DE1471892A1

DE1471892A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung und Behandlung von Glasgarn

Info

Publication number: DE1471892A1
Application number: DE19651471892
Authority: DE
Inventors: Perkins Guy Emmanuel; Dudzik Chester John
Original assignee: Leesona Corp
Current assignee: Leesona Corp
Priority date: 1964-07-23
Filing date: 1965-07-22
Publication date: 1970-01-08
Also published as: ES315286A1; US3348368A; DE1471892B2; BE667297A; GB1100670A; JPS522008B1; CH496826A; ES321870A1; NL6508971A; CH1054965A4; DE1471892C3

Description

WIRIIHITIMTI. I ·*M»O> ··*···,»·»·■

A 31865

22. Juli 1965 EM/Ki/Oe

Firma LEESONA CORPORATION, 333, Strawberry Field Road, Warwick, Rhode Island, U. S. A.

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung und Behandlung

von Glasgarn

Die Erfindung betrifft die Erzeugung von Olasgarn, insbesondere die kontinuierliche Verarbeitung von Olasgarn mit hoher Geschwindigkeit zur Erzeugung einer Kräuselung und/ oder einer Drehung in dem Oarn, so daß dieses zu einem Gegenstand verarbeitet werden kann, der dauerhaft gekräuselt, wellig oder flaumig ist.

In der am 20. August 1957 ausgegebenen USA-Patentschrift 2 803 108 (N. J. Stoddard u. a. ) sind Verfahren zur Behandlung von textlien Garnen aus Polyamiden und ande-

809882/0631

ren Thermoplasten beschrieben. In diesen Verfahren wird Garn durch eine geheizte Zone geführt, in der es auf eine vorgeschriebene Temperatur erhitzt wird, woarauf das Garn nach seinem Durchgang durch die beheizte Zone abgekühlt und dadurch stabilisiert und schließlich das behandelte Garn aufgewickelt wird. Im Rahmen der angegebenen Patentschrift kann das Qarn während der Behandlung gezwirnt werden, damit es bestimmte physikalische Eigenschaften erhält, beispielsweise eine elastische Dehnbarkelt (stretch). Man kann sich ein Qarn mit diesen Eigenschaften so vorstellen, daß es Im entspannten Zustand, d. h., wenn in dem Garn keine oder nur eine geringe Zugspannung vorhanden ist, eine Anzahl von Kräuselbögen und/oder Fadenschlingen besitzt. Die Krauselbögen bestehen einfach aus Wellen in dem Garn. Die Fadenschlingen werden von Teilen der Einzelfäden des Garns gebildet, die um sich umgeschlungen und gedreht sind. In den Schlingen sind natürlich eine oder mehrere Schlaufen oder Kreuzungsstellen vorhanden, an denen ein Faden um sich selbst geschlungen oder gedreht 1st. Wenn das verarbeitete Oarn einer höheren Zugspannung ausgesetzt wird, drehen sich die Schleifen in den Fäden auf, so daß der Garnstrang sich deheV kann. Bei Wegnahme der höheren Zugspannung bilden sich die Kräuselbögen und Fadenschlingen wieder zurück, so daß das Garn verkürzt wird. Dieser Vorgang 1st endlos umkehrbar, wenn das Garn nach

" ⁵ " 009882/0631

U71892

den Verfahren der genannten Patentschrift dauerhaft fixiert worden ist.

Vor der vorliegenden Erfindung war es nicht auf wirtschaftliche Welse möglich, Glasseidengarn in der soeben für Polyamidgarn beschriebenen Welse zu verarbeiten. Es ist zwar möglich, Glasgarn unter geeigneten, voneinander abhängigen Temperatur- " und Zugspannungsbedingungen falschzuzwirnen, so daß es elastisch dehnbar wird, Jedoch hat es sich gezeigt, daß bei Anwendung der bekannten Verfahren diese elastische Dehnbarkelt nur schwer erzielt und aufrechterhalten werden kann.Ee wurde festgestellt« daß nach den bekannten Verfahren behandeltes Glasgarn seine Festigkeit und seine Elastizität praktisch vollkommen verliert, wenn es beim Durchgang durch eine Falschzwirnspindel oder beim Strecken und Entspannen gebogen und abgescheuert wird. Dies ist vor allem auf die mangelhafte Abriebfestigkeit der einzel- ₍ nen Fäden des Glaagarns nach dem Erhitzen des Garns zurückzuführen. Glasseide wird bei ihir Herstellung normalerweise mit einer Appretur« beispielsweise einem Schmiermittel, versehen, die einen Schutzüberzug bildet, welcher die Abriebfestigkeit dtr Flden erittht* Wenn dieses Garn zur Umformung durch eine Heis»on· geführt wird« wit dies im Rahmen der Erfindung vorgesehen 1st, wird die Appretur abgebrannt oder ihre Abrieb-

_k 908812/0111

festigkeit herabgesetzt. Infolgedessen unterliegt das Garn danach einem Abrieb, wenn es mit kleinem Radius gebogen wird und die Fäden aneinander reiben. Dadurch bilden sich Risse in dem Garn oder das Garn reißt, so daß die Krauselbögen und Padenschlingen unterbrochen werden. Diese sind aber für die elastische Dehnbarkeit des Garnes entscheidend, wie vorstehend erläutert wurde. Wenn das Garn durch die Palschzwirnspindel tritt., reiben sich die Einzelfäden des Glasgarns beträchtlich aneinander, d. h., daß eine Faserreibung auftritt, wenn das Garn um das Zwirnhalte-glied (twist trapping member) der Spindel herumgelegt wird. Ohne Schmierung werden diese Fäden abgescheuert und brechen schließlich. Auch wenn das falschgezwirnte Glasgarn abwechselnd gestreckt und entspannt wird, drehen sich die Fadenschlingen auf und wieder zusammen, wobei ebenfalls an den Kreuzungsstellen der Fadenschlingen eine Faserreibung und beträchtliche Abscheuerung auftritt. Alle diese Vorgänge führen zum Bruch der Fäden, wenn das Garn nicht geschmiert ist.

