EP3580379B1

EP3580379B1 - Verfahren und anlage zur bearbeitung von fasern

Info

Publication number: EP3580379B1
Application number: EP17822165.1A
Authority: EP
Inventors: Pedro CORRALES-ARREGUI; Dominik Küsters; Christoph Färber
Original assignee: Truetzschler Group SE
Current assignee: Truetzschler Group SE
Priority date: 2017-02-09
Filing date: 2017-12-01
Publication date: 2023-10-11
Anticipated expiration: 2037-12-01
Also published as: CN110268111A; CN110268111B; JP2020507022A; BR112019016332A8; US11286585B2; BR112019016332A2; EP3580379A1; US20200032426A1; DE102017102623A1; BR112019016332B1; JP6892926B2; WO2018145792A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Bearbeitung von Fasern und ein Verfahren zur Herstellung eines Garnes nach dem Luftspinnverfahren.
Beim Luftspinnen werden die Fasern eines Faserbandes mittels Druckluft in einer Düse spiralförmig verwirbelt und zu einem Garn verarbeitet. Üblicherweise ist dafür eine Faserlänge von mindestens 30 mm notwendig, um eine ausreichende Garnfestigkeit zu erreichen. Verarbeitet werden überwiegend synthetische Fasern wie Viskose oder Polyester, oder Garnmischungen aus Baumwolle mit Viskose oder Polyester. Hierzu werden die Fasern nach dem Stand der Technik kardiert und in drei nachfolgenden Streckwerken mit jeweils sechs bis acht Kannen Vorlage doubliert und verstreckt. Es handelt sich dabei in der Vorbereitung des zu verarbeitenden Faserbandes um ein sehr aufwändiges Verfahren, da der Platzaufwand für die Karde und die nachfolgenden drei Streckwerke sehr groß ist. Weiterhin ist der Aufwand des Kannentransportes mit jeweils unterschiedlicher Faserqualität sehr groß und personalintensiv.
Die US 1,583,425 _stellt sich die Aufgabe, die Prozessschritte zwischen der Karde und der Spinnmaschine zu verkürzen. Die Aufgabe wird durch ein Streckwerk mit einer Vielzahl von Walzen gelöst.
Die US 6,286,188 offenbart eine Karde mit einem Bandschlaufenspeicher und einer integrierten geregelten Strecke.
Die US 5,299,343 zeigt ein Streckwerk mit einem angetriebenen Gatter für die Herstellung eines Garnes.
In dem Magazin Texdata International, Ausgabe 09.10.2012, wird ein verkürzter Prozess zur Herstellung eines Garnes mittels einer Luftspinnmaschine beschrieben.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein vereinfachtes Verfahren mit hoher Produktivität und die zugehörige Anlage zur Bearbeitung von Fasern zu schaffen.
Diese Aufgabe wird von einem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Weiterhin wird die Aufgabe durch die erfindungsgemäße Anlage nach Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Bearbeitung von Fasern wird ein an einer Karde gebildetes, kardiertes Faserband an dieser Karde vorzugsweise um mehr als das dreifache vorverstreckt und in einer ersten Kanne abgelegt. Mindestens neun dieser so produziertenvorverstreckten Faserbänder aus mehreren, in der Anzahl an vorgelegten vorverstreckten Faserbändern entsprechenden der ersten Kannen werden einer Strecke verzugsfrei vorgelegt, dort vorzugsweise um das mindestens 8,5fache zu einem verstreckten Faserband verstreckt und in einer von zweiten Kannen abgelegt. Dieses so produzierte, verstreckte Faserband in einer jeweiligen der zweiten Kannen wird einer Spinnstelle einer Luftspinnmaschine vorgelegt. Dort wird das vorgelegte, verstreckte Faserband entsprechend versponnen. Alternativ oder zustätzlich dazu ist das der Luftspinnmaschine vorgelegte, verstreckte Faserband gegenüber dem kardierten Faserband vorzugsweise um mindestens das 20fache verstreckt.
Kerngedanke der Erfindung ist eine Verstreckung eines vorzugsweise schweren, kardierten Faserbandes in nur zwei Schritten. An der Karde wird in einem ersten Schritt das kardierte Faserband in einer integrierten Strecke vorverstreckt und in einer von ersten Kannen abgelegt. Dabei werden gemäß der wohlbekannten Häkchentheorie die in Transportrichtung an den hinteren Enden der Fasern befindlichen Häkchen nahezu beseitigt. Der Begriff "erste Kanne" bedeutet im Rahmen der Erfindung: für die Aufnahme des an der Karde produzierten, vorverstreckten Faserbands vorgesehen. Der Begriff "zweite Kanne" bedeutet dementsprechend: für die Aufnahme des an der Strecke produzierten, verstreckten Faserbands vorgesehen, das dann der Luftspinnmaschine vorgelegt wird. Die ersten und zweiten Kannen können demnach völlig baugleich sein und unterscheiden sich im Rahmen des Verfahrens voneinander lediglich hinsichtlich der Art des aufgenommenen Faserbands. In einem zweiten Schritt werden mindestens neun von diesen vorverstreckten Faserbändern einer Strecke vorgelegt. Dadurch, dass mehr Faserbänder der Strecke vorgelegt werden als nach dem Stand der Technik und auf diese Faserbänder aufgrund der längeren Einlauflänge in das Streckwerk eine größere Reibung lastet, wird vorteilhafterweise ein angetriebenes Gatter verwendet, um die Faserbänder verzugsfrei in die Strecke laufen zu lassen. Ein weiterer Aspekt ist, dass das zweite Verstrecken des Faserbands ein Entfernen wiederum der sich in Transportrichtung an den hinteren Enden der Fasern befindlichen Häkchen ermöglicht. Aufgrund der vorherigen Ablage des vorverstreckten Faserbands in einer ersten Kanne werden die Fasern in zur Karde umgekehrter Richtung aus der jeweiligen ersten Kanne abgezogen, sodass sich die Bewegungsrichtung der Fasern in der Strecke umkehrt. Dies ermöglicht, aufgrund des zweimaligen Verstreckens die Häkchen an beiden Enden der Fasern weitestgehend zu beseitigen.
