DE4036119C2 - Vorrichtung zur Herstellung gesponnener Fäden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung gesponnener Fäden gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die DE 38 37 082 A1 beschreibt eine derartige Vorrichtung zum Herstellen eines gesponnenen Fadens oder Garnes aus einem Faserstrang, bei der der verstreckte Faserstrang kontinuierlich durch ein angetriebenes, drehbar gelagertes Rohr mit aufgesetzter Drehscheibe hindurchgeführt wird, vor dessen Einlaßöffnung eine wirbelnde Druckluftströmung zur Einwirkung auf den laufenden Faserstrang gebracht wird, die ein Wegspreizen von Faserendteilen vom Faserstrang bewirkt. Die Druckluft, die den Endabschnitt des Drehrohres umwirbelt, wird gleichzeitig in Faserstranglaufrichtung und quer zur Wirbelrichtung vom Einwirkungsbereich abgezogen, wobei sie die aus dem Faserstrang herausgezogenen Faserendteile in der Wirbelrichtung um den Endteil des Drehrohres herumwindet. Infolge des Weiterlaufens des Faserstranges durch den Durchlaß des Drehrohres werden die weggespreizten und zunächst um das Ende des Drehrohres herumgewundenen Faserendteile in die Einlaßöffnung des Durchlasses hineingezogen und wendelförmig um die Kernfasern des Faserstranges herumgewunden. Es entsteht ein gesponnener Faden oder ein Garn, der bzw. das abgezogen wird. Der Faserstrang bzw. der gesponnene Faden oder das Garn läuft im wesentlichen geradlinig durch die Vorrichtung. In einem Zuführkanal zum Zuführen des Faserstranges zur Einlaßöffnung des Drehrohres sind ein oder mehrere in den Zuführkanal hineinragende Dämmglieder im Abstand voneinander angeordnet, die dann, wenn das Ende eines neuen Faserstranges in einer Saugluftströmung der Einlaßöffnung des Drehrohres zugeführt wird, eine Drehung oder eine Schleifenbildung im Faserstrang verhindern. Während des Betriebes der Spinnvorrichtung können die Dämmglieder als Drallbremsen wirken, welche ein Fortpflanzen von Drehungen vom Drehbereich der Vorrichtung zur Klemmstelle von Vorderwalzen eines Streckwerkes behindern. Es ist dieser Druckschrift jedoch nicht entnehmbar, daß eine derartige Funktion der Dämmglieder beabsichtigt ist.

Ein mit dieser Vorrichtung hergestellter Faden weist eine Grundstruktur auf, bei der ein Kern oder Kernbündel aus im wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Kernfasern von Faserendteilen, die aus dem Kern herausführen, umwunden und zusammengehalten wird.

Die DE 32 00 378 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines umsponnenen Kerngarnes beim pneumatischen Spinnen, bei dem ein Endlosfaden mit Stapelfasern umsponnen wird. Die Stapelfasern und die Endlosfilamente werden als unverdralltes Faserband von Lieferwalzen zugeführt und durch eine laminare Saugluftströmung der Faseransaugöffnung eines Turbulenzgenerators zugeführt. Die Stapelfasern werden in einer exzentrisch ausbreitenden Faserspreizkammer des Turbulenzgenerators durch exzentrisch wirkende Turbulenzströmungen im Hochverzug abgespreizt. Die Vorrichtung weist eine einem Drallkanal, in dem eine Wirbelluftströmung erzeugbar ist, vorgeschaltete Drallsperre mit einem schraubenförmigen Führungskanal auf, vor der der Turbulenzgenerator angeordnet ist. Die Faserspreizkammer des Turbulenzgenerators ist gegenüber der Längsachse des Turbulenzgenerators exzentrisch verlagert, um das Freiziehen der Stapelfasern zu steigern. Die stark verspreizten Stapelfaserenden umspinnen in der Drallsperre beim gleitenden Umlauf um die Führungsschraube den vorverdrallten Kernfaden. Bei der extrem hohen Überdrehung des Kernfadens gegenüber den verspreizten Umspinnungsfasern kommt es nach der Falschdrallverteilung zu einer starken Drehungsfixierung bei der rückläufigen Entspannung zum Drallausgleich.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art in der Weise auszugestalten, daß Fäden oder Garne mit echter Drehung und einem erhöhten Anteil an umschlingenden oder umhüllenden Fasern herstellbar sind.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich jeweils aus den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1, 2 und 3.

