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Die
Erfindung betrifft eine Rollenanordnung für eine Vorrichtung zur Herstellung
eines Selbstzwirngarns nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, eine
Vorrichtung zur Herstellung eines Selbstzwirngarns, welche eine
solche Rollenanordnung umfasst sowie ein Verfahren zur Herstellung
eines Selbstzwirngarns nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12.
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Ein
gattungsgemäßes Verfahren
zur Herstellung eines Selbstzwirngarns sowie eine Vorrichtung zur
Durchführung
dieses Verfahrens ist aus der
DE 100 32 708 C1 bekannt. Bei dem Verfahren
werden zunächst
mindestens zwei Vorgarnen abwechselnd Bereiche mit S- und Z-Drehungen
erteilt, welche durch Bereiche ohne Drehung voneinander getrennt sind.
Diese Vorgarne werden anschließend
auf einer Führungsrolle
so zusammengeführt,
dass sie sich aufgrund ihrer Rückdrehtendenz
selbsttätig
zusammendrehen, wobei die Bereiche ohne Drehung im zusammengedrehten
Selbstzwirngarn eine Phasendifferenz aufweisen. Diese Phasendifferenz
wird eingestellt, indem eines der Vorgarne über eine Umlenkrolle und von
dort auf die Führungsrolle
geführt
wird, wodurch dieses Vorgarn verglichen mit dem anderen Vorgarn
einen längeren
Weg zurückzulegen
hat, bis es zur Vereinigung mit dem anderen Vorgarn kommt.
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Aus
der
DE-AS 1 510 562 ist
ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Garnen aus wenigstens
zwei Einzelkomponenten bekannt, wobei wenigstens eine dieser Komponenten
periodisch abwechselnde Zonen entgegengesetzter Drehung aufweist,
die durch Zonen ohne Drehung voneinander getrennt sind und wobei
die Einzelkomponenten oder wenigstens eine von diesen getrennt mit
periodisch abwechselnden Zonen entgegengesetzter Drehung versehen
werden und anschließend
die beiden Komponenten parallel laufend so nahe aneinander gebracht
werden, dass aufgrund der Rückdrehtendenz wenigstens
einer Komponente sich die Komponenten in abwechselnd entgegengesetzten
Richtungen verzwirnend umschlingen und so ein Selbstzwirngarn aus
den beiden Komponenten bilden. Aus dieser Druckschrift ist weiterhin
eine Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens bekannt, die eine Zwirnvorrichtung umfasst, die
wenigstens in einem Bereich Faserbandzonen mit entgegengesetzter
Drehung erzeugt. Bei dieser Vorrichtung sind unmittelbar hinter der
die entgegengesetzten Drehungen vermittelnden Vorrichtung Einrichtungen
zum Vereinigen der Faserbänder
sowie eine Aufwickelvorrichtung vorgesehen, wobei die Aufwickelvorrichtung
in einem Abstand von wenigstens der Länge zweier Zonen mit entgegengesetzter
Drehrichtung nachgeordnet ist.
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Bei
den bekannten Verfahren zur Herstellung eines Selbstzwirngarns hat
sich gezeigt, dass die vorgegebene Phasendifferenz zwischen den
Bereichen ohne Drehung im zusammengedrehten Selbstzwirngarn nicht
gleichmäßig längs des
zusammengedrehten Selbstzwirngarns eingehalten werden kann. Dies
führt bei
Geweben, welche aus einem solchen Selbstzwirngarn hergestellt sind,
zu einem uneinheitlichen Webbild.
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Hiervon
ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Selbstzwirngarns bereitzustellen,
mit denen ein zusammengedrehtes Selbstzwirngarn herstellbar ist,
welches sich durch einen gleichmäßigen Phasenverlauf
der ungedrehten Bereiche der Vorgarne längs des zusammengedrehten Selbstzwirngarns
auszeichnet.
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Gelöst wird
diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
12 sowie mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Vorrichtung zur Herstellung eines Selbstzwirngarns sind den
Unteransprüchen
7 bis 11 entnehmbar und bevorzugte Ausführungsbeispiele des Verfahrens
zur Herstellung eines Selbstzwirngarns sind in den Unteransprüchen 13
und 14 aufgezeigt.