Dadurch, dass ein schwereres Band vorzugsweise um das mindestens 8fache, 8,5fache oder gar 9fache in der Strecke (30) verzogen bzw. verstreckt wird, kann auf zwei separate Streckwerke verzichtet werden.
Vorteilhafterweise weist das kardierte Faserband mindestens 2,7 ktex, auf. Durch das hohe Bandgewicht kann mit größeren Verzügen gearbeitet werden.
Vorteilhafterweise wird das kardierte Faserband an der Karde um das mindestens 2,5fache, 3fache oder sogar um das mindestens 3,5fache verstreckt.
Damit ergeben sich für den Gesamtprozess die besten Garnwerte an der Luftspinnmaschine.
Durch die unregulierte Verstreckung des Faserbandes an der Karde ergibt sich eine sehr platzsparende Anordnung einer integrierten Strecke, die in vertikaler Ausrichtung über dem Ablagekopf einer Kannenablage platziert werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform produziert die Karde mindestens 80 kg/h Faserband. Damit ergibt sich eine optimale Maschinenkonfiguration, um die Spinnstellen der Luftspinnmaschine mit einem Minimum an Karden und Strecken zu versorgen
Vorteilhafterweise weist das kardierte Faserband mindestens 2,9 ktex, vorzugsweise mindestens 3,5 ktex auf. Durch das zunehmende Bandgewicht kann mit höheren Verzügen gearbeitet werden, was sich wiederum auf die Garnqualität positiv auswirkt.
Bei einem Wechseln der Kanne ist das Faserband vor dem Vorverstrecken an der Karde speicherbar. Dies erfolgt durch einen Bandschlaufenspeicher, der zwischen der Karde und der integrierten Strecke angeordnet ist. Die Karde braucht beim Kannenwechseln nicht gestoppt zu werden, sondern kann mit einer niedrigeren Produktivität weiterfahren, wobei die Produktivität der Karde so abgesenkt wird, dass keine Qualitätseinbußen beim produzierten, kardierten Faserband auftreten.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass bei einer Reduzierung der Produktivität unter eine Produktionsgeschwindigkeit von 100 m/min die Qualität des Kardenbandes bzw. kardierten Faserbandes eingeschränkt ist. Daher wird im Speichermodus (also während des Kannenwechselns) die Karde mit einer Geschwindigkeit von mindestens 100 m/min betrieben.
Bei einem Verstrecken des vorverstreckten Faserbandes um das mindestens 9fache wird mit einer einzigen regulierten Strecke ein verstrecktes Faserband erzeugt, das zur Vorlage an eine Luftspinnmaschine eine ausreichende Qualität aufweist.
In einer bevorzugten Ausführungsform laufen mindestens 12 Faserbänder verzugsfrei in die Strecke ein. Durch das angetriebene Gatter können aufgrund des längeren Transportweges der Faserbänder die entstehende Reibung vermieden bzw. kompensiert werden und der Anspannverzug feinfühlig reguliert werden.
Eine erfindungsgemäße Anlage zur Herstellung eines Garnes nach dem Luftspinnverfahren umfasst eine Karde mit einer integrierten Strecke und einem Kannenwechsler, einem einzigen Streckwerk, das als reguliertes Streckwerk ausgebildet ist und dem ein angetriebenes Gatter vorgeordnet ist, und eine Luftspinnmaschine.
Die Anlage kann mit einer größeren Variation an Bandnummern und höheren Verzügen betrieben werden, wodurch auf zwei Streckwerke verzichtet werden kann. Die Anlage wird dadurch kompakter und der Kannenwechsel kann auf ein Minimum reduziert werden.
Aufgrund der in der Karde produzierten schweren Bänder weist die Karde vorteilhafterweise einen Querbandabzug auf, mit dem das kardierte Vlies als Kardenband bzw. Faserband abgezogen wird.
Dabei ist zwischen der Karde und der integrierten Strecke ein Bandschlaufenspeicher angeordnet, mit dem ein kontinuierlicher Betrieb der Anlage gewährleistet wird. Dadurch, dass die Karde zum Kannenwechsel nicht gestoppt werden muss, kann eine höhere Produktivität mit einer konstanten Qualität erreicht werden.
In bevorzugter Ausführungsform weist das angetriebene Gatter einen Antrieb auf, der unabhängig von einem Antrieb des Streckwerkes betreibbar und steuerbar ist. Damit kann der Anspannverzug auf die Faserbänder beim Einlaufen in das Streckwerk sehr genau reguliert werden,
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Streckwerk eine Streckenregulierung auf, die den Hauptverzug der Strecke an mögliche Massenschwankungen der einlaufenden Faserbänder anpasst. Bei der sehr hohen Doublierung von mindestens neun Faserbändern, vorzugsweise 12 Faserbändern, und dem hohen Verzug in der Strecke ergibt sich ein qualitativ hochwertiges Faserband, das ohne weitere Verarbeitung einer Spinnstelle an einer Luftspinnmaschine vorgelegt werden kann.
Vorzugsweise ist der Streckenregulierung ein Trichter vorgeordnet, der in Bandlaufrichtung einen abnehmenden Öffnungswinkel aufweist. Im Trichter findet damit eine erste Verdichtung bzw. Kompaktierung der mindestens neun Faserbänder statt, wobei der abnehmende Öffnungswinkel für eine kontinuierliche Verdichtung sorgt.
Dabei kann der Öffnungswinkel in Stufen oder kontinuierlich abnehmen. Die stufenförmige Anordnung der Öffnungswinkel lässt sich produktionstechnisch preiswert umsetzen. Die kontinuierliche Abnahme des Öffnungswinkels ist vorteilhafter für die erste Verdichtung der Faserbänder.
Jeder der vorgenannten Anlagen ist vorzugsweise eingerichtet, gemäß einem der vorgenannten Verfahren betrieben zu werden. D. h. eine an sich relativ einfach aufgebaute Anlage ist in der Lage, die in den vorgenannten Verfahren angegebenen Vorteile zu erreichen.

