DE2831506A1

DE2831506A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer aus stapelfasern bestehenden, eine drehung aufweisenden, verzugsfaehigen vorgarnlunte

Info

Publication number: DE2831506A1
Application number: DE19782831506
Authority: DE
Inventors: Peter Novak
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 1977-07-18
Filing date: 1978-07-18
Publication date: 1979-02-01
Also published as: GB2001114B; GB2001114A; IN151990B; DE2831506C2; NL184527B; JPS5455632A; FR2398130A1; NL7806988A; ES472015A1; JPS6130049B2; BE868854A; US4147019A; BR7804606A; ATA421678A; CH625565A5; AT382401B; AR218316A1; FR2398130B1; NL184527C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer aus Stapelfasern bestehenden, eine Drehung aufweisenden, verzugsfähigen Vorgarnlunte, welche unter Drehungserteilung auf eine rotierende Packung aufgewickelt wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Eine solche Vorgarnlunte dient in der konventionell ausgestalteten Baumwollspinnerei mit Flyer und Ringspinnmaschinen als Vorlage für die letzte Verarbeitungsstufe des Spinnprozesses, nämlich für die Ringspinnmaschine.

809835/0923

Eine derartige Vorgarnlunte muss einerseits eine genügende Reissfestigkeit haben, damit durch ihre Manipulation und insbesondere während ihrer Zuführung zum Streckwerk der Ringspinnmaschine keine Fehlverzüge, d.h. kein Auseinandergleiten der Fasern im Faserverband, entstehen können. Andererseits muss diese Vorgarnlunte verzugsfähig sein, damit man die Fasermasse auf die Masse des definitiven Garnes reduzieren kann. Diese beiden Anforderungen sind gegenläufig, denn hohe Festigkeit bedeutet hohe Drehung und schlechte Verzugsfähigkeit. Man behalf sich deshalb bisher mit Kompromisslösungen, bei welchen die Drehung so hoch gewählt wurde, dass die Lunte gerade noch hinreichend gut verziehbar war, wobei dafür gesorgt wurde, dass kein Fehlverzug entstehen konnte.

Das bis heute bekannte und in der Praxis verwendete Verfahren für die Herstellung einer eine Drehung aufweisenden, verzugsfähigen Vorgarnlunte, welche unter Drehungserteilung auf eine rotierende Packung aufgewickelt wird, besteht darin, einer kontinuierlich gelieferten Vorlage aus parallelen, im wesentlichen drehungslosen Fasern unter Ballonbildung eine Drehung zu erteilen, wobei die Drehung als permanente Drehung durch die Rotation der Packung (Spule) bei feststehendem Lieferpunkt der Fasern erzeugt wird.

809335/0923

Die Vorgarnlunte bildet zwischen dem feststehenden Lieferpunkt der Fasern und der rotierenden Packung einen rotierenden Ballon, d.h. eine um die Spindelachse rotierende Luntenschlaufe.

Die Vorrichtung zur Durchführung des bekannten Verfahrens ist als Flügelspinnmaschine oder Flyer bekannt, der ein Streckwerk und eine Spindel für die rotierende Packung (Spule) sowie einen koaxial mit der Spindel rotierenden Flügel aufweist. Die Aufgabe dieses Flügels besteht darin, die Vorgarnlunte bis zum Aufwindepunkt so zu stützen, dass sie nicht wegen mangelnder Festigkeit und unter Einfluss der Fliehkraft zerreissen kann.

Die Notwendigkeit, einen Flügel zu verwenden, ist die Folge des vorher erwähnten Kompromisses zwischen Drehung und Festigkeit. Der Flügel stützt die Lunte in der Ballonzone innerhalb eines Rohres. Auch bei glockenförmigen Flügeln, d.h. bei solchen, welche längs des ganzen Umfanges oder eines grossen Teils desselben geschlossen sind, sind die Verhältnisse ähnlich.

Die Nachteile des bekannten Herstellungsverfahrens bzw. der Herstellungsvorrichtung, liegen auf der Hand. Verfahrens-

8Ö9885/0923

technisch liegt ein Kompromiss zwischen minimal einzuhaltender Luntenfestigkeit während ihrer Herstellung und maximal zulässiger Festigkeit für die Gewährleistung der Verzugsfähigkeit der Vorgarnlunte vor, so dass man in der Wahl der Drehung nicht frei ist. Viel gravierender ist jedoch die zwingende Notwendigkeit eines Flügels, was vorrichtungsmässig eine Reihe von Nachteilen mit sich bringt. Einmal ist die Abnahme der vollen Luntenpackung, von der Spindel und das Aufsetzen neuer leerer Hülsen stark erschwert. Der die Spindel beidseitig von oben umgreifende Flügel muss dabei entweder von der Spindel abgenommen, falls er sich auf die Spindel abstützt, oder mit seiner oberen Partie aus dem Bereich der Spindelachse entfernt werden, falls er als sogenannter aufgehängter Flügel in seiner oberen Partie gelagert ist. Er kann auch so lang bzw. hoch gestaltet werden (praktisch doppelt so lang wie die Bobine selber), dass die Spule durch Anhebung über die Spindel hinaus zwischen den Flügelschenkeln abgenommen werden kann. Alle diese Flügelvarianten führen zu komplizierten oder schwer zu bedienenden Maschinen, bei welchen entweder das Streckwerk zu hoch angeordnet werden muss oder die Abnahme der fertigen Spulen schwierig wird. Zudem sind solche Maschinen kaum mit vertretbarem Aufwand automatisierbar.

