DE10343619A1 - False twister - Google Patents
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Abstract
Es ist eine Falschdrallvorrichtung zum Falschdrallen eines synthetischen Fadens mit mehreren an einem Lagerblock drehbar gelagerten Wellen beschrieben. Die Wellen sind mit jeweils einem Achsabstand zueinander zu einem Dreieck angeordnet. An den Wellen sind mehrere Friktionsscheiben versetzt zueinander gehalten, welche einen derart großen Scheibendurchmesser aufweisen, so dass sich die Friktionsscheiben im Zentrum des Dreiecks überlappen und einen gewundenen Fadenlauf mit ihren Umfangsflächen bilden. Um bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten eine Fadenspannungssenkung mit hoher Drallwirkung zu erhalten, ist erfindungsgemäß die Überlappung der Friktionsscheiben durch ein zwischen dem Scheibendurchmesser und dem Achsabstand gebildetes Verhältnis von > 1,45 bestimmt, wobei die Friktionsscheiben eine Scheibenbreite im Bereich von 9,5 mm bis 11,5 mm aufweisen.There is described a false twist device for false twisting a synthetic thread with a plurality of rotatably mounted on a bearing block shafts. The shafts are each arranged at an axial distance from one another to form a triangle. On the waves a plurality of friction discs are held staggered to each other, which have such a large disc diameter, so that overlap the friction discs in the center of the triangle and form a serpentine threadline with their peripheral surfaces. In order to obtain a thread tension reduction with high swirl effect at high production speeds, according to the invention the overlap of the friction disks is determined by a ratio of> 1.45 formed between the disk diameter and the center distance, wherein the friction disks have a disk width in the range from 9.5 mm to 11, 5 mm.
Description
Die Erfindung betrifft eine Falschdrallvorrichtung zum Falschdrallen eines synthetischen Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a false twist device for false twisting a synthetic thread according to the preamble of claim 1.
Bei
der Herstellung von gekräuselten
textilen Fäden
ist es bekannt, an den Fäden
einen durch Friktion eingebrachten Falschdrall zu erzeugen, welcher in
einer Texturierzone durch thermische Behandlung in den Filamenten
des Fadens fixiert wird. Zur Erzeugung des Falschdralls haben sich
insbesondere Falschdrallvorrichtungen bewährt, bei welchen der Faden
an den Umfangsflächen
sich rotierender und überlappender
Friktionsscheiben geführt
wird. Eine derartige Faschdrallvorrichtung ist beispielsweise aus
der
Bei der bekannten Falschdrallvorrichtung sind die Friktionsscheiben an drei Wellen angeordnet, die drehbar gelagert an einem Lagerblock gehalten sind. Die Wellen sind mit einem Achsabstand zueinander zu einem Dreieck derart angeordnet, dass die Friktionsscheiben im Zentrum des Dreiecks sich überlappen. Die Wellen werden über einen Antrieb derart angetrieben, dass die Friktionsscheiben mit im wesentlich konstanter Umfangsgeschwindigkeit rotieren. Zur Erzeugung des Falschdralls wird der Faden im Zentrum an den Umfangsflächen der Friktionsscheiben geführt, so dass sich ein gewundener Fadenlauf ausbildet. Hierbei wird der Faden im schrägen Lauf über die Umfangsflächen der Friktionsscheiben geführt. Die zwischen dem Faden und der Umfangsfläche der Friktionsscheiben wirkenden Reibmechanismen führen dazu, dass an dem Faden eine Zugkraft zur Förderung des Fadens und eine Querkraft zum Verdrallen des Fadens erzeugt werden. Das Verhältnis zwischen der Zugkraft zur Förderung des Fadens und der Querkraft zum Verdrallen des Fadens ist im wesentlichen von der Scheibengeometrie und von dem Überlappungsgrad der Scheiben abhängig. Im allgemeinen gilt, dass mit zunehmender Förderwirkung fadenschonender texturiert werden kann. Eine größere Förderwirkung lässt sich jedoch oft nur zu Lasten einer Verminderten Drallgebung erreichen. Daher besteht der Wunsch, dass die durch das Falschdrallaggregat erzeugte Förderwirkung und Drallgebung in einem günstigem Verhältnis zueinander stehen.at The known false twist device are the friction discs arranged on three shafts, which are rotatably mounted on a bearing block are held. The waves are at an axial distance from each other arranged in a triangle such that the friction discs in the Center of the triangle overlap. The waves are over a drive driven so that the friction discs with rotate at a substantially constant peripheral speed. To produce the false twist, the thread is in the center at the peripheral surfaces of the Friction discs guided, so that a winding threadline is formed. Here is the Thread in the oblique Run over the peripheral surfaces the friction discs out. The friction mechanisms acting between the thread and the peripheral surface of the friction discs to lead in addition to that on the thread a pulling force for the promotion of the thread and a transverse force be generated to twist the thread. The relation between the traction to promote the thread and the lateral force for twisting the thread is substantially from the disk geometry and the degree of overlap of the disks dependent. In general, that with increasing conveying effect thread-saving can be textured. A greater promotional effect can be, however often only at the expense of a reduced twisting reach. Therefore there is a desire that the generated by the false twist unit conveying action and twisting in a favorable Relationship to each other stand.
