DE1660400C3 - Verfahren zur Herstellung von kompakten Mehrfadengarnen - Google Patents

Description

35

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von kompakten Mehrfadengarnen.

Es können einige Vorteile während der Herstellung von Mehrfadengarnen erhalten werden, wenn diese ohne Verdrillung aufgespult werden.

Im Vergleich zum direkten Aufspulen ist das Verdrillen ein ziemlich langsamer Vorgang; auch ist hierbei die Größe des Garnkörpers, der aufgespult werden kann, beschränkt, und zwar auf Grund der Notwendigkeit, daß der Garnkörper mit einem Ring oder mit einer anderen Verdrillvorrichtung umgeben sein muß. Jedoch verleiht eine Verdrillung dem Fadenbündel einen Zusammenhalt, so daß das auf diese Weise hergestellte Garn in nachfolgenden Textilverfahren, wie z. B. Weben oder Kettenwirken, verwendet werden kann.

Aus diesem Grunde wurden seit mehreren Jahren Ersatzverfahren zum Verdrillen beschrieben, durch welche einem unverdrillten Fadenbündel ein ausreichender Zusammenhalt gegeben wird, daß es aufgespult und anschließend verwendet werden kann, ohne daß die Gefahr auftritt, daß die Fäden austreten oder Schlingen bilden und deshalb an Fadenführungen oder ähnlichen Einrichtungen hängenbleiben und sich verheddern.

So kann das Verbinden der Fäden in einer ahnliehen Weise bewerkstelligt werden, wie es in der britischen Patentschrift 2 94 324 beschrieben ist, wobei ein Garn gerollt wird, so daß es sich um seine Achse verdrillt, indem es mit einer schräg zum Garnweg angeordneten Flanscihoberfläche in Berührung gebracht wird. Auch können die Fäden zu einer dichten Verbindung veranlaßt, werden, indem man ein geringes Drehmoment in einem Mehrfadengarn induziert."Außerdem können die Fäden eines Mehrfadengams dadurch verschlungen werden, daß man ein unverdrilltes Fadenbündel einer bestimmten Anzahl von Luftwirbeln aussetzt, wie dies in der britischen Patentschrift 9 24 089 angegeben ist. Andere Wege zur Kontaktierung eines Fadenbündels beruhen auf einer richtiggehenden Verklebung zwischen den Fäden, entweder gleichmäßig über ihre Länge, wie dies in der britischen Patentschrift 7 42 393 beschrieben ist, oder in bestimmten Abständen; eine solche Verklebung kann temporär oder permanent sein.

Es wurde nunmehr gefunden, daß ein sehr kompaktes Mehrfadengarn mit stark aneinanderhaftenden Fäden durch ein einfaches neues Verfahren hergestellt werden kann, welches für ein sehr rasches Arbeiten geeignet ist; dieses Verfahren ist autogen in dem Sinne, daß außer dem Garn selbst kein weiteres Hilfsmittel im Kompaktierungssystem vorhanden ist. So wird also gemäß der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines kompakten Mehrfadengams vorgeschlagen, bei welchem man ein unverdrilltes Mehrfadenbündel mindestens einmal um ein Schlingenbildungsteil und dann zu einem Ort, wo es in der üblichen Weise eingesammelt wird, laufen läßt, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß das Mehrfadenbündel beim Ablaufen vom Schlingenbildungsteil mit einem linear nachfolgenden Stück seiner selbst umschlungen wird, welches sich dem Schlingenbildungsteil in einer Weise nähert, dsß ein Stück des Garns mindestens eine vollständige Windung um das andere Stück macht.

Unter einem »Schlingenbildungsteil« wird ein Teil verstanden, das eine Oberfläche besitzt, um welche eine Gamschlinge gebildet werden kann; unter diese Definition fallen Rollen, und zwar angetriebene, frei rotierbare oder feststehende, sowie Zapfen, Stifte, Drähte und Führungen.

