DE1660227A1

DE1660227A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen bauschigen Garns

Info

Publication number: DE1660227A1
Application number: DE19661660227
Authority: DE
Inventors: Zeis Steve Elias; Trifunovic Alexander Ljubomir
Original assignee: Joseph Bancroft and Sons Co
Current assignee: Joseph Bancroft and Sons Co
Priority date: 1965-10-21
Filing date: 1966-10-18
Publication date: 1971-01-14
Also published as: GB1152828A; US3417447A; CH1501766A4; DE1660227B2; NL6614809A; IL26716A; CH485885A; GB1152827A; ES332438A1; CH461699A

Description

DR. E. WIEGAND 2000 HAMBURG 1, J/,

DIPL-ING. W. NIEMANN TELEFON: 330475

HAMBURG
PATENTANWXLTE *

" ^1Ö166O227

W·22476/66 12/BöO

Joseph Bancroft & Sons Co·,

Rockford, Wilmington, Delaware (V.StJU)

Verfahren und Vorrichtung, zum Erzeugen bauschigen Garns.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Packen gekräuselten Garns und insbesondere auf das Packen von Garn, wenn es von einer Stauchkräuselvorrichtung abgezogen wirdo

Ein Zweck der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der oben genannten Art zu schaffen, die für die Behandlung von Garn in einer Stufe nach dem Stauchkräuseln und vor dem Aufwickeln angepaßt und angeordnet ist.

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht, darin, eine Einrichtung zum Behandeln stauchgekräuselten und wärmefixierten Garnes zu schaffen, um dessen Wiederaufbauschungscharakteristiken zu verbessern·

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, eine Behandlungsstufe zu schaffen, die derart angepaßt ist,

003383/1994

daß das Bestreben eines Garns der oben genannten Art auf einem Minimum gehalten ist, sich, während nachfolgender Behandlungsvorgänge bei Baumtemperaturen wiederaufzubauschen·

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, in einer Vorrichtung der. oben genannten Art eine Einrichtung zu schaffen, um gleichmäßige Bedingungen des Riickdrucks und der Garnspannung während des Kräusel- und des Wickelvorganges aufrecht zu erhalten·

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, eine empfindliche und fortlaufende Steuerung des Kernes gekräuselten Garnes in der Kräuselkammer zu schaffen.

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, eine-Einrichtung zu schaffen, um irgendeinem stauchgekräuselten Garn, das ein Bestreben hat, sich zu entspannen und seine Kräuselung bei Raumtemperatur vor Anordnung in einem Stoff oder dgl. wiederaufzubauen, eine zeitweilige gerade Fixierung zu erteilen.

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zu schaffen, um die einzelnen gekräuselten Fäden in stauchgekräuselten mehrfädigen Garnen relativ zueinander außer Phase zu bringen.

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, den Winkel oder die Steigung der Kräuselung in den Fäden solchen Garns zu vergrößern·

Ein anderer Zweck der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zu schaffen, um die oben genannten Zwecke in

009883/1994

einem fortlaufenden Arbeitsvorgang zu erfüllen und weiterhin diesen Vorgang mit dem Stauchkräuselvorgang in einem
kontinuierlichen Verfahren zu kombinieren.

Es ist gefunden worden, daß thermoplastische Garne,
beispielsweise Polyamide ("Nylon"), die in einer Stauchkräuselvorrichtung gekräuselt, wärmefixiert und unter
einer Geradziehungaspannung auf eine Packung gewickelt
sind, zeitweilig gerade fixiert werden und unter richtigen Bedingungen in gerader Form gewebt oder auf andere Weise ^ verarbeitet werden können und sich nach dem Verarbeiten
wiederaufbauschen· Jedoch haben unter manchen Bedingungen
solche Garne ein Bestreben, eich bei Raumtemperatur vor
oder während des darauffolgenden Verarbeitend in einem gewissen Ausmaß wiederaufzubauschen. Dies führt insbesondere bei Garnen höheren Deniers zu Schwierigkeiten, beispielsweise bei mehrfädigem TeppichBchiichtegarn. Solches Wieder-: aufbauschen führt zu Störungen bei Standard-Verarbeitungstechniken und macht die Steuerung der Spannung schwierig·

Durch die Erfindung wird dieses Problem dadurch über- (J wunden, daß dem Garn vor dem Aufwickeln eine weitere zeitweilige gerade Fixierung erteilt wird, welche das Bestreben des Garnes herabsetzt, sich bei Raumtemperatur wiederaufzubauschen, welche jedoch zu keiner Störung bei dem Wiederaufbauschen des Garnes in dem Stoff führt, wenn es durch darauffolgende Dampfbehandlung entspannt wird.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird dies da-

