Vorrichtung zum gleichzeitigen Stauchkräuseln von mehreren Endlosgarnen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Stauchkräuseln von mehreren Endlosgarnen, enthaltend eine Stauchkammer, Zuführrollen und eine Aufwickelvorrichtung sowie eine Führung zur Einführung von mehreren Endlosgarnen in praktisch parallel zueinander verlaufender Anordnung in die Quetschspalte der Zuführrollen.
Insbesondere soll eine solche Vorrichtung zum Kräuseln von nicht oder nur schwach gedrehten Garnen, z. B. mit einer oder noch weniger Umdrehungen pro 5 cm Garnlänge eingesetzt werden. Derartige Garne lassen sich in einer Stauchkräuselvorrichtung nur schwer kräuseln, da die einzelnen Filamente dazu neigen, sich aus dem Multifilament abzuscheiden, Schlaufen und Schlingen zu bilden und sich beim Kräuseln im Raum zwischen den Zuführrollen und dem Einlassende der Stauchkammer untereinander zu verwickeln, wodurch im fertig gekräuselten Garn Knoten, Schlaufen und Filamentbrüche auftreten.
Schwachgedrehte Endlosgarne aus Polyesterfilamenten erfordern eine besonders vorsichtige Behandlung beim Stauchkammerkräuseln, da bei diesen Garnen die Neigung zum Brechen der Einzelfilamente erhöht ist, wenn das Garn beim Abzug aus der Stauchkammer nach dem Kräuseln und Fixieren einer Spannung unterworfen wird. Es hat sich z. B. zur Erzielung einer einigermassen brauchbaren Kräuselfrequenz oder Kräuseldichte als notwendig erwiesen, auf den gekräuselten Garnpfropf in der Stauchkammer einen nicht unerheblichen Staudruck auszuüben. Wird dieser Druck dadurch erzeugt, dass man das obere Ende des gekräuselten Garnpfropfs mit einem Gewicht belastet, so zeigt sich, dass die dann erforderliche Abzugkraft, um das gekräuselte Garn gegen diese Gewichtskraft aus der Stauchkammer herauszuziehen, die Neigung zum Filamentbruch erhöht.
Es ist Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, welche das gleichzeitige Stauchkräuseln von mehreren Endlosgarnen unter Vermeidung oder zumindest Verminderung der vorstehend beschriebenen Nachteile ermöglicht.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, die einen Garnführer, mittels welchem parallel nebeneinander laufende, zu kräuselnde Endlosgarne um einen Teil des Umfangs einer der Zuführrollen führbar sind, und eine Überwachungseinrichtung zur Regulierung der Umfangsgeschwindigkeit der Zuführrollen in Übereinstimmung mit der während des Betriebs der Vorrichtung in der Stauchkammer vorhandenen, dort einen Pfropfen bildenden Garnmenge, sowie eine Wickelvorrichtung zur Vereinigung und gemeinsamen Aufwicklung gekräuselter Garne auf eine Wickelspule, aufweist.
Da beim Betrieb der erfindungsgemässen Vorrichtung die einzelnen Garne individuell gekräuselt werden, liegt ihre Kräuselung relativ zueinander ausser Phase, wodurch Unregelmässigkeiten in einem Garn durch das andere oder die anderen verdeckt oder kompensiert werden, wenn anschliessend die Garne beim Aufwickeln zusammengeführt und gerollt oder miteinander verzwirnt werden. Dadurch ergibt sich effektiv ein aus leicht zu unterscheidenden Einzelgarnen zusammengesetztes Garn.
Vorzugsweise setzen sich die einzelnen Garne aus Endlosfilamenten, die schwach gedreht sind, beispielsweise nicht mehr als eine Umdrehung pro 5 cm Garnlänge, zusammen, die nebeneinanderliegend in der Stauchkammer gekräuselt werden.
