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Dokumentenidentifikation DE102006006504A1 16.08.2007
Titel Streckverfahren und Streckwerk zur Verfeinerung von Fasermaterial
Anmelder König, Reinhard, Dr. Ing., 76275 Ettlingen, DE
Erfinder König, Reinhard, Dr. Ing., 76275 Ettlingen, DE
Vertreter Frhr. von Schorlemer, R., Dipl.-Phys., Pat.-Anw., 34117 Kassel
DE-Anmeldedatum 13.02.2006
DE-Aktenzeichen 102006006504
Offenlegungstag 16.08.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.08.2007
IPC-Hauptklasse D01H 5/26(2006.01)A, F, I, 20060213, B, H, DE
IPC-Nebenklasse D01H 5/72(2006.01)A, L, I, 20060213, B, H, DE   D01H 1/02(2006.01)A, L, I, 20060213, B, H, DE   D04B 1/00(2006.01)A, L, I, 20060213, B, H, DE   
Zusammenfassung Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verfeinern von Fasermaterial (2) vor einem Spinnprozess beschrieben. Das Fasermaterial (2) wird mit einer vorgewählten Breite einem Streckwerk zugeführt und in diesem durch in einer Transportrichtung (1) erfolgendes Verziehen mittels Streckwerksorganen (4, 5) verfeinert. Erfindungsgemäß wird die Breite des Fasermaterials (2) innerhalb des Streckwerks dadurch reduziert, dass es um wenigstens eine zur Transportrichtung (1) parallele Faltlinie in definierter Weise gefaltet wird, indem die Achsen der Streckwerksorgane (4, 5) von aufeinander folgenden Paaren (II, III) um wenigstens 45°, vorzugsweise um im Wesentlichen 90°, relativ zueinander verschwenkt angeordnet sind (Fig. 1).

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Streckverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Streckwerk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.

Streckwerke und mit diesen durchführbare Streckverfahren dienen in der Spinnereitechnik zur Verfeinerung von Fasermaterialien in Form von Bändern, Lunten oder Vorgarnen, die in vorgeschalteten Prozessen aus Lang- oder Kurzstapelfasern hergestellt werden. Die Streckwerke besitzen im allgemeinen drei oder vier, in einer Transportrichtung für das Fasermaterial hintereinander angeordnete Paare von Streckwerksorganen. Dabei besteht jedes dieser Paare aus einem oberen und einem unteren Streckwerksorgan in Form einer Walze oder einer mit einem zusätzlichen Riemchen versehenen Walze, wobei das Riemchen der besseren Führung des Fasermaterials dient.

Die Verfeinerung des Materialstroms mit einem Streckwerk erfolgt durch Streckung bzw. Verzug des Fasermaterials zwischen den Klemmlinien von zwei auf- einander folgenden Paaren von Streckwerksorganen. Die Größe dieses Verzugs und die dadurch bewirkte Reduktion der Faseranzahl im Querschnitt des Fasermaterials werden über die Umfangsgeschwindigkeiten der Streckwerksorgane eingestellt. Dabei ist jeder Streckvorgang, wenn er zur Vermeidung von Kosten ohne zusätzliche Regelung durchgeführt mit, mit gewissen Masseschwankungen verbunden, die eine Verringerung der Gleichmäßigkeit des Fasermaterials verursachen. Diese Schwankungen werden u. a. darauf zurückgeführt, dass die unvermeidbaren Abstände zwischen aufeinander folgenden Paaren von Streckwerksorganen insbesondere bei großen Verzügen zu einem unerwünschten Schwingen oder Schwimmen der Fasern im Faserstrom führen, und können so stark sein, dass eine sinnvolle Weiterverarbeitung des Fasermaterials unmöglich ist. Selbst wenn das Fasermaterial durch die der Führung dienenden Riemchen zwischen den Klemmlinien stabilisiert wird, lässt sich der Abstand von deren Austrittsspalt zur nachfolgenden Klemmlinie nicht enger als ca. 10 mm einstellen, was im allgemeinen als nicht ausreichend angesehen wird.

Da mit herkömmlichen Streckwerken nur eine Verfeinerung, aber keine Reduzierung der Breite eines z. B. 20 mm breiten Faserbandes möglich ist, wird das aus dem Streckwerk kommende Faserband anschließend einem sogenannten Flyer zugeführt, der wenigstens ein weiteres Streckwerk enthält, und unter geringfügiger Drehung zu einer Lunte bzw. einem Vorgarn mit einer Breite von z. B. 4 mm bis 5 mm versponnen.

