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Verfahren zur Verarbeitung eines Garnes aus thermoplastischem
Material zu einem Gestricke, Gewebe u. dgl.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verarbeitung eines Garnes aus thermoplastischem Material zu einem Gestricke, Gewebe u. dgl., namentlich zur Herstellung von Damenstrümpfen. Das thermo- plastische Garn kann ein fortlaufender Faden (der zu Knäueln oder Vorratsspulen aufgewickelt ist) oder ein Bündel von Fäden sein. Thermoplastisches Garn kann durch Erwärmung einer beliebigen Formänderung unterworfen werden, die es später beizubehalten sucht. Die Erfindung macht von dieser Eigenschaft Gebrauch, um aus plastischem Garn hergestelltes Gewebe oder Strickwerk zu verbessern. Thermoplastsches Garn kann bei Erwärmung biegsamer und leichter verformbar gemacht werden, um irgendeine körperliche Form zu erhalten, die ihm während des plastischen Zustandes gegeben wurde.
Die Erfindung benutzt diese Eigenschaften, um die Qualität der aus plastischem Garn hergestellten Gewebe oder Strickwerke zu verbessern.
Gemäss der Erfindung ist ein Verfahren zur Verarbeitung eines Garnes aus thermoplastischem Material zu einem Gestricke, Gewebe u. dgl., bei dem dem Garn in einer vor der Verarbeitungszone liegenden BehandlungszoneWärme zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass es bei der Erwärmung in völlig gestreckterLage gehalten wird und die Heizeinrichtung eine Temperatur zwischen 800C und jener aufweist, bei der merklich chemische und physikalische Veränderungen (Erweichungen) des Garnmateriales auftreten.
Es ist zwar durch diePatentschrift Nr. 12884 der Deutschen Demokratischen Republik bereits ein Verfahren zur Herstellung von Maschenwaren aus synthetischen Garnen bekanntgeworden, die unverstreckt den Maschenbildungswerkzeugen zugeführt werden, derart, dass die Verstreckung während der Maschenbildung erfolgt. Hiebei soll das Garn vor dem Maschenbilden gegebenenfalls auch auf eine nicht näher angegebene Temperatur erwärmt werden, um das Verstrecken zu erleichtern. Dabei ergibt sich aber, dass bei diesem Verfahren die Verstreckung nur teilweise und ohne besondere Sorgfalt hinsichtlich Gleichmässigkeit stattfindet, wodurch die Maschen im fertigen Produkt oft ungleichmässig werden. Damit wird aber das Endprodukt nur von mässiger Qualität.
Im Erfindungsfalle wird hingegen das Garn, wie es angeliefert wird, d. h. in völlig gestreckter Lage gehalten, so dass beim späteren Maschenbilden eine Verstreckung nicht mehr auftreten kann, die zu ungleichmässigen Maschen führen würde. Weiters erfolgt, wenn das Garn während der Maschenbildung unter einer leichten Spannung steht, zufolge der Wärmebehandlung eine gewisse Schrumpfung des Garnes ehe die Maschenbildung einsetzt.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist namentlich für die Damenstrumpfherstellung und die Herstellung von Geweben aus einem fortlaufenden thermoplastischen Garnfaden, z. B. den unter der Markenbezeichnung Nylon, Perlon od. dgl. bekannten Kunststoffäden verwendbar. Solche Strümpfe werden gewöhnlich in schlauchförmiger Gestalt aus sehr feinem Garn hergestellt.
Aus zahlreichen Gründen ist es üblich, dass die Hersteller dieser Garne die Garne in unverdrillter, halbfertiger Form als sogenanntes rohes Garn an Spezial-Spinnereien als Zwischenverarbeiter liefern, die das Garn für Strickzwecke verwinden oder verdrillen und einer Erwärmung und Formgebung unterwerfen, und das so vorbereitete Garn an die Strickereien liefern. Die Spezial-Spinnereien erhalten das Garn als
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Rohgarn in Konen oder Gampaketen, aus denen sie es abziehen, verdrillen (gewöhnlich 10 Windungen pro 2, 5 cm), erwärmen, verformen und auf Spulen od. dgl. aufwickeln.
