Verfahren und Anlage zur Erzeugung voluminöser Garne aus endlosen Kunstfäden Es ist bekannt, voluminöse Garne aus endlosen Kunstfäden herzustellen, indem die vorgedrehten Garne nach Abziehen von einer Lieferspule durch eine Zone mit einer turbulenten Luftströmung ge führt werden, wobei eine Schlingenbildung der Ein zelfäden in gewissen Abständen erfolgt, worauf das Garn aufgewickelt wird. Die turbulente Luftströmung wird dabei mittels durch eine Düse ausströmender Druckluft erzeugt. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass es wegen des grossen Verbrauches an Druckluft relativ unwirtschaftlich ist.
Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nach teile und betrifft ein Verfahren und eine Anlage zur Erzeugung voluminöser Garne aus endlosen Kunstfäden. Das Verfahren ist dadurch gekennzeich net, dass ein vorgedrehtes Garn durch eine Falsch zwirnvorrichtung geführt und dabei vorübergehend wenigstens teilweise zurückgedreht wird, und dass am zurückgedrehten Garn mittels der Falschzwirnvor- richtung eine Schlingenbildung und gegenseitige Ver werfung der Einzelfäden des Garnes bewirkt wird.
Die Schlingenbildung kann vorteilhaft durch Reibung des zurückgedrehten Garnes an der Falschzwirn vorrichtung oder durch mittels der Falschzwirnvor- richtung erzeugten Luftwirbeln bewirkt werden. Es hat sich dabei überraschenderweise gezeigt, dass ver hältnismässig schwache Luftwirbel gegebenenfalls in Kombination mit Reibungskräften genügen, um die gewünschte Schlingenbildung herbeizuführen.
Die Falschzwirnvorrichtung bewirkt hierbei einerseits das kontinuierliche vorübergehende Zurückdrehen des Garnes und mittels des rotierenden Teils gleich zeitig die für die Schlingenbildung benötigten Luft wirbel undjoder Reibungskräfte. Auf diese Weise kann die gewünschte Voluminosität des Garns in sehr einfacher und eleganter Weise erzeugt werden.
Zweckmässig wird ein Garn verwendet, dessen Vordrehung sich durch Einsetzen eines Wertes zwi schen 20 und 70 für a in die bekannte Gleichung <I>T - a</I> 1/N ergibt, wobei<I>T</I> die Drehungszahl pro Meter,<I>N</I> die metrische Garnnummer und<I>a</I> den Drehungskoeffizienten bedeuten.
Es hat sich gezeigt, dass der gewünschte Effekt bereits bei einer unvoll ständigen Aufdrehung des Garnes erreicht wird. Ein sehr guter Effekt wird erzielt, wenn das Ausmass des dem Garn erteilten Falschzwirns grösser ist als das jenige der Vordrehung, so dass das Garn eine den Nullpunkt überschreitende vorübergehende Rück drehung erhält. Das Ausmass der den Nullpunkt überschreitenden Drehung beträgt vorzugsweise min- destens 5 % der Vordrehung des Garnes.
Das Verfahren eignet sich zur Behandlung von Garnen aus vollsynthetischem Material, z. B. Poly amiden, Polyestern, Vinyl- oder Acrylpolymeren. Ferner eignen sich Garne aus regenerierter Cellulose, wie z. B. Viskose- oder Kupferkunstseide, sowie Garne aus Cellulosederivaten, insbesondere Acetat seide.
Ferner kommen auch Mischzwirne aus den ge nannten Materialien in Betracht.
Anhand der Zeichnung werden Ausführungs beispiele der Erfindung erläutert.
Die Fig. I und 3 zeigen schematisch je eine An sicht.
Die Fig. 2 bzw. 4 zeigen in gleicher Darstellung, jedoch in grösserem Massstab, den rotierenden Teil der Falschzwirnvorrichtung in unterschiedlichen Aus führungsformen.
Gemäss den Fig. 1 und 3 weist die Anlage in beiden Ausführungsbeispielen zwei Förderwalzen- paare FR und TR sowie eine zwischen diesen ange ordnete Falschzwirnvorrichtung <I>FT</I> auf.
Diese An- lageteile befinden sich zwischen je einer nicht dar gestellten Garnliefer- und Garnaufwickelvorrichtung. Der rotierende Teil der Falschzwirnvorrichtung ist gemäss den Fig. 2 und 4 als Hohlwelle HW ausgebil det, die am einen Ende mit einem als Stahlbügel aus gebildeten Drallgeber D versehen ist.