Die Einwirkung des Verfahrens auf das Fadenbündel ist vermutlich verwickelt. Zunächst nimmt das Fadenbündel auf Grund seines Umlaufs um mindestens ein Schlingenbildungsiieil, beispielsweise um eine Rolle oder um eine Führung, beim Zulauf zur Verschlingungszone die Form eines flachen Bandes ein, bevor es in diese Zone eintritt. Es wird angenommen, daß die Wirkung der Verschlingung erstens darin besteht, daß das Band in seiner Breite zusammengedrückt und in eine abgerundete Form überführt wird, wobei einige Fäden von den Randteilen des Bandes von ihren Lagen wegbefördert werden und ihre Lagen im Verhältnis zur Achse des Bündels mit anderen Lagen solcher Fäden vertauschen, wodurch eine gewisse Fadenvermischung im Bündel auf Grund der Ortsveränderung eintritt. Zweitens veranlaßt die spiralförmige Natur der Windung oder Windungen der Umschlingung das Bündel zu einer Drehung um seine Achse, wodurch ein gewisser Grad von Falschdrall im Garn entsteht; eine Wirkung desselben besteht darin, daß ein Parallelisrnus zwischen den Fäden der beiden einander berührenden Teile des Garns, wo sie sich mit der gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Richtung bewegen, zustande kommt, wobei die Fäden des einen Teils mit denjenigen des

anderen Teils in Wechselwirkung treten, um ihre räumliche Ausrichtung zu stören und eine Fadenvermischung im Bündel zu erzeugen.

Was für ein Kompaktierungsmechanismus nun tatsächlich auftritt, ist gleichgültig, auf jeden Fall entstehen dabei zusammenhaltende Garnbündel, deren Fäden vermischt sind.

Gegebenenfalls kann die Spannung im Garn im Verschlingungssystem unter einer "gleichmäßigen Kontrolle gehalten werden, um diese- Zone zu isolieren, weiche eine bedeutende Zugspannungsscbranke darstellt. Dies kann durch eine positive Zuführung und Abführung zum und aus dem System erreicht werden, wie z. B. durch die Verwendung von positiv angetriebenen Rollen. Beispielsweise kann die Verschlingungszone zwischen den Stufen einer Zusammenstellung aus einer abgestuften Verstreckrolle und einer Separatorrolle angeordnet werden, und die Kompaktiemng kann mit einer Helßentspannungsbehandlung des Garns zwischen diesen Rollen kornbiniert werden.

Ein wichtiger Parameter für eine gute Kompaktierung ist die Zuführungsspannung zur Verschlingungszone, welche Spannung so niedrig wie möglich sein sollte.

Wenn das Verschlingungssystem in der Aufspulzone angeordnet ist, d. h., wenn es davon, wie oben angegeben, nicht isoliert ist, dann ist die Abzugsspannung gleich der Aufspulspannung und daher vorzugsweise nicht größer als 0,1 g/den für ein Nylcnmehrfadengarn. Die Abzugsspannung steigt etwas proportional mit der Garngeschwindigkeit; ein solches Ansteigen kann ohne Verlust der Kompaktierungswirkung hingenommen werden.

In bezug auf das Ausmaß des erhaltenen Zusammenhalts ist es etwas vorteilhaft, daß eine freie Garnstrecke auf der Zulaufseite der Verschlingungszone von ausreichender Länge vorhanden ist, so daß sich darin ein gleichmäßiger Falschdrall ausbildet. Es ist weniger wichtig, daß eine freie Strecke auf der Ablaufseite vorhanden ist. Diese Längen hängen für jedes spezielle Verfahren vom Material des Garns, seiner Größe, der Anzahl der Fäden und deren Größe, der Garngeschwindigkeit und der Spannung in der Verschlingungszone ab.

Eine wichtigere Variable, die einen bedeutenden Einfluß auf das Ausmaß des Zusammenhalts besitzt, ist der Winkel zwischen dem zur Verschlingungszone zulaufenden Garn und dem daraus ablaufenden Garn. Es wurde gefunden, daß es beispielsweise sehr günstig ist, diesen Winkel innerhalb eines Bereichs von 110 bis 145° zu halten, obwohl eine Kontaktierung bei etwas niedrigeren Winkeln, wie z. B. 90°, und bei höheren Winkeln bis zu und sopr einschließlich 180° erhältlich ist.

