DE3805083A1 - Vorrichtung und verfahren zur herstellung eines gesponnenen fadens, sowie ein gesponnener faden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung eines gesponnenen Fadens aus einem Faserstrang, sowie einen gesponnenen Faden.

Anwendungszweck der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Herstellen eines ge­ sponnenen Fadens durch Drehen eines in einem Streckwerk ver­ streckten ungedrehten Filamentfaserstrangs.

Übliche Spinnmaschinen lassen sich allgemein in drei Arten einteilen, nämlich in Ringspinnmaschinen, Offenendspinn­ maschinen und pneumatiche Spinnmaschinen. Die pneumatischen Spinnmaschinen sind in den letzten Jahren entwickelt worden und ermöglichen das Spinnen bei hohen Geschwindigkeiten, die das Mehrfache der Spinngeschwindigkeiten von Ringspinn­ maschinen betragen.

Ein Beispiel einer pneumatischen Spinnmaschine ist in der JP-PS 53-45 422 und in der korrespondierenden US-PS 41 12 658 beschrieben. Bei dieser Spinnmaschine sind an jeder Spinn­ stelle, in Faserstranglaufrichtung gesehen, hinter einem Streckwerk zwei Luftstrahl-Drallorgane hintereinander ange­ ordnet, die jeweils eine in einer Richtung kreisende oder wirbelnde Druckluftströmung erzeugen, wobei die beiden in einander entgegengesetzten Richtungen kreisenden oder wirbelnden Druckluftströmungen auf den aus dem Streckwerk auslaufenden Faserstrang einwirken. Der Faserstrang wird vom zweiten Drallorgan gedreht und das erste Drallorgan erzeugt einen Fadenballon im gedrehten Faserstrang. Infolge dieser Fadenballonbildung werden einige Fasern des Faserstranges um andere Fasern herumgewickelt. Wenn sich der Faserstrang nach dem Durchlaufen des zweiten Drallorgans rückdreht, werden die Fasern fest um die anderen Fasern herumgewunden. Auf diese Weise entsteht ein gesponnener Faden.

Eine genaue Untersuchung eines mit einer derartigen pneumati­ schen Spinnmaschine hergestellten Fadens ergibt, daß dieser eine bündelartige Struktur aufweist, bei der einige Fasern schraubenlinienförmig um andere ungedrehte oder leicht gedrehte Kernfasern herumgewunden sind. Durch verschiedene Änderungen der Spinnbedingungen können das Mengenverhältnis von Kernfasern zu umwindenden Fasern, der Zustand der Windun­ gen der Fasern und andere Eigenschaften oder Merkmale des Fadens in gewissem Ausmaß geändert werden. Die physikalischen Eigenschaften des Fadens, z. B. seine Festigkeit, lassen sich dementsprechend ändern.