Angesichts der vorstehend angegebenen Tatsachen wurde im Rahmen der Erfindung gfestgestellt, daß Glasseidengarn in einem kontinuierlichen Verfahren so behandelt werden kann,

. £098*2/0631

H71892

daß das Glasgarn, das anschließend zu Stoffen und anderen Gegenständen verarbeitet wird, eine dauerhafte elastische Dehnbarkeit besitzt. Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und Vorrichtungen zur Verarbeitung von Olasgarn, wobei das Olas kontinuierlich von einem Vorrat abgezogen und gezwirnt wird, dann mit einer gewählten linearen Oe- j schwindigkeit unter gleichmäßiger Zugspannung durch eine Heizzone geführt wird, um das Garn zu erhitzen und in seinem gezwirnten Zustand zu fixieren, worauf das Garn abgekühlt und vor dem Eintritt 1 die Falsehzwlrnsplndel geschmiert wird. Nach dem Aufdrehen des Garns wird dieses aufgenommen, wobei die in dem Garn vorhandenen Torsionskräfte gesteuert werden. Diese Steuerung der Torsionskräfte kann erfolgen« indem vor dem Aufnehmen des Garns auf dieses ein lüslichee Versteifungsmittel aufgetragen wird, oder indem das Garn ein zweites Mal unter gleichmäßiger Zugspan- ' nung erhitzt wird. Das verarbeitete Garn kann dann zu einem Flächengebilde verarbeitet werden, während es gesteuerte Torsionskräfte enthält. Wenn das Versteifungsmaterial verwendet wurde, kann dieses anschließend ausgewaschen werden. Die Bindung des Gewebes oder die Struktur des Flächengebildes oder des daraus hergestellten Gegenstandes hat dann die Wirkung, das Zusammendrehen der Fäden des Garns oder die

_ ₆ .909882/0631

Bildung von Fadenschlingen zu behindern, so daß ein Flächengebilde erhalten wird, das eine dauerhafte elastische Dehnbarkeit besitzt.

Die Erfindung bezweckt daher die Schaffung eines Glaagarne mit einer dauerhaften, elastischen Verdreh-Dehnbarkeit.

Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung von Verfahren zur Behandlung von Glasgarn mit einer dauerhaften elastischen Dehnbarkeit in einem einzigen, kontinuierlichen Arbeitsgang.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zum Behandeln von Glasseide mit elastischer Verdreh-Dehnbarkeit, wobei das Garn so geölt und gestärkt wird, daß ein Garn erhalten wird, das mit einer latenten elastischen Dehnbarkeit zu einem Gewebe verarbeitet werden kann, worauf das Gewebe dann so behandelt werden kann, daß die elastische Dehnbarkeit des Glasgarns entwickelt wird. Die Erfindung bezweckt ferner, zur Herstellung von Glasgarn ein Verfahren zu schaffen, in dem das Glas erhitzt, gezwirnt, abgekühlt, aufgedreht und dann erneut erhitzt wird, und zwar unter solchen,

909882/0531

voneinander abhängigen Bedingungen hinsichtlich der Temperatur» der Zugspannung und der Garngeschwindigkeit, daß durch Steuerung des Grades der Schleifenbildung in den Fäden ein Garn mit den erwünschten Eigenschaften erhalten wird.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, zur kontinuierlichen Behandlung von Glasgarn eine Vorrichtung zu schaffen, in der das Garn so erhitzt, gezwirnt, geschmiert und unter gleichmäßiger Zugspannung aufgenommen wird, daß ein gekräuseltes, flaumiges oder welliges Garn erhalten wird.

Weitere Teile der Erfindung verstehen sich zum Teil von selbst oder sind nachstehend angeführt.

Die Erfindung besteht daher in den Verfahren mit den ' verschiedenen Schritten, und der Beziehung und Reihenfolge eines oder mehrerer solcher Schritte gegenüber den anderen, die nachstehend ausführlich beispielsweise beschrieben sind, wobei der Schutzumfang aus den Patentansprüchen hervorgeht.

Zum besseren Verständnis des Wesens und der Zwecke der Erfindung sei auf die nachstehend ausführliche Beschreibung verwiesen, in der auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. In diesen zeigen:

8 -

909882/0531

U71892

Pig. 1 schetnatisch in einem Vertikallängsschnitt

eine aus mehreren Stationen bestehende Vorrichtung zur Durchführung der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Vorderansicht auf die Vorrichtung nach Pig. I und

Fig. 3 und 4 in ähnlichen Darstellungen wie Fig. 1 abgeänderte Teile der Vorrichtung.