Infolgedessen erfolgt die Herstellung von Vorgarnen, aus denen in einem nachfolgenden Spinnprozess das endgültige Garn hergestellt wird, bisher allgemein in zwei Stufen. In einer ersten Stufe wird ein aus einem Faserflor hergestelltes Band mittels wenigstens eines ersten Streckwerks verfeinert und in seiner Breite um einen vergleichsweise geringen Betrag reduziert, z.B. mittels eines dem Streckwerk vorgeschalteten Einlauftrichters. Das dadurch erhaltene Band wird dann in einer nachfolgenden zweiten Stufe mittels eines Flyers zu einem Vorgarn versponnen. Alle Versuche, die beiden Stufen zusammenzufassen und die Anwendung eines Flyers bzw. das Spinnen eines Vorgarns zu vermeiden, müssen als gescheitert angesehen werden und konnten sich bisher nicht durchsetzen. Ein Hauptgrund hierfür besteht darin, dass Garne, die aus einem einstufig hergestellten Fasermaterial durch Spinnen erhalten werden, qualitativ wesentlich schlechter als solche Garne sind, die durch Spinnen eines zweistufig hergestelltes Vorgarns entstehen.

Daneben sind Kompaktierungsvorrichtungen bekannt, die dazu dienen, eine Verringerung der quer zur Transportrichtung des Faserstroms gemessenen Breite des Fasermaterials herbeizuführen. Derartige Vorrichtungen enthalten z. B. trichterförmige Verdichter, durch die das Fasermaterial durchgeleitet wird. Diese behindern allerdings in nachteiliger Weise den Materialfluss und neigen zur Verstopfung, weshalb mit ihnen eine größere Breitenreduzierung nicht möglich ist. Außerdem ist es bekannt, das Fasermaterial über siebartig ausgebildete Riemen oder Trommeln zu leiten, die an eine Unterdruckquelle angeschlossene Perforierungen oder Schlitze aufweisen und dazu dienen, den Faserstrom quer zur Transportrichtung zu einem Strang kleinerer Breite zu verdichten. Mit solchen Einrichtungen kann zwar eine ausreichende Reduzierung der Breite des Fasermaterials erreicht werden. Sie setzen sich jedoch schleichend zu, was zu Qualitätsschwankungen führt, und haben einen erheblichen Energieverbrauch. Sie werden daher insbesondere nur zu dem Zweck eingesetzt, die von einem Flyer kommenden und bereits stark verfeinerten Lunten zu kompaktieren, falls diese zum Kompaktspinnen verwendet werden sollen und daher Luntenbreiten von z. B. nur ca. 2 mm bis 4 mm aufweisen dürfen.

Ausgehend davon liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, die eingangs bezeichneten Streckverfahren und Streckwerke dahingehend zu verbessern, dass das unkontrollierte Schwingen und Schwimmen der Fasern im stark verstreckten Zustand reduziert und ohne Anwendung eines Flyers od. dgl. als Endprodukt ein Faserband erhalten wird, das gegenüber dem zugeführten Faserband in seiner Breite stark reduziert und zur direkten Verarbeitung in einem nachfolgenden Spinnprozess geeignet ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst.

Mit der Erfindung wird der Vorteil erzielt, dass durch eine Kombination aus Verfeinerung durch Verzug und Breitenreduzierung durch definierte Faltung innerhalb eines einzigen Streckwerks ein stabiles, bandartiges Fasermaterial erhalten wird, das etwa dieselbe Breite und Festigkeit wie eines übliches Vorgarn besitzt. Aus einem ursprünglichen Faserband mit einer Breite von z. B. 20 mm kann auf diese Weise durch eine definierte Faltung ein verdichtetes Band mit einer Breite von bis herab zu weniger als 5 mm und bei Bedarf durch eine zweite definierte Faltung ein noch weiter verdichtetes Band mit einer Breite von 2,5 mm und weniger erzeugt werden. Ein derartiges Faserband ist hervorragend zum Spinnen durch Ringspinnen, Luftwirbelspinnen od. dgl. und ggf. auch zum Kompaktspinnen geeignet. Die erfindungsgemäßen Streckverfahren und Streckwerke eignen sich daher sowohl zum Ringspinnen oder Luftwirbelspinnen unter Wegfall eines Flyers als auch zum sog. Spinnstricken (vgl. z. B. PCT WO 2004/079068).

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1 schematisch in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht ein Streckwerk mit einer erfindungsgemäßen Faltungszone;

2 schematisch und in einer teilweise geschnittenen Draufsicht das Streckwerk nach 1;

3 in einer perspektivischen Ansicht zwei die Faltungszone bildende Paare von Streckwerksorganen des Streckwerks nach 1 und 2;

4 schematisch verschiedene, mit der Faltungszone nach 2 erzielbare Faltungsmuster im Querschnitt;

5 in einer der 2 entsprechenden Ansicht ein zweites Ausführungsbeispiel eines Streckwerks mit einer erfindungsgemäßen Faltungszone;

6 ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Antrieb der Streckwerke nach 1und 5; und

7 in einer der 1 entsprechenden Ansicht eines weiteres Ausführungsbeispiel eines Streckwerks mit zwei erfindungsgemäßen Faltungszonen.

