Bei bekannten Verfahren zur Kräuselung von thermopla stischen textilen Fäden oder Fadenbündeln wird der Faden durch Falschdrallen vorübergehend hochgedreht und in diesem Zustande durch Wärme fixiert. In der Praxis erfolgt die Falsch- drallung heute noch hauptsächlich mittels eines formschlüssigen Drallgebers. Dieser hat den grossen Vorteil, dass er es er möglicht, die Drehungsdichte der Fäden durch einfache Ma schineneinstellungen genau zu kontrollieren. Sein Nachteil liegt darin, dass seine Höchstgeschwindigkeit, die durch me chanische Faktoren bedingt ist, in der Gegend von 800 000 T/min liegt.
Bei einem 167 dtex Polyester-Fadenbündel, das eine Drehungsdichte von rund 2500 T/m erfordert, entspricht dies einer Produktionsleistung von 320 m/min.
Um die Produktionsleistung über diesen Wert steigern zu können, ist es notwendig, einen Friktionsdrallgeber ein zusetzen. Dieser unterliegt praktisch keinen mechanischen Geschwindigkeitsbegrenzungen, bereitet aber Schwierigkeiten in bezug auf die Kontrolle der Drehungsdichte. Zunächst be steht keine einfache vorhersagbare Beziehung zwischen den Maschineneinstellungen und der Drehungsdichte des Fadens. Der gewünschte Wert der Drehungsdichte kann nur durch Variation der Maschineneinstellung und nachherige Prüfung des Fadens erreicht werden. Weiters unterliegt die Drehungs dichte gewissen lang- und kurzfristigen Schwankungen.
Die langfristigen Schwankungen sind vor allem auf Abnutzung und Verschmutzung des Drallgebers zurückzuführen. Die kurz fristigen Schwankungen sind in Fachkreisen unter dem Begriff Pumpen bekannt und treten dann ein, wenn ein gewisser Grenzwert der Fadengeschwindigkeit oder der Drehungs dichte überschritten ist. In der Praxis hat es sich gezeigt, dass bei einem 167 dtex Polyester-Fadenbündel mit einer Drehungs dichte von 2500 T/m das Pumpen kaum vermieden werden kann, wenn man eine Produktionsgeschwindigkeit von unge fähr 600-700 m/min überschreitet.
Deshalb ist es bis heute unmöglich, das grosse Geschwindigkeitspotentional des Frik- tionsdrallgebers voll auszunützen.
Es ist der Zweck der vorliegenden Erfindung, durch ein Drehungs-Regelverfahren sowohl die lang- als auch die kurz fristigen Schwankungen der Drehungsdichte zu eliminieren und dadurch die Egalität des Kräuselgarnes zu verbessern und die Produktionsgeschwindigkeit zu steigern. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist es, eine genaue Einstellung der Dre hungsdichte vor Anlaufen der Maschine zu ermöglichen.
Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Regelung der Drehungsdichte bei der Kräuselung von textilen Fäden oder Fadenbündeln aus thermoplastischem Material durch vorübergehende Verzwirnung zweier Fäden bzw. Faden hälften und Hitzefixierung im verzwirnten Zustand, wobei der Zwirn im Bereiche des Trennpunktes mittels eines Frik- tionsdrallgebers kontinuierlich angetrieben wird, die Lage des in Abhängigkeit der Drehungsdichte in Richtung der Zwirn achse hin und her wandernden Fadenvereinigungs- und/oder -trennpunktes laufend verfolgt und in direkter Abhängigkeit von der Fadenvereinigungs- bzw.
-trennpunktlage der bzw. die Umschlingungswinkel, unter welchem bzw. welchen der Zwirn das bzw. die Friktionselement(e) des Drallgebers pas siert, entsprechend geändert wird bzw. werden. Das Verfah ren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lage des Fadenver- einigungs- und/oder -trennpunkts mittels mindestens eines sich mit diesem bzw. diesen in gleicher Richtung bewegen den, Mittel zur Fadentrennung enthaltenden Transportmittels laufend verfolgt wird.
Eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Ver fahrens besteht aus einem im Bereiche des Fadentrennpunktes angeordneten Friktionsdrallgeber, einem im Bereiche des Fadenvereinigungs- und/oder -trennpunkts in Richtung der verlängerten Zwirnachse in Führungen hin und her beweg baren Wagen oder Schlitten mit Mitteln zur Fadentrennung sowie aus Mitteln zur Übertragung der Bewegung des Wagens oder Schlittens auf einen verschiebbaren Träger mit minde stens einem Fadenführer zur Änderung des bzw.
der Um schlingungswinkel(s), unter welchem bzw. welchen der Zwirn das bzw, die Friktionselement(e) des Drallgebers passiert.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird nachstehend an hand der Figuren der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufs in einer Texturiermaschine, Fig. 2 schematisch eine Gesamtanordnung zur Durch führung des Verfahrens, Fig. 3 eine schematische Seitenansicht des Friktionsdrall- gebers, Fig. 4 eine schematische Ansicht des Friktionsdrallgebers in der Richtung des Fadenlaufes, Fig. 5 eine Seitenansicht des beweglichen Trennelements,
Fig. 6 eine Ansicht des Trennelementes und einer Ein richtung zur Erteilung der Vordrehung in der Richtung des Fadenlaufes, Fig. 7 schematisch eine Variante der Anordnung gemäss Fig. <I>2.</I>
Das erfindungsgemässe Verfahren beruht auf gewissen Gesetzmässigkeiten, die zum Teil bereits bekannt sind und zum Teil durch Untersuchungen im Zusammenhang mit der Entwicklung des Verfahrens ermittelt wurden. Diese grund legenden Gesetzmässigkeiten sollen nun anhand von Fig. 1 kurz erläutert werden. Zwei Fäden F,, FZ werden durch ein Lieferwerk L in die Verfahrenszone V eingeführt, wo sie mit einander verzwirnt werden. Der Zwirn wird mittels des Frik- tionsdrallgebers D kontinuierlich angetrieben.