Im nachstehenden wird eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Stauchkräuselvorrichtung;
Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1 in vergrössertem Masstab, aus dem die Konstruktion des Garnführers hervorgeht;
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 1 in vergrössertem Masstab, mit einer Darstellung der Wickelvorrichtung, aus welcher hervorgeht, wie die gekräuselten Garne auf die Wickelspule aufgewickelt werden.
Die dargestellte Stauchkräuselvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Heizblock 10, der durch Ständer 11 unterstützt ist und ein Rohr 12 trägt, das eine Stauchkräuselund Fixierungskammer bildet. Heizelemente 13 sind in entsprechenden Bohrungen des Blockes 10, weitgehend parallel zum Rohr 12 verlaufend, angeordnet und dienen zur Heizung des innerhalb des Blockes 10 befindlichen Teils des Rohres 12.
Ein Paar Zuführrollen 14 und 15 ist unter dem unteren Ende des Rohres 12 gelagert und führt zwei nebeneinanderlaufende Garne 16 in das Rohr ein. Dort werden die Garne geknickt, gefaltet, gegen einen Pfropfen des vorangehend gekräuselten Garnes gedrückt und dadurch gekräuselt. Der vorangehend gekräuselte Garnpfropf 17 wird (Fig. 3) im Rohr 12 geführt.
Das untere Ende des Rohres 12 ist als Nase oder Sattel 18 ausgebildet, der sich in die Quetschspalte der Zuführrollen 14, 15 erstreckt und auf diese Weise die Stauchkräuselkammer abschliesst.
Die Zuführrolle 14 ist auf einer Welle 19 montiert, die in entsprechenden Lagern in einem Lagerträger 20 gelagert ist.
Analog ist die Zuführrolle 15 auf einer Welle 21 befestigt, die ihrerseits in einem schwenkbaren Lagerträger 22 gelagert und federnd an die Garne 16 bzw. die Zuführrolle 14 angedrückt wird. Die Wellen 19 und 21 werden gleichzeitig durch ineinandergreifende Zahnräder 23 angetrieben. Dabei steht die Welle 19 mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor in Verbindung. Vor der Zuführrolle 14 ist als Führung eine Rolle 24 angeordnet, die ein Paar mit axialem Abstand angeordnete Ringnuten 25 aufweist. Die Ringnuten 25 dienen zur Führung der Garne 16 um die Zuführrolle 14 und von dort in den Sattel 18, um sie nebeneinanderliegend zu kräuseln und um aus ihnen die bereits erwähnten Garnpfropfen 17 zu bilden, die nebeneinander längs des Rohres 12 geführt werden.
Die Garne 16, die aus schwachgedrehten Endlosgarnen bestehen können, werden von Spulen 26 abgezogen und durch Spanngitter 27 der Führungsrolle 24 zugeführt. Durch die Auflage der Garne an der Zuführrolle 14 werden die Garne abgeflacht.
Dies erleichtert das Übereinanderfalten und Kräuseln der einzelnen Filamente im Sattel 18. Es ist von Bedeutung, dass die Garne einen ausreichenden Abstand voneinander aufweisen, wenn sie in den Sattel 18 eingeführt werden, um zu gewährleisten, dass sie tatsächlich in der Stauchkammer getrennte Garnpfropfen 17 bilden. Vorzugsweise sollte jedes Garn so angeordnet werden, dass es im Sattel 18 einen verhältnisgleichen Raum einnimmt.
Innerhalb des Rohres 12 ist eine Überwachungseinrichtung angeordnet. Diese besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Körper 30 (Fig. 4) mit einer konischen Bohrung 31 an seinem unteren Ende, an der die Aussenseiten der Garnpfropfen 17 anliegen. An die konische Bohrung 31 schliesst sich eine zylindrische Bohrung 32 an, durch welche die gekräuselten Garne abgezogen werden. Der zylindrische Körper 30 weist seitliche Stifte 33 auf, die sich durch Schlitze 42 im Rohr 12 hindurch nach aussen erstrecken. Ein aus einer Drahtschleife 41 bestehender Fühler ist um das Rohr 12 herumgelegt und liegt an den Stiften 33 an. Der Fühler 41 ist bei 43 schwenkbar und kann einen Mikroschalter 44 (Fig. 1) betätigen. Der Mikroschalter 44 ist an einer am Rohr 12 mittels einer Klammer 47 angeklemmten Platte 46 befestigt und lässt sich mittels dieser längs des Rohres einstellen.
