DE69120519T2

DE69120519T2 - Verfahren zum kontinuierlichen Spinne von Stapelfasern und Vorrichtung zur Durchführ des Verfahrens

Info

Publication number: DE69120519T2
Application number: DE1991620519
Authority: DE
Inventors: Stanislav Dipl Ing Didek; Vaclav Maixner; Alois Dipl Ing Stejskal
Original assignee: Vyzkumny Ustav Bavlnarsky AS
Current assignee: Vyzkumny Ustav Bavlnarsky AS
Priority date: 1991-01-24
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1996-12-05
Anticipated expiration: 2011-12-28
Also published as: EP0496114A3; CZ15091A3; EP0496114A2; CZ278771B6; EP0496114B1; DE69120519D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Garn durch kontinuierliches Spinnen von einem Faserband und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche 1 bzw. 3.
Ringspinnen ist als fortschrittlichste Technologie zum kontinuierlichen Spinnen von Stapelfasern bekannt. Ein Nachteil dieses Systems ist jedoch die physikalische Begrenzung der Spindeldrehzahl, oberhalb derer das Verfahren nicht durchgeführt werden kann. Diese Begrenzung liegt im Bereich von 25 000 Umdrehungen pro Minute. Dies folgt aus der Tatsache, daß mit zunehmender Drehzahl der Spindeln ebenfalls das tatsächliche Risiko eines Garnbruchs durch den Effekt der Zentrifugalkräfte ansteigt. Auch der Läufer ist den Effekten einer Zentrifugalkraft ausgesetzt und daher führt die Zunahme der Spindelumdrehung zu weiteren unerwünschten Effekten. So wird beispielsweise der Läufer bei hohen Drehzahlen vom Ring weggezogen und der Spinnvorgang wird folglich unterbrochen. Wenn die auf den Läufer wirkende Zentrifugalkraft zunimmt, führt dies zu einem raschen Verschleiß des Läufers und ebenso des Rings in den Kontaktbereichen.
Die Praxis zur Steigerung der Produktivität von Ringspinnsystemen hat sich auf die folgenden wesentlichen Probleme konzentriert: Der Gamballon wurde begrenzt. Durch eine zweckmäßige Konstruktion der Form des Läufers wurde versucht, sein Wegreißen vom Ring und gleichzeitig seinen Verschleiß zu begrenzen, selbst wenn dieses Problem besonders durch die Herstellungstechnologie und durch die Materialzusammensetzung gelöst wird. Trotzdem stellt die Grenze von 25 000 Spindelumdrehungen pro Minute eine absolute Obergrenze dar, die eine Ausnahme darstellt und auflange Sicht praktisch nicht erreichbar ist.
Die Struktur des Ringgarns ist jedoch in ihrem Gebrauchswert derart bedeutend, daß es nicht vollständig durch produktivere Technologien, d.h. durch Rotorspinnen, ersetzt werden konnte. Daher wurden unterschiedliche Lösungen vorgeschlagen, um die genannten technischen und technologischen Begrenzungen der Garnbildungsgeschwindigkeit zu lösen und zu überwinden.
Gemäß der DE 3 140 422 A1, die den Oberbegriff der Ansprüche 1 und 3 bildet, ist beispielsweise ein gelenkig bezüglich des Maschinenrahmens angeordneter Ring angetrieben. Gleichzeitig ist ein an zwei Halterippen vorgesehener ringformiger Ballonbegrenzer mit dem umlaufenden Ring verbunden. Die Drehbewegung des Rings erfolgt in einem Bereich, in der die Winkelgeschwindigkeit des Rings geringer als die Winkelgeschwindigkeit der Spindel ist. Diese Lösung bietet gegenüber der klassischen Ringspinnmaschine den Vorteil, daß sie eine Verringerung der Relativgeschwindigkeit von Läufer und Ring ermöglicht, wodurch ein Anstieg der Betriebsdauer des Rings und des Läufers erreicht wird. Der Effekt des sich bewegenden Begrenzers ist günstiger für die Oberflächenstruktur des Garns. Wie bereits erläutert, besteht der Nachteil dieser Lösung jedoch darin, daß sie nur eine beschränkte Produktivitätssteigerung des Ringspinnvorgangs ermöglicht, da das Garn die aufgebrachte Belastung insbesondere in dem Bereich stromab des Ballonbegrenzers in der partiellen Ballonbildung nicht aushält. Ein weiterer technischer Nachteil ergibt sich durch die den Begrenzer tragenden Rippen, die durch ihre Lüftung während der Drehung Schwingungen des Teilgamballons verursachen, was zu einem Stabilitätsverlust in dem Spinnprozeß führt.