0090 33/19 94'

durch erreicht, daß das gekräuselte und wärmefixierte Garn, wenn es aus der Stauchkräuselvorrichtung abgezogen wird, einer Temperatur unterhalb der Fixierungstemperatur ausgesetzt wird, welcher das Garn in der Stauchkräuselvorrichtung ausgesetzt worden war, wobei diese Temperatur jedoch genügend hoch ist, um ein darauffolgendes Entspannen bei Raumtemperatur zu verhindern, und wobei' das Garn gleichzeitig einer begrenzten Streckspannung unterworfen wird«

Wenn ein solches Garn schließlich in dem Stoff wieder-, aufgebauscht wird, ist gefunden worden, daß der Winkel der Kräuselung etwas größer als in dem Fall von Garnen ist, die nicht auf diese Weise behandelt worden sind, und daß die endgültige Bauschung größer als in Garnen ist, die anfänglich den gleichen Kräuselwinkel hatten.

Weitere Zwecke und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in welcher die Erfindung an Hand der Zeichnung«beispielsweise erläutert ist.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Vorrichtung, an welcher die Erfindung verkörpert ist.

Fig. 2 ist eine axiale Schnittansicht der Streck- und ErhitzungBrollen in einem größeren Maßstab.

Fig. J ist eine Teilansicht einer abgeänderten Ausführungsform einer Streckwalze.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einer Vorrichtung zur Behandlung eines Garnes ic verkörpert dargestellt, welches aus dem Kern 11 eines gekräuselten und

009833/1994 _BAD ORIGINAL

wärmefixierten Games in dem Kühlkäfig 12 einer Stauchkräusölvorrichtung 13 abgezogen ist, die von derjenigen Art ist, die in der schwebenden Patentanmeldung B 84 2o5 VIIa/29a (US-Serial Nr. 4o6 24o vom 26. Oktober 1964) beschrieben ist, und die eine Kräuselkammer allgemein rechtwinkligen Querschnitts aufweist, in welche das Garn durch zwei Zufuhrrollen geführt und in ihr umgefaltet und gegen eine Masse zuvor gekräuselten Garnes , - die in der Kammer zusammengedrückt gehalten ist, gekräuselt und als M ein Kern durch die Heizzone hindurchgeführt wird, in welcher das Garn auf eine !Temperatur erhitzt wird, mit welcher eine dauerhafte Fixierung der Kräuselung hervorgerufen werden kann. Der Kern des gekräuselten Garns wird dann durch den Kühlkäfig 12 zwischen einem Satz von im Abstand voneinander befindlichen Begrenzungsstangen 14 hindurchgeführt, die an dem Ende der Kräuselkammer 13 befestigt sind. Das Garn 1ο kann ein Mehrfaden-Ϊeppichschlichtegarn sein» in welchem die Kräuselungen in jedem Faden fixiert werden.

Gemäß der Erfindung erstreckt sich eine Stange 21, ™

die in einem Rahmen 22 angebracht ist, über die Oberseite des Kernes 11 in der Kühlzone 12 der Kräuselvorrichtung und ruht* auf diesem auf und eohafft einen gesteuerten Rückdruck auf den Kern 11. Das Garn 1o wird unter diteer Stange 21 durch ein Spannungstor bzw. Zugtor 25 und ein Auge 24a zu einem Heiz- und Streckkäfig geführt, d«r ein· erhitzt·, abgestufte Walze 31 mit eintm Teil 32 kleineren

009833/1994

Durchmessers und einen Teil 33 größeren Durchmessers aufweist. Die Walze 31 ist auf einer Welle 34 angeordnet, die von einem Motor 35 über einen Riemen 36 angetrieben wird. Der Teil 33 der abgestuften Walze 31 ist hohl dargestellt und ist mit einer Heinzeinrichtung in Form einer Mehrzahl von Heizelementen 38 versehen, die an einer festen Hülse angeordnet sind, die rund um die Welle 34 angebracht und von einem Lagerarm 39 abgestützt ist·

Eine Temperaturabf fülleinrichtung 41, die ebenfalls von dem Lagerarm 39 getragen 1st, ist angeordnet, um die Temperatur der Oberfläche der Walze 31 abzufühlen, und sie ist angeschlossen, um die Heizelemente 38 derart zu steuern, daß die Oberfläche der Walze 31 auf einer konstanten vorbestimmten Temperatur gehalten wird·

Bine Abstandswalze 43 mit getrennten Teilen 44 und 45» die auf Lagern auf einer Stange 46 gelagert sind, befindet sich von der abgestuften Walze 31 in einem Abstand, um Garnschleifen 5 t und 52 zu tragen. Die Walze 43 verläuft zu der Walze 31 allgemein parallel, ist jedoch in der Richtung der Zuführung der Garnschleifen etwas schräg von der Walze 31 weg angeordnet.

