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Vorrichtung zum Herstellen eines Garnes
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Herstellen eines
Garnes mit zwei eng nebeneinanderliegenden, gleichsinnig rotierenden Saugtrommeln,
deren Saugzonen eine das Garn in den Zwickelbereich zwischen den Trommeln ziehende
Saugströmung erzeugen.
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Durch die das Garn in den Zwickelbereich zwischen den Saugtrommeln
ziehende Saugströmung wird bei derartigen Vorrichtungen das Garn gleichzeitig an
beide Trommeloberflächen angedrückt, wodurch in vorteilhafter Weise über die in
diesem Bereich gegensinnig bewegten Oberflächen auf das Garn eine Mitnahmekraft
ausgeübt wird, die ein entsprechendes Eindrehen des Garnes bewirkt. Es können daher
Garne sowohl durch ein Zusammendrehen von in den Zwickelbereich zwischen den Saugtrommeln
eingebrachten Fasern als auch durch ein Ummanteln einer durch den Zwickelbereich
verlaufenden Faserlunte mit Hüllfasern erzeugt werden. Unabhängig von der Herstellungsart
spielt jedoch die Lage des Garnes innerhalb des Zwickelbereichs zwischen den Saugtrommeln
für die Garnqualität eine entscheidende Rolle, weil bei einer Garnlage im Bereich
einer vergleichsweise großen Zwickelöffnung der Reibungsschluß zwischen dem Garn
und den Trommeloberflächen und damit das auf das Garn wirkende Eindrehmoment gering
ist, während bei einem zu tiefen Eindringen des Garns öl den sich verjüngenden Spalt
zwischen den Saugtrommeln sich ein hoher Abzugswiderstand für das Garn in Achsrichtung
ergibt,
was zu Dick- und Dünnstellen des Garnes führen kann. Sich
ändernde Reibungsverhältnisse machen sich nämlich in diesem Fall wesentlich stärker
bemerkbar, so daß insbesondere bei einer Ummantelung einer Garnseele die äußeren
Hüllfasern nicht gleichmäßig in axialer Richtung mitgenommen werden können und sich
auf andere Hüllfasern aufschieben. Dazu kommt noch, daß das Zuführen der Fasern
in diesen engen Zwickelbereich Schwierigkeiten bereitet.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß eine stabile Garnbildungslinie
innerhalb des Zwickelbereiches zwischen den beiden Saugtrommeln gewährleistet werden
kann, ohne befürchten zu müssen, daß das Garn zu tief in den Zwickelbereich eindringen
kann.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die in einer
Querschnittsebene liegenden Tangenten an die Umfangskreise der Trommeln in den beiden
Berührungspunkten zwischen dem Garn und den Trommeln miteinander einen Winkel von
80 bis 160 einschließen.
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Die Begrenzung des offnungswinkels des sich verjüngenden Spaltes
zwischen den beiden Saugtrommeln im Bereich der Garnbildungslinie nach unten stellt
zunächst einmal sicher, daß die in den Zwickelbereich eingebrachten Fasern ohne
Schwierigkeiten in den Bereich der Garnbildungszone gelangen können, weil der Öffnungswinkel
und damit die Spaltweite entsprechend groß ist. Darüber hinaus werden aber auch
die in radialer Richtung zwischen dem Garn und den Saugtrommeln wirksamen Kräfte
bei vorgegebener Einziehkraft des Garnes in den Zwickelbereich begrenzt. Das Verhältnis
der das Garn in den Zwickel zwischen den Saugtrommeln einziehenden Kraft zu den
zwischen den Trommeln und dem Garn wirksamen Radialkräften wird nämlich durch den
Offnungswinkel des Spaltes zwischen den
Trommeln im Berhrungsbereich
von Garn und Trommeln bestimmt, was bei der Vorgabe eines Mindestwinkels zu der
Beschränkung der in radialer Richtung auf das Garn einwirkenden Kräfte führt. Die
auftretenden Kräfteverhältnisse entsprechen im wesentlichen den Verhältnissen bei
einem Keil. Berücksichtigt man den Verformungswiderstand des Garnes hinsichtlich
seines Querschnittes, so wird auf Grund der Beschränkung der auf das Garn einwirkenden
Radialkräfte eine Ouerschnittsverformung vermieden. Dies hat unmittelbar zur Folge,
daß das Garn nicht weiter in den Zwickelspalt eindringen kann. Die Garnbildungslinie
ist somit im gewünschten Sinne stabilisiert. Im Hinblick auf die in der Praxis gegebenen
Verhältnisse hat sich herausgestellt, daß mit einem Mindestwinkel von 8° zwischen
den Tangenten in den beiden Berührungspunkten zwischen dem Garn und den Trommeln
im Bereich einer Querschnittsebene einerseits eine gute Faserzuführung gewährleistet
und anderseits ein tieferes Eindringen des Garnes in den Zwickelbereich vermieden
werden kann.