Dieser Nachteil tritt bei der in der DE-PS1 053 365 vorgeschlagenen Lösung nicht auf, bei welcher der Gambegrenzer durch eine Oberfläche eines Glockenhohlraums gebildet wird. Die Vorrichtung ist derart angeordnet, daß an einer in dem Gehäuse eines Elektromotors angeordneten stationären Achse die genannte Glocke drehbar in Lagern angeordnet ist und daß an dem Boden der Glocke die Gamführung angeordnet ist. Die Gamführung wird durch einen bezüglich der Drehachse der Glocke geneigten Kanal gebildet. An der Kante der Glokke ist ein Ring angeordnet, der mit einem Läufer versehen ist.
Das in die Glocke ein geführte Garn wird durch eine Zentrifugalkraft an die Oberfläche des Glockenhohlraums angepreßt und weiter durch den Läufer geführt, bevor es auf die auf der Drehspindel angeordnete Spule aufgewickelt wird. Die Glocke dreht sich mit einer geringeren Drehzahl als die Spule, während die Reibung zwischen dem Läufer und dem Ring eine Axialspannung des Garns für die Wicklung aufbaut. Diese Vorrichtung ist dazu geeignet, das Garn zum Stillstand zu bringen und den Gamballon perfekt zu begrenzen, weist jedoch einen unvermeidlichen technischen Nachteil auf. Um die Bildung der Gamwicklung zu ermöglichen, muß das Garn mit dem Läufer notwendigerweise die Spindel mit einer der Frequenz des Garns entsprechenden Frequenz umkreisen, reduziert um die Anzahl der Wicklungen des Garns. Da jedoch die durch den schrägen Kanal gebildete Gamführung die relative Kreisbewegung des Läufers um den Ring nicht mit einem größeren Mittelwinkel als etwa eine Hälfte des Ringumfangs ermöglicht, muß die gesamte Glocke in Abhängigkeit von der Anzahl der Windungen in entsprechender Weise kreisen, wobei der Ring mit dem Läufer Teile dieser Glocke sind.
Obwohl mit der Vorrichtung gemäß der DE-PS 1 053 365 dieses Problem dadurch gelöst werden soll, daß die vorteilhafte Differenz der Umdrehungen von Spindel und Glocke durch Elektromotoren mit Positionsschaltung erreicht wird, indem der Elektromotor der Glocke einen größeren Schlupf als der Elektromotor der Spindel aufweist, ist das Problem zum Erhalt eines schnellen Zustands der Differenz sehr viel komplizierter, da die Mittel zur Lösung entweder bislang unbekannt oder zu kompliziert und technisch wenig verläßlich sind. Zweifellos könnte die vorgeschlagene Lösung sicherlich nicht ohne ein perfektes Anzeigesystem arbeiten, dessen Sensoren entsprechend dem momentanen Zustand der Garnspule, d.h. dem Durchmesser der Gamwicklung auf der Spindel, den erforderlichen Frequenzunterschied innerhalb der Genauigkeitsgrenzen erfassen konnen müssen, was im folgenden durch eine Relativbewegung des Läufers in dem vorgegebenen Bewegungsbereich kompensiert werden könnte. Der wesentlichste Nachteil dieses Systems ist von technischer Natur. Die im Stand der Technik verfügbaren technischen Mittel können nicht mit ausreichender Genauigkeit auf wirtschaftliche Weise die gesteuerte Drehung der Glocke in einem Drehzahlbereich sicherstellen, der höher ist als der bestehende Höchstwert des Ringspinnens. Die Fixierung des Garns wird nur durch die letzte Drehung erreicht und im Fall einer wesentlichen Steigerung der Spindeldrehzahl hält dies nicht den Axialkräften stand, so daß der Prozeß instabil, wenn nicht sogar unmöglich, wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Garns mit den Eigenschaften eines Ringgarns zu schaffen, das eine wesentlich schnellere Herstellung des Garns ermöglicht, als dies mit dem bestehenden Ringspinnverfahren auf höchster Ebene möglich ist, und ferner eine einfache Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen.