ν Das Garn 1o wird, nachdem es durch das Zugtor 25 hindurchgegangen ist, rund um die Walzen 31 und 43 in Form von Schleifen 51 und 52 geführt und läuft dann durch ein Auge zu «in*r Wickeleinrichtung 54» die auf einer Antriebewalze 55 aufliegt und von dieser angetrieben wird, welche ihrer-

seits von der YZeIIe 34 über einen Riemen 56 angetrieben wird. Die Geschwindigkeit des Antriebs der Wickeleinrichtung 54 wird mit Bezug auf die Geschwindigkeit der Walze aerart eingestellt» daß das Garn unter konstanter Spannung gehalten wird, wenn es der Wickeleinrichtung 54 zugeführt wird. . .

Wenn die Garnschleifen 51 entlang.der Oberfläche dea Teiles 32 der Walze 31 laufen, wird das Garn auf eine Temperatur erhitzt, die genügend hoch ist, um eine zeitweilige gerade Fixierung zu erzeugen und das Strecken des Garnes zu erleichtern, wenn die Garnschleifen den abgestuften Teil der Walze 31 erreichen, die jedoch unterhalb der Temperatur liegt, bei welcher die dauerhafte Kräuselung, die in der Krause Ik anus er hervorgerufen wird, nachteilig beeinflußt wird· Diese Kacherhitzung und Streckung verringert das Wieaeraufbauschen de8 Garnes bei Hauntemperatur vor der Beendigung des darauffolgenden BearbeitungsvorgangeB auf ein Minimum.

Um die Geschwindigkeit des Motors derart zu steuern, daß ein gleichbleibender Riickdruck auf den Kern, 1 1 in der Kräuselkammer aufrechterhalten wird, ist der Motor 35 derart angeschlossen, daß er durch ein Potentiometer 61 geregelt wird, welcher eine Welle 62 hat, die ein Kettenrad 63 trägt, das von einer Kette 64 von einem Kettenrad 65 angetrieben wird» Das Kettenrad 65 trägt einen Bolzen 66, der durch einen gegabelten Arm 67 betätigt wird_w$>elcher

00S633/T994 ⁸AD Or_IGINAL

bei 68 angelenkt ist und ein gegabeltes Ende 69 hat, das durch einen von dem Rahmen 22 getragenen Bolzen 7o betätigt wird· Sie Anordnung ist derart, daß das Heben oder Senken dei Stange 21 eine Bewegung des Kettenrades 65 hervorruft, die auf die Potentiometerwelle 62 übertragen wird, um die Drehzahl des Motors 35 zu ändern und eine entsprechende Änderung der Geschwindigkeit der abgestuften Walze 31 und der Wickelwalze 55 in einem Sinne hervorzurufen, daß die Stange 21 auf einer im wesentlichen gleichbleibenden Höhe gehalten wird. Auf diese Weise wird ein konstanter RUckdruck an dem Kern 11 aufrechterhalten, was zum Erzeugen einer gleichmäßigen Kräuselung wesentlich ist, und zufolge des gemeinsamen Antriebs der Walze 31 und der Wickeleinrichtung 54 wird das Garn unter konstanter Spannung auf die Packung 54 gewickelt· Wenn das Garn darauffolgend wiederaufgebauscht wird, sind eine gleichmäßige Bauschung und ein gleichmäßiger Kräuselwinkel gewährleistet.

Bei der AusfUhrungsform gemäß Fig. 3 ist die abgestufte Walze 31 so dargestellt, daß sie durch eine Mehrzahl von Heizelementen 72 erhitzt wird, die auf einer festen Hülse 73 angebfacht sind, und eine Temperaturabfühleinrichtung 75 ist von der Hülse 73 in einer derartigen Stellung getragen, daß sie die Temperatur an der Innenfläche der Wände der abgestuften Walze 31 abfühlt.

