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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines gekräuselten Garnes
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines gekräuselten Garnes und befasst sich im besonderen mit der Herstellung von intermittierend, d. h. stellenweise oder in Abständen elastifizierten Garnprodukten, das sind Garne mit abwechselnd elastifizierten oder voluminösen Teillängen oder Teilstücken und im wesentlichen nicht elastifizierten Teillängen oder Teilstücken, die zur Erzielung verschiedener modischer Effekte bei Geweben verwendet werden.
Es wurde nun gefunden, dass ein derartiges Garn aus einem ursprünglich nicht elastifizierten thermoplastischen Garn aus fortlaufenden Fäden in einem kontinuierlichen Verfahren hergestellt werden kann, indem das Garn, während es an einem elastifizierenden Medium geradlinig vorbeigeführt wird, intermittierend, also in Abständen, elastifiziert wird. Zu diesem Zweck wird in einem Verfahren zur Herstellung eines gekräuselten Garnes unter Führung des Garnes über eine Kräuselungskante gemäss der Erfindung beim Vorbeiführen des Garnes an der Kräuselungskante das Ausmass der Berührung zwischen dem laufenden Garn und der Kräuselungskante in den einzelnen aufeinanderfolgenden Garnabschnitten verändert.
Hiebei wird zweckmässig das überlaufende Garn streckenweise von der Kräuselungskante abgehoben geführt, wobei gewünschtenfalls die von der Kräuselungskante abgehoben geführten Garnabschnitte über eine zweite Kräuselungskante mit von der ersten unterschiedlichen Krümmung geführt werden können.
Zur Durchführung des erläuterten Verfahrens sieht die Erfindung eine Vorrichtung mit einer Kräuselungseinrichtung vor, welche eine Kante zum Kräuseln des über diese Kante geführten Garnes aufweist.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art kann das Garn durch von Hand aus vorgenommenes Verstellen des Kräuselelementes in eine unwirksame Stellung ausser Berührung mit diesem Element gebracht werden, wodurch aber an einem laufenden Garnfaden weder eine absatzweise unterbrochene noch eine abschnittsweise unterschiedliche Kräuselung des Garnes erzeugt werden kann.
Gemäss der Erfindung kann nun eine derartige Kräuselung des Garnes vollkommen automatisch dadurch erzielt werden, dass bei einer Vorrichtung der oben erläuterten Art der Kräuselungseinrichtung ein Garnablenker zugeordnet ist, der durch eine Antriebseinrichtung relativ zur Kräuselungskante hin-und herbewegbar ist und eine bei dieser Hin- und Herbewegung in und ausser Berührung mit dem laufenden Garn versetzbare Garnleitfläche aufweist, durch welche die Bewegungsbahn des Garnes relativ zur Kräuselungskante intermittierend veränderbar ist.
Nach weiteren Merkmalen der Erfindung ist zweckmässig die Garnleitfläche des Garnablenkers mit einem im Vergleich zur Kräuselungskante viel grösseren Abrundungsradius als die im allgemeinen in Form einer scharfkantigen Schneide ausgebildete Kräuselkante abgerundet, über welche das Garn unter einem verhältnismässig spitzen Winkel fortbewegt wird, so dass also im wesentlichen nur eine geringe oder gar keine Elastifizierung des Garnes stattfindet, wenn das vorbeibewegte Garn gerade durch den Garnablenker von der Kräuselungskante entfernt gehalten wird. Die Garnleitfläche des Garnablenkers kann aber auch eine im wesentlichen ebene Fläche sein.
Der Garnablenker kann zweckmässig die Form eines Hebels haben, der um eine quer zur Kräuselungskante verlaufende Achse schwenkbar ist, oder ein gewinkelter Stab od. dgl. sein, der um eine zur Kräuselungskante parallele Achse schwenkbar ist.