Figur 2: ein erfindungsgemäßes Anlagenlayout;
Figur 3: eine Darstellung des Schlaufenspeichers an der Karde;
Figur 4: eine Darstellung eines angetriebenen Gatters an der Strecke;
Figur 5: eine Darstellung eines Faserbandeinlaufes mit Messwalzen an der Strecke.

Nach dem Stand der Technik (Figur 1) werden Fasern in einer Karde 10 ausgerichtet und als ein kardiertes Faserband in einer Kanne C abgelegt. Insgesamt sechs bis acht von diesen Kannen C werden einer ersten Strecke DF1 vorgelegt und doubliert und verstreckt. Das in der ersten Strecke DF1 erzeugte Faserband wird wiederum in einer Kanne C1 abgelegt und mit weiteren fünf bis sieben Faserbändern in einer zweiten Strecke DF2 doubliert und verstreckt. Das dann verstreckte Faserband wird in einer Kanne C2 abgelegt und mit insgesamt sechs bis acht Faserbändern in der Strecke DF3 verstreckt. Das in der dritten Strecke DF3 verstreckte Faserband wird wiederum in Kannen C3 abgelegt und der Luftspinnmaschine 50 vorgelegt. Üblicherweise ist die dritte Strecke DF3 als Regulierstrecke ausgelegt. Nach dem Stand der Technik wird das Faserband in jeder Strecke DF1, DF2, DF3 um das sechs- bis achtfache verzogen, so dass eine maximale Gesamtverstreckung von bis zu 512fach erfolgt. Die wesentlichen Nachteile dieses Verfahrens sind der hohe Platzbedarf für insgesamt fünf Maschinen mit den dazugehörigen Kannen und das aufwändige und personalintensive Handling der Kannen, mit denen das Faserband zur jeweils nächsten Maschine transportiert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren nach den Figuren 2 bis 5 sieht eine Verstreckung des seitens der Karde 10 kardierten Faserbandes in nur zwei Schritten vor. Die erste (Vor-)Verstreckung erfolgt an der Karde 10, bevor das Faserband in der Kanne C abgelegt wird. Hier ist vor bzw. oberhalb der Kannenablage 22 eine integrierte Strecke 20 mit einer ungeregelten Verzugszone angeordnet, die das Karden- bzw. Faserband um einen Faktor > 2,5, vorzugsweise 3,0 und weiter vorzugsweise ≥ 3,5 verstreckt. Das dann in der Kanne C abgelegte, vorverstreckte Faserband wird zu einer Strecke 30 transportiert und dort um den Faktor ≥ 8,5, vorzugsweise um den Faktor ≥ 9 verstreckt, in einer Kanne C1 abgelegt und in der Luftspinnmaschine 50 zu einem Garn verarbeitet. Die Erfindung hat den Vorteil, dass auf zwei vollwertige Streckwerke, beispielsweise DF1 und DF2, verzichtet werden kann und damit nur zwei statt vier Kannentransporte für das Faserband notwendig sind. Erfindungsgemäß wird das Faserband nur zweimal verstreckt, wobei eine Strecke 20 an bzw. in der Kannenablage der Karde 10 integriert ist.
Figur 2a zeigt eine dafür geeignete Anlage. Neben den vorgenannten Vorteilen ergibt sich gegenüber dem Stand der Technik zudem ein wesentlich geringerer Platzbedarf für die gesamte Anordnung, da die in die Karde 10 funktional integrierte Strecke 20 einen wesentlich geringeren zusätzlichen Platzbedarf gegenüber der Karde 10 mit Kannenablage hat als zwei vollständige Strecken DF2, DF3 mit jeweiligen Gattern und Kannenablagen.
Figur 2b zeigt die Karde 10 mit integrierter Strecke 20 in größerem Detail und dient dazu, die Größenverhältnisse dieses Teils der Anlage zu verdeutlichen. Es ist insbesondere zu erkennen, dass die integrierte Strecke 20 Abmessungen hat, die im Extremfall keine Vergrößerung der Kannenablage in Länge und Breite zur Folge hat, sodass sich der Platzbedarf von Karde 10 und Kannenablage 22 überhaupt nicht ändert und so in bestehende Anlagen beispielsweise als Ersatz ganz oder teilweise integrieren lässt.
Figur 2c zeigt eine Strecke 30 mit beispielhaft zwölf an einem Gatter angeordnete Kannen C, die vorverstreckte Faserbänder beinhalten, die in die Strecke 30 einlaufen.
Figur 2d zeigt die Luftspinnmaschine 50 von einer Stirnseite her, also in Richtung ihrer Längserstreckung.