Obwohl eine einzelne Rolle oder Führung und ein einziger »Überkopfknolen» (overhead knot) bzw. ein sogenannter Halbknoten anscheinend das einfachste und wirksamste System für die Kontaktierung des Garns gemäß der Erfindung darstellt, liegt es innerhalb des Bereichs der Erfindung, eine Vielzahl von Schlingenbildungsteilen, wie z. B. Rollen, und eine größere Anzahl, wie z. B. fünf, von Garnwindungen in der Verschlingungszone zu verwenden. Eine Um schüngung um einen benachbart laufenden Fadenzug ist jedoch nicht wirksam.

Es kann erwünscht sein, daß die Verschlingungsrolle positiv angetrieben wird und nicht frei rotierbar ist; die Rolle kann jedoch auch gebremst werden oder sogar stationär sein.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Fadenführun£3diagramm, das die Anordnung der Erfindung mit einer einzigen Rolle und einem einzigen überkopfknoten darstellt,

F i g. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Systems aus einem einzelnen Knoten und einer einzigen Rolle gemäß der Erfindung,

F i g. 3 eine vergrößerte Ansicht eines Systems aus einem einzigen Knoten und einer Führung gemäß der Erfindung,

Fig. 4 ein Fadenführungsdiagramm, das die erfindungsgemäße Anordnung bei einer Vorrichtung zur Heißentspannung des Garns vor dem Aufwickeln mit einem hin- und hergehenden Mechanismus darstellt,

F i g. 5 ein Fadenführungsdiagramm, das die erfindungsgemäße Anordnung bei einer Ringspindelaufspulung darstellt, und

Fig. 6 ein Fadenführungsdiagramm, das die erfindungsgemäße Anordnung bei einer Vorrichtung zur Heißentspannung des Garns vor der Ringspindelspulung darstellt.

Fig. 1 erläutert schematisch den Abzug eines Garns von einem Vorratsgarnkörper, seinen Weg um eine Rolle als Schlingenbildungsteil und anschließend seine Aufspulung auf einen Aufnahmegarnkörper. Das Garn Y wird über das eine Ende des Vorratsgarnkörpers 1 durch positive Drehung des Aufnahmegarnkörpers 3 abgezogen. Das Garn verläuft durch die Schweineschwanzführung 5, die axial zum Garnkörper 1 angeordnet ist; dann verläuft es in einem Haibknoten um sich selbst, worauf es um die Schlingenbildungsrolle 7 herumgeführt wird. Das Garn verläuft dann um eine festliegende Führung 9, die in bezug auf die Schweineschwanzführung 5 und die Rolle 7 so angeordnet ist, daß der Winkel zwischen dem zur Rolle 7 laufenden Garn und dem die Rolle verlassenden Garn innerhalb des bevorzugten Bereichs von 110 bis 145° liegt. Das Garn wird abschließend auf einem Aufnahmegarnkörper 3 aufgespult; die durchzogenen Linien des Diagramms zeigen das Ausmaß des Querhubes an.

In F i g. 2 sind die Verschlingung des Garns um sich selbst und die aufeinanderfolgenden Lagen eines einzelnen Fadens des Mehrf idengarns während der Verschlingung im Detail gezeigt. Der Weg des einzelnen Fadens ist eingezeichnet, wobei die Linien durchgezogen sind, wenn der Faden sich an der Vorderseite des Garns befindet, und gestrichelt sind, wenn er sich an der Rückseite befindet. Es ist ersichtlich, daß der Fadenweg an der Rückseite der Ausbuchtung des Garns, welches eine andere Ausbuchtung an der linken Seite der Figur kreuzt, parallel zum Weg des Fadens an der Vorderseite dieser anderen Garnausbuchtung verläuft; da die Garnausbuchtungen an dieser Stelle miteinander in Berührung sind, ist es möglich, daß die parallelen Fadenabschnitte (der Klarheit wegen sind nur die Abschnitte eines einzigen Fadens gezeigt) miteinander in Wechselwirkung treten und eine besondere räumliche Verwirrung der Fäden innerhalb des Garns ergeben. In F i g. 3 ist im Detail die. Verschlingungszone angegeben, wobei ein Halbknolen um eine Schweineschwanzführung 31 als Schlingenbildungsteil gemacht ist.
In Fig. 4 ist die Verschlingungszone im Zusam-