Der Mikroschalter 44 steuert den Betrieb des Antriebs- oder Aufwickelmotors, um auf diese Weise die Zu- oder Abfuhr der Garne so zu verändern, dass der Auslasspunkt der Garne sich weitgehend auf einer konstanten Höhe hält.
Die Überwachungseinrichtung 30 liegt leicht auf den Garnpfropfen 17 auf, um nur einen leichten Druck darauf auszu üben. Anstelle des gezeigten Mikroschalters kann auch eine empfindlichere Steuervorrichtung verwendet werden, beispielsweise in Quecksilberschalter.
Die gekräuselten Garne werden von den gestauten Garnpfropfen ausgehend durch eine Keramiköse 48, ein Spanngitter 49 und einen Flusenfänger 49a hindurch abgezogen. Sie werden durch eine Querführung 54 einer Wickelvorrichtung 50 zugeführt, die eine Wickelspule 51 und eine Antriebsrolle 52 umfasst und mit konstanter Geschwindigkeit läuft. Zu diesem Zweck liegt die von einem nicht dargestellten Motor mit konstanter Drehzahl angetriebene Antriebsrolle 52 an der Aufwickelspule 51 an und treibt diese mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit. Das Spanngitter 49 und der Flusenfänger 49a sind auf Trägern 53 bzw. 53a über der Platte 46 angeordnet. Das Spanngitter vor der Aufwickelvorrichtung dient zum Spannen der Garne und ist von Bedeutung für die gleichmässige Ausrichtung der Garne, bevor diese auf die Spule 51 aufgewickelt werden.
Das gilt insbesondere in Verbindung mit Garnen, die zur Bildung von Schlaufen während des Kräuselvorgangs neigen.
Die beiden Garne, die aus der Kräuselkammer abgezogen werden, werden zusammen auf die Spule 51 aufgewickelt und bilden ein einziges Garn, in dem sich die beiden Einzelgarne deutlich voneinander unterscheiden lassen. Dieses Garn kann in einem weiteren Verfahrensschritt noch gezwirnt werden, wenn dies erwünscht ist. Das Garn kann auch unmittelbar einem Strick- oder Webvorgang zugeführt werden oder in einem weiteren Schritt mit anderen Garnen gefacht werden.
Die Garne können auch, insbesondere wenn es sich um mehr als zwei Garne handelt, voneinander getrennt oder in bestimmten Gruppen auf zwei oder mehr Spulen aufgewickelt werden, um so zwei oder mehrere Garne zu erhalten. Obwohl im Ausführungsbeispiel nur zwei Garne dargestellt worden sind, ist es selbstverständlich, dass eine beliebige Anzahl von Garnen zusammen durch die Stauchkräuselkammer geführt und aufgewickelt werden kann.
Im Falle von zwei Garnen liegen deren Kräuselùngen ausser Phase, so dass die Garne beim Fachen einen gleichförmigeren Strang ergeben. Es hat sich auch gezeigt, dass die Neigung zum Filamentbruch erheblich abnimmt, wenn die beiden Garne zusammen in die Stauchkammer eingeführt werden. Wahrscheinlich beruht das darauf, dass jedes der Garne nur an einem Teil des Sattelumfangs beim Übergang von der Quetschspalte der Zuführrollen zum Sattel anliegt. Auch die Tatsache kann einen Einfluss haben, dass die Garne beim Übereinanderfalten und Kräuseln in Querrichtung enger umschlossen sind und dadurch das Mass, in dem sie ausblühen und Schlaufen bilden können, erheblich reduziert ist.