Der technologische Unterschied zum Stand der Technik liegt darin begründet, dass erfindungsgemäß über den gesamten Prozess ein viel schwereres und dickeres Band verarbeitet wird, das in der einzigen Strecke 30 viel stärker verstreckt wird. Das in der Karde 10 produzierte Faserband weist eine Qualität von vorteilhafterweise mindestens 2,7 ktex, vorzugsweise mindestens 2,9 ktex auf. Besonders gute Ergebnisse lassen sich mit einem kardierten Faserband von mindestens 3,5 ktex erreichen. Hierzu ist es notwendig, dass die Karde 10 aufgrund des Bandgewichtes einen Querbandabzug aufweist, mit dem das kardierte Vlies zu einem kardierten bzw. Kardenband abgezogen werden kann. Für den kontinuierlichen Prozess beträgt die Produktion der Karde 10 mindestens 80 kg/h. Für den kontinuierlichen Prozess ist ein Bandschlaufenspeicher 25 vorgesehen, der im Detail in Figur 3 noch erläutert wird. Auch die in der Bandablage 22 integrierte Strecke 20 wurde auf schwere und dicke Faserbänder modifiziert, indem nur eine unregulierte Verzugszone verwendet wird, in der die einlaufenden Faserbänder um den Faktor > 3,0, vorzugsweise ≥ 3,5 verstreckt werden.
Der zwischen der Karde 10 und der integrierten Strecke 20 angeordnete Speicher ist als Bandschlaufenspeicher 25 ausgebildet, mit dem der kontinuierliche Prozess der Faserbandherstellung gewährleistet werden soll. Ohne den Bandschlaufenspeicher 25 müsste die Karde 10 viel stärker beim Kannenwechsel die Produktionsleistung herunterfahren, was Qualitätseinbußen in der Gleichmäßigkeit des Faserbandes 15 bedeutet und sich in einer Erhöhung der Dünnstellen beim produzierten Garn widerspiegelt. Die durch unterschiedliche Produktionsleistungen erzeugten Massenschwankungen im Faserband 15 wirken sich bei der nachfolgenden sehr starken zweistufigen Verstreckung an der Strecke 30 bzw. in ihrem Streckwerk extrem ungünstig auf das in der Luftspinnmaschine erzeugte Garn aus, was dadurch ungleichmäßig wird. Nach dem SdT kann ein ungleichmäßig hergestelltes Kardenband durch die mehrstufige Verstreckung in der Qualität verbessert werden, wodurch der Bandschlaufenspeicher 25 nicht bei dieser Anwendung benötigt wird.
Im normalen Betrieb wird das kardierte Faserband 15, das durch den Querbandabzug innerhalb des Gehäuses 11 aus einem Vlies gebildet wird, durch eine Öffnung 12 aus der Karde 10 abgezogen und durch einen Ring 13 geführt. Das Faserband 15 wird dann über eine Antriebsrolle 27 weiter über eine Rolle 26 zu einer Rolle 21 geführt, die das Faserband 15 dann in die integrierte Strecke 20 leitet. Die Rollen 21, 26 und 27 sind dabei in einer Höhe oberhalb der integrierten Strecke 20 angeordnet, die rund 1,8 m bis 2,5 m betragen kann. Insbesondere die Rollen 26 und 27 können an einem separaten Gestell angeordnet sein, das auf dem Boden oder an der Decke der Spinnerei befestigt ist. Bei diesem normalen Betrieb kann die Antriebsrolle 27 angetrieben sein, im Leerlauf betrieben werden oder feststehend angeordnet sein, so dass das Faserband 15 von der integrierten Strecke 20 oder dem Ablagekopf gezogen wird und darüber gleitet. Alternativ kann die Antriebsrolle 27 mit einer Geschwindigkeit betrieben werden, die mit einer Einlaufgeschwindigkeit des Kannenwechslers 22 bzw. der Strecke 20 korrespondiert, mit der das Faserband 15 in den Kannenwechsler 22 eingezogen wird. Dadurch ist die Gefahr gebannt, dass aufgrund der Faserbandumlenkung ein Faserbandriss entstehen kann. Die Liefergeschwindigkeit des Faserbandes 15 aus der Karde 10 kann zwischen 140 bis 250 m/min, vorzugsweise 200 m/min, betragen. Im integrierten Streckwerk 20 kann das kardierte Faserband 15 auf eine Geschwindigkeit von rund 700 m/min beschleunigt werden, bevor es in der Kanne C abgelegt wird.