Die Zeichnung zeigt ein bevorzugtes AusfUhrungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung. Diese Vorrichtung besteht aus einer Maschine mit mehreren Stationen. Jede Station umfaßt eine Falschzwirnspindel, einen eigenen Garnvorrat, eine Aufwickeleinrichtung, eine erste Heizzone zum Erhitzen des Glasgarns^in einen plastischen Zustand, während sich das Garn im gezwirnten Zustand befindet, eine Schmiereinrichtung zum Auftragen eines Schmiermittels auf das Garn, während sich dieses im gezwirnten Zustand befindet, einer Schlichteinrichtung zum Auftragen einer Schlichte auf das Garn, nachdem dieses aufgedreht worden ist, eine zweite Heizzone zum Fixieren der Schlichte vor dem Aufwickeln des behandelten Garns und eine Spanneinrichtung, die das Garn während seines Durchganges durch die erste Heizzone, die Schmiereinrichtung, Falschzwirnspindel, Schlichteinrichtung und die zweite Heizzone unter einer Zugspannung hält. Das Aufwickeln erfolgt mit Hilfe eines üblichen, nicht

- 9 909882/0631

H71892

gezeigten Antriebs derart, daß die lineare Geschwindigkeit des Olasgarnes mit der Drehgeschwindigkeit der Falschzwirnspindel in einer solchen Beziehung steht, daß das Garn den gewünschten Falschdrill erhält. Ferner stehen die Temperaturen in den Heizzonen mit der linearen Bewegungsgeschwindigkeit des Garns und der Garnnummer in einer solchen Beziehung, ^ daß dem Garn in der ersten Heizzone eine genügende Wärmemenge zugeführt wird, um das Glasgarn in einen plastischen Zustand zu überführen, so daß das Garn im gezwirnten Zustand einwandfrei fixiert wird. Die Temperatur in der zweiten Heizzone ist so gewählt, daß das mit der Schlichte versehene Garn so erhitzt wird, daß die Schlichte vor dem Aufwickeln des Garns fixiert oder getrocknet wird.

Die Zeichnung stellt eine Behandlungsstation dar. In der bevorzugten AusfUhrungsform der Vorrichtung werden mehrere ähnliche Stationen nebeneinander längs eines gemeinsamen Gestells angeordnet und von einer einzigen Antriebsquelle angetrieben. Da alle diese Stationen ähnlich ausgebildet sind, genügt es, nachfolgend nur eine dieser Stationen zu beschreiben. Das Glasgarn wird in dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel von einem Vorratswickel 10 zugeführt, der auf der

- 10 -

909882/0(31

ΊΑ7Ί892

Grundplatte der Maschine montiert ist. Von diesem Wickel wird das Glasgarn im wesentlichen axial durch eine AusgleichsfUhrung 12 und über einen Führungsstab 14 zu der Spanneinrichtung 16 abgezogen. Diese Spanneinrichtung 16 kann ineinandergreifende Pinger aufweisen, die dem Garn Y eine gewundene Bahn aufzwingen. Auf entgegengesetzten Seiten der Spanneinrichtung Io sind zwei Ausgleichsführungen IJ und 18 angeordnet . die das Garn längs einer geraden Bahn dieser Spanneinrichtung 16 zu- und von ihr wegführen. Von der AusgleichsfUhrung 18 läuft das Garn Y aufwärts durch eine weitere Ausgleichs führung 19> die unterhalb einer Heizeinrichtung 20 angeordnet ist und mit dieser vertikal fluchtet. Die Ausgleichsführung 19 erleichtert die Führung des Garns in das Rohr 22 der Heizeinrichtung 20. Die Heizeinrichtung 20 kann von üblicher Art sein, beispielsweise eine elektrisch gesteuerte Heizeinrichtung, wie sie in der am 16. Dezember 1958 ausgegebenen USA-Patentschrift 2 864 93I (N. J. Stoddard u. a., Heizeinrichtung zur Verwendung bei der Behandlung von Textil-Garnen) beschrieben ist. Die Heizeinrichtung kann durch übliche Mittel, die hier nicht gezeigt sind, so gesteuert werden, daß die Wärmemenge, die dem Garn während seiner Bewegung durch die Heizeinrichtung zugeführt wird, genau geregelt wird. Du.*

- ^u -909882/0S31

- li -

erfindungsgemäße Vorfahren ist nicht auf eine bestimmte Heizungsart eingeschränkt, doch hat es sich bei der Durchführung der Erfindung als zweckmäßig erwiesen, mit Strahlungswärme zu arbeiten, damit das Garn Y mit keinem Teil der Heizeinrichtung in direkter Berührung steht. Wie hier gezeigt ist, wird das Garn axial durch das Heizrohr 22 geführt, das eine Strahlungsheizzone für das Garn bildet, die sich zentral durch die Heizeinrichtung 20 erstreckt. Das Rohr 22 ist vorzugsweise etwa 69 cm lang und kann durch die heizeinrichtung 20 auf eine Temperatur in der Größenordnung von 370 bis ⁰C erhitzt werden.