Die Fäden F,, FZ befinden sich nach Verlassen des Drallgebers D über eine kurze Trennzone t im verzwirnten Zustand und werden am Trennstift S des in der Richtung der Zwirnachse beweglichen Trennelements E getrennt. Die Drehungsdichte ist nach dem Drallgeber D, d. h. in der Trennzone t, wesentlich niedriger als in der Verfahrenszone V. Bei ihrer Trennung üben die beiden Fäden F,, F2 auf das Trennelement E eine Kraft K, aus, die in der Laufrichtung der Fäden wirkt und die man als die Ko- häsionskraft bezeichnen kann.
Die Grösse dieser Kraft hängt von der Drehungsdichte in der Trennzone ab. Entgegen der Kohäsionskraft wirkt eine konstante äussere Kraft (z. B. eine Federspannung) auf das Trennelement E, welche man als die Trennkraft K2 bezeichnen kann. Gleichgewicht herrscht, wenn die beiden Kräfte gleich sind, und somit kann die Drehungs dichte in der Trennzone t durch entsprechende Einstellung der Trennkraft K2 festgelegt und konstant gehalten werden.
In einem System, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, muss die Gesamtzahl der Drehungen N zwischen dem Lieferwerk L und dem Trennelement E vor Anlaufen der Maschine festge legt werden und ist während des Maschinenlaufs konstant. Ausserdem hängt die Drehungsdichte D, in der Verfahrens zone v von der Leistung des Drallgebers D ab. Nach Definition ist die Gesamtzahl der Drehungen in der Trennzone (N,) ge geben durch die Beziehung N, = 1, - D,, wobei 1, die Länge der Trennzone darstellt und D, die konstante Drehungsdichte in der Trennzone.
Untersuchungen haben ferner gezeigt, dass die Gesamtzahl der Drehungen N" in der Verfahrenszone, deren Länge mit 1, bezeichnet ist, gegeben ist durch die Beziehung N" = a - 1,. - D,,, wobei a eine Materialkonstante ist.
Werden zum Beispiel zwei Polyester-Fadenbündel von 84 dtex miteinander verzwirnt und beträgt dabei die Drehungsdichte 2500 <B>100</B> T/m, so hat die Konstante a den Wert 1,3 Daraus ergeben sich die folgenden Beziehungen: N,. + N, = N = konstant 1,3 - 1" D,, + I, - D, = N
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Es zeigt sich also, dass die Länge der Trennzone t nur von der Drehungsdichte N" in der Verfahrenszone abhängt, da sowohl N als auch D, Konstante sind, die man beliebig fest legen kann.
Dadurch gibt die Stellung des Trennelements E zusammen mit der gewählten Vordrehungsszahl N eine Anzeige über die Drehungsdichte N,. in der Verfahrenszone.
Die Empfindlichkeit dieser Anzeige soll nun anhand eines praktischen Beispiels demonstriert werden.
Die Länge der Verfahrenszone 1,, sei 3 m. Die Drehungs dichte D,, in der Verfahrenszone v sei 2500 T/m und die Drehungsdichte D, in der Trennzone t sei 1000 T/m. Die Gesamtzahl der Drehungen in beiden Zonen N sei 10,000.
Aus diesen Werten findet man, dass die Länge der Trenn zone 1, gleich 25 cm ist.
Sinkt nun die Drehungsdichte D" z. B. um 1 % auf 2475 T/m, so wird die Länge der Trennzone 1, gleich 35 cm. Somit führt eine Änderung der Drehungsdichte in der Ver fahrenszone um<I>1</I> % zu einer Verlagerung des Trennelements um 10 cm.
Gemäss der Erfindung ist das bewegliche Trennelement E mit dem Drallgeber gekoppelt und bildet somit einen Regel kreis R, der etwaig auftretende Schwankungen der Drehungs dichte automatisch korrigiert.
Das erfindungsgemässe Verfahren bedingt, dass zwei Fäden bzw. Fadenbündel zunächst miteinander verzwirnt und dann wieder getrennt werden. Nach der Trennung steht es jedoch frei, die beiden Fäden entweder separat aufzuspulen oder sie wieder zu vereinen und als einen Faden doppelten Titers zu verwenden. Versuche haben gezeigt, dass ein Kräuselgarn, das aus Polyester-Fadenbündeln 84 dtex besteht, sich von einem 167 dtex Polyester-Kräuselgarn praktisch nicht unter scheidet.
Es ist auch möglich, an der Spinndüse zwei Bündel, enthaltend die gleiche Anzahl Elementarfäden gleichen Titers, zu separieren, welche je eine Faden- bzw. Fadenbündelhälfte bilden, sie vorübergehend miteinander zu verzwirnen, nach der Texturierung wieder zu vereinen und in diesem Zustand weiterzuverarbeiten.