1 und 2 zeigen ein Streckwerk, durch das in einer durch Pfeile 1 angedeuteten Transportrichtung ein Fasermaterial 2 geleitet wird. Das Streckwerk weist dazu vier in Transportrichtung hintereinander liegende Paare I, II, III und IV von Streckwerksorganen auf. Das in Transportrichtung 1 erste Paar I und das diesem folgende zweite Paar II enthalten als Streckwerksorgane je zwei Walzen 3a, 3b bzw. 4a und 4b, von denen in 2 nur je eine obere Walze 3b, 4b sichtbar ist. Das nachfolgende dritte Paar III enthält als Streckwerksorgane 5a und 5b jeweils eine Streckwalze 6a bzw. 6b, diesen zugeordnete Umlenkelemente 7a, 7b und 8, die aus Umlenkrollen oder -stäben bestehen können, und über die Umlenkelemente 7a, 7b bzw. 8 und die zugehörigen Walzen 6a, 6b geführte Riemchen 9a und 9b, die in der bei Riemchenstreckwerken bekannten Weise ein unteres und ein oberes Riemchen 9a bzw. 9b umfassen, zwischen denen das Fasermaterial 2 nach dem Verlassen der Streckwalzen 6a, 6b geführt wird. Schließlich enthält das vierte, in Transportrichtung 1 letzte Paar IV wiederum zwei Streckwerksorgane 10a, 10b in Form je einer unteren und oberen Walze. Alle vier Paare I bis IV definieren zwischen den genannten Streckwerksorganen 3, 4, 5 und 10 übliche, in 2 mit strichpunktierten Linien angedeutete Klemmlinien 11, 12, 13 und 14. Am Eingang zum Streckwerk ist außerdem ein Einlauftrichter 15 vorgesehen, durch den hindurch das Fasermaterial 2 zugeführt und geringfügig verdichtet wird.

Im übrigen bilden gemäß 2 die Paare I und II der Streckwerksorgane 3, 4 eine Verzugszone 16, wobei die Umfangsgeschwindigkeiten der Streckwerksorgane 3, 4 z. B. so gewählt sind, dass ein Verzug des Fasermaterials zwischen 5- und 15-fach erhalten wird, was dem Verzug bei einem üblichen Flyer nahe kommt. Dagegen wird das Fasermaterial 2 zwischen den Klemmlinien 13 und 14 bzw. in einer Zone 17 einem Hauptverzug unterworfen, der zu einer Streckung des Fasermaterials 2 z. B. um das 50-fache oder mehr und zu einer vorgewählten Endfeinheit führt.

Erfindungsgemäß weist das beschriebene Streckwerk wenigstens zwei Paare von Streckwerksorganen auf, die eine Faltung des Fasermaterials 2 herbeiführen. Dies sind in 1 bis 3 die Paare II und III, deren Klemmlinien 12 und 13 zwischen sich eine Faltungszone 18 bilden. Im Gegensatz zu den Verzugszonen 16 und 17 findet zwischen den Klemmlinien 12 und 13 nur ein Anspannverzug statt, der gerade ausreicht, um das Fasermaterial 2 gespannt zu halten und eine definierte Faltung zu bewirken.

Zur Faltung des Fasermaterials 2 in der Faltungszone 18 sind nicht näher dargestellte Mittelachsen der Walzen 4a, 4b bzw. die Klemmlinie 12 senkrecht zur Transportrichtung 1 und z. B. horizontal und die Mittelachsen der zum Antrieb der Riemchen 9a, 9b bestimmten Walzen 6a, 6b bzw. die Klemmlinie 13 quer zur Transportrichtung 1 und z. B. vertikal angeordnet. Mit anderen Worten sind die Mittelachsen der Walzen 4 des Paars III gegenüber den Mittelachsen des Paars II um 90° gekippt bzw. verschwenkt angeordnet. Dagegen sind die Mittelachsen der Streckwerksorgane 3 parallel zu denen der Streckwerksorgane 4 und die Mittelachsen der Streckwerksorgane 10 parallel zu denen der Walzen 6a, 6b angeordnet.