Aus der Heizeinrichtung 20 tritt das Garn aufwärts durch eine Zentrierführung 26 in eine Palschzwirnspindel 28 ein, die von der Heizeinrichtung so weit entfernt ist, daß zwischen ihnen eine Kühlzone für das Garn vorhanden ist. Die Führungen 19 und 26 wirken so miteinander zusammen, daß das Garn axial durch das Rohr 22 geführt wird, ohne dessen Wandung zu berühren. Die Zentrierführung 26 bewirkt ferner eine zentrierte Einführung des Garns in die zentrale Bohrung der Falschzwirnspindel 28. Diese ist beispielsweise von der Art, die in der am 8. April 1958 ausgegebenen USA-Patentschrift 2 829 487 (N. J. Stoddard u. a., Garnspindel) beschrieben ist. Während

- 12 -

909882/0531

der Bewegung des Garns von der Heizeinrichtung 20 zu der Spindel 28 wird das Garn veranlaßt, eine Schmiernut te lauf tragrolle J50 zu berühren, die drehbar auf einer Welle J2 montiert ist, die durch einen geeigneten, nicht gezeigten Antrieb angetrieben wird. Gemäß Fig. 1 und 2 taucht die Rolle mit ihrem unteren Teil in einen Trog J>k ein, der ein Bad 36 aus einem geeigneten Schmiermittel enthält. Infolgedessen wird auf die Oberfläche des Garns ein Schmiermittel aufgetragen, ehe das Garn in die Palschzwirnspindel 28 eintritt.

Die Palschzwirnspindel 28 wird mit einem Riemen auf eine hohe Drehzahl angetrieben und bewirkt in bekannter Weise, daß das Garn* Y eine starke Verdrillung erhält. Diese, die dem Garn von der Palschzwirnspindel 28 erteilt wird, geht in dem Garn von der Spindel 28 abwärts durch die Heizeinrichtung 20 bis zur Spanneinrichtung 16, die ferner die Aufgabe hat, zu verhindern, daß die Verdrillung in dem Garn über die Spanneinrichtung 16 hinausgeht. Das gegen die Rolle 350 geführte Garn befindet sich daher im verdrillten Zustand. Auch das durch das Rohr 22 der HeiRzeinrichtung 20 laufende Garn befindet sich im verdrillten Zustand. Vorteilhafterweise besitzt die Spindel 28 einen Spindelblatt 58, das von einer zentralen Bohrung oder Ausnehmung durchsetzt ist und

909882/0831

mit einem langgestreckten Riemen 40 in Antriebsberührung steht. Dieser wird von einer Reihe von leerlaufenden Rollen geführt, die längs der Vorrichtung angeordnet sind und von denen eine Rolle 42 gezeigt ist. Der Treibriemen 40 wird von einer nicht gezeigten Antriebsquelle angetrieben. Das obere Ende des Spindelblattes 38 bildet einen verbreiterten Spindelkopf 44, der eine zentrale Ausnehmung besitzt, die mit der Ausnehmung in dem Spindelblatt koaxial fluchtet, so daß das Qarn axial durch diese beiden Ausnehmungen geführt wird. Quer über der öffnung in der Mitte des Spindel kopfes 44 ist ein Twistfang angeordnet. Zum einwandfreien Verdrillen des Qarns wird dieses um diesen Twistfang herumgelegt.

Von der Twistfang-einrichtung 4b bewegt sich das Garn aufwärts durch eine Führung 48, die das Oara über der Einrichtung 46 zentriert. Das Oarn gelangt von der Einrichtung 46 zu der FUhrungsstange 49 und dann durch eine Ausgleichführung 50 und wird dabei veranlaßt, eine weitere Rolle 51 zu berühren. Diese Rolle 51 ist auf einer motorisch angetrie benen Welle i>2 so montiert, dafl bei rotierender Welle t>2 die Rolle 51 mit einer Umfangsgesohwindiglcelt rotiert, die mit der linearen fiewegungsgesohwindlgkeit des Qarns In

. _ua09882/0<31

. in -

einem vorbestimmten Verhältnis steht. Die Rolle 51 kann natürlich auch als eine Parbauftragseinrichtung (furnishing device) verwendet werden. Gemäß Fig. 1 und 2 ist die Rolle 51 teilweise in einen Trog 54 eingetaucht, der ein Bad 5o aus einem Lack enthält.

Wenn das Garn Y um die Rolle 51 herumläuft, die in * das Bad 56 eintaucht _t nimmt das Garn Schlichte aus dem Bad auf. Durch die vertikale Verstellung der Stange 49 und der Führung 50 zu der Achse der Welle 52 wird ferner die Berührung zwischen dem Garn und der Rolle 51 und damit auch die Menge von dem Garn aufgenommenen Schlichte gesteuert.

Oberhalb der Schlichteinrichtung ist eine weitere Heizeinrichtung 60 vorgesehen, die ein zentral angeordnetes, langgestrecktes Rohr 61 enthält, durch welches das Garn nach dem Durchtritt durch die Führung 50 axial hindurchläuft. Die Heizeinrichtung 60 ist vorzugsweise etwa 69 cm lang und kann auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der die auf dem Garn befindliche S<hlichte fixiert oder getrocknet wird. Die Heizeinrichtung 60 kann von jeder geeigneten Art sein. Sie ist vorzugsweise eine Strahlungsheizeinrichtung, wie sie in der erwähnten USA-Patentschrift 2 864 931 offenbart 1st. Bei die-