Ist jedoch die Länge der Fasern relativ groß, erweist es sich als schwierig, mit einer pneumatischen Spinnmaschine das Ver­ halten der umhüllenden Fasern zu steuern oder deren Anordnung zu vergleichmäßigen. Da ferner die pneumatischen Spinn­ maschinen an jeder Spinnstelle zwei Druckluft-Drallorgane auf­ weisen, ergeben sich ein hoher Verbrauch an Druckluft und entsprechend hohe Energiekosten. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Spinnvermögen bei relativ langen Fasern, wie Wollfasern, unzulänglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend erwähnten Nach­ teile zu beseitigen und pneumatisch gesponnene, gleichmäßiger aussehende Fäden, insbesondere aus langen Fasern gesponnene, auf mehr wirtschaftliche Weise herzustellen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Patentansprüchen, wobei bevorzugte Ausbildungen der Er­ findung in den Unteransprüchen gekennzeichnet sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein verstreckter Faserstrang oder ein verstrecktes Faserbündel durch ein mit einem zylinderförmigen Durchlaß für den Faserstrang oder das Faserbündel versehenes mechanisches Drehglied, z. B. ein dreh­ bar gelagertes Rohr, entlang der Drehachse des Drehgliedes hindurchgeführt. Vor der Einlaßöffnung des Durchlasses wird eine den laufenden Faserstrang in gleicher Richtung wie die Drehrichtung des in Rotation versetzten Drehgliedes um­ kreisende, schnell wirbelnde Druckluftströmung zur Einwirkung gebracht, die ein Abheben oder Abspreizen von in der Nähe des Außenumfangs des Faserstrangs befindlichen Faserendteilen bewirkt. Hierbei wird der Faserstrang von der wirbelnden Luftströmung leicht gedreht. Vorzugsweise wird der Abstand des Einwirkungsbereichs der Wirbelströmung von der Klemmstelle von Vorderwalzen eines den Faserstrang zuführenden Streck­ werkes kürzer gewählt, als die Länge der Fasern des Faser­ stranges. Die Druckluft, die zumindest einen Teil des Dreh­ gliedes umwirbelt, z. B. den Endabschnitt des Drehrohres, der die Einlaßöffnung des Durchlasses des Drehgliedes umgibt, wird gleichzeitig in Faserstranglaufrichtung und quer zur Wirbelrichtung turbulenzfrei vom Einwirkungsbereich abgezogen, wobei sie die aus dem Faserstrang heraus­ gezogenen Faserendteile in der Wirbelrichtung um diesen Teil des Drehgliedes herumwindet. Infolge des Weiterlaufens des Faserstranges durch den Durchlaß des Drehgliedes werden die abgespreizten und um einen Teil des Drehgliedes herumge­ wundenen Faserendteile in die Einlaßöffnung des Durchlasses des Drehgliedes hineingezogen und, um den Faserstrang herum­ gewickelt. Es entsteht ein gesponnener Faden, der abgezogen wird. Der Faserstrang bzw. der gesponnene Faden wird gerad­ linig durch die Vorrichtung gezogen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor­ richtung umfaßt ein drehbar gelagertes Rohr als Drehglied, dessen innerer Hohlraum einen Durchlaß für einen Faserstrang bildet und durch den ein aus dem Vorderwalzenpaar eines Streckwerkes auslaufender Faserstrang hindurchgeführt wird. Die Vorrichtung umfaßt auch eine an einer im Abstand von der Einlaßöffnung des Drehrohres befindlichen Stelle vorgesehene Drehscheibe, die mit dem Drehrohr fest verbunden ist, sowie ein Gehäuse, das den vor der Drehscheibe befindlichen Teil des Drehrohres und die Drehscheibe umgibt. Das Gehäuse umfaßt eine Einlaßöffnung für den Faserstrang und einen dahinter­ liegenden zylinderförmigen Raum, der zur Einlaßöffnung des Drehrohres führt. Am Ende dieses Raumes und kurz vor der Ein­ laßöffnung des Drehrohres münden eine oder mehrere Druckluft­ einstrahldüsen tangential, jedoch schräg zur Laufrichtung des Faserstrangs und schräg zur Stirnflächenebene des Drehrohres gerichtet ein. Eine zylinderförmige Hohlkammer von geringem Volumen, deren Durchmesser etwas größer als der des vor der Einlaßöffnung des Drehrohres liegenden zylinderförmi­ gen Raumes ist, umgibt koaxial den Endabschnitt des Dreh­ rohres. Die Hohlkammer bildet eine Luftwirbelkammer, in die die von den Drucklufteinstrahldüsen eingestrahlte Druckluft mit hoher Geschwindigkeit um den Endabschnitt des Drehrohres herumwirbelt. Zusätzlich zur Luftwirbelkammer umfaßt das Ge­ häuse eine sich an die Luftwirbelkammer anschließende, einen Abschnitt des Drehrohres ebenfalls koaxial umgebende, als Luftentlastungskammer oder Luftentspannungskammer ausge­ bildete Hohlkammer, deren Durchmesser bzw. Volumen in Faser­ stranglaufrichtung zur Drehscheibe hin sich allmählich ver­ größert, d. h., daß diese Hohlkammer trichterförmig ausge­ bildet ist. Der trichterförmigen Erweiterung gegenüber liegt die Fläche der Drehscheibe bzw. der außerhalb des Umfangs der Drehscheibe liegende Teil der bis hinter die Drehscheibe führenden Wand des Gehäuses. An ihrem Bereich größten Durch­ messers steht der Umfang der Luftentspannungskammer oder Luftentlastungskammer in Verbindung mit einer im Gehäuse aus­ gebildeten ringförmigen Hohlkammer, die mit einem in Tangen­ tialrichtung einmündenden Luftauslaß versehen ist. Der Ab­ schnitt des Drehrohres, der in Faserstranglaufrichtung gesehen hinter der Drehscheibe liegt, kann aus dem Gehäuse herausgeführt sein. Der die Einlaßöffnung des Drehrohres um­ fassende Abschnitt des Drehrohres kann einen geringeren Durchmesser als der übrige Abschnitt des Drehrohres auf­ weisen.

Die Fasern, die sich in der Mitte oder in der Nähe der Mitte des aus dem Vorderwalzenpaar des Streckwerkes herauslaufenden Faserstranges befinden, durchlaufen den Faserstranglaufweg im Drehrohr, ohne von den Druckluftströmungen der Druckluftein­ strahldüsen wesentlich beeinflußt zu werden. Andere Fasern, die sich am oder in der Nähedes Außenumfangs des Faser­ strangs befinden, unterliegen infolge der Einwirkung der wir­ belnden Druckluftströmungen aus den Drucklufteinstrahldüsen einer Kraft, die dahingehend wirkt, diese anderen Fasern aus dem Faserstrang herauszulösen. Folglich werden die Endteile der Fasern am oder in der Nähe des Außenumfangs des Faser­ stranges von den wirbelnden Druckluftströmungen vom Faser­ strang abgespreizt oder abgehoben. Diese Endteile werden von der Druckluftströmung mitgenommen und in der als Luftwirbel­ kammer ausgebildeten Hohlkammer von den wirbelnden Druckluft­ strömungen um den Endabschnitt des angetriebenen, in Um­ drehung versetzten Drehrohres herumgewunden. Infolge des Weiterlaufens des Faserstranges durch den Durchlaß des Dreh­ rohres werden diese Faserendteile um den Außenumfang des in den Durchlaß des Drehrohres hineingezogenen Faserstrangs herumgewunden.