Die Erfindung kann in verschiedener Form verwirklicht werden, und zwei Ausführungsbeispiele werden nachstehend anhand der Fig. 2-7 der Zeichnung erläutert.
Bei der Anordnung gemäss Fig. 2 werden zwei Fäden 2 und 2' von zwei Spulen 1 und 1' abgezogen und laufen durch den Fadenführer 3 über das Lieferwerk 4 in die Verfahrens zone 5, wo sie miteinander verzwirnt werden. Letztere enthält die nicht dargestellte Heiz- und Kühlzone und ist hier verkürzt gezeigt. Am Ende der Verfahrenszone befindet sich der Frik- tionsdrallgeber 6. Nach Verlassen des Drallgebers 6 läuft der Zwirn 2, 2' durch die kurze Trennzone 7 zu dem beweglichen Trennelement 18, wo die verzwirnten Fäden 2, 2' voneinan der getrennt werden. Nachher werden die beiden Fäden 2, 2' durch das Abzugswerk 24 abgezogen und einer nicht darge stellten Aufwickelvorrichtung zugeführt.
Gemäss den Fig. 3 und 4 besteht der Friktionsdrallgeber 6 aus sechs Friktionsscheiben 8, die auf zwei parallelen Achsen gelagert sind, wobei jede Achse je drei Scheiben trägt, die axial gegeneinander versetzt sind. Beide Achsen werden im gleichen Sinne durch einen Antrieb gedreht, der nicht gezeigt ist. Vor, zwischen und nach den Friktionsscheiben 8 befinden sich sieben Fadenführer 9, die auf dem Träger 10 befestigt sind. Der Träger 10 ist durch Gelenke 10' mit den beiden Kniehebeln 11 verbunden, deren Gelenke 11' auf der Halte rung 12 befestigt sind. Die Stellung der Halterung 12 ist mittels der Mikrometerschraube 13 genau einstellbar.
Die beiden Kniehebel<B>11</B> sind mittels einer Stange 14 über die Gelenke 14' miteinander verbunden. Dadurch bilden die Kniehebel 11, die Stange 14 und die Halterung 12 ein Parallelogramm, dessen Winkel durch Schwenkung der Kniehebel 11 verändert werden können. Gemäss den Fig. 5 und 6 bestehen das Trennelement und die Vorrichtung zur Erteilung einer Vordrehung aus einem kleinen Wagen 18, der mittels drei Rollen 26 zwischen zwei Schienen 27 und 27' läuft. An den beiden Enden der Schienen befinden sich die beiden Anschläge 20 und 21 (Fig. 2).
Der Wagen 18 enthält ein drehbar gelagertes Drehrohr 28, das einen Querstift 29 enthätlt. An einem Ende des Drehrohres 28 ist das Zahnrad 19 befestigt, das in die Zahnwalze 22 ein greift. Diese Walze wird durch einen separaten Motor 31 angetrieben. Die Anzahl der von der Zahnwalze 22 bei der Erteilung der Vordrehung ausgeführten Umdrehungen wird durch einen Drehungszähler 23 gemessen, der so geeicht ist, dass er die Anzahl der Umdrehungen des Drehrohres 28 anzeigt. Der Wagen 18 kann sich während der Erteilung der Vordrehung durch Zahnwalze 22, Zahnrad<B>19</B> und Drehrohr 28 in der Richtung des Fadenlaufs frei bewegen.
Der Wagen 18 ist durch ein Gelenk 18' mit dem Hebel 16 verbunden, der am anderen Ende in einem Schiebegelenk 17 schwenkbar ist. Dadurch wird ermöglicht, dass bei Schwenkung des Hebels 16 der Wagen 18 eine gradlinige Bewegung entlang der Schie nen 27, 27' durchführen kann. Eine Feder 25 wirkt auf den Hebel 16 in solcher Weise, dass der Wagen 18 gegen den Anschlag 20 gepresst wird. Die Charakteristik der Feder 25 ist derartig, dass die Zugkraft, die sie auf den Hebel 16 ausübt, sich nur wenig verändert, wenn der Wagen 18 sich zwischen den Anschlägen 20 und 21 bewegt. Der Hebel 16 ist mittels einer Stange 15 mit dem näheren der Kniehebel 11 über die Gelenke 15', 16' verbunden.
Die oben beschriebene Anordnung bewirkt, dass die Stellung der Fadenführer 9 relativ zum Träger 12 von der Stellung des Wagens 18 abhängt. Die Übersetzung zwischen der Bewegung des Wagens 18 und der Bewegung der Faden führer 9 beträgt 100: 1. Die Länge der Schienen 27, 27' beträgt 20 cm und daher führt eine Bewegung des Wagens 18 von Anschlag 20 zu Anschlag 21 zu einer Bewegung der Fadenführer 9 über einen Abstand von 2 mm.
Nachfolgend ist die Arbeitsweise der beschriebenen Vor richtung anhand eines praktischen Beispiels beschrieben.
Es sollen zwei Polyester-Fadenbündel 84 dtex texturiert werden mit einer Drehungsdichte von 2500 T/m. Die Ver fahrenszone 5 ist 3m lang, und zur Erreichung dieser Dre hungsdichte muss die Gesamtzahl der Garndrehungen N,, in der Verfahrenszone 975(l betragen.