Die Erfindung kann gegebenenfalls ohne Erhitzen des thermoplastischen Garnes ausgeführt werden, doch ist es zur Erzielung einer dauerhaften Kräuselung in den elastifizierten Abschnitten des Garnes besonders erwünscht, dass sich das Garn im erhitzten Zustand befindet, wenn es über die Kantenkräuselungsfläche geführt wird. Aus diesem Grunde kann die Vorrichtung mit einem Vorwärmer in Form eines Kontaktheizelementes für das Garn ausgestattet werden, über welches das Garn geführt wird, bevor es über die scharfe Schneide der Kantenkräuselungsvorrichtung gleitet, so dass das Garn auf eine Temperatur zwischen den Umwandlungspunkten ersten und zweiten Grades für das jeweilige Garn erhitzt wird. Vorzugsweise ist die Schneide der Kantenkräuselungsvorrichtung bedeutend kälter als das darüberziehende Garn.
Die verschiedenen Merkmale und die sich daraus ergebenden Vorteile der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellt Fig. l eine schematische
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Perspektivansicht einer Vorrichtung gemäss der Erfindung in der Arbeitsstellung während der Elastifizierung dar. Fig. 2 veranschaulicht schematisch einen Teil der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung in der Arbeitsphase ohne Elastifizierung. Die Fig. 3 und 4 sind schematische Darstellungen in Seitenansicht bzw. Vorderansicht einer andern Ausführungsform der Erfindung, wobei die vollen Linien die Vorrichtung in elastifizierender Stellung und die gestrichelten Linien in nicht elastifizierender Stellung zeigen.
In Fig. 5 ist ein Teilstück eines gemäss der Erfindung voll ausgebildeten Garnes schematisch dargestellt. Fig. 6 zeigt schematisch einen Abschnitt eines aus dem erfindungsgemässen Garn angefertigten Gewebes in der Draufsicht.
Gemäss Fig. 1 wird ein Garn Y aus endlosen Fäden aus thermoplastischem Material oder ein thermoplastische Fäden enthaltendes Mischgarn mit einer beliebigen Anzahl von Fäden aus einer geeigneten Garnversorgungseinrichtung 11 durch passende Führungseinrichtungen, die schematisch bei 13 dargestellt sind, sowie eine Spannungsreguliereinrichtung 14 einer intermittierend elastifizierenden Anordnung, die insgesamt mit 15 bezeichnet ist, zugeführt. Bei der dargestellten Ausführungsform hat die elastifizierende Anordnung die Form einer scharfkantigen Rasierklinge 17, deren scharfe, zur Garnbehandlung dienende Schneide 17 a einen Krümmungsradius von etwa 0, 0051 bis 0, 076 mm (je nach dem Denier des Garnes) aufweist und vorteilhaft von jeglichen Oberflächenunebenheiten befreit worden ist.
Das Garn wird mittels einer geeigneten Heizvorrichtung vorgewärmt, die bei der dargestellten Ausführungsform ein elektrisch beheizter Metallstreifen 19 ist, über welchen das Garn unmittelbar bevor es von der scharfen
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und die Führungen 13 und 21 zur Zu- und Abführung des Garnes von Heizstreifen und Schneide sind mit Bezug aufeinander so angerodnet, dass das Garn einen spitzwinkeligen Knick erfährt, wenn es über die Kante der Klinge gleitet. Das Garn erhält dadurch sowohl eine geringe in Erscheinung tretende Kräuselung als auch eine verhältnismässig weitgehende permanente, latente Kräuselung, die beim Passieren und Abziehen des Garnes über und von der Schneide oder einem andern äquivalenten scharfkantigen Element entsteht.
Nach dem Durchlaufen der Kantenkräuselungseinrichtung wird das auf diese Weise aufgefaserte Garn auf einer gewünschten Bahn einer geeigneten Aufnahmeeinrichtung zugeführt, die allgemein mit 23 bezeichnet ist.
Die latente Kräuselung kann in der Folge auf irgendeine geeignete Weise entwickelt werden, u. zw. entweder vor oder nach Anfertigung eines Gewebes aus dem Garn, wie z. B. durch Einwirkung heisser Feuchtigkeit, von Heissluft oder durch eine Kontaktaufheizung, oder auch durch langes Verweilen in mehr oder weniger entspannter Lage bei normaler Raumtemperatur od. dgl.
