DE1510965B2 - Verfahren zum Herstellen von elastischen Zwirnen - Google Patents

Description

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dere Rolle. Die Wärmebehandlung ist sogar uner- Reibung ausgesetzt, was eine gleichförmige Verläßlich. Nimmt man nämlich den umsponnenen Roh- minderung der Spannung am Ausgang des Spanzwirn, wie man ihn am Ausgang der Hohlspindel- nungsreglers auf einen mehr oder weniger konstanvorrichtung erhält, also vor Durchführung der ten Wert bewirkt. Diese Spannung hat mit der Span-Wärmebehandlung unter Spannung, und verstreckt 5 nung, auf der der Kernfaden beim Umspinnen gediesen Rohzwirn, so führt das mit Sicherheit zum halten wird, nichts zu tun.

Bruch des aus Polyurethan bestehenden Kernfadens. F i g. 4 zeigt eine vorteilhafte Ausführungsform

Die Wärmebehandlung hat demgegenüber eine dop- der Steuerung der Wippe 12. Ein Motor 14 treibt pelte Wirkung: der elastische Kernfaden erfährt eine über eine Zwischenwelle 14 α eine Antriebswelle 15, Verstreckung etwa gleicher Größe mit der Ver- io auf der längs der Welle verschieblich ein Schraubenstreckung der Umspinnungsfäden, und unterschied- nocken 16 angeordnet ist, der an seinem Umfang liehe Spannungsbelastungen des Kernfadens beim eine endlose schraubenförmige Nut 16 α aufweist. Der Umspinnen werden ausgeglichen, wodurch die Festig- Abstand α der in Axialrichtung der Antriebswelle 15 keit des fertigen Zwirns erhöht wird. Damit sind die am weitesten voneinander entfernten Punkte der Nut mechanischen Eigenschaften des fertigen Zwirns ver- 15 16a bestimmt den konstanten Hub α' (Fig. 2) der bessert. Auch das trägt zur guten Verarbeitbarkeit Fadenführer 13. Dazu ist an einem Schlitten 17 ein und zur guten Qualität der durch Verarbeitung des Finger 17 α vorgesehen, der in die Nut 16 α eingreift fertigen Zwirns hergestellten Textilien bei. und den unteren Arm der Wippe 12 betätigt.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise Der Schraubennocken 16 ist weiter mit einem Fin-

veranschaulicht, und zwar zeigt 20 ger 16 b versehen, der in eine Nut 18 b eines lose auf

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine zum Wik- die Antriebswelle 15 aufgesetzten Teiles 18 eingreift, kein des elastischen Kernfadens in einem Zwirn- Dieser Teil weist überdies eine endlose schraubenstuhl verwendete Spule, förmige Nut 18 α auf. Der Teil 18 ist ferner mit F i g. 2 schematisch ein Schaubild der Wickellage einem Zahnrad 18 c versehen, das über ein auf einer des elastischen Kernfadens auf der Spule, 25 Welle 19 sitzendes langes Ritzel 20 angetrieben wird. F i g. 3 schematisch eine Seitenansicht eines Wik- In die Nut 18 α greift ein ortsfester Finger 21 ein. kelstuhles, Der Abstand b der beiden in Axialrichtung der An-Fig. 4 schematisch die Steueranordnung der Ma- triebswelle 15 am weitesten voneinander entfernten schine von Fig. 3, und Punkte der Nut 18α bestimmt den Verschiebehub b' F i g. 5 eine Seitenansicht eines Hohlspindelstuhles 30 der Wendepunkte des Kernfadens auf der Spule 11. zum Verzwirnen des elastischen Kernfadens mit Das Verhältnis der Drehzahl des Schraubennockens zwei Umspinnungsfäden. 16 zu derjenigen des Teils 18 beträgt 1:3, ein Wert, Das Verfahren zum Herstellen von elastischen Zwir- der im Vergleich zu den üblichen Werten, die etwa nen beginnt mit einem von einer Spinneinrichtung im Bereich von 1:50 liegen, sehr groß ist. kommenden Ausgangsmaterial, das auf besondere 35 Zum Erzielen einer besseren Gleichmäßigkeit der Spulen aufgenommen wird. Fadenlage auf der Spule 11 ist überdies ein Winkel-Fig.l zeigt eine solche Spule, die Endflansche la, stück 22 vorgesehen, das zwischen der Wippe 12 Ib aufweist, die einen etwas größeren Durchmesser _und dem Schlitten 17 parallel zur Antriebswelle 15 als die Enden des Kern der Spule aufweisen, der aus _und zur Welle 19 eine Verbindung herstellt. Das zwei kegelförmigen Endabschnitten 2 a, 2 & und einem 40 Winkelstück 22 ist in einem Eck 22 a am Schlitten 17 zylindrischen Zwischenabschnitt 2 c besteht. Der angelenkt und arbeitet an einem weiteren Eck 22 & Durchmesser der Endflansche Ια, Ib übersteigt den über einen Vorsprung mit Gleitführung mit dem Enddurchmesser der Endabschnitte 2 α, 2 b um maxi- unteren Arm der Wippe 12 zusammen. Rechtwinklig mal 40 mm, vorzugsweise 20 mm. Man verwendet _zur Verbindungslinie der Ecken 22 α und 22 b liegt eine starke Kreuzspulung von z. B. 7 bis 12 Schlägen 45 eine einstellbare Gleitführung 22c, die das Winkelhin und zurück, bei einem Abstand zwischen den stück 22 mit einer Muffe 23 verbindet, die auf einer Endflanschen la, lfe von 120 mm und geringer weiteren, zur Antriebswelle 15 parallelen Welle 24 Spannung. Die Kreuzspulung ergibt sich aus der Be- geführt ist. Der Antrieb der Welle 24 erfolgt üben Ziehung der Drehzahl der Spule einerseits zur Be- Zahnradzwischengelege derart, daß die Welle 24 wegung des Fadenführers andererseits. 50 nahezu die gleiche Drehzahl wie die Antriebswelle

