DE1710089A1 - Vorrichtung zur Steuerung eines sich bewegenden Garnfadens - Google Patents

Description

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Leesona Corporation JL _{Λ 5}, c_t,\.&-** ' ^f * *·■*'

Warwick, K.I., USA / _ΛΛ_ <, J/. 27.8.1970

Voi'richtung zur Steuerung eines sich bewegenden Garnfadens

Die Erfindung betrifft eine neuartige pneumatische i?'aden- bzw. Garn-Steuervorrichtung zur Verwendung bei i'extilmaschinen.

In der Beschreibung und in den Ansprüchen soll der Ausdruck "Garn" bzw. "Garnfaden" in seinem allgemeinen Sinn verstanden werden und sich auf jede beliebige Art von fadenartigem Material beziehen, während sich der Ausdruck "Wickel" bzw. "Kopse" auf die aufgespulte Garnmasse unabhängig von ihrer tform beziehen soll.

Kurz gesagt, ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung das Durchlaufen eines Garnfadens auf praktisch reibungsfreie Weise. Zu diesem Zweck weist die erfindungsgemäße Faden-Steuervorrichtung einen Körperteil mit einer darin ausgebildeten Aufnahme- bzw. Sammelkammer und zwei vom Körperteil im Abstand voneinander auswärts abstehende Führungsglieder auf. Der durch die !"ührungsglieder festgelegte Durchlaß besitzt solche Breite, daß er einen Faden aufzunehmen vermag und dessen Durchlauf zuläßt, dabei aber eine seitliche Fadenbewegung verhindert. Die Aufnahmekammer ist auf passende V/eise mit einer Zufuhrquelle für ein gasförmiges üruckfluidum, wie Druckluft, verbunden. Eine die Kammer mit dem Durchlaß verbindende öffnung richtet das üruckfluidum derart, daß es auf den durchlaufenden Faden üuftrifft und diesen in einem Abstand vom

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Körperteil hält. Indem der Faden während seines Durch— laufs auf diese Weise auf einem Kissen aus Druckluft o.dgl. Fluidum ruht, wird er praktisch reibungsfrei gesteuert, was eine wesentliche Verminderung von Garnbeschädigungen infolge eines Scheuerns bzw. einer tteibungsberührung mit der Führung und verbesserte andere, noch zu beschreibende Garneigenschaften gewährleistet.

* Die Erfindung ist auf zahlreiche Phasen der Garn-Verarbeitung anwendbar; die im folgenden aufgeführten speziellen jind-Verwendungszwecke sollen lediglich beispielhaft und keinesfalls einschränkend verstanden werden.

Ein erstes Beispiel für einen derartigen Anwendungszweck bezieht sich auf Spulmaschinen der in der Textilindustrie als "Aufspulmaschinen¹¹ bezeichneten Art. Derartige Maschinen werden auf unterschiedliche Weise eingesetzt; ein übliches Anwendungsgebiet besteht im Aufspulen bzw. in der Aufnahme von synthetischen Garnen, die von kontinuierlichen Verfahren, wie Strangpressen, Spalten, Kleben, Strecken, Schlagen, überziehen, Umspinnen oder anderweitige Behandlung, zugeführt werden. Bei der üblichen Art

' einer Aufnahme-Spulmaschine wird die Aufspulspindel zwangsläufig mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit in Drehung versetzt, um den Wickel in Drehung zu versetzen, während das Garn in Spindel-Längsrichtung auf den Wickel geführt wird.

Um durchgehend gleichmäßige Qualität aufrechtzuerhalten, ist es erforderlich, die auf den Garnfaden ausgeübte Zugspannung auf einem praktisch konstanten Wert zu halten, selbst wenn sich die Geschwindigkeit des Aufspul-