Die aus den Drucklufteinstrahldüsen eingestrahlte Druckluft umkreist zuerst die ein relativ kleines Volumen aufweisende Luftwirbelkammer. Die Druckluft durchströmt dann die Luft­ entspannungskammer oder Luftentlastungskammer, deren Durch­ messer sich in Strömungsrichtung allmählich erweitert, wo­ nach die Druckluft bei einer entsprechenden, von der einge­ strahlten Druckluftmenge abhängigen Geschwindigkeit nach außen entweicht. Demgemäß fließt die Druckluft innerhalb der Luftwirbelkammer in Form einer stabilisierten gleichge­ richteten, d. h. turbulenzfreien Wirbelströmung, wodurch eine maximale Wirbelgeschwindigkeit innerhalb der Luftwirbel­ kammer erzielbar ist.

Mit der Erfindung werden ein neuartiges Spinnverfahren, eine neuartige Spinnvorrichtung und ein neuartiger gesponnener Faden vorgesehen. Es läßt sich ein gesponnener Faden hoher Qualität mit hoher Geschwindigkeit herstellen, ohne daß die eingangs geschilderten Nachteile entstehen. Insbesondere ist es mit der Erfindung möglich, Fasern zu verspinnen, die mit einer üblichen pneumatischen Spinnmaschine nicht leicht oder technisch verarbeitet werden können.

Anhand der Figuren wird die Erfindung an bevorzugten Aus­ führungsformen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsquerschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Vorderansicht, gesehen in Laufrichtung eines Faserstranges, auf Bauteile am hinteren Ende einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei insbesondere ein Gehäuse und ein Drehrohr dargestellt sind;

Fig. 3 eine Vorderansicht, gesehen in Laufrichtung eines Faserstranges, auf einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer Anordnung von Druckluft­ einstrahldüsen;

Fig. 4 eine Perspektivansicht von Teilen einer erfindungs­ gemäßen Vorrichtung zur Erläuterung der Herstellung eines gesponnenen Fadens;

Fig. 5 eine schematische dargestellte Seitenansicht einer mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung versehenen Spinnstelle einer Spinnmaschine;

Fig. 6 eine Darstellung zur Erläuterung des Aussehens eines erfindungsgemäß hergestellten gesponnenen Fadens; und

Fig. 7 und 8 senkrechte Längsquerschnitte durch Teile anderer Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vor­ richtung.

Bei der in der Fig. 5 dargestellten erfindungsgemäßen Vor­ richtung, mit der ein Faden aus Wolle herstellbar ist, wird ein nicht gedrehtes Vorgarn eines Kammgarns, d. h., ein Faserstrang S, der auf einer Spule aufgewickelt ist, von dieser abgezogen und zuerst durch ein Streckwerk 5 geführt. Das Streckwerk 5 umfaßt ein Paar Hinterwalzen 1, ein Paar Mittelwalzen 3, die jeweils mit einem Laufriemchen 2 versehen sind, und ein Paar Vorderwalzen 4. Der Faserstrang S wird dann in eine erfindungsgemäße Vorrichtung 6 eingeführt, in der er zu einem Faden Y gesponnen wird. Der gesponnene Faden Y wird dann von einem Paar Lieferwalzen 7 abgezogen und schließlich auf eine Spule P aufgewickelt, die von einer in Berührung mit dem Faden Y befindlichen Reibwalze 8 in Umlauf versetzt wird.

Einzelheiten des Aufbaus der Vorrichtung 6 gehen aus der Fig. 1 hervor, in der der Laufweg des Faserstrangs S bzw. des gesponennen Fadens Y mit alternierenden langen und kurzen Linien dargestellt ist.

Bei dieser Ausführungsform ist eine Tragplatte 11 an einem nicht dargestellten Rahmen befestigt. Eine Lagerschale 13, die die Form eines hohlen Rohres aufweisen kann, ist mit geeigneten Mitteln, z. B. Schrauben, an der Tragplatte 11 befestigt. Ein Gehäuse 15 für ein Drehrohr 19 und eine Dreh­ scheibe 26, die noch im einzelnen beschrieben werden, ist ebenfalls mit geeigneten Mitteln, z. B. Schrauben, an der Tragplatte 11 befestigt. Das Gehäuse 15 ist zweiteilig aus­ gebildet und umfaßt ein vorderes Gehäuseteil und ein hinte­ res Gehäuseteil 15 a bzw. 15 b, die aneinandergeschraubt sind.

Das Drehrohr 19 ist in zwei Lagern 17 und 18 innerhalb der Lagerschale 13 drehbar gelagert. Die Lagerschale 13 ragt aus dem Gehäue 15 heraus, wobei sich das eine Lager 18 am Gehäuse 15 und das andere Lager 17 außerhalb des Gehäuses befindet. Eine hohle wirtelartige Laufrolle 21 ist auf den Außenumfang eines außerhalb des Gehäuses 15 liegenden Teiles des Drehrohres 19 aufgesetzt, so daß sich die Laufrolle 21 zwischen den beiden Lagern 17 und 18 befindet, wie dies in der Fig. 1 dargestellt ist.

Ein endloser Antriebsriemen 23 umläuft den Außenumfang der Laufrolle 21 und wird von einem nicht dargestellten Motor in Umlauf versetzt. Der mittlere Teil der rohrförmigen Lagerschale 13 ist mit einem entsprechenden Ausschnitt für den Antriebsriemen 23 versehen. Infolge des Umlaufens des Antriebsriemens 23 wird das Drehrohr 19 zusammen mit der Laufrolle 21 mit relativ hoher Geschwindigkeit in Umdrehung versetzt. Die Drehscheibe 26 ist an einem innerhalb des Gehäuses 15 und vor dem Lager 18 liegenden Teil des Dreh­ rohres 19 mit dem Drehrohr 19 fest verbunden und koaxial mit dem Drehrohr 19 angeordnet.