Ist die Kanne C gefüllt, muss das Faserband 15 in der Geschwindigkeit deutlich reduziert oder gestoppt werden, bis die gefüllte Kanne C durch eine neue, leere Kanne C ersetzt ist. Für diesen Vorgang ist eine gewisse Zeit erforderlich, in der die Karde 10 eigentlich kein Faserband 15 nachliefern soll. Nur führt dies zu einem sehr unsteten Betrieb der Karde 10, insbesondere aufgrund des häufigen Abbremsens bis zum Stillstand und Wiederbeschleunigens der relativ großen Kardiertrommel. Um dies zu vermeiden, ist eine Zwischenspeicherung des Faserbandes 15 zwischen den Rollen 26 und 27 und zwischen der Rolle 27 und dem Ring 13 vorgesehen. Dazu wird die Antriebsrolle 27 angetrieben und gleichzeitig das Faserband zwischen der Antriebsrolle 27 und einem Druckelement 28 (Druckrolle oder Feder) geklemmt. Das Faserband 15 wird damit unabhängig von der Geschwindigkeit der Karde 10 und des integrierten Streckwerkes 20 durch die Antriebsrolle 27 weiter transportiert. Dabei wird die Karde 10 auf eine Geschwindigkeit abgebremst, bei der ein Minimum an Masseschwankungen im erzeugten Faserband 15 entsteht. Die Liefergeschwindigkeit der Karde 10 beträgt dabei vorzugsweise mindestens 100 m/min.
Um das dabei erzeugte Faserband 15 nicht unkontrolliert irgendwohin laufen zu lassen, wird die Antriebsrolle 27 mit einer Geschwindigkeit betrieben, die gleich oder kleiner als die Ausgabegeschwindigkeit der Karde 10 am Ring 13 ist. Es ergibt sich damit eine Schlaufe im Faserband 15 zwischen dem Ring 13 und der Antriebsrolle 27, die bis auf den Boden reichen kann.
Da durch den Kannenwechsel auch am Streckwerk der integrierten Strecke 20 das Faserband 15 nicht weiter transportiert wird, ergibt sich eine zweite Schlaufe zwischen den Rollen 26 und 27. Diese Schlaufenbildung, die sich durch die Differenz in der Transportgeschwindigkeit zwischen Antriebsrolle 27 und Karde 10 ergibt, ist als Zwischenspeicher ausreichend für die Zeit eines Kannenwechsels, in der die Karde 10 mit reduzierter Geschwindigkeit produziert.
Die Strecke 30 unterscheidet sich vom Stand der Technik durch die Verarbeitung von mindestens 9 vorverstreckten Faserbändern (vgl. Figur 2a), vorzugsweise 12 vorverstreckten Faserbändern (vgl. Figur 2c), die um den Faktor ≥ 8,5, vorzugsweise um den Faktor ≥ 9 verstreckt und in den Kannen C1 als verstrecktes Faserband abgelegt werden. Dabei kann je nach Faserqualität ein Verzug bis zum Faktor 12 sinnvoll sein. Da der Einlauf der Strecke 30 ein viel längeres Gatter 40 vorsieht, über das 9, 10, 12 oder mehr Faserbänder in deren Streckwerkskopf einlaufen, lassen sich mit einem angetriebenen Gatter 40 aufgrund des längeren Transportweges die entstehende Reibung kompensieren und der Anspannverzug regulieren.
In dem Ausführungsbeispiel der Figur 4 ist nur eine Seite solch eines angetriebenen Gatters 40 dargestellt, bei dem Faserbänder aus acht Kannen C in die Strecke 30 einlaufen. Da aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine Seite des Gatters 40 dargestellt ist, laufen tatsächlich exemplarisch 16 hier nicht dargestellte Faserbänder in die Strecke 30 ein, werden dort doubliert und verzogen. Das Gatter 40 weist ein Profil 41 auf, das sich in Arbeitsrichtung der Strecke 30 erstreckt und oberhalb der Kannen C angeordnet ist. Hierzu ist das Profil 41 auf mindestens einer Stütze 42 gelagert, die vorzugsweise in der Höhe einstellbar ist. Seitlich am Profil 41 angeordnet sind drehbare Umlenkelemente 43, wobei jeder Kanne C ein drehbares Umlenkelement 43 zugeordnet ist. Die Umlenkelemente 43 erstrecken sich waagerecht und rechtwinklig zur Längsachse des Profils 41 und führen das Faserband aus den Kannen C in das Streckwerk 30. Sie werden mit einem nicht dargestellten Antriebselement, das innerhalb des Profils 41 angeordnet ist, angetrieben. Ein Antrieb 44, beispielsweise ein steuerbarer Elektromotor oder ein Servomotor, ist an einem der Strecke 30 gegenüberliegenden Ende am Profil 41 