WO2005026420A1 - Strecke-vorspinnmaschinen-kombination zur herstellung von vorgarn mittels eines luftspinnverfahrens - Google Patents

Strecke-vorspinnmaschinen-kombination zur herstellung von vorgarn mittels eines luftspinnverfahrens Download PDF

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WO2005026420A1
WO2005026420A1 PCT/CH2004/000424 CH2004000424W WO2005026420A1 WO 2005026420 A1 WO2005026420 A1 WO 2005026420A1 CH 2004000424 W CH2004000424 W CH 2004000424W WO 2005026420 A1 WO2005026420 A1 WO 2005026420A1
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WO
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roving
swirl
twist
draw frame
spinning machine
Prior art date
Application number
PCT/CH2004/000424
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English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Stalder
Christian Griesshammer
Original Assignee
Maschinenfabrik Rieter Ag
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Publication date
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Priority to JP2006525592A priority patent/JP2007505226A/ja
Priority to US10/571,413 priority patent/US7647760B2/en
Priority to EP04738065.4A priority patent/EP1664403B1/de
Publication of WO2005026420A1 publication Critical patent/WO2005026420A1/de

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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H5/00Drafting machines or arrangements ; Threading of roving into drafting machine
    • D01H5/18Drafting machines or arrangements without fallers or like pinned bars
    • D01H5/32Regulating or varying draft
    • D01H5/38Regulating or varying draft in response to irregularities in material ; Measuring irregularities
    • D01H5/42Regulating or varying draft in response to irregularities in material ; Measuring irregularities employing electrical time-delay devices
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H7/00Spinning or twisting arrangements
    • D01H7/92Spinning or twisting arrangements for imparting transient twist, i.e. false twist
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01HSPINNING OR TWISTING
    • D01H1/00Spinning or twisting machines in which the product is wound-up continuously
    • D01H1/11Spinning by false-twisting
    • D01H1/115Spinning by false-twisting using pneumatic means

Definitions

  • the present invention relates to a draw frame spinning machine combination for doubling and stretching several slivers to form a draw frame and for the subsequent production of a roving from the draw frame, as well as a method for producing a roving according to the preamble of independent claim 11.
  • Such a combined device is unknown in textile technology.
  • the two individual assemblies from which the device according to the invention is made are, however, partially - i.e. not in this form and not with the swirl distribution method according to the invention - common.
  • the stretch as a textile machine for doubling and stretching several slivers into one stretch band is known as such.
  • Roughing machines for the production of so-called rovings from one or more conveyor belts are also known as such, but not with the swirl imparting device according to the invention.
  • the roving machines according to the present invention include, for example, the so-called flyer.
  • the roving serves as a template for the actual spinning process, i. H. for spinning the fibers into a fiber yarn, for example on a ring spinning machine.
  • the slivers coming from the Vortechnik are first duplicated with the help of draw frames and at the same time stretched and then placed in cans.
  • the resulting conveyor belt is then submitted to the roving machines (flyers) for further processing.
  • the draw frame is usually first drawn further in its own drafting system and then twisted slightly by means of an appropriate twist before the original sliver is wound onto a feed spool as roving.
  • the resulting roving also known as fiber sliver, flyer sliver or generally sliver usually serves as a template for ring spinning machines.
  • the roving machine usually has its own drafting system, usually a double apron drafting system.
  • the roving After being warped by the drafting machine of the roving machine, the roving is given a slight twist (so-called protective twist) so that the resulting sliver has a certain strength, does not disintegrate and can be wound on a spool.
  • the rotation granted may only be so high that the cohesion of the roving is firm enough for winding and unwinding as well as the transport of the bobbins, so that, in particular, there is no misalignment (thin spots in the roving).
  • the twist must be easily dissolvable or the roving must remain draftable so that the subsequent spinning process, e.g. B. can be accomplished in a ring spinning machine.
  • the so-called flyer which produces the corresponding flyer fuse, is generally used as the pre-spinning machine.
  • This pre-spinning machine is equipped with a drafting system and a spindle for winding the flyer sliver onto a solenoid by means of a wing to support the sliver against the centrifugal force caused by the spindle speeds.
  • the flyer is an expensive machine in the entire spinning process, especially because of the complicated winding mechanism.
  • the usual performance of a flyer is 20 - 25 meters of roving per minute.
  • this low production cannot be increased with regard to the winding system with flyer wings, since a higher speed is limited by the centrifugal force which the wings and the roving spool have to endure.
  • EP 375 242 A2 shows a machine for producing a roving from a fiber structure, which has a twist distribution means with a rotating rotor.
  • the rotor has a continuous longitudinal bore on its axis of rotation, through which the fiber structure to be twisted is guided.
  • the rotor has a plurality of rotationally symmetrically arranged bores going in the radial direction. These radial bores connect the longitudinal bore through which the fiber structure is guided with the outer surface of the rotor. This outer surface of the rotor is exposed to a vacuum or a strong negative pressure.
  • the device according to the cited document is relatively complex to manufacture and operate because of the mechanical elements (rotating rotor) and the vacuum technology.
  • a false wire nozzle is used to produce a staple fiber yarn (also a false wire spinning process).
  • the object of the present invention is to provide a roving machine and a method for producing a roving in which a process is shortened and the disadvantages of conventional roving machines mentioned above can be avoided.
  • a roving is to be produced which has the properties of conventional flyers or rovings, this concerns in particular the warpability of the roving produced.
  • FIG. 1 shows a draw frame / spinning machine combination 35 according to the invention.
  • This machine can be schematically divided into two areas I and II.
  • the first area I contains the route 36 with a drafting unit 37.
  • the drafting unit 37 is preferably regulated.
  • the slivers 38 which are removed from several cans 39, are duplicated in front of the draw frame 36 and stretched in the drafting unit 37.
  • the resulting route belt 3 is then fed directly to area II of the route / roving machine combination according to the invention.
  • a roving 9 is produced from the draw frame 3.
  • the conveyor belt 3 passes through a swirl distribution means 4 and preferably one before
  • the roving 9 is then wound up via a winding device 7.
  • FIG. 1 a shows schematically a possible spinning station 1 (ie twist distribution point) of a draw frame / spinning machine combination (entire machine not shown) according to the invention.
  • the figure shows only one of several possible embodiments for the swirl distribution means 4.
  • the draw frame / spinning machine combination according to the invention can also be equipped with swirl distribution means which operate according to a different air spinning method.
  • the embodiment of the spinning station 1 shown has a (also shown schematically) Drafting unit 2, which is supplied with a conveyor belt 3 (e.g. a doubled conveyor belt). The (stretched) stretch belt 3 then passes from the drafting unit 2 into the twist distribution means 4.
  • a conveyor belt 3 e.g. a doubled conveyor belt
  • FIG. 1 a shows a pair of draw-off rollers 8 with a clamping line 34 and a winding device 7 (also shown schematically) for the roving 9.
  • the device according to the invention does not necessarily have to have a drafting device 2 or a pair of draw-off rollers 8, as is shown in FIG.
  • the swirl imparting means 4 shown in FIG. 1a works according to the so-called vortex process, a special air spinning process.
  • the vortex air spinning process is known per se as a yarn spinning process.
  • devices for yarn formation per se are unsuitable for the production of a warpable roving.
  • tests with suitably modified air spinning devices have shown that certain air spinning processes are also suitable for the production of rovings.
  • the twist distribution means according to the invention only have to give the conveyor belt a protective turn so that the sliver or roving formed thereby remains draftable.
  • Conventional conventional air spinning devices rotate the conveyor belt in such a way that a yarn or a thread is formed which is twisted to such an extent that the rotation is irreversible and, in particular, is no longer deformable.
  • air spinning devices for rovings preferably have one or more of the following properties: the diameter of the swirl or swirl chamber is preferably at least 5 mm (see swirl chamber 5 in the figures described below), preferably the delivery speed of the conveyor belt (from the outlet rollers of the drafting system) is at least 200 m / min, preferably the pressure of the air flow before it passes through the
  • Nozzle holes or nozzles flowing into the swirl chamber at most 5 bar (see air flow 32, 16, 16.1, 16.2, or 20, and nozzle holes or nozzles 11 in the figures described below), preferably these air spinning devices impart a deep to the roving or the sliver Winding rotation, preferably the winding rotation or the rotation coefficient is less than 70.
  • the mode of operation of the device for forming a roving according to the invention is similar to the mode of operation of conventional air spinning processes for yarn formation. For this reason, the air spinning processes used for the device according to the invention are not dealt with in great detail here.
  • a protective twist is given to the drawstring or roving in the devices and methods according to the invention. This protective twist is such that the roving remains draftable for the further processing.
  • the drawstring is at least partially given a real twist, i.e. H. at least some, if not all, of the fibers of the conveyor belt are given a real twist (rotation) by means of an air flow. As already mentioned, this real twist or this rotation is only a protective rotation.