Der Abstand zwischen dem Drallgeber 6 und dem Anschlag 20 beträgt 15 cm und der Abstand von Anschlag 20 zu Anschlag 21 beträgt 20 cm. Solange der Zwirn 2, 2' mit den Friktionsscheiben 8 in Kontakt ist, führt eine Verlagerung der Fadenführer 9 quer zu den Scheibenachsen um lmm zu einer Veränderung der Drehungsdichte um ungefähr 500 T/m. Die Zugkraft der Feder 25 ist so eingestellt, dass die Dre hungsdichte D, in der Trennzone 7 1000 Drehungen/m be trägt.
Vor Anlaufen der Texturiermaschine werden die Fäden 2, 2' in die Vorrichtung eingezogen, wobei sie im Drehrohr 28 durch den Trennstift 29 separiert sind. Der Wagen 18 wird zunächst durch die Feder 25 an den Anschlag 20 angepresst. Mittels der Mikrometerschraube 13 wird nun der Träger 12 so eingestellt, dass die Fäden 2, 2' die Friktionsscheiben 8 leicht berühren, ohne aber an diese angepresst zu werden.
Beim Anlaufen der Texturiermaschine werden die Frik- tionsscheiben 8 in Rotation versetzt, erteilen aber wegen ihres zu geringen Kontaktes mit dem Zwirn 2, 2' diesem zu nächst keine Drehungen. Man schaltet nun den Antriebs motor 24 der Zahnwalze 22 ein. Dieser erteilt dem Zwirn 2, 2' die Vordrehung mit einer Geschwindigkeit von 5000 T/Min. Diese Drehung verteilt sich über die ganze Zone zwischen dem Lieferwerk 4 und dem Wagen 18, der sich bei Anschlag 20 befindet. Diese Zone ist somit<B>315</B> cm lang. Eine Drehungsdichte von<B>1000</B> Drehungen; m ist daher erreicht, wenn die Gesamtzahl der erteilten Vordrehungen 3150 be trägt.
Sobald dieser Zustand erreicht ist, beginnt die Kohäsions- kraft der Fäden 2, 2' den Wagen 18 unter Überwindung der Zugkraft der Feder 25 vom Anschlag 20 abzuheben. Bliebe nun der Drallgeber 6 weiterhin ausser Funktion, so würde der Wagen 18 rasch den Anschlag 21 erreichen. Dies wird aber dadurch verhindert, dass das Abheben des Wagens vom Anschlag 20 zu einer Verlagerung der Fadenführer 9 quer zu den Achsen der Friktionsscheiben 8 führt. Dadurch wird der Drallgeber 6 in Betrieb gesetzt.
Dieser erhöht die Faden- Drehungszahl in des Verfahrenszone 5 und senkt dadurch die Faden-Drehungszahl in der Trennzone 7. Dadurch ver hindert er, dass der Wagen 18 den Anschlag 21 erreicht. Da aber während der Vordrehungserteilung infolge Rotation des Drehrohrs 28 ständig neue Drehungen in die Trennzone 7 ein gebracht werden, genügt das Spiel des Wagens 18 allein nicht, um zu verhindern, dass dieser den Anschlag 21 erreicht. Es ist zusätzlich notwendig, durch manuelle Einstellung der Halte rung 12 mittels der Mikrometerschraube 13 den Wagen 18 in einer Mittellage zwischen den beiden Anschlägen zu halten.
Diese manuelle Einstellung der Mikrometerschraube 13 ist sehr einfach, weil die Stellung des Wagens 18 sehr deutlich anzeigt, ob man die Halterung 12 zuviel oder zuwenig ver stellt hat.
Sobald die Vordrehungsvorrichtung dem Zwirn 2, 2' die vollen 10 000 Drehungen erteilt hat, wird diese automatisch abgestellt. Damit ist der Anlaufvorgang beendet. Befindet sich dann der Wagen 18 zu nahe beim einen oder andern Anschlag, so kann man ihn durch eine leichte Nacheinstellung der Mikro meterschraube 13 in die Mittellage bringen. Die Texturier maschine befindet sich nun im Betriebszustand und erzeugt mit absoluter Sicherheit jene Anzahl Drehungen, die der Vor drehungszähler 23 und die Position des Trennelementes 18 anzeigen.
Die Genauigkeit, mit der der Regelkreis der beschriebenen Vorrichtung die Drehungsdichte in der Verfahrenszone stabili siert, wird offensichtlich, wenn man betrachtet, wie sie reagiert, wenn z. B. die Drallerteilung durch die Friktionsscheiben 8 um lose absinkt. Ohne Regelkreis würde sich die Drehungsdichte um 250 T/m auf 2250 T/m vermindern, während mit dem Regelkreis sich die Drehungsdichte nur um 13 T/m, d. h. ungefähr 0,5 Cc des ursprünglichen Wertes, reduziert. So ein minimaler Verlust an Drehungsdichte spielt in der Betriebs praxis keine Rolle.
Wenn man es aber wünscht,. kann man auch diesen kleinen Verlust ganz eliminieren. Der Verlust macht sich nämlich durch eine Verlagerung des Trennelements 18 bemerkbar, und man kann durch eine kleine Drehung der Mikrometerschraube 13 die Drehungsdichte wieder ganz genau auf den Sollwert bringen. Dies ist dann der Fall, wenn das Trennelement in seine ursprüngliche Stellung zurück gekehrt ist. Der Umstand, dass die Drehungsdichte in der Trennzone 7 relativ niedrig ist, bewirkt ferner, dass die Tren nung der Fäden 2, 2' keinerlei Schwierigkeiten bereitet.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ist in Fig. 7 dargestellt, die in schematischer Weise jene Zone der Texturiermaschine zeigt, wo die Fäden in die Verfahrenszone einlaufen. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Regelung der Drehungsdichte nicht in Abhängig keit der Lage des Trennpunktes der beiden Fäden, sondern in Abhängigkeit der Lage ihres Vereinigungspunktes, die auch von der Drehungsdichte in der Verfahrenszone abhängt.