Der Innenraum des Drehrohres 19 bildet einen zylinderförmi­ gen, sich durch das Drehrohr 19 hindurch erstreckenden Faser­ strangdurchlaß 24. Die Vorrichtung 6 ist in der Weise ausge­ legt und angeordnet, daß der Laufweg des Faserstrangs S bzw. des Fadens Y von den Vorderwalzen 4 zu den Lieferwalzen 7 geradlinig durch die Vorrichtung 6 hindurchläuft, wobei der Laufweg auf der Mittelachse eines inneren Hohlraumes des Gehäuses 15 und auf der Mittelache des Faserstrangdurch­ lasses 24, d. h. des Drehrohres 19, liegt. Der Abstand zwischen einer im Inneren des Gehäuses 15 liegenden Einlaßöffnung 19 a des Drehrohres 19 und einer Klemmstelle N der Vorderwalzen 4 ist in der Weise einstellbar, daß er kürzer ist als die durchschnittliche Länge der den Faserstrang S bildenden Fasern.

Der Außendurchmesser des die Einlaßöffnung 19 a aufweisenden Einlaßteiles des Drehrohres 19 ist relativ klein und inner­ halb eines Endabschnittes des Drehrohres 19 konstant. Der Außenumfang eines sich an den Endabschnitt anschließenden, zwischen dem Endabschnitt und der Drehscheibe 26 liegenden Abschnitts 19 b des Drehrohres 19 vergrößert sich allmählich in Richtung zur Drehscheibe 26 hin, so daß der Abschnitt 19 b konusförmig ausgebildet ist. Die Innenwände eines Teiles des Gehäuses 15, die den Endabschnitt und den Abschnitt 19 b des Drehrohres 19 und die Drehscheibe 46 umgeben oder abdecken, bilden eine zylinderförmige Hohlkammer 51 von geringerem Durchmesser, die den Endabschnitt und einen Teil des Ab­ schnitts 19 b des Drehrohres 19 umgibt, und eine anschließen­ de, sich in Richtung zur Drehscheibe 26 hin im großen Winkel konusförmig erweiternde Hohlkammer 52, deren größter Durch­ messer größer als der Durchmesser der Drehscheibe 26 ist.

Die vor der Einlaßöffnung 19 a des Drehrohres 19 und der Hohl­ kammer 51 geringeren Durchmessers liegenden Innenwände des Gehäuses 15 bilden ein Rohr oder eine zylinderförmige Hohl­ kammer, deren Durchmesser etwas größer als der Durchmesser des Endabschnittes des Drehrohres 19 ist. Ferner ist das Gehäuse 15 in der Weise ausgebildet, daß die konusförmige Hohlkammer 52 an ihrem Außenumfang in eine kreisringförmig die Achse des Gehäuses 15 koaxial umgebende Hohlkammer 53 von kreisförmigem Querschnitt übergeht, wobei an einer Stelle des Außenumfangs der Hohlkammer 53 ein in der Fig. 2 darge­ stellten Luftauslaß 54 tangential in die Hohlkammer 53 ein­ mündet. Am Luftauslaß 54 ist eine Luftabsaugleitung 55 ange­ schlossen.

Im hinteren Gehäuseteil 15 b ist eine hohle Luftkammer 31 ausgebildet. Im hinteren Gehäuseteil 15 b sind auch vier Lufteinstrahldrüsen 27 in der Weise ausgebildet, daß sie mit der Luftkammer 31 verbunden und von dieser aus schräg zum Laufweg des Faserstrangs S zur Stirnfläche des Endab­ schnitts des Drehrohres 19 bzw. zur Einlaßöffnung 19 a des Drehrohres 19 hin gerichtet und auch annähernd in Tangen­ tialrichtung zum zylinderförmigen Hohlraum am Endab­ schnitt des Drehrohres 19 angeordnet sind, wie den Fig. 1 und 3 entnehmbar ist. Eine Luftzuführleitung 29 ist über einen Lufteinlaß 28 des Gehäuseteils 15 b mit der Luftkammer 31 verbunden. Die Einstrahlrichtungen der Lufteinstrahldüsen 27 entsprechen der Drehrichtung des Drehrohres 19.

Über die Luftzuführleitung 29 zugeführte Druckluft fließt zuerst in die Luftkammer 31 und wird dann über die Luftein­ strahldüsen 27 in die Hohlkammer 51 eingestrahlt, so daß mit hoher Geschwindigkeit kreisende oder wirbelnde Luft­ strömungen in der Nähe der Einlaßöffnung 19 a des Drehrohres 19 entstehen.

Diese wirbelnden Luftströmungen umkreisen zuerst die Hohl­ kammer 51. Danach breiten sich die wirbelnden Luftströmungen nach außen aus, während sie langsamer das Innere der konus­ förmigen Hohlkammer 52 umkreisen, wobei sie schließlich in den Luftauslaß 54 eingeführt und über diesen ausgetragen werden. Diese Luftströmungen verursachen gleichzeitig Saug­ luftströmungen, die von der Klemmstelle N der Vorderwalzen 4 in den inneren Hohlraum bzw. in eine Hohlbohrung am Einlaß­ ende des Gehäuses 15 hineinfließen.

