CH715908A1 - Verfahren zur Herstellung von Garn mit einer Ringspinnmaschine und Ringspinnmaschine. - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Garnherstellung an einer Spinnstelle einer Ringspinnmaschine offenbart, wobei einem Streckwerk (1) ein Faserverband (3) zugeführt wird, und beim Durchlauf verstreckt und über einen Fadenführer (8) geführt wird, wobei der Faserverband (3) durch einen umlaufenden Ringläufer (5) geführt wird, wobei der Ringläufer (5) sich auf einem Ring (6) befindet, und wobei der Faserverband (3) eine Drehung erhält und ein Garn (12) entsteht und das Garn (12) auf eine Hülse (2), die auf einer rotierenden Spindel aufgesetzt ist, aufgespult wird. Der Ring (6) befindet sich auf einer feststehenden Ringbank und die Spindel auf einer sich bewegenden Spindelbank. Zwischen dem Fadenführer (8) und Ringläufer (5) entsteht ein spiralförmiger Weg des Faserverbands (3) mit mindestens zwei Ballonen (B). Erfindungsgemäss wird der Fadenführer (8) derart bewegt, dass während des Spinnprozesses über den Abstand (LB) zwischen dem Fadenführer (8) und dem Ringläufer (5) immer die gleiche Anzahl Ballonen (B) entsteht.

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Garn mit einer Ringspinnmaschine und eine Ringspinnmaschine gemäss dem Oberbegriff der entsprechenden unabhängigen Ansprüche.

Stand der Technik

[0002] WO2018122625 offenbart einen Garnspinn- und/oder -zwirnprozess, bei dem ein Garn zwischen einem Fadenführer und einem Ringläufer einen spiralförmigen Weg mit mindestens zwei Ballonen bildet. Das Verfahren weist keine den Ballon begrenzenden Elemente auf.

[0003] GB1239477 zeigt ein Verfahren zur Garnherstellung durch eine Ringspinnmaschine, bei der zwischen dem Klemmpunkt der Auslaufwalzen (Nip) und Ringläufer ein spiralförmiger Weg des Faserverbands mit mindestens zwei Ballonen entsteht. Das Verfahren weist ein fixes und ein bewegbares, den Ballon begrenzendes Element auf, wobei diese gemäss Zeichnung nicht permanent mit dem Faden in Kontakt sein müssen. Da sich die Ringbank über die gesamte Länge der Spindel bewegt, ändert sich jedoch nachteilig die Anzahl- und Grösse der Ballone. Durch diese Änderung ist die Garnspannung nicht konstant.

[0004] Der Artikel An Experimental Investigation of Yarn Tension in Simulated Ring Spinning Tang, Zheng-Xue, Wang, Xungai, Fraser, Barrie and Wang, Lijing 2004-12, Experimental investigation of yarn tension in simulated ring spinning, Fibers and polymers, vol. 5, no. 4, pp. 275-279 beschreibt den Einfluss von Garnspannung bei verschiedenen Ballon höhen und -längen.

[0005] Der Artikel Modelling yarn balloon motion in ring spinning Zheng-Xue Tang, W. Barrie Fräser, Xungai Wang Applied Mathematical Modelling 31 (2007) 1397-1410 beschreibt ein mathematisches Modell für die Garnspannung in Abhängigkeit zur Energieverbrauch und Garnproduktivität.

Darstellung der Erfindung

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Garnherstellung an einer Spinnstelle einer Ringspinnmaschine mit zwei oder mehr Ballonen zwischen Fadenführer und Ringläufer zu schaffen, bei dem die Länge zwischen Fadenführer und Ringläufer so eingestellt werden kann, dass der Fadenspannungsunterschied Aufwindedurchmesser innen zu Aufwindedurchmesser aussen ausgeglichen werden kann.

[0007] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es weiter, ein Verfahren zur Garnherstellung an einer Spinnstelle einer Ringspinnmaschine mit zwei oder mehr Ballonen zwischen Fadenführer und Ringläufer zu schaffen, bei dem die Länge zwischen Fadenführer und Ringläufer so eingestellt werden kann, dass mit verschiedenen Garnnummern immer die gleiche Anzahl Ballone entsteht.

[0008] Gelöst werden diese Aufgaben bei einem Verfahren und bei einer Ringspinnmaschine entsprechend dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche durch die kennzeichnenden Merkmale.

[0009] Gelöst werden diese Aufgaben insbesondere bei einem Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des unabhängigen Verfahrensanspruchs, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass der Fadenführer derart bewegt wird, dass während des Spinnprozesses über den Abstand zwischen dem Fadenführer und dem Ringläufer immer die gleiche Anzahl von Ballonen entsteht.