  • the roving or sliver produced according to the invention therefore has the same properties as a sliver produced with a conventional flyer.
  • a fluid device (not shown in more detail) generates an air flow 32 or a vortex flow by means of one or more nozzle bores 11.
  • the resulting vortex flow within the vortex chamber 5 causes individual free fiber ends 12 on the surface of the conveyor belt 3 around the inlet opening 13 of the roving formation element 6 and - captured by the rotating vortex flow in the vortex chamber - rotate around the core 14 of the conveyor belt.
  • the conveyor belt 3 in the swirl chamber 5 is at least partially given a real swirl by means of an air flow 32. This means that at least a part of the route belt, ie individual fibers, is given a real twist or a real rotation around a core of largely parallel permanent fibers.
  • the roving 9 thus created at the inlet mouth 13 is drawn off, for example, via a pair of draw-off rollers 8 and wound onto a winding device 7.
  • the roving element 6 has a bore (see FIG. 1a).
  • the winding device 7 in FIG. 1a is only shown schematically.
  • the winder can be a cross winder, a precision cross winder, a wild cross winder, a step precision winder or a parallel winder.
  • FIG. 2 shows the swirl distribution means 4 from FIG. 1a in another view. It can be seen particularly well in this figure how the drawstring 3 is guided through the fiber guide element 10 into the swirl chamber 5, where a swirling air flow generated by the nozzle bores 11 detects the free fiber ends 12 of the drawstring 3 and places it around the inlet mouth 13 of the roving formation element 6.
  • the free fiber ends 12 lying around the inlet mouth 13 form a "sun" rotating around the core 14 of the route belt.
  • the free fiber ends 12 thus twist around the core 14 of the route belt, whereby the conveyor belt 3 in the swirl chamber 5 at least partially receives a real twist (rotation) due to the air flow.
  • the roving 9 thus created at the inlet mouth 13 is pulled through the roving formation element 6 (e.g. a spindle as shown here) (see arrow).
  • FIG. 3 shows a further twist distribution means 15 according to the invention.
  • the swirl distribution means 15 (shown schematically) likewise has only one swirl chamber 5, in which an air flow 16 (swirl flow) is generated by means of one or more nozzle bores 11.
  • an air flow 16 spiral flow
  • the conveyor belt is at least partially given a real spin in the swirl chamber 5.
  • the real twist distribution (true rotation in the conveyor belt) is shown in FIG. 3a: inside the swirl chamber 5, the conveyor belt 3 is given a rotation by the air flow 16, i. H. at least some of the fibers of the conveyor belt 3 are twisted so that the fuse 9 is formed.
  • FIG. 3b shows a variant of the swirl distribution means according to FIG. 3a.
  • the swirl distribution means 17 has two swirl chambers 5, each of which is not
  • the real twist is also given here by means of one or in this case two air flows 16.1 and 16.2. At least some of the fibers of the conveyor belt 3 receive a real twist (rotation).
  • the roving 9 or the sliver is drawn off and wound up by a device (not shown).
  • the swirl distribution means 17 preferably has a plurality of nozzle bores 11.
  • the nozzle bores 11 serve to generate the air flows 16.1 and 16.2.
  • the nozzle bores are aligned in such a way that the emerging air jets together and together produce the air flow 16.1 or 16.2.
  • the entry angles of the nozzle bores 11 within the respective swirl chamber 5 are preferably the same.
  • the air flows 16.1 and 16.2 are also rectified, ie the two air flows 16.1 and 16.2 despite separate vortex chambers - have the same direction of rotation (right or left rotating air flow).
  • FIG. 3c shows a variant of the swirl distribution means according to FIG. 3b.
  • the swirl imparting means 40 differs from the preceding device in that the air flows 41 and 42 in the swirl chambers 5.1 and 5.2 are not directed in the opposite direction but in the opposite direction (i.e. one air flow 41 is clockwise - the other 42 is counter-clockwise).
  • the conveyor belt 3 is given a twist according to the so-called false-wire method.
  • the individual nozzles or nozzle bores are preferably arranged rotationally symmetrically to one another.
  • the swirl distribution means according to the invention preferably also have one or more swirl stowage elements.
  • Swirl jam elements can have different shapes.
  • a swirl congestion element can be designed, for example, as an edge, as a pin, as a twisted surface, as a cone or in the form of several steering means.
  • FIG. 4 shows a swirl imparting means 18 with a swirl accumulation element in the form of a pin 19.
  • Pin 19 in FIG. 4 serves both as a twist accumulation element and as a false yarn core.
  • Swirl jam elements are used to prevent rotation in the conveyor belt from propagating further back. In particular, this prevents any wrong rotation from occurring and thus at most no real twist is given to the conveyor belt.
  • the use of swirl congestion elements for the devices and methods according to the invention is not absolutely necessary, but is recommended. In particular, this improves the real twist distribution by means of the air flow.
  • a swirl jam element is not absolutely necessary, in particular, in those devices according to the invention in which the swirl is imparted using a false wire method.
  • a pin 19 prevents the rotation generated by the air flow from propagating further back towards the entrance of the fiber guiding element in the conveyor belt 3.
  • the air flow 20 around the mouth of the roving formation element (not shown) produces a twist or a twist within the stretch band 3.
  • the presence of the pin 19 as a twist jam element prevents it that the rotation of the fibers is transferred to the conveyor belt 3, which lies on the fiber guide element 10 or 21 (see parallel untwisted fibers on the fiber guide elements 10 or 21 in the figures).
  • a twisted fiber guiding surface 21 can also serve as a swirl jam element.
  • FIG. 4b shows a twisted fiber guide surface 21, which additionally has a pin 19. This makes the swirl function particularly effective.
  • a twisted fiber guide surface 21 with a pin is also shown in FIG. 4c.
  • the elements of FIG. 4c largely correspond to the elements of FIG. 4b with the difference that pin 19 of FIG. 4c is blunt.
  • FIG. 5 shows a fiber guide element 10 with a so-called twist-stop cone 24.
  • the twist-stop cone 24 performs the function of the twist-stopping element.
  • the mode of action is the same as for the pin: cone or pin also serve as so-called false yarn cores.
  • the fibers or the drawstring lie in a spiral around the wrong yarn core, which prevents the rotation from propagating against the direction of withdrawal of the roving or drawstring.
  • a twisted fiber guide element 22 without a pin can also serve as a swirling element. This is shown, for example, in FIG. 6 (compare with FIG. 4c). A twisted fiber guiding surface is in itself sufficient as a swirl stowage element. The additional use of a pin is not absolutely necessary. Different views of a tortured fiber guide element without pin 22 are given in FIGS. 6a and 6b. Only one edge 33, which is not essential, can also serve as a swirl jam element must be preceded by a twisted fiber guide surface, so that a flat fiber guide surface can also suffice.
  • FIG. 7 shows further swirl congestion elements which could be used in the device according to the invention.
  • the figure shows a fiber guide element 23 with several steering means. In addition to their function of steering the route belt 3, these steering means 26 also have the effect of a swirl stop.
  • the figure clearly shows how the steering means 26 with a twist accumulation function work: the stretch belt 3 is pulled in the untwisted state in the direction of the roving formation element 6.
  • the free fiber ends 12 are twisted by the air flow 20 of the swirl chamber by real twist.
  • the twisting of the free fiber ends 12 creates a torsional moment which tries to propagate against the draw-off direction (arrow) of the roving in the draw frame 3. Due to the presence of the steering means 26 with swirl function, this torsional moment or the rotation, which the
  • FIGS. 8a and 8b show steering means with a swirl-stopping function of different shapes.
  • FIG. 8c shows a view of the steering means 27 or 28 in the pull-off direction of the roving or the stretch belt. They are different
  • the steering means 26, 27 and 28 shown represent only some of the possible forms.
  • the roving machine according to the invention can preferably also have means which determine the width of the drawstring before it enters the twisting means. These means can be, for example, funnels or other forms of condensers.
  • Such a means 29 is shown in FIG. 9: The figure shows a funnel 29, which restricts a conveyor belt 3 in its width and feeds it to a swirl-imparting means 31.
  • Such a funnel 29 or other condenser can, for example, be arranged downstream of a pair of outlet rollers 30.
  • the outlet roller pair 30 is shown in a top view.
  • the reference numeral 34 indicates the clamping line of the outlet roller pair 30.
  • the draw frame / spinning machine combination according to the invention for producing a roving from a draw frame has a special twist distribution means.
  • the special twist distribution means of the device according to the invention twists a fiber sliver into a roving.
  • the swirl distribution means according to the invention has a swirl chamber with a roving element contained therein.
  • the roving element is preferably a spindle.
  • a real swirl (rotation) is given to the conveyor belt at least partially (i.e. at least part of the fibers) by means of an air flow.