Erfindungsgemäß ist innerhalb des vom Streckwerk zu einem Drallgeber laufenden Faserstranges eine Faserstrangführung vorgesehen. Damit ist es möglich, Fäden oder Garne mit echter Drehung und einem hohen Anteil an umschlingenden Fasern oder Hüllfasern herzustellen.

Bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist innerhalb eines Düsenblockes, der zum Beaufschlagen eines auf dem Streckwerk auslaufenden Faserstranges mit rotierenden Luftströmen dient, ein Führungsbauteil angeordnet, dessen Spitze auf die Eintragöffnung einer rotierenden oder feststehenden Spindel gerichtet ist.

Der aus dem Streckwerk auslaufende Faserstrang wird in den Düsenblock gezogen und nahe der Eintragöffnung der Spindel einem rotierenden Luftstrom ausgesetzt und geringfügig gedreht. Zu diesem Zeitpunkt sind die Fasern des Faserstranges an der Umfangsfläche des Führungsbauteiles dem Luftstrom unmittelbar ausgesetzt, wodurch sie mit einer sie vom Faserstrang trennenden Kraft beaufschlagt werden. Da jedoch die Enden der an der Eintragöffnung der Spindel befindlichen Fasern einer Drehung unterworfen werden, können sich die Fasern nicht ohne weiteres ablösen. Die anderen, abgelösten Enden der Fasern werden um den äußeren Umfang der Spindel geschlungen und verlaufen nach außen. Während des Weiterlaufens des Faserstranges werden die Fasern nach und nach eingezogen, wobei sie sich um den Faserstrang schlingen, und die meisten Fasern werden wendelförmig um den Faserstrang herumgeschlungen und bilden so einen gesponnenen Faden, dessen Drehung einer echten Drehung entspricht.

Anhand der Figuren wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

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

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Spinnvorganges in der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung;

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

Fig. 4 bis 9 das äußere Erscheinungsbild von mit der Vor­ richtung gesponnenen Fäden und die entsprechenden Einstellungen und Abstandsverhältnisse zwischen einer Faserstrangführung und einer Spindel;

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

Fig. 12 bis 15 Spannungs-Dehnungs-Diagramme verschiedener gesponnener Fäden;

Fig. 16 die schematische Darstellung des Spinnvorganges in einer zweiten Ausführungsform;

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

Fig. 18 die schematische Darstellung des Spinnvorganges in einer dritten Ausführungsform;

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

Fig. 20 die schematische Darstellung des Spinnvorganges in einer vierten Ausführungsform;

Fig. 21 die schematische Darstellung des Spinnvorganges in einer fünften Ausführungsform;

Fig. 22 eine an der Innenwand eines Düsenblockes befestigte Faserstrangführung; und

Fig. 23 zwei an der Innenwand eines Düsenblockes befestigte Faserstrangführungen.

Fig. 1 und 3 zeigen den detaillierten Aufbau einer Spinnvorrichtung A. Der Laufweg eines Faserstranges S, nachstehend auch als Faserband bezeichnet, 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 Lagergehäuse 2 mittels Schrauben oder auf andere Weise be­ festigt. Weiterhin ist ein Gehäuse 3 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 Lagergehäuse 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 Faserstrang­ kanal 10. Die Spinnvorrichtung A ist entlang derselben geraden Achse ausgerichtet, auf der sowohl der Mittelpunkt des Faserstrangkanals 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 Luftauslaßöffnung 15 angeschlossen, mit der ein Saugschlauch verbunden ist.

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 Lagergehäuses 2 aufgesetzt ist.

Wie weiter in Fig. 1 und 3 dargestellt, ist im mittleren Bereich des Führungskanals 13 eine Faserstrangführung 22 in Richtung des Faserstrangflusses 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 Streckbe­ 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 S liegt.