Diese vorbereitende Zwischenbehandlung erhöht notwendigerweise die Beschaffungskosten für die
Strickereien. Es ergeben sich also zahlreiche Vorteile, wenn die Zwischenbehandlung des Garnes aus- geschaltet wird und die Strickereien das von den Herstellern der betreffenden Garne hergestellte Garn direkt beim Strickvorgang verwenden können. Das von diesem flachen Garn hergestellte feine schlauch- artige Strickwerk ist jedoch sehr empfindlich und beschädigungsanfällig bei den im Anschluss an den
Strickvorgang notwendigen Weiterbehandlungen durch Färben und andere Fertigungsvorgänge bei Da- menstrümpfen, was bei vorbereitetem Garn nicht der Fall ist. Das aus dem unvorbereiteten rohen Garn hergestellte Strickwerk ist schlaff und kraftlos und neigt ausserordentlich zur Fehlerbildung.
Beispiels- weise durch reibende Berührung mit einer Oberfläche, die nicht vollkommen glatt ist, wie beispiels- weise die Haut der Arbeiter, entstehen leicht Beschädigungen in dem Gewebe, die sich als sichtbare Fehler darstellen. Eine Art dieser Fehler besteht in erweiterten oder losen Maschen, die sich als Öffnungen zeigen. Ein Grund für diese Neigung der betreffenden Strickwerke zu Schäden dieser Art besteht darin, dass während des Strickvorganges das Strickwerk mit statischer Elektrizität aufgeladen wird, wodurch einzelne lose Maschen aus dem benachbarten Strickwerk etwas vorstehen, so dass sie beim Darüberfahren erfasst und gezerrt werden können.
Diese Fehler müssen entweder durch sorgfältige, umständliche Reparaturen beseitigt werden, oder die mit diesen Fehlern behafteten Waren müssen als Fehlerwaren unter dem Preis verkauft werden. Dadurch werden die durch die Verwendung von unvorbereitetem, rohem Garn gemachten Ersparnisse wieder durch dieReparaturbehandlungen und den Warenausfall oder die Warenminderungen voll aufgewogen oder noch überboten.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren kann unvorbereitetes oder rohes Garn zum Stricken oder Weben verwendet werden (insbesondere bei der Strumpfherstellung), ohne dass die sonst bei der Herstellung des Strickwerkes oder Gewebes auftretenden Nachteile in bezug auf Anfälligkeit zu Schäden und Fehlern und deren Beseitigung auftreten, trotzdem die Kostenverringerung der Herstellung gegenüber der aus vorbereitetem Garn hergestellten Ware verbleibt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung in Anwendung bei einer Strickmaschine dargestellt, u. zw. zeigen : Fig. 1 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise der Erfindung im Zusammenhang mit einer Strickmaschine, Fig. 2 eine übliche Strickmaschine, welche gemäss der Erfindung arbeitet, in Ansicht, Fig. 3 einzelne bestimmte Teile der Maschine nach Fig. 2 in perspektivischer Darstellung in vergrössertem Massstab und Fig. 4 eine Ausführungsform einer gemäss der Erfindung verwendeten Heizeinrichtung in horizontalem Schnitt.
Die Grundlagen der Erfindung sind in der schematischen Darstellung gemäss Fig. 1 gezeigt. Ein thermoplastisches Garn 10, z. B. aus völlig gestrecktem Nylon, in Form eines fortlaufenden Fadens, wird von einer Vorratsspule 11 im wesentlichen axial zu derselben abgewickelt und durch eine Heizeinrichtung 12 geführt, durch die das durchlaufende Garn erhitzt wird. Darauf läuft das Garn zu einer Strickmaschine 13, von der es zu dem schematisch bei 14 gezeigten Strickwerk verarbeitet wird. Die Heizeinrichtung 12 erhitzt das Garn 10 unmittelbar vor seiner Verarbeitung soweit, dass noch keine merklichen chemischen oder physikalischen Veränderungen auftreten ; nach dieser Verarbeitung zu Strickwerk oder Gewebe wird das Garn abgekühlt.
Das Garn wird also in erwärmtem Zustand verarbeitet und behält irgendeine ihm bei der Verarbeitung gegebene Form und Lage dauernd bei.