Tendenziell lässt sich jedoch beobachten, dass eine zunehmende Förderwirkung nur auf Kosten einer abnehmenden Drallgebung zu erreichen ist. So wird bei einer aus der WO 99/51804 bekannten Falschdrallvorrichtung vorgeschlagen, den Faden mit vorbestimmten Steigungswinkel bzw. Überlaufwinkel über die Umfangflächen der Friktionsscheiben zu führen. Hierbei wurde insbesondere ein gegenüber dem Stand der Technik flacherer Überlaufwinkel als vorteilhaft zur Erreichung hoher Produktionsgeschwindigkeiten herausgestellt. Durch den vorgeschlagenen flacheren Überlaufwinkel wird erreicht, dass die Kontaktlänge zwischen dem Faden und der Umfangsfläche der Friktionsscheibe vergrößert wird, so dass die Reibverhältnisse zu einer Erhöhung der Zugkraft führen, jedoch mit dem großen Nachteil, dass die Kraftkomponente zu Erzeugung einer Drallgebung sich verringert. Dieser Nachteil wird noch dadurch verstärkt, dass einem Verhältnis zu der Scheibenbreite der Friktionsscheibe möglichst großer Profilradius im Bereich von 6,5 bis 8 mm gewählt ist, was zwangsläufig geringe Umschlingungswinkel zur Folge hat.The trend let yourself However, watching an increasing promotion effect only comes at a cost to achieve a decreasing twisting environment. So will at one proposed from WO 99/51804 known false twist device, the thread with predetermined pitch angle or overflow angle over the peripheral surfaces to guide the friction discs. This was in particular a flatter overflow angle compared to the prior art as advantageous for achieving high production speeds exposed. Due to the proposed shallower overflow angle is achieved that the contact length between the thread and the peripheral surface of the friction disk is increased, so that the friction conditions to an increase lead the traction, but with the big one Disadvantage that the force component to generate a twisting environment decreases. This disadvantage is compounded by the fact that a relationship to the wheel width of the friction disk as large as possible profile radius in the range chosen from 6.5 to 8 mm is what inevitably low wrap angle result.
Es ist somit Aufgabe der Erfindung eine Falschdrallvorrichtung zum Falschdrallen eines synthetischen Fadens der gattungsgemäßen Art derart auszuführen, dass selbst bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten eine schonende Fadenbehandlung bei maximaler Drallgebung möglich ist.It is therefore an object of the invention is a false twist device for False twisting of a synthetic thread of the generic type to do so that even at high production speeds a gentle Thread treatment at maximum twisting is possible.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Scheibengeometrie der Friktionsscheiben für eine gattungsgemäße Falschdrallvorrichtung bereitzustellen, mit welcher unabhängig vom Fadentyp ein Optimum zwischen der Förderung des Fadens und der Drallgebung des Fadens erreicht wird.One Another object of the invention is a disc geometry of the friction discs for a generic false twist device to provide with which regardless of the thread type an optimum between the promotion of the thread and the twisting of the thread is achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Falschdrallvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie durch eine Friktionsscheibe mit den Merkmalen nach Anspruch 8 gelöst.These The object is achieved by a False twist device with the features of claim 1 and by a friction disc with the features of claim 8 solved.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.advantageous Further developments of the invention are characterized by the features and feature combinations the respective subclaims Are defined.