F i g. 2 zeigt den konstanten Hub α' des Faden- 15 hat.

führers sowie den Verschiebungshub V der Wende- Für eine leichte Fadendrehung des Kernfadens hat

punkte des Kernfadens auf der Spule. Der Hub b' der Außendurchmesser der mit dem Kernfaden bebeträgt wenigstens ein Fünftel des Hubs d. wickelten Spuleil keine wesentliche Bedeutung. F i g. 3 zeigt einen Wickelstuhl, an dem unten 55 Soll aber, wie hier, der Kernfaden vor dem Umspinzwei Rohre 10 od. dgl. angeordnet sind, die in der nen stark verdrillt werden, z. B. mit 1000 Drehungen Spinnmaschine mit Kernfaden bespult wurden. Am je Meter, so muß nach Möglichkeit der Außendurch-Wickelstuhl sind oben zwei Spulen 11 mit vertikalen messer der mit dem Kernfaden bewickelten Spule 11 Achsen angeordnet, auf die der umgespulte Kern- gleich dem der Endflansche la und Ib der Spule faden aufläuft. Man erkennt ferner eine Wippe 12, 60 _sei_n. Dazu wird eine Spule mit entsprechender Länge die an ihren Enden Fadenführer 13 trägt. Die Ver- und entsprechendem Durchmesser gewählt, wobei Wendung eines automatischen Spannungsreglers 25 der Abstand zwischen den Endflanschen 1 α und Ib ermöglicht die Einhaltung einer konstanten Wickel- 120 mm beträgt. Unter diesen Bedingungen kann der spannung. In Fadenlaufrichtung nach dem automa- Wickel beim Übergang der kegelförmigen Endtischen Spannungsregler 25 ist eine Rolle 26 ange- 65 abschnitte 2 a, 2 b des Kerns in den zylindrischen ordnet, die an ihrem Umfang eine tiefe Nut aufweist, Zwischenabschnitt 2c einen Durchmesser von 50 mm ih der der Kernfaden geführt ist. Die Rolle 26 ist in und an den Enden 2 e des Kerns einen Durchmesser Wälzlagern gelagert und so nur einer ganz geringen von 30 mm aufweisen, wobei 300 g eines elastischen

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Kernfadens auf der Basis von Polyurethan mit etwa auf Metallrohre aufgenommen, die auf schweren