Tienhang mit einer Streckspulvorrichtung mit einem abgestuften Entspannungsrollensystem gezeigt. Das 3arn Y wird zwischen Zuführrollen (nicht gezeigt) und Verstreckrollen verstreckt, indem es in Schlingen um den Teil der kombinierten Verstreck- und Entspannungsrolle 11 mit dem größeren Durchmesser und um die zugehörige Separatorrolle 13 herumgeführt wird, und es verläuft dann in die Entsnannungszone, wo es eine Heizplatte 15 berührt. Nach der Heizplatte verläuft der Garnweg um eine Führung 17, die den Winkel bestimmt, mit dem das Garn sichter Schleifenbildungsrolle 19 der Verschlingungszone nähert. Das Garn ist in einem Halbknoten unter Einschaltung der Rolle 19 um sich selbst geschlungen und verläuft dann um den Teil der Rolle 11 mit dem kleineren Durchmesser (ungefähr 8°/o Abstufung) und schlingt sich um diesen und um die zugehörige Separatorrolle 21. Abschließend wird das Garn zu einer (nicht gezeigten) Aufspulvorrichtung mit einer hin- und hergehenden Fadenführung abgezogen, wobei es um eine Vortraversführung 23 herumläuft.

In F i g. 5 ist schematisch gezeigt, wie das erfindungsgemäße Verfahren zweckmäßig bei einer Standdardverstreckungsverdriilmaschine ausgeführt werden kann. Zur Erzielung des erforderlichen Winkels zwischen dem zum Schlingenbildungsteil an einer solchen Maschine zulaufenden und davon ablaufenden Garn ist es zweckmäßig, daß die Garne auf eine Spindel in benachbarter Position aufgespult werden und nicht auf ihre eigene.

Das Garn Y wird demgemäß zwischen den (nicht gezeigten) ZuführroUen und der Verstreckrolle 25 und der Separatorrolle 27 der Maschine verstreckl, wobei es um einen dazwischengeschalteten Ziehstift 29 herumläuft. Dann wird das Garn zur schweineschwanzförmig ausgebildeten Ballonführung 31' der benachbarten Position geführt, an welcher Führung die Verschlingungszone ausgebildet ist, wie dies in F i g. 3 im Detail gezeigt ist. Das Garn wird dann in normaler Weise auf die Spule 33' aufgespult, die von einer sich drehenden Spindel mit einem Traversierring 35' getragen wird. Ähnliche Teile der Vorrichtung in den beiden benachbarten Positionen sind in ähnlicher Weise numeriert, wobei die rechten Nummern als Zusatz einen Strich besitzen.

