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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Schlingengarnes aus
endlosen gezwirnten Kunstfadenbündeln Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Schlingengames aus endlosen gezwirnten
Kunstfadenbündeln, bei dem das Fadenbündel mittels eines Gasstromes mit großer Geschwindigkeit
durch ein Rohr od. dgl. getrieben wird sowie nach Verlassen des Rohres seine Bewegungsrichtung
ändert und die Fadengeschwindigkeit vermindert wird.
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Gemäß einem Vorschlag ist es möglich, bei Anwendung solcher Maßnahmen
einem aus endlosen Einzelfäden bestehenden Fadenbündel das Aussehen und den Griff
zu geben, welche für aus Stapelfasern bestehende Garne charakteristisch sind. Es
wird dabei so verfahren, daß die Fadenbündel geradlinig durch die rohrförmige Behandlungskammer
geleitet werden, während das gasförmige Medium unter einem Winkel in dieses Rohr
eingeführt wird.
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Nach diesem Verfahren können sowohl gezwirnte wie ungezwirnte Fadenbündel
der Einwirkung des Gasstromes zwecks Erhaltung von Schlingengarnen unterworfen werden;
doch müssen selbst bei kleinen Fadenzuführgeschwindigkeiten aus nicht oder nur schwach
gedrehten Fadenbündeln im allgemeinen hohe Gasdrücke angewendet werden, um überhaupt
eine ausreichende Schlingenbildung sicherzustellen. Außerdem ist in vielen Fällen
eine Nachverzwimung des behandelten Fadenbündels zwecks Stabilisierung des Schlingengarnes
erforderlich.
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Es wurde nun gefunden, daß ein entsprechender Schlingeneffekt, aber
mit einem viel geringeren Luftverbauch, erzielt werden kann, wenn das Fadenbündel
in den das Rohr od. dgl. in gerader Richtung durchströmenden Gasstrom unter einem
Winkel eingeführt wird.
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Bei einem gleichen Luftverbrauch wie beim älteren Verfahren wird dagegen
eine kräftigere Schlingenbildung erhalten.
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Die Arbeitsweise nach der vorliegenden Erfindung ist besonders zur
Behandlung von Fadenbündeln geeignet, die bereits den endgültigen Drall aufweisen.
Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß ein Garn entsteht, in welchem bei der
weiteren Verarbeitung die Schlingen ihre ursprüngliche Größe beibehalten und also
nicht kleiner werden infolge von Spannungen, die bei den weiteren Behandlungen nicht
völlig vermieden werden können.
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Es ist sehr günstig, wenn die Bewegungsrichtung des Fadenbündels geändert
wird, während dieses sich noch unter dem Einfluß des schnell strömenden Gasstromes
befindet, indem man das Fadenbündel. gegen ein Hindernis stoßen läßt. Vorzugsweise
beträgt die Geschwindigkeitsverminderung wenigstens 5 %.
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Es ist bereits bekannt, ein noch im. plastischen Zustand befindliches
Kunstfadenbündel einer wirbelnden Gasströmung in einer rohrförmigen Behandlungskammer
auszusetzen, wobei sich die Drallbewegung des Gasmediums auf das noch plastische
Fadenbündel überträgt und so den Faden in sich gleichmäßig kräuselt. Eine Schlingenbildung
im Sinne der Erfindung findet dabei aber nicht statt.
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Eine andere Methode zum Kräuseln eines Kunstfadenbandes besteht darin,
das Band hinter einem Paar von Lieferwalzen einem rein mechanischen Staudruck auszusetzen,
beispielsweise unter Verwendung einer federnden Klinge oder einer gewichtsbelasteten
Klappe.
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Auch ist schon eine besondere Ausführungsform des Streckspinnverfahrens
beschrieben worden, bei dem die aus dem Spinntrichter austretenden Fadenbündel der
Einwirkung einer wirbelnden Flüssigkeit ausgesetzt werden, wobei die Fäden an der
Wirbelstelle aber noch ün plastischen Zustand vorliegen, so daß durch die Einwirkung
der Wirbel in der Flüssigkeit einzelne Fäden gedehnt werden, wodurch eine
Schlingen-
oder Schlaufenbildung auftreten kann. Es ist auf diese Weise aber nicht möglich,
bereits gezwirnte Kunstfadenbündel zu behandeln und daraus Schlingengarne herzustellen.