[0010] Vorteilhaft führt die erfindungsgemässe Reduktion des Abstands LB zu einem veränderten Fadenlauf zwischen dem Streckwerk und vertikal beweglichem Fadenführer. Bei einer hohen Fadenspannung beim kleineren Aufwindedurchmesser wird also die Länge zwischen Fadenführer und Ringläufer verkleinert und bei einer niedrigen Fadenspannung beim grösseren Aufwindedurchmesser wird also die Länge zwischen Fadenführer und Ringläufer vergrössert.

[0011] In einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Fadenführer derart bewegt, dass über der Abstand zwischen dem Fadenführer und dem Ringläufer unabhängig von der Garnnummer des Garns immer die gleiche Anzahl Ballonen entsteht.

[0012] In einer vorteilhaften Ausführungsform sind zwischen den Spindeln Separatoren vorhanden, die den maximalen Durchmesser der Ballone vorgeben. Alternativ ist vorteilhaft ein Balloneinengungsring vorhanden ist, mit dem der Durchmesser mindestens eines Ballons gesteuert werden kann.

[0013] In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Balloneinengungsring mit einem Berührungssensor ausgestattet und mit diesem Signal wird die Bewegung des Fadenführers derart gesteuert, dass der Durchmesser von mindestens einem Ballon konstant gehalten wird.

[0014] In einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Fadenführer derart gesteuert, dass die geometrische Ausgestaltung der Ballone ein Berühren des Faserverbands der Hülse verhindert.

[0015] In einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Faserverbund nach dem Streckwerk kompaktiert. Die Haarigkeit wird dadurch vorteilhaft reduziert und das Verhältnis Höhe zu Breite des Spinndreiecks entspricht ungefähr denen bei einer konventionellen Ringspinnmaschine.

[0016] Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Ringspinnmaschine zur Durchführung eines der vorrangehenden Verfahren mit einer Vielzahl von Spinnstellen, wobei jede Spinnstelle ein Streckwerk, einen Fadenführer, eine feststehende Ringbank, einen sich auf der Ringbank befindenden Ring, einen auf dem Ring umlaufenden Ringläufer und eine Spindel mit einer Hülse aufweist, wobei die Spindel auf einer sich bewegenden Spindelbank befindet. Die erfindungsgemässe Ringspinnmaschine weist Steuerung zur Durchführung des Verfahrens auf, so dass zwischen dem Fadenführer und Ringläufer ein spiralförmiger Weg des Faserverbands mit mindestens zwei Ballonen entsteht und der Fadenführer derart bewegt wird, dass über die Länge zwischen dem Fadenführer und dem Ringläufer immer die gleiche Anzahl Ballonen entsteht.

[0017] In einer vorteilhaften Ausführungsform ist mindestens ein Balloneinengungsring vorhanden, der den Durchmesser mindestens eines Ballons steuert. Vorteilhaft ist der mindestens eine Balloneinengungsring mit einem Berührungssensor ausgestattet, wobei die Steuerung der Ringspinnmaschine die Bewegung des Fadenführers mit dem Signal des Balloneinengungsrings derart steuert, dass der Durchmesser von mindestens einem Ballon konstant gehalten wird. Zusätzlich kann dem Streckwerk vorteilhaft ein Kompaktierungssystem nachgeschaltet sein.

Kurze Beschreibung der Figuren

[0018] Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschriebe, wobei <tb>Fig.1<SEP>schematisch eine Spinnstelle einer Ringspinnmaschine gemäss der Erfindung darstellt, wobei aufgrund des Aufwindedurchmessers ein angehobener Fadenführer und ein grösserer Abstand zwischen Fadenführung und Ringläufer besteht; <tb>Fig.2<SEP>schematisch eine Spinnstelle einer Ringspinnmaschine gemäss der Erfindung darstellt, wobei aufgrund des Aufwindedurchmessers ein abgesenkter Fadenführer und ein kleinerer Abstand zwischen Fadenführung und Ringläufer besteht; <tb>Fig.3<SEP>eine Spinnstelle einer Ringspinnmaschine gemäss Fig. 2 darstellt, wobei ein zusätzlicher Fadenführer dafür sorgt, dass die Reduktion des Abstands LB zu keiner Veränderung des Fadenlaufes relativ zum Streckwerk führt; <tb>Fig. 4<SEP>zwei nebeneinander angeordnete Spinnstellen gemäss Fig. 3, wobei Separatoren, welche den Maximaldurchmesser der Ballone begrenzen, zwischen den Spinnstellen angeordnet sind; <tb>Fig.5<SEP>eine Spinnstelle einer Ringspinnmaschine gemäss Fig. 2 darstellt, wobei ein Balloneinengungsring vorhanden ist, welcher die Ballonausbildung kontrolliert; und <tb>Fig.6a,b,c<SEP>zeigt Spinndreiecke bei verschiedenen Spinnkonfigurationen.