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garns ändert. Es sind bereits zahlreiche Verfahren und verschiedene Formen von Vorrichtungen zur Aufrechterhaltung konstanter Fadenspannung während der Bewegung des Garns von der Garn-Vorratsquelle zum aufzuspulenden Wickel geschaffen und angewandt worden. Außerdem sind verbreitet Vorrichtungen angewandt worden, welche eine fortlaufende Einstellung der Fadenspannung gewährleisten, während der Wickel an Größe zunimmt. Vor der Erfindung war jedoch keine zufriedenstellende Vorrichtung bekannt, welche den schnellen Schwankungen der Fadenspannung zu entsprechen vermochte, wenn der Faden "fächerartig" vom einen Ende des Wickels zum anderen und zurück geführt wurde und während er seine Bewegungsrichtung an den Enden des Wickels umkehrte. Bei einem ein gewisses Stück vom Wickel entfernten und im wesentlichen zwischen dessen Enden angeordneten Fadenführer ist es ersichtlich, daß sich die Zuführgeschwindigkeit des Garnfadens erhöht, wenn er sich den Enden des Wickels nähert, und abnimmt, wenn sich der Faden der Mitte des Wickels nähert. Diese ständigen und schnell wechselnden Änderungen der Faden-Zufuhrgeschwindigkeit führen zv/angsläufig zu einer schnell schwankenden Fadenspannung, welche Schäden für das Garn zur Folge haben kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung nimmt diese schnell wechselnden Änderungen der Faden-Länge und -Zugspannung auf und hält gleichzeitig im Zusammenwirken mit anderen Teilen der Spulmaschine eine im wesentlichen konstante oder sich fortlaufend ändernde Zugspannung im aufzuspulenden Garnfaden aufrecht.

J-ierkömrilicbe Aufnahme-Spülmaschinen verwenden häufig einen schwenkbar angelenkten Arm, der an einer Stelle auswärts von seinem Schwenkpunkt eine drehfähige Rolle

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ο.dgl. an ihm angebrachten Fadenführer trägt. Der Fsdenführer fängt, den Garnfaden an einer Stelle zwischen dessen Vorratsquelle und der Aufnahmerolle ab, wobei die Aufgabe des Arms darin besteht, den Faden unter konstanter oder sich fortschreitend vermindernder Zugspannung zu halten. Die USA-Patentschrift 3 048 34J zeigt ein Beispiel für eine auf diese Weise konstruierte Aufnahme-Spulmaschine. Obgleich derartige Spulmaschinen sowohl vom betrieblichen als auch vom wirtschaftlichen Stand-" punkt höchst zufriedenstellend sind, geht die Forschung k nach verbesserten Verfahren zur Aufrechterhaltung konstanter Spannung in einem aufzuspulenden Garnfaden weiter.

Bei der in der genannten Patentschrift offenbarten Spülmaschine ist beispielsweise die physikalische Trägheit des Schwenkarms bei weitem zu hoch, um seine Schwingung mit der Frequenz zuzulassen, die erforderlich ist, um die Schwankungen der effektiven Fadenlänge beim Hin- und Herführen des Fadens auf den Wickel aufzunehmen. Der erfindungsgemäße pneumatische Fadenführer vermag auf vorteilhafte Weise entweder an die Stelle der Garn-Aufnahme-

k rolle zu treten oder deren Wirkung zu verstärken, so daß die Fadenspannung aufrechterhalten bleibt. In Verbindung

' mit einer Spulmaschine beispielsweise der in der genannten USA-Patentschrift offenbarten Art weist die erfindungsgemäße Faden-Steuervorrichtung eine neben dem geschlitzten Garn-Halteglied am äußersten Ende des schwenkbaren Korn— pensierarms angeordnete Luftdüse auf. Wenn sich der auf den umlaufenden Wickel aufgespulte Garnfaden den Enden des Wickels nähert, wird die Bewegungsbahn des Fadens verlängert und wird der im geschlitzten Halteglied gehaltene Fadenabschnitt gegen die Kraft des aus der Düse

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ausströmenden Luftstrahls auf die Druckluftdüse zu gezogen, wodurch das erforderliche zusätzliche Fadenstück abgezogen wird. Wenn sich der Garnfaden dagegen einer in der Mitte zwischen den Enden des umlaufenden Wickels liegenden Stelle nähert, so daß die Faden—Bewegungsbahn wesentlich verkürzt wird, drängt der den im Schlitz befindlichen Faden beaufschlagende Luftstrahl den Faden von der Düse weg, so daß dessen Durchhang zwischen dem Kompensierarm und dem Aufspulwickel auf— | gehoben wird.

Erfindungsgemäß kann ein drehbarer Fadenführer bzw. eine drehbare Führungsrolle vorgesehen sein, die neben dem festen Fadenführer am äußersten Ende des Kompensierarms gelagert ist. An der Holle sind Luftschaufeln ausgebildet, die von einem einer Druckluftdüse entstammenden ständigen Luftstrom beaufschlagt werden, der die Rolle in Drehung versetzt, um das Garn dem Aufnähmewickel zuzuführen. Auf diese Weise wird die Fadenspannung stromauf der Rolle erhöht, während sie stromab, d.h. zwischen der Rolle und dem Aufnähmewickel, auf annehmbare und bevorzugte Werte reduziert wird.