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Weiterhin ist es bekannt, einen verhältnismäßig festen Strang aus
laufenden und vorzugsweise noch feuchten künstlichen Fäden zu öffnen, indem man
ihn in einer injektorartigen Vorrichtung mit einem komprimierten Gasstrom in Berührung
bringt und diesen anschließend rasch entspannt. Jeder Einzelfaden des Stranges erhält
dadurch eine leichte Kräuselung oder Wellung, und außerdem findet eine gewisse Schrumpfung
statt. Eine Schlingenbildung wird jedoch nicht beobachtet.
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Schließlich kann man ein Fadenbündel oder Garn auch dadurch kräuseln,
indem man das Garn oder die Fäden zunächst in einem Rohr mit einem Erweichungsmittel
behandelt und dann der Einwirkung von zwei ineinandergreifenden, mit Einkerbungen
versehenen Rollen oder Walzen aussetzt, worauf die Wellung durch ein Härtungsmittel
fixiert wird.
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Die erfindungsgemäß hergestellten Schlingengarne unterscheiden sich
dadurch vorteilhaft von gleichmäßig gekreppten Fadenbündeln, daß ein Teil der das
Garn bildenden Einzelfäden, insbesondere die innenliegenden Schichten, von dem Blasevorgang
nicht beeinflußt werden und damit dem Garn die notwendige Festigkeit verleihen.
Dagegen werden die außenliegenden Einzelfäden örtlich unregelmäßig gedehnt, wodurch
viele kleine Schlingen entstehen, die dem Endprodukt ein wollähnliches Aussehen
und einen wollähnlichen Griff verleihen, ohne daß es erforderlich ist, aus den Einzelfäden
zunächst Stapelfasern herzustellen und letztere zu einem Garn zu verspinnen.
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Obwohl sich das Verfahren nach der Erfindung formal als kinematische
Umkehrung des eingangs erläuterten Verfahrens darstellt, wird doch eine andere und
nicht voraussehbare Wirkung erzielt, wie insbesondere aus nachstehendem Vergleich
hervorgeht: Bei der Behandlung eines gezwirnten Fadenbündels aus 40 Einzelfäden
mit einem Titer von 150 den muß erfindungsgemäß bei einer Fadenzuführgeschwindigkeit
von 100 m/Min. für eine befriedigende Schlingenbildung ein Gasdruck von 1,4
atü bzw. bei einer Zuführgeschwindigkeit von 200 m/Min. ein Gasdruck von 2,4 atü
angewendet werden. Behandelt man ein entsprechend aufgebautes Fadenbündel, das jedoch
umgedreht ist, in einer solchen Weise, daß das Fadenbündel geradlinig durch die
rohrförmige Behandlungskammer geführt und der Luftstrom unter einem Winkel dazu
eingeleitet wird, so benötigt man bei einer um die Hälfte kleineren Fadenzuführgeschwindigkeit
von nur 49 m/Min. einen Mindestgasdruck von 10,5 atü, der für die Erzielung
besonders kleiner Schlingen sogar bis auf 27,4 atü gesteigert werden muß.
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Die Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach der Erfindung ist
gekennzeichnet durch ein von einem Gasstrom durchflossenes Rohr od. dgl., zwischen
dessen beiden Enden eine Öffnung zur schrägen Einführung des Fadenbündels vorgesehen
ist.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung noch näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt in Seitenansicht eine Ausführungsform der Vorrichtung
gemäß der Erfindung; F i g. 2 stellt in der Perspektive eine zweite Ausführungsform
dar; F i g. 3 zeigt im Längsschnitt eine dritte Ausführungsform; Fig.4, stellt
in Seitenansicht eine vierte Ausführungsform dar; F i g. 5 zeigt in Vorderansicht
den Zuführungsmechanismus für die Fadenbündel bei der Vorrichtung nach F i
g. 4.