Nachstehend wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Her­ stellung eines Fadens Y unter Verwendung der vorstehend be­ schriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert.

Wie anhand der Fig. 4 ersichtlich ist, wird der vom Streck­ werk 5 verstreckte und von den Vorderwalzen 4 zugeführte Faserstrang S von Saugluftströmungen, die in Richtung der Einlaßöffnung bzw. des Inneren der hohlen Bohrung des Gehäuses 15 hinwirken, in die Vorrichtung 6 hineingezogen.

Nach dem Durchlaufen des Faserstrangdurchlasses 24 des Dreh­ rohrs 19 wird der zum Faden Y gesponnene Faserstrang S von den Lieferwalzen 7 abgezogen.

An einer Stelle in der Nähe der Einlaßöffnung 19 a des Dreh­ rohres 19 wirken auf den Faserstrang S die Strömungen der aus den Lufteinstrahldüsen 27 eingestrahlten Druckluft, die in Richtung des in der Fig. 4 dargestellten Pfeiles 32 kreisen. Folglich wird der Faserstrang S in der Umkreisungs- oder Wirbelrichtung der Druckluftströmungen leicht gedreht.

Die in der Nähe der Mitte des Faserbündels S liegenden Fasern sind den Druckluftströmungen nicht direkt ausgesetzt und drehen sich nach dem Durchlaufen der Einlaßöffnung 19 a des Drehrohres 19 in ihren ursprünglichen Zustand zurück. Dagegen sind Fasern f 1, die am Umfang oder in der Nähe des Umfangs des Faserbündels S liegen, den Luftströmungen direkt ausge­ setzt und unterliegen Kräften, die dahingehend wirken, diese Fasern f 1 aus dem Faserbündel S herauszutrennen. Wenn sich jedoch vordere Endteile f 1 b, gesehen in Faserstranglaufrich­ tung, der Fasern f 1 an der Einlaßöffnung 19 a des Drehrohres 19 befinden, werden sie aufgrund ihrer Falschdrehungen nicht leicht abgespreizt. Hierbei sind hintere Endteile f 1 a, gesehen in Faserstranglaufrichtung, der Fasern f 1 noch nicht abgespreizt, weil sie entweder noch zwischen den in der Fig. 1 dargestellten Vorderwalzen 4 eingeklemmt sind oder weil sie noch so weit vor den Lufteinstrahldüsen 27 liegen, daß sie von den Druckluftströmungen kaum erfaßt werden.

Wenn danach die hinteren Endteile f 1 a der Fasern f 1 von den Vorderwalzen 4 freigegeben werden und sich den Lufteinstrahl­ düsen 27 nähern, wirken auf sie die Kräfte der Luftströmungen aus den Lufteinstrahldüsen 27 stark ein, so daß die hinteren Endteile f 1 a der Fasern f 1 vom Faserstrang S abgespreizt werden. Da sich hierbei die vorderen Endteile f 1 b der Fasern f 1 im teilweise falsch gedrehten Zustand befinden und vom Drehrohr 19 aufgenommen worden sind, in dem die Luftströmungen eine nur geringe Wirkung ausüben, werden die vorderen Faden­ endteile f 1 b nicht vom Faserstrang S abgespreizt. Nur die hinteren Endteile f 1 a, die auf diese Weise abgespreizt worden sind, werden infolge der Wirkung der Luftströmungen einmal oder mehrmals um den vorderen Endabschnitt des rotierenden Drehrohres 19 in der Nähe der Einlaßöffnung 19 a herumge­ wunden. Diese hinteren Faserendteile f 1 a werden außerdem zum Teil um den konusförmigen Abschnitt 19 b des Drehrohres 19 herumgewunden, und erstrecken sich zum Teil unter der Führung der Fläche der Drehscheibe 26 nach außen.

Da sich der Faserstrang S weiter durch die Vorrichtung 6 hindurchbewegt, d. h. nach links, wie in der Fig. 4 gesehen, während das Drehrohr 19 in Richtung des in der Fig. 4 dar­ gestellten Pfeiles 34 rotiert, werden die hinteren Endteile f 1 a nachkommender Fasern f 1 nacheinander vom Faserbündel S abgespreizt und um das Faserbündel S herumgewirbelt.

Folglich werden die hinteren Endteile f 1 a der Fasern f 1 wendelförmig oder schraubenlinienförmig um den Faserstrang S herumgewunden, wobei aus dem Faserstrang S der gesponnene Faden Y gebildet wird, der dann den Faserstrangdurchlaß 24 durchläuft.

Da bei dem vorstehend beschriebenen Herstellungsverfahren des Fadens Y die Endteile f 1 a der Fasern f 1 vom Außenumfang des Faserstrangs S abgespreizt und folglich die Endteile von Fasern, die unterhalb der Fasern f 1 tiefer im Faserstrang S liegen, den Druckluftströmungen ausgesetzt werden, werden kontinuierlich Fasern in größerer Anzahl vom Faserstrang S abgespreizt. Diese in gleichmäßige Verteilung entlang des gesamten Umfangs des Faserstrangs S von diesem abgespreizten Faserendteile werden um den konusförmigen Abschnitt 19 b des Drehrohres 19 herumgewunden. Somit werden die abgespreizten Faserendteile gleichmäßig um den Umfang von den Kern des Faserstrangs S bildenden Kernfasern f 2 herumgewunden.