  • the roving machine according to the invention for producing a roving from a draw frame can also have a different design of a twist-imparting means:
  • a further twist-imparting means also according to the invention, has a swirl chamber without a roving formation element (e.g. spindle).
  • this vortex chamber has means which allow an air flow to arise in the vortex chamber.
  • This air flow gives the conveyor belt a real twist (rotation) at least in part (ie at least part of the fibers).
  • This further embodiment of a swirl distribution means according to the invention can also have a plurality of swirl chambers with a corresponding number of means for forming an air flow (see, for example, FIG. 3b or 3c).
  • the drafting machines according to the invention or the swirl distribution means according to the invention can also be preceded by a drafting device.
  • the swirl imparting means according to the invention preferably each have one or more swirl dam elements.
  • These swirl congestion elements can be designed, for example, as an edge, as a pin, as a twisted surface, as a cone or as a plurality of steering means.
  • the swirl imparting agents according to the invention can also have a combination of the swirl jam elements just mentioned, e.g. a twisted surface with a pin, or a cone with a pin, or an edge with a pin, or a twisted surface with a pin.
  • the swirl imparting means according to the invention can have several of these swirl congestion elements or a combination thereof.
  • the swirl distribution means according to the invention preferably have a plurality of nozzles for generating the air flow, the nozzles being oriented such that their emerging air jets are directed in the same direction in order to jointly produce a rectified air flow within the same swirl chamber. This does not necessarily apply if there are several vortex chambers. If there are several vortex chambers, the air currents can be opposite
  • the nozzle bores are preferably arranged rotationally symmetrically about the axis of the swirl chamber within a swirl chamber (the entry angles of the nozzle bores are therefore the same). If there are several vortex chambers, the nozzles can preferably be arranged such that the nozzles of a respective vortex chamber are arranged rotationally symmetrically, but each vortex chamber has a different entry angle for the respective nozzles.
  • the air jets emerging in the respective swirl chambers can therefore not only have different directions of rotation - in the sense of a left or a right turn - but also have different “pitch angles”.
  • a rotationally symmetrical arrangement of the nozzles is shown, for example, in FIG. 2.
  • a rotationally symmetrically offset arrangement the nozzle is closed in FIG. 3b see (the nozzle bores 11 of the two vortex chambers are also arranged rotationally symmetrically as in FIG. 2).
  • the roving machines and twisting means according to the invention preferably have a means, in particular a funnel or an aerodynamic or mechanical condenser, which has the function of determining the width of the conveyor belt before it enters the twisting means.
  • the distance between the inlet opening of the roving element (e.g. spindle) and the last clamping line (e.g. the pair of outlet rollers) is preferably not greater than the longest fiber length contained in the drawstring or greater than the average staple fiber length of the drawstring.
  • the distance between the entrance of the swirl-imparting means and the last clamping line is preferably not greater than the longest fiber length contained in the conveyor belt.
  • a winding device is preferably assigned to the roving machine according to the invention. This winds up the roving emerging on the swirl imparting agent.
  • the winding device is preferably a cross winder, a precision cross winder, a wild cross winder, a step precision winder or a parallel winder.
  • the yarn-forming element is preferably a spindle.
  • the invention also includes a method according to the invention for producing a roving from a draw frame.
  • a stretch belt is produced from a plurality of fiber strips by doubling and stretching, the stretch strip preferably subsequently stretching again and then at least partially (ie at least part of the fibers of the conveyor belt) is subjected to a twist (rotation).
  • a twist rotation
  • the nozzles are preferably arranged rotationally symmetrically about an axis or rotationally symmetrically offset about an axis (see explanations above and FIGS. 2 and 3b, 3c).
  • the roving machine according to the invention in particular flyer, discussed above, when using a swirl-imparting agent according to the invention or in the method according to the invention for producing a roving, the roving is only given a protective turn. I.e. the roving created by the air flow is draftable.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Strecke-Vorspinnmaschinen-Kombination (35), bei welcher in derselben Maschine mehrere Faserbänder (38) zuerst doubliert und verstreckt werden und anschliessend aus diesen ein Vorgarn (9) hergestellt wird. Die Herstellung des Vorgarns (9) geschieht dadurch, dass dem Streckenband (3) ein Drall (Drehung) erteilt wird, wobei die Drallerteilung mittels einer oder mehrerer Luftströmungen geschieht. Dazu weist die erfindungsgemässe Vorrichtung (35) eine Strecke (36) und daran nachgeordnet eine oder mehrere Drallerteilungsmittel (4) auf.

Description

Strecke-Vorspinnmaschinen-Kombination zur Herstellung von Vorgarn mittels eines Luftspinnverfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strecke-Vorspinnmaschinen-Kombination zum Doublieren und Verstrecken mehrerer Faserbänder zu einem Streckenband und zur anschliessenden Herstellung eines Vorgarns aus dem Streckenband, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Vorgarns gemäss dem Obergriff des unabhängigen Patentanspruches 11.
Eine derartig kombinierte Vorrichtung ist in der Textiltechnik unbekannt. Die beiden einzelnen Baugruppen, aus denen die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht, sind der Fachwelt aber teilweise - d.h. nicht in dieser Form und nicht mit dem erfindungsgemässen Drallerteilungsverfahren - geläufig. Die Strecke als Textilmaschine zum Doublieren und Verstrecken mehrerer Faserbänder zu einem Streckenband ist als solche bekannt. Vorspinnmaschinen für die Herstellung von sogenannten Vorgarnen aus einem oder mehreren Streckenbändern sind als solche zwar auch bekannt, nicht aber mit dem erfindungsgemässen Drallerteilungsorgan. Zu den Vorspinnmaschinen gemäss der vorliegenden Erfindung gehört beispielsweise der sogenannten Flyer. Das Vorgarn dient als Vorlage für den eigentlichen Spinnprozess, d. h. für die Verspinnung der Fasern zu einem Fasergarn, beispielsweise auf einer Ringspinnmaschine.
Die vom Vorwerk (Karderie) kommenden Faserbänder werden gemäss Stand der Technik zuerst mit der Hilfe von Strecken dubliert und gleichzeitig verstreckt und anschliessend in Kannen abgelegt. Das dadurch entstehende Streckenband wird anschliessend den Vorspinnmaschinen (Flyer) zur Weiterverarbeitung vorgelegt. Das Streckenband wird in diesen Vorspinnmaschinen in der Regel zuerst in einem eigenen Streckwerk noch weiter verzogen und anschliessend durch eine entsprechende Drallgebung leicht verdreht, bevor das ursprüngliche Faserband als Vorgarn auf eine Vorlagespule aufgewunden wird. Das dadurch entstandene Vorgarn (auch Faserlunte, Flyerlunte oder allgemein Lunte genannt) dient üblicherweise als Vorlage für Ringspinnmaschinen. Die Vorspinnmaschine weist wie erwähnt üblicherweise ein eigenes Streckwerk auf, meist ein Doppelriemchen-Streckwerk. Nach dem Verzug durch das Streckwerk der Vorspinnmaschine erhält das Vorgarn eine leichte Drehung (sog. Schutzdrehung), damit die dadurch entstehende Lunte eine gewisse Festigkeit aufweist, nicht zerfällt, und auf einer Spule aufgewickelt werden kann. Die erteilte Drehung darf nur so hoch sein, dass der Zusammenhalt des Vorgarnes für das Aufwickeln und wieder Abspulen sowie den Transport der Spulen fest genug ist, damit insbesondere keine Fehlverzüge (Dünnstellen im Vorgarn) entstehen. Die Drehung muss insbesondere leicht auflösbar sein bzw. das Vorgarn muss verzugsfähig bleiben, damit der anschliessende Spinnprozess, z. B. in einer Ringspinnmaschine, bewerkstelligt werden kann.
Als Vorspinnmaschine wird in der Regel der sogenannte Flyer benutzt, welcher die entsprechend genannte Flyerlunte herstellt. Diese Vorspinnmaschine ist mit einem Streckwerk und einer Spindel zum Aufwinden der Flyerlunte auf eine Zylinderspule mittels eines Flügels zur Stützung der Lunte gegenüber der durch die Spindeldrehzahlen bedingten Fliehkraft ausgerüstet. Der Flyer ist insbesondere wegen dem komplizierten Aufwindemechanismus eine teure Maschine im gesamten Spinnereiprozess. Dazu kommt, dass die übliche Leistung eines Flyers bei 20 - 25 Meter Vorgarn pro Minute liegt. Diese niedrige Produktion lässt sich aber im Hinblick auf das Aufwindesystem mit Flyerflügeln nicht steigern, da eine höhere Geschwindigkeit durch die Fliehkraft begrenzt ist, welche die Flügel und die Vorgarnspule aushalten müssen.