angeordnet. Über einen Riementrieb oder ein anderes im Profil 41 integrierbares Antriebselement werden die Umlenkelemente 43 angetrieben. Dies erfolgt, um aufgrund des verlängerten Einlaufweges der Faserbänder in die Strecke 30 und der damit verbundenen Reibung die Zugkräfte auf diese Faserbänder zu reduzieren. Dadurch, dass der Antrieb 44 mit der Steuerung der Strecke 30 verbunden ist, aber unabhängig von dem Streckenantrieb betreibbar und steuerbar ist, lässt sich der Anspannverzug der Faserbänder zur Strecke 30 hin optimal einstellen. Durch die lange Zulaufstrecke der Faserbänder von der letzten Kanne C bis ins Streckwerk ergibt sich bei einem nicht angetriebenen Gatter eine hohe Reibung, die für jedes Faserband unterschiedlich sein kann. Durch die angetriebenen Umlenkelemente 43 können diese Reibung minimiert werden und gleichzeitig der Anspannverzug der Faserbänder zum Streckwerk hin eingestellt werden.
Bei der Strecke 30 handelt es sich um eine Regulierstrecke mit einem Vor- und einem nachfolgenden Hauptverzugsfeld. Nach Figur 5 ist zur Streckenregulierung 34 vor der Strecke 30 ein Tastwalzenpaar 35, 36 angeordnet, mit dem Dickenschwankungen im Faserband gemessen und in der Strecke 30 ausreguliert werden. Dem Tastwalzenpaar 35, 36 ist weiterhin eine Bandführung als Trichter 33 vorgeordnet, die ausgebildet ist, mindestens 9 Faserbänder aufzunehmen und in das Tastwalzenpaar 35, 36 zu führen. Eine erste Tastwalze 35 ist ortsfest an oder auf der Strecke 30 angeordnet. Eine zweite Tastwalze 36 ist beweglich zur ersten Tastwalze 35 angeordnet, wobei die zweite Tastwalze 36 an einem Hebel 37 mit einem Drehpunkt beweglich gelagert ist. Zwischen den Tastwalzen 35, 36 wird das Faserband geführt und die Massenschwankungen gemessen. Hierzu wird der Hebel 37 mit einem Druckelement 39 beaufschlagt, das als Feder oder Kolben ausgebildet sein kann. Damit wird eine gleichbleibende Kraft über die Tastwalze 36 auf das Faserband ausgeübt. Bei Massenschwankungen federt die Tastwalze 36 über den Hebel 37 zurück, wodurch ein Signal im Sensor 38 entsteht, welches in der Steuerung der Strecke 30 verarbeitet wird und den Verzug der Strecke 30 im Hauptverzug anpasst. Der Streckenregulierung 34 ist ein Trichter 33 vorgeordnet, der in Bandlaufrichtung 32 einen veränderbaren Einlaufwinkel α aufweist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Trichter 33 zweistufig ausgebildet, wobei die erste Stufe einen Öffnungswinkel α1 zwischen 110° und 80° aufweist. Der Öffnungswinkel α2 der zweiten Stufe liegt zwischen 80° und 45°. Alternativ kann der Öffnungswinkel des Trichters auch gerundet sein und sich damit ohne Stufe oder Absatz kontinuierlich von 110° bis 80° auf 80° bis 45° verjüngen. Durch den Trichter 33 mit in Bandlaufrichtung 32 abnehmendem Öffnungswinkel werden insbesondere das am Gatter 40 außenliegende Faserband geführt und die Faserbänder vorkompaktiert.
Die Verstreckung der einlaufenden Faserbänder erfolgt mit einem Faktor ≥ 8,5, vorzugsweise um den Faktor ≥ 9 bei einer Streckengeschwindigkeit ≥ 500 m/min, so dass ein Band von 4,25 bis 4,5 ktex entsteht, das in einer Kanne C1 abgelegt und der Luftspinnmaschine 50 vorgelegt wird.
Jeder Spinnstelle in der Luftspinnmaschine 50 wird eine Kanne C1 mit Faserband aus der Strecke 30 vorgelegt, die das Faserband bei einer Geschwindigkeit von 500 m/min mit einem Verzugsfaktor von 216 verarbeitet. Bei dieser Geschwindigkeit kann ein Garn mit Ne30 hergestellt werden. Bei einem Garn von Ne40 beträgt die Produktionsgeschwindigkeit der Luftspinnmaschine rund 420 bis 470 m/min.
Dadurch, dass die Karde eine integrierte Strecke 20 aufweist, die Strecke 30 mit höheren Verzügen arbeitet und die Strecke 30 gleichzeitig mehr als acht Faserbänder verstreckt, kann der gesamte Prozess optimiert und auf zwei separate Streckwerke verzichtet werden.