Während sich das Garn durch die Elastifizierungseinrichtung fortbewegt, wird es periodisch aus der Elastifizierungsstellung heraus-und wieder hineinbewegt. Zu diesem Zweck wird das Garn aus seiner Berührung mit der scharfen Schneide 17 a der Klinge mittels eines auf einem Drehbolzen oder einer Welle 27 lose drehbar gelagerten Armes 25, der auf irgendeine gewünschte Art von einem geeigneten Stützglied 29 auf einer Seite der Kantenkräuselungsklinge 17 gehalten wird, heraus-und wieder hineinbewegt. Es kann jedes geeignete Mittel angewendet werden, um den Garnabhebearm intermittierend aus seiner in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung in seine in Fig. 2 gezeigte Arbeitsstellung ein- und auszuschwenken.
Die speziell dargestellte Ausführungsform weist einen drehbaren Exzenter 31 in Form einer auf der Antriebswelle 34 eines (nicht dargestellten) Motors befestigten Scheibe 33 auf, die auch eine kurze Stange oder einen Stift 35 aufweist, welches Element an der Scheibe durch Anschweissen in exzentrischer Lage befestigt wurde. Die Rotation der Motorwelle 34 bewirkt, dass der exzentrische Stift 35 den Garnabhebearm 25 gegen die Wirkung einer Rückholfeder 37 bewegt und dadurch das Garn einmal während jeder Umdrehung der Motorwelle von der die Kantenkräuselung hervorbringenden Klingenschneide 17 a abhebt und sie wieder dahin zurückbringt.
Es ist daher klar, dass bei einem mit konstanter Geschwindigkeit laufenden Motor das gemäss dieser Ausführungsform hergestellte Garn periodische, also nicht regellos verteilte elastifizierte und nicht elastifizierte Garnabschnitte aufweist, wobei die relativen Längen der abwechselnden Abschnitte einstellbar sind, indem man die Lage der Drehachse der Welle 27 und/oder des Exzenters 31 einstellbar ändert, um das Verhältnis der Behandlungsdauer des Garnes auf der Klingenschneide 17a zu jener Zeitdauer, während welcher das Garn nicht über die IGingenschneide läuft, einstellbar abzuändern.
In vielen Fällen ist es jedoch erwünscht, unregelmässige Längen von elastifizierten und nicht elastifizierten Garnabschnitten in ungleichmässigen Abständen zu verwenden. In einem solchen Fall können andere geeignete Mittel angewendet werden, um das Garnabhebeorgan in unregelmässiger Weise zu betätigen.
Die mit dem Garn in Berührung kommende Kante 25 a des Garnabhebearmes 25 hat einen viel grösseren Krümmungsradius, beispielsweise von 0, 76 bis 3, 05 mm oder mehr, als die scharfe Schneide 17 a der die Kräuselung hervorbringenden Klinge 17, so dass diese das Garn abhebende Kantenfläche 25 a eine bedeutend geringere, vorzugsweise eine im wesentlichen sehr kleine oder gar keine Kantenkräuselung des Garnes verursacht.
Bei der abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 3 wird das Garn von einer geeigneten Garnversorgungseinrchtung durch eine intermittierend elastifizierende Anordnung 115 einer Garnaufnahmeeinrichtung zugeführt, wobei die Gesamtanordnung der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform in vieler Hinsicht ähnlich ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform läuft das Garn über einen Heizstreifen 119 und die Kantenkräuselungsklinge 117 und wird intermittierend von der Klingenschneide 117 a durch die intermittierende Schwingungsbewegung eines Drahtarmes 125 abgehoben, der einen in der Querrichtung abgebogenen Teil 125 a von verhältnismässig grossem, im Querschnitt beispielsweise 1, 587 mm betragenden
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Krümmungsradius hat und zum intermittierenden Abheben des Garnes Y von dcr scharfen Kräusclungs- schneide 117 a der Klinge 117 dient. Dieser Garnabhebearm 125 kann auf jede geeignete Weise vorwärtsund zurückgeschwenkt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform wird eine Anordnung mit einem Magneten und einer Rückstellfeder verwendet.