Es ist deshalb durch das sogenannte Direktspinnen schon versucht worden, die Vorspinnmaschine dadurch zu umgehen, dass man der Ringspinnmaschine als Vorlage direkt ein Streckenband zuführt. Der Hochverzug durch das sogenannte Faserverband-Direktspinnen, erreicht aber nur bedingt das Ergebnis, welches bei Vorlage einer Flyerlunte auf der Ringspinnmaschine erreicht wird. Dies gilt insbesondere, wenn feine Garne mit Nm 50 und feiner gesponnen werden. Zudem ist das Vorlegen von Strecken kannen bei der Ringspinnmaschine aufwendig und kompliziert.
Eine Möglichkeit, den Flyer zu ersetzen, wird in der Offenlegungsschrift EP 375 242 A2 offenbart. Darin wird eine Maschine zur Herstellung eines Vorgarns aus einem Faserverband gezeigt, welches ein Drallerteilungsmittel mit einem sich drehenden Rotor besitzt. Der Rotor weist auf seiner Drehachse eine durchgehende Längsbohrung auf, durch welche der zu verdrehende Faserverband geführt wird. Der Rotor besitzt auf einer bestimmten Höhe mehrere rotationssymmetrisch angeordnete in radialer Richtung gehende Bohrungen auf. Diese radialen Bohrungen verbinden die Längsbohrung, durch welche der Faserverband geführt wird, mit der äusseren Oberfläche des Rotors. Diese äussere Oberfläche des Rotors ist einem Vakuum bzw. einem starken Unterdruck ausgesetzt. Wird der Faserverband nun durch die Längsbohrung gezogen, so werden einzelne freie Faserenden von der Oberfläche des Faserverbandes in diese radialen Bohrungen gesogen. Im Betrieb dreht sich der Rotor während der Faserverband durch die Längsbohrung gezogen wird. Die sich in den radialen Bohrungen befindenden Faserenden werden dadurch um den sich bewegenden Kern des Faserverbandes gewickelt, wodurch dem Faserverband bzw. einzelnen Fasern davon eine Drehung (Echtdrall) erteilt wird.
Die Vorrichtung gemäss der genannten Schrift ist wegen der mechanischen Elemente (sich drehender Rotor) und der Vakuumtechnologie relativ aufwendig in Herstellung und Betrieb.
Zur Herstellung von Garnen ist es beispielsweise aus der DE 32 37 989 C2 bekannt, eine Faserlunte bzw. ein Faserverband in einem Streckwerk zu verziehen und dem verzogenen Faserverband anschliessend einen Drall zu erteilen, wobei die Drallgebung durch Luftstrahlen in zwei aufeinanderfolgenden Drallkammern erfolgt. Die Drallgebung in der ersten pneumatischen Drallkammer erfolgt entgegengesetzt zur weiteren nachfolgenden Drallgebung in der zweiten pneumatischen Drallkammer (die erste Drallgebung verursacht z.B. eine Linksdrehung, während die nachfolgende Drallgebung in der zweiten Drallkammer eine Rechtsdrehung verursacht). Auf diese weise entsteht ein Garn nach dem sogenannten Falschdraht-Spinnverfahren).
Gemäss der Patentschrift CH 617465, wird eine Falschdrahtdüse zur Herstellung eines Stapelfasergarnes verwendet (ebenfalls ein Falschdraht-Spinnverfahren).
Bei der Erzeugung eines Garnes - bei einem Spinnprozess also - werden die einzelnen Fasern derart stark miteinander versponnen bzw. verdreht, dass die Verdrehung quasi irreversibel ist und das erzeugte Garn auch nicht mehr verziehbar ist. Diese durch die Verdrehung erzeugte Verfestigung ist für das Garn auch notwendig, denn nur so erhält es die benötigte hohe Reisskraft. Dies hat jedoch zur Folge, dass die genannten Vorrichtungen und Spinnverfahren nicht geeignet sind, um ein Vorgarn zu bilden. Das Vorgarn weist nur eine sogenannte Schutzdrehung auf, welche den weiteren Spinnprozess an den folgenden Maschinen (z. B. Verzug an der Ringspinnmaschine) nicht behindern darf, d. h. das Vorgarn muss verzugsfähig bleiben. Die in diesen beiden Schriften gezeigten Vorrichtungen eignen sich daher nur zur Herstellung von Garnen und nicht von verzugsfähigem Vorgarn.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorspinnmaschine und ein Verfahren zur Herstellung eines Vorgarns zu schaffen, bei der eine Prozessverkürzung stattfindet und die weiter oben genannten Nachteile konventioneller Vorspinnmaschinen vermieden werden können. Insbesondere soll ein Vorgarn hergestellt werden, welches die Eigenschaften herkömmlicher Flyerlunten bzw. Vorgarne aufweist, dies betrifft insbesondere die Verzugsfähigkeit des hergestellten Vorgarnes.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale in den unabhängigen Ansprüchen 1 , 2, und 11 gelöst. Durch die Kombination einer Strecke mit einer Vorspinnmaschine mit einem erfindungsgemässen Drallerteilungsmittel ist es möglich, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen, d. h. insbesondere, dass eine Prozessverkürzung stattfindet und dass eine Vorspinnmaschine geschaffen wird, welche eine höhere Produktionsleistung erlaubt. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen zu finden.
Im folgenden wird die Erfindung, deren Erfindungsgedanke, sowie die Wirkungsweise der Erfindung anhand von in Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es soll aber ausdrücklich darauf hingewiesen werden, dass sich die Erfindung bzw. der Erfindungsgedanke nicht auf die in den Beispielen gezeigten Ausführungsformen beschränkt.
Die Figur 1 zeigt eine erfindungsgemässe Strecke-Vorspinnmaschinen-Kombination 35. Diese Maschine kann schematisch in zwei Bereiche I und II aufgeteilt werden. Der erste Bereich I beinhaltet die Strecke 36 mit einer Verzugseinheit 37. Die Verzugseinheit 37 ist vorzugsweise geregelt. Die Faserbänder 38, welche aus mehreren Kannen 39 entnommen werden, werden vor der Strecke 36 dubliert und in der Verzugseinheit 37 verstreckt. Das dadurch entstehende Streckenband 3 wird anschliessend direkt dem Bereich II der erfindungsgemässen Strecke- Vorspinnmaschinen-Kombination zugeführt. Im Bereich II bzw. an den Spinnstellen 1 wird aus dem Streckenband 3 ein Vorgarn 9 hergestellt. Das Streckenband 3 durchläuft dazu ein Drallerteilungsmittel 4 und vorzugsweise ein vor dem
Drallerteilungsmittel 4 angeordnetes Streckwerk 2. Das Vorgarn 9 wird anschliessend über eine Aufwindevorrichtung 7 aufgewickelt.
Die Funktionsweise des Drallerteilungsmittels 4 wird in den folgenden Figuren beschrieben.
Die Figur 1a zeigt schematisch eine mögliche Spinnstelle 1 (d.h. Drallerteilungsstelle) einer Strecke-Vorspinnmaschinen-Kombination (gesamte Maschine nicht gezeigt) gemäss der Erfindung. Die Figur zeigt nur eine von mehreren möglichen Ausführungsformen für das Drallerteilungsmittel 4. Die erfindungsgemässe Strecke- Vorspinnmaschinen-Kombination kann auch mit Drallerteilungsmittel ausgestattet sein, welche nach einem anderen Luftspinnverfahren arbeiten. Die gezeigte Ausführungsform der Spinnstelle 1 weist ein (ebenfalls schematisch dargestelltes) Streckwerk 2 auf, welches mit einem Streckenband 3 (z. B. ein doubliertes Streckenband) beliefert wird. Das (verstreckte) Streckenband 3 gelangt vom Streckwerk 2 anschliessend in das Drallerteilungsmittel 4. Im Drallerteilungsmittel 4 wird das Streckenband 3 zu einem Vorgarn 9 verdreht, d. h. dem Streckenband wird mindestens teilweise ein Echtdrall erteilt (d. h. mindestens einem Teil der Fasern des Streckenbandes). Darüber hinaus zeigt die Figur 1a ein Abzugswalzenpaar 8 mit einer Klemmlinie 34 und eine Aufwindevorrichtung 7 (ebenfalls schematisch dargestellt) für das Vorgarn 9. Die erfindungsgemässe Vorrichtung muss nicht zwangsweise ein Streckwerk 2 oder ein Abzugswalzenpaar 8 aufweisen, wie dies in Figur 1a dargestellt ist.