[0019] Gleiche Merkmale werden in unterschiedlichen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wege zur Ausführung der Erfindung

[0020] In Fig. 1, 2 ist schematisch die Spinnstelle einer nicht dargestellten Ringspinnmaschine dargestellt. Bei dem vorliegenden Verfahren zur Garnherstellung an der Spinnstelle wird einem Streckwerk 1 ein Faserverband 3 zugeführt, und beim Durchlauf durch das Streckwerk 1 verstreckt. Der Faserverband 3 wird über einen Fadenführer 8 geführt und durch einen umlaufenden Ringläufer 5 geführt wird, wobei der Ringläufer 5 sich auf einem Ring 6 befindet, wobei der Faserverband 8 eine Drehung erhält und ein Garn 12 entsteht und das Garn 12 auf eine Hülse 2, die auf einer rotierenden Spindel aufgesetzt ist, aufgespult wird. Die Spindel 2 ist durch einen Spindelantrieb 4 angetrieben, der ein Einzelspindelantrieb sein kann. Im vorgegebenen Verfahren befinden sich der Ring 6 auf einer feststehenden Ringbank und die Spindel 2 auf einer sich bewegenden Spindelbank.

[0021] Wie aus der Fig. 1, 2 ersichtlich entsteht zwischen dem Fadenführer 8 und dem Ringläufer 5 ein spiralförmiger Weg E des Faserverbands 8 mit zwei ganzen Ballonen B. Die Ballone weisen den Durchmesser DB auf. In der vorliegenden Erfindung ist der Fadenführer 8 relativ zum feststehenden Ring 6 vertikal beweglich angeordnet. Der Abstand zwischen feststehenden Ring 6 und dem beweglich angeordneten Fadenführer 8 wird mit LB bezeichnet. Gemäss der vorliegenden Erfindung wird der Abstand LB durch die Bewegung des Fadenführers 8 so eingestellt, dass immer eine gleiche Anzahl Ballone B entsteht. Der Abstand LB wird dabei so verändert, dass der Fadenspannungsunterschied, der beim Aufwinden des Garns 12 auf dem Kops entsteht, ausgeglichen wird. Der Fadenspannungsunterschied entsteht durch verschiedene Aufwindedurchmesser, die während des Kopsaufbaus entstehen. Der Aufwindedurchmesser ist beispielsweise aussen am Kops grösser (vgl. Fig. 1) als dem Aufwinden an einem oberen Ende des Kops' (vgl. Fig. 2). In Fig. 2 ist daher der Abstand LB durch Bewegung des Fadenführers 8 reduziert worden. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich führt die Reduktion des Abstands LB zu einem veränderten Fadenlauf zwischen dem Streckwerk 1 und vertikal beweglichem Fadenführer 8. Bei einer hohen Fadenspannung beim kleineren Aufwindedurchmesser wird die Länge zwischen Fadenführer 8 und Ringläufer 5 verkleinert und bei einer niedrigen Fadenspannung beim grösseren Aufwindedurchmesser wird die Länge zwischen Fadenführer 8 und Ringläufer 5 vergrössert.

[0022] In einer vorteilhaften Ausführungsform wird der Fadenführer derart bewegt, dass über der Abstand LB zwischen dem Fadenführer 8 und dem Ringläufer 5 unabhängig von der Garnnummer oder anderen Eigenschaften des Garns immer die gleiche Anzahl Ballonen entsteht. Das Läufergewicht, die Lieferung (Faserverbandgeschwindigkeit), die Garnnummer, die Spindeldrehzahl, der Ringdurchmesser und die Höhe LB beeinflussen die geometrische Ausgestaltung der Ballone B.

[0023] Die Ausführungsform der Fig. 3 ist mit der Ausführungsform der Fig. 2 vergleichbar, wobei der Abstand LB aufgrund des Aufwindedurchmessers zwischen dem Streckwerk 1 und vertikal beweglichem Fadenführer 8 reduziert ist. Zusätzlich sorgt ein feststehender Fadenführer 9 dafür, dass die Reduktion des Abstands LB zu keiner Veränderung des Fadenlaufs zwischen Streckwerk 1 und dem vertikal beweglichen Fadenführer 8 führt. Der Vorteil der Ausführungsform der Fig. 3 liegt in darin, dass der Vliesswinkel konstant bleibt und das Laufverhalten verbessert ist. Es wird sich positiv auf die Garngleichheit (Festigkeit, Haarigkeit) aus.