Ein anderes Beispiel für einen Anwendungsbereich der Erfindung liegt in ihrer Anwendung auf Erhitzungsvor— richtungen für die Herstellung von texturierten bzw. strukturierten Garnen_t In diesem Fall wird durch die Anwendung der Erfindung ein Garnfaden längs einer gewundenen Bewegungsbahn durch eine Heizeinrichtung geführt, bevor er auf eine herkömmliche Falschzwirnspindel gezogen wird.

Bei der Herstellung sogenannter "Drehstretchgarne" (torque stretch yarns) wird ein Garnfaden eines ther-

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moplastischen Materials, wie Nylon, oder aus behandelten Naturfasern von einer Vorratsquelle in eine Heizeinrichtung und dann durch eine Falschzwirnspindel auf eine Aufnahmerolle bzw.-wickel gezogen. Die dem Garn durch die Falschzwirnspindel verliehene Verdrillung setzt sich in Rückwärtsrichtung fort bzw. wandert durch das in der Heizeinrichtung befindliche Garn, wobei dio Heizeinrichtung eine Festlegung dieser Verdrillung bzw. Zwirnung bewirkt. Wenn das Garn anschließend auf herkömmliche Weise unter der gleichen Wirkung der Spindel entzwirnt wrd, zeigt der Garnfaden eine Fülldichte, welche das behandelte Garn ursprünglich nicht besaß. Aus derartigen Garnen hergestellte Kleidungsstücke sind wärmer, dicker und dehnfähiger als dies bei Kleidungsstücken aus Garnen des gleichen Gewichts, aber ohne eine solche Behandlung der Fall ist. Wenn bei vorgegebener Fadengeschwindigkeit eine Bewegungsbahn vorbestimmter Länge durch die Heizeinrichtung erforderlich ist, um das Garn mit der gewünschten Kräuselung festzulegen, ist ersichtlicherweise ungefähr die doppelte Länge der Faden-Bewegungsbahn durch die Heizeinrichtung erforderlich, wenn eine doppelt so große Faden-Zufuhrgeschwindigkeit gewünscht wfrd. Bei Vervielfachung der Fadengeschwindigkeit wird es höchst unvorteilhaft und praktisch undurchführbar, das Garn in Heizeinrichtungen herkömmlicher Bauart zu behandeln, die von einem Garnfaden nur ein einziges Mal durchlaufen werden. Aus diesem Grund sind bereits Versuche gemacht wrden, mehrere Fadenbahnen durch die Heizeinrichtung hindurch festzulegen. Dies geschah für gewöhnlich durch ein- oder mehrmaliges Umlenken des Garnfadens über drehbare Stangen oder Rollen. Bekanntlich setzt sich eine D'alschzwirnung normalerweise in Rückwärtsrichtung bis zum nächsten Berührungspunkt des Fadens mit einer Fläche, beispielsweise einem Fadenführer, fort, wandert jedoch von hier

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aus nicht weiter. Demzufolge sind bereits verschiedene Verfahren angewandt worden, bei denen die Stangen bzw. Rollen zwangsläufig entweder in Richtung des durchlaufenden Garnfadens oder in entgegengesetzte Richtung angetrie ben werden oder der Fadenführer in Schwingung versetzt wird. Solange jedoch eine Reibungsberührung des Garnfadens an seiner Führung vorhanden ist, wirkt letztere als Verzwirn missfalle und verhindert eine Ausbreitung der Falsehzwirnung über den Fadenführer hinaus. Die Erfin— dung vermindert den Heibungsfaktor auf einen vernachlässigbaren Betrag und bewirkt daher eine Verzwirnungs-Aus— bx'eiinmg über die ganze Länge des die Heizeinrichtung durchlaufenden Gai*nfadens hinweg, und zwar unabhängig von der Anzahl der Umlenkungen der Faden-Bewegungsrichtung.

Auf die vorstehend kurz beschriebene und nachstehend noch näher erläuterte Ueise wird der Garnfaden auf einem Luftpolster geführt und lediglich zwischen zwei auf Abstand stehenden Fingergliedern hindurchgeleitet. Die für den Erfolg des Falschzwirnvorgangs nötige Zugspannung wird hierbei über die Begrenzungen der Keizeinx'ichtung hinweg im wesentlichen konstant gehalten, wobei sich das Garn ungehindert zu verzv/irnen vermag, selbst v/enn es unter iiichtun; cumkehr über die Führung läuft.

Aufgabe der Erfindung ist mithin die Schaffung einer neuartigen und verbesserten Vorrichtung zur Aufrechterhai— tung praktisch koustunter Fadenspannung sowohl in Stromauf- als auch in Stromabrichtung.