Eine Folge der um 90° verschwenkten Anordnung der Mittelachsen der Streckwerksorgane bzw. Walzen 4a, 4b und 6a, 6b ist, dass das bandförmige Fasermaterial 2 zwischen den Klemmlinien 12 und 13 automatisch um wenigstens eine Faltlinie 19 (4) in definierter Weise gefaltet wird, die sich parallel zur Transportrichtung 1 erstreckt und daher zu einer Reduzierung der Breite des Fasermaterials 2 führt. Das ist schematisch in 3 angedeutet, in der die beiden Streckwerksorgane bzw. Walzen 4a, 4b des Paars II und die beiden Walzen 6a, 6b des Paars III ohne die von diesen geführten Riemchen 9a, 9b gezeigt sind. Außerdem ist aus 3 ersichtlich, dass das Fasermaterial 2 den Streckwerksorganen 4a, 4b mit einer Breite B1 zugeführt wird und die Walzen 6a, 6b der Streckorgane 5a, 5b bzw. die mit ihnen gebildeten Riemchen-Streckwerksorgane (1 und 2) mit einer reduzierten Breite B2 verlässt. Entsprechendes würde natürlich gelten, wenn die Streckwerksorgane 5a, 5b nur die Walzen 6a, 6b aufweisen würden, d. h. die Riemchen 9a, 9b völlig entfallen oder beide Paare II, III mit aus Walzen und Riemchen gebildeten Streckwerksorganen versehen werden. An der An der Faltung ändert sich dadurch nichts.

Das Maß B1 – B2, um das das Fasermaterial 2 in der Faltungszone 18 quer zur Transportrichtung 1 eingeengt wird, hängt wesentlich davon ab, welche Art der Faltung gewählt wird. Wie schematisch in 4 angedeutet ist, kann das Fasermaterial 2 beim Verlassen der Streckwerksorgane 5a, 5b des Paars III z. B. eine V-, N-, W- oder noch weitergehendere Faltung haben, die z. B. als "W-förmig mit kleinen Fortsätzen" bezeichnet werden könnte. Dabei ist klar, was bei der in 4 gewählten, schematischen Darstellung nicht unmittelbar erkennbar wird, dass die Breite B2 eines V-förmig gefalteten Fasermaterials 2a etwa der Hälfte der ursprünglichen Breite B1 entspricht. Bei einem N-förmig gefalteten Fasermaterial 2b ist eine Breite B3 etwa gleich einem Drittel von B1, da hier zwei parallele Faltlinien 19a, 19b vorhanden sind. Bei einem W-förmig gefalteten Fasermaterial 2c, das drei Faltlinien besitzt, ist eine Breite B4 etwa gleich einem Viertel von B1. Bei einer W-förmigen Faltung mit Fortsätzen entspricht eine Breite B5 eines Fasermaterials 2d schließlich weniger als einem Viertel der Breite B1, da hier fünf Faltlinien vorhanden sind.

Die Art der Faltung kann erfindungsgemäß durch Wahl eines Abstands D (2) zwischen den Klemmlinien 12 und 13 der um 90° verschwenkten Streckorgane 4, 5 bzw. der Länge D der Faltungszone 18 eingestellt werden. Bei kleiner werdendem Abstand D wechselt die Faltung von V-förmig über N-förmig und W-förmig bis hin zu W-förmig mit Fortsätzen, d. h. die Faltungsform nach 4 ist eine Funktion des Abstands D. Mit besonderem Vorteil wird der Abstand D so eingestellt, dass sich eine W-förmige Faltung ergibt und die ursprüngliche Breite B1 des Fasermaterials von z. B. 20 mm auf eine Endbreite B4 von ca. 5 mm reduziert wird. Diese Breite entspricht etwa dem Durchmesser eines üblichen Vorgarns mit der Folge, dass das auf die Breite B4 reduzierte Fasermaterial 2c ohne weiteren Zwischenschritt auf übliche Weise versponnen werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das gefaltete Fasermaterial 2 zwischen dem Ausgang der Riemchen 9a, 9b und der Klemmlinie 14 der nachfolgenden Streckwerksorgane 10a, 10b nur wenig oder gar nicht zum Schwingen und Schwimmen neigt. Dadurch wird am Ausgang der Streckwerksorgane 10a, 10b bzw. des gesamten Streckwerks ein Fasermaterial mit hoher Gleichmäßigkeit und Festigkeit erhalten.

Bei Bedarf kann sich unmittelbar an das vierte Paar IV der Streckwerksorgane 10a, 10b noch eine mit üblichen Mechanismen ausgebildete Kompaktierungszone anschließen, wie in 2 schematisch angedeutet ist, um das Fasermaterial 2 weiter zu verdichten, bevor es dem Spinnprozess unterworfen wird.