Das in Figur 1a gezeigte Drallerteilungsmittel 4 arbeitet nach dem sogenannten Vortex-Verfahren, einem speziellen Luftspinnverfahren. Das Vortex- Luftspinnverfahren ist an sich als GarnSpinnverfahren bekannt. Wie weiter oben bereits erwähnt, sind Vorrichtungen zur Garnbildung an sich ungeeignet für die Herstellung eines verzugsfähigen Vorgarnes. Überraschend und unerwarteter weise haben Versuche mit geeignet modifizierten Luftspinnvorrichtungen ergeben, dass sich gewisse Luftspinnverfahren auch zur Herstellung von Vorgarnen eignen. Dazu müssen die Dimensionen und die Strömungsverhältnisse konventioneller Garn- Luftspinnvorrichtungen allerdings angepasst werden. Die erfindungsgemässen Drallerteilungsmittel müssen dem Streckenband nur eine Schutzdrehung erteilen, damit die dadurch gebildete Lunte oder Vorgarn verzugsfähig bleibt. Herkömmliche konventionelle Luftspinnvorrichtungen drehen den Streckenband derart, dass sich ein Garn bzw. ein Faden bildet, der derart stark verdreht ist, dass die Drehung irreversibel ist und insbesondere nicht mehr verziehbar ist. Durch eine entsprechend grössere Dimensionierung der Luftspinnvorrichtungen, sowie einer Anpassung der
Strömungsverhältnisse und vor allem durch geeignet hohe Liefergeschwindigkeiten, lassen sich mit Luftspinnvorrichtungen auch verzugsfähige Vorgarne bzw. Lunten herstellen. Die geeignetsten Verhältnisse lassen sich am besten experimentell ermitteln. Gemäss erster Versuche weisen Luftspinnvorrichtungen für Vorgarne vorzugsweise eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften auf: vorzugsweise beträgt der Durchmesser der Drall- bzw. Wirbelkammer mindestens 5 mm (siehe Wirbelkammer 5 in den im Folgenden beschriebenen Figuren) vorzugsweise beträgt die Liefergeschwindigkeit des Streckenbandes (ab Auslaufwalzen Streckwerk) mindestens 200 m/min vorzugsweise beträgt der Druck der Luftströmung, bevor sie durch die
Düsenbohrungen oder Düsen in die Wirbelkammer einströmt, höchstens 5 bar (siehe Luftströmung 32, 16, 16.1 , 16.2, oder 20, sowie Düsenbohrungen bzw. Düsen 11 in den im Folgenden beschriebenen Figuren) vorzugsweise erteilen diese Luftspinnvorrichtungen dem Vorgarn bzw. der Lunte eine tiefe Umwindedrehung, bevorzugt beträgt die Umwindedrehung bzw. der Drehungskoeffizient am weniger als 70.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Bildung eines Vorgarns ist der Wirkungsweise konventioneller Luftspinnverfahren zur Garnbildung ähnlich. Aus diesem Grund wird hier auf die für die erfindungsgemässe Vorrichtung verwendeten Luftspinnverfahren nicht sehr detailliert eingegangen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Luftspinnvorrichtungen wird bei den erfindungsgemässen Vorrichtungen und Verfahren dem Streckenband bzw. dem Vorgarn nur eine Schutzdrehung erteilt. Diese Schutzdrehung ist derart, dass das Vorgarn für den weiteren Verarbeitungsprozess verzugsfähig bleibt . Zur Bildung des Vorgarnes, wird dem Streckenband mindestens teilweise ein Echtdrall erteilt, d. h. mindestens ein Teil der Fasern des Streckenbandes, wenn nicht alle, erhalten einen Echtdrall (Drehung) mittels einer Luftströmung. Dieser Echtdrall bzw. diese Drehung ist wie erwähnt nur eine Schutzdrehung. Das erfindungsgemäss hergestellte Vorgarn bzw. Lunte hat daher die gleichen Eigenschaften wie eine mit einem konventionellen Flyer hergestellte Lunte.
Die soeben gemachten Ausführungen gelten selbstverständlich für sämtliche erfindungsgemässen Drallerteilungsmittel dieser Schrift, welche im Folgenden anhand weiterer Figuren gezeigt und erklärt werden. Diese Ausführungen gelten somit nicht nur für das Drallerteilungsmittel 4 der Figur 1a, sondern auch für jene Drallerteilungsmittel mit dem Bezugszeichen 15, 17, 18, und 31. Eines der möglichen erfindungsgemässen Drallerteilungsmittel für die Bildung von Vorgarn ist der bereits erwähnte Gegenstand 4 aus Figur 1a welcher wie bereits erwähnt nach dem sogenannten Vortex-Luftspinnverfahren arbeitet. Die Vorrichtung 4 weist dafür ein Faserführungselement 10, mit welchem der Streckenband 3 in die Wirbelkammer 5 des Drallerteilungsmittel 4 geliefert wird. In der Wirbelkammer 5 erzeugt eine nicht näher dargestellte Fluideinrichtung eine Luftströmung 32 bzw. eine Wirbelströmung mittels einer oder mehrerer Düsenbohrungen 11. Die dadurch entstehende Wirbelströmung innerhalb der Wirbelkammer 5 verursacht, dass sich einzelne freie Faserenden 12 auf der Oberfläche des Streckenbandes 3 um die Einlassmündung 13 des Vorgarnbildungselementes 6 legen und - erfasst durch die rotierende Wirbelströmung in der Wirbelkammer - um den Kern 14 des Streckenbandes rotieren. Dadurch wird dem Streckenband 3 in der Wirbelkammer 5 mindestens teilweise ein Echtdrall mittels einer Luftströmung 32 erteilt. D.h. dass mindestens einem Teil des Streckenbandes, d. h. einzelnen Fasern, ein Echtdrall bzw. eine echte Drehung um einen Kern von grösstenteils parallelen bleibenden Fasern erteilt wird. Das dadurch an der Einlassmündung 13 entstehende Vorgarn 9 wird beispielsweise über ein Abzugswalzenpaar 8 abgezogen und auf eine Aufwindevorrichtung 7 aufgewickelt. Dazu weist das Vorgarnbildungselement 6 eine Bohrung auf (siehe Figur 1a). Die Aufwindevorrichtung 7 in der Figur 1a ist nur schematisch dargestellt. Beispielsweise kann die Aufwindevorrichtung ein Kreuzwickler, ein Präzisions-Kreuzwickler, ein wilder Kreuzwickler, ein Stufen- Präzisionswickler oder ein Parallelwickler sein.
Die Figur 2 zeigt das Drallerteilungsmittel 4 aus der Figur 1a in einer anderen Ansicht. Besonders gut erkennbar ist in dieser Abbildung, wie der Streckenband 3 durch das Faserführungselement 10 in die Wirbelkammer 5 geführt wird, wo eine durch die Düsenbohrungen 11 erzeugte Wirbelluftströmung die freien Faserenden 12 des Streckenbandes 3 erfasst und um die Einlassmündung 13 des Vorgarnbildungselementes 6 legt. Die um die Einlassmündung 13 sich legenden freien Faserenden 12 bilden eine um den Kern 14 des Streckenbandes rotierende „Sonne". Die freien Faserenden 12 verdrehen sich somit um den Kern 14 des Streckenbandes, wodurch der Streckenband 3 in der Wirbelkammer 5 mindestens teilweise einen Echtdrall (Drehung) aufgrund der Luftströmung erhält. Das dadurch an der Einlassmündung 13 entstehende Vorgarn 9 wird durch das Vorgarnbildungselement 6 (z. B. wie hier dargestellt eine Spindel) hindurchgezogen (siehe Pfeil).
Die Figur 3 zeigt ein weiteres erfindungsgemässes Drallerteilungsmittel 15. Dieses arbeitet nach dem sog. Eindüsen-Falschdrahtverfahren und weist kein Vorgarnbildungselement auf. Das Drallerteilungsmittel 15 (schematisch dargestellt) weist ebenfalls nur eine Wirbelkammer 5 auf, in welcher mittels einer oder mehrerer Düsenbohrungen 11 eine Luftströmung 16 (Wirbelströmung) erzeugt wird. Mittels dieser Luftströmung 16 wird dem Streckenband mindestens teilweise in der Wirbelkammer 5 ein Echtdrall erteilt.
Die Echtdrallerteilung (echte Drehung im Streckenband) wird in der Figur 3a dargestellt: innerhalb der Wirbelkammer 5 wird durch die Luftströmung 16 dem Streckenband 3 eine Drehung erteilt, d. h. mindestens ein Teil der Fasern des Streckenbandes 3 werden verdreht, so dass die Lunte 9 entsteht.