Die Erfindung beschreitet einen neuen Lösungsweg, der darauf basiert, dass die Friktionsscheiben einen möglichst großen Scheibendurchmesser aufweisen. Für sich allein betrachtet würde mit Vergrößerung des Scheibendurchmessers der Friktionsscheiben zunächst eine Absenkung der Umfangsgeschwindigkeit der Friktionsscheiben und damit eine Verminderung der Drallgebung erreicht. Andererseits wird jedoch mit Vergrößerung des Scheibendurchmessers der Fadenüberlauf an der Umfangsfläche der Friktionsscheibe dahingehend verändert, dass der Anteil der Förderwirkung zunimmt. Überraschenderweise wurde festgestellt, dass trotz vergrößerter Scheibendurchmesser bei Einhaltung einer bestimmten Scheibenbreite und bei Einhaltung einer Mindestüberlappung der Funktionsscheiben der Verlust an Drallgebung kompensiert wird, so dass sich trotz hoher Produktionsgeschwindigkeiten eine fadenschonende maximale Drallgebung am Faden einstellt. Die Überlappung der Friktionsscheiben ist dabei durch eine zwischen dem Scheibendurchmesser und dem Achsabstand der Wellen gebildeten Verhältniszahl bestimmt, die oberhalb von dem Wert 1,45 liegt. Dabei weisen die Friktionsscheiben eine Scheibenbreite im Bereich von 9,5 mm bis 11,5 mm auf. Die aus dem Scheibendurchmesser und dem Achsabstand gebildete Verhältniszahl ist nach oben hin durch den fest vorgegebenen Achsabstand der Wellen begrenzt. Des weiteren hat sich gezeigt, dass Friktionsscheiben mit einer Scheibenbreite im Bereich von unterhalb von 9,5 mm zu einer ungewünschten Drallabnahme führten. Dagegen konnte mit Friktionsscheiben, die eine Scheibenbreite von über 11,5 mm aufweisen, mehr als ausreichend Drall erzeugt werden, jedoch mit dem Nachteil einer zu geringen Förderwirkung.The invention proceeds to a new approach, which is based on the fact that the friction discs have the largest possible disc diameter. Considered by itself, with enlargement of the disk diameter of the friction disks, a reduction in the peripheral speed of the friction disks and thus a reduction in the twisting action would be achieved. On the other hand, however, the thread overflow on the circumferential surface of the friction disk is changed to such an extent as the disk diameter increases to increase the proportion of the conveying action. Surprisingly, it was found that despite increased disc diameter while maintaining a certain disc width and maintaining a minimum overlap of the functional discs, the loss of twisting is compensated, so that despite high production speeds a thread-saving maximum twisting on the thread established. The overlap of the friction discs is determined by a ratio formed between the disc diameter and the axial distance of the shafts, which is above the value of 1.45. The friction discs have a disc width in the range of 9.5 mm to 11.5 mm. The ratio formed from the wheel diameter and the center distance is limited at the top by the fixed axis distance of the shafts. Furthermore, it has been found that friction discs with a disc width in the range of below 9.5 mm led to an undesired twist decrease. By contrast, with friction discs having a disc width of more than 11.5 mm, more than sufficient swirl can be generated, but with the disadvantage of a too low conveying effect.
Bei den allgemein üblichen Achsabständen der Wellen lassen sich die genannten Vorteile durch die erfindungsgemäßen Friktionsscheiben erreichen, wobei die Friktionsscheiben eine Geometrie aufweisen mit einem Scheibendurchmesser im Bereich von 54 mm bis 62 mm, einer Scheibenbreite im Bereich von 9,5 mm bis 11,5 mm und einem Profilradius an der Umfangsfläche der Friktionsscheibe, der mit der Scheibenbreite ein Verhältnis im Bereich von 1,6 bis 2,0 bildet.at the common one Center distances of the Waves can be said advantages by the friction discs of the invention reach, wherein the friction discs have a geometry with a pulley diameter in the range of 54 mm to 62 mm, one Disc width in the range of 9.5 mm to 11.5 mm and a profile radius on the peripheral surface the friction disk, the ratio with the wheel width in the Range from 1.6 to 2.0 forms.
In Abhängigkeit von der Größe des Achsabstandes zwischen den Wellen haben sich für einen Achsabstand von max. 37,5 mm die Friktionsscheiben mit gleichgroßen Scheibendurchmessern besonders bewährt, bei welcher der Scheibendurchmesser im Bereich von 54 mm bis 56,5 mm lag. Für größere Achsabstände von max. 39,5 mm lag der bevorzugte Bereich der Friktionsscheiben in dem Durchmesser von 56 mm bis 62 mm.In dependence of the size of the center distance between the waves have become for an axial distance of max. 37.5 mm the friction discs with the same size disc diameters especially proven, in which the disc diameter in the range of 54 mm to 56.5 mm. For larger center distances of Max. 39.5 mm was the preferred range of friction discs in the diameter of 56 mm to 62 mm.
Zur Einstellung möglichst großer Umschlingungswinkel an den Umfangflächen der Friktionsscheiben wird des weiteren vorgeschlagen, die Friktionsscheiben mit einem Profilradius an den Umfangsflächen auszubilden, der mit der Scheibenbreite ein Verhältnis im Bereich von 1,6 bis 2,0 bildet.to Setting as possible greater Wrap angle on the peripheral surfaces of the friction discs is further proposed, the friction discs with a Profile radius on the peripheral surfaces form, with the disk width a ratio in the range of 1.6 to 2,0 forms.