Die anfänglich an das Garn zwischen dem Zugtor und der ersten Wicklung auf der abgestuften Walze 31 angelegte -

0OS883/1994

Spannung, die Anzahl der Umschlingungen auf beiden Abschnitten der abgestuften Walze 31, der Durchmesser und das Verhältnis der Oberflächen der abgestuften Walze 31» die Oberflächenerhitzung der abgestuften Walze 31 und die Drehzahl, mit welcher sich die abgestufte Walae 31 dreht, sind alles wichtige Faktoren beim Durchführen der Erfindung und können sich in Abhängigkeit der gewünschten Ergebnisse ändern.

Bei einem "besonderen Beispiel v/urde ein einziges Ende eines halbhellen Polyamidgarnes mit einem Gesamtdinier von 2o8o mit 136 Fäden und einer Zwirnung von einer halben Drehung in S-Richtung anfänglich in einer Stauchkräuselvorrichtung zu ungefähr einem Bauachwert von 4oj£ gekräuselt, wobei die Bauschung das Ausmaß des Schrumpfens eines Garnes nach vollständiger Entspannung in kochendem Wasser darstellt, Das Garn wurde fünfmal um den Umfang jeder Fläche der abgestuften Walze herumgeschlungen· Der Umfang der größeren Fläche betrug etwa 43ι2 om (17 Zoll), und der Umfang der kleineren Fläche betrug etwa 33 cm (13 Zoll). Die Oberflächengeschwindigkeit der größeren Umfangsflache betrug etwa 18o m/min« (2oo Yard per Minute) und die Oberflächentemperatur der abgestuften Walze betrug etwa 121° 0 (250° F). Die anfängliche Spannung zwischen dem Zugtor und der ersten Umsohlingung auf der abgestuften Walze betrug etwa 200 g* Das erhaltene Garn wurde geprüft und es wurde gefunden, daß es einen Bauschwert von etwa

009883/1994

halst·.

Ein Vergleich dieses Garnes mit einem ähnlichen Garn, das in der gleichen Stauchkräuselvorriehtung gekräuselt wurdet Jedoch zu annähernd einem Bauschwert von 35# und ohne weitere Behandlung gemäß der Erfindung, zeigte nach Entspannung beider Garne im kochenden Wasser, daß die Kräuselungen in den fäden des Garnes gemäß der Erfindung größere Winkel hatten. Die gekräuselten Fäden waren vollständiger außer Phase gebracht, das Garn war offener, federnder bzw. elastischer und hatte eine größere Erholungsenergie· Außerdem hatte das Garn gemäß der Erfindung, bevor die beiden Garne durch Abkochungsverfahren auf übliche Weise entspannt wurden, eine viel langsamere Erholungsgeschwindigkeit bei Raumtemperatur als das andere Garn, wenn beide Garne sich unter einer Spannung von Hull frei entspannen konnten. Dies war selbstverständlich ein zeitweiliger Zustand, der lediglich vorhanden war, bis das Garn durch Abkochungsverfahren entspannt wurde.

Sie Erfindung ist vorstehend in Verbindung mit einer erhitzten abgestuften Walze beschrieben worden, es ist jedoch ebenfalls möglich, andere bekannte Mittel zu verwenden, welche in der Lage sind, dem Garn die erforderliche Spannung zu erteilen und es zu erhitzen. Weiterhin können in Verbindung alt der abgestuften Walze mehr als zwei Stufen verwendet werden, wenn es erforderlich wird, das Garn in athr als einer Stuf· zu strecken.

009883/1994

Ein dickes und dünnes bzw· veränderlich bauschiges Garn kann durch den oben beschriebenen Streckvorgang aus einem synthetischen Garn mit kontinuierlichen Paden erzeugt «erden, welches vor dem Kräuseln veränderlich gestreckt wurde, so daß es in hohem Ausmaß verstreckte und in geringerem Ausmaß verstreckte Teile aufweist. Ein solches Garn kann in einer Stauchkräuselvorrichtung gemäß vorstehender Beschreibung gekräuselt und wärmefixiert werden oder durch irgendeines der anderen bekannten Krauselrerfahren, um ihm eine im wesentlichen gleichmäßig· Kräuselung zu erteilen. Das gekräuselte Garn wird dann auf der lachst reckeinheit gemäß vorstehender Beschreibung gestreckt. Die abgestufte Wale· 31 und die Abstandswalze 43 sollen in solchem Abstand voneinander liegen, daß Abschnitt· der gestreckten und nicht gestreckten Teile des Garnes dauernd zur gleichen Zeit dem Strecken unterworfen werden.