70 Denier aufgewickelt sind. Spulenhaltern sitzen, die so einen fehlerfreien gut

Der auf die Spule 11 aufgewickelte elastische gleichmäßigen Antrieb ermöglichen. Faden soll als Kernfaden eines herzustellenden Es ist darauf hinzuweisen, daß eine verstärkte elastischen Zwirns dienen, wobei der Kernfaden mit 5 Verdrillung des elastischen Kernfadens mit einer Umspinnungsfäden umsponnen wird. Dabei soll hier entsprechenden Erhöhung der Bruchspannung und der Kernfaden vor dem Umspinnen verdrillt werden. damit der maximal möglichen Arbeitsspannung Die oben beschriebene Art der Bewicklung der Spule wenigstens bis zu einem bestimmten Wert der Ver-11 mit dem Kernfaden ermöglicht es, den Kernfaden drillung einhergeht. Die Umspinnungsfäden, werden auf einer Zwirnspindel mit sehr hohen Drehzahlen io von den Hohlspindeln 4 α und 4£> vorzugsweise in von bis zu 10 000 U/min zu verdrillen, wobei wäh- entgegengesetzter Spinnrichtung um den elastischen rend dieses Vorganges die Einhaltung einer sehr Kernfaden gelegt, wodurch die Rückstellkraft des gleichförmigen Spannung möglich ist. Die Gleich- elastischen Kernfadens für einen gegebenen Anteil förmigkeit der Spannung ist wegen der außerordent- an Elastomer im Zwirn erhöht wird. Um eine Dehnlich hohen Drehzahl und des niedrigen Reibungs- 15 barkeit des fertigen Zwirns von wenigstens 80°/o zu wertes des elastischen Kernfadens am oberen End- erzielen, soll die Gesamtstärke der Umspinnung das flansch der Spule 11 von Bedeutung. Durch Beein- öfache der Stärke des elastischen Kernfadens in entflussung der Drehzahl und der Spannung können die spanntem Zustand nicht übersteigen. Optimal soll das Eigenschaften des verdrillten Kernfadens leicht be- Verhältnis der Stärke der Umspinnung zu derjenigen einflußt werden. Der verdrillte Kernfaden wird vor- 20 des elastischen Kernfadens 2:1 betragen, zugsweise auf tannenzapfenförmige Rohre aus sehr Nach dem Umspinnen wird der Zwirn noch einer widerstandsfähigem Material, z. B. aus Metall, auf- Wärmebehandlung unterzogen. Man verwendet hiergespult. Diese Rohre haben einen Mindestdurchmes- zu einen Autoklaven, aus dem Sauerstoff mittels einer ser von 50 mm, um eine Ermüdung des Elastomer Vakuumpumpe sorgfältig entfernt und gegebenenzu verhindern. 25 falls Dampf eingeblasen wird. Die Wärmebehand-F i g. 5 zeigt einen Hohlspindelstuhl, auf dem der lung selbst erfolgt vorzugsweise mit Sattdampf in vorab nach der obigen Beschreibung verdrillte elasti- einer Dauer von wenigstens 10 Minuten. Die Temsche Kernfaden im Hohlspindelverfahren mit Um- peratur soll dabei etwas unterhalb der Zersetzungsspinnungsfäden aus praktisch undehnbarem Material temperatur des synthetischen Materials gehalten werumsponnen wird, um so den fertigen elastischen 30 den, da dieses Material im allgemeinen der empfind-Zwirn zu erhalten. Der Hohlspindelstuhl ist zwei·· lichste Bestandteil des Zwirns ist. Bei Verwendung stöckig aufgebaut, wobei zwei vertikal angeordnete von Polyurethan liegt die Zersetzungstemperatur Hohlspindeln 4 α und 4 b mit ihren Achsen fluchtend etwa bei 120° C, so daß eine Schrumpftemperatur und vorteilhafterweise in einem Abstand von mehr von 110 bis 115° C bei der Wärmebehandlung Verals 30 cm übereinander angeordnet sind. Jede Stufe 35 wendung finden kann. Nach der Wärmebehandlung besitzt eine Antriebsvorrichtung 5 a, Sb für die Hohl- wird langsam bis auf 50° C abgekühlt. Die mit dem spindel. Die Antriebsvorrichtungen 5 a, Sb arbeiten Zwirn bewickelten Haspeln, die im allgemeinen mit bezüglich ihrer Drehzahl und ihrer Drehrichtung großen Zwischenräumen in Kästen aus korrosionsunabhängig voneinander, beständigem Stahl eingelegt sind, können bei dieser

Unter der unteren Hohlspindel Aa ist eine Abspul- 40 Temperatur entnommen werden.

einrichtung 6 für den auf das tannenzapfenförmige In einer Abwandlung der Wärmebehandlung kann Rohr aufgenommenen verdrillten elastischen Kern- diese auch bei stark verminderter Temperatur von faden 3 gezeigt, der die beiden Hohlspindeln 4 a und 65 bis 95° C durchgeführt werden, wobei der Zwirn 4 b nacheinander durchläuft und dabei umsponnen unter Spannung auf starre Stützelemente derart aufwird. Für eine konstante Abspulspannung sorgt dabei 45 gebracht wird, daß jede Verkürzung verhindert wird, ein automatischer Spannungsregler 7. Aus Gründen Man erzielt dabei eine Warmverfestigung des syntheder Vereinfachung kann für jeden Spulenhalter eine tischen Materials, was eine Verminderung der Dehnübliche Gegengewichtsbremse für die Abspuleinrich- barkeit des elastischen Zwirns ergibt, die für betung 6 Verwendung finden, wobei alle Gegen- stimmte Verwendungszwecke erwünscht ist. Auch ist gewichte 8 genau auf den gleichen Wert tariert 50 es möglich, eine Wärmebehandlung des Zwirns in sind. gespanntem Zustand und eine zweite ohne Spannung