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Es
besteht weiterhin die Aufgabe, eine Vorrichtung aufzuzeigen, mit
der ein Selbstzwirngarn aus mindestens zwei Vorgarnen hestellbar
ist, wobei die Phasendifferenz zwischen den ungedrehten Bereichen
der Vorgarne auf einfache Art auf einen gewünschten Wert einstellbar und
während
der Dauer des Zwirnvorgangs auf diesem Wert möglichst gleichbleibend fixierbar
ist. Zur Lösung
dieser Aufgabe schlägt
die Erfindung eine Rollenanordnung für eine Vorrichtung zur Herstellung
eines Selbstzwirngarns mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einen
Satz von Rollenanordnungen nach Anspruch 5 vor. Bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Rollenanordnung sind den Unteransprüchen 2 bis 4 zu entnehmen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die begleitenden
Zeichnungen anhand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Die
Zeichnungen zeigen:
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1: Illustrative Darstellung
zweier Vorgarne, welche jeweils abwechselnde Bereiche mit S- und
Z-Drehungen aufweisen, wobei die beiden Vorgarne so nebeneinander
angeordnet sind, dass die Bereiche ohne Drehung in Phase liegen;
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2: Illustrative Darstellung
der beiden Vorgarne von 1,
wobei die Vorgarne hier so parallel nebeneinander liegend angeordnet
sind, dass ein Versatz zwischen den ungedrehten Bereichen vorliegt;
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3: Schematische Darstellung
einer Rollenanordnung für
eine Vorrichtung zur Herstellung eines Selbstzwirngarns, mit der
die Zusammenführung von
mit Falschdrehungen versehenen Vorgarnen zu einem Selbstzwirngarn
erfolgt;
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4: Perspektivische Darstellung
der in 3 schematisch
dargestellten Rollenanordnung;
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5: Weitere perspektivische
Darstellung der Rollenanordnung von 4 in
geänderter
Perspektive und zusammen mit einer Haltevorrichtung zum Einbau dieser
Rollenanordnung in eine Vorrichtung zur Herstellung eines Selbstzwirngarns;
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6: Draufsicht auf die Rollenanordnung mit
Haltevorrichtung von 5;
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7: Perspektivische Darstellung
einer Vorrichtung zur Herstellung eines Selbstzwirngarns, welche
eine Rollenanordnung nach 5 umfaßt;
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8: Draufsicht auf die Vorrichtung
von 7;
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9: Explosionsdarstellung
der Rollenanordnung mit Haltevorrichtung von 5.
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Bei
der Herstellung eines Selbstzwirngarns aus mehreren Vorgarnen werden
zunächst
jedem der Vorgarne Falschdrehungen erteilt, so dass jedes Vorgarn
sich abwechselnde Bereiche mit S- und Z-Drehungen aufweist. Anschließend werden
diese Vorgarne so zusammengeführt,
dass sie sich selbsttätig zu
dem Selbstzwirngarn verzwirnen. Hierbei wird die Rückdrehtendenz
der mit Falschdrehungen versehenen Vorgarne ausgenutzt. Es ist bekannt,
dass die Festigkeit des zusammengedrehten Selbstzwirngarns ganz
wesentlich von der Phasenlage der Bereiche ohne Drehung der beiden
Vorgarne abhängt.
Die Vorgarne werden deshalb in der Regel so zusammengeführt, dass
ihre Bereiche ohne Drehung außer Phase
liegen. In den 1 und 2 ist dies illustrativ gegenübergestellt,
wobei die 1 die Situation zeigt,
in der die beiden Vorgarne 2, 3 parallel nebeneinander
liegend angeordnet sind, wobei die Bereiche ohne Drehung (0)
einander gegenüber
bzw. in Phase liegen. Demgegenüber
zeigt die 2 die für die Herstellung
eines Selbstzwirngarns hoher Festigkeit bevorzugte Situation, in
der die Bereiche ohne Drehung (0) der beiden Vorgarne 2, 3 außer Phase liegen.
Die Phasendifferenz zwischen den ungedrehten Bereichen der Vorgarne 2, 3 wird
im Folgenden mit φ bezeichnet.
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7 zeigt in perspektivischer
Darstellung eine Vorrichtung zur Herstellung eines Selbstzwirngarns 1 aus
zwei Vorgarnen 2 und 3. Die Vorgarne 2, 3 werden
zunächst
in einem hier nicht dargestellten Streckwerk erzeugt und anschließend parallel
nebeneinander verlaufend in eine Falschdreheinrichtung 10 geführt. In
der Falschdreheinrichtung 10 werden den Vorgarnen 2, 3 periodisch
abwechselnd Bereiche mit S- und Z-Drehungen erteilt, welche durch Bereiche
ohne Drehung (0) voneinander getrennt sind. Nach Durchlaufen
der Falschdreheinrichtung 10 werden die Vorgarne 2, 3 in
einer Zwirnvorrichtung 11 so zusammengeführt, dass
sie sich aufgrund ihrer Rückdrehtendenz
miteinander verzwirnen und sich zu dem Selbstzwirngarn 1 zusammendrehen.