Beispiel:

In einer Karde 10 wird Faserband aus Viskose mit einer Feinheit von 9,45 ktex bei einer Produktionsleistung von 80 kg/h verarbeitet. Es entsteht ein Kardenband, das mit einer Qualität von 3,05 ktex aus der integrierten Strecke 20 herauskommt. Das Kardenband wird mit einer Geschwindigkeit von 437 m/min um den Faktor 3,1 verzogen und in einer Kanne C abgelegt. Insgesamt werden 12 Kannen C mit diesem Faserband der Strecke 30 vorgelegt. Das heißt, 12 Faserbänder werden bei einer Geschwindigkeit von 500 m/min miteinander doubliert und verstreckt. Die Verstreckung erfolgt mit dem Faktor 8,61, so dass ein Faserband mit einer Qualität von 4,25 ktex bei einer Produktionsleistung von 127,5 kg/h entsteht. Das entstehende Faserband wird in einer Kanne C1 abgelegt, und einer Luftspinnmaschine zugeführt. Die Luftspinnmaschine verarbeitet das Faserband bei einer Geschwindigkeit von 500 m/min und verzieht bzw. löst das Faserband um den Faktor 216 auf, wodurch ein Viskosegarn mit Ne30 entsteht. Da jeder Spinnstelle nur eine Kanne C1 vorgelegt wird, beträgt die Produktionsleistung dieser Spinnstelle 0,6 kg/h bei 100% Nutzeffekt.