Ein anderes Erfindungsziel betrifft die Schaffung eines Fadenführers, der praktisch reibungsfrei arbeitet.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung, bei welcher der durchlaufende Garnfaden auf einem Druckfluidumkissen getragen wird, bietet den Vorteil, daß in dem Augenblick, wo dies nötig ist, ein zusätzliches Fadenstück für das Aufspulen abgegeben wird, und andererseits erforderlichenfalls ein ausreichend langes Fadenstück zurückgezogen wird, um einen Fadendurchhang zwischen dem Garnvorrat und dem Aufnahmewickel zu verhindern.

Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß sie die Spannung des durchlaufenden Garnfadens an ihrer Stromaufseite erhöht und an ihrer Stromabseite verringert, wobei sie in dem Garnfaden eine gewünschte Zugspannung aufrechterhält.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zusammen mit einer Stretchgarnmaschine verwendbar, die eine Heizeinrichtung aufweist, welche mehrere Faden-Durehlaufbairmen festlegt, wobei sich die dem Garn durch eine Falschzwirnspindel erteilte Falschzwirnung längs des Fadens ausbreitet und über alle Fadenführer der ganzen Heizeinrichtung weiterwandert.

Im folgenden sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Garnfaden-Steuervorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Spulmaschine, auf welche die Erfindung angewandt ist und welche ein Anwendungsbeispiel für die Erfindung darstellt ,

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Fig. 3 eine schematische Vorderansicht einer Aufnahme— rolle, welche die Längenänderungen eines "fächerartig" über die Oberfläche des umlaufenden Wickels hin- und hergeführten Garnfadens veranschaulicht,

Fig. 4 eine Teil-Seitenansicht eines erfindungsgemäß abgewandelten Kompensierarms der Spulmaschine gemäß Fig. 2, in vergrößertem Maßstab,

Fig. 5 eine Teil-Seitenansicht einer bevorzugten abgewandelten Ausführungsform des Kompensierarms gemäß Fig. 4,

Fig. 6 eine Vorderansicht des Kompensierarms gemäß 5,

Fig. 7 eine teilweise weggebrochene Vorderansicht einer Stretchgarnmaschine vom Falschzwirn—Typ mit einer erfindungsgemäß abgewandelten Heizeinrichtung, und

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 7·

Fig. 1 veranschaulicht einen erfindungsgemäßen pneumatischen Fadenführer 10 in auseinandergezogenem Zustand. Der Fadenführer weist zwei Finger 12, eine Dichtung 14 und zwei Stifte 16 auf. Nahe des einen Endes mindestens eines Fingers 12 und gewünschtenfalls beider Finger 12 ist eine Ausnehmung 18 ausgebildet, die von einer Bohrung 20 durchsetzt wird. Diese Bohrungen 20 dienen zur Aufnahme eines eng eingepaßten Befestigungselements 22, beispielsweise einer Schraube, das gemäß Fig. 8 einen hohlen Schaft mit einem Einlaß 24 und Düsen 26 aufweist, die um seinen Umfang herum auf Abstände verteilt sind und mit der Ausnehmung 18 kommunisieren. Die Dichtung 14 besitzt solche Form

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und Größa, daß sie die Ausnehmung 18 an drei Seiten umgibt bzw. abschließt, während die vierte, zum Bereich zwischen zwei Verlängerungsabschnitten 28 führende Seite der Ausnehmung offen ist. Das Befestigungselement 22 zieht die Finger 12 in Anlage an die zwischen ihnen festgelegte nachgiebige Dichtung 14 gegeneinander. Das Außenende des Befestigungselements 22, d.h. das seinem Kopf gegenüberliegende Ende, ist vorzugsweise durch ein mit einer Bohrung Ψ versehenes Tragglied 29 gemäß Fig. 8 hindurchgeführt und fe hinter diesem mit Hilfe einer Mutter 30 o.dgl. Sicherungsglied gesichert. Wie in Fig. 8 schematisch angedeutet ist, ist das Außenende des hohlen Befestigungselements 22 mit einer Druckfluidum-, beispielsweise einer Druckluftquelle 32 verbunden.

Wenn die Finger 12 auf diese Weise durch die Befestigungselemente 22 und 30 aneinander befestigt sind, wird zwischen ihnen ersichtlicherweise durch die Stärke der Dichtung ein Zwischenraum bzw. Durchgang 34 festgelegt. Der Abstand zwischen den Verlängerungsabschnitten 28 ist selbstverständlich je nach der Stärke und der gegebenenfalls vorhandenen Zusammendrückbarkeit der Dichtung veränderbar.