809885/0923

Weitere Nachteile der konventionellen Flyer liegen in der grossen Windentwicklung durch die meist in zwei Reihen angeordneten, in einer grossen Anzahl pro Maschine vorhandenen Flügel, welche vom Bedienungspersonal als sehr unangenehm empfunden wird, sowie in der Verletzungsgefahr durch die rotierenden Flügel. Um diese Nachteile zu eliminieren, hat man versucht, den Arbeitsraum der Flügel komplett mit wegnehmbaren Verdecken zu verschalen, was allerdings die Bedienungsfreundlichkeit der Maschine weiter verschlechtert hat.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es also, die durch die Verwendung eines Flügels entstehenden Nachteile zu eliminieren, und ein neues Verfahren samt Vorrichtung vorzuschlagen ,mit denen eine Vorgarnlunte ohne Verwendung eines Flügels hergestellt werden kann.

Ferner soll eine Vorrichtung geschaffen werden, welche betriebsfreundlicher, besser automatisierbar, betriebssicherer und leistungsfähiger als der Flyer ist, d.h. eine Erhöhung der Liefergeschwindigkeit der einzelnen Arbeitsstellen als auch eine Erhöhung des Nutzeffektes der Maschine (durch Verkürzung ihres Stillstandes) bedeutet.

809835/0923

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren zur Herstellung einer aus Stapelfasern bestehenden, eine Drehung aufweisenden, verzugsfähigen Vorgarnlunte, welche unter Drehungserteilung auf eine rotierende Packung aufgewickelt wird, erreicht, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß ein aus parallelen, im wesentlichen drehungslosen Fasern bestehendes Faserbändchen kontinuierlich angeliefert wird, daß unter Bildung eines frei rotierenden Luntenballons durch Ueberlagerung zweier gleichsinniger, aus einer permanenten und einer Falschdrehung bestehender Drehungen eine erhöhte Drehung an das Faserbändchen erteilt wird und daß die Falschdrehung der "Vorgarnlunte kurz vor dein. Aufwickeln derselben auf die rotierende Packung aufgelöst wird.

Da die Vorgarnlunte im Ballon unter dem Einfluss der erhöhten Drehung steht, muss sie nicht mehr durch einen Flügel radial gestützt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens erfüllt das Verhältnis a zwischen der Anzahl Drehungen pro Längeneinheit der Vorgarnlunte der permanenten Drehung und derjenigen der Falschdrehung folgende Beziehung 0,5 -=ü a -=1,10, wobei jedoch bevorzugt die Beziehung gilt

leiter kann die Falschdrehung so hoch gewählt werden, dass bei einer Reissprobe der der Ueberlagerung der zwei Drehun

809885/0923

gen unterworfenen Vorgarnlunte die Einzelfasern reissen, statt aus der Lunte auseinanderzugleiten.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, mit einem parallelen, drehungslose Fasern in der Form eines Faserbändchens kontinuierlich liefernden Lieferwerk und einer die Packung der Vorgarnlunte tragenden, rotierenden Spindel, ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem die Fasern liefernden Organ und der Spindel die Vorgarnlunte einen um die Spindel frei rotierenden Ballon bildet und dass im Bereich dieses Ballons ein mit ihm um die Spindel rotierendes, von der Vorgarnlunte durchlaufenes, angetriebenes Falschdrahtorgan vorhanden ist, welches der Vorgarnlunte eine Falschdrehung erteilt.

Die Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens und der Vorrichtung zu seiner Durchführung können folgendermassen zusammengefasst werden:

a) Es wird kein Flügel mehr verwendet, so dass die Bedien-"barkeit der Vorrichtung, insbesondere das Auswechseln der vollen Spulen gegen eine leere Hülse, viel einfacher ist. Insbesondere besteht nun die Möglichkeit, die genannte Operation ohne grossen Aufwand zu automatisieren.

808885/0923

t)) Geringere Windentwicklung "und Verletzungsgefahr. Dadurch wird eine Arbeitsplatzverbesserung erreicht. Eine Verschalung der Arbeitselemente, insbesondere der Flügel, welche zeitraubend für die Bedienung und kostspielig ist, entfällt.

c) Die Maschine kann gegenüber den bekannten Flyern niedrig gehalten werden, da das Problem des Ausfahrens der Spule aus dem Flügel nicht mehr existiert. Auch dies bedeutet eine Verbesserung der Bedienbarkeit der Maschine.

d) Die hergestellten Spulen sind härter als konventionelle Spulen, denn im frei rotierenden Ballon kann der Vorgarnlunte eine solche Festigkeit gegeben werden, dass auch unter grosser Spannung aufgewunden werden kann. Dies ergibt kompaktere Spulen, d.h. solche, welche eine höhere Dichte aufweisen. Auch dies bedeutet eine Rationalisierung der Arbeit, insbesondere des Transportes.

e) Keine grossen Massen müssen auf und ab bewegt werden,

da es genügt, nur das leichte Falschdrahtorgan gegebenenfalls mit dessen leichtem Antrieb zu bewegen. Dies erlaubt eine leichtere Bauweise der Maschine.