Der Magnetanker 131 a des Solenoids 131 ist mechanisch mit einem Hebelarm 128 verbunden, der an einer Schwenkachse 127 gelagert ist, an welcher auch der Garnabhebearm 125 gelagert ist, so dass man tatsächlich eine Winkelhebelanordnung erhält. Zur Einstellung des Hubes des Garnabhebearmes sind der Hebelarm 128 und der Garnabhebearm 125 vorzugsweise an der Schwenkachse 127 mittels Naben mit Stellschrauben (Stellringen) 129, 130 verstellbar angebracht, an welche die betreffenden Arme z. B. angeschweisst sind. Auch eine Rückstellfeder 137 ist dem Solenoid entgegengeschaltet, u. zw. zwischen dem Hebelarm 128 und einem entsprechenden festen Widerlager 139. Gewünschtenfalls können auch ein oder mehrere geeignete Anschläge vorgesehen werden, um die Bewegung des Hebelarmes zu begrenzen.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Aktivbewegung des Hebelarmes durch das Eingreifen des Magnetankers in den Endteil des Solenoidgehäuses begrenzt.
Das Solenoid 131 kann intermittierend durch einen beliebigen intermittierenden Signalgenerator 141 bewegt werden, der Signale einer gewünschten Frequenz und Dauer abgibt. Obwohl jeder beliebige Signalgenerator zur Erzeugung elektrischer Impulse zur Betätigung des Hubmagneten verwendet werden kann, ist es doch in den meisten Fällen vorzuziehen, dass der Signalgenerator 141 mehr oder weniger un- gleichmässige Signale abgibt, in manchen Fällen kann jedoch eine nach einem bestimmten Schema erfolgende Signalabgabe besonders erwünscht sein, um dann im Gewebe eine spezielle Musterwirkung hervorzubringen.
Ein Teilstück eines gemäss der Erfindung hergestellter., voll ausgebildeten Garnes ist in Fig. 5 schematisch dargestellt, während Fig. 6 schematisch einen Abschnitt eines aus dem erfindungsgemässen Garn aufgebauten Gewebes zeigt. Aus der allgemeinen, schematischen Darstellung der Fig. 5 lässt sich erkennen, dass das vollentwickelte erfindungsgemässe Garn Y in abwechselnder Folge Teilabschnitte 151 aufweist, die elastifiziert und verhältnismässig umfangreich oder voluminös sind, sowie Abschnitte, die viel weniger um- fangreich oder voluminös sind und im wesentlichen aus geraden glatten Fadenabschnitten 153 bestehen.
Die voluminösen Teilabschnitte stellen diejenigen Abschnitte des Garnes dar, die der elastifizierenden und aufbauschenden Behandlung mit der scharfen Kräuselungsschneide 17 a bzw. 117 a der erläuterten Ausführungsformen unterworfen worden waren, während die verhältnismässig glatten, weniger voluminösen Abschnitte 153 diejenigen Garnabschnitte darstellen, die von der Oberfläche der scharfen Kräuselungsschneide 17 a bzw. 117 a durch die Wirkung des Garnabhebeorgans 25 bzw. 125 der dargestellten Ausführungsformen ferngehalten wurden.
Diese in Fig. 5 in abwechselnder Folge auftretenden Abschnitte sind zwar zum Zwecke der Erläuterung im wesentlichen gleich lang dargestellt, doch ergibt sich aus der vorstehenden Beschreibung, dass man das Verhältnis der Längen der elastifizierten und voluminösen Teilabschnitte zu den Längen der im wesentlichen nicht elastifizierten und nicht voluminösen Teilabschnitte ohne weiteres variieren kann.