Das vorge drehte Garn f aus endlosen Kunstfasern wird durch die in Pfeilrichtung angetriebenen Walzen des Walzenpaares FR, zwischen denen es hindurchge führt ist, von der Garnlieferspule abgezogen und ist nach Durchlaufen einer freien geradlinigen Strecke durch die Hohlwelle HW der Falschzwirnvorrich- tung <I>FT</I> hindurchgeführt, anschliessend mit einer Wicklung um den Drallgeber D geschlungen.
Nach geradlinigem Durchlaufen einer weiteren freien Strecke gelangt das Garn zwischen den es ziehenden Walzen des Walzenpaares TR hindurch zur Garn aufwickelspule.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, wird das Garn f der Falschzwirnvorrichtung unter einem Winkel ss zur Falschzwirnachse zugeführt, und zwar zum Zwecke der Ausübung einer Reibung auf das Garn an der Umlenkstelle <I>A.</I> Das Garn f wird auf der Strecke von der gemeinsamen Berührungsstelle <I>B</I> des Walzenpaares FR bis zum Drallgeber <I>D</I> durch die angetriebene Falschzwirnvorrichtung FT zurück gedreht und erhält unmittelbar nach Verlassen des Drallgebers D wieder seine ursprüngliche Drehung.
Infolge der Reibung des Garnes an der Falschzwirn- vorrichtung bei A in Verbindung mit den von der rotierenden Hohlwelle HW erzeugten Luftwirbel er folgt eine Schlingenbildung und Verwerfung der Einzelfäden des zurückgedrehten Garnes, dessen Laufgeschwindigkeit geringer ist als diejenige des Walzenpaares FR.
Die Aufwickelgeschwindigkeit ist vorteilhaft etwas geringer als die Fördergeschwin- digkeit des Walzenpaares TR. Das Walzenpaar TR kann in gewissen Fällen auch ganz wegfallen.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss der Fig. 1 ist ein spitzer Winkel ss, beim Ausführungsbeispiel ge mäss der Fig. 3 dagegen ein stumpfer Winkel ss vor gesehen. Der Winkel ,B ist bestimmt durch die je weilige Lage des Garnzuführungsorgans in Form der untern Walze des Walzenpaares FR (Fig. 1 und 3).
Der rotierende Teil der Falschzwirnvorrichtung ge mäss Fig. 4 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 2 noch dadurch, dass der rotierende Teil HW der Falschzwirnvorrichtung am Garneintrittsende eine Luftschraube LS zwecks Erzeugung der Luft wirbel aufweist. Bei Verwendung einer solchen Falschzwirnvorrichtung kann das Garn derselben auch in axialer Richtung zugeführt werden, so dass dann die Schlingenbildung des Garnes ausschliess lich durch die Luftwirbel bewirkt wird.
<I>Beispiel 1</I> Ein aus 68 endlosen Fäden aus Polyhexamethy- lenadipamid bestehendes Garn mit einem Titer von 80 den und einer Vordrehung von 600 Tim (Drehungskoeffizient a = 58) wird mit Hilfe der in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung dargestellten An lage behandelt. Das Förderwalzenpaar FR ist mit einer Umfangsgeschwindigkeit U1 = 27,5 m!min angetrieben.
Das Garn wird gemäss Fig. 1 nach Ver lassen desselben unter einem Winkel<B>ss</B> von 95 der Falschzwirnvorrichtung <I>FT</I> zugeführt, deren rotie rende Hohlwelle HW mit einer Drehzahl<I>n</I> von 19 200 U.;min angetrieben ist. Das Garn erfährt dabei eine vorübergehende Rückdrehung
EMI0002.0081
das heisst, die Rückdrehung überschreitet den Null punkt um etwa 100 Tim, das sind rund 16,611/o, be zogen auf die Vordrehung von 600 Tim.
Beim Durchlaufen der Falschzwirnvorrichtung erfolgt die Schlingenbildung und gegenseitige Verwerfung der Einzelfäden. Das Garn passiert sodann das zweite Förderwalzenpaar TR, das mit einer Umfangsge schwindigkeit U2 von 26 mlmin angetrieben ist, und wird hierauf mit einer Aufwickelgeschwindigkeit L3 = 25,8 m/min aufgewickelt.
Man erhält auf diese Weise ein Garn, dessen Titerzunahme
EMI0002.0096
beträgt. Die Verlängerung des Garnes bei Zug beanspruchung lässt sich nach folgendem Verfahren ermitteln: Ein Abschnitt von 1 m Länge des behandelten Garnes wird an einem Ende aufgehängt, mit 0,01 g/den vorbelastet und die Länge a des vorbe lasteten Garnabschnittes sofort gemessen. Hierauf wird das Garn während 30 sec mit 0,5 gden und anschliessend während 1 min wieder mit 0,01 g\den belastet, worauf die Länge b im belasteten Zustand gemessen wird.