80988S/0923

f) Weniger Luntenbrüche, da die Vorgarnlunte in der Ballonzone sehr stark ist. Ferner besteht keine Gefahr von Fehlverzugen mehr.

Alle diese Vorteile ergeben gesamthaft eine leistungsfähigere Maschine, deren Nutzeffekt denjenigen des konventionellen Flyers eindeutig übersteigt.

Die Erfindung wird im folgenden bexspxelsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer nach dem
erfindungsgemässen Verfahren arbeitenden Vorrichtung, die

Fig. 2a bis c eine schematische Darstellung der Drehungserteilung nach dem erfindungsgemässen Verfahren,

Fig. 3 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einer schematischen Darstellung,

Fig. 4 eine Variante der Vorrichtung nach Fig. 3,

Fig. 5 eine weitere Variante der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in schematischer Darstellung,

809885/0923

Pig. 6 ein Falschdrahtorgan, wie es in der "Vorrichtung nach Fig. 5 zurAnwendung kommen kann,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer weiteren Variante einer erfindungsgemässen Vorrichtung,

Fig. 8 der Grundriss der Vorrichtung der Fig. 7,

Fig. 9 ein Detail einer Ausführungsvariante eines Falschdrahtorgans in Seitenansicht,

Fig.10 den Grundriss der Vorrichtung nach Fig. 9,

Fig.11 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer weiteren Variante einer erfindungsgemässen Vorrichtung,

Fig.12 eine teilweise im Schnitt dargestellte Variante der Vorrichtung nach Fig. 11 und

Fig.13 zwei weitere Möglichkeiten, um erfinderische Merkmale zu realisieren.

Nach Fig. 1 führt eine rotierende Spindel 1 auch eine Auf- und Abwärtsbewegung durch. Der Pfeil f deutet dabei die

809885/0923

Rotationsbewegung, der Doppelpfeil η die Auf- und Abwärtsbewegung an.

Auf die Spindel 1 ist eine Hülse 2 aufgesteckt, auf welche die Vorgarnlunte 3 in. der Form von z.B. Parallelwindungen aufgewunden wird, welche bei den konventionellen Flyern üblich sind. Die erzeugte Vorgarnpackung der Vorgarnlunte nennt man üblicherweise Spule oder Bobine 4. Die Aufmachung ist so, dass sie der Ringspinnmaschine vorgelegt werden kann.

(weiter auf Seite 20)

809-885/0923

Die Vorgarnlunte 3 weist eine Drehung auf, durch welche sie eine minimale Reissfestigkeit erhält und verzugsfähig wird.

Ferner sind in Fig. 1 noch die Lieferwalzen 5,6 eines Lieferwerkes für Fasern dargestellt, eine koaxial zur Spindel 1 und über sie gelegte Fadenöse 7 und ein nur schematisch dargestelltes, um die Spindel koaxial kreisendes Falschdrahtorgan 8.

Die Lieferwalzen 5,6 können z.B. die letzten Walzen eines bekannten Streckwerkes (nicht gezeigt) sein, welches die Funktion des Lieferwerkes übernimmt. Es können jedoch auch andere Formen von Lieferwerken in Frage kommen. Wichtig ist nur, dass das Lieferwerk, eine Vorlage aus parallelen, im wesentlichen drehungslosen Fasern in der Form eines Faserbändchens 9 kontinuierlich liefern.

Die Herstellung der Vorgarnlunte 3 nach dem erfindungsgemässen Verfahren geschieht nun folgendermassen:

Das von den Lieferwalzen 5,6 kontinuierlich gelieferte Faserbändchen 9 wird durch Erteilung einer Drehung zusammengedreht, und das zusammengedrehte Faserbändchen 10 zuerst durch die Fadenöse 7 gezogen und bildet dann, in seiner

8ö9885/092"3

Bewegungsrichtung gesehen, einen frei rotierenden Ballon dadurch, dass es durch das um die Spindel 1 koaxial kreisende Falschdrahtorgan 8 gezogen wird. Die Art der Bildung eines freien Ballons 11 ist in der Praxis der Spinnerei bei der definitiven Ausspinnung auf der Ringspinnmaschine bekannt. (Unter dem Ausdruck "frei" soll die Tatsache verstanden werden, dass das zusammengedrehte Faserbändchen 10 auf seinem Weg zwischen der Fadenöse 7 und dem Falschdrahtorgan 8 radial nicht abgestützt wird).

Während jedoch dem Läufer einer konventionellen Ringspinnmaschine nur die Aufgabe zukommt, das Garn längs einer Kreisbahn zu führen, damit ein Ballon gebildet wird, fällt dem Falschdrahtorgan 8 im Unterschied hiezu die sehr wesentliche Aufgabe zu, dem aus dem Lieferwerk heraustretenden Faserbändchen 9 eine Falschdrehung zu erteilen. Diese überlagert sich der durch die Spindelrotation erzeugten Drehung, welche den Charakter einer permanenten Drehung aufweist. Dabei sorgt man dafür, dass die permanente Drehung und die Falschdrehung den gleichen Sinn aufweisen, was durch passende Wahl der Drehrichtung der Spindel 1 und des Falschdrahtorgans 8 erreicht wird.