Ziel der Erfindung ist die Einführung eines derartigen Zustands im Spinnprozeß, bei dem das geformte Garn bei der Gambildung in dem Teil des Prozesses nach dem Strecken der Garnzufuhr in ein gestrecktes Vorgarn mit einer Gamfeinheit und vor der Aufwicklung des fertiggestellten Garns auf eine Spule eine größere Anzahl von Garndrehungen aufweisen würde als das fertiggestellte Garn auf der Aufwickelspule.
Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Garn vor, das die Merkmale des Anspruchs 1 umfaßt.
Es ist vorteilhaft, daß das Garn zur Führung an der Arbeitsfläche für eine Bewegung mit dieser und entlang dieser mechanisch zumindest an der Kante der Arbeitsfläche durch einen Führungsboden gesteuert wird, der auf einer Kreisbahn entlang des Umfangs der Arbeitsfläche zur unabhängigen Bewegung durch den Effekt der Tragkräfte des Drehträgers der Arbeitsfläche und der Zugkräfte in dem aufgewickelten Garn vorgesehen ist.
Die Erfindung schlägt ferner eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 3 vor.
Ein wesentliches Merkmal der beanspruchten Vorrichtung besteht in der Tatsache, daß zwischen dem Antrieb des Trägers der Arbeitsfläche und dem Antrieb der Spindel eine mechanische Kupplung vorgesehen ist.
Es ist ferner wesentlich, daß zwischen dem Einzel-Elektroantrieb des Trägers der Arbeitsfläche und dem Einzel-Elektroantrieb der Spindel eine elektronische Kupplung vorgesehen ist.
Ein bevorzugtes Merkmal besteht darin, daß stromaufwärts der Arbeitsfläche eine koaxiale Führungsöse an demselben Träger angeordnet ist.
Es ist ferner vorteilhaft, daß sich die Arbeitsfläche von dem zur Führungsöse gerichteten Teil weg von der Achse erstreckt, bis sie zur azylindrischen Form gelangt, welche die Spule mit dem Garn umgibt.
Die Erfindung wird detaillierter anhand von Beispielen einer Vorrichtung zur Durchführung des beanspruchten Verfahrens und durch eine Funktionsbeschreibung einer derartigen Vorrichtung unter Bezug auf die Zeichnungen erläutert, in denen:
Fig. 1 eine an einer Maschine angeordnete Spinneinheit zeigt, während eine Variante eines Speichers mit einer weiteren Faserzufuhr gestrichelt dargestellt ist;
Fig. 2 ein Detail des Teils der Maschine zeigt, der die Streck- und Zwirn- oder Verdreheinrichtung für zwei nebeneinanderliegende Spinne inheiten enthält;
Fig. 3 schematisch ein Detail einer Spinneinheit mit einem Teil einer Streckvorrichtung, einer Führungsöse, einer Verstärkungs- und Führungseinrichtung und einer Wicklungseinrichtung zeigt;
Fig. 4 schematisch ein Detail einer alternativen Ausführung einer Spinneinheit mit einem Teil einer Streckvorrichtung, einer Führungsöse, einer Verstärkungs- und Führungseinrichtung und einer Wicklungseinrichtung zeigt; und
Fig. 5 ein Detail einer alternativen Ausführung des Führungselements an der Kante der Arbeitsfläche zur unabhängigen Bewegung entlang des Umfangs der Arbeitsfläche zeigt.
Das Ausführungsbeispiel zur Durchführung des Verfahrens enthält eine Streckeinrichtung 1, eine Führungsöse 2, eine Verstärkungs- und Führungseinrichtung 3 und eine Wicklungseinrichtung 4 (Fig. 1, 2 und 4). Die Streckeinrichtung 1 ist in unterschiedlichen Ausführungen vorn Ringspinnen, Düsenspinnen und von anderen Spinnsystemen bekannt und es ist daher nicht erforderlich, sie im einzelnen zu beschreiben. Es ist jedoch zu beachten, daß es möglich ist, hier eine Streckvorrichtung zu verwenden, der ein Vorgarn oder ein Faserband derart zugeführt wird, daß am Ausgang der Streckvorrichtung ein gestrecktes Vorgarn zur Verfügung steht, dessen längenbezogene Masse der längenbezogenen Masse des durch die Vorrichtung zu bildenden Garns entspricht. Die Führungsöse 2 ist konzentrisch um die verlängerte Drehachse der Verstärkungs- und Führungseinrichtung 3 angeordnet und ist entweder gelenkig um diese Achse (Fig. 1, 2 und 3) oder stationär an dem Maschinenrahmen (Fig. 4) angeordnet.