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In F i g. 1 bedeutet 10 einen Vorratswickel, von dem
ein aus endlosen Einzelfäden bestehendes Fadenbündel 11 abgezogen wird und
über einen Fadenführer 12 zu einer rohrförmigen Behandlungskammer 13 läuft.
Diese wird im Zusammenhang mit F i g. 3
näher beschrieben werden.
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In der Behandlungskammer 13 wird das Fadenbündel
11 von Luft oder einem Gas, welches durch ein Rohr 14 zugeführt wird, angesaugt
und durch ein Rohr 15 getrieben. In einiger Entfernung von dem Rohr
15 befindet sich eine Platte 16, die mit dem Rohr 15 einen
Winkel bildet. Das aus dem Rohr 15
austretende Fadenbündel 11 stößt
gegen die Platte 16, wobei sich seine Bewegungsrichtung noch unter dem Einfluß
des turbulenten Gasstromes ändert. Das Fadenbündel 11 läuft sodann durch
die Fadenführer 17 und 18 zu einem Aufwickelorgan 19. Das Aufwickeln
erfolgt mit einer geringeren Geschwindigkeit, als das Fadenbündel bei
10 abgezogen wird.
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Das Fadenbündel 11 weist nach der beschriebenen Behandlung
völlig verschiedene Eigenschaften auf. Ein Fadenbündel aus Viskose-Kunstseide mit
Titer von 450 den, bestehend aus achtzig glatten Einzelfäden und gezwirnt mit 120
Drehungen pro Meter, hatte nach einer Behandlung in der Vorrichtung nach F i
g. 1 das Äußere und den Griff eines textilgesponnenen Garnes, wobei der Gamkörper
über die gesamte Länge eine große Anzahl von kleinen Schlingen aufwies. Aus einem
solchen Schlingengarn hergestellte Gewebe wiesen das Äußere eines Gewebes auf, welches
mit aus Stapelfasern hergestelltem Garn erhalten wird.
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Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist die rohrförmige Behandlungskammer
13 an der Unterseite mit einem Fadenführer 25 versehen. Das aus dem
Rohr 15 kommende Fadenbündel wird durch diesen Fadenführer 25 geleitet
und läuft von dort nach einer nicht dargestellten Aufwickeivorrichtung. Auch hier
ist die Aufwickelgeschwindigkeit niedriger als diejenige Geschwindigkeit, mit welcher
das Fadenbündel 11 in die Behandlungskammer eingesaugt wird und das Rohr
15 verläßt.
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F i g. 3 zeigt die rohrförmige Behandlungskammer in Einzelheiten.
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Ein Gehäuse 20 weist ein Strahlrohr 21 und in einiger Entfernung davon
ein Abführrohr 22 auf. Im Gehäuse 20 befindet sich eine Einkerbung, die durch eine
geneigte Wand 23 und eine senkrechte Wand 24 gebildet wird.
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Das Strahlrohr 21 ragt über die geneigte Wand 23
hinaus und
mündet gegenüber der Öffnung des Rohres 22, die in der senkrechten Wand 24 angeordnet
ist.
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Das Strahlrohr 21 weist am Einlaß 25 einen größeren Durchmesser
als an der Mündung 29 auf und ist in das Gehäuse bei 30 eingeschraubt.
Bei 34 ist das Strahlrohr an die Gaszuf uhrleitung angeschlossen. Als strömendes
Gas verwendet man im allgemeinen Luft. Die mit großer Geschwindigkeit aus dem Strahlrohr
21 austretende Luft saugt das Fadenbündel 11
an und treibt dieses durch das
Rohr 22 hindurch.
Gegenüber der Mündung des Rohres 22 ist eine Kugel
33 angeordnet, gegen welche das Fadenbündel 11 trifft. Das Fadenbündel
wird anschließend mit einer Geschwindigkeit aufgewickelt, die geringer ist als diejenige,
mit welcher das Fadenbündel aus der Behandlungskammer 20 austritt.