Die Fig. 2a-c zeigen die Drehungsverhältnisse in vereinfachter schematischer Darstellung.

809885/0923

Daraus geht hervor, dass längs der Wegstrecke zwischen den Lieferwalzen 5,6 und dem Falschdrahtorgan 8 das zusammengedrehte Faserbändchen 9 durch Ueberlagerung der permanenten und der Falschdrehung eine höhere Drehung als die Vorgarnlunte 3 nach Verlassen des Falschdrahtorgans aufweist.

So zeigt Fig. 2a ein zusammengedrehtes Faserbändchen 10, bei welchem nur die permanente, durch die Rotation der Spindel 1 erzeugte Drehung vorhanden ist. In Fig. 2b ist der Fall der Falschdrehung dargestellt, in dem die Fasern nach Verlassen des Falschdrahtorgans 8 wieder drehungslos, also genau so geordnet sind, wie sie von den Lieferwalzen 5,6 geliefert werden.

In Fig. 2c wird die erfindungsgemässe Ueberlagerung der permanenten Drehung nach Fig. 2a und der Falschdrehung nach Fig. 2b, so wie sie in der Vorrichtung nach Fig. 1 erzeugt wird, dargestellt. Auf der Strecke zwischen den Lieferwalzen 5,6 und dem Falschdrahtorgan 8 sind somit zwei gleichsinnige Drehungen überlagert, und zwar gerade auf der Strecke, welche der Zone des freien Ballons entspricht. Zwischen dem Falschdrahtorgan 8 und der Spule 4 bleibt nur noch die permanente Drehung zurück.

809885/0923'

Durch passende Wahl der Grosse der Falschdrehung kann somit die Gesamtdrehung in der Ballonzone bestimmt werden.. Erfindungsgemäss wählt man die Falschdrehung, d.h. die Anzahl der durch das Falschdrahtorgan 8 pro Längeneinheit der Lunte erteilten Drehungen, so, dass folgende Beziehung erfüllt wird:

a-ClO

worin a das Verhältnis zwischen der Anzahl Drehung pro Längeneinheit der Lunte der permanenten Drehung und der jenigen der Falschdrehung ist.

Die Erfahrung hat weiter gezeigt, dass ein bevorzugtes Verhältnis a folgende Beziehung erfüllt:

a<c3

Die Wahl des Wertes des Verhältnisses a hängt von einer grossen Reihe von Bedingungen ab, wie z.B. Stapeldiagramm des Materials _t Faserlänge, Fasertyp,. Faserfeinheit, Struktur der Faseroberfläche usw. Man wählt jedoch a bzw. die Grosse der Falschdrehung, so, dass bei einer Reissprobe der der Ueberlagerung der zwei Drehungen unterworfenen Vorgarnlunte die Einzelfasern reissen, statt aus der Lunte auseinanderzu-

gleiten. Damit hat man die beste Gewähr, dass in der Zone des Ballons 11 keine Fehlverzüge in der Vorgarnlunte entstehen können.

Weiter ist nach einer Variante des erfindungsgemässen Verfahrens die Distanz 1 (Fig. 1 und Fig. 2c) zwischen dem Falschdrahtorgan 8, in welchem die Falschdrehung sich wieder auflöst, und dem Punkt P (Fig. 1 und Fig. 2), wo die Vorgarnlunte auf die Spule 4 aufgewunden wird kleiner, als die für ein freies Auseinandergleiten der nur noch die permanente Drehung aufweisenden Vorgarnlunte 3 unter Zugspannung massgebende Luntenlänge. Auch diese Distanz hängt u.a. von den vorher erwähnten Materialeigenschaften und von der Grosse der erteilten permanenten Drehung ab. Durch Einhalten der oben definierten Distanz 1 wird erreicht, dass die Vorgarnlunte 3 auch zwischen dem Falschdrahtorgan 8 und der Spule 4 keinen Fehlverzug erleidet.

Die Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei welcher das Falschdrahtorgan 8 durch den umkreisenden Ballon 11 um die Spindel 1 geschleppt wird. Diese Vorrichtung entspricht im Aufbau einer konventionellen Ring/Läufer-Kombination in einer Ringspinnmaschine, in der der Läufer durch ein auf beliebige Weise angetriebenes

809885/8923

Falschdrahtorgan 8 ersetzt wird, und somit dem Faserbändchen 9 eine -zusätzliche Falschdrehung erteilen kann. Das Falschdrahtorgan 8 sitzt auf einem tragenden Arm 12, auf welchem es eine Auf- und Abwärtsbewegung (durch nicht dargestellte Mittel gesteuert) für den Wicklungsaufbau der Spule 4 beschreibt. Der Arm 12 ist direkt auf der Spindel 1 frei drehbar gelagert, während die Spindel 1 mittels eines Riemens 13 in Rotation versetzt wird.

Diese Vorrichtung bietet den Vorteil der Einfachheit, da keine Steuerungsmassnahmen zwischen der Spule 4 und dem umkreisenden Falschdrahtorgan 8 nötig sind. Die noch die permanente Drehung aufweisende, zum Punkt P laufende, Vorgarnlunte 3 muss dabei eine solche Reissfestigkeit aufweisen, dass beim Anfahren das Falschdrahtorgan 8 samt Arm 12, unter Ueberwindung von Lager- und Luftwiderständen beschleunigt werden kann.