- 15 -

909882/0131

U7.1892

ser Ausbildung wird die Heizeinrichtung nicht durch die Schlichte verunreinigt, d. h., daß keine Schlichte auf der Strahlungsheizeinrichtung abgelagert wird. Der Wirkungsgrad der Vorrichtung wird daher durch die Verwendung einer Strahlungsheizdnrichtung erhöht. Von der Heizeinrichtung bO läuft das Garn durch eine Führung 62 zu einer Aufwickeleinrichtung. Diese besteht aus zwei Walzen 65 und 66. Die Walze 66 wird von der sie tragenden Welle 68 und die Walze 65 durch die Reibungsberührung mit der Walze 66 angetrieben. Von der Führung o2 läuft das Garn über eine FUhrungsstange 63 zu einer Traverse 70, welches ein glattes Aufwickeln des Garns auf der Walze 65 gewährleistet. Während seiner ganzen Bewegung von der Spanneinrichtung 16 zu der Aufwickeleinrichtung 65 steht das Garn unter einer bestimmten Zugspannung, deren Wert zwischen zwei Berührungspunkten natürlich von dem Zustand der Berührungspunkte, der Sehlichte, der Garnnummer, dem Schmiermittel usw. abhängig ist. Die Aufwi'ckeleinrichtung wickelt das Garn mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf, die mit der Zugspannung in einer Beziehung steht, welcher das Garn bei seiner Behandlung in der beschriebenen Vorrichtung unterworfen ist.

Jetzt sei das Schmiermittel näher beschrieben, das bei der Durchführung der Erfindung in dem Schmiermittelbad J56

- 16 - 909882/0631

U71892

. verwendet wird. Vorzugsweise ist dies ein Polyalkylenglykol von hohem Molekulargewicht, wie es im Handel unter der Bezeichnung UCON Lubricant 5O-HB-55 erhältlich ist und von der Union Carbide Chemical Company", South Charles ton, West Virginia (USA) erzeugt und verkauft wird.

Die in dem Bad 56 verwendete Schlichte kann von jeder bekannten Art sein. Bei der Auswahl wird man natürlich Faktoren wie die Kohäslon zwischen der Schlichte und dem jeweiligen Glasgarn, die Kosten und den Verwendungszweck des behandelten Garns berücksichtigen. Hinsichtlich des zuletzt genannten Faktors ist beispielsweise für Strickgarne eine Schlichte mit einer guten Eigenschmierung erforderlich, damit das Garn ίχι der Strickmaschine glatt beweglich ist. Für bestimmte Bedingungen geeignete Schlichten sind beispielsweise Natriumalginat, Polyvinylalkohol und Paraffinwachs.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Glasgarn Y über das Ende des Vorratswickels 10 abgezogen und mit einer vorgewählten linearen Geschwindigkeit durch die Vorrichtung gezogen und schließlich auf der Aufwickelrolle 65 aufgewickelt. Während der Bewegung des Glasgarns greift an diesem die Spanneinrichtung 16 an, welche das

,„ 909882/0831

Garn in der Heizzone unter einer vorbestimmten Zugspannung hält. Infolge dieser Anordnung geht die von der Spindel 28 in das Garn eingeführte Verdrillung rückwärts durch die Heizeinrichtung 20, worauf sie an der Spanneinrichtung 16 angehalten wird. Die Anzahl der Umdrehungen des Twists in dem Glasgarn zwischen der Spindel 28 und der Spanneinrichtung 16 wird n*fcüplioh durch die Drehzahl der Spindel 28 und die " lineare Geschwindigkeit bestimmt, mit der sich das Garn durch die Spindel 28 bewegt. Nach dem Erhitzen des gezwirnten Garns in der Heizeinrichtung 20 wira das Garn in der Kühlzone zwischen der Heizeinrichtung 20 und der Twistfangeinrichtung gekühlt, wodurch der Twist in dem Glasgarn fixiert wird. In der KUhlzone wird das Garn mit Hilfe der Rolle 30 geschmiert, bevor es um die Twistfangeinrichtung 46 herumläuft. Diese Schmierung des Garns hat den Vorteil, daß sie die Bewegung des Glasgarns um die Twistfangeinrichtung 46 und aufwärts durch die Führung 48 erleichtert. Da das Garn um die Twistf&ngeinrichtung 46 mit einem kleinen Krümmungsradius herumläuft, (solche Einrichtungen, wie sie in einer Vorrichtung der hier beispielsweise angegebenen Art verwendet werden, haben einen Durchmesser von etwa 3 mm), und da sich das Glas auf der Twistfangeinrichtung an einer benachbarten Windung

- 18 -

909882/0*31

des Garns reiben kann, so daß die Garnreibung.und der Widerstand gegen die Bewegung des Garns erhöht wird, bricht ein ungeschmlertes Garn häufig im Bereich der Twistfangeinrichtung 46 und der Führung 48. Dieses Schmiermittel schmiert ferner die Einzelfäden beim Aufdrehen und vermindert dadurch die Abriebwirkung der Fäden aneinander während des Aufdrehens.