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Auf Grund der Gefahr einer Verformung des Garnes bezüglich seines
Querschnitts sollen zwar die in radialer Richtung auf das Garn einwirkenden Kräfte
begrenzt werden, doch muß anderseits wegen des erwünschten Reibungsschlosses zwischen
dem Garn und den Trommcloberflächen für entsprechend hohe Andrückkräfte für das
Garn an den Trommeloberflächen gesorgt werden, was den Öffnungswinkel des sich verjüngenden
Spaltes zwischen den Trommeln im Bereich der Garnbildungszone wiederum nach oben
begrenzt, wobei als obere Grenze ein Winkel von 160 angegeben werden kann. Besonders
günstige Verhältnisse für den Winkel werden erreicht, wenn der Trommeldurchmesser
dem 100-bis
200-fachen Garndurchmesser entspricht. Unter Berücksichtigung
des notwendigen, wenn auch kleinen Abstandes zwischen den beiden Saugtrommeln kann
bei einem Durchmesserverhältnis in diesem Bereich in konstruktiv einfach lösbarer
Weise ein Winkel zwischen den Tangenten in den Berührungspunkten zwischen Garn und
Trommeln von etwa 100 erreicht werden, welcher Winkel in der Praxis optimale Bedingungen
gewährleistet.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
vereinfacht dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum
Herstellen eines Garnes im Querschnitt und Fig. 2 die sich bezüglich einer Querschnittsebene
im Bereich der Garnbildungszone ergebenden geometrischen Verhältnisse in einem größeren
Maßstab.
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Wie der Fig. 1 entnommen werden kann, besteht eine Vorrichtung zum
Herstellen eines Garnes nach der Erfindung aus zwei eng nebeneinanderliegenden,
gleichsinnig rotierenden Saugtrommeln 1, die Jeweils einen Saugeinsatz 2 aufweisen.
Diese Saugeinsätze 2 bilden Saugzonen 3, die eine das Garn 4 in den Zwickelbereich
5 zwischen den beiden Saugtrommeln 1 ziehende Saugströmung erzeugen, so daß das
Garn 4 gleichzeitig an beide Trommeloberflächen angedrückt wird. Der dadurch bedingte
Reibungsschluß zwischen dem Garn 4 und den Saugtrommeln 1 bewirkt ein Eindrehen
des Garnes, da Ja die Oberflächen der Trommeln im Zwickelbereich 5 gegensinnig bewegt
werden. Das Garn 4,das entweder durch ein Zusammendrehen von über einen Führungskanal
6 in den Zwickelbereich 5 eingebrachten Fasern oder durch ein Ummanteln einer durch
den Zwickelbereich 5 geführten Faserlunte
mit HULlfasern aus dem
Führungskanal 6 ereugt wird, wird aus dem Zwickelbereich 5 über ein naohgcordnetes
Walzenpaar 7 abgezogen und in üblicher, nicht dargestellter Weise aufgespult.
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Um die Garnbildungslinie innerhalb des Zwickelbereiches 5 festlegen
zu können und ein Eindringen des Garnes 4 in den engsten Bereich zwischen den Trommeln
1 zu verhindern, werden die geometrischen Abmessungen der Saugtrommeln 1 und des
Garnes 4 entsprechend Fig. 2 so aufeinander abgestimmt, daß die in einer Querschnittsebene
liegenden Tangenten 8 an die Umfangskreise 9 der Trommeln 1 in den beiden Berührungspunkten
10 zwischen dem Garn 4 und den Trommeln miteinander einen Winkel oc einschließen,
der mindestens 80 beträgt. Damit wird erreicht, daß die auf das Garn 4 durch das
Einziehen des Garnes 4 in den Zwickelbereich 5 wirkenden Reaktionskräfte 11, die
vom Winkel d zwischen den Tangenten 8 abhängen, beschränkt bleiben, was unmittelbar
eine Beschränkung der möglichen Verformung des Garnes 4 hinsichtlich seines Querschnittes
zur Folge hat. Damit ist aber auch die Gefahr eines zu tiefen Eindringens des Garnes
4 in den Zwickelbereich 5 zwischen den Saugtrommeln 1 gebannt. Um einen Mindestwinkel
d von 8° in konstruktiv einfacher Weise sicherstellen zu können, müssen unter Berücksichtigung
des erforderlichen Abstandes zwischen den beiden Trommeln 1 die Durchmesser des
Garnes und der Trommeln in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Entspricht
der Durchmesser der Trommeln dem 100- bis 200-fachen Garndurchmesser so werden bei
einer ausreichenden Größe der Trommeln 1 die angegebenen Bedingungen erfüllt.