (206a) einer Spindel (206) gerichtet ist, wobei diese Spitze aus einem gleichmäßig sich erweiternden Abschnitt besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserbandführung (22; 222; 422) nadelförmig ausge­ führt ist und mit ihrer Spitze auf eine Eintragöffnung (6a; 206a; 406a) einer Spindel (6; 206; 406) gerichtet ist, wobei die Führung relativ zur Bewegungsrichtung des Faser­ bandes (S) schräg angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Düsenblock (423) eine schlitzförmige Ein­ tragöffnung (424) zum Einführen des Faserbandes (S) ausgebildet ist und daß innerhalb des Düsenblockes (423) eine Faserbandführung (422) angeordnet ist, deren eines Ende am Düsenblock (423) befestigt ist, während das andere Ende auf die Eintragöffnung (406a) einer Spindel (406) gerichtet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Düsenblock mehrere auf die Eintragöffnung (6a; 106a; 206a; 406a) der Spindel (6; 106; 206; 406) gerichtete Luft­ strahldüsen (17; 117; 217; 417) vorgesehen sind, die bezüg­ lich eines Führungskanales (13; 113; 213; 413) für das Faserband (S) tangential ausgerichtet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Düsenblock (316) nahe der Eintragöffnung (306a) der Spindel (306) Luftstrahldüsen (317) zur Erzeugung eines senkrecht zum Führungskanal (313) des aus einem Streckwerk auslaufenden Faserbandes (S) stehenden, drehenden Luftstromes vorgesehen sind.

13. Verfahren zur Herstellung von Fäden, die Fäden mit echter Drehung entsprechen, bei dem ein verstrecktes Faser­ band in eine Vorrichtung eingeführt wird, die eine inner­ halb oder außerhalb des Flusses des von einem Verstreck­ bereich zu einem Drehbereich zugelieferten Faserbandes liegende Faserbandführung enthält, so daß die Drehung, die sich vom Drehbereich auf die Vorderwalzen des Streckbereiches zu fortpflanzt, in ihrem Fortpflanzen oder Weiterwandern von der Führung gehindert wird und das aus den Vorderwalzen aus­ laufende Faserband nicht gedreht wird, sondern die meisten Fasern zu umschlingenden bzw. Hüllfasern werden.