So kann es in manchen Fällen wünschenswert sein, verhältnismässig lange, elastifizierte und voluminöse Teilabschnitte mit sehr kurzen, nicht elastifizierten und nicht voluminösen dazwischenliegenden Teilabschnitten anzuwenden, da dies im Gewebe einen besonderen Effekt hervorruft, da die nicht elastifizierten und nicht voluminösen Teilabschnitte normalerweise beim visuellen Eindruck vorherrschen, während es anderseits auch wieder wünschenswert sein mag, ein Garn herzustellen, bei welchem die im wesentlichen nicht elastifizierten und nicht voluminösen Teilabschnitte viel länger sind als die elastifizierten und voluminösen Teilabschnitte, in welchem Falle wieder die verhältnismässig kürzeren Abschnitte in einem aus einem solchen Garn hergestellten Gewebe für das Auge stärker hervortreten werden.
In manchen Fällen kann es auch erwünscht sein, einen intermittierenden Einzelgenerator oder eine andere Einrichtung zu verwenden, die die Abstände der betreffenden Teillängen an elastifizierten und nicht elastifizierten Teilen des Garnes während der Herstellung des Garnes variiert, so dass sich beim fertigen Gewebe ein verschiedener, neuartiger Effekt ergibt.
Der in Fig. 6 dargestellte kleine Gewebeteil F soll bloss den Gesamteindruck der Oberfläche eines aus erfindungsgemässem Garn hergestellten Gewebes schematisch veranschaulichen. Die dargestellte Gewebeprobe besteht beispielsweise aus locker gewebtem Garn, wobei erfindungsgemässes Garn als Schussgarn verwendet wurde, und das Garn entweder vor oder nach der Bildung des Gewebes entwickelt wurde.
Es leuchtet ein, dass man die verschiedensten Oberflächeneffekte erzielen kann, je nachdem, ob man die Entwicklung vor oder nach Erzeugung des Gewebes vornimmt. Bei einer erst nach Herstellung des Gewebes vorgenommenen Entwicklung zeigt das Gewebe die Tendenz, seine Oberfläche zusammenzuziehen bzw. Falten zu bilden, u. zw. als Folge einer tatsächlichen Schrumpfung der Gesamtlänge des Garnes, insbesondere in den Flächenteilen, wo elastifizierte und voluminöse Abschnitte im Gewebe liegen. Gewünschtenfalls kann jedoch dieses Verziehen auf ein Mindestmass herabgesetzt oder im wesentlichen überhaupt vermieden werden, wenn man ein locker gewebtes oder sonstwie gebildetes Gewebe herstellt.
Bei dem schematisch dargestellten Gewebestück F sollen die intermittierenden wellenförmigen Linien 155 diejenigen Garnabschnitte bezeichnen, die für das Auge bei Besichtigung der Oberfläche des Gewebes hervortreten. Diese Linien können daher entweder die im wesentlichen elastifizierten und voluminösen Abschnitte, oder die nicht elastifizierten oder nicht voluminösen Abschnitte darstellen, je nach dem Verhältnis der Länge der elastifizierten und voluminösen Abschnitte zu den im wesentlichen nicht elastifizierten und nicht voluminösen Abschnitten.
Es ist dabei klar, dass die wellenförmigen Linien dann ein
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während sie vom Auge als verhältnismässig tiefliegend und im Verhältnis dünn aufgenommen werden, wenn diese Teile aus im wesentlichen nicht clastifizierten und nicht voluminösen Abschnitten bestehen.
Es liegt auf der Hand, dass man im Rahmen der Erfindung zahlreiche Mustervariationen und Musterbildungen durchführen kann und dass die schematische Darstellung des Gewebes nur der Erläuterung der Erfindung dient, ohne sie hierauf zu beschränken.
Aus der vorstehenden Beschreibung der beispielsweise angeführten Ausführungsformen ergeben sich für den Fachmann ohne weiteres zahlreiche Abänderungen und Verbesserungen, die in den Rahmen der Erfindung fallen. Die Erfindung ist daher nicht auf die speziellen, der Erläuterung halber angeführten Ausführungsformen beschränkt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines gekräuselten Garnes, unter Führung des Garnes über eine Kräuselungskante, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorbeiführen des Garnes an der Kräuselungskante das Ausmass der Berührung zwischen dem laufenden Garn und der Kräuselungskante in den einzelnen aufeinanderfolgenden Garnabschnitten verändert wird.