Die Verstärkungs und Führungseinrichtung 3 wird durch eine an der Innenseite des Hohlraums eines Drehträgers 6 angeordnete Arbeitsfläche 5 und durch ein Führungselement 7 gebildet, das in gleicher Weise an dem Drehträger 6 an der Kante 8 der Arbeitsfläche 5 weiter entfernt von der Streckeinrichtung 1 zur unabhängigen Bewegung entlang des Umfangs der Arbeitsfläche angeordnet ist. Die Arbeitsfläche 5 weist in geeigneter Weise eine flaschenartige Form auf, die sich von der Kante 9 angrenzend an die Streckvorrichtung 1, d.h. vorn Hals, weg von der Drehachse mit ihrer zunehmenden Länge konisch erstreckt, bis sie von diesem konischen Teil 10 zu einem zylindrischen Teil 11 der Arbeitsfläche gelangt (Fig. 2 und 3).
Die Arbeitsfläche 5 kann nur den zylindrischen Teil 11 aufweisen (Fig. 4). Eine vorteilhafte Variante ist die Ausführung, bei der die Führungsöse 2 an demselben Drehträger 6 vor der Kante 9 der Führungsfläche 5 angeordnet ist (Fig. 3).
Das Führungselement 7 kann als Läufer 12 ausgebildet sein, der an einer am Drehträger 6 befestigten Kreisbahn 13 (Fig. 3) oder an einer Kreisbahn 13 angeordnet ist, die einen unmittelbaren Teil des Drehträgers 6 bildet (Fig. 4). Das Führungselement kann jedoch ebenfalls durch eine Öse 14 an einem Element 15 gebildet sein, das drehbar an einen Drehträger 6 in einem Lager 16 angeordnet ist (Fig. 5). Es sind sicherlich auch andere Lösungen möglich, die es dem Führungselement ermöglichen, sich zusammen mit dem Drehträger zu bewegen, um so ebenfalls eine unabhängige Bewegung durchzuführen, d.h., daß sich z.B. der Läufer 12 oder die Öse 14 unabhängig vom Drehträger 6 bewegt, d.h. um sich dazu um mehr als eine Umdrehung in Bewegungsrichtung des Trägers 6 oder um mehr als eine Umdrehung entgegen der Bewegungsrichtung des Trägers 6 zu bewegen, wobei jedoch für die Absolutbewegung die Beziehung gilt, wonach die absolute Drehzahl des Läufers 12 kleiner oder allenfalls gleich der Drehzahl npp des Trägers 6 ist.
Der Drehträger 6 wird durch eine Hohltrommel gebildet, deren Innenraum die Form der vorstehend beschriebenen Arbeitsfläche 5 aufweist. Die Trommel besteht aus Leichtmetall, ist dünnwandig und besteht - soweit erforderlich - aus einem geeigneten Verbundstoff, wobei es in allen Ausführungen vorteilhaft ist, daß die Arbeitsfläche 5 aus einer Beschichtung aus einem geeigneten Material im Hinblick auf eine vorzugsweise geringe Reibung mit dem Garn und einem großen Verschleißwiderstand besteht. Es steht nicht außer Frage, daß die Arbeitsfläche zur Verbesserung der Reibeigenschaften bezüglich des Garns durch Verringerung der Reibkräfte mit einer speziellen Nut oder mit einem Vorsprung zur Bildung geeigneter Lüftungseffekte versehen ist, die einen direkten Kontakt des Garns mit der Arbeitsfläche verhindern. Der Drehträger ist drehbar an einem Rollen- oder Luftlager 17 angeordnet und wird, z.B. durch einen Riemen 18, angetrieben. Es ist ferner vorteilhaft, daß die Trommel unmittelbar den Rotor eines Elektromotors bildet oder durch eine angetriebene Reibrolle angetrieben wird.
Diese Einrichtungen sind allerdings bekannt und es ist daher nicht erforderlich, sie im einzelnen zu beschreiben.
Die Wickeleinrichtung 4 wird durch eine Drehspindel 19 gebildet, die an einem Tisch 20 mit einer programmgesteuerten Bewegung in Richtung des Doppelpfeils 21 zur Einstellung der gegenseitigen Axialstellung der Kante der Arbeitsfläche und der Spindel 19 angeordnet ist. An der Spindel 19 ist ein Rohr 22 für die Garnspule 23 angeordnet. Entsprechend der Auswahl der Art der Gamwicklung an der Spule wird das Bewegungsprogramm des Tischs in Richtung des Pfeils 21 ausgewählt. Es ist ebenfalls im wesentlichen möglich, daß die Spindel fest an den Maschinenrahmen und nur der Drehträger der Arbeitsfläche 5 an dem Gestell mit der beschriebenen Bewegung angeordnet ist. Das Ziel ist eine Relativbewegung, die beim Ringspinnen durch allgemein bekannte Mittel erreicht wird, so daß sie hier nicht im einzelnen beschrieben werden müssen. Es ist vorteilhaft, daß die Spindel durch einen Einzel-Elektromotor 24 (Fig. 1, 4) angetrieben wird. Sie kann allerdings auch durch einen Riemen angetrieben werden.