Die Verlängerung V durch Zugbeanspruchung ergibt sich dann in Prozenten nach der Formel
EMI0002.0101
Sie beträgt bei dem vorstehenden Garn 0,450/0. <I>Beispiel 2</I> Ein wie in Beispiel 1 beschriebenes Garn mit der gleichen Vordrehung wird mit einer Anlage, be stehend aus einem Förderwalzenpaar FR, einer Falschzwirnvorrichtung <I>FT</I> mit Luftschraube gemäss Fig. 4 der Zeichnung und einer Aufwickelvorrich- tung behandelt.
Das Förderwalzenpaar, das mit einer Geschwindigkeit U1 = 28,6 m:'min angetrieben ist, ist so angeordnet, dass das Garn nach Verlassen desselben abweichend von den Fig. 3 und 4 in der Achse der Hohlwelle HW der Falschzwirnvorrich- tung verläuft, das heisst, der Winkel ss ist in diesem Fall Null.
Die Luftschraube LS erzeugt im Innern der mit einer Drehzahl n - 19 300 U.min rotieren- den Hohlwelle HW einen turbulenten Luftstrom, der seinerseits die Schlingenbildung und gegenseitige Verwerfung der Einzelfäden bewirkt.
Das Garn er fährt in der Falschzwirnvorrichtung eine vorüber gehende Rückdrehung R = 675 T/m, das heisst, die Rückdrehung R überschreitet den Nullpunkt um 75 Tm (= 12,5 % der Vordrehung). Das Garn wird nach Verlassen der Falschzwirnvorrichtung <I>FT</I> mit einer Aufwickelgeschwindigkeit U3 = 27 m/min auf gewickelt.
Man erhält ein Garn mit einer Titerzunahme <I>TZ</I> = <B>5,90/e.</B> Die Verlängerung<I>V</I> durch Zug- beanspruchung beträgt 0,49'%.
<I>Beispiel 3</I> Ein wie in Beispiel 1 beschriebenes Garn wird unter gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 be handelt, mit der Ausnahme, dass es der Falschzwirn vorrichtung<I>FT</I> unter einem Winkel ss = 90 ' zuge führt wird und dabei an der Kante der letzteren eine Reibung erfährt. Ferner wird eine Aufwickel- geschwindigkeit U3 = 25,3 m/min gewählt. Man erhält hierbei ein Garn mit einer Titerzunahme TZ von 12,10/0. Die Verlängerung V durch Zugbean spruchung beträgt<B>0,790/a.</B>
<I>Beispiel 4</I> Ein wie in Beispiel 1 beschriebenes Garn mit der gleichen Vordrehung wird mit der in Beispiel 1 darge stellten Vorrichtung behandelt, wobei es der Falsch zwirnvorrichtung<I>FT</I> unter einem Winkel ss = 95 zugeführt wird. Die rotierende Hohlwelle HW wird mit einer Drehzahl h = 19 500 U./min angetrieben.
Die Umfangsgeschwindigkeit der Förderwalzenpaare FR und TR sowie der Aufwickelvorrichtung betra gen: U1 = 34,2 m//min U2 = 33,0 mmin und U?, = 32,8 m/min Die Rückdrehung R = etwa 570 T/m, erreicht also den Nullpunkt nicht. Die Titerzunahme TZ des Garnes beträgt 4,311/e. Die Verlängerung V durch Zugbeanspruchung beträgt 0,281/9.
<I>Beispiel 5</I> Ein aus 34 endlosen Fäden aus Polyhexamethy- lenadipamid bestehendes Garn mit einem Titer von 70 den und einer Vordrehung 400 Tim (Drehungs koeffizient a = 36) wird mit der gleichen Vorrich tung wie in Beispiel 1 behandelt, wobei es der Falschzwirnvorrichtung <I>FT</I> unter einem Winkel /i = 95 zugeführt wird. Die rotierende Hohlwelle HW wird mit einer Drehzahl<I>n =</I> 19 300 U./min angetrieben.
Die Umfangsgeschwindigkeiten der Walzenpaare FR und TR sowie der Aufwickelvor- richtung betragen: U1 = 42,7 m/min <I>U2</I> = 41,5 m/min und U3 = 41,3 m/min Die Rückdrehung R = 480 T/m überschreitet den Nullpunkt um 80 T/m (20% der Vordrehung)
. Die Titerzunahme TZ beträgt 3,4%. Die Verlängerung V durch Zugbeanspruchung beträgt 0,36%.