Die Umwindungsrichtung der Endteile f 1 a der Fasern f 1 hängt von der Drehrichtung des Drehrohres 19 ab. Wenn sich das Drehrohr 19 in Richtung des Pfeiles 34 dreht, werden demge­ mäß die Endteile 1 a 1 der Fasern f 1 in der Z-Richtung um den Faserstrang S herumgewunden. Wenn sich das Drehrohr 19 in der entgegengesetzten Richtung dreht, werden die Endteile f 1 a der Fasern f 1 in der S-Richtung um den Faserstrang S herum­ gewunden. Die von den Lufteinstrahldüsen 27 bestimmte Wirbel­ richtung oder Umkreisungsrichtung der Luftströmungen wird vorzugsweise gleichgesetzt mit der Drehrichtung des Dreh­ rohres 19, so daß die Luftströmungen die Umwindungsrichtung der um den Faserstrang S herumgewundenen Endteile f 1 a der Fasern f 1 nicht stören und die vorderen Endteile f 1 b der Fasern f 1 nicht aufgrund des Herumwirbelns der hinteren End­ teile f 1 a der Fasern f 1 abgespreizt werden.

In der Fig. 6 ist das Aussehen eines repräsentativen, mit dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren herge­ stellten gesponnenen Fadens Y dargestellt. Der gesponnene Faden Y weist eine Grundstruktur auf, bei der die umwindenden Fasern f 1 bzw. deren Endteile f 1 a schraubenlinienförmig oder wendelförmig um Kernfasern f 2 herumgewunden sind und bei der die Anordnung der Fasern f 1 und f 2, insbesondere der gewunde­ nen Endteile f 1 a der Fasern f 1 relativ weniger ungeordnet sind. Die Verteilung der umwindenden Endteile f 1 a oder Hüll­ fasern entlang der Längsrichtung des Fadens Y ist gleich­ mäßig und die Winkel der Hüllfasern zur Fadenachse sind gleich. Demgemäß weist der Faden Y relativ wenige Unregel­ mäßigkeiten der Dicke und relativ wenig Flaum oder flaum­ artige Schleifen auf.

Bei der Herstellung eines Fadens Y mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung könnte er­ wartet werden, daß die meisten der vorderen Endteile f 1 b der am Umfang des Faserstrangs S liegenden Fasern f 1 aus dem Faserstrang S abgehoben und um den Außenumfang des Faser­ strangs S herumgewunden werden. Untersuchungen von mit der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung her­ gestellten Fäden Y haben jedoch gezeigt, daß die Anzahl der auf diese Weise gewundenen Fasern f 1 relativ klein ist. Es läßt sich hieraus schließen, daß die meisten der gewundenen Fasern f 1 aufgrund eines Abspreizens der hinteren Endteile f 1 a dieser Fasern f 1 um die Kernfasern f 2 herumgewunden worden sind.

Ohne die Erfindung auf einen bestimmten Mechanismus ein­ schränken zu wollen, wird vermutet, daß ein Abspreizen von vorderen Endteilen f 1 b der Fasern f 1 vom Faserstrang S und die Bildung von umwindenden oder umhüllenden Fasern wie nach­ stehend beschrieben stattfinden kann.

Druckluft strömt aus den Lufteinstrahldüsen 27 und wirkt auf die Fasern des Faserstrangs S ein. Die vorderen Endteile f 1 b, gesehen in Faserstranglaufrichtung, der an oder in der Nähe der Oberfläche des Faserstrangs S befindlichen Fasern f 1 lassen sich leicht aus dem Faserstrang S abspreizen. Die hinteren Endteile f 1 a der Fasern f 1 befinden sich im allge­ meinen an oder in der Nähe des mittleren Teils des Faser­ strangs S und lassen sich demgemäß nicht leicht abspreizen. Die vorderen Endteile f 1 b der Fasern f 1 werden vom Faser­ strang S abgespreizt oder abgehoben, ehe sie die Einlaß­ öffnung 19 a des Drehrohres 19 erreichen können, und um das vordere Ende des Drehrohres 19 herumgewunden. Die hinteren Endteile f 1 a der Fasern f 1 werden nicht herausgezogen und bleiben überwiegend im Faserstrang S. Infolge des Weiter­ laufens des Faserstrangs S und der Rotation des Drehrohres 19 werden die vorderen Endteile f 1 b der Fasern f 1 wendel­ förmig um den Außenumfang des Faserstrangs S herumgewunden. Hierbei sind die Anzahl der Windungen der umwindenden Fasern f 1 und deren Steigungswinkel annähernd die gleichen wie im Falle des Abspreizens oder Abhebens der hinteren Endteile f 1 a.