Die Figur 3b zeigt eine Variante des Drallerteilungsmittels gemäss der Figur 3a. Das Drallerteilungsmittel 17 weist zwei Wirbelkammern 5 auf, die jeweils kein
Vorgarnbildungselement aufweisen. Die Echtdrallerteilung geschieht auch hier mittels einer bzw. in diesem Fall zweier Luftströmungen 16.1 und 16.2. Mindestens ein Teil der Fasern des Streckenbandes 3 erhält einen Echtdrall (Drehung). Auch hier wird das Vorgarn 9 bzw. die Lunte durch eine nicht dargestellte Vorrichtung abgezogen und aufgewickelt. Bevorzugterweise weist das Drallerteilungsmittel 17 mehrere Düsenbohrungen 11 auf. Die Düsenbohrungen 11 dienen der Erzeugung der Luftströmungen 16.1 und 16.2. Die Düsenbohrungen sind so ausgerichtet, dass die austretenden Luftstrahlen gemeinsam und zusammen jeweils die Luftströmung 16.1 bzw. 16.2 erzeugen. Dazu sind die Eintrittswinkel der Düsenbohrungen 11 innerhalb der jeweiligen Wirbelkammer 5 vorzugsweise gleich. Die Luftströmungen 16.1 und 16.2 sind zudem gleichgerichtet, d.h. dass die beiden Luftströmungen 16.1 und 16.2 - trotz getrennter Wirbelkammern - den gleichen Drehsinn haben (rechts- oder linksdrehende Luftströmung).
Die Figur 3c zeigt eine Variante des Drallerteilungsmittels nach Figur 3b. Das Drallerteilungsmittel 40 unterscheidet sich von der vorangehenden Vorrichtung dadurch, dass die Luftströmungen 41 und 42 in den Wirbelkammern 5.1 und 5.2 nicht gleichgerichtet, sondern gegengerichtet sind (d.h. eine Luftströmung 41 ist rechts- die andere 42 linksdrehend). Dadurch wird dem Streckenband 3 nach dem sog. Falschdraht-Verfahren ein Drall erteilt.
Bevorzugt sind die einzelnen Düsen bzw. Düsenbohrungen bei allen Ausführungsformen der Erfindung zueinander rotationssymmetrisch angeordnet.
Bevorzugt weisen die erfindungsgemässen Drallerteilungsmittel auch ein oder mehrere Drallstau-Elemente auf. Drallstau-Elemente können unterschiedliche Formen aufweisen. Ein Drallstau-Element kann zum Beispiel als Kante, als Pin, als tordierte Fläche, als Kegel oder in Form von mehreren Lenkmittel ausgebildet sein.
Die Figur 4 zeigt ein Drallerteilungsmittel 18 mit einem Drallstau-Element in Form eines Pins 19. Die restlichen Elemente der Figur 4 entsprechen weitgehend den bereits beschriebenen Ausführungsformen und weisen entsprechend auch die gleichen Bezugszeichen auf. Der Pin 19 in der Figur 4 dient sowohl als Drallstau- Element, als auch als falscher Garnkern. Drallstau-Elemente dienen dazu, zu verhindern, dass sich eine Drehung im Streckenband weiter nach hinten fortpflanzt. Insbesondere wird dadurch verhindert, dass eine allfällige Falschdrehung entsteht und damit allenfalls kein Echtdrall dem Streckenband erteilt wird. Die Verwendung von Drallstau-Elementen für die erfindungsgemässen Vorrichtungen und Verfahren ist nicht zwingenderweise notwendig, aber empfehlenswert. Insbesondere wird dadurch die Echtdrallerteilung mittels der Luftströmung verbessert. Ein Drallstau-Element ist insbesondere bei denjenigen erfindungsgemässen Vorrichtungen nicht unbedingt notwendig, bei denen die Drallerteilung nach einen Falschdrahtverfahren stattfindet. Wie in den Figuren 4a und 4b dargestellt ist, verhindert ein Pin 19, dass sich die durch die Luftströmung erzeugte Drehung weiter nach hinten Richtung Eingang des Faserführungselementes im Streckenband 3 fortpflanzt. Dies ist besonders gut in den Figuren 4a, 4b und 4c erkennbar: Die Luftströmung 20 um die Mündung des Vorgarnbildungselementes (nicht dargestellt) erzeugt eine Verdrehung bzw. einen Drall innerhalb des Streckenbandes 3. Durch das Vorhandensein des Pins 19 als Drallstau-Element wird verhindert, dass sich die Drehung der Fasern auf das Streckenband 3 überträgt, welches auf dem Faserführungselement 10 bzw. 21 liegt (siehe parallele unverdrehte Fasern auf den Faserführungselementen 10 bzw. 21 in den Figuren).
Als Drallstau-Element kann auch eine tordierte Faserführungsfläche 21 dienen. Die Figur 4b zeigt eine tordierte Faserführungsfläche 21 , welche zusätzlich einen Pin 19 aufweist. Dadurch ist die Drallstau-Funktion besonders effektiv. Eine tordierte Faserführungsfläche 21 mit Pin ist auch in der Figur 4c dargestellt. Die Elemente der Figur 4c entsprechen weitgehend den Elementen der Figur 4b mit dem Unterschied, dass der Pin 19 der Figur 4c stumpf ist.
Die Figur 5 zeigt ein Faserführungselement 10 mit einem sogenannten Drallstop- Kegel 24. Der Drallstop-Kegel 24 nimmt die Funktion des Drallstau-Elementes wahr. Die Wirkungsweise ist gleich wie beim Pin: Kegel oder Pin dienen zudem als sogenannte falsche Garnkerne. Die Fasern bzw. das Streckenband legt sich spiralförmig um den falschen Garnkern, wodurch die Fortpflanzung der Drehung entgegen der Abzugsrichtung des Vorgarns bzw. Streckenbandes verhindert wird.
Als Drallstau-Element kann auch nur ein tordiertes Faserführungselement 22 ohne Pin dienen. Dies ist beispielsweise in Figur 6 dargestellt (vergleiche mit Figur 4c). Eine tordierte Faserführungsfläche genügt an sich als Drallstau-Element. Die zusätzliche Verwendung eines Pins ist nicht unbedingt notwendig. Verschiedene Ansichten eines tortierten Faserführungselementes ohne Pin 22 ist in den Figuren 6a und 6b gegeben. Als Drallstau-Element kann auch nur eine Kante 33 dienen, die nicht zwingenderweise von einer tordierten Faserführungsfläche vorangegangen werden muss, so dass auch eine flache Faserführungsfläche genügen kann.
Die Figur 7 zeigt weitere Drallstau-Elemente, welche in der erfindungsgemässen Vorrichtung Verwendung finden könnten. Die Figur zeigt ein Faserführungselement 23 mit mehreren Lenkmitteln. Diese Lenkmittel 26 haben nebst ihrer Funktion, den Streckenband 3 zu lenken, auch die Wirkung eines Drallstopps. In der Figur ist gut ersichtlich, wie die Lenkmittel 26 mit Drallstau-Funktion wirken: Das Streckenband 3 wird in unverdrehtem Zustand in Richtung des Vorgarnbildungselementes 6 gezogen. Bei der Mündung des Vorgarnbildungselementes 6 werden die freien Faserenden 12 durch die Luftströmung 20 der Wirbelkammer mittels Echtdrallerteilung verdreht. Durch die Verdrehung der freien Faserenden 12 entsteht ein Torsionsmoment, welches sich entgegen der Abzugsrichtung (Pfeil) des Vorgarns im Streckenband 3 fortzupflanzen versucht. Durch das Vorhandensein der Lenkmittel 26 mit Drallstau- Funktion wird dieses Torsionsmoment bzw. die Drehung, welches das
Torsionsmoment im Streckenband verursachen würde, gestaut bzw. gestoppt. Das heisst, dass sich keine Drehung in den Streckenband 3 fortpflanzt (siehe Darstellung Figur 7: Das Streckenband 3 ist unverdreht). Auf diese Weise wird dem Streckenband 3 ein Echtdrall (Drehung) mittels der Luftströmung 20 erteilt, wodurch das Vorgarn 9 entsteht.
Ohne die Lenkmittel 26 mit Drallstau-Funktion würde sich die Drehung in das Streckenband 3 fortpflanzen, wodurch eine sogenannte Falschdrehung entstünde, welche unter Umständen eine Echtdrehung des Streckenbandes bzw. des Vorgarns verhindert. Eine weitere Darstellung der soeben erklärten Verhältnisse ist in der Figur 7a ersichtlich: Auch hier ist sehr gut erkennbar, wie das Streckenband 3 dank der Lenkmittel 26 unverdreht bleibt.
Die Figuren 8a und 8b zeigen Lenkmittel mit Drallstau-Funktion unterschiedlicher Formgebung. Die Figur 8c zeigt eine Ansicht der Lenkmittel 27 bzw. 28 in Abzugsrichtung des Vorgarns bzw. des Streckenbandes. Es sind verschiedene
Formen für die Lenkmittel mit Drallstau-Funktion vorstellbar. Die gezeigten Lenkmittel 26, 27 und 28 stellen nur einige der möglichen Formen dar. Die erfindungsgemässe Vorspinnmaschine kann vorzugsweise auch Mittel aufweisen, welche die Breite des Streckenbandes vor dem Einlaufen in das Drallerteilungsmittel bestimmen. Diese Mittel können beispielsweise Trichter oder andere Formen von Kondenser sein. Ein solches Mittel 29 ist in der Figur 9 dargestellt: Die Figur zeigt einen Trichter 29, welcher ein Streckenband 3 in dessen Breite einschränkt und einem Drallerteilungsmittel 31 zuführt. Ein solcher Trichter 29 oder sonstiger Kondensor kann beispielsweise einem Auslaufwalzenpaar 30 nachgeordnet sein. Das Auslaufwalzenpaar 30 ist in einer Aufsicht gezeigt. Das Bezugszeichen 34 deutet die Klemmlinie des Auslaufwalzenpaares 30 an.