Es ist dabei wesentlich, daß die Abspulspannung, durchzuführen.

die zugleich die Spannung des elastischen Kern- Der nach dem oben erläuterten Verfahren herfadens beim Umspinnen darstellt, so nahe als mög- gestellte elastische Zwirn ist für einen solchen äußerlich an der Bruchspannung des elastischen Kern- 55 ordentlich inert und stabil. Er behält seine Eigenfadens gehalten wird. Die Bruchspannung ist selbst- schäften auch während nachfolgender Färbe- und verständlich in Abhängigkeit von der vorab erfolgten Ausrüstungsvorgängen bei, sofern nur seine Tempe-Verdrillung des Kernfadens und dessen örtlichen ratur während dieser Vorgänge um wenigstens 10° C mechanischen Eigenschaften etwas veränderlich. Man unter der Temperatur bei der Wärmebehandlung verwendet deshalb eine maximale Abspulspannung, 60 bleibt. Die Fabrikation von Textilwaren aus so herdie eine Toleranz einschließt, durch die ein Bruch gestellten elastischen Zwirnen ist einfach, und insdes elastischen Kernfadens bei örtlichen Schwächun- besondere bereitet die Regelung der Webstühle bei gen dieses Fadens ausgeschlossen ist, die aber unter der Herstellung von Textilwaren keinerlei Schwierig-Berücksichtigung dieser Bedingung so groß als mög- keit, da eine nachträgliche Schrumpfung nicht zu Hch ist, wodurch der Gewichtsprozentanteil des 65 befürchten ist. Das aus den elastischen Zwirnen hersynthetischen Materials, aus dem der Kernfaden be- gestellte Material zeichnet sich auch durch gute steht, im Zwirn vermindert und der Faden damit ver- Eigenschaften im Hinblick auf Aussehen, Griff und billigt werden kann. Der fertiggestellte Zwirn wird Elastizität aus.

Claims (1)

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diesem bekannten Verfahren Materialien wie Gummi

Patentanspruch: und Baumwolle verwendet, die mit synthetischen

Materialien nicht vergleichbar sind und bezüglich

Verfahren zum Herstellen von elastischen der Anforderungen an das Material und an die aus Zwirnen mit einem elastischen, schrumpfbaren 5 diesem hergestellten Textilwaren völlig anderen VerKernfaden aus synthetischem Material und min- hältnissen unterworfen sind wie synthetische Matedestens einem Umspinnungsfaden aus praktisch rialien.

undehnbarem Material, wobei der dabei Es sind aber auch schon Zwirne bekannt (deutsche

unter Spannung gehaltene, elastische Kernfaden Patentschrift 1040 951), bei denen ein Kernfaden im Hohlspindelverfahren umsponnen und an- io aus einem thermoplastischen synthetischen Material schließend in einer von oxydierenden Stoffen mit Umspinnungsfäden umsponnen ist, die aus nafreien Atmosphäre einer Wärmebehandlung un- türlichem oder synthetischem Material bestehen. Der terzogen wird, dadurch gekennzeichnet, Kernfaden ist dabei verdrillt. Allerdings sind auch daß vor dem Umspinnen mit dem undehnbaren die Umspinnungsfäden verdrillt und überdies dehn-Umspinnungsfaden der elastische Kernfaden ge- 15 bar. Die Verdrillung des Kernfadens hat deshalb eine drillt und während des Umspinnens unter einer andere Bedeutung wie bei der Verwendung von Um-Spannung nahe der Bruchspannung gehalten spinnungsfäden aus praktisch undehnbarem Matewird, rial. Überdies wird der verdrillte Kernfaden beim

Umspinnen nicht unter Spannung gehalten. Es sind

20 auch schon andere Verfahren zum Herstellen von

Zwirnen bekannt (USA.-Patentschrift 2 199 429), bei

denen gedrillte Fäden verarbeitet werden. Diese werden dabei jedoch nicht unter Spannung gehalten, was den Einfluß des Drehens der Fäden auf das fer-25 tige Verfahrensprodukt grundlegend ändert.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, das eingangs