Bei dem derzeit für am besten gehaltenen Ausführungsbeispiel nach 5, in der für gleiche Teile dieselben Bezugszeichen wie in 1 bis 4 verwendet sind, ist das obere, als Walze ausgebildete Streckwerksorgan 10b (2) des am Ausgang des Streckwerks befindlichen Paars IV durch einen Riemenkäfig 20 ersetzt. Dieser enthält einen Riemen 21, der vorzugsweise über ein auch als Spannelement wirkendes Umlenkelement 22 und zwei auch als Andrückelemente wirksame Umlenkelemente 23, 24 geführt ist, die als drehbare Rollen oder auch als starr gelagerte Spann- bzw. Umlenkstäbe ausgebildet sein können. Die Achsen der Umlenkelemente 22 bis 24 sind vorzugsweise parallel zu den Mittelachsen der Walzen 6a, 6b angeordnet. Das Umlenkelement 22 kann dabei so angetrieben werden, dass der Riemen 21 zwangsweise in dieselbe Richtung wie das Riemchen 9b transportiert wird. Der von den Bauteilen 21 bis 24 gebildete Riemenkäfig 20 kann außerdem wie die oberen Streckwerkorgane der Paare I bis III (2) an einem üblichen, in 1 schematisch dargestellten Druckarm 25 befestigt und gelagert sein, dessen Funktion weiter unten erläutert ist. Ein Vorteil des Riemenkäfigs 20 besteht darin, dass das in Transportrichtung 1 vorlaufende Umlenkelement 24 mit dem Streckorgan 10a eine Klemmlinie bildet und insbesondere für den Fall, dass zusätzlich zu den reinen Streckwalzen 6a, 6b auch das Riemchenpaar 9a, 9b nach 2 verwendet wird, sehr nahe hinter den am Ausgang der Riemchenführung befindlichen Umlenkelementen 7b, 8 angeordnet werden kann, wie in 5 deutlich sichtbar ist. Das Fasermaterial 2 wird daher bei diesem Ausführungsbeispiel extrem sicher geführt, wobei es ohne weiteres auf einer Strecke F von weniger 10 mm, vorzugsweise erheblich weniger als 10 mm frei geführt wird und dabei weder zum Schwingen noch zum Schwimmen neigt. Das Fasermaterial 2 ist hier nur in dem sehr schmalen Bereich F (5) frei laufend, der gegenüber den entsprechenden Bereichen bekannter Streckwerke wesentlich kleiner ist. Dadurch wird eine besonders hohe Gleichmäßigkeit des aus dem Ausgangspaar IV austretenden Fasermaterials 2 erhalten.

1 zeigt ferner einen möglichen Antrieb für die verschiedenen Paare I bis IV von Streckwerksorganen 3, 4, 5 und 10. Danach werden die aus Walzen gebildeten, unteren Streckwerksorgane 3a und 4a mit Hilfe von Zahnriemen 26 bzw. 27 angetrieben, die tangential mit Antriebszahnrädern 28, 29 im Eingriff stehen, die auf Wellen befestigt sind, die auch die Walzen 3a, 4a tragen. Die Zahnriemen 26, 27 laufen dabei über nicht gezeigte Antriebszahnräder, die auf den Wellen von ebenfalls nicht gezeigten Antriebsmotoren od. dgl. befestigt sind. Dagegen werden die oberen, ebenfalls als Walzen ausgebildeten Streckwerksorgane 3b, 4b vorzugsweise lediglich durch Reibung von den Streckwerksorganen 3a, 4a mitgenommen, indem sie wie üblich an dem Druckarm 25 drehbar gelagert werden, der an einer Schwinge 30 befestigt ist. Diese Schwinge 30 ist mit einer ortsfesten Lagerachse 31 an einem Gestell 32 od. dgl. schwenkbar gelagert. Dabei ist die Lagerachse 31 parallel zu den Mittelachsen der Streckwerksorgane 3, 4 und so angeordnet, dass die Schwinge 30 und mit ihr die oberen Streckwerksorgane 3b, 4b mit Hilfe einer Kraft, z. B. einer Federkraft, in Richtung eines Pfeils 33 gegen die unteren Streckwerksorgane 3a, 4b bzw. das Fasermaterial 2 gedrückt werden können. An demselben Druckarm 25 können auch die oberen Streckwerksorgane 5b, 10b der Paare III und IV montiert sein, deren Streckwerksorgane 6a und 10a in entsprechender Weise angetrieben werden.

Ein zweites Ausführungsbeispiel für einen Antrieb zumindest der Streckwerksorgane 3, 4, 5 und 10 ist in 6 gezeigt. Auch in diesem Fall sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen wie in 1 bis 5 versehen. Der Antrieb enthält jeweils eine Antriebswelle 35, auf der ein Stirnzahnrad 36 mit Schrägverzahnung befestigt ist, das mit einem ebenfalls eine Schrägverzahnung aufweisenden Zahnrad 37 im Eingriff steht, das auf der die betreffende Streckwalze 3a, 4a usw. tragenden Welle befestigt ist. Die senkrecht zur Transportrichtung 1 angeordnete Antriebswelle 35 wird von einem nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben. Anstelle des dargestellten Schraubenradgetriebes können auch andere Getriebe wie z. B. Kegelrad- oder Schneckengetriebe angewendet werden. Im übrigen ist die Anordnung analog zu 1 und 2. Die Antriebe für die Streckwerksorgane 5a und 10a können entsprechend ausgebildet sein.