' Der Durchgang 34 dient zum Hindurchführen des Garnfadens, wobei die Außenenden der Verlängerungsabschnitte 28 zur leichteren Aufnahme des Garns abgeschrägt oder abgerundet sind.

Die Stifte 16 sind in in jedem Finger 12 ausgebildete Büchsen 36 axial eingesetzt und mit Preßsitz festgelegt. Die Stifte dienen zur Aufrechterhaltung der Ausrichtung > zwischen den zusammenwirkenden Fingern 12. Da die Stifte am Auslaß der Ausnehmung 18 zum Durchgang 34 angeordnet sind, verhindern sie außerdem eine Berührung des Garns mit den Kanten der Dichtung 14, was ein starkes Scheuern

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und sogar einen Fadenbruch zur Folge haben könnte. Aus der bisherigen Beschreibung ist es ersichtlich, daß gasförmiges Fluidum jeder beliebigen Zusammensetzung unter vorbestimmtem Druck durch das hohle Befestigungselement 22 hindurchgeleitet werden kann. Das Fluidum strömt über die Düsen 26 in die Ausnehmung 18 ein, die hierdurch tatsächlich zu einer Aufnahme- bzw. Sammelkammer wfcd, in welcher ein höherer Druck als der Umgebungsluftdruck herrscht. Das Druckfluidum strömt dann infolge a der Unterbrechung der Dichtung 14- aus dem den Durchgang 54 mit der Kammer 18 verbindenden Einlaß 38 aus und wird ' quer zur Bewegungsrichtung des Garnfadens geleitet, so daß das Garn auf dem Kissen bzw. Polster aus Druckfluidum ruht bzw. "schwimmt". Obgleich der Garnfaden durch die Verlängerungsabschnitte 28 an einer Querbewegung gehindert wird, hat er innerhalb des Durchgangs 3^- auf den Einlaß 38 zu und von diesem fort beträchtliche Bewegungsfreiheit. Das Druckfluidum wird nicht nur axial zum Durchgang 34-j sondern auch von dessen Seiten auswärts geführt, so daß der Garnfaden normalerweise außer Berührung mit den Stiften 16 und sogar außer Berührung mit den Seiten— wänden der Finger 12 gehalten wird. I

Ersichtlicherweise hat der von einem Vöratswickel kommende, durch den Fadenführer 10 hindurch zu einem Aufnahmewickel laufende Garnfaden bei sich in ihm erhöhender Zugspannung die Tendenz, sich gegen das aus dem Einlaß 38 ausströmende Druckfluidum seitwärts gegen den Einlaß 38 zu verlagern. Hierdurch wird weiteres Garn abgespult und wird die Fadenspannung aufrechterhalten. V/enn dagegen die Fadenspannung abzunehmen trachtet, wird der Faden durch das aus dem Fadenführer austretende Fluidum seitwärts vom Einlaß 38 weggedrückt; hierdurch wird die Länge der Fadenbahn vergrößert, so daß das Garn vorüber-

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gehend gespeichert und die Zugspannung auf dem gewünschten Wert gehalten wird. Der Fluidumdruck kann auf übliche Weise geregelt v/erden, so daß stets eine gewünschte Faden— spannung aufrechterhalten wird.

Fig. 2 zeigt eine herkömmliche Aufnohme-Spulmaschine beispielsweise der in der genannten USA-Patentschrift beschriebenen Art, die Jedoch unter Einfügung der Erfin— dung abgewandelt worden ist. Bei der praktischen Anwendung einer solchen Spulmaschine wird ihr ein von einem nicht dargestellten Garnvorrat gelieferter Garnfoden Y zugeführt. Der Faden Y wird mit Hilfe einer Führungseinrichtung 48 zum Aufspulen auf einen drehfähig auf einer Spindel 45 sitzenden Wickel 44 über einen Wickelkern C hin- und hergeführt. Bei seiner Bewegung vom Vorrat zum Auf— nahmewickel 44 wird der Faden Y teilweise um die erfindungsgemäße Steuervorrichtung 10 herumgeschlungen. Bei der dargestellten Ausführungsform sitzt die Vorrichtung 10 auf einem Kompensierarm 46, der seinerseits um eine praktisch waagerechte Achse schwenkbar gelagert ist. Die Steuervorrichtung 10 ist mittels der Hohlschraube 22 und der Mutter 30 am äußeren freien Ende des Arms 46 befestigt und ist abwärts gerichtet, so daß das aus dem Einlaß 38 austretende Druckfluidum praktisch nach unten ausströmt.

