Die DREF 3 Maschine

Die DREF-Revolution

Die Herausforderung

Zu Beginn der 1970er Jahre stand Dr. Ernst Fehrer einer Herausforderung gegenüber: Die zum Teil aus dem 19. Jahrhundert stammenden Standspinnen, Ringspinnen und Rotor-Open-End-Spinnen hatten ihre Leistungsgrenzen erreicht. Die Drehzahl der für den eigentlichen Spinnprozess eingesetzten Maschinenelemente war identisch der Anzahl der in das Garn eingebrachten Drehungen. Da jeder drehenden Bewegung eines Maschinenteiles physikalisch bzw. mechanische Grenzen gesetzt sind (etwa bedingt durch Zentrifugalkräfte, Lagerungs- sowie Energieprobleme), ergaben sich von selbst bei allen bis zu diesem Zeitpunkt in Verwendung stehenden Maschinensystemen gewisse natürliche Grenzen in der Leistung bzw. den erzielbaren Garngeschwindigkeiten.
Um den damaligen Markt bestmöglich zu nutzen, sollte es Dr. Ernst Fehrer also gelingen, alle damals in Betrieb gewesenen Ringspinnmaschinen durch Systeme mit mehr Leistungsfähigkeit zu ersetzen. Die Ideenfindung zur Entwicklung und Konstruktion eines mechanisch-aerodynamischen Friktionsspinnsystems begann 1973.

Das Vorhaben:

  • Schaffung eines vollkommen neuen Spinnsystems mit wesentlich höheren Leistungsparametern (z.B. Garngeschwindigkeiten)
  • Entwicklung eines neuen Spinnsystems, das etwa 50% der Vorwerkskosten und die Spulkosten zur Gänze einspart
  • weiterhin Schaffung eines neuen Spinnsystems, welches die vor allen Dingen seit der Ölkrise immer interessanter werdende Wiederverwertung von Abfallfasern zu Garnen brauchbarer Qualität ermöglicht.

Die Lösung

Nach einer Entwicklungszeit von lediglich vier Jahren präsentierte Dr. Ernst Fehrer 1977 das System DREF II: Eine Grobgarn-Spinnmaschine mit Produktionsgeschwindigkeiten bis zu 300m/min, die bereits im Juni desselben Jahres in einer eigens dafür errichteten Produktionshalle serienmäßig gebaut wurde. Sie diente der Herstellung von Garnen für technische Textilien und hochwertigen Garnen aus Abfallfasern. Beispiele dafür sind etwa Carbon-Aramidgarne für Raketentriebwerksdüsen, Glas-Aramidgarne für Kupplungs- und Bremsbeläge im Automobilbau oder Hitzeschutzbekleidung in der Eisen- und Stahlindustrie. Im Sinne einer umweltfreundlichen Spinntechnologie gelang mithilfe der DREF II u.a. die Herstellung von Garnen aus 100% wiederaufbereitetem Textilgenerat und hochwertiger Garne aus veredelten Abfallfasern mit einer Ummantelung aus Originalfasern und von Core- und Effektgarnen.

Um auch dem mittleren Garnbereich gerecht zu werden wurde innerhalb von einem Jahr (1979) ein weiteres Spinnsystem entwickelt und an der ITMA Hannover präsentiert: Die DREF III-Spinnmaschine verfügte über Garngeschwindigkeiten von bis zu 300m/min und ging 1982 in Serienproduktion. Hergestellt wurden Mehrkomponentengarne mit optimaler Anpassung an die gewünschten Einsatzmöglichkeiten des jeweiligen Endproduktes, u.a. für die Raumfahrt- und Luftfahrtindustrie, die Automobil-und Transportindustrie, die Schutzbekleidungs- und Umweltschutzindustrie sowie die Papier und Heimtextilindustrie.

DREF 3 Friktionsspinnmaschine
Diagramm Funktionsweise DREF Friktionsspinnmaschine

Das DREF-Spinnverfahren

Das DREF-Spinnverfahren war ein kombiniertes mechanisch-aerodynamisches Friktionsspinnverfahren, mit dem es erstmalig möglich war, die Drehzahlen der im Spinnprozess wirksamen Maschinenteile in Relation zu den im Garn eingebrachten Drehungen etwa 1:100 zu reduzieren. Von Seiten der Maschinentechnik ergaben sich somit keinerlei Leistungsgrenzen nach oben. Die Konsequenz: Garngeschwindigkeiten, die dem 10- bis 20-fachem Wert von Stand- und Ringspinnmaschinen bzw. dem 3- bis 5-fachen Wert von Rotor-Spinnmaschinenentsprachen. Eines der anfänglichen Hauptziele, die Verkürzung der Produktionsschritte und Reduktion der Vorwerkskosten, konnte ebenso erreicht werden. Ein weiterer Fortschritt, vor allem aus wirtschaftlicher Sicht, konstituierte das breite Spektrum an Primär- und Regeneratfasern beliebiger Stapellänge und beliebigen Titers, das mit ein und derselben Spinnmaschine verarbeitet werden konnte. Das DREF-Spinnsystem ermöglichte den Webstühlen direkt von der Spinnmaschinen Garnspulen vorzulegen. Die bis zu diesem Zeitpunkt nötigen und kostenaufwendigen Umspularbeiten entfielen somit zur Gänze. Darüber hinaus verzeichneten DREF-Garne sowie die damit erzeugten Gewebe bessere Färbeeigenschaften sowie bessere Reibwerte, die zu einer Steigerung der Widerstandsfähigkeit und Nachhaltigkeit beitrugen.

Funktionsweise

  • Der Spinnstelle läuft – je nach Garnnummer – ein Kardenband im Gewichtsbereich von 20-40g/m zu. Die Auflösung zur Einzelfaser erfolgt durch eine rasch rotierende Kardentrommel (1), wobei für den Rückhalt und das Ausspannen des Faserbandes ein speziell ausgebildetes Einzugsystem (2) sorgt.
  • Von der Kardentrommel werden die Einzelfasern durch die Fliehkraft abgelöst und durch einen Luftstrom (3) unterstützt, in dem Zwickelbereich zwischen den beiden perforierten Spinntrommel (4) abgelegt.
  • An der Oberfläche der beiden Spinntrommeln werden die Fasern durch einen mechansichen Abwälzvorgang eingedreht, der durch die Absaugung der  Förderluft durch die perforierten Spinntrommeln hindurch untersützt wird.
  • Das auf diesem Weg gesponnene Garn wird durch Abzugswalzen (5) aus der Garnbildezone abgezogen und auf Kreuzspulen (6) aufgespult.