Die Riemchen 9a und 9b, von denen in 1 nur das obere Riemchen 9b sichtbar ist, weisen bei einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung in wenigstens einer Spur, vorzugsweise an einem Rand, eine zur Transportrichtung parallele Perforierung 38 (5) auf, in die kleine radiale Transportfinger bzw. Stifte 39 eingreifen, die am Umfang der gleichzeitig als Antriebsrolle für das Riemchen 9b dienenden, in 5 nicht sichtbaren Streckwalze 6b ausgebildet sind. In entsprechender Weise kann die Anordnung für das Riemchen 9a getroffen werden. Dadurch wird erreicht, dass die Riemchen 9a, 9b mit wenig Schlupf umlaufen bzw. zwangsgeführt sind, was die Gleichmäßigkeit des hergestellten Faserbändchens weiter vergrößert. Eine noch weitergehendere Vermeidung von Schlupf wird erreicht, wenn auch das obere Riemchen 9b zwangsweise angetrieben wird. Dies kann z.B. durch zwei Zahnräder erreicht werden, die auf den Wellenenden der Walzen 6a, 6b so angeordnet und befestigt sind, daß sie beim Absenken des Druckarms 25 in Richtung des Pfeils 33 automatisch miteinander in Eingriff gelangen.

7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei welchen dem anhand der 5 beschriebenen Ausgangspaar IV ein weiteres Paar V von Streckwerksorganen folgt, das mit dem in Transportrichtung vorhergehenden Paar IV eine Kompaktierungszone 40 bildet, die auch in 2 angedeutet ist und aus einem üblichen Mechanismus bestehen kann. Erfindungsgemäß ist es jedoch besonders vorteilhaft, diese Kompaktierungszone 40 als eine zweite Faltungszone auszubilden. Dazu ist das Paar V mit Streckwerksorganen versehen, die vorzugsweise analog zu denen des Paars IV ausgebildet sind. Daher ist zumindest das obere Streckwerksorgan analog zu 5 als Riemenkäfig 41 ausgebildet, der insbesondere ein auch als Spannelement verwendbares Umlenkelement 42, je ein vor- laufendes und nachlaufendes, auch als Andrückelement wirksames Umlenkelement 43 bzw. 44 und einen über diese Elemente laufenden Riemen 45 aufweist. Dabei bildet das vorlaufende Umlenkelement 43 mit dem darunter befindlichen Streckwerksorgan des Paars V eine Klemmlinie 46, die sehr nahe (Abstand d in 7) an eine Ausgangsklemmlinie 47 herangeführt werden kann, die durch das nachlaufende Umlenkelement 23 und die untere Walze 10a des Paars IV gebildet wird. Außerdem zeigt 7, dass die Mittel- bzw. Dreh- und Führungsachsen der als Rollen oder Stäbe ausgebildeten Umlenkelemente 42 bis 44 relativ zu den Mittelachsen der entsprechenden Umlenkelemente 22 bis 24 des vorhergehenden Paars N um 90° verschwenkt angeordnet sind, so dass die Klemmlinien 46, 47 die zweite Faltungszone 40 bilden. Das am Ausgang des Paars IV von Streckwerksorganen erscheinende Fasermaterial 2 wird dadurch in derselben Weise, wie oben anhand der 1 bis 4 erläutert wurde, noch einmal gefaltet und kompaktiert. Durch ausreichende Bemessung des Abstands d wird hier mit besonderem Vorteil eine V-förmige Faltung hergestellt, so dass das vorher auf etwa ein Viertel seiner Breite reduzierte Faserband noch einmal um die Hälfte seiner Breite und damit beim oben angegebenen Beispiel auf eine endgültige Breite von 2 mm bis 2,5 mm kompaktiert wird. Auf diese Weise wird in einem einzigen Streckwerk aus einem vergleichsweise breiten Band ein festes, nicht gedrehtes, kompaktiertes, schmales Faserbändchen erhalten, das dieselben Eigenschaften wie ein mit einer bekannten Kompaktierungsvorrichtung behandeltes Vorgarn besitzt und ohne weitere Maßnahmen zum Kompaktspinnen verwendet und dazu z. B. einer unmittelbar auf das Paar V folgenden Ringspinnmaschine zugeführt werden kann.

Die in der Faltungszone 40 erfolgende definierte Faltung wird in derselben Weise durchgeführt, wie oben anhand der 3 und 4 ausführlich erläutert wurde, so dass auf Wiederholungen hier verzichtet werden kann. Ein Unterschied zu 1 bis 6 besteht lediglich darin, dass die zweite Faltung nach dem Hauptverzug, d. h. nach dem Erreichen der Endfeinheit erfolgt, während in 1 bis 6 die Faltung vor dem Hauptverzug vorgenommen wird.