Fig. 4 zeigt das vom Fadenführer 10 erfaßte Garn. Der auf die erwähnte V/eise modifizierte Kompensierarm 46 arbeitet, wie in der genannten USA-Patentschrift beschrieben, zur Aufrechterhaltung entweder einer praktisch konstanten oder einer sich fortlaufend verringernden Zugspannung in dem aufzuspulenden Garnfaden. Bisher war jedoch noch kein zufriedenstellendes Verfahren zur Ausschaltung der Schwankungen der Fadenspannung bekannt, wenn der Faden Y mittels eines ersten Fadenführers 48 oder einer anderen Führungs-

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einrichtung über den Aufnahmewickel hin- und hergeführt wird. Der Grund für diese Schwankungen der Fadenspannung ist ohne weiteres aus Fig. 5 ersichtlich, welche den Aufspulwickel 44 und den an der Vorrichtung 10 gemäß Fig. liegenden Facherbildungspunkt darstellt, von dem aus der Faden hin- und hergeführt wird. Fig. 3 zeigt deutlich die "Fächerwirkung" des Fadens, während er beim Aufspulen von der Stellung Y- zur Stellung Yp und Y₅, und wie- * der zurück geführt wird. Bei der Bewegung des Garnfadens von seinem Punkt Y₂ entweder zum Punkt Y_x, oder zum Punkt ( Y₇. erhöht sich die Zufuhrgeschwindigkeit des Fadens zum Wickel 44 bei gleichzeitiger Erhöhung der auf das Garn ausgeübten Zugspannung und umgekehrt. Außerdem ändert sich die an das Garn angelegte Zugkraft in beträchtlichem Ausmaß an den Enden des Wickels, was auf die plötzlichen Änderungen der Wickelbildung an diesen Umkehrpunkten zurückzuführen ist. Wenn der Aufspulwickel bei den herkömmlichen Spulmaschinen mit normaler Oberflächengeschwindigkeit umläuft, erweist sich die Trägheit des Kompensierarms und seines herkömmlichen Fadenführers als zu groß, um den sich ändernden Fadenbewe— \ gungen wirksam folgen zu können. Zu diesem Zweck müßte sich der Kompensierarm 4-6 ersichtlicherweise aufwärts verschwenken, wenn sich die Faden-Bahn den Punkten Y- und Y, nähert, aber absenken, wenn sich die Faden-Bahn dem Punkt Y₂ nähert. Infolge der Trägheit des Arms 46 hat es sich bisher gezeigt, daß sich das Garn selbst zur Anpassung an die Schwankungen der Länge der Fadenbahn dehnt oder streckt, was zu einer Verschlechterung der Qualität des gespulten Garns führt.«

Dieser Zustand kann jedoch durch Verwendung der Steuervorrichtung 10 gemäß Fig. 4 ausgeschaltet werden» Wenn sich der Garnfaden seinen längeren Bahnen an den Punkten

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Υ. oder Y^ nähert und sich die Fadenspannung entsprechend erhöht, wird der eine Steuervorrichtung 10 durchlaufende Garnfaden von einem nicht weit vom äußersten Ende der Vorrichtung 10 entfernten Punkt zu einer näher am Einlaß 38 befindlichen Stelle gezogen. An jedem der Punkte Y^, Yp und Υ, sowie in jeder einer unendlichen Anzahl von Zwischenstellungen, welche der Faden bei seiner Hin- und Herbewegung über den Wickel einnimmt, wird die Fadenspannung praktisch konstant gehalten. Der Garnfaden gleitet auf einem Luftkissen, das ausreichende Nachgiebigkeit besitzt, um den Faden in allen Führungsstellungen aufzunehmen, während er dennoch während des Aufspulens eine einheitliche Zugspannung im Garnfaden aufrechterhält.

Eine bevorzugte abgewandelte Ausführungsform der Kombination des Kompensierarms 4-6 mit dem Fadenführer 10 wird durch den Kompensierarm 52 mit seinen zugeordneten Einrichtungen gemäß den Fig. 5 und 6 gebildet. In diesem Fall unterstützt eine drehbare, am Faden angreifende rollenartige Führung 54 die Aufnahmerolle 44 beim Abziehen des Fadens vom Garnvorrat und bei der Zufuhr des Garnfadens zum zu bespulenden Wickel. Der Fadenführer 10a ist hierbei nicht, wie im Fall von Fig. 4, lotrecht mit abwärts gerichtetem Durchgang 34, sondern waagerecht angeordnet. Der Durchgang 34a öffnet sich daher gemäß Fig. 5 nach rechts. Im übrigen besitzt die Vorrichtung 10a im wesentlichen die gleiche Konstruktion wie in den Fig. 1 und 4 dargestellt.