Alle beschriebenen Einrichtungen der Spinneinrichtung bilden insgesamt eine Spinneinheit, die an einem Rahmen 25 einer Spinnmaschine nebeneinander in Reihen oder evtl. an beiden Seiten der Maschine angeordnet sind (Fig. 1, 2).
Die Bewegungsrichtungen des Drehträgers 6 und der Spindel 19 sind identisch. Während der Drehträger 6 sich mit einer Drehzahl npp dreht, dreht sich die Spindel 19 nur mit einer Drehzahl nv < npp. Es ist daher wichtig, daß die Bewegung des Drehträgers 6 der Arbeitsfläche 5 in bezug auf die höhere Winkelgeschwindigkeit des Trägers 6 entweder durch eine mechanische, elektromechanische oder sogar durch eine elektronische Kupplung gekoppelt ist, je nachdem welcher Antrieb des Drehträgers 6 und der Spindel 19 verwendet wird.
Die beschriebene Spinnvorrichtung arbeitet wie folgt. Das Faservorgarn 27 in der Vorgarnspule 28 oder ein Faserband 29 von einer Spinnkanne 30 wird einer Streckeinrichtung 1 zugeführt. Von der Streckeinrichtung 1 wird ein gestrecktes Vorgarn 31 erhalten, dessen längenbezogene Masse gleich derjenigen des Garns ist. Unmittelbar stromabwärts des Klemmgriffs des letzten Rollenpaars 26 der Streckeinrichtung 1 wird das gestreckte Vorgarn durch den Effekt von Drehungen verstärkt, die in das gestreckte Vorgarn einerseits durch den Effekt der Drehung des Garnanfangs an der Garnspule 23 durch die Umdrehungen der Spindel 19 und andererseits durch die anderen Drehungen in das Garn gelangen, die sich aus der Drehzahl npp des Trägers der Arbeitsfläche ergeben, die höher ist als die Drehzahl nv der Spule. Der Zustand der höheren Verdrehung befindet sich im Bereich des zwischen einem Klemmgriff des letzten Rollenpaars 26 der Streckeinrichtung 1 und dem Läufer 12 gebildeten Garns 32 (Fig. 3). In diesem Bereich wird das gebildete, Garn 32 von einem Klemmgriff des letzten Rollenpaars 26 durch eine Führungsöse 2 entlang der Arbeitsfläche 5 geleitet, bis es den Läufer 12 erreicht. Der Beginn des Bereichs der Gambudung ist nicht direkt im Klemmgriff des letzten Rollenpaars 26, da zunächst ein gestrecktes Vorgarn 31 den Griff verläßt, welches durch das Zwirnen während der Verstärkung durch die Drehung in das Zwirndreieck gezogen wird, an dessen Scheitelpunkt der Aufbau des Garns 32 beginnt. Zur Vereinfachung wird dieser unbedeutende Teil der Länge in dem Term vernachlässigt, der den Bereich des gebildeten Garns definiert.
Stromabwärts des Läufers 12, durch den das gebildete Garn 32 angelegt wird, beginnt das ursprünglich stärker verzwirnte Garn sich derart zurückzubilden, daß der ursprüngliche Überschuß an Drehungen verlorengeht. Das auf diese Weise umgewandelte Garn 33 befindet sich in dem Umwandlungsbereich des Garns, der an dem Läufer 12 beginnt und an der Garnspule 23 endet. Die Endzahl Z der Drehungen des Garns 34 wird in dem umgewandelten Garn 33 genau in dem Moment seiner Befestigung an der Garnspule 23 erreicht. Sowohl das gebildete Garn 32 als auch das Endgarn 33 werden durch zusätzliche Drehungen verstärkt, mehr als dies zur Erreichung einer hohen Garnproduktivität erwünscht ist. Diese Produktivität kann wesentlich größer als die höchste Produktivität von Ringspinnsystemen sein. Es ist ferner nicht unmöglich, daß die Spindel Drehzahlen von 40 000 min&supmin;¹ oder sogar mehr erreicht, während das Garn 34 die Eigenschaften eines Ringspinngarns und sogar weitere Vorteile in der Oberflächenstruktur aufweist, die im folgenden genannt werden.