In der Variante der Fig. 4 ist hingegen der Arm 12, welcher ganz allgemein ein koaxial zur Spindelachse rotierender, tragender Körper sein kann, nicht mehr geschleppt, sondern mit einem zweiten Riemen 14 positiv aungetrieben.

809885/09-23

Um die zwischen Spindel und kreisendem Falschdrahtorgan 8 nötige bestimmte relative Winkelgeschwindigkeit zu gewährleisten, weist die Vorrichtung gemäss Fig. 4 ferner Antriebsmittel auf, welche hier z.B. die Form von einem die Antriebsriemenscheibe 15 des Riemens 13 und Antriebsriemenscheibe 16 des Riemens 14 verbindenden Getriebe 17 haben. Das Getriebe 17 kann z.B. ein stufenlos regulierbares Getriebe sein. Die Welle 18 der Riemenscheibe 15 treibt ein elektrischer Motor 19 an.

Das Falschdrahtorgan 8 soll der durchlaufenden Vorgarnlunte 3 eine Falschdrehung zu erteilen, deren Höhe gegenüber der permanenten Drehung einstellbar ist.

In den nun folgenden Beispielen sollen verschiedene Varianten des Aufbaues des Falschdrahtorgans 8 beschrieben werden.

In Fig. 5 besitzt der das Falschdrahtorgan 8 tragende Körper die Form eines Ringes 20, der seinerseits in einem im Raum nicht rotierenden Support 21 mittels eines Wälzlagers 22 koaxial zur Spindel 1 rotierbar gelagert ist. Der Support 21 weist eine zur Spindel 1 zylindrische koaxiale Innenfläche 23 auf. Das Falschdrahtorgan 8 ist im Ring 20 rotierbar gelagert und weist unten einen Rotationskörper

809885/0923

auf, der sich zur Uebernahme der Rotation durch Reibungsschluss auf der ringförmigen Fläche 23 des Supports 21 abwälzt. Eine gezwungene Abwälzung, z.B. mittels einer Verzahnung ist auch denkbar. Ein um den Ring 20 gelegter Riemen 25 sorgt dafür, dass der Ring 20 in Rotation versetzt werden kann. Mit nicht näher gezeigten Mitteln wird dafür gesorgt, dass zwischen der Rotationsgeschwindigkeit der Spindel 1 und derjenigen des Ringes 20 ein ganz bestimmtes Verhältnis während des ganzen Aufbaus der Spule 4 herrscht.

Der Support 21 sitzt auf einem Träger 26, welcher eine Auf- und Abwärtsbewegung (in Fig. 5 durch den Doppelpfeil η ingedeutet) , für die Aufwindung der Vorgarnlunte 3 auf der Oberfläche der Spule 4 ausführt.

Fig. 6 zeigt im Detail den Aufbau eines-Falschdrahtorgans 8, wie es in der Vorrichtung der Fig. 5 in Anwendung kommen kann.

Ein solches Falschdrahtorgan 8 besteht aus einem Rohr 27, welches mittels Wälzlagern 28 im Ring 20 z.B. der Fig. 5 rotierbar gelagert ist. Das Rohr 27 trägt an seinem unteren Ende drehfest den Rotationskörper 24. Dieser dient als Reibrad und wird bevorzugt aus einem Material mit hohem Reibungs-

koeffizienten, z.B. Gummi, hergestellt. Eine Feder 29 im Innern des Rohres 27 drückt die Vorgarnlunte 3 an dessen innere Wand und zwingt sie deshalb, der Rotation des Rohres 27 um seine Achse mitzufolgen, wodurch der Vorgarnlunte 3 die erfindungsgemässe Falschdrehung erteilt wird. Das Falschdrahtorgan nach Fig. 6 hat sich jedoch als einfache und zuverlässige Konstruktion bewährt; an dessen Stelle kann jedoch jedes anderen taugliche Falschdrahtorgan treten.

In der Variante gemäss Fig. 7 und 8 trägt der Ring 20 eine fixe Achse 30, welche parallel zur Spindel verläuft. Da der Ring 20 rotiert, beschreibt die Achse 30 ebenfalls eine Kreisbewegung um die Spindel. Auf der Achse 30 ist ein doppelärmiger Hebel 31 schwenkbar gelagert. Ein Arm 32 des Hebels 31 trägt an seinem freien Ende das rotierbar gelagerte Falschdrahtorgan 8. Am freien Ende des zweiten Armes 33 sitzt eine Masse 34, durch deren Fliehkraft der Hebel 31 mittels einer, auf ihm ebenfalls rotierbar gelagerten, rotierenden Rolle 35 zur Auflage an die Oberfläche der Spule 4 gezwungen wird. Durch die relative Drehbewegung der Spule 4 gegenüber dem Ring 20 (eine Bewegung welche nötig ist, um die Vorgarnlunte 3 auf die Oberfläche der Spule 4 aufzuwinden) wird somit die Rolle 35 reibungsschlüssig in Rotation versetzt.