[0024] Fig. 4 zeigt zwei nebeneinander angeordnete Spinnstellen gemäss Fig. 3, die jeweils durch Separatoren 10 getrennt sind. Die Separatoren 10 begrenzen den Maximaldurchmesser der Ballone B und verhindern ein gegenseitiges Berühren der Ballone B im Normalbetrieb der Ringspinnmaschine und bei Fadenbruch.

[0025] Fig. 5 stellt eine Spinnstelle einer Ringspinnmaschine gemäss Fig. 3 dar, wobei ein Balloneinengungsring 11 vorhanden ist, welcher die Ballonausbildung kontrolliert. Der Balloneinengungsring 11 kann auch als Einstellhilfe oder Sensor ausgeführt werden. Der Balloneinengungsring 11 kann vorteilhaft mit einem Berührungssensor ausgestattet sein. Dieses Signal steuert die Bewegung des Fadenführers derart, dass der Durchmesser von mindestens einem Ballon B konstant gehalten wird. Der Balloneinengungsring kann an einer beliebigen Stelle angeordnet werden. Vorteilhaft wird er jedoch derart angeordnet, dass er beim Doffen nicht stört, beispielsweise unterhalb des Fadenführers, so dass er zusätzlich einen möglichst kleinen Durchmesser bildet.

[0026] Der Ringdurchmesser im Vergleich zur Ballonhöhe beträgt etwa Faktor 3 bis 4. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sollten sich vorteilhaft 2 bis 3 Ballone bilden.

[0027] Zur Verringerung der Haarigkeit könnte zusätzlich ein Kompaktierungssystem eingesetzt werden. Fig. 6a, b, c zeigen Spinndreiecke bei verschiedenen Spinnkonfigurationen. Fig. 6a zeigt ein Spinndreieck bei einer konventionellen Ringspinnmaschine. Fig. 6b zeigt ein Spinndreieck beim Ballonspinnen mit niedriger Fadenspannung. Fig. 6c zeigt ein Spinndreieck beim Ballonspinnen mit einem zusätzlichen Kompaktierungssystem. Das Verhältnis a/x (Fig. 6a) entspricht ungefähr dem b/y (Fig. 6c).

[0028] Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Ringspinnmaschine zur Durchführung eines der vorrangehenden Verfahren mit einer Vielzahl von Spinnstellen, wobei jede Spinnstelle ein Streckwerk 1, einen Fadenführer 8, eine feststehende Ringbank, einen sich auf der Ringbank befindenden Ring 6, einen auf dem Ring 6 umlaufenden Ringläufer 5 und eine Spindel mit einer Hülse 2 aufweist, wobei die Spindel auf einer sich bewegenden Spindelbank befindet. Die erfindungsgemässe Ringspinnmaschine weist Steuerung zur Durchführung des Verfahrens auf, so dass zwischen dem Fadenführer 8 und Ringläufer 5 ein spiralförmiger Weg des Faserverbands mit mindestens zwei Ballonen B entsteht und der Fadenführer 8 derart bewegt wird, dass über die Länge zwischen dem Fadenführer 8 und dem Ringläufer 5 immer die gleiche Anzahl Ballonen B entsteht.

[0029] Vorteilhaft ist mindestens der Balloneinengungsring 11 vorhanden, der den Durchmesser mindestens eines Ballons B steuert. Vorteilhaft ist der mindestens eine Balloneinengungsring 11 mit einem Berührungssensor ausgestattet, wobei die Steuerung der Ringspinnmaschine die Bewegung des Fadenführers 8 derart steuert, dass der Durchmesser von mindestens einem Ballon B konstant gehalten wird. Hindurch wird auch verhindert, dass der Ballon B die Hülse 2 streift.

[0030] In einer nicht gezeigten Variante könnte der Fadenführer fest angeordnet werden, und der Ringrahmen und die Spindel bewegen sich. Ziel dieser Ausführungsform ist es ebenfalls, dass während des Spinnprozesses über den Abstand LB zwischen dem Fadenführer 8 und dem Ringläufer 5 immer die gleiche Anzahl von Ballonen B entsteht.