In F i g. 6 ist eine Anordnung gezeigt, in welcher die Verschlingung im Anschluß an die Entspannung des Garns in einer Wärmeentspannungszone einer Verstreckverdrillmaschine erfolgt. Das Garn Y wird zwischen (nicht gezeigten) ZuführroUen und einer abgestuften Rolle 37 mit oberen und unteren Separatorrollen 39 bzw. 41 verstreckt, wobei der Verstreckort durch einen Ziehstift 43 lokalisiert ist, um welchen das Garn beim Lauf zur Verstreckrolle geschlungen ist. Verstreckschiingen sind um den Teil der abgestuften Verstreckrolle 37 mit dem größeren Durchmesser und um die beiden Separatorrollen, von denen die untere 41 in ähnlicher Weise abgestuft ist. geschlagen. Das Garn wird dann durch die Entspannungszone geführt, worin es mit Hilfe einer Rolle 47 in Berührung mit den beiden Seiten eines pyramidenförmigen Erhitzers 45 verläuft. Das Garn ist dann um den Teil der abgestuften Rolle 37 mit dem kleineren Durchmesser und um die obere Separatorrolle 39 geschlagen. Ei.ne Entspannug wird auf diese Weise bewirkt, bevor das Garn an dem Teil der unteren Separatorrolle 41 mit dem kleineren Durchmesser verschlungen wird. Der Spannungsaufbau in diesem Abschnitt wird klein gehalten, und zwair auf Grund des Antriebs der Schleifenbildungsrolle 41 durch die Verstreckschiingen. Auch ist die Verschlingungszone räumlich von den Verstreckschiingen getrennt, da sie

ίο um den Teil der Rolle 41 mit dem kleineren Durchmesser gebildet ist. Im Anschluß daran verläuft das Garn durch die Ballonführung 49 zu einer Ringspindelauf spul vorrichtung (nicht gezeigt).

Die Erfindung wird nun in dem folgenden Beispiel näher beschrieben, in welchem alle Garne mehrfädige Textilgarne aus Polyhexamethylenadipamid waren, außer wenn etwas anderes angegeben ist.

Der »Hakenfall«-Abstand in Zentimeter wurde gemessen, wie es in der britischen Patentschrift 9 24 089 beschrieben ist; die Ergebnisse von 20 Ablesungen wurden in jedem Falle gemittelt, oder als »100« angegeben, wenn fünf aufeinanderfolgende Ablesungen von mehr als 100 cm erhalten wurden.

Beispiel

In diesem Beispiel ist das Verfahren, in seiner einfachsten Form, wie es in Fig. I gezeigt ist, dargestellt. Verstrecktes Garn von 60 den/20 Fäden wurde von einem seitengewickelten Garnkörper via eine

Schweineschwanzführung entweder über zwei drehbare Rollen oder über eine Rolle (wie in der Figur gezeigt) abgezogen, mit einer Anzahl von Windungen um sich selbst geschlungen und dairtn mit einer Geschwindigkeit von 1371 m/min durch eine hin- und hergehende Traversführung auf den Aufnahmegarnkörper aufgespult. Die Winkel zwischen dem" zulaufenden und dem ablaufenden Garn in bezug auf die Verschlingungszone betrue 115°.

Anzahl Anzahl Ha kctif Bil

der Rollen der abstand

Windungen (cm)

0
1

4 5 η

ICX)
11
14

29
16
36
100
32
57
2.8
25
27

Aus dieser Tabelle ist ersichtlich, daß die ErhÖhun der Anzahl der Rollen oder der Anrahl der Schlinge üt«.r Eins zu keinem Vorteil hei der Kompakiierur

führt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnunccn

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines kompakten Mehrfadengams, bei weichem man ein vinverdrilltes Mehrfadenbündel mindestens einmal um ein Schlingenbildungsteil und dann zu einem Ort, wo es in der üblichen Weise eingesammelt wird, laufen läßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrfadenbündel beim Ablaufen vom Schlingenbildungsteil mit einem linear nachfolgenden Stück seiner selbst umschlungen wird, welches sich dem Schlingenbildungsteil in einer Weise nähert, daß ein Stück des Garns mindestens eine vollständige Windung um das andere Stück macht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen dem zum Schlingenbüdungstei! zulaufenden und dem davon ablaufenden Garn im Bereich von 110 bis 145° liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlingung in einer Aufspulzone erfolgt und daß die Spannung im zum Schlingenbildungsteil zulaufenden Garn in der Weise gesteuert wird, daß die Spannung im davon ablaufenden Garn nicht größer als 0,1 g/den ist.

4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlingung in einer Zone erfolgt, in welcher die Garnspannung von derjenigen der nachfolgenden Aufspulzone getrennt ist.