809885/0923

Die Rolle 35 und das Falschdrahtorgan 8 sind weiter auf dem Hebelarm 32 so nahe aneinander gelagert, dass sie mit ihren zylindrischen Oberflächen in gegenseitigem Berührungskontakt stehen, wobei zu diesem Zweck das Falschdrahtorgan 8 einen oder mehrere Gummiringe 36 aufweisen kann, welche den reibungsschlüssigen Kontakt sichern. Bei ihrer Rotation um die eigene Achse treibt somit die Rolle 35 auch das Falschdrahtorgan 8 an. Die Anzahl der dem zusammengedrehten Faserbändchen 10 erteilten Falschdrehungen pro Längeneinheit kann durch die Wahl derDurchmesser der Rolle 35 und der Gummiringe 36 passend gewählt werden.

Die Vorrichtung nach den Fig. 7 und 8 weist den Vorteil auf, dass die Distanz zwischen dem Punkt, in welchem die Falschdrehung eliminiert wird, d.h. dem Klemmpunkt der Klemmenfeder 29 des Falschdrahtorgans 8, und dem Punkt, wo die Vorgarnlunte 3 auf die Spule 4 aufgewunden wird, (praktisch übereinstimmend mit der Berührungslinie der Rolle 35 mit der Spule 4) sehr klein gehalten werden kann. Diese Vorrichtung ist somit für die Verarbeitung von kurzstapeligem Fasermaterial und für Vorgarnlunten 3, welche eine schwache permanente Drehung aufweisen sollen, besonders gut geeignet.

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine weitere Ausführungsvariante eines Falschdrahtorganes 8, bei welcher das Rohr 27 aero-

809885/0923

dynamisch in Rotation versetzt wird.

Zu diesem Zweck trägt das Rohr 27 an seiner oberen Partie ein Luftrad 37 mit einer Anzahl Schaufeln 38. Bei der Rotation des hier als tragender Körper dienenden Ringes 39 entstehen Luftkräfte, welche auf das Luftrad 28 wirken und es in Drehung versetzen. Die Beaufschlagung der Schaufel 3Ö durch die Luftströmung kann durch Anbringen eines passend dimensionierten Leitkörpers 40 auf dem Ring 39 vor dem Laufrad - in Bewegungsrichtung gesehen - bestimmt werden. Durch diese Lösung erübrigt sich jeder separate Antrieb des Falschdrahtorganes 8, und insbesondere die Verwendung eines reibungsschlüssigen Antriebes.

In Fig. 11 ist eine weitere Variante der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt, welche ebenfalls, den Vorteil der kleinen Distanz zwischen dem Punkt der Auflösung der Falschdrehung und dem Aufwindepunkt der Spule anbietet. Im Unterschied zur Vorrichtung der Fig. 7 und 8 ist jedoch bei dieser Vorrichtung die Achse r des Rohres 41 in einer zur Spindel im wesentlichen senkrechten Ebene liegend. Da die Spindel senkrecht im Raum steht, beschreibt das Rohr 47 eine horizontale Ebene. Der Support 21 trägt über Wälzlager 22 einen inneren Ring 42, der mittels eines Riemens 4 3 in

809885/0923

Rotation versetzt wird. An einem Punkt seines Umfanges befindet sich eine senkrechte Achse 44, in welcher ein U-förmiger Support 45 schwenkbar gelagert ist. In den beiden Schenkeln 46 und 47 ist das Rohr 41 mit je einem Wälzlager drehbar gelagert, welches an seinem von der Hülse 2 entferntesten Ende einen Rotationskörper 48 trägt, der sich während der Drehung des Ringes 42 und des mit ihm verbundenen Supportes 45 auf der stillstehenden waagrechten Oberfläche 49 des Supports 21 abwälzt. Das Rohr 41 wird mit seinem zugespitzten Ende 41', mit nicht gezeigten Mitteln, gegen die Oberfläche der sich im Aufbau befindlichen Spule gedrückt, was dank seiner Schwenkbarkeit um die Achse 44 trotz grosser werdendem Spulendurchmesser immer möglich ist. Der Rotationskörper 48 führt dabei zeitweise keine reine Abwälzbewegung aus, sondern seine Bewegung ergibt auch eine radiale Gleitkomponente. Die in Fig. 11 dargestelllte Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Vorrichtung weist gegenüber der Variante der Fig. 7 und 8 den Vorteil auf, dass sie eine in vertikaler Richtung gedrängte Bauweise gestattet.

Um die auftretende radiale Gleitkomponente der Bewegung des Rotationskörpers 48 zu eliminieren, kann gemäss Fig. 12 zwischen dem Rotationskörper 51 und dem Rohr 50 ein Winkel-

80 9 885/0923

getriebe 52 vorgesehen ist,so dass der Rotationskörper 51 um eine senkrechte Achse ρ rotieren kann. Da er direkt im Ring 42 rotierbar gelagert ist, kann er eine reine Abwälzbewegung auf die zylindrische Innenfläche 53 des Supportes 21 durchführen. Auch in dieser Ausführungsvariante sind, wie in der Vorrichtung der Fig. 11, die nötigen Elemente vorhanden (allerdings in Fig. 11 nicht gezeigt), um das zugespitzte Ende 54 des Rohres 50 immer gegen die Oberfläche der Spule 4 anzudrücken.