Gemäß den Fig. 5 und 6 läuft der Garnfaden Y über die mit einer Rille versehene, drehfähig auf ihrer Achse 56 gelagerte Rolle 54» Die Aahse 56 ist ihrerseits an einer vom Arm 52 abwärts abstehenden Halterung 58 angebracht. Der Faden wird über einen Führungsstift 60 ge—

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führt und läuft dann durch den durch die Abstand voneinander besitzenden Verlängerungsabschnitte 28a festgelegten Durchgang und durch eine weitere, an einem Punkt oberhalb des Arms 52 an der Halterung 58 befestigte geschlitzte Führung 62 und wird schließlich auf den Auf nähme wi ekel 4-4- aufgespult. Die Rolle 5^ weist eine Anzahl von Schaufeln 64- auf, die um den Umfang eines angrenzenden Rollenabschnitts 66 herum ausgebildet sind. Eine an die Druckfluidumquelle 32 angeschlossene Düse 68 richtet einen Druckfluidumstrahl gegen die behäufeln und versetzt hierdurch die Holle in Drehung. Wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird das von der iiruckfluidumquelle 32 gelieferte Druckfluidum auch in den leaden-Aufnahmedurchgang des Fadenführers 10a eingeführt. Obgleich der Garnfaden Y durch die Aufnahmerolle 4-4- zwangsläufig vom Garnvorrat abgezogen wird, unterstützt die sich drehende Rolle 54- diesen Vorgang und vermag insbesondere die Fadenspannung an ihrer Stromabseite zu verringern und an ihrer btrornaufseite zu erhöhen. Dieser Zugspannungs-Unterschied ist durch Änderung des Luftdurchsatzes durch die Düse 68 über einen weiten Bereich hinweg einstellbar.

Der Fadenführer 10a steuert im Zusammenwirken mit der Rolle 5^ die Fadenspannung auf die gleiche Weise wie in Verbindung mit der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 4- beschrieben, liei einem ii&chlassen der Fadenspannung, wenn sich der Faden beispielsweise dem Punkt Yp gemäß Fig.. 3 nähert, beaufschlagt das aus der Kammer 18a austretende Druckfluidum den Faden und drängt ihn in Richtung auf die Außenenden der Verlängerungsabschnitte 28a, so daß er eine längere Bewegungsbalm durchlaufen muß und axe gewünschte Zugspannung aufrechterhalten bleibt. Wenn die Fadenspannung dagegen zunimmt, während sich der

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Faden den Punkten I. oder Y^ nähert, wird der F gegen die Kraft des Druckfluidums in Richtung auf den Einlaß 38a gezogen, wodurch die Fadenbahn verkürzt wird und die gewünschte Zugspannung ebenfalls aufrechterhalten bleibt.

Ein weiteres Beispiel für die Anwendung der Erfindung ist ihre Kombination mit Heizeinrichtungen beispiels-

fe weise der in der USA-Patentschrift 2 864 229 beschriebenen Art oder beliebiger anderer Konstruktion. Die in

* Fig. 7 dargestellte typische Heizeinrichtung 70 kann in Verbindung mit einer herkömmlichen Garn-Texturier- bzw. -Strukturiervorrichtung verwendet werden. Kit Rillen versehene Kontaktglieder 72, welche der aus thermoplastischem Material bestehende Garnfaden durchläuft, v/erden auf übliche Weise erhitzt und übertragen die Wärme sowohl durch Ableitung als auch durch Abstrahlung auf das Garn. Der Isolierblock 7^ und die Isolierabdeckungen 76 isolieren die Faden-Bewegungsbahn thermisch in beträchtlichem Ausmaß gegenüber der Umgebungsatmosphäre.

Ψ Bei der dargestellten Ausführungsform sind mehrere gerillte Glieder 72 vorgesehen, die eine Richtungsumkehr des durch die Heizeinrichtung hindurchgezogenen Garnfadens ermöglichen. Obgleich bei der dargestellten Ausführungsxorm nur drei derartige Rillen bzw. Nuten vorgesehen sind, die eine zweimalige Richtungsumkehr zulassen, können beliebig viele Rillen vorgesehen sein; ihre spezielle Anzahl ist für die Erfindung nicht kritisch. Für die Wirksamkeit des Falschzwirn-Strukturierverfahrens ist es notwendig, daß die gesamte Länge des innerhalb der Begrenzungen der Heizeinrichtung 70 befindlichen Fadens vollständig unter dem Einfluß einer nicht dargestellten Falschzwirnspindel steht, d.h. daß die dom Fa-