In Fig. l ist beispielsweise eine normale Strickmaschine dargestellt, welche mit einem Nadelbett 15 für verschiebbare Nadeln 16, Platinen 17 und einem in die Garnzuführungsstellung bewegbaren und aus dieser heraus beweglichen Fadenführer 18 ausgestattet ist. Die Maschine kann Bauteile 19 enthalten, die elektromagnetisch oder mit Hilfe anderer Bauteile 20 mit dem Fadenführer 18 zusammenwirken, um das Garn 10 von der Heizoberfläche in dem Zeitpunkt zu entfernen, in welchem der Fadenführer 18 in die abgeschaltete Stellung, bewegt wird. Obgleich das durchlaufende Garn sich schon vor dem Erreichen der Nadeln etwas abkühlt, so wird es doch noch verarbeitet, wenn es hinreichend erwärmt ist, so dass es in diesem Zustand in der Strickmaschine bei der Maschenbildung entsprechend verformt wird. Da das Garn hernach abkühlt, erhärtet es in der ihm gegebenen Maschenform.
Dies zeigt sich in einer gesteigerten Regelmässigkeit dieser Maschen, die über die gesamte Lebensdauer des Strumpfes bestehen bleibt.
Eine Erklärung für den Effekt, der durch eine Erhitzung des Garnes vor seiner Verarbeitung erzielt wird, ist folgende : Wird das Garn nach vorhergehender Erhitzung zu Maschen geformt, so werden ihm
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innere Spannungen verliehen, die die Maschenform einzuhalten trachten, doch schwinden diese Spannun- gen relativ rasch. Wird jedoch das Garn während der Erhitzung gestreckt gehalten, so wird der Spannungs- schwund aufgehalten, und die Fixierung der Masche wird verlängert. Mit andern Worten gesagt, das Bei- behalten der Spannungen im Garn hält die (während der Verarbeitung entstandene) Maschenform, bestimmt durch die gleichmässige Verteilung dieser Spannungen, aufrecht.
Dies ergibt den erforderlichen Wider- stand gegen eine Deformation der Maschen, die während der weiteren Behandlungen des Maschengebildes auftreten können, wenn es zum Zwecke der endgültigen Fertigstellung verschiedenen Operationen unter- worfen wird. Weiters wird durch die starke Tendenz der Masche sich zu strecken, der innere Zusammen- halt des Maschengebildes erhöht, was eine grössere Stabilität desselben ergibt. In gewissem Sinne ist ein erfindungsgemäss behandeltes Garn mit einem Klaviersai1endraht zu vergleichen, bei dem zufolge der gleichmässigen Verteilung der Spannungen über seine Länge ebenfalls eine gleichmässige Wellung mög- lich ist, die nicht zum Verschwinden neigt.
Diese Erklärung wird erhärtet durch folgende Tatsachen : l. wird ein Gestricke aufgetrennt, so zeigt der Faden eine umso geringere Krauselung je höher die Beheizung war, 2. Die Qualität des Gestrickes steigt mit höherer Temperatur. Ein Gewebe, das mit einem nicht vorbehandelten Garn angefertigt wurde, zeigt weitaus mehr Maschenfehler und auch eine ungleichmässige Maschenbildung. Je mehr das Garn vor- behandelt wird, desto geringer werden diese Fehler, und man hat optimale Verhältnisse bei einer Garn- temperatur von 140 C festgestellt, was einer Heiztemperatur von etwa 160 bis 180 C entspricht, die selbstverständlich von der Art des Heizers (Kontakt- oder Strahlungsheizung) und von der Garngeschwin- digkeit und dessen Stärke abhängt.
In diesem Zustand zeigt das Gestricke eine auffällige Gleichmässig- keit der Maschenbildung, wie sie sonst nur mit vorbehandelten Garnen erzielt werden kann.
Das Garn sollte auf eine Temperatur unter derjenigen erwärmt werden, bei welcher die darauffolgende abschliessende Behandlung der Strümpfe vorgenommen wird, und sollte nicht so hoch sein, um in unzulässiger Weise die Haftung der Farbe auf dem Garn zu beeinträchtigen.
Die in Fig.2 gezeigte Strickmaschine ist eine übliche Rundstrickmaschine (in erster Linie eineStrick- maschine für nahtlose Strümpfe) mit unabhängigen Nadeln und zwei Strick-oder Fadenführungsstellungen, in denen getrennte Garne so verstrickt werden, dass bei jeder Umdrehung der Rundstrickmaschine zwei Reihen hergestellt werden.