Bezugszeichenliste

[0031] 1 Streckwerk 2 Hülse 3 Faserverband 4 Spindelantrieb 5 Ringläufer 6 Ring 8 Fadenführer 9 Fadenführer 10 Separatoren 11 Balloneinengungsring 12 Garn a Breite Spinndreieck, konventionell b Breite Spinndreieck, mit Kompaktierung x Höhe Spinndreieck, konventionell y Höhe Spinndreieck, niedrige Fadenspannung LB Abstand zwischen Spinnring 6 und Fadenführer 8 DB Durchmesser von Ballon B B Ballon E spiralförmiger Weg

Claims (12)

1. Verfahren zur Garnherstellung an einer Spinnstelle einer Ringspinnmaschine, • wobei einem Streckwerk (1) ein Faserverband (3) zugeführt wird, und beim Durchlauf durch das Streckwerk (1) verstreckt wird, • wobei der Faserverband (3) über einen Fadenführer (8) geführt wird, • wobei der Faserverband (3) durch einen umlaufenden Ringläufer (5) geführt wird, wobei der Ringläufer (5) sich auf einem Ring (6) befindet, wobei der Faserverband (3) eine Drehung erhält und ein Garn (12) entsteht und das Garn (12) auf eine Hülse (2), die auf einer rotierenden Spindel aufgesetzt ist, aufgespult wird, • wobei sich der Ring (6) auf einer feststehenden Ringbank und die Spindel auf einer sich bewegenden Spindelbank befindet, • wobei zwischen dem Fadenführer (8) und Ringläufer (5) ein spiralförmiger Weg des Faserverbands (3) mit mindestens zwei Ballonen (B) entsteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenführer (8) derart bewegt wird, dass während des Spinnprozesses über den Abstand (LB) zwischen dem Fadenführer (8) und dem Ringläufer (5) immer die gleiche Anzahl von Ballonen (B) entsteht.

2. Verfahren zur Garnherstellung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenführer (8) derart bewegt wird, dass über die Länge (LB) zwischen dem Fadenführer (8) und dem Ringläufer (5) unabhängig von der Garnnummer des Garns (12) immer die gleiche Anzahl Ballonen (B) entsteht.

3. Verfahren zur Garnherstellung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Spindeln Separatoren (10) vorhanden sind, die den maximalen Durchmesser der Ballone vorgeben.

4. Verfahren zur Garnherstellung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Balloneinengungsring (11) vorhanden ist, mit dem der Durchmesser (DB) mindestens eines Ballons (B) gesteuert wird.

5. Verfahren zur Garnherstellung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Balloneinengungsring (11) mit einem Berührungssensor ausgestattet ist und mit diesem Signal die Bewegung des Fadenführers (8) derart gesteuert wird, dass der Durchmesser von mindestens einem Ballon (B) konstant gehalten wird.

6. Verfahren zur Garnherstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenführer derart gesteuert wird, dass die geometrische Ausgestaltung der Ballone (B) ein Berühren des Faserverbands (3) der Hülse verhindert.

7. Verfahren zur Garnherstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Faserverband (3) nach dem Streckwerk kompaktiert wird.

8. Ringspinnmaschine zur Durchführung eines der vorrangehenden Verfahren mit einer Vielzahl von Spinnstellen, wobei jede Spinnstelle ein Streckwerk (1), einen Fadenführer (8), eine feststehende Ringbank, einen sich auf der Ringbank befindenden Ring (6), einen auf dem Ring (6) umlaufenden Ringläufer (5) und eine Spindel mit einer Hülse (2) aufweist, wobei die Spindel auf einer sich bewegenden Spindelbank befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringspinnmaschine eine Steuerung zur Durchführung des Verfahrens aufweist, dass zwischen dem Fadenführer (8) und Ringläufer ein spiralförmiger Weg des Faserverbands (8) mit mindestens zwei Ballonen (B) entsteht, wobei der Fadenführer (8) derart bewegt wird, dass über die Länge (LB) zwischen dem Fadenführer (8) und dem Ringläufer (5) immer die gleiche Anzahl Ballonen (B) entsteht.

9. Ringspinnmaschine nach dem vorangehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Balloneinengungsring (11) vorhanden ist, der den maximalen Durchmesser (DB) mindestens eines Ballons (B) vorgibt.

10. Ringspinnmaschine nach den vorangehenden Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Balloneinengungsring (11) vorhanden ist, weleher mit einem Berührungssensor ausgestattet ist, und die Steuerung die Bewegung des Fadenführers (8) mit dem Signal des Balloneinengungsrings (11) derart steuert, dass der Durchmesser von mindestens einem Ballon (B) konstant gehalten wird.

11. Ringspinnmaschine nach den vorangehenden Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringdurchmesser im Vergleich zur Ballonhöhe etwa Faktor 3 bis 4 beträgt.

12. Ringspinnmaschine nach den vorangehenden Ansprüchen 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dem Streckwerk ein Kompaktierungssystem nachgeschaltet ist.