Mit steigender Anzahl der Windungen der um den Umfang des Faserstrangs S herumgewundenen Fasern verbessert sich die Festigkeit des gesponnenen Fadens Y. Die Anzahl der Windun­ gen hängt von der Wirbelgeschwindigkeit der kreisenden Luft­ strömungen innerhalb der Hohlkammer 51 ab.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 6 weist die Hohlkammer 51 einen möglichst kleinen Durchmesser auf, so daß die aus den Lufteinstrahldüsen 27 eingestrahlte Druckluft eine Wirbelströmung sehr hoher Ge­ schwindigkeit und kleinem Wirbeldurchmesser bildet. Wenn die wirbelnden Strömungen innerhalb der Hohlkammer 51 zur Bildung turbulenter Strömungen führen, läßt sich eine maximale Wirbelgeschwindigkeit nicht erreichen. Da jedoch die Druck­ luft nach dem Umwirbeln des Inneren der Hohlkammer 51 in die anschließende konusförmige Hohlkammer 52 eintritt und sich bei einer geeigneten, der Menge der durch die Lufteinstrahl­ düsen 27 eingestrahlen Druckluft entsprechenden Geschwindig­ keit ausbreitet und gleichmäßig fließend in den Luftauslaß 54 ausgetragen wird, entsteht eine stabile und gleichmäßig fließende Strömung der wirbelnden Luft innerhalb der Hohl­ kammer 51. Hinzu kommt die Wirkung des Umlaufens der Dreh­ scheibe 26 bei hoher Geschwindigkeit, die dazu beiträgt, die in die Hohlkammer 52 eintretende Luft gleichmäßig strömend nach außen zu leiten.

Einige alternative Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 6 sind in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Bei der Vorrichtung 6 gemäß der Fig. 7 weist der gesamte vor der Drehscheibe 26 liegende Abschnitt des Drehrohres 19 den gleichen Außendurchmesser auf. Bei der Vorrichtung 6 gemäß der Fig. 8 ist der Konuswinkel des vor der Drehscheibe 26 liegenden konusförmigen Abschnitts 19 b des Drehrohres 19 gegenüber dem entsprechenden Konuswinkel der Vorrichtung 6 der Fig. 1 vergrößert, und es weist die Drehscheibe 26 am Umfang ihrer Vorderseite einen abgeschrägten Randteil 26 a auf, wobei sich der abgeschrägte Randteil 26 a bis zur Basis des breiteren Endes des konusförmigen Abschnitts 19 b des Drehrohres 19 erstreckt.

Es ist zu bemerken, daß bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 7 und 8 die Hohlkammer 51 zylinderförmig und mit relativ kleinem Innendurchmesser ausgebildet ist, während die Hohl­ kammer 52 konusförmig ist.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Herstellung eines gesponnenen Fadens aus einem Faserstrang, gekennzeichnet durch

• - ein Drehrohr (19) mit einer Einlaßöffnung (19 a), das einen Faserstranglaufweg seitlich begrenzt und durch das der Faserstrang (S) hindurchführbar ist,
• - eine Drehscheibe (26), die an einer im Abstand von der Ein­ laßöffnung (19 a) des Drehrohres (19) liegenden Stelle mit dem Drehrohr (19) fest verbunden ist,
• - ein das Drehrohr (19) und die Drehscheibe (26) umgebendes Gehäuse (15),
• - eine oder mehrere schräg zur Einlaßöffnung (19 a) des Dreh­ rohres (19) gerichtete Drucklufteinstrahldüsen (27) zum Erzeugen einer wirbelnden Luftströmung in der Nähe der Einlaßöffnung (19 a) des Drehrohres (19),
• - einen Luftauslaß (54), der an einer im wesentlichen neben der Drehscheibe (26) liegenden Stelle im Gehäuse (15) ausgebildet ist,
• - eine Luftwirbelkammer (Hohlkammer 51), die in der Weise ausgebildet ist, daß die von den Drucklufteinstrahldüsen (27) in die Luftwirbelkammer (Hohlkammer 51) eingestrahlte Druckluft mit einer ersten Geschwindigkeit wirbelt, und
• - eine Luftentspannungskammer (Hohlkammer 52), die mit der Luftwirbelkammer (Hohlkammer 51) verbunden ist und in Rich­ tung von dieser hinweg sich allmählich trichter- oder konusförmig erweitert, wobei die Luftentspannungskammer (Hohlkammer 52) in der Weise ausgebildet ist, daß die darin eingeführte Druckluft mit einer zweiten Geschwindigkeit wirbelt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lufteinstrahldüsen (27) zum Erzeugen von Druckluftwirbelströmungen ausgelegt sind, deren Wirbelrichtung der Drehrichtung des Drehrohres (19) gleich ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftentspannungskammer (Hohlkammer 52) im wesentlichen konusförmig ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Abschnitt (19 b) des Dreh­ rohres (19), der sich von einer neben der Einlaßöffnung (19 a) des Drehrohres (19) liegenden Stelle bis zur Drehscheibe (26) erstreckt, einen sich in Richtung zur Drehscheibe (26) hin allmählich vergrößernden Außendurchmesser aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Abschnitt (19 b) des Dreh­ rohres (19), der sich von einer neben der Einlaßöffnung (19 a) des Drehrohres (19) liegenden Stelle bis zur Drehscheibe (26) erstreckt, in der Weise konusförmig ausgebildet ist, daß sich sein Außendurchmesser in Richtung zur Drehscheibe (26) hin vergrößert.