Nach dem Verlassen der Twistfangeinrichtung 40 wird das Garn aufgedreht. Dieses Aufdrehen wird durch die Falschzwirnspindel 28 in an sich bekannter Weise bewirkt. Nach dem Aufdrehen wird das Garn durch Berührung mit der Rolle 51 geschlichtet. Das aufgedrehte Garn wird unter einer so hohen Zugspannung gehalten, daß sich die vorstehend genannten Fadenschlingen in dem Garn nicht bilden können. Während der Bewegung des Garns Y In Berührung mit der Rolle 51 und durch die Heizeinrichtung OO wird das Garn geschlichtet und die Schlichte fixiert oder getrocknet, so daß eine Schlingenbildung in dem Garn verhinderVwird. Das auf die Aufwickelwalze 65 aufgewickelte Garn ist daher im wesentlichen gerade und besitzt nur latente Kräfte. Das von der Aufwickelwalze 65 abgezogene Garn kann dann ohne weiteres durch Weben oder Stricken zu einem Flächengebilde verarbeitet werden. Danach wird die Schlichte durch Waschen in Wasser oder anderen geeigneten Lösungsmitteln

I₉ „909882/0*31

U71892

oder durch Verdampfung in einer Zone, die auf eine geeignete Temperatur geheizt ist, entfernt, wodurch die latenten
Kräfte in dem Garn freigesetzt oder aktiviert werden und
ein Produkt erhalten wird, das eine sehr erwünschte, dauerhafte, elastische Dehnbarkeit hat.

In dem Flächengebilde verhindert entweder die Bindung des Flächengebildes die Bildung von Schleifen oder Fadenschlingen, oder es sind die in dem Garn gebildeten Schleifen niemals ganz gestreckt, so daß das unerwünschte Brechen der vorstehend beschriebenen, mit Schleifen oder Fadenschlingen ausgebildeten Garne nicht auftritt.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Herstellung von Glasgarn beschrieben, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt wird.

Beispiel I

Zur Herstellung eines Glasgarns mit hoher elastischer Dehnbarkeit, zur Verwendung in Polstennaterialien und dergleichen, wird als Ausgangsmaterial ein Glasgarn verwendet, das von der Owens-Corning Fiberglass Corporation in Ashton,

- ^2o9O9882/0S31

Rhode Island (USA) hergestellt und unter der Typenbezeichnung I5O/I/O verkauft wird und einen Z-Zwirn von 0,4. U/cm hat. Dieses Garn wurde mit einer Geschwindigkeit von 1350 cm/min von dem Vorratswickel abgezogen. Die Spindel 28 wurde mit einer Drehzahl von 19700 U^min betrieben und erteilte dem Garn einen S-Zwirn von 14,6 U/cm. Das gezwirnte Garn wurde durch die Heizr einrichtung 20 unter einer Zugspannung von 7 g bewegt. Die Heizeinrichtung 20 hatte die Länge von 69 cm und wurde auf eine Temperatur von 593°C erhitzt. Mit Hilfe der Rolle 30 wurde das Schmiermittel UCON Lubricant 5O-HB-55 auf das Garn aufgetragen. Mit Hilfe de-r Rolle 51 wurde eine 0,5-prozentige Lösung von Natriumalginat auf das Garn aufgetragen. Das geschlichtete Garn wurde mit Hilfe der Heizeinrichtung 60 getrocknet, die auf einer Temperatur von 427°C gehalten wurde, während'das Garn hindurchlief. Die Heizeinrichtung 60 hatte eine Länge von 69 cm. Das erfindungsgemäß behandelte Glasgarn hatte in Garnform eine elastische Dehnbarkeit von etwa 400 # und in Form eines Flächengebildes eine elastische Dehnbarkeit von etwa 100 #.

Beispiel II

Ein Garn mit einer geringeren elastischen Dehnbarkeit als das Garn nach dem vorhergehenden AusfUhrungsbeispiel kann

. 21 £09882/0*31

für Vorhänge und dergleichen Gegenstände erwünscht sein. Im Hinblick auf diesen Zweck wurde als Ausgangsmaterial ein Glasgarn der Type 150/1/0 verwendet, das einen Z-Zwirn von 0,4 U/cm hatte, d. h. ein Garn derselben Art, wie im vorhergehenden Beispiel. Es wurde von dem Vorratswickel 10 mit 1550 cm/min abgezogen. Die Spindel 28 wurde mit 19700 U/min betrieben und erteilte dem Garn einen S-Zwirn von 14,6 U/cm. Während des Zwirnens wurde das Garn unter einer Zugspannung von 7 g durch die Heizeinrichtung geführt. Die Heizeinrichtung war 69 cm lang und wurde auf eine Temperatur von 593°C geheizt. Mit Hilfe der Rolle ~$Q wurde das Schmiermittel UCON Lubricant 50-HB-55 auf das Garn aufgetragen. Das Garn wurde nicht geschlichtet. Das gezwirnte Garn wurde durch die Heizeinrichtung 60 geführt, die auf 427⁰C geheizt wurde und eine Länge von 69 cm hatte. Das mit dieser Arbeitsweise erhaltene Glasgarn hatte in Garnform eine elastische Dehnbarkeit von etwa 100 % und in Form eines Flächengebildes eine elastische Dehnbarkeit von etwa 25 %·

Aus der vorstehenden Beschreibung geht somit hervor, daS die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von elastisch dehnbarem Glasgarn schafft, in dem Torsionskräfte enthalten

- 22 -

909882/0531

sind, und das ohne weiteres zu einem Gegenstand verarbeitet werden kann. Dieser hat eine dauerhafte,elastische Dehnbarkeit und ist wellig oder flaumig. Ferner schafft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von elastisch dehnbarem Glasgarn, in dem der Grad der elastischen Dehnbarkeit oder die "Lebendigkeit" des Garns im Rahmen des Gesamtverfahrens gesteuert werden kann, wobei die elastische Dehnbarkeit gleichmäßig und dauerhaft ist.