In der Variante gemäss Fig. 13 ist die Möglichkeit vorgesehen, das Verhältnis zwischen der Liefergeschwindigkeit der Vorlage und/oder der Rotationsgeschwindigkeit der Spule zu regulieren. Diese Regulierung dient zur Erhaltung optimaler Arbeitsbedingungen, welche entweder in der Konstanthaltung der Spannung der Vorgarnlunte und/oder in der Kontrolle der geometrischen Form, z.B. des maximalen Durchmessers, des Ballon liegen können.

Für den ersten geschilderten Fall wird die Spannung der Vorgarnlunte zwischen der Lieferwalze 5,6 und der Fadenöse 7, d.h. in einer Strecke, wo das zusammengedrehte Faserbändchen 10 noch der Falschdrehung unterworfen ist, mittels

809885/0923

eines Spannungsmessers 55 bestimmt. Solche Spannungsmesser sind aus der Praxis der Spinnerei bekannt. Sie liefern ein elektrisches Signal, welches mittels einer Leitung 56 einem Komparator 57 zugeführt wird, wo der gemessene Wert mit einem Sollwert der Spannung verglichen wird. Je nach Abweichung wird dann der Antrieb 58 der Lieferwalzen 5,6 mittels der Leitung 58' und/oder mittels der elektrischen Leitung 59' der Antrieb 59 der Spindel 1, bzw. die Rotationsgeschwindigkeit der Spule 4, reguliert, dass die vom Spannungsmesser 55 gemessene Spannung konstant bleibt.

In ähnlicher Weise kann statt der Spannung der Vorgarnlunte auch die Form des frei vorliegenden Ballons 11, welche immer von der Spannung in der Vorgarnlunte abhängig ist, bestimmt und für die obengenannte Regulierung benützt werden. Zu diesem Zweck dient z.B. der die äussere Kontur des Ballons 11 längs eines bestimmten Durchmessers d (Fig. 13) berührungslos abtastende Fühler, z.B. eine Fotozelle, welcher aus einem Lichtsender 60 und einem Lichtempfänger besteht. Der vom Lichtsender 60 gesandte Lichtstrahl 62 wird von der Oberfläche des Ballons 11 reflektiert und trifft auf den Empfänger 61. Jede Aenderung des Durchmessers d wird somit sofort registriert und als elektrisches Signal über die elektrische Leitung 63 dem Komparator 57 zugeführt. Der

809885/0923

Komparator 57 sorgbdann, in der gleichen Weise wie oben beschrieben, für eine Regulierung der Liefergeschviindigkeit der Vorlage über den Antrieb 5S der Lieferwalzen 5₅6 und/oder der Rotationsgeschwindigkeit der Spule 4- über den Antrieb 59 der Spindel 1.

809885/0923

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer aus Stapelfasern bestehenden, eine Drehung aufweisenden, verzugsfähigen Vorgarnlunte, welche unter Drehungserteilung auf eine rotierende Packung aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet , daß ein aus parallelen, im wesentlichen drebungslosen Fasern bestehendes Faserbändchen, kontinuierlich angeliefert wird, daß unter Bildung eines frei rotierenden Luntenballons durch
Ueberlagerung zweier gleichsinniger, aus einer permanenten und einer Falschdrehung bestehender Drehungen, eine erhöhte Drehung an das Faserbändchen erteilt wird,

Ö09885/0923

MANlTZ ■ F.NSTERWALC, .NgJ^gH^-g-OM^ *« JJ, ^«.i»

ORIGINAL INSPECTED

und daß die Falschdrehung der Vorgarnlunte kurz vor dem Aufwickeln derselben auf die rotierende Packung aufgelöst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass das Verhältnis a zwischen der Anzahl Drehungen pro Längeneinheit der Lunte der permanenten Drehung und derjenigen der Falschdrehung folgende Beziehung erfüllt:

0,5 <Ta

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass das Verhältnis a folgende Be ziehung erfüllt:

1 -Ca

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Palschdrehung so hoch gewählt wird, dass "bei einer Reissprobe der der Ueberlagerung der zwei Drehungen unterworfenen Vorgarnlunte die Einzelfasern reissen, statt auseinanderzugleiten,

5· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass zwischen

309885/0923

dem Punkt, in welchem die Falschdrehung aufgelöst wird und dem Punkt, wo die Vorgarnlunte auf die Packung aufgewunden wird, eine Distanz vorliegt, welche kleiner als die für ein freies Auseinandergleiten unter Zugspannung der noch die permanente Drehung aufweisenden Vorgarnlunte massgebende Luntenlänge ist.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die Spannung der Vorgarnlunte im Ballon ermittelt wird und ihr Wert für die Regulierung der Liefergeschwindigkeit der Vorlage und/oder der Eotationsgeschwindigkeit der Packung verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass ein Durchmesser der äusseren Kontur des Ballons durch Regulierung der Liefergeschwindigkeit der Vorlage und/oder der Rotationsgeschwindigkeit der Packung konstant gehalten wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem parallele im wesentlichen drehungslose Fasern in der Form eines Faserbändchens kontinuierlich liefernden Lieferwerk und einer die Packung der Vorgarnlunte tragenden, rotierenden Spindel, dadurch gekennzeichnet , dass zwischen dem