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Bei
dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel
ist die Falschdreheinrichtung 10 als Nitschel-Vorrichtung
ausgebildet. Diese weist zwei im wesentlichen zylindrische und achsenparallel
angeordnete Nitschelwalzen 12, 13 auf. Die Nitschelwalzen 12, 13 rotieren
dabei einerseits gegensinnig zueinander um ihre Drehachsen 12a, 13a,
welche parallel zueinander angeordnet sind. Durch die Rotationsbewegung
werden die Vorgarne 2, 3 durch die Nitschelwalzen 12, 13 gefördert. Zusätzlich zu
ihrer Rotation oszillieren die beiden Nitschelwalzen 12, 13 in
axialer Richtung zwischen zwei Grenzstellungen. Durch diese axiale
Oszillation werden die durchgeführten
Vorgarne 2, 3 verdrillt und erhalten somit eine Drehung.
In einer Oszillationsrichtung erhalten die Vorgarne eine S-Drehung
und in der entgegengesetzten Osziallationsrichtung eine Z-Drehung.
Da die Nitschelwalzen 12, 13 an den Umkehrpunkten
ihrer axialen Bewegung stillstehen, erhalten die Vorgarne 2, 3 zu
diesen Zeitpunkten keine Drehung. Daher sind die sich abwechselnden
Bereiche mit S- und Z-Drehungen
durch Bereiche ohne Drehung (0) bzw. durch Bereiche mit
geringerer Drehung getrennt.
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Alternativ
zu einer Falschdreheinrichtung mit Nitschelwalzen können auch
andere Falschdreheinrichtungen eingesetzt werden, wie z. B. solche
des Klemmtyps oder Falschdreheinrichtungen, welche den Vorgarnen
durch Luftverwirbelung eine Drehung erteilen.
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Die
Zwirnvorrichtung 11, in der die Vorgarne 2, 3 anschließend miteinander
verzwirnt werden, umfasst eine Rollenanordnung, welche eine erste
Umlenkrolle 5, eine zweite Umlenkrolle 7 und eine
Führungsrolle 6 umfasst.
Diese Rollenanordnung ist in 3 schematisch
und in den 4 bis 6 im Einzelnen dargestellt.
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Aus 3 ist ersichtlich, dass
die Achsen A5 bzw. A6 der ersten Umlenkrolle 5 und der
Führungsrolle 6 parallel
zueinander verlaufen und eine Ebene E definieren. Die Achse A7 der zweiten
Umlenkrolle 7 ist in einem Abstand D zu dieser Ebene E
angeordnet, und zwar in Garnlaufrichtung C hinter dieser Ebene E
und in der Projektion auf die Ebene E in etwa mittig zwischen den
Achsen A5 und A6. Das eine Vorgarn 3 liegt über einen
Teilbereich am Außenumfang
der ersten Umlenkrolle 5 an und wird von dieser aus der
ursprünglichen
Garnlaufrichtung C umgelenkt und auf die zweite Umlenkrolle 7 geführt, umschlingt
einen Teilbereich (ca. 270°)
des Außenumfangs
dieser zweiten Umlenkrolle 7 und wird schließlich auf
die Umlenkrolle 6 geleitet, wo sie einen Teilbereich (ca.
225°) des
Außenumfangs
umschlingt bis es zum Zusammenführungspunkt 22 auf der
Führungsfläche der
Führungsrolle 6 gelangt.
Das andere Vorgarn 2 wird direkt auf die Führungsrolle 6 geführt, wo
es sich am Zusammenführungspunkt 22 mit
dem Vorgarn 3 vereinigt.
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Aus 4 ist der Aufbau der Rollenanordnung
ersichtlich. Die Rollen 5, 6 und 7 sind
jeweils in der oben dargestellten Anordnung auf einer Grundplatte 4 befestigt.
In Garnlaufrichtung vor der ersten Umlenkrolle 5 und vor
der Führungsrolle 6 sind
jeweils Fadenführer 8 und 9 angeordnet.
Die Fadenführer 8, 9 dienen
dazu, das Vorgarn 2 auf den Außenumfang der Führungsrolle 6 bzw.
das Vorgarn 3 auf den Außenumfang der ersten Umlenkrolle 5 zu lenken.