Wenn drei Garne nebeneinander in die Stauchkräuselkammer eingeführt werden, hat sich gezeigt, dass das mittlere Garn eine höhere Kräuseldichte oder Kräuselfrequenz aufweist als die beiden aussenliegenden. Dies lässt sich teilweise darauf zurückführen, dass der durch das mittlere Garn erzeugte Garnpfropf durch die beiden aussenliegenden, mit denen er in Berührung steht, unterstützt und behindert wird.
Bemerkenswert ist weiterhin, dass sich die beiden nebeneinanderliegenden Garnpfropfen erheblich glatter durch die Stauchkammer hindurch aufwärts bewegen, als dies beim Kräuseln eines Einzelgarns möglich ist. Dies beruht darauf, dass auf dasselbe Garnvolumen beim vorliegenden Doppelgarnkräuseln der zweifache Schub ausgeübt wird und dieser Schub darüberhinaus gleichmässiger verteilt ist. Da die doppelte Garnmenge in die Stauchkammer mit der gleichen Geschwindigkeit wie beim Einfachkräuseln eintritt, ist dies unzweifelhaft mit ein Grund dafür, dass eine Kräuselung mit verbesserter kürzerer Kräusellänge erhalten wird. Darüberhinaus wird auch der Durchsatz verdoppelt.
Es hat sich schliesslich herausgestellt, dass die von den nebeneinanderliegenden Garnen bewirkte seitliche Abstützung zu einer höheren Kräuselfrequenz oder Kräuseldichte bei einem gegebenen Staudruck führt. Umgekehrt kann zur Erzeugung einer vorgegebenen Kräuselfrequenz ein geringerer Staudruck angewendet werden. Für eine bestimmte Kräuseldichte der gekräuselten Garne bestimmt also beim beschriebenen Verfahren die Anzahl der gleichzeitig gekräuselten Garne die Kräuselfrequenz in dem Sinne, dass mit einer grösseren Anzahl von Garnen auch eine höhere Kräuselfrequenz ent steht. Dies liegt daran, dass das Ausmass der seitlichen Garnabstützung zugleich das Mass für die mögliche Übereinanderfaltung und Kräuselung im Sattel 18 bestimmt. Dies ist besonders nützlich beim Kräuseln sehr feiner und empfindlicher Filamente, wie z.
B. solchen aus Polyester, wo man ein Garn mit hoher Kräuselfrequenz erhalten will, es jedoch nicht möglich ist, auf den gekräuselten Garnpfropf einen starken Staudruck am Ende der Stauchkammer auszuüben, da die Gefahr eines zu häufigen Filamentbruches besteht.
Device for the simultaneous upsetting crimping of several continuous yarns
The present invention relates to a device for the simultaneous upsetting crimping of several continuous yarns, containing a stuffer box, feed rollers and a winding device as well as a guide for introducing several continuous yarns in a practically parallel arrangement into the nip of the feed rollers.
In particular, such a device for crimping non-twisted or only slightly twisted yarns, z. B. be used with one or even fewer turns per 5 cm of yarn length. Such yarns are difficult to crimp in a stuffer box, since the individual filaments tend to separate from the multifilament, to form loops and loops and to tangle with one another during crimping in the space between the feed rollers and the inlet end of the stuffer box Curled yarn knots, loops, and filament breaks occur.
Weakly twisted continuous yarns made from polyester filaments require particularly careful treatment when crimping the stuffer box, since these yarns have an increased tendency to break the individual filaments if the yarn is subjected to tension when it is pulled out of the stuffer box after crimping and fixing. It has z. B. to achieve a reasonably useful crimp frequency or crimp density has been found to be necessary to exert a not inconsiderable back pressure on the crimped yarn plug in the stuffer box. If this pressure is generated by placing a weight on the upper end of the crimped yarn plug, it can be seen that the pull-off force then required to pull the crimped yarn out of the stuffer box against this weight increases the tendency for filament breakage.