809Ö8S/0923

die Fasern liefernden Organ und der Spindel die Vorgarnlunte einen um die Spindel frei rotierenden Ballon bildet und dass im Bereich dieses Ballons ein mit ihm um die Spindel rotierendes, von der "Vorgarnlunte durchlaufenes, angetriebenes Falschdrahtorgan vorhanden ist, welches der Vorgarnlunte eine Falschdrehung erteilt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , dass das Falschdrahtorgan von einem koaxial mit der Spindelachse frei rotierenden, tragenden Körper getragen wird, der über die von der rotierenden Packung nachgeschleppte, durch das Falschdrahtorgan durchlaufende Vorgarnlunte in Rotation versetzt wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , dass das Falschdrahtorgan von einem koaxial mit der Spindelachse rotierenden, tragenden Körper getragen wird, der mittels eigenem Antriebsmittel in Rotation versetzt wird, und dass Antriebsmittel vorhanden sind, um die Rotationsdrehzahl der Spindel und diejenige des Körpers in einem bestimmten Verhältnis zu halten.

11. Vorrichtung nach Anspruch_9 oder 10^.dadurch gekennzeichnet , dass der Körper einen in einem im Raum nicht rotierenden Support rotierbar gelagerten Ring enthält.

809885/0923

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , dass der Support koaxial zur Spindel eine ringförmige Fläche aufweist, und dass das Falschdrahtorgan zu seinem Antrieb einen sich auf dieser Fläche abwälzenden Rotationskörper besitzt.

13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch g e k e η η zeich net, dass die Abwälzung des Rotationskörpers durch ReibungsSchluss geschieht.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet , dass das Falschdrahtorgan ein rotierendes, mit einer Drehungsuebertragungsvorrichtung für die Vorgarnlunte ausgerüstetes, Rohr enthält, durch dessen Bohrung die Vorgarnlunte geführt wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , dass die Achse des Rohres in einer, mit der Spindel im wesentlichen einen senkrechten Winkel bildenden Ebene liegt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , dass auf dem Ring ein um eine zu der Spindel parallel liegende Achse schwenkbarer, doppelarmiger Hebel gelagert ist, dessen einer Arm das Falschdrahtorgan trägt, während der andere Arm eine Masse trägt, die den

809885/0923

Hebel, bei seiner Rotation um die Spindel mit seinem das Falschdrahtorgan tragenden Arm durch die Fliehkraft an die Packung der Vorgarnlunte drückt.

17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 14 und 16, dadurch gekennzeichnet , dass die Achse des Rohres im wesentlichen parallel zur Spindelachse liegt, und dass die Drehung des Rohres um seine Achse durch Abwälzung eines mit dem Rohr in Mitnahmeverbindung stehenden Abwälzkörpers auf die Oberfläche der Packung der Vorgarnlunte erzeugt wird.

18. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet , dass das Falschdrahtorgan ein Luftrad enthält, und dass seine Rotation gegenüber dem tragenden Körper durch die auf das Luftrad wirkenden, von der Rotation des tragenden Körpers um die mit der Spindelachse koaxiale Achse herrührenden Luftkräfte erzeugt wird.

19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 15, dadurch gekennzeichnet , dass die ringförmige Fläche eine zylindrische Fläche ist, und dass zwischen dem sich auf die zylindrische Fläche abwälzenden Rotationskörper und dem Rohr ein Winkeltrieb so vorgesehen ist, dass die Rotationsachse des Rotationskörpers im wesentlichen parallel

809885/0923

zur Spindelachse liegt und um diese längs einer Kreisbahn umläuft.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 Ms 19, dadurch gekennzeichnet , dass ein Spannungsmesser für die Bestimmung der Spannung der Vorgarnlunte im Ballon und Mittel, um die Liefergeschwindigkeit der Vorlage und/oder der Rotationsgeschwindigkeit der Packung zu regulieren, vorhanden sind, und diese so mit dem Spannungsmesser in einer Wirkbeziehung stehen, dass bei einem Abfall der Vorgarnluntenspannung die Liefergeschwindigkeit der Vorlage reduziert und/oder die Rotationsgeschwindigkeit der Packung erhöht wird, während bei einem Anstieg der Vorgarnluntenspannung die umgekehrte Beeinflussung der genannten Grossen erfolgt.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass ein Fühler für die Bestimmung eines Durchmessers der äusseren Kontur des Ballons, und Mittel, um die Liefergeschwindigkeit der Vorlage und/oder Rotationsgeschwindigkeit der Packung zu regulieren, vorhanden sind, und diese so mit dem Fühler in einer Wirkbeziehung stehen, dass bei einer Vergrösserung des Durchmessers der äusseren Kontur des Ballons die Liefergeschwindigkeit der Vorlage reduziert und/oder die Rotationsgeschwindigkeit der

809885/0923

Packung erhöhl? wird, während "bei einer Verkleinerung des Durchmessers der äusseren Kontur des Ballons die umgekehrte Beeinflussung der genannten Grossen erfolgt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet , dass der Fühler die äussere Kontur des Ballons "berührungslos abtastet.

2J. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch g e k e η η ζ e i ch η e t , dass der Fühler eine Fotozelle enthält, deren Lichtstrahl von der durch die rotierende Vorgarnlunte beschriebenen Ballonoberfläche reflektiert wird.

809885/0923