Weiterhin zeigt 7, dass die Riemenkäfige 20 und 41 jeweils eine vorlaufende und nachfolgende Klemmlinie definieren, wie einerseits durch die Klemmlinie 47, andererseits durch eine Klemmlinie 48 angedeutet ist, die zwischen dem vorlaufenden Umlenkelement 24 und dem Streckwerksorgan 10a gebildet ist. Zwischen diesen beiden Klemmlinien 48 und 47 besteht eine neutrale Zone 49, in welcher das Fasermaterial 2 nur transportiert, aber keinem Verzug unterworfen wird.

Schließlich zeigt 7 eine dritte Variante für den Antrieb der Streckwerksorgane. Hier sind z. B. die unteren Streckwerksorgane auf Wellen befestigt, an deren Enden Zahnräder 50 mit Schrägverzahnung befestigt sind, die mit weiteren, ebenfalls eine Schrägverzahnung aufweisenden Zahnrädern 51 im Eingriff stehen, die auf den Antriebswellen von nicht dargestellten Antriebsmotoren befestigt sind. In entsprechender Weise können die unteren Streckwerksorgane der Paare III bis V angetrieben werden.

Das erfindungsgemäße Streckverfahren kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden. Beim nur einmaligen Falten des Fasermaterials 2 (1 bis 6) wird dessen Eingangsbreite z. B. durch den Einlauftrichter 15 von 20 mm auf 15 mm und dann im Streckwerk auf ca. 4 mm reduziert. Die in der Faltungszone 18 bewirkte Faltung bleibt auch im weiteren Verfahrensablauf erhalten, insbesondere wenn zu nachfolgenden Paaren von Streckwerksorganen enge Abstände eingehalten werden oder ein Zurückfalten mit Hilfe der Riemchen 9a, 9b verhindert wird. Daher gestaltet sich der Hauptverzug des gefalteten Fasermaterials 2 in der Verzugszone 17 problemlos. Die zusätzliche Anwendung eines Flyers kann völlig vermieden werden. Wird eine noch weitergehendere Reduzierung der Breite des Faserbandes 2 gewünscht, wird dieses entsprechend 7 einer zweiten Faltung unterworfen. Dabei wird das Paar V von Streckwerksorganen unmittelbar hinter dem Streckwerk nach 1 bis 6 angeordnet oder mit besonderem Vorteil als Ausgangspaar in dieses Streckwerks integriert.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, die auf vielfache Weise abgewandelt werden können. Das gilt insbesondere für die Ausbildung und relative Anordnung derjenigen beiden Walzenpaare, die zur Bildung der Faltungszonen 18 (1) und 40 (7) verwendet werden. Vor allem ist es nicht erforderlich, die Mittelachsen der beteiligten Paare von Streckwerksorganen um genau 90° relativ zueinander zu kippen bzw. zu verschwenken. Auch bei wesentlich kleineren Schwenkwinkeln bis herab zu beispielsweise 45° lassen sich gute Ergebnisse im Hinblick auf die Faltung und die Faltungsmuster nach 4 erzielen. Weiter können andere als die gezeigten und beschriebenen Streckwerksorgane und Antriebe dafür vorgesehen werden. Außerdem ist klar, dass die angegebenen Verzüge sowie die angebenen Ein- bzw. Ausgangsbreiten des Fasermaterials 2 nur Beispiele darstellen und je nach Bedarf andere Verzüge und Breitenreduzierungen eingestellt werden können. Weiterhin ist beachtlich, dass sich die beschriebenen Streckwerke insbesondere auch zur Herstellung von zum sog. Spinnstricken geeigneten Fäden eignen (z. B. PCT WO 2004/079068). Bei einer derartigen Anwendung können z. B. die Streckwerke nach 1 bis 6 diejenigen Streckwerke ersetzen, die beim Spinnstricken unmittelbar vor dem Ort liegen, an dem das Fasermaterial in eine Strickstelle oder in ein vor der Strickstelle befindliches, insbesondere zur Herstellung eines temporären Garns bestimmtes Spinnorgan einläuft. Außerdem können alle Streckwerksorgane, wie an sich bekannt ist, in Tandem-Bauweise ausgebildet sein und quer zur Transportrichtung 1 je zwei (oder mehr) Wirkabschnitte zur gleichzeitigen Bearbeitung von zwei (oder mehr) parallelen Fasermaterialien 2 aufweisen. Im übrigen versteht sich, dass die verschiedenen Merkmale auch in anderen als den beschriebenen und dargestellten Kombinationen angewendet werden können.