It is the purpose of the present invention to create a device which enables the simultaneous upsetting crimping of several continuous yarns while avoiding or at least reducing the disadvantages described above.
The subject of the present invention is a device which has a yarn guide by means of which continuous parallel yarns to be crimped can be guided around part of the circumference of one of the feed rollers, and a monitoring device for regulating the circumferential speed of the feed rollers in accordance with that during operation of the device present in the stuffer box, there forming a plug amount of yarn, as well as a winding device for combining and common winding of crimped yarns on a winding bobbin.
Since the individual yarns are crimped individually during operation of the device according to the invention, their crimp is out of phase relative to one another, whereby irregularities in one yarn are concealed or compensated for by the other or the other when the yarns are subsequently brought together during winding and rolled or twisted together . This effectively results in a yarn composed of easily distinguishable individual yarns.
The individual yarns are preferably composed of continuous filaments that are slightly twisted, for example no more than one turn per 5 cm of yarn length, which are crimped next to one another in the stuffer box.
In the following, an embodiment of the device according to the invention is explained with reference to the drawings.
In the drawings show:
Fig. 1 is a side view of the upsetting crimping device;
FIG. 2 shows a cross section along the line 2-2 in FIG. 1 on an enlarged scale, from which the construction of the yarn guide emerges; FIG.
3 shows a section along the line 3-3 in FIG. 1 on an enlarged scale, with a representation of the winding device, from which it can be seen how the crimped yarns are wound onto the winding bobbin.
The illustrated compression crimping device consists essentially of a heating block 10 which is supported by uprights 11 and carries a tube 12 which forms a compression crimping and fixing chamber. Heating elements 13 are arranged in corresponding bores in the block 10, running largely parallel to the pipe 12, and are used to heat the part of the pipe 12 located within the block 10.
A pair of feed rollers 14 and 15 are mounted under the lower end of the tube 12 and feed two juxtaposed yarns 16 into the tube. There the yarns are kinked, folded, pressed against a plug of the previously crimped yarn and thereby crimped. The previously crimped yarn plug 17 is guided in the tube 12 (FIG. 3).
The lower end of the tube 12 is designed as a nose or saddle 18, which extends into the nip of the feed rollers 14, 15 and in this way closes off the compression crimping chamber.
The feed roller 14 is mounted on a shaft 19 which is supported in corresponding bearings in a bearing bracket 20.
Analogously, the feed roller 15 is fastened on a shaft 21, which in turn is mounted in a pivotable bearing bracket 22 and is resiliently pressed against the yarn 16 or the feed roller 14. The shafts 19 and 21 are driven at the same time by meshing gears 23. The shaft 19 is connected to a drive motor (not shown). In front of the feed roller 14, a roller 24 is arranged as a guide, which has a pair of axially spaced annular grooves 25. The annular grooves 25 serve to guide the yarns 16 around the feed roller 14 and from there into the saddle 18 in order to curl them next to one another and to form the already mentioned yarn plugs 17 from them, which are guided next to one another along the tube 12.
The yarns 16, which can consist of weakly twisted continuous yarns, are drawn off from bobbins 26 and fed to the guide roller 24 through tension grids 27. The yarns are flattened when the yarns rest on the feed roller 14.
This facilitates the folding and crimping of the individual filaments in the saddle 18. It is important that the yarns are sufficiently spaced from one another when they are inserted into the saddle 18 to ensure that they actually form separate yarn plugs 17 in the stuffer box . Preferably, each yarn should be arranged so that it takes up a proportionate amount of space in the saddle 18.
A monitoring device is arranged within the tube 12. This consists essentially of a cylindrical body 30 (FIG. 4) with a conical bore 31 at its lower end, against which the outer sides of the yarn plugs 17 rest. The conical bore 31 is followed by a cylindrical bore 32 through which the crimped yarns are drawn off. The cylindrical body 30 has lateral pins 33 which extend outwardly through slots 42 in the tube 12. A sensor consisting of a wire loop 41 is placed around the tube 12 and rests against the pins 33. The sensor 41 is pivotable at 43 and can actuate a microswitch 44 (FIG. 1). The microswitch 44 is fastened to a plate 46 clamped to the tube 12 by means of a clamp 47 and can be adjusted along the tube by means of this.