Bevorzugt ist der Fadenführer 8 bezüglich der
ihm zugeordneten Führungsrolle 6 so
angeordnet, dass das Vorgarn 2 derart umgelenkt wird, dass es
nur punktförmig
am Zusammenführungspunkt 22 am
Außenumfang
der Führungsrolle 6 anliegt.
Der Fadenführer 9 dient
dazu das Vorgarn 3 auf den Außenumfang der ersten Umlenkrolle 5 zu
führen,
wobei der erste Anlagepunkt des Vorgarns 3 an der Umlenkrolle 5 im
folgenden mit Bezugsziffer 33 bezeichnet wird.
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Um
den Ort 22 der Zusammenführung der Vorgarne 2, 3 auf
der Führungsfläche der
Führungsrolle 6 exakt
zu definieren und während
des gesamten Verfahrensverlaufs einhalten zu können sind die erste Umlenkrolle 5 und
die Führungsrolle 6 so
angeordnet, dass ihre Achsen 5A und 6A parallel
zueinander verlaufen und in einer Ebene E liegen, welche parallel
zu der Ebene verläuft,
welche durch die Rotationsachsen 12a, 13a der
Nitschelwalzen 12, 13 aufgespannt wird. Auf diese
Weise wird gewährleistet, dass
der Zusammenführungspunkt 22 und
der Anlagepunkt 33 auf einer Linie liegen, welche parallel
zu den Rotationsachsen der Nitschelwalzen 12, 13 verläuft. Bevorzugt
liegt diese Linie genau in der Ebene E, welche durch die Achsen
A5 und A6 aufgespannt wird. Die Punkte 22 und 33 haben
damit jeweils gleichen Abstand zu den Nitschelwalzen 12, 13.
Ausgehend vom Anlagepunkt 33 umschlingt das eine Vorgarn 3 dann
einen wesentlichen Teil des Umfangs der zweiten Umlenkrolle 7 (bei der
in 4 dargestellten Anordnung
beträgt
der Umschlingungswinkel ca. 270°).
Die Wegdifferenz zwischen dem Anlagepunkt 33 und dem Zusammenführungspunkt 22 bestimmt die
Phasendifferenz φ zwischen
den ungedrehten Bereichen der Vorgarne im zusammengedrehten Selbstzwirngarn.
Aus diesem Grunde ist die exakte Einhaltung der Anlagepunkte 22 bzw. 33 während der gesamten
Verfahrensdauer von besonderer Bedeutung hinsichtlich der Gleichmäßigkeit
des hergestellten Selbstzwirngarns 1. Neben der exakten
Ausrichtung der Umlenkrolle 5 und der Führungsrolle 6 mit ihren
Achsen 5A und 6A in der Ebene E tragen hierzu auch
die Fadenführer 8 und 9 bei,
welche die Vorgarne 2, 3 zu ihrem jeweiligen Anlagepunkt 22 bzw. 33 auf
der Führungsrolle 6 bzw.
der Umlenkrolle 5 leiten.
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Die
Komponenten der Rollenanordnung und ihr Aufbau ist insbesondere
der Explosionsdarstellung der 9 zu
entnehmen. Die Rollenanordnung umfasst die Grundplatte 4 und
eine Zwischenplatte 14. Auf der Grundplatte 4 sind
die beiden Umlenkrollen 5 und 7 sowie die Führungsrolle 6 angeordnet. Die
zweite Umlenkrolle 7 ist dabei über ein Lager 15 drehbar
in einem Aufnahmeteller 16, der auf der Grundplatte 4 befestigt
ist, gelagert. Die Umlenkrollen 5 und 7 sowie
die Führungsrolle 6 sind
jeweils zylinderförmig
ausgebildet, wobei im Zylindermantel jeweils eine Führungsrille 5a, 6a bzw. 7a eingeschnitten
ist. Die Führungsrillen
dienen dazu, die über
die jeweilige Rolle laufenden Vorgarne 2, 3 auf
der Zylindermantelfläche
der Umlenk- bzw. Führungsrollen 5, 6, 7 zu
halten und ein Abrutschen zu verhindern. Auf der Grundplatte 4 sind
weiterhin die beiden Fadenführer 8 und 9 befestigt,
welche in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel als Fadenführerösen ausgebildet
sind. Alterativ hierzu können
auch Fadenführerstifte
eingesetzt werden. Der Führungsrolle 6 ist
hierbei der Fadenführer 8 und
der ersten Umlenkrolle 5 ist der Fadenführer 9 zugeordnet.