Anspruch[de]
Streckverfahren zum Verfeinern von Fasermaterial (2) vor einem Spinnprozess, indem das Fasermaterial (2) mit einer vorgewählten Breite (B1) durch ein Streckwerk (I bis IV) transportiert und dabei durch Verziehen in einer Transportrichtung (1) verfeinert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (B1) des Fasermaterials innerhalb des Streckwerks (I bis IV) dadurch reduziert wird, dass das Fasermaterial (2) um wenigstens eine zur Transportrichtung (1) parallele Faltlinie (19) gefaltet wird. Streckverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (B1) des Fasermaterials (2) durch eine V-, N- oder W-förmige Faltung zumindest auf die Hälfte bis ein Viertel reduziert wird. Streckverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltung vorgenommen wird, bevor das Fasermaterial (2) einem Hauptverzug unterworfen wird. Streckverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltung dadurch herbeigeführt wird, dass in der Transportrichtung (1) aufeinander folgende Streckwerksorgane (4, 5; 10a, 20 und 41) bzw. von diesen gebildete Klemmlinien (11, 12) unter einem Winkel zueinander angeordnet werden. Streckverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Streckorgane (4, 5; 10a, 20 und 41) unter einem Winkel von 45° bis 90° angeordnet werden. Streckverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Streckorgane (4, 5; 10a, 20 und 41) unter einem Winkel von im wesentlichen 90° angeordnet werden. Streckwerk zur Verfeinerung von Fasermaterial (2) mit wenigstens zwei zum Verziehen des Fasermaterials (2) bestimmten Paaren (II, III) von Streckwerksorganen (4a, 4b; 5a, 5b), wobei die beiden Paare (II, III) in einer Transportrichtung (1) für das Fasermaterial (2) hintereinander angeordnet sind und wobei den Paaren (II, III) das Fasermaterial (2) mit einer vorgewählten, quer zur Transportrichtung (1) gemessenen Breite (B1) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Paare (II, III) von Streckwerksorganen (4a, 4b; 5a, 5b) eine Faltungszone (18) bilden, in der die Breite (B1) des Fasermaterials (2) durch eine definierte Faltung um wenigstens eine zur Transportrichtung (1) parallele Faltlinie (19) reduziert wird. Streckwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltungszone (18) zur Herbeiführung einer V-, N- oder W-förmigen Faltung des Fasermaterials (2) eingerichtet ist. Streckwerk nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass es in der Transportrichtung (1) hinter den beiden Paaren (II, III) wenigstens ein weiteres, zur Bildung einer Hauptverzugszone (17) bestimmtes Paar von Streckwerksorganen (10a, 10b; 10a, 20) aufweist. Streckwerk nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Streckwerksorgane (4a, 4b; 5a, 5b) aus Streckwalzen bestehen. Streckwerk nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Paar (III) der Streckwerksorgane (5a, 5b) aus Streckwalzen (6a, 6b) und diesen zugeordneten, zur Führung des Fasermaterials (2) bestimmten Riemchen (9a, 9b) gebildet ist. Streckwerk nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass es vier in Transportrichtung (1) hintereinander liegende Paare (I bis IV) von Streckwerksorganen (3a, 3b; 4a, 4b; 5a, 5b; 10a, 10b) aufweist, wobei die Faltungszone (18) zwischen dem in Transportrichtung (1) zweiten und dritten Paar (II, III) liegt. Streckwerk nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Faltungszone (18) durch ein in Transportrichtung (1) vorderes Paar (II) von Streckwalzen (4a, 4b) und ein in Transportrichtung (1) hinteres Paar (III) von Streckwalzen (6a, 6b) mit zugeordneten Riemchen (9a, 9b) gebildet ist. Streckwerk nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Ausgangspaar (IV) von Streckwerksorganen hat, bei dem ein unteres Streckwerksorgan als Walze (10a) und ein oberes Streckwerksorgan als ein zur Stabilisierung des Fasermaterials (2) bestimmter Riemenkäfig (20) ausgebildet ist. Streckwerk nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemenkäfig (20) einen über Umlenkelemente (22 bis 24) geführten Riemen (21) enthält, wobei ausgewählte Umlenkelemente (23, 24) mit der Walze (10a) Klemmlinien (47, 48) bilden. Streckwerk nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens ein weiteres Paar (V) von Streckwerksorganen (41) zur Bildung einer weiteren, der Kompaktierung dienenden Faltungszone (40) enthält. Streckwerk nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Faltungszone (40) in Transportrichtung (1) hinter der Hauptverzugszone (17) angeordnet ist. Streckwerk nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemchen (9a, 9b) in zur Transportrichtung (1) parallelen Bahnen mit Perforationen (38) versehen sind, in die zum Antrieb der Riemchen (9a, 9b) bestimmte Transportfinger (39) eingreifen.






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