The microswitch 44 controls the operation of the drive or take-up motor in order to change the supply or discharge of the yarns in this way so that the discharge point of the yarns remains largely at a constant height.
The monitoring device 30 rests lightly on the yarn plug 17 in order to only exert a slight pressure on it. Instead of the microswitch shown, a more sensitive control device can also be used, for example in a mercury switch.
The crimped yarns are drawn off from the jammed yarn plugs through a ceramic eyelet 48, a tensioning grid 49 and a lint catcher 49a. They are fed through a transverse guide 54 to a winding device 50 which comprises a winding spool 51 and a drive roller 52 and which runs at constant speed. For this purpose, the drive roller 52, which is driven at a constant speed by a motor (not shown), rests on the take-up reel 51 and drives it at a constant peripheral speed. The grille 49 and the lint catcher 49a are arranged on supports 53 and 53a above the plate 46. The tensioning grid in front of the winding device serves to tension the yarns and is important for the uniform alignment of the yarns before they are wound onto the bobbin 51.
This is especially true in connection with yarns that tend to form loops during the crimping process.
The two yarns that are drawn off from the crimping chamber are wound together on the bobbin 51 and form a single yarn in which the two individual yarns can be clearly distinguished from one another. This yarn can be twisted in a further process step if this is desired. The yarn can also be fed directly to a knitting or weaving process or ply with other yarns in a further step.
The yarns can also, especially if there are more than two yarns, be separated from one another or wound up in certain groups on two or more bobbins in order to obtain two or more yarns. Although only two yarns have been shown in the exemplary embodiment, it goes without saying that any number of yarns can be guided together through the upsetting crimping chamber and wound up.
In the case of two yarns, their crimps are out of phase, so that the yarns result in a more uniform strand when ply. It has also been shown that the tendency towards filament breakage is considerably reduced when the two yarns are introduced into the stuffer box together. This is probably due to the fact that each of the yarns only lies against part of the saddle circumference at the transition from the nip of the feed rollers to the saddle. The fact that the yarns are more tightly enclosed in the transverse direction when they are folded over one another and crimped and thus the extent to which they can bloom and form loops is significantly reduced can also have an influence.
If three yarns are introduced side by side into the upsetting crimping chamber, it has been shown that the middle yarn has a higher crimp density or crimp frequency than the two outer ones. This can partly be attributed to the fact that the yarn plug generated by the middle yarn is supported and hindered by the two outer yarns with which it is in contact.
It is also noteworthy that the two adjacent yarn plugs move upwards through the stuffer box considerably more smoothly than is possible when crimping a single yarn. This is based on the fact that twice the thrust is exerted on the same yarn volume in the case of the double yarn crimping and this thrust is more evenly distributed. Since twice the amount of yarn enters the stuffer box at the same speed as in single crimping, this is undoubtedly one of the reasons that a crimp with improved shorter crimp length is obtained. In addition, the throughput is doubled.
It has finally been found that the lateral support brought about by the adjacent yarns leads to a higher crimp frequency or crimp density at a given dynamic pressure. Conversely, a lower dynamic pressure can be used to generate a predetermined crimp frequency. For a certain crimp density of crimped yarns, in the method described, the number of simultaneously crimped yarns determines the crimp frequency in the sense that with a larger number of yarns there is also a higher crimp frequency. This is due to the fact that the extent of the lateral yarn support also determines the extent of the possible overfolding and crimping in the saddle 18. This is particularly useful when crimping very fine and delicate filaments, such as
B. those made of polyester, where you want to get a yarn with a high crimp frequency, but it is not possible to exert a strong back pressure on the crimped yarn plug at the end of the stuffer box, since there is a risk of frequent filament breakage.