Vorstehend wurde eine ausgewählte Ausführungsform der Erfindung beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt. Im Rahmen der Erfindung sind jedoch viele Abänderungen möglich. Beispielsweise kann es unter bestimmten Bedingungen zweckraässig sein, das Glasgarn der Aufwickeleinrichtung zwangeschlüssig zuzuführen. Dies kann beispielsweise erforderlich sein, wenn ein hoher Grad elastischer Dehnbarkeit des Garns gewünscht ist, wie im Beispiel II, oder wenn die Dichte des Garnwickels gesteuert werden soll. Zu diesem Zweck zeigt Pig. 3 eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 3 sind die unter der Falschzwirnspindel 28* angeordneten Elemente mit den in den Fig. 1 und 2 gezeigten identisch. Ferner arbeitet in der abgeänderten Ausführungsform nach Fig. J5 die Falschzwirn-

909882/0S31

spindel 28' ebenso wie die Palschzwirnspindel 28 in der AusfUhrungsform nach den Fig. 1 und 2. Die Spindel 28' umfaßt ein Spindelblatt j58', das von einem endlosen Treibriemen 40* getrieben wird, der von einer Führungsrolle 42' an das Blatt angehalten wird. Die Spindel 28* besitzt einen erweiterten Kopfteil 44*, der eine Twisthalteeinrichtung 46* trägt, sowie eine obere Führung 48'. Das Garn Y¹ wird von der Spindel 28' in der anhand des vorhergehenden Ausführungsbeispiels beschriebenen Weise falschgezwirnt. Danach wird das Garn über die Führungsstange 49^f und durch die Führungsösen 50^f und 62^f und die Heizeinrichtung 60¹ geführt, ferner über die Stange bj¹, und auf der Aufwickelwalze 64* aufgewickelt, die durch den reibungsschlüssigen Angriff an der Antriebswalze 65' angetrieben wird. Die vorstehend angegebenen Elemente sind in ihrer Ausbildung und Wirkungswelse mit den entsprechenden Elementen der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 identisch. In der in Fig. 3 gezeigten AusfUhrungsform entfallen die Schlichtrolle· und der Schlichttrog und sind zwischen der Stange 49* und der Führung 50' zwei zwangsschlüssig angetriebene Klemmwalzen oder Vorschubwalzen 70*, 72* vorgesehen, zwischen denen das Garn eingeklemmt wird und die das Garn in einer gesteuerten Geschwindigkeit durch die Heizeinrichtung 60* vorwärtsbewegen. Die Zugspannung in dem durch die Heizeinrichtung ÖO* gehenden Garn steht in einer

90^882/0531

U71892

solchen Beziehung zu der Wärme, die in dieser Heizeinrichtung dem Garn zugeführt wird, daß die gewünschte Entlastung der in dem Garn vorhandenen Torsionskräfte erzielt wird. Dadurch wird eine sehr genaue Steuerung der physikalischen Eigenschaften des Garns erzielt, das auf der Walze 65¹ aufgewickelt wird. Die elastische Dehnbarkeit des behandelten Garnes ist natürlich P eine Funktion des Grades der Entspannung, die das Garn beim Durchgang durch die Heizeinrichtung 60' erhält, und der Temperatur, auf die das Garn in der Heizeinrichtung 6O¹ erhitzt wird.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt. Diese zeigt ebenfalls nur einen Teil der Vorrichtung. Die unter der Falschzwirnspindel 28 ^lf angeordneten Teile sind wie in den Fig. 1 und 2 angeordnet. Die Falschzwirnspindel 28" besitzt ein Blatt 58", das von dem Riemen 40^w betätigt wird, der von der Rolle 42" geführt wird. Die Falschzwirnspindel 28" besitzt ferner einen Kopf 44", der eine Twisthalteeinrichtung 46" trägt, so daß die Falschzwirnspindel ebenso arbeitet wie die Spindel in den Fig. 1 und 2. Von der Spindel 28" wird das Garn Y" über die Stange 49" und durch die Führungen 50" und 62" geführt und auf der Walze 65" aufgewickelt, die

- 25 -

"909882/053

H71892

durch Reibungsschluß der Antriebswalze 66" angetrieben wird. Es versteht sich, daß alle soeben angeführten Bestandteile ebenso arbeiten wie die entsprechenden Teile der zuerst beschriebenen Ausführungsform. In Pig. 4 ist zwischen der Stange 49" und der Führung 50" ein Trog 5bⁿ vorgesehen, der mit einer Reihe von Heizelementen 74 versehen ist, die ein Bad 56" aus einer Schlichte erhitzen, deren Schmelzpunkt über der Umgebungstemperatur liegt (beispielsweise Paraffinwachs). Eine von der Antriebswelle 52" angetriebene Rolle 51" taucht teilweise in das Bad ein. Das laufende Garn Y" wird in Berührung mit der Rollge gebracht, so daß die Schlichte auf dem Oarn aufgetragen wird. In dieser Ausführungsform entfällt die Heizeinrichtung zum Trocknen der Schlichte und bildet der Zwischenraum zwischen den Führungen 50" und 62" eine Kühlzone, in der die Schlichte auf dem Glasgarn erhärtet, ehe diese auf der Walze 65 aufgewickelt wird. Die Schlichte hat natürlich ebenfalls die anhand der Fig. 1 und 2 beschriebene Funktion, das Verdrehen und Kräuseln des Garns beim Aufwickeln desselben zu verhindern. In dieser AusfUhrungsform der Erfindung sind weitere Einsparungen möglich, weil ein Trocknen der Schlichte unter Wärmeeinwirkung nicht notwendig 1st.