Die Fadenführer 8 und 9 sind
hierbei so angeordnet, dass sie in Garnlaufrichtung C unmittelbar
vor der Führungsrolle 6 bzw.
der Umlenkrolle 5 liegen.
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Die
Grundplatte 4 ist über
einen Schnellverschluss an der Zwischenplatte 14 befestigt.
Bei dem Ausführungsbeispiel
der 9 ist der Schnellverschluss
durch zwei Permanentmagnete 17, 18 gebildet, welche
in Ausnehmungen 19, 20 der Zwischenplatte eingelegt
sind. Die metallische Grundplatte wird hierbei durch die Magnetkraft
der Magnete 17, 18 auf der Zwischenplatte 14 gehalten.
Alternativ zu diesem Magnet-Schnellverschluss können auch andere Schnellverschlüsse, wie
z. B. ein Bajonett-Verschluss, zur Anwendung kommen.
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An
der Unterseite der Zwischenplatte 14 ist über Schraubverbindungen
ein Halter 21 befestigt. Dieser Halter 21 dient
zur Halterung der Zwischenplatte 14 in der Vorrichtung
zur Herstellung eines Selbstzwirngarns, wie in der 7 dargestellt.
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Um
eine Einstellung einer gewünschten
Phasendifferenz φ zwischen
den ungedrehten Bereichen der Vorgarne 2, 3 im
zusammengedrehten Selbstzwirngarn 1 zu ermöglichen,
wird ein Satz von Rollenanordnungen bereitgestellt, der aus einer
Mehrzahl von Rollenanordnungen besteht, wie sie in den 4 bis 6 und 9 dargestellt
sind. Die einzelnen Rollenanordnungen dieses Satzes sind in ihrem
Aufbau jeweils identisch zu den in den 4 bis 6 und 9 gezeigten Rollenanordnungen,
sie unterscheiden sich jedoch in dem Abstand D zwischen der Achse
A7 der zweiten Umlenkrolle 7 und der Ebene E, welche durch
die Achsen A5 und A6 der ersten Umlenkrolle 5 und der Führungsrolle 6 definiert
ist. Mittels des Schnellverschlusses ist es möglich, eine Rollenanordnung
gegen eine andere Rollenanordnung auf einfache und schnelle Weise
auszutauschen. Bei Start eines Zwirnprozesses zur Herstellung eines Selbstzwirngarns
aus zwei Vorgarnen mit vorgegebenen Eigenschaften ist es deshalb
möglich,
durch Wahl einer geeigneten Rollenanordnung die Phasendifferenz φ auf einen
gewünschten
Wert einzustellen, wobei dieser gewünschte Wert in der Regel von
den Eigenschaften der Vorgarne 2, 3 abhängen wird.
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In
einem hier nicht zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen,
dass das zusammengedrehte Selbstzwirngarn (1) unmittelbar nach
Verlassen der Führungsrolle
(6) über
einen Auslauffadenführer
geführt
wird. Dadurch wird eine stabile Führung des zusammengedrehten
Selbstzwirngarns 1 ermöglicht.
Der Auslauffadenführer
ist hierbei ebenfalls wie die Fadenführer 8 und 9 als
Fadenführeröse oder
als Fadenführerstift
ausgebildet.
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Mit
der beschriebenen Rollenanordnung wird ermöglicht, dass der längere Weg,
den das eine Vorgarn 3 gegenüber dem anderen Vorgarn 2 zwischen der
Falschdreheinrichtung 10 und dem Vereinigungspunkt 22 auf
der Führungsrolle 6 zurückzulegen
hat, einerseits eindeutig definiert ist und andererseits auch während der
gesamten Verfahrensdauer beibehalten werden kann. Auf diese Weise
wird erreicht, dass die Phasendifferenz φ zwischen den ungedrehten Bereichen 0 längs des
zusammengedrehten Selbstzwirngarns 1 konstant bleibt, was
zu einem qualitativ höherwertigen
Endprodukt führt.
Mit dem bereitgestellten Satz von Rollenanordnungen ist es darüber hinaus
möglich,
die gewünschte
Phasendifferenz φ der
jeweils verwendeten Sorte der Vorgarne anzupassen, indem vor Beginn
des Selbstzwirnvorgangs eine Rollenanordnung mit passendendem Abstand
D zwischen der zweiten Umlenkrolle 7 und der Ebene E ausgewählt und
in die Verzwirneinrichtung 11 eingesetzt wird.