Wie in den Ausführungsbeispielen weiter oben beschrieben, weist die erfindungsgemässe Strecke-Vorspinnmaschinen-Kombination zur Herstellung eines Vorgarns aus einem Streckenband, ein spezielles Drallerteilungsmittel auf. Das spezielle Drallerteilungsmittel der erfindungsgemässen Vorrichtung verdreht ein Faserband zu einem Vorgarn. Dazu weist das erfindungsgemässe Drallerteilungsmittel eine Wirbelkammer mit einem darin enthaltenen Vorgarnbildungselement auf. Vorzugsweise ist das Vorgarnbildungselement eine Spindel. In der Wirbelkammer des Drallerteilungsmittel wird erfindungsgemäss dem Streckenband mindestens teilweise (d. h. mindestens einem Teil der Fasern) ein Echtdrall (Drehung) mittels einer Luftströmung erteilt.
Die erfindungsgemässe Vorspinnmaschine zur Herstellung eines Vorgarns aus einem Streckenband kann auch eine andere Ausführung eines Drallerteilungsmittels aufweisen: Ein weiteres, ebenfalls erfindungsgemässes Drallerteilungsmittel weist eine Wirbelkammer ohne Vorgarnbildungselement (z. B. Spindel) auf. Diese Wirbelkammer weist aber Mittel auf, welche eine Luftströmung in der Wirbelkammer entstehen lassen. Diese Luftströmung erteilt dem Streckenband mindestens teilweise (d. h. mindestens einem Teil der Fasern) einen Echtdrall (Drehung). Diese weitere Ausführungsform eines erfindungsgemässen Drallerteilungsmittels kann auch mehrere Wirbelkammern mit entsprechend mehreren Mitteln zur Bildung einer Luftströmung aufweisen (siehe z.B. Fig. 3b oder 3c). Den erfindungsgemässen Vorspinnmaschinen bzw. den erfindungsgemässen Drallerteilungsmitteln kann nebst der Strecke jeweils zusätzlich ein Streckwerk vorgeordnet sein.
Vorzugsweise besitzen die erfindungsgemässen Drallerteilungsmittel jeweils ein oder mehrere Drallstau-Elemente. Diese Drallstau-Elemente können beispielsweise als Kante, als Pin, als tordierte Fläche, als Kegel oder als mehrere Lenkmittel ausgebildet sein. Die erfindungsgemässen Drallerteilungsmittel können auch eine Kombination der soeben genannten Drallstau-Elemente aufweisen, z.B. eine tordierte Fläche mit einem Pin, oder ein Kegel mit einem Pin, oder eine Kante mit einem Pin, oder eine tordierte Fläche mit einem Pin. Das erfindungsgemässe Drallerteilungsmittel kann mehrere dieser Drallstau-Elemente bzw. eine Kombination davon aufweisen.
Vorzugsweise weisen die erfindungsgemässen Drallerteilungsmittel mehrere Düsen zur Erzeugung der Luftströmung auf, wobei die Düsen so ausgerichtet sind, dass deren austretende Luftstrahlen gleichgerichtet sind, um zusammen eine gleichgerichtete Luftströmung innerhalb derselben Wirbelkammer zu erzeugen. Dies gilt nicht zwangsläufig, wenn mehrere Wirbelkammern vorhanden sind. Sind mehrere Wirbelkammern vorhanden, so können die Luftströmungen entgegengesetzte
Drehrichtungen aufweisen. Vorzugsweise sind die Düsenbohrungen innerhalb einer Wirbelkammer rotationssymmetrisch um die Achse der Wirbelkammer angeordnet (die Eintrittswinkel der Düsenbohrungen sind daher gleich). Sind mehrere Wirbelkammern vorhanden, so können die Düsen vorzugsweise derart angeordnet sein, dass die Düsen einer jeweiligen Wirbelkammer zwar rotationssymmetrisch angeordnet sind, jede Wirbelkammer aber einen unterschiedlichen Eintrittswinkel für die jeweiligen Düsen aufweisen. Die in den jeweiligen Wirbelkammern austretenden Luftstrahlen können daher nicht nur unterschiedliche Drehrichtungen aufweisen - im Sinne einer Links- oder einer Rechtsdrehung - , sondern auch unterschiedliche „Steigungswinkel" besitzen. Eine rotationssymmetrische Anordnung der Düsen ist beispielsweise in der Figur 2 gezeigt. Eine rotationssymmetrisch versetzte Anordnung der Düsen ist in der Figur 3b zu sehen (die Düsenbohrungen 11 der beiden Wirbelkammern sind analog zur Figur 2 auch rotationssymmetrisch angeordnet).
Vorzugsweise weisen die erfindungsgemässen Vorspinnmaschinen und Drallerteilungsmittel ein Mittel, insbesondere einen Trichter oder einen aerodynamischen oder mechanischen Kondensor auf, welcher die Funktion hat, die Breite des Streckenbandes vor dem Einlauf in das Drallerteilungsmittel zu bestimmen.
Vorzugsweise ist der Abstand zwischen der Einlassmündung des Vorgarnbildungselementes (z. B. Spindel) und der letzten Klemmlinie (z. B. des Auslaufwalzenpaares) nicht grösser als die längste im Streckenband enthaltene Faserlänge oder grösser als die mittlere Stapelfaserlänge des Streckenbandes.
Vorzugsweise ist der Abstand zwischen dem Eingang des Drallerteilungsmittels und der letzten Klemmlinie (z. B. des Auslaufwalzenpaares eines Streckwerkes) nicht grösser als die längste im Streckenband enthaltene Faserlänge.
Vorzugsweise ist der erfindungsgemässen Vorspinnmaschine eine Aufwindevorrichtung zugeordnet. Diese windet das auf dem Drallerteilungsmittel austretende Vorgarn auf. Bevorzugt ist die Aufwindevorrichtung ein Kreuzwickler, ein Präzisions-Kreuzwickler, ein wilder Kreuzwickler, ein Stufen-Präzisionswickler oder ein Parallelwickler.
Vorzugsweise ist das Garnbildungselement eine Spindel.
Zur Erfindung gehört auch ein erfindungsgemässes Verfahren zur Herstellung eines Vorgarns aus einem Streckenband. Bei diesem erfindungsgemässen Verfahren wird aus mehreren Faserbändern durch Doublieren und Verstrecken ein Streckenband hergestellt, wobei das Streckenband im Anschluss vorzugsweise nochmals verstreckt und anschliessend mindestens teilweise (d. h. mindestens ein Teil der Fasern des Streckenbandes) einer Drallerteilung (Drehung) ausgesetzt wird. Für dieses erfindungsgemässe Verfahren sind vorzugsweise mehrere Düsen zur Erzeugung der Luftströmung vorhanden. Die Düsen sind dafür vorzugsweise rotationssymmetrisch um eine Achse oder rotationssymmetrisch-versetzt um eine Achse angeordnet (siehe Ausführungen weiter oben und Figuren 2 und 3b, 3c).
Bei der weiter oben besprochenen erfindungsgemässen Vorspinnmaschine, insbesondere Flyer, bei der erfindungsgemässen Verwendung eines Drallerteilungsmittels oder beim erfindungsgemässen Verfahren zur Herstellung eines Vorgarns wird dem Vorgarn nur eine Schutzdrehung erteilt. D. h. das durch die Luftströmung erzeugte Vorgarn ist verzugsfähig.