Es ist gefunden worden, daß, wenn ein solches Garn gestreckt worden ist, die Teile des Garnes, dl· vor dem Kräuseln weniger stark verstreckt worden waren, vollständig gestreckt werden und die gesamte oder ein wesentlicher Teil der während des Kräuselvorganges erteilten Kräuselung dauerhaft entfernt wird, während diejenigen Teile, die vor dem Kräuseln in höherem Ausmaß verstreckt worden waren, auch bei nachfolgender Entspannung die Kräuselung beibehalten. Die abgestufte Walze 31 kann erhitzt oder nicht erhitzt sein, in Abhängigkeit davon, ob beim Strecken der

009683/199 4'

in weniger großem Ausmaß verstreckten Teile ein Erhitzen erforderlich ist oder nicht.

009883/1994

Claims

1. Verfahren zum Erzeugen eines bauschigen Garnes, bei welchem ein wärmefixierbares, thermoplastisches Garn in einer Stauchkräuselvorrichtung unter derartigen Bedingungen gekräuselt wird, daß die Kräuselung dauerhaft fixiert wird, und bei welchem das gekräuselte Garn unter einer Geradziehungsspannung abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn bei einer Temperatur geetreckt wird, die unterhalb der Temperatur liegt, bei welcher die Kräuselung in der Stauchkräuselvorrichtung fixiert worden ist, die jedoch oberhalb Raumtemperatur liegt, um dem Garn eine zeitweilige Geradfixierung zu erteilen.

2» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß verschiedene Teile des Garnes verschieden gestreckt werden, um ein dickes und dünnes Garn mit veränderlichen Bauschungscharakteristiken zu erzeugen·

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn in gerader Form in einem Stoff oder dgl. verwebt wird und der Stoff auf eine Temperatur zum Entspannen des Garnes erhitzt wird, um die zeitweilige Geradfixierung zu beseitigen und zu bewirken, daß das Garn wieder bauschig wird·

4· Vorrichtung zum Behandeln von Garn, das aus einem Kern gekräuselten Garnes am Auetrittβende einer Stauohkräusölvorrichtung abgezogen 1st, aur Durchführung des

009883/1994

Verfahrens nach einem ,der Ansprüche 1 bis 31 gekennzeichnet durch einen Garnstreckmechanismus (31, 43)» eine Einrichtung (38) zum Erhitzen des Garnes während seines Laufes Über den Streckmechanismus, eine Einrichtung zum Zuführen des gekräuselten Garnes von dem Kern zu dem Mechanismus zum Erhitzen und Strecken, einen Garnauf-Wickelmechanismus (54, 55) und durch eine Einrichtung (53) zum Zuführen des gestreckten Garnes von dem Streckmechanismue zu dem Aufwickelmechanismus.

5· Vorrichtung nach Anspruch 4t dadurch gekennzeichnet, daß die zuletzt genannte Garnzuführungseinrichtung eine Einrichtung zum Halten des Garnes unter einer konstanten Spannung aufweist.

6« Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß ein· Antriebseinrichtung vorgesehen ist, um den Streckmechanismus (31, 43) und den Aufwickelmechanis-Äus (54, 55) gemeinsam und Alt vorbestimmten Verhältnissen anzutreiben.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Fühlereinrichtung (21), die zum Abfühlen der Höhe des Kernes auf diesem aufliegt» und durch eine von der lühlereinrichtung betätigt· Einrichtung (61 bis 68) zum Andern der Geschwindigkeit der Antriebeeinrichtung in eines Sinne, daß die Höhe des Kernes in wesentlichen gleichbleibend gehalten wird·

Θ. Vorrichtung nach Ansprach 7» dadurch gekennzeichnet,.

009883/1994

dat die Antriebseinrichtung einen Elektromotor (35) aufweist, ein Potentiometer (61) angeschlossen ist, um die Geschwindigkeit des Motors zu steuern, und daß die Fühlereinrichtung (21) zur Betätigung des Potentiometers angeücnloösen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlereinrichtung eine Stange (21), die auf dem Kern aufliegt, und eine Einrichtung (63 bie 67) aufweist, die von der Bewegung der Stange betätigt wird und ihrerseits das Potentiometer betätigt«

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 91 dadurch gekennzeichnet, daß das Potentiometer eine eich drehende Betätigungswelle (62) aufweist und daß die Pühlereinrichtung (21) zum Betätigen der Welle angeschlossen 1st.

009883/1994'