Die Wahl der Drehzahl npp des Trägers der Arbeitsfläche 6 bezüglich der Drehzahl nv der Spule hängt von der technologischen Praxis beim Spinnen unterschiedlicher Arten von Fasern in unterschiedliche Feinheitsgrade und von den Anforderungen an die Endverzwirnung des Garns 34 ab. Es werden nur solche Drehzahlen npp erwähnt, welche die Arbeitsfläche 5 bezüglich der Drehzahl nv der Spule minimal ausführen muß, damit der Spinnvorgang noch auf befriedigende Weise arbeitet. Dies ist zumindest die Drehzahl
npp = nv [(Z Omin+1)/Z Omin],
wobei Omin die minimale Länge des Umfangs der Garnwicklung an dem Rohr in dem für die Wicklung des Garns bestimmten Bereich ist.
In diesem Extremfall der Beziehung npp > nv ist die relative Drehzahl des Läufers 12 nb bezüglich der Arbeitsfläche 5 im Intervall 0 bis N, wobei
N = nv [(Z Omin+1)/Z Omin] - [(Z Omax+1)/Z Omax] > 1
und wobei Omax der größte Umfang der Gamwicklung 34 auf der Garnspule ist.
Aus dem Vorgenannten ist offensichtlich, daß selbst in dem Fall der minimalen Differenz zwischen npp und nv innerhalb der Grenzwerte praktisch überall in dem Prozeß zur Herstellung der Gamwicklung 23 auf dem Spulenrohr 22, insbesondere auf einem konischen, eine Relativbewegung des Läufers 12 bezüglich der Arbeitsfläche 5 vorliegt. Dies trifft auch für andere Führungselemente, wie z.B. die Öse 14 des Tragelements 15 zu (Fig. 5). Die Relativbewegung des Läufers 12 oder die der Öse 14 wird ferner begleitet durch eine Relativbewegung des geformten Garns 32 nicht nur über die Arbeitsfläche weg von ihrer Kante 9 angrenzend an die Streckeinrichtung 1 zur Kante 8, sondern auch durch eine Relativbewegung entlang des Umfangs der Arbeitsfläche 5, was eine günstige Auswirkung auf das erzeugte Garn 32 hat.
Die Umfangsbewegung des geformten Garns verringert den Kontakt mit der Arbeitsfläche 5 und folglich auch die Höhe der Reaktionsreibungskraft entgegen der Bewegung des in Querrichtung gestreckten Garns 32. Die Umfangsbewegung rundet gleichzeitig die Oberfläche des zu bildenden Garns 32 ab und verringert in zweckmäßiger Weise auch dessen Haarigkeit. Bei bestimmten Bedingungen, insbesondere im Fall eines ansteigenden Unterschieds zwischen npp und nv, tritt sogar ein Teurollen des Garns auf, wodurch das Garn 32 zusätzlich zeitweise verstärkt wird, insbesondere in dem Teil des Garnformbereichs zwischen dem Klemmgriff des letzten Rollerpaars 26 und der Führungsöse 2. Es ist daher offensichtlich, daß die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung eine Aggregation von bekannten und vollständig neuen Elementen zur Erreichung einer deutlich höheren technischen Wirkung verwendet, die in der hohen Geschwindigkeit der Bildung des Garns 34 mit einem im wesentlichen Ringgarncharakter liegt.
Bei einer Variante (Fig. 3) wird z.B. das mit einem gesteigerten Drall gebildete Garn 32 gegen ein zu starkes Ausbeulen von der Drehachse der Spindel weg durch die Arbeitsfläche 5 abgestützt, wodurch ein extremer Anstieg der Zentrifugalkräfte durch Ballonbildung verhindert wird, und von der sich drehenden Führungsöse 2 wird das Garn nach außen von der Drehachse geführt, was bedeutet, daß bei dessen Beschickung nur Spannungskräfte beteiligt sind. Die Höhe der Spannungskräfte hängt von der Höhe der Reaktionsreibungskraft insbesondere an der Arbeitsfläche 5 ab. Zu diesem Zweck sind die vorstehend bereits beschriebenen Mittel zum Erhalt eines verringerten Reibungskoeffizienten des Garns vorgesehen, während dessen relative Umfangsbewegung entlang der Arbeitsfläche diese Höhe auf vorteilhafte Weise nochmals reduziert. Es ist daher möglich, mit einer solchen Anordnung einen zufriedenstellenden Spinnprozeß selbst mit Spindeldrehzahlen von 50 000 min sicherzustellen. Es ist ersichtlich, daß die technischen Mittel für eine konstante Drehung des Trägers 6 der Arbeitsfläche 5 in Verbindung mit der konstanten Drehung der Spindel 19 aus dem Stand der Technik bekannt sind.