Method and system for producing voluminous yarns from endless synthetic threads It is known to produce voluminous yarns from endless synthetic threads by the pre-twisted yarns being removed from a delivery spool through a zone with a turbulent air flow, with a looping of the individual threads at certain intervals takes place, whereupon the yarn is wound. The turbulent air flow is generated by means of compressed air flowing out through a nozzle. However, this method has the disadvantage that it is relatively uneconomical because of the large amount of compressed air it consumes.
The present invention avoids these parts after and relates to a method and a system for producing voluminous yarns from endless synthetic threads. The method is characterized in that a pre-twisted yarn is passed through a false twisting device and is temporarily at least partially twisted back, and that the twisted back yarn is looped and mutual warping of the individual threads of the yarn by means of the false twisting device.
The loop formation can advantageously be brought about by friction of the twisted back yarn on the false twisting device or by air vortices generated by means of the false twisting device. It has been shown, surprisingly, that relatively weak air vortices, possibly in combination with frictional forces, are sufficient to bring about the desired loop formation.
The false twisting device causes, on the one hand, the continuous, temporary turning back of the yarn and, by means of the rotating part, at the same time the air and / or frictional forces required for loop formation. In this way, the desired bulkiness of the yarn can be produced in a very simple and elegant manner.
A yarn is expediently used whose pre-twist is obtained by inserting a value between 20 and 70 for a in the known equation <I> T - a </I> 1 / N, where <I> T </I> is the number of twist per meter, <I> N </I> is the metric thread number and <I> a </I> is the twist coefficient.
It has been shown that the desired effect is achieved even if the yarn is incompletely untwisted. A very good effect is achieved when the extent of the false twist given to the yarn is greater than that of the pre-twist, so that the yarn receives a temporary reverse twist that exceeds the zero point. The extent of the twist exceeding the zero point is preferably at least 5% of the pre-twist of the yarn.
The method is suitable for treating yarns made from fully synthetic material, e.g. B. poly amides, polyesters, vinyl or acrylic polymers. Yarns made from regenerated cellulose, such as. B. viscose or copper rayon, and yarns made from cellulose derivatives, especially acetate silk.
Furthermore, mixed threads made of the materials mentioned are also suitable.
With reference to the drawing, execution examples of the invention are explained.
Figs. I and 3 show schematically each a view.
2 and 4 show in the same representation, but on a larger scale, the rotating part of the false twisting device in different imple mentation forms.
According to FIGS. 1 and 3, in both exemplary embodiments, the system has two pairs of conveyor rollers FR and TR and a false twisting device <I> FT </I> arranged between them.
These system parts are located between a yarn delivery device and a yarn take-up device (not shown). The rotating part of the false twisting device is as shown in FIGS. 2 and 4 as a hollow shaft HW, which is provided at one end with a twist generator D formed as a steel bracket.
The pre-twisted yarn f made of endless synthetic fibers is drawn off the yarn delivery bobbin by the rollers of the roller pair FR driven in the direction of the arrow, between which it is passed, and after passing through a free straight line through the hollow shaft HW, it is of the false twisting device <I> FT </I> passed through, then wrapped around the swirl generator D with a winding.
After traveling in a straight line through another free stretch, the yarn passes between the pulling rollers of the roller pair TR to the yarn take-up bobbin.
As can be seen from the drawing, the yarn f is fed to the false twisting device at an angle ss to the false twist axis, specifically for the purpose of exerting friction on the yarn at the deflection point <I> A. </I> The yarn f is on the stretch rotated back from the common contact point <I> B </I> of the pair of rollers FR to the twist generator <I> D </I> by the driven false twisting device FT and receives its original rotation again immediately after leaving the twist generator D.
As a result of the friction of the yarn on the false twisting device at A in connection with the air vortex generated by the rotating hollow shaft HW, the individual threads of the twisted back yarn are looped and warped, the speed of which is lower than that of the pair of rollers FR.
The winding speed is advantageously somewhat lower than the conveying speed of the pair of rollers TR. In certain cases, the pair of rollers TR can be omitted entirely.
In the embodiment according to FIG. 1, an acute angle ss, in the embodiment according to FIG. 3, however, an obtuse angle ss is seen. The angle, B is determined by the respective position of the yarn feed member in the form of the lower roller of the roller pair FR (Fig. 1 and 3).
The rotating part of the false twisting device according to FIG. 4 differs from that of FIG. 2 in that the rotating part HW of the false twisting device at the yarn inlet end has a propeller LS for the purpose of generating the air vortex. When using such a false twisting device, the yarn can also be fed to the same in the axial direction, so that the looping of the yarn is then brought about exclusively by the air vortex.