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den in der Nähe der Falschzwirnspindel erteilte Verzwirnung sich über das ganze die Heizeinrichtung durchlaufende Fadenstück ausbreitet. Die Steuervorrichtungen 10 gemäß den E¹Xg. 7 und 8 sind inbezug auf Konstruktion und Arbeitsweise mit den vorher beschriebenen Ausführungsformen vergleichbar. Sie halten eine konstante Fadenspannung über die ganze Länge des die Heizeinrichtung durchlaufenden Garnfadens aufrecht. Infolge des nahezu unbehinderten Durchlaufs des Garnfadens durch und um die Fa- I denführer breitet sich außerdem die dem Garn durch die j nicht dargestellte Falschzwirnspindel an der einen Seite der Heizeinrichtung erteilte Verzwirnung über die ganze Länge des innerhalb der Begrenzungen der Heizeinrichtung befindlichen Garnfadens und weiter bis zu einem nicht dargestellten, an der anderen Seite der Heizeinrichtung vorgesehenen Verzwirnung-Begrenzungsglied aus.

Die Anwendung der Erfindung auf die Führung des Garnfadens durch die Heizeinrichtung einer Stretchgarnmaschine ermöglicht somit die Schaffung einer wesentlich gedrängter gebauten Heizeinrichtung mit einem längeren Durch— j gang, der höhere Fadengeschwindigkeiten ohne Beeinträchtigung der Garnqualität ermöglicht. '

Ersichtlicherweise ist vorstehend eine neuartige Garnfaden-Steuervorrichtung dargestellt und beschrieben, die pneumatisch derart arbeitet, daß der Faden auf einem Kissen eines gasförmigen Fluidums praktisch außer Berührung mit dem Fadenführer gehalten wird. Auf diese Weise bleibt die Fadenspannung von der Stromaufseite der Vorrichtung zur Stromabseite praktisch unverändert, wobei jeder dem Garn stromauf des Fadenführers verliehene Zustand, wie eine. Falschzwirnung, sich zu den stromab befindlichen Fadenabschnitten ausbreiten kann, ohne daß eine merkliche

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Verminderung dieses Zustande auftritt. Außerdem ist

vorstehend eine neuartige Ausführungsform eines pneumatisch betätigten, drehbaren Fadenführers dargestellt und beschrieben, welche die Fadenspannung an der einlauf seite erhöht und an der Auslaufseite herabsetzt.

Obgleich vorstehend bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben sind, soll die Be- ψ Schreibung in jeder Hinsicht nur erläuternden Charakter besitzen, da selbstverständlich zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich sind, ohne daß der Kahmen der Erfindung verlassen wird.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Vorrichtung zur Steuerung eines sich bewegenden Garnfadens, gekennzeichnet durch eine eine begrenzte Zone zur Aufnahme des Garnfadens festlegende Führung und eine Einrichtung zum Ausstoßen von Druckfluidum in diese Zone unter Gewährleistung eines praktisch reibungsi'reien Durchlaufs des Garnfadens durch die i Führung bei gleichzeitiger Steuerung der Bewegungs-

   bahn des Garnfadens. '

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn^ichnet, daß die Führung zwei Abstand voneinander besitzende, die begrenzte Zone festlegende Finger aufweist.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung einen mit der genannten Zone in Verbindung stehenden Einlaß und eine Leitung zum Einführen des Druckfluidums in den Einlaß auf v/eist, so daß es in die begrenzte Zone strömt.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstand voneinander besitzenden Finger quer zur Bewegungsbahn des Garnfadens langgestreckt sind und den Garnfaden in der genannten Zone in Fingerlängrichtunr führen.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Finger in Bewegungsrichtung des Garnfadens vergrößerte Breite besitzen und daß. das Druckfluidum praktisch über die ganze ,reite dieser Zone hinweg ausgestoßen wird.

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   6. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß eine in die genannte Zone einmündende Öffnung 'aufweist und daß eine mit der Öffnung in "Verbindung stehende Aufnahme- bzw. Sammelkammer vorgesehen ist.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Schutzmittel zur Verhinderung einer Berührung des Garnfadens mit der Öffnung vorgesehen sind.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein drehbares, am Garnfaden angreifendes Glied zur Aufnahme und zur Weiterförderung des Garnfadens zur Führung und eine Antriebseinrichtung für das am Garn angreifende Glied vorgesehen sind.

   9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das am Garnfaden angreifende Glied einstückig mit ihm ausgebildete, fluidumbetatigte Schaufeln