6. Vorrichtung zur Herstellung eines gesponnenen Fadens aus einem Faserstrang, gekennzeichnet durch

• - ein erstes Drehglied (Drehrohr 19) mit einer darin ausge­ bildeten Öffnung (Einlaßöffnung 19 a), das einen Faserstrang­ laufweg seitlich im wesentlichen zylinderförmig begrenzt und durch das der Faserstrang (S) hindurchführbar ist,
• - ein zweites Drehglied (Drehscheibe 26), das an einer im Abstand von der Öffnung (Einlaßöffnung 19 a) des ersten Drehgliedes (Drehrohr 19) liegenden Stelle mit dem ersten Drehglied (Drehrohr 19) fest verbunden ist,
• - Lufteinstrahlmittel (Drucklufteinstrahldüsen 27) zum Erzeugen einer wirbelnden Luftströmung in der Nähe der Öffnung (Einlaßöffnung 19 a) des ersten Drehgliedes (Dreh­ rohr 19),
• - eine erste Kammer (Hohlkammer 51), die mit den Luftein­ strahlmitteln (Drucklufteinstrahldüsen 27) verbunden ist und die der Luft, die von den Lufteinstrahlmitteln (Druck­ lufteinstrahldüsen 27) in die erste Kammer (Hohlkammer 51) eingeführt wird, das Wirbeln mit einer ersten Geschwindig­ keit ermöglicht,
• - eine zweite Kammer (Hohlkammer 52), die mit der ersten Kammer (Hohlkammer 51) verbunden ist und die der Luft, die von der ersten Kammer (Hohlkammer 51) in die zweite Kammer (Hohlkammer (52) eingeführt wird, das Wirbeln bei einer zweiten Geschwindigkeit ermöglicht, und
• - Luftablaßmittel (Hohlkammer 53, Luftauslaß 54), die im wesentlichen neben dem zweiten Drehglied (Drehscheibe 26) angeordnet sind und mit der zweiten Kammer (Hohlkammer 52) in Verbindung stehen, zum Ablassen von Luft aus der zweiten Kammer (Hohlkammer 52).

7. Verfahren zur Herstellung eines gesponnenen Fadens aus einem Faserstrang, gekennzeichnet durch Schritte, bei denen

• - ein erste Drehglied mit einer darin ausgebildeten Öffnung, das einen Faserstranglaufweg seitlich im wesentlichen zylinderförmig begrenzt, vorgesehen wird,
• - ein zweites Drehglied, das an einer im Abstand von der Öff­ nung des ersten Drehgliedes liegenden Stelle mit dem ersten Drehglied fest verbunden ist, vorgesehen wird,
• - der Faserstrang durch die Öffnung des ersten Drehgliedes hindurchgeführt wird,
• - wirbelnde Druckluft in der Nähe der Öffnung des ersten Drehgliedes eingestrahlt wird,
• - die wirbelnde Druckluft in einer ersten Kammer eingeführt wird, in der die wirbelnde Druckluft mit einer ersten Ge­ schwindigkeit wirbelt,
• - die wirbelnde Druckluft in eine zweite Kammer eingeführt wird, die mit der ersten Kammer verbunden ist und in der die wirbelnde Druckluft mit einer zweiten Geschwindigkeit wirbelt, und
• - die wirbelnde Druckluft über Luftablaßmittel ausgetragen wird, die im wesentlichen neben dem zweiten Drehglied ange­ ordnet und mit der zweiten Kammer verbunden sind.

8. Gesponnener Faden, der mit dem Verfahren des Anspruchs 7 hergestellt worden ist.

9. Gesponnener Faden, gekennzeichnet durch

• - in einer Mehrzahl vorhandene Kernfasern (f 2),
• - in einer Mehrzahl vorhandene Hüllfasern, die wendelförmig um die Kernfasern (f 1) herumgewunden sind, wobei die Ver­ teilung und die Steigungswinkel der umwindenden Hüllfasern entlang der Länge des gesponnenen Fadens (Y) gleich sind,
• - wodurch der Faden (Y) wenige Unregelmäßigkeiten der Dicke und relativ wenig Flaum oder Flaumschleifen aufweist.

10. Verfahren zur Herstellung eines gesponnenen Fadens aus einem Fadenenden aufweisenden Faserstrang, gekenn­ zeichnet durch Schritte, bei denen

• - ein Drehglied mit einer darin ausgebildeten Öffnung, das einen Faserstranglaufweg seitlich begrenzt, vorgesehen wird,
• - der Faserstrang durch die Öffnung des Drehgliedes zugeführt wird,
• - die im wesentlichen in der Nähe des Umfangs des Faser­ stranges befindlichen Faserendteile vom Faserstrang abge­ hoben oder abgespreizt werden, und
• - die Faserendteile um das Drehglied herumgewunden werden, ehe die Faserendteile durch die Öffnung des Drehgliedes zugeführt werden,
• - wodurch die Faserendteile um den Umfang des durch die Öffnung des Drehgliedes zugeführten Faserstrangs herumge­ wunden werden.

11. Vorrichtung zur Herstellung eines gesponnenen Fadens aus einem Faserenden aufweisenden Faserstrang, gekenn­ zeichnet durch

• - ein Drehglied mit einer darin ausgebildeten Öffnung, das einen Faserstranglaufweg seitlich begrenzt,
• - Zuführmittel zum Zuführen des Faserstranges durch die Öffnung des Drehgliedes,
• - Abtrennmittel zum Abspreizen oder Abheben der im wesent­ lichen in der Nähe des Umfangs des Faserstranges befind­ lichen Faserendteile vom Faserstrang, und
• - Mittel, die die Faserendteile um das Drehglied herumwinden, ehe die Faserendteile durch die Öffnung des Drehgliedes zugeführt werden,
• - wodurch die Faserendteile um den Umfang des durch die Öffnung des Drehgliedes zugeführten Faserstranges herumge­ wunden werden.