Die Spitze 22a der Führung 22 ist hier so dargestellt, daß sie durch die Eintragöffnung 6a der Spindel 6 in den Faser­ strangkanal 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 S und der Faserstrangkanal 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 Faserstrangkanal 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 Kernfasern 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 einen Faserstrangverdichter, 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, der in gleicher Weise von einem Saugrohr eingeführt wurde, verbunden wird.

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 6 aus­ tretenden und sich um die Außenfläche der Spindel 6 drehenden Luftstrom eine Drehung erteilt, so daß es geringfügig in die gleiche Richtung wie der Luftstrom gedreht wird. Auf­ grund des Vorhandenseins der Faserstrangführung 22 kann das Faserband S zu diesem Zeitpunkt den von der Faserstrangführung 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 sie vom Faserband S abtrennende Wirkung hat.

Befindet sich das eine Ende einer Faser jedoch bereits an der Eintragöffnung 6a der Spindel 6, so kann dieses Ende nicht ohne weiteres abgetrennt werden, da es bereits dem Drehvorgang unterworfen ist. Ist das andere bzw. rückwärtige Ende der Faser noch, wie in Fig. 2 gezeigt, zwischen den Vorderwalzen 20 eingeklemmt, wird es aus diesem Grund nicht abgetrennt. Ist es von den Düsen 17 weit genug entfernt, wirkt sich die Kraft des Luftstromes nicht ausreichend aus.

Verläßt also ein rückwärtiges Ende f1b einer Faser 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 wird nicht abgetrennt, da es einer teilweisen Drehung unterworfen und bereits in die Spindel 6 eingeführt ist, in der es 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 f1a wird einmal oder mehrmals durch den rotierenden Luft­ strom um die Eintragöffnung 6a 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 der Fig. 2 von rechts nach links läuft und die Spindel 6 rotiert, wird das rückwärtige Ende f1 der Faser nach und nach einge­ zogen, während es sich um das Faserband S schlingt.

Dadurch wird das Faserende 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 werden die Faserenden f1a vom äußeren Umfang des Faserbandes S getrennt, wodurch im Inneren angeordnete Faserenden dem Luftstrom ausgesetzt und abgetrennt werden. Aufgrund des Vorhandenseins der Fasern am äußeren Umfang der Führung 22 werden so eine Anzahl von Faserenden kontinuierlich abgetrennt bzw. abgehoben. Die so abgehobenen bzw. abgetrennten Faserendteile werden gleichmäßig über die äußere Umfangsfläche der Spindel 6 und des kegeligen Körpers 6b verteilt und die meisten Faserenden werden 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 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 Faserenden f1 in Richtung einer Z-Drehung herumgeschlungen werden und durch das Drehen der Spindel 6 in die entgegengesetzte 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 Umwinderichtung der umschlingenden Faserenden f1 nicht gestört wird.

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

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

Verwendet wurden Baumwollfasern. Es betrugen das Gesamtstreckverhältnis des Streckbereiches D 82; die Drehzahl der Spindel 6 60 800 min^-1; der Austrittsdruck an den Düsen 17 0,98 bis 5,88 bar; die Numerierung des gesponnenen Fadens 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 strangkanal 10 der Spindel 6 eingeführt wurde, wie in Fig. 5 dargestellt. Das äußere Erscheinungsbild entspricht dem eines durch Ringspinnen erhaltenen Fadens, bei dem über die gesamte Fadenfläche den Fasern eine echte Drehung erteilt worden ist 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 6a der Spindel 6 in einer Ebene liegend eingestellt wurde, wie in Fig. 7 dargestellt, 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 6a 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 gezeigte 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 strangkanal 10 der Spindel 6 hineinragt. Bei dieser Ausführungs­ form ist die Führung 22 auf einer der Verlängerung der Mittelachse des Faserstrangkanals 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 6a der Spindel zu gewährleisten.

Der in Fig. 10 dargestellte Faden Y4 wurde unter den gleichen Bedingungen wie die vorher beschriebenen Fäden Y1 bis Y3 gesponnen, mit der Ausnahme, daß die Führung 22 weggelassen wurde, wie in Fig. 11 dargestellt. 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 Y4 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 Ordinate 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 US-PS 4 112 658 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.