Hierbei ist der Profilradius vorzugsweise symmetrisch an der Umfangsfläche der Friktionsscheiben ausgebildet, so dass der Einlauf und der Auslauf des Fadens an der Umfangsfläche der Friktionsscheiben gleichgehalten wird.in this connection the profile radius is preferably symmetrical on the peripheral surface of the Friction discs are formed so that the inlet and the spout of the thread on the peripheral surface the friction discs is kept equal.
Des weiteren hat sich herausgestellt, dass eine maximale Leistung dadurch erreichbar ist, dass an den Wellen insgesamt sieben Friktionsscheiben überlappend zueinander gehalten sind. Eine Erhöhung der Anzahl der Friktionsscheiben zeigte keine Verbesserung der Leistungsfähigkeit.Of Further, it has been proven that maximum performance by doing so achievable is that on the waves a total of seven friction discs overlapping held each other. An increase in the number of friction discs showed no improvement in performance.
Die Friktionsscheiben können hierbei sowohl aus einer Keramik, einem Elastomer oder einem Kunststoff gebildet sein. Unabhängig von der Wahl des Werkstoffes ergeben sich insbesondere für alle Weichmaterialien eine vorteilhafte Verlängerung der Betrieblaufzeit.The Friction discs can here both from a ceramic, an elastomer or a plastic be formed. Independently The choice of material results in particular for all soft materials a favorable extension the operating period.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Falschdrallvorrichtung ist nachfolgend unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.One embodiment the false twist device according to the invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings.
Es stellen dar:It represent:
In
Die
Falschdrallvorrichtung weist einen Lagerblock
Die
Wellen
Wie
in
Die
Scheiben
Wie
in
Die
Einlaufscheibe
Der
Scheibenstapel der sich überlappenden Scheiben
wird auf der Auslassseite durch die Auslaufscheibe
Eine
weitere Beschreibung der durch die Friktionsscheiben
In
Die
Scheibengeometrie lässt
sich hierbei aus der in
B/R
= 1,6 bis 2,0 bzw. 1,6 ≤ B/R ≤ 2,0The disk geometry can be derived from the in
B / R = 1.6 to 2.0 or 1.6 ≤ B / R ≤ 2.0
Damit
wird eine Umschlingung des Fadens bei Überlauf über die Friktionsscheibe erreicht,
die die zur Verfügung
stehende Umfangsfläche
Der
Scheibenkörper
In
Durch die erfindungsgemäße Scheibengeometrie konnte eine verbesserte Förderwirkung und damit eine weitere Absenkung der Fadenspannung erreicht werden bei gleicher bzw. verbesserter Drallgebung. Diese Vorteile haben sich nicht nur für größere Produktionsgeschwindigkeiten von oberhalb 1.000 m/min. herausgestellt, sondern konnten auch bei niedrigeren Produktionsgeschwindigkeiten festgestellt werden. Hierbei liegt das Drehzahlniveau der Friktionsscheiben der erfindungsgemäßen Falschdrallvorrichtung unterhalb der Drehzahlen für marktübliche Friktionsscheiben. Insbesondere bei Weichscheiben aus Polyurethan oder Elastomer ist bei Einsatz der erfindungsgemäßen Friktionsscheiben mit einer Erhöhung der Lebensdauer zu rechnen.By the disc geometry according to the invention could have an improved promotional effect and thus a further lowering of the thread tension can be achieved with the same or improved twisting. These advantages have not only for greater production speeds from above 1,000 m / min. but could also be found at lower production speeds. in this connection is the speed level of the friction discs of the false twist device according to the invention below the speeds for commercially available friction discs. Especially with soft wheels of polyurethane or elastomer is at Use of the friction discs according to the invention with an increase to calculate the lifetime.
Bei
dem in
- 11
- Lagerblockbearing block
- 2.1, 2.2, 2.32.1 2.2, 2.3
- Wellenwaves
- 33
- Einlaufscheibeinlet disc
- 4.1 ... 4.74.1 ... 4.7
- Friktionsscheibefriction disc
- 55
- Auslaufscheibeoutlet disc
- 66
- Fadenthread
- 77
- EinlauffadenführerInlet yarn guide
- 88th
- AuslauffadenführerOutlet yarn guide
- 99
- Umfangsflächeperipheral surface
- 1010
- Scheibenkörperwasher body
- AA
- AchsabstandWheelbase
- BB
- Scheibenbreitewheel width
- DD
- ScheibendurchmesserDisc diameter
- FD F D
- Querkraftlateral force
- FF F F
- Zugkrafttraction
- RR
- Profilradiusprofile radius
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