Die Erfindung ist nicht auf die explizit genannten Möglichkeiten und Ausführungsformen beschränkt. Diese Varianten sind vielmehr als Anregung für den Fachmann gedacht, um die Erfindungsidee möglichst günstig umzusetzen. Von den beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen sind daher leicht weitere vorteilhafte Anwendungen und Kombinationen ableitbar, die ebenfalls den Erfindungsgedanken wiedergeben und durch diese Anmeldung geschützt werden sollen. Einige der offenbarten Merkmale der Erfindung wurden in dieser Beschreibung kombiniert beschrieben und werden in den folgenden Ansprüchen kombiniert beansprucht. Es ist aber auch denkbar, einzelne Merkmale der Erfindung dieser Beschreibung für sich alleine oder in einer andern Kombination in Anwendung des Erfindungsgedankens zu beanspruchen. Die Anmelderin behält sich daher ausdrücklich vor, allenfalls andere Kombinationen in Anwendung des Erfindungsgedankens vorzusehen. Legende:
1 Spinnstelle einer Vorspinnmaschine
2 Streckwerk
3 Streckenband
4 Drallerteilungsmittel
5, 5.1 , 5.2 Wirbelkammer
6 Vorgarnbildungselement (Spindel)
7 Aufwi ndevorrichtu ng
8 Abzugswalzenpaar
9 Vorgarn
10 Faserführungselement
11 Düsenbohrungen oder Düsen
12 freie Faserenden
13 Einlassmündung
14 Kern
15 Drallerteilungsmittel ohne Vorgarnbildungseleme
16, 16.1 , 16.2 : Luftströmung
17 Drallerteilungsmittel mit zwei Wirbelkammern
18 Drallerteilungsmittel mit Drallstau-Element
19 Pin
20 Luftströmung
21 tordiertes Faserführungselement mit Pin
22 tordiertes Faserführungselement ohne Pin
23 Faserführungselement mit mehreren Lenkmitteln
24 Drallstop-Kegel
25 Faserführungselement
26, 27, 28 Lenkmittel mit Drallstop-Funktion
29 Trichter
30 Auslaufwalzenpaar
31 Drallerteilungsmittel
32 Luftströmung Kante Klemmlinie Strecke-Vorspinnmaschinen-Kombination Strecke Verzugseinheit Faserverband Drallerteilungsmittel rechtsdrehende Luftströmung linksdrehende Luftströmung

Claims

Patentansprüche
1. Strecke-Vorspinnmaschinen-Kombination (35) zum Doublieren und Verstrecken mehrerer Faserbänder (38) zu einem Streckenband (3) und zur anschliessenden Herstellung eines Vorgarns (9) aus dem Streckenband (3), enthaltend eine oder mehrere, vorzugsweise regulierte, Strecken (36), sowie daran nachgeordnet entsprechend eine oder mehrere Spinnstellen (1) mit jeweils einem Drallerteilungsmittel (4) und vorzugsweise ein vor dem Drallerteilungsmittel (4) angeordnetes Streckwerk (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Drallerteilungsmittel (4) eine Wirbelkammer (5) mit einem darin enthaltenen Vorgarnbildungselement (6) aufweist, wobei dem Streckenband (3) in der Wirbelkammer (5) ein Echtdrall oder mindestens teilweise ein Echtdrall, mittels einer Luftströmung (32) erteilt wird.
2. Strecke- Vorspinnmaschinen-Kombination (35) zum Doublieren und Verstrecken mehrerer Faserbänder (38) zu einem Streckenband (3) und zur anschliessenden Herstellung eines Vorgarns (9) aus dem Streckenband (3), enthaltend eine oder mehrere, vorzugsweise regulierte, Strecken (36), sowie daran nachgeordnet eine oder mehrere Spinnstellen (1) mit jeweils einem Drallerteilungsmittel (4) und vorzugsweise ein vor dem Drallerteilungsmittel (4) angeordnetes Streckwerk (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Drallerteilungsmittel (15,17) eine oder mehrere Wirbelkammern (5, 5.1 , 5.2) ohne Vorgarnbildungselement aufweist, wobei dem Streckenband (3) in der oder den Wirbelkammern (5, 5.1 , 5.2) ein Echtdrall oder mindestens teilweise ein Echtdrall mittels einer oder mehrerer Luftströmungen (16,16.1 ,16.2, 41 , 42), vorzugsweise nach einem Falschdraht-Verfahren, erteilt wird.
3. Strecke-Vorspinnmaschinen-Kombination zur Herstellung eines Vorgarns (9) gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Drallerteilungsmittel (4,18) mindestens ein Drallstau-Element (19,21 ,22,26,27,28,33) aufweist, bevorzugt ist das Drallstau-Element als Kante (33), als Pin (19), als tordierte Fläche (21 ,22), als Kegel (24) , als mehrere Lenkmittel (26,27,28), oder als Kombination dieser Elemente ausgebildet.
4. Strecke-Vorspinnmaschinen-Kombination zur Herstellung eines Vorgarns (9) gemäss Anspruch 1 , 2, oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drallerteilungsmittel (4,17,18) mehrere Düsen (11) zur Erzeugung der Luftströmung (16,16.1 ,16.2,20) enthält, wobei die Düsen (11) so ausgerichtet sind, dass die austretenden Luftstrahlen (32) derart gleichgerichtet sind um zusammen eine gleichgerichtete Luftströmung (16.1 ,16.2,20) und Drallgebung zu erzeugen, bevorzugt sind die Düsen (11) rotationssymmetrisch oder rotationssymmetrisch-versetzt angeordnet.
5. Strecke-Vorspinnmaschinen-Kombination zur Herstellung eines Vorgarns (9) gemäss Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drallerteilungsmittel (4, 17,18) eine erste Wirbelkammer (5.1 ) und daran anschliessend mindestens eine weitere Wirbelkammer (5.2) aufweist, wobei jede Wirbelkammer (5.1 , 5.2) für die Drallgebung Düsen (11) zur Erzeugung einer Luftströmung (16,16.1 ,16.2,20) enthält, wobei die Düsen (11) mindestens einer, der ersten Wirbelkammer (5.1) folgenden Wirbelkammer (5.2) so ausgerichtet sind, dass sie eine zur drehenden Luftströmung (41) der ersten Wirbelkammer (5.1) entgegendrehende Luftströmung (42) und damit eine zur Drallgebung der ersten Wirbelkammer (5.1) entgegengerichtete Drallgebung erzeugen.
6. Strecke-Vorspinnmaschinen-Kombination zur Herstellung eines Vorgarns (9) gemäss einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (29), insbesondere Trichter (29) oder aerodynamische oder mechanische Kondenser, vorgesehen sind, welche die Breite des Streckenbandes (3) vor dem Einlauf in das Drallerteilungsmittel (4,15,17,18,31) bestimmen.
Strecke-Vorspinnmaschinen-Kombination zur Herstellung eines Vorgarns gemäss einem der Ansprüche 1oder 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen der Einlassmündung des Vorgarnbildungselementes (13) und der letzten Klemmlinie (34) nicht grösser ist als die längste im Streckenband (3) enthaltene Faserlänge.
8. Strecke-Vorspinnmaschinen-Kombination zur Herstellung eines Vorgarns gemäss Anspruch 2, 4, oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Eingang des Drallerteilungsmittels (4,15,17,18,31) und der letzten Klemmlinie (34) nicht grösser ist als die längste im Streckenband (3) enthaltene Faserlänge.
9. Strecke-Vorspinnmaschinen-Kombination gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der oder den Spinnstellen (1) der Vorspinnmaschine eine Aufwindevorrichtung (7) zugeordnet ist, welche das aus dem Drallerteilungsmittel (4,15,17,18,31) austretende Vorgarn (9) aufwindet, bevorzugt ist die Aufwindevorrichtung (7) ein Kreuzwickler, ein Präzisions- Kreuzwickler, ein wilder Kreuzwickler, ein Stufen-Präzisionswickler, oder ein Parallelwickler.
10. Strecke-Vorspinnmaschinen-Kombination gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Garnbildungselement (6) eine Spindel ist.
11. Verfahren zur Herstellung eines Vorgarns (9) aus Faserbändern (38), bei welchem aus mehreren Faserbändern (38) durch Doublieren und Verstrecken ein Streckenband (3) herstellt wird, wobei das Streckenband (3) im Anschluss vorzugsweise nochmals verstreckt wird und anschliessend mindestens teilweise eine Drallerteilung erfährt, dadurch gekennzeichnet, dass die Drallerteilung mittels einer oder mehreren Luftströmungen (16, 16.1, 16.2, 20, 41 , 42) in einer oder mehreren Wirbelkammern (5, 5.1 , 5.2) geschieht.
12. Verfahren zur Herstellung eines Vorgarns (9) aus Faserbändern (38) gemäss Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Düsen (11) zur Erzeugung der Luftströmung (16,16.1 ,16.2,20) vorhanden sind, wobei die Düsen (11) so angeordnet sind, dass die austretenden Luftstrahlen (32) gleichgerichtet sind um zusammen eine gleichgerichtete Luftströmung (16,16.1 ,16.2,20) zu erzeugen.
13. Strecke-Vorspinnmaschinen-Kombination -oder Verfahren zur Herstellung eines Vorgarns aus Faserbändern (38) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Vorgarn (9) erteilte Drall eine Schutzdrehung ist, wodurch das Vorgarn (9) verziehbar bleibt.
14. Strecke-Vorspinnmaschinen-Kombination oder Verfahren zur Herstellung eines Vorgarns (9) aus Faserbändern (38) gemäss einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des Vorgarns (9) nicht nach einem Falschdraht-Verfahren geschieht.
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