Bei vorstehend beschriebener Ausführungsform ist die Spinnvorrichtung in einer Spindelspinnmaschine eingesetzt. Der Einsatz in anderen Maschinen zur Herstellung gesponnener Fäden ist ebenso möglich. Eine nadel­ ähnliche Führung kann beispielsweise an der Eintragöffnung eines ersten Drallorganes einer Spinnmaschine mit zwei Drallorganen, wie in der US-PS 4 112 658 beschrieben, eingesetzt werden 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 beschrieben.

Wie in Fig. 17a und 17b gezeigt, hat eine Faserstrangführung 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 einer Spindel 106. Die Stärke der Platte kann beispielsweise 0,5 mm betragen. Die Spitze 122a 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 Y 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 zeigen Fig. 18 und 19. Eine Faserstrangführung 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 der kugelförmig erweiterte Endabschnitt 222a an der nadelförmigen Führung 222 ansetzt, nicht als gleichmäßiger, ansatzloser Übergang ausgebildet, so neigen die Fasern dazu, vom erweiterten Endabschnitt 222a erfaßt zu werden und dort festgehalten zu bleiben, was sich nachteilig auswirkt. Wird der erweiterte Endabschnitt 222a jedoch so ausgebildet, daß die Zunahme des Durchmessers von dem nadelförmigen Abschnitt aus gleichmäßig 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 Y.

In Fig. 18 bezeichnen die Bezugszeichen 213, 217 und 220 einen Führungskanal, Luftstrahldüsen bzw. Vorderwalzen eines Streckwerkes.

Fig. 20 zeigt eine weitere Ausführungsform der Luftstrahl­ düsen.

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 Führungskanal 313 für das Faserband S stehen und zu dem zylindrisch geformten Führungskanal 313 tangential ausgerichtet sind. Die Länge der Düse 317 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 317 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 Führungskanal 313 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.

In Fig. 20 bezeichnen die Bezugszeichen 320 und 322 die Vorderwalzen eines Streckwerkes bzw. eine Faserstrangführung.

Fig. 21 bis 23 zeigen eine weitere Ausführungsform.

Ein Ende einer Faserstrangführung 422 ist an einer Innenwand eines mit Luftstrahldüsen 417 versehenen Düsenblockes 423 so befestigt, daß die Führung 422 relativ zum Faserstrangfluß 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 Faserstrangfluß ausgerichtet sein. Dazu ist es erforderlich, die Führung 422 in ihrem mittleren Abschnitt zu biegen, um das zu befestigende Ende außerhalb des Bereichs einer Faserstrangeintragöffnung 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 Y 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. 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 hindurch 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.

Claims (14)

1. Vorrichtung zur Herstellung gesponnener Fäden, in der ein aus Vorderwalzen eines Streckwerkes auslaufender, die Spinnvorrichtung durchlaufender verstreckter Faserstrang in einen Düsenblock gezogen und einem rotierenden Luftstrom ausgesetzt wird, mit einer Faserstrangführung, die ein Fortpflanzen der Drehung vom Drehbereich auf die Vorderwalzen des Streckwerkes zu hindert, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Faserstrangführung (22; 422) innerhalb des Düsenblockes angeordnet ist und innerhalb des laufenden Faserstranges (S) liegt, so daß die Fasern des Faserstranges (S) an der Umfangsfläche der Faserstrangführung (22; 422) angeordnet sind, und
• - die Faserstrangführung (22; 422) die Form einer Nadel aufweist und in Richtung des Faserstrangflusses ausgerichtet oder relativ dazu schräg geneigt ist.

2. Vorrichtung zur Herstellung gesponnener Fäden mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Faserstrangführung (122; 322) innerhalb des Düsenblockes angeordnet ist und innerhalb des laufenden Faserstranges (S) liegt, so daß die Fasern des Faserstranges (S) an der Umfangsfläche der Faserstrangführung (122; 322) angeordnet sind, und
• - die Faserstrangführung (122; 322) die Form einer flachen Platte hat und als Falschkern die Rolle eines zentralen Faserbündels übernimmt.