<I> Example 1 </I> A yarn consisting of 68 endless threads of polyhexamethylene adipamide with a denier of 80 denier and a pre-twist of 600 tim (twist coefficient a = 58) is made using the in FIGS. 1 and 2 of the The system shown in the drawing is treated. The pair of conveyor rollers FR is driven at a peripheral speed U1 = 27.5 m! Min.
According to FIG. 1, after leaving it, the yarn is fed to the false twisting device <I> FT </I> at an angle <B> ss </B>, whose rotating hollow shaft HW operates at a speed <I> n </ I> is driven by 19,200 rpm. The yarn undergoes a temporary reverse twist
EMI0002.0081
that is, the reverse rotation exceeds the zero point by about 100 tim, that is around 16.611 / o, based on the pre-rotation of 600 tim.
When passing through the false twisting device, the loop formation and mutual warping of the individual threads takes place. The yarn then passes the second pair of conveyor rollers TR, which is driven with a circumferential speed U2 of 26 mlmin, and is then wound up at a winding speed L3 = 25.8 m / min.
In this way, a yarn is obtained whose titer increases
EMI0002.0096
amounts. The extension of the yarn under tensile stress can be determined using the following procedure: A section of 1 m length of the treated yarn is suspended at one end, preloaded with 0.01 g / den and the length a of the preloaded yarn section measured immediately. The yarn is then loaded with 0.5 gden for 30 seconds and then again with 0.01 gden for 1 min, whereupon the length b is measured in the loaded state.
The extension V due to tensile stress is then given as a percentage using the formula
EMI0002.0101
It is 0.450 / 0 for the above yarn. <I> Example 2 </I> A yarn as described in Example 1 with the same pre-twist is made with a system consisting of a pair of conveying rollers FR, a false twisting device <I> FT </I> with propeller according to FIG. 4 of the drawing and a take-up device.
The pair of conveying rollers, which is driven at a speed U1 = 28.6 m: 'min, is arranged in such a way that after leaving the same, the yarn, contrary to FIGS. 3 and 4, runs in the axis of the hollow shaft HW of the false twisting device means that the angle ss is zero in this case.
The propeller LS generates a turbulent air flow inside the hollow shaft HW rotating at a speed of n - 19,300 rpm, which in turn causes the formation of loops and mutual warping of the individual threads.
In the false twisting device, the yarn makes a temporary reverse twist R = 675 T / m, that is, the reverse twist R exceeds the zero point by 75 Tm (= 12.5% of the pre-twist). After leaving the false twisting device <I> FT </I>, the yarn is wound up at a winding speed U3 = 27 m / min.
A yarn is obtained with a titer increase <I> TZ </I> = <B> 5.90 / e. </B> The elongation <I> V </I> due to tensile stress is 0.49%.
<I> Example 3 </I> A yarn as described in example 1 is treated under the same conditions as in example 2, with the exception that it is the false twisting device <I> FT </I> at an angle ss = 90 'is supplied and experiences friction on the edge of the latter. Furthermore, a winding speed of U3 = 25.3 m / min is selected. This gives a yarn with a titer increase TZ of 12.10 / 0. The extension V due to tensile stress is <B> 0.790 / a. </B>
<I> Example 4 </I> A yarn as described in Example 1 with the same pre-twist is treated with the device shown in Example 1, using the false twisting device <I> FT </I> at an angle ss = 95 is fed. The rotating hollow shaft HW is driven at a speed of h = 19,500 rpm.
The circumferential speed of the conveyor roller pairs FR and TR as well as the winding device amount to: U1 = 34.2 m // min U2 = 33.0 mmin and U ?, = 32.8 m / min. The reverse rotation R = about 570 T / m so not the zero point. The increase in titer TZ of the yarn is 4.311 / e. The elongation V due to tensile stress is 0.281 / 9.
<I> Example 5 </I> A yarn consisting of 34 endless threads of polyhexamethylene adipamide with a denier of 70 denier and a pre-twist of 400 Tim (twist coefficient a = 36) is treated with the same device as in Example 1, where it is fed to the false twisting device <I> FT </I> at an angle / i = 95. The rotating hollow shaft HW is driven at a speed <I> n = </I> 19 300 rpm.
The circumferential speeds of the roller pairs FR and TR and of the winding device are: U1 = 42.7 m / min <I> U2 </I> = 41.5 m / min and U3 = 41.3 m / min. The reverse rotation R = 480 T / m exceeds the zero point by 80 T / m (20% of the pre-turn)
. The increase in titer TZ is 3.4%. The elongation V due to tensile stress is 0.36%.