Selbst bei hoher Drehzahl des Trägers 6 der Arbeitsfläche besteht kein Risiko, daß der Läufer wegfliegt, soweit eine wirksame Konstruktion (Fig. 4) vorgesehen ist, durch die der Läufer durch eine Zentrifugalkraft und durch eine Spannungskraft des Garns entgegen der Zentrifugalkraft am Träger angreift und derart freigegeben wird, daß kein übermäßiger Verschleiß verursacht wird.
Der Spinnprozeß kann durch Einspinnen gestartet werden, das wie folgt durchgeführt wird: Die Spindel 19 wird zusammen mit dem Garn 23 gestoppt und in die untere Position (Fig. 1, gestrichelte Linien) bewegt. Die Bedienperson oder das automatische System findet das Ende des Garns 34 und führt das notwendige Ende 34 des Garns durch den Läufer und durch den gesamten Hohlraum des stehenden Trägers der Arbeitsfläche 5 und gleichzeitig durch die Führungsöse 2 bei einer Variante (Fig. 3) oder durch die Öse 2 in einer anderen Variante (Fig. 4), wobei es ebenfalls möglich ist, einfach das Garn einzuführen. Die Einfdelung des Garns 34 kann z.B. durch eine Einfädelnadel durchgeführt werden. Das eingefädelte Garn ist in der Länge angepaßt, nachdem die Spindel 19 mit der Garnspule 23 in die Betriebsstellung (Fig. 1) derart zurückbewegt wird, daß das Garn im Bereich der Gambildung lockerer ist, um die Kraftwirkungen an dem Garn 34 auszugleichen, das beim Einspinnen nicht durch einen Überschuß an Drehungen verstärkt ist. Während der gesamten Betätigungszeit wird das gestreckte Vorgarn von dem Klemmgriff des letzten Rollenpaars 26 der Streckeinrichtung 1 durch eine verschiebbare Saugdüse 35 (gestrichelte Linie in Fig. 2) weg in einen Container für wiederverwertbare Abfallfasern eingesaugt. Sobald jedoch das Garn 34 auf eine beim Ringspinnen allgemein bekannte Weise zugeführt wird, wird die Drehung des Trägers 6 der Arbeitsfläche und der Spindel in der geforderten Beziehung npp > nv wieder eingestellt. Auf diese Weise wird der Spinnprozeß gestartet. Das lose Garn 34 in dem Bereich des Garnaufbaus wird nicht durch eine Spannung in üblicher Weise beaufschlagt, während mittlerweile eine Reserve des gebildeten Garns 32 und des umgewandelten Garns 33 gebildet wird.
Das beschriebene Verfahren ist auch im Fall eines Garnbruchs oder eines Funktionswechseis des Spinnprozesses anwendbar. Zur Vereinfachung der Schritte ist die Maschine mit Sensoren zur Überwachung des Spinnzustands versehen, die nach einem Garnbruch sowohl den Träger der Arbeitsfläche 5 als auch die Spindel 19 anhalten oder auch sicherstellen, daß die Spindel auch in die untere Position fährt, um den Garnanfang zu finden. Anschließend starten diese Einrichtungen erneut den Betrieb der Arbeitsfläche 5 und auch der Spindel 19, nachdem sie das Garn entweder spontan oder nach einem Impuls der Bedienperson, entweder manuell oder automätisch in einen bestimmten Raum eingeführt haben, in dem es sich im Normalbetrieb befindet.
Es ist ersichtlich, daß es nicht möglich ist, durch die Beschreibung des Ausführungsbeispiels sämtliche Ausführungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens abzudecken.