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum genannte bekannte Verfahren zum Herstellen von Herstellen von elastischen Zwirnen mit einem elasti- elastischen Zwirnen so auszugestalten, daß bei mögschen, schrumpfbaren Kernfaden aus synthetischem lichster Verminderung des teuren Anteils des syn-Material und mindestens einem Umspinnungsfaden 30 thetischen Materials im Zwirn eine gut zu Textilaus praktisch undehnbarem Material, wobei der da- waren befriedigender Qualität verarbeitbarer Zwirn bei unter Spannung gehaltene, elastische Kernfaden erzielt wird.

im Hohlspindelverfahren umsponnen und anschlie- Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß

ßend in einer von oxydierenden Stoffen freien Atmo- dem Oberbegriff des Anspruches erfindungsgemäß Sphäre einer Wärmebehandlung unterzogen wird. 35 dadurch gelöst, daß vor dem Umspinnen mit dem Ein Verfahren dieser Art ist bekannt (USA.- undehnbaren Umspinnungsfaden der elastische Kern-Patentschrift 3 115 745). Es wird dabei ein nicht ge- faden gedrillt und während des Umspinnens unter drillter Kernfaden verwendet und Wert auf die Tat- einer Spannung nahe der Bruchspannung gehalten sache gelegt, daß die Spannung des Kernfadens nicht wird.

in den Bereich der Bruchdehnung gelangt. Der Kern- 40 Das Verdrillen des elastischen Kernfadens führt faden muß dabei erhebliche Abmessungen haben, _{zu e}i_ner progressiven Erhöhung der maximalen was in Anbetracht des Preises für die bei seiner Her- Arbeitsspannung, und zwar zumindest bis zu einem stellung verwendeten synthetischen Fasern, beispiels- bestimmten, praktisch nicht erreichten Verdrillungsweise auf der Basis von Polyurethan, zu einer erheb- _Wert. Das Verdrillen erlaubt es also, beim nachlichen Verteuerung des elastischen Zwirnes führt. 45 folgenden Umspinnen des nunmehr gedrillten elasti-Auch sind bei elastischen Fasern mit derartigen sehen Kernfadens die Spannung auf einen noch höheschrumpfbaren Kernfäden und Umspinnungsfäden, _ren Wert anzuheben. Den Faden beim Umspinnen die beispielsweise aus Polyamid bestehen, besondere _unt_er Spannung zu halten, führt aber zu einer Re-Webtechniken erforderlich, um eine befriedigende duktion des Gewichtsprozentanteiles des elastischen Qualität der hergestellten Textilwaren in Aussehen, 50 Kernfadens am fertigen Zwirn und damit zu erhöh-Griff und Elastizität zu erzielen. Das Erfordernis der ter Wirtschaftlichkeit, da ein geringerer Anteil teue-Anwendung besonderer Webtechniken stellt aber _ren Materiales im fertigen Zwirn vorliegt. Das Vereine weitere Verteuerung dar und ist deshalb un- drillen des elastischen Kernfadens und sein Umspinerwünscht. _ nen unter einer Spannung nahe seiner Bruchspan-

Auch ist schon ein Verfahren zum Herstellen von 55 _nung wirken also wirkungsvoll zusammen, um eine elastischen Zwirnen bekannt (britische Patentschrift möglichst hohe Spannungsbelastung des elastischen 678 507), bei dem der elastische Kernfaden ein Kernfadens beim Umspinnen zu ermöglichen, wobei Gummifaden ist und der Umspinnungsfaden aus prak- der Anteil des Kernfadens aus synthetischem Matetisch undehnbarem Material, wie Baumwolle, besteht. rial am hergestellten Zwirn verringert und dieser Der Gummifaden wird unter Spannung gehalten und 60 damit billiger wird. Dennoch hat es sich gezeigt, daß, im Hohlspindelverfaren mit Baumwollfäden umspon- wenn im übrigen gemäß dem eingangs genannten benen, wobei die Baumwollfäden innerhalb jeder Lage kannten Verfahren vorgegangen wird, ein besonders des Umspinnungsverfahrens dicht an dicht liegen und gut und zu Textilien guter Qualität verarbeitbarer damit die Dehnung des Gummifadens aufrecht- Zwirn erhalten wird. Wird beim Umspinnen der zuerhalten. Der Gummifaden wird nicht gedrillt. Selbst- 65 vor gedrillte Kernfaden verwendet und während des verständlich ist überdies die Spannung des Gummi- Umspinnens unter einer Spannung nahe der Bruchfadens während des Umspinnens weit von seiner spannung gehalten, so spielt dabei die Wärmebehand-Bruchspannung entfernt. Darüber hinaus werden bei lung für das so ergänzte Verfahren eine ganz beson-