Gemäss Fig. 7 laufen die von den Spulen 1 und 1' abgezo genen Fäden 2, 2' durch zwei Fadenführer 30 und 30' zum Lieferwerk 4 und danach durch den Wagen 32, auf welchem der Fadenleitstift 31 in einer festen Stellung montiert ist. Nach Passieren des Fadenleitstiftes 31 laufen die beiden Fäden 2, 2' in die Verfahrenszone ein, wo sie durch den Friktionsdrallgeber 6 miteinander verzwirnt werden.
Der Wagen 32 kann sich analog wie der anhand der Fig. 5 und 6 beschriebene Wagen 18 auf zwei nicht dargestellten Schienen in der Richtung der Zwirnachse zwischen den An schlägen 33, 34 hin und her bewegen und ist ebenfalls mittels eines Gelenks 32' mit einem im Schiebegelenk 35 schwenk baren Stab 36 verbunden. Mittels der am Stab 36 befestigten Feder 37 wird der Wagen 32 gegen den Anschlag 34 gezogen. Der Stab 36 ist mittels eines Gelenks 36' mit der Stange 38 verbunden, die ihrerseits über eine nicht gezeigte Hebelanord nung, analog derjenigen, welche in Fig. 2 dargestellt ist, mit der Halterung 12 und dem Fadenführer-Träger 10 verbunden ist.
Der Wagen 32 wird mit steigernder Drehungsdichte in der Verfahrenszone durch die Kohäsionskraft der beiden Fäden 2, 2', mehr und mehr gegen das Lieferwerk 4 gedrückt, wobei sich ein Gleichgewicht einstellt, wenn diese Zugkraft der Feder 37 gleich der Kohäsionskraft der beiden Fäden ist.
Bevor die Vorrichtung gemäss Fig. 7 benützt werden kann, ist es notwendig, diese zu eichen, d. h. festzustellen, welche Stellung der Wagen 32 bei vorbestimmten Drehungsdichten in der Verfahrenszone einnimmt. Hierbei kann durch ent sprechende Vorspannung der Feder 37 sichergestellt werden, dass der Wagen 32 sich bei der gewünschten Drehungsdichte ungefähr in der Mitte zwischen den beiden Anschlägen 33 und 34 befindet.
Beim Anlaufen der Maschine laufen die beiden Fäden 2, 2' zunächst ohne Drehung durch den Wagen 32 und die Ver fahrenszone. Mittels der Mikrometerschraube 13 werden die Fadenführer 9 so eingestellt, dass die beiden Fäden die Schei ben 8 des Drallgebers 6 nur leicht berühren und dadurch keine Drehung erhalten. In diesem Zustande wird der Wagen 32 durch die Feder 37 gegen den Anschlag 34 gepresst. Durch langsames Verstellen der Mikrometerschraube 13 werden nun die Fäden 2, 2' in festeren Kontakt mit den Scheiben 8 des Drallgebers 6 gebracht.
Dadurch werden die beiden Fäden miteinander verzwirnt und sobald die Drehungsdichte genü gend hoch ist, hebt die Kohäsionskraft der beiden Fäden 2, 2' den Wagen 32 vom Anschlag 34 ab und bewegt ihn gegen den Anschlag 33 zu. Durch entsprechende Einstellung der Mikrometerschraube 13 wird erreicht, dass der Wagen 32 in der Mitte zwischen den beiden Anschlägen 33, 34 zur Ruhe kommt, d. h. in jener Stellung, die der gewünschten Drehungs dichte entspricht. Die Vorrichtung ist dann in ihrer Arbeits stellung. Wenn dann die Drehungsdichte aus irgend einem Grunde absinkt, so wird der Wagen 32 durch die Feder 37 in der Richtung gegen Anschlag 34 gezogen.
Diese Bewegung des Wagens 32 wird auf die Fadenführer 9 übertragen und kompensiert dadurch den ursprünglichen Verlust von Dre hungsdichte.
Die zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Vor richtung hat gegenüber der ersten den Vorteil, dass keine Vordrallerteilung notwendig ist. Weiters beseitigt sie jede Gefahr, dass bei der Trennung der beiden Fäden Schwie rigkeiten auftreten könnten. Anderseits ist aber keine direkte Messung der Drehungsdichte möglich, so dass eine vorherige Eichung des Reglers notwendig ist.
In known methods for crimping thermoplastic textile threads or bundles of threads, the thread is temporarily turned up by false twist and fixed in this state by heat. In practice, the false twist is still mainly done today by means of a positive twist generator. This has the great advantage that it makes it possible to precisely control the twist density of the threads through simple machine settings. Its disadvantage is that its maximum speed, which is due to mechanical factors, is in the region of 800,000 t / min.
With a 167 dtex polyester thread bundle, which requires a twist density of around 2500 T / m, this corresponds to a production output of 320 m / min.