Bezugszeichen

10: Karde
11: Gehäuse
12: Öffnung
13: Ring
15: Faserband
20: integrierte Strecke
21: Rolle
22: Kannenwechsler
25: Bandschlaufenspeicher
26: Rolle
27: Antriebsrolle
28: Druckelement
30: Strecke
32: Bandlaufrichtung
33: Trichter
34: Streckenregulierung
35: Tastwalze
36: Tastwalze
37: Hebel
38: Sensor
39: Druckelement
40: Gatter
41: Profil
42: Stütze
43: Umlenkelement
44: Antrieb
50: Luftspinnmaschine
DF1 - DF3: Strecke
C, C1 - C3: Kanne
α1, α2: Öffnungswinkel

Claims

Verfahren zur Bearbeitung von Fasern, bei dem
• an einer Karde (10)
- ein kardiertes Faserband (15) produziert wird,

- das kardierte Faserband (15) in einer in der Karde (10) integrierten Strecke (20) vorverstreckt wird,

- die Vorverstreckung des Faserbandes (15) an der Karde (10) unreguliert erfolgt,

- das vorverstreckte Faserband in einer von ersten Kannen (C) abgelegt wird,

- und bei einem Wechsel der ersten Kanne (C) an der Karde (10) das kardierte Faserband (15) an einem zwischen der Karde (10) und der integrierten Strecke (20) angeordneten Bandschlaufenspeicher (25) gespeichert wird,

• mindestens 9 oder 12 vorverstreckte Faserbänder
- aus einer entsprechenden Anzahl an ersten Kannen (C) einer Strecke (30) verzugsfrei vorgelegt werden und

- an der Strecke (30) zu einem verstreckten Faserband verstreckt werden, und

• das verstreckte Faserband
- in einer von zweiten Kannen (C1) abgelegt wird und

- in der einen zweiten Kanne (C1) einer Spinnstelle einer Luftspinnmaschine (50) vorgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenzeichnet, dass das verstreckte Faserband gegenüber dem kardierten Faserband um das mindestens 20fache verstreckt ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Faserband an der Karde (10) um das mindestens 2,5fache, 3fache oder 3,5fache vorverstreckt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens 80 kg/h kardiertes Faserband (15) in der Karde (10) produziert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das kardierte Faserband mindestens 2,9 ktex oder 3,5 ktex aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, dass beim Wechseln der ersten Kanne (C) an der Karde (10) das kardierte Faserband (15) mit mindestens 100 m/min in der Karde (10) weiter produziert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vorverstreckte Faserband um das mindestens 8fache, 8,5fache oder 9fache in der Strecke (30) verstreckt wird.
Anlage zur Herstellung eines Garnes nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend
• eine Karde (10) mit
- einer integrierten unregulierten Strecke (20) und

- einem Kannenwechsler (22),

• eine einzige Strecke (30), -und

• eine Luftspinnmaschine (50), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Karde (10) und der integrierten Strecke (20) ein Bandschlaufenspeicher (25) angeordnet ist und dass die Strecke (30) als regulierte Strecke zum Verstrecken von 9 oder 12 Faserbändern ausgebildet ist und der Strecke (30) ein angetriebenes Gatter (40) vorgeordnet ist.
Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Karde (10) einen Querbandabzug aufweist.
Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das angetriebene Gatter (40) einen Antrieb (44) aufweist, der unabhängig von einem Antrieb der Strecke (30) betreibbar und steuerbar ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Strecke (30) eine Streckenregulierung (34) aufweist, die den Hauptverzug der Strecke (30) an Massenschwankungen der einlaufenden Faserbänder anpasst.
Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Streckenregulierung (34) ein Trichter (33) vorgeordnet ist, der in Bandlaufrichtung (32) einen abnehmenden Öffnungswinkel aufweist.
Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel in Stufen oder kontinuierlich abnimmt.