3. Vorrichtung zur Herstellung gesponnener Fäden mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Faserstrangführung (222) innerhalb des Düsenblockes angeordnet ist und innerhalb des laufenden Faserstranges (S) liegt, so daß die Fasern des Faserstranges (S) an der Umfangsfläche der Faserstrangführung (222) angeordnet sind, und
• - die Faserstrangführung (222) nadelförmig ist und einen ihrem freien Ende ausgebildeten kugel- oder tropfenförmigen oder kegeligen Körper aufweist, wobei der Übergangsbereich vom nadelförmigen Abschnitt zum erweiterten Endabschnitt (222a) gleichmäßig erfolgt, so daß die Fasern beim Vorbeilaufen auseinandergedrängt werden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (3) und eine rotierende oder feststehende Spindel (6; 106; 206; 306; 406), deren Spitze innerhalb des Gehäuses (3) angeordnet ist und durch deren Mitte ein Faserstrangkanal (10) axial verläuft, wobei ein Bereich des Gehäuses (3) eine zylindrische Kammer (11) in der Nähe einer Eintragöffnung (6a; 106a; 206a; 306a; 406a) der Spindel (6; 106; 206; 306; 406) bildet, vor der ein als Führungskanal (13; 113; 213; 313; 413) für den Faserstrang (S) dienender zylindrischer Abschnitt gelegen ist, und der Faserstrang (S) nahe der Eintragsöffnung (6a; 106a; 206a; 306a; 406a) der Spindel (6; 106; 206; 306; 406) dem rotierenden Luftstrom ausgesetzt wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4 ohne dessen Rückbeziehung auf Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze der nadelförmigen Faserstrangführung (22) gleichmäßig stumpf abgerundet ist und deren Längsachse zumindest nahe an der Eintragsöffnung (6a) der Spindel (6) zum Teil im wesentlichen parallel mit der Laufrichtung des Faserstranges (S) ausgerichtet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nadelförmige Faserstrangführung (22) mit einem geringeren Durchmesser als die Eintragöffnung (6a) der Spindel (6) ausgeführt ist.

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

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

9. Vorrichtung nach Anspruch 4 ohne dessen Rückbeziehung auf Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nadelförmige Faserstrangführung (422) mit ihrer Spitze auf die Eintragsöffnung (406a) der Spindel (406) gerichtet ist, wobei die Faserstrangführung (422) relativ zur Bewegungsrichtung des Faserstranges (S) schräg angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4 ohne dessen Rückbeziehung auf Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der plattenförmigen Faserstrangführung (122) am Düsenblock befestigt und deren anderes Ende auf die Eintragsöffnung (106a) der Spindel (106) gerichtet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 4 ohne dessen Rückbeziehung auf Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nadelförmige Faserstrangführung (222) mit ihrer Spitze auf die Eintragöffnung (206a) der Spindel (206) gerichtet ist, wobei diese Spitze aus dem gleichmäßig sich erweiternden Abschnitt (222a) besteht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 4 ohne dessen Rückbeziehung auf Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Düsenblock (423) eine schlitzförmige Eintragöffnung (424) zum Einführen des Faserstranges (S) ausgebildet ist, und daß das eine Ende der Faserstrangführung (422) am Düsenblock (423) befestigt ist, während das andere Ende auf die Eintragöffnung (406a) der Spindel (406) gerichtet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Düsenblock mehrere auf die Eintragöffnung (6a; 106a; 206a; 406a) der Spindel (6; 106; 206; 406) gerichtete Luftstrahldüsen (17; 117; 217; 417) vorgesehen sind, die bezüglich des Führungskanales (13; 113; 213; 413) für den Faserstrang (S) tangential ausgerichtet sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Düsenblock (316) nahe der Eintragöffnung (306a) der Spindel (306) Luftstrahldüsen (317) ausgebildet sind, die senkrecht zum Führungskanal (313) des aus dem Streckwerk auslaufenden Faserbandes (S) stehen und tangential zu dem zylindrischen Führungskanal (313) ausgerichtet sind.