Eine derartige Maschine erfordert hier keine genaue Beschreibung oder Darstellung, da sie altbekannt ist ; sie ist nur insoweit gezeigt, als es notwendig ist, ihren Aufbau erkennen zu lassen ; zu beachten ist jedoch der Nadelzylinder 15, die üblichen Schlösser 21 zur Bewegung der Nadeln, der Nadelsenkerring'22, di Steuerorgane 23, 24 für die Nadelbetätigungsglieder und eine Mehrzahl auswechselbarer Fadenführer 18a an der einenStrickstelle und eine gleicheZahl18b an der ändern Strick- stelle. Der obere Aufbau 26 der Maschine trägt zwei Garnerhitzer 12a, 12b gleicher Form, von denen jeder zwei Garne beheizt. Die beiden Garne 10a, 10a'werden den Nadeln an einer Strickstelle mit Hilfe auswechselbarer Fadenführer 18a zugeführt und axial vom Ende der Garnspulen lla, lla'abgezogen.
Die Garne lob, 10b'werden den Nadeln an der andern Strickstelle mit Hilfe auswechselbarer Garnzuführer 18b zugeführt und von ähnlichen Garnspulen axial abgezogen. Zur Führung der Garne von den Vorratsspulen durch die Erhitzer und von dort zu den Fadenführern sind geeignete Garnführungen vorgesehen.
Jeder Erhitzer hat den in Fig. 4 gezeigten Querschnitt. Er besitzt einen von oben nach unten sich erstreckenden Kanal 27, welcher durch eine Tür 28 zugänglich gemacht ist. Innerhalb dieses Kanals 27 befindet sich ein gebogenes auf seiner konvexen Seite mit Nuten 30a, 30al versehenes Metallglied 29, durch welches die Garne zu den Nadeln laufen. Dieses Glied 29 wird von einem Heizwiderstand 31 mit einer Thermostatregelung 32 geheizt. Die gebogene Berührungsfläche des an der konvexen Oberfläche des Gliedes 29 innerhalb der zugehörigen Nut laufenden Fadens kann etwa 30 cm betragen und die Temperatur kann zwischen 80 und 2350C gehalten werden, wobei sich die Temperatur von 1900C im Falle von Garnen der nachfolgend erwähnten Art als günstig erwiesen hat, wenn diese mit einer Geschwindigkeit von etwa 135 m pro Minute zu den Nadeln laufen.
Schätzungsweise sollte jedes Garn auf eine Temperatur erhitzt werden, welche unter derjenigen liegt, die bei der nachfolgenden abschliessenden Behandlung der Strümpfe angewendet wird, und diese sollte nicht so hoch sein, um in unzulässiger Weise die Haftung der Farbe auf dem Garn zu behindern. Der Abstand zwischen dem Ende des Erhitzers und den Nadeln kann 26-27, 5 cm betragen.
Im Falle von feinfädigen nahtlosen Damenstrümpfen kann das für die Beinpartie und die Oberseite des Fusses verwendete Garn aus einem Nyloneinzelfaden von 15 denier bestehen, während das für die Fusssohle (erforderlichenfalls auch für andere Teile des Strumpfes) verwendete Garn 13-fädiges Nylon von 40 den sein kann.
Das Garn kann auch auf andere Weise erhitzt werden, als durch Berührung mit einer erhitzten Ober-
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fläche. Auf Grund der zu dem Strickverfahren gehörigen Erfindungsbeschreibung wird es einem Durchschnittsfachmann keine Schwierigkeiten bereiten, dieses Verfahren auch auf Gewebearten anzuwenden.
Bei Anwendung für Webverfahren kann die Erfindung auf die Ketten-oder Schussfäden bzw. auf beide zur Anwendung kommen.
Ein Anwendungsgebiet der Erfindung ist Stoffe samt-oder plüschartig zu gestalten, gleichgültig, ob der Grundstoff durch Weben oder Stricken hergestellt ist. Bei solcher Anwendung der Erfindung wird als Plüsch- oder Samtgarn ein thermoplastisches Garn verwendet, das die oben beschriebene Behandlung erfährt, so dass die im plastischen Zustand durchgeführte Maschenbildung die ihr beim Herstellungsvorgang gegebene Form und Grösse nach der Abkühlung des plastischen Garnes mit unbegrenzter Dauer beibehält.