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In den F i g. 4 und 5 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung dargestellt, bei welcher eine besondere Vorrichtung zum Regeln des Verhältnisses
zwischen der Geschwindigkeit, mit welcher das Fadenbündel in die Behandlungskammer
eingesaugt wird. und der Geschwindigkeit, mit welcher das Fadenbündel diese verläßt,
vorgesehen ist, Das Fadenbündel 40 wird von einer Spule 41 mit Hilfe einer Scheibe
42 abgezogen, so daß die Zuführgeschwindigkeit zur Behandlungskammer 43 durch die
Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe 42 bestimmt ist. Das aus dem Rohr 44 austretende
Fadenbündel 40 trifft gegen die Platte 45, ändert dabei seine Richtung und wird
über die Fadenführer 46, 47 und 48 nach einer Spule 49 geleitet, die sich auf einer
Spindel 52 befindet, welche in einem Lager 53 ruht und durch einen
nicht dargestellten Antrieb angetrieben wird.
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F i g. 5 zeigt, daß die Scheibe 42 am Ende einer auf einem
beweglich gelagerten Arm 51 sitzenden Walze 50 angeordnet ist. Die
Walze 50 wird durch die Spule 49 bzw. den darauf befindlichen Wickel angetrieben.
Die Scheibe 42 weist eine derartige Ab-
messung auf, daß das Fadenbündel 40
immer mit einer Geschwindigkeit zugeführt wird, welche ungefähr 25 % größer
ist als die Geschwindigkeit, mit welcher es die Behandlungskammer 43 verläßt. Das
Verhältnis der Geschwindigkeit wird nicht nur geregelt, sondern die Änderung der
Aufwickelgeschwindigkeit des behandelten Fadenbündels wird auch automatisch kompensiert.
Mit Hilfe dieser Vorrichtung wird eine Schlingenbildung erhalten, die über den ganzen
Fadenkörper gleichmäßig ist.
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Die Temperatur, bei welcher die Behandlung zwecks Schlingenbildung
durchgeführt wird, ist nicht kritisch, gute Resultate wurden beim Arbeiten zwischen
25 und 351 C erzielt.
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Der Feuchtigkeitsgehalt des Fadenbündels übt keinen großen Einfluß
auf. Mit ganz trockenen Einzelfäden und mit nassen Fäden wurden gleich gute Resultate
erhalten. Nur waren bei den nassen Fäden die Schlingen etwas länger, vermutlich
dadurch, daß die nassen Fäden etwas leichter dehnbar sind.
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In der folgenden Tabelle ist die Wirkung des Verhältnisses zwischen
der Zuführgeschwindigkeit und der Abzugsgeschwindigkeit bei zwei Garnsorten
A und B, ausgedrückt in der prozentualen Vermindferung der Zuführgeschwindigkeit,
angegeben.
| Vermin- A B |
| derung 150 den/40 Einzelfäden 600 den/120 Einzelfäden |
| 0/0 Effekt Effekt |
| 0,0 kein kein |
| 1,3 sehr leichte sehr leichte |
| Schlingenbildung Schlingenbildung |
| 2,5 leichte periodische leichte periodische |
| Schlingenbildung Schlingenbildung |
| 4,3 periodische gute |
| Schlingenbildung Schlingenbildung |
| 6,0 gute. gute |
| Schlingenbildung Schlingenbildung |
| 63,0 gute gute, |
| Schlingenbildung Schlingenbildung |
| 93,0 gute Schlingenbildung |
| Schlingenbildung mit dicken Stellen |
Man kann gegebenenfalls einen schnell trocknenden Lack in jedem beliebigen Punkt
der Behandlung auf das Fadenbündel spritzen; dies fördert die Aufrechterhaltung
der Schlingen während der weiteren Verarbeitung der Garne. Nach dem Verweben der
Fäden kann der Lack durch Waschen entfernt werden.