Liste der Bezugszeichen

(1) Streckeinrichtung
(2) Führungsöse
(3) Verstärkungs- und Führungseinrichtung
(4) Wicklungseinrichtung
(5) Arbeitsfläche
(6) Drehträger
(7) Führungselement
(8) von der Streckeinrichtung entfernte Kante der Arbeitsfläche
(9) an die Streckeinrichtung angrenzende Kante der Arbeitsfläche
(10) konischer Teil der Arbeitsfläche
(11) zylindrischer Teil der Arbeitsfläche
(12) Läufer
(13) Kreisbahn
(14) Öse
(15) Trägerelement
(16) Gleitlager
(17) Rollen- oder Luftlager
(18) Riemen
(19) Spindel
(20) Tisch
(21) Doppelpfeil
(22) Spulenrohr
(23) Garnspule
(24) Einzelelektromotor
(25) Maschinenrahmen
(26) letztes Paar der Rollen der Streckeinrichtung
(27) Vorgarn
(28) Vorgarnspule
(29) Faserband
(30) Spinnkanne
(31) gestrecktes Vorgarn
(32) gebildetes Garn
(33) umgewandeltes Garn

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Garn durch kontinuierliches Spinnen von einem Faserband, mit einem Schritt des Streckens des Faserbands in die Form eines gestreckten Vorgarns (31), das die Gamfeinheit aufweist und durch eine Verdrehung verstärkt ist, welche durch Drehung des Garnanfangs zusammen mit der Garnspule (23) erhalten wird, die auf eine Spindel (19) aufgewickelt wurde, und mit einem Schritt der zentrischen Führung des von einer Führungseinrichtung (2) erzeugten Garns vor seinem Auftreffen auf eine Arbeitsfläche (5) eines umlaufenden Trägers (6) zur Führung des Garns durch den Effekt von Zentrifugal- und Spannungskräften bis zum Erreichen eines an seiner Kante angeordneten und durch die Arbeitsfläche (5) gehaltenen Führungsteils (7), durch welches das Garn während seines Transports außer Kontakt mit der Arbeitsfläche zum Aufwickeln auf die umlaufende Spule (23) geführt wird, wobei sich dessen axiale Lage bezüglich der Kante der Arbeitsfläche (5) während des Aufwickelns verändert, dadurch gekennzeichnet, daß

- sich das Garn während der Führung entlang der Arbeitsfläche (5) des Trägers (6) kreisförmig bewegt, und

- der Träger (6) mit einer höheren Drehzahl als die Spule (23) gedreht wird, wodurch eine zusätzliche Verdrehung auf dem Garn zwischen einer Streckeinrichtung (1) und dem Führungsteil (7) erzeugt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) zumindest eine Drehzahl npp = nv [(Z Omin + 1)/Z Omin] aufweisen muß, wobei nv die Drehzahl der Spule, Z die Anzahl der in einem Meter des erzeugten Garns eingebrachten Verdrehungen und Omin die minimale Länge des Ümfangs der Wicklung des Garns auf der Spulenhülse ist.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit

- einer Streckeinrichtung (1),

- einer zentrisch zur Achse einer Spindel (19) angeordneten Öse (2),

- einem umlaufenden Träger (6) mit einer Arbeitsfläche (5), welche die Spindel (19) umgibt und an dem von der Streckeinrichtung (1) entfernten Ende der Arbeitsfläche (5) ein Führungsteil (7) für eine unabhängige Bewegung entlang des Umfangs der Arbeitsfläche (5) trägt, und

- einer Einrichtung (20) zur Einstellung der der gegenseitigen Axialstellung der Kante der Arbeitsfläche (5) und der Spindel (19), dadurch gekennzeichnet, daß

der umlaufende Träger (6) mit der Spindel (19) bewegungsmäßig derart gekoppelt ist, daß der umlaufende Träger (6) eine höhere Drehzahl als die Spindel (19) zur Bildung einer zusätzlichen Verdrehung an dem Gambereich zwischen der Streckeinrichtung (1) und dem Führungsteil (7) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (6) zumindest eine Drehzahl npp = nv [(Z min + 1)/Z Omin] aufweisen muß, wobei nv die Drehzahl der Spule, Z die Anzahl der in einem Meter des erzeugten Garns eingebrachten Verdrehungen und Omin die minimale Länge des Umfangs der Wicklung des Garns auf der Spulenhülse ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine mechanische Kupplung zwischen dem Antrieb des Trägers (6) der Arbeitsfläche (5) und dem Antrieb der Spindel (19) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Kupplung zwischen dem einzelnen Elektroantrieb des Trägers (6) der Arbeitsfläche (5) und dem einzelnen Elektroantrieb der Spindel (19) vorgesehen ist.