Die vorstehend beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen

909882/0531

können im Rahmen der Erfindung abgeändert werden und diese ist nicht auf diese Angaben beschränkt.

909882/0631

Claims

H7189Z

Patentansprüche

/1« Verfahren zur Herstellung von Glasgarn mit einer dauerhaften Kräuselung, Flaumigkeit oder Welligkeit, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasgarn (Y) kontinuierlich von einer Vorratsquelle (10) abgezogen, das abgezogene Garn gezwirnt und das Garn mit einer gewählten Lineargeschwindigkeit durch eine Heizzone (22) geführt wird, um es auf eine Temperatur zu erhitzen, bei der es im gezwirnten Zustand fixiert wird, worauf das Garn in der Heizzone einer gleichmäßigen Zugspannung ausgesetzt, nach dem Erhitzen ein Schmiermittel auf das Garn aufgetragen wird, dann aufgedreht und das behandelte Garn aufgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Aufbringen des Garns ein Versteifungsmittel auf dem Garn festgelegt und dabei das Garn unter einer vorgeschriebenen Zugspannung hgehalten wird, um jedes Eindrehen des behandelten Garns im wesentlichen zu verhindern.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

- 28 -

. daß nach Aufbringen des Versteifun^smittels das Garn zum Trocknen des Versteifungsmittels ernitzt und dabei unter Zugspannung gehalten wird und schließlich das behandelte Garn aufgenommen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Auftragen des Versteifungsmittels das Garn durch eine Kühlzone geführt und dabei unter Spannung gehalten ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn aufgedreht und in geregelter Weise so entspannt wird, daß Jedes Eindrehen des behandelten Garnes im wesentlichen verhindert wird, wenn das Garn im entspannten Zustand fixiert und schließlich das behandelte Garn aufgenommen wird.
6. Vorrichtung zum Behandeln von Glasgarn, gekennzeichnet durch einen Träger (10) für einen Garnvorrat, eine Heizeinrichtung (22), die eine wärmeisolierte Heizzone (20) bildet, durch welche das Garn (Y) geführt wird, eine Palschzwirneinrichtung (28), die ein Twistfangglied (16) besitzt, das dem Garn einen Twist erteilt, ehe es durch die Heizzone tritt, und das dann das Garn aufdreht, eine Einrichtung zum Auftra-

- 29 - 909882/0^3 1

U71892

gen eines Schmiermittels (3*0 auf das Garn nach Durchtritt durch die Heizzone (20).und vor dem Angriff des Twistfanggliedes an dem Garn, eine Aufwickeleinrichtung (65,66) zum Aufnehmen des Garns und eine Spanneinrichtung, die dae Garn während seiner Bewegung durch die Heizeinrichtung und zu der Aufwickeleinrichtung unter einer gleichmäßigen Zugspannung hält.
7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiereinrichtung einen Trog (34) für das Schmiermittel (36) und eine drehbare Rolle (30) aufweist, die so angeordnet ist, daß sie während der Bewegung des Garns das Schmiermittel an das Garn abgibt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Steuerung der Torsionskräfte in dem gezwirnten Garn derart, daß jedes Eindrehen des behandelten Garns im wesentlichen verhindert wird, und eine Spanneinrichtong, die geeignet 1st, das Garn während seiner Bewegung durch die Heizeinrichtung unter einer im Wesentlichen gleichmäßigen Zugspannung zu halten.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

.30 - 909882/0S31

daß die Torsionskraft-Steuereinrichtung einen Behälter (54) für einen Vorrat eines Versteifungsmittels aufweist, ferner ein Zuführungsorgan (51) zum Auftragen des Mittels auf die Oberfläche des Garns und eine zweite Heizeinrichtung (6o) zum Trocknen des Versteifungsmittels auf dem Garn.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Behälter zur Aufnahme eines Vorrats eines Versteifungsmittels aufweist, ferner eine Heizeinrichtung, die dazu dient, das Versteifungsmittel in dem Behälter im flüssigen Zustand zu halten, und ein ZufUhrungsorgan zum Auftragen des Mittels auf die Oberfläche des Garns, wobei der Behälter im Abstand von der Aufwickeleinrichtung angeordnet ist, so daß zwischen dem Behälter und der Aufwickeleinrichtung eine Kühlzone vorhanden ist, durch welche sich das Garn zu der Aufwickeleinrichtung bewegt, während das Versteifungsmittel auf dem Garn getrocknet wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung zwei an dem Garn angreifende Walzen aufweist, die so angeordnet sind, daß sie das Garn mit einer vorgewählten Geschwindigkeit von der Falschzwirneinrichtung der

Aui'wickeleinrichtung zuführen, wobei die an dem Garn angreifenden Walzen im Abstand von der Aufwickeleinrichtung angeordnet sind und die Vorschubgeschwindigkeit, die dem Garn durch die an ihm angreifenden Walzen erteilt wird, höher ist als die Geschwindigkeit, mit der das Garn von der Aufwickeleinrichtung aufgewickelt wird, und eine zweite Heizeinrichtung zwischen den an dem Garn angreifenden Walzen und der Aufwickeleinrichtung angeordnet ist, die das Garn auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, die zum Fixieren des Garns in dem entspannten Zustand genügt.

909882/0531