In order to be able to increase the production output above this value, it is necessary to use a friction twist generator. This is subject to practically no mechanical speed limits, but presents difficulties with regard to the control of the twist density. First of all, there is no simple, predictable relationship between machine settings and the twist density of the thread. The desired value of the twist density can only be achieved by varying the machine setting and then checking the thread. The twist density is also subject to certain long-term and short-term fluctuations.
The long-term fluctuations are mainly due to wear and tear and soiling of the swirl encoder. The short-term fluctuations are known in specialist circles under the term pumps and occur when a certain limit value for the thread speed or the twist density is exceeded. In practice it has been shown that with a 167 dtex polyester thread bundle with a twist density of 2500 T / m pumping can hardly be avoided if a production speed of approximately 600-700 m / min is exceeded.
This is why it is still impossible to make full use of the high speed potential of the friction twist generator.
It is the purpose of the present invention to eliminate both the long-term and short-term fluctuations in the twist density by means of a twist control method and thereby improve the evenness of the crimped yarn and increase the production speed. Another purpose of the invention is to enable precise adjustment of the rotation density before starting the machine.
The subject of the invention is therefore a method for regulating the twist density when crimping textile threads or thread bundles made of thermoplastic material by temporarily twisting two threads or thread halves and heat fixing in the twisted state, the thread continuously in the area of the separation point by means of a friction twist generator is driven, the position of the thread union and / or separation point wandering back and forth depending on the twist density in the direction of the twisting axis is continuously tracked and is directly dependent on the thread union or
-separation point position of the wrap angle or angles at which or which the thread passes the friction element (s) of the twist generator is / are changed accordingly. The method is characterized in that the position of the thread joining and / or separating point is continuously tracked by means of at least one transport means moving with this or them in the same direction and containing means for thread separation.
A suitable device for carrying out the process consists of a friction twist generator arranged in the area of the thread separation point, a carriage or carriage with means for thread separation as well as movable back and forth in guides in the area of the thread union and / or separation point in the direction of the elongated twist axis Means for transmitting the movement of the carriage or carriage to a displaceable carrier with at least one thread guide for changing the or
the wrap angle (s) under which or which the thread passes the friction element (s) of the twist generator.
The method according to the invention is explained in more detail below with reference to the figures of the drawings. 1 shows a schematic representation of the process sequence in a texturing machine, FIG. 2 schematically shows an overall arrangement for implementing the method, FIG. 3 shows a schematic side view of the friction twist generator, FIG. 4 shows a schematic view of the friction twist generator in the direction of the Yarn path, Fig. 5 is a side view of the movable separating element,
6 shows a view of the separating element and a device for granting the pre-rotation in the direction of the thread path, FIG. 7 schematically shows a variant of the arrangement according to FIG. 2
The method according to the invention is based on certain regularities, some of which are already known and some of which were determined by investigations in connection with the development of the method. These fundamental principles will now be briefly explained with reference to FIG. Two threads F ,, FZ are introduced by a delivery system L into the process zone V, where they are twisted together. The thread is continuously driven by the friction twist generator D.
The threads F 1, FZ are in the twisted state after leaving the twist generator D via a short separating zone t and are separated at the separating pin S of the separating element E which is movable in the direction of the twisting axis. The twist density is after the twist generator D, i. H. in the separation zone t, much lower than in the process zone V. When they are separated, the two threads F 1, F 2 exert a force K 1 on the separation element E, which acts in the direction of the thread and which is referred to as the cohesive force can.
The magnitude of this force depends on the twist density in the separation zone. A constant external force (e.g. spring tension) acts against the cohesive force on the separating element E, which can be referred to as the separating force K2. Equilibrium prevails when the two forces are equal, and thus the rotation density in the separation zone t can be determined and kept constant by setting the separation force K2 accordingly.
In a system as shown in FIG. 1, the total number of rotations N between the delivery mechanism L and the separating element E must be fixed before the machine starts up and is constant while the machine is running. In addition, the twist density D, in the process zone v, depends on the performance of the twist generator D. By definition, the total number of turns in the separation zone (N,) is given by the relationship N, = 1, - D ,, where 1, the length of the separation zone and D, the constant rotation density in the separation zone.
Investigations have also shown that the total number of rotations N "in the process zone, the length of which is denoted by 1, is given by the relationship N" = a-1,. - D ,,, where a is a material constant.
If, for example, two polyester thread bundles of 84 dtex are twisted together and the twist density is 2500 <B> 100 </B> T / m, then the constant a has the value 1.3. The following relationships result: N ,. + N, = N = constant 1.3-1 "D ,, + I, - D, = N
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It can therefore be seen that the length of the separation zone t only depends on the twist density N ″ in the process zone, since both N and D, are constants that can be set arbitrarily.
As a result, the position of the separating element E together with the selected pre-rotation number N gives an indication of the rotation density N i. in the procedural zone.
The sensitivity of this display will now be demonstrated using a practical example.
The length of the process zone 1 ,, is 3 m. The twist density D i in the process zone v is 2500 T / m and the twist density D in the separation zone t is 1000 T / m. The total number of rotations in both zones N is 10,000.
From these values it can be found that the length of the separation zone 1 is equal to 25 cm.
If the twist density D "now drops, for example, by 1% to 2475 T / m, the length of the separation zone 1 equals 35 cm. Thus, a change in the twist density in the process zone results in <I> 1 </I> % to a displacement of the separating element by 10 cm.
According to the invention, the movable separating element E is coupled to the swirl generator and thus forms a control circuit R which automatically corrects any fluctuations in the rotation density.
The method according to the invention requires that two threads or thread bundles are initially twisted with one another and then separated again. After the separation, however, it is free to either wind the two threads separately or to combine them again and use them as a thread of double titer. Tests have shown that a crimped yarn consisting of 84 dtex polyester filament bundles is practically indistinguishable from a 167 dtex polyester crimped yarn.
It is also possible at the spinneret to separate two bundles containing the same number of filaments of the same titer, which each form a half of a thread or a bundle of threads, to twist them together temporarily, to combine them again after texturing and to process them in this state.
The invention can be implemented in various forms, and two exemplary embodiments are explained below with reference to FIGS. 2-7 of the drawing.
In the arrangement according to FIG. 2, two threads 2 and 2 'are drawn off from two bobbins 1 and 1' and run through the thread guide 3 via the delivery mechanism 4 into the process zone 5, where they are twisted together. The latter contains the heating and cooling zone, not shown, and is shown here in abbreviated form. The friction twister 6 is located at the end of the process zone. After leaving the twister 6, the twine 2, 2 'runs through the short separating zone 7 to the movable separating element 18, where the twisted threads 2, 2' are separated from one another. Afterwards, the two threads 2, 2 'are withdrawn by the take-off mechanism 24 and fed to a winder, not shown.
According to FIGS. 3 and 4, the friction twist generator 6 consists of six friction disks 8 which are mounted on two parallel axes, each axis carrying three disks which are axially offset from one another. Both axes are rotated in the same sense by a drive that is not shown. In front of, between and after the friction disks 8 there are seven thread guides 9 which are fastened to the carrier 10. The carrier 10 is connected by joints 10 'to the two toggle levers 11, the joints 11' on the holding tion 12 are attached. The position of the holder 12 can be precisely adjusted by means of the micrometer screw 13.
The two toggle levers 11 are connected to one another by means of a rod 14 via the joints 14 '. As a result, the toggle levers 11, the rod 14 and the holder 12 form a parallelogram, the angle of which can be changed by pivoting the toggle levers 11. According to FIGS. 5 and 6, the separating element and the device for granting a pre-rotation consist of a small carriage 18 which runs by means of three rollers 26 between two rails 27 and 27 '. The two stops 20 and 21 (FIG. 2) are located at the two ends of the rails.
The carriage 18 contains a rotatably mounted rotating tube 28 which contains a transverse pin 29. At one end of the rotary tube 28, the gear 19 is attached, which engages in the toothed roller 22 a. This roller is driven by a separate motor 31. The number of revolutions carried out by the toothed roller 22 when the pre-rotation is issued is measured by a rotation counter 23 which is calibrated so that it indicates the number of revolutions of the rotary tube 28. The carriage 18 can move freely in the direction of the thread run during the granting of the pre-rotation by toothed roller 22, toothed wheel 19 and rotating tube 28.
The carriage 18 is connected to the lever 16 by a joint 18 ′, which is pivotable at the other end in a sliding joint 17. This enables the carriage 18 to move in a straight line along the rails 27, 27 'when the lever 16 is pivoted. A spring 25 acts on the lever 16 in such a way that the carriage 18 is pressed against the stop 20. The characteristic of the spring 25 is such that the tensile force that it exerts on the lever 16 changes only slightly when the carriage 18 moves between the stops 20 and 21. The lever 16 is connected by means of a rod 15 to the closer toggle lever 11 via the joints 15 ', 16'.
The above-described arrangement has the effect that the position of the thread guides 9 relative to the carrier 12 depends on the position of the carriage 18. The translation between the movement of the carriage 18 and the movement of the thread guide 9 is 100: 1. The length of the rails 27, 27 'is 20 cm and therefore a movement of the carriage 18 from stop 20 to stop 21 leads to a movement of the thread guide 9 over a distance of 2 mm.
The operation of the described device is described using a practical example.
Two polyester thread bundles 84 dtex are to be textured with a twist density of 2500 T / m. The process zone 5 is 3m long, and to achieve this twist density the total number of yarn twists N ,, in the process zone must be 975 (l.
The distance between the twist generator 6 and the stop 20 is 15 cm and the distance from stop 20 to stop 21 is 20 cm. As long as the thread 2, 2 'is in contact with the friction disks 8, a displacement of the thread guides 9 transversely to the disk axes by 1 mm leads to a change in the twist density of approximately 500 T / m. The tensile force of the spring 25 is set so that the rotation density D in the separation zone 7 carries 1000 turns / m be.
Before the texturing machine starts up, the threads 2, 2 ′ are drawn into the device, being separated in the rotary tube 28 by the separating pin 29. The carriage 18 is first pressed against the stop 20 by the spring 25. By means of the micrometer screw 13, the carrier 12 is now adjusted in such a way that the threads 2, 2 'lightly touch the friction disks 8, but without being pressed against them.
When the texturing machine starts up, the friction disks 8 are set in rotation, but because of their insufficient contact with the thread 2, 2 ', they do not initially give it any rotations. The drive motor 24 of the toothed roller 22 is now switched on. This gives the thread 2, 2 'the pre-twist at a speed of 5000 T / min. This rotation is distributed over the entire zone between the delivery mechanism 4 and the carriage 18, which is located at the stop 20. This zone is therefore <B> 315 </B> cm long. A twist density of <B> 1000 </B> twists; m is therefore reached when the total number of pre-rotations granted is 3150.
As soon as this state is reached, the cohesive force of the threads 2, 2 ′ begins to lift the carriage 18 from the stop 20, overcoming the tensile force of the spring 25. If the swirl generator 6 remained inoperative, the carriage 18 would quickly reach the stop 21. However, this is prevented by the fact that the lifting of the carriage from the stop 20 leads to a displacement of the thread guides 9 transversely to the axes of the friction disks 8. As a result, the swirl generator 6 is put into operation.
This increases the number of yarn rotations in the process zone 5 and thereby lowers the number of yarn rotations in the separating zone 7. As a result, it prevents the carriage 18 from reaching the stop 21. But since new rotations are constantly brought into the separation zone 7 during the pre-rotation distribution due to the rotation of the rotary tube 28, the play of the carriage 18 alone is not sufficient to prevent it from reaching the stop 21. It is also necessary to hold the carriage 18 in a central position between the two stops by manually setting the holding tion 12 by means of the micrometer screw 13.
This manual adjustment of the micrometer screw 13 is very simple because the position of the carriage 18 shows very clearly whether you have the bracket 12 too much or too little ver.
As soon as the pre-twisting device has given the thread 2, 2 'the full 10,000 turns, it is automatically switched off. This ends the start-up process. If the carriage 18 is too close to one or the other stop, it can be brought into the central position by slightly readjusting the micro meter screw 13. The texturing machine is now in the operating state and generates the number of rotations with absolute certainty that the rotation counter 23 and the position of the separating element 18 indicate.
The accuracy with which the control loop of the device described stabilizes the twist density in the process zone is evident when one considers how it reacts when e.g. B. the swirl distribution by the friction disks 8 loosely decreases. Without a control loop, the twist density would decrease by 250 T / m to 2250 T / m, while with the control loop the twist density would only decrease by 13 T / m, i.e. H. about 0.5 Cc of the original value, reduced. Such a minimal loss of twist density plays no role in operational practice.
But if you wish. one can also completely eliminate this small loss. The loss is namely noticeable through a displacement of the separating element 18, and by a small turn of the micrometer screw 13 the rotation density can be brought back exactly to the target value. This is the case when the separating element has returned to its original position. The fact that the twist density in the separation zone 7 is relatively low also has the effect that the separation of the threads 2, 2 'does not cause any difficulties.
A further embodiment of the device according to the invention is shown in FIG. 7, which schematically shows that zone of the texturing machine where the threads run into the process zone. In this embodiment, the twist density is not regulated as a function of the position of the separation point of the two threads, but as a function of the position of their point of union, which also depends on the twist density in the process zone.
7, the threads 2, 2 'withdrawn from the bobbins 1 and 1' run through two thread guides 30 and 30 'to the delivery mechanism 4 and then through the carriage 32 on which the thread guide pin 31 is mounted in a fixed position. After passing the thread guide pin 31, the two threads 2, 2 'run into the process zone, where they are twisted together by the friction twist generator 6.
The carriage 32 can move analogously to the carriage 18 described with reference to FIGS. 5 and 6 on two rails, not shown, in the direction of the twisting axis between the hits 33, 34 and is also by means of a joint 32 'with an im Sliding joint 35 pivotable rod 36 connected. The carriage 32 is pulled against the stop 34 by means of the spring 37 attached to the rod 36. The rod 36 is connected by means of a joint 36 'to the rod 38, which in turn is connected to the holder 12 and the thread guide carrier 10 via a lever arrangement, not shown, analogous to that shown in FIG.
The carriage 32 is pressed more and more against the delivery mechanism 4 with increasing twist density in the process zone by the cohesive force of the two threads 2, 2 ', an equilibrium being established when this tensile force of the spring 37 is equal to the cohesive force of the two threads.
Before the device according to FIG. 7 can be used, it is necessary to calibrate it, i. H. determine the position of the carriage 32 at predetermined rotation densities in the process zone. In this case, by pretensioning the spring 37 accordingly, it can be ensured that the carriage 32 is located approximately in the middle between the two stops 33 and 34 at the desired rotation density.
When the machine starts up, the two threads 2, 2 'initially run through the carriage 32 and the process zone without rotating. By means of the micrometer screw 13, the thread guides 9 are set in such a way that the two threads only touch the discs 8 of the twist generator 6 slightly and thus do not receive any rotation. In this state, the carriage 32 is pressed against the stop 34 by the spring 37. By slowly adjusting the micrometer screw 13, the threads 2, 2 ′ are now brought into more firm contact with the disks 8 of the twist generator 6.
As a result, the two threads are twisted together and as soon as the twist density is sufficiently high, the cohesive force of the two threads 2, 2 'lifts the carriage 32 from the stop 34 and moves it towards the stop 33. By appropriately setting the micrometer screw 13, it is achieved that the carriage 32 comes to rest in the middle between the two stops 33, 34, ie. H. in the position that corresponds to the desired twist density. The device is then in its working position. If the twist density then decreases for any reason, the carriage 32 is pulled by the spring 37 in the direction towards the stop 34.
This movement of the carriage 32 is transmitted to the thread guide 9 and thereby compensates for the original loss of twist density.
The second embodiment of the device according to the invention has the advantage over the first that no pre-twisting is necessary. Furthermore, it eliminates any risk that difficulties could arise when separating the two threads. On the other hand, however, no direct measurement of the rotation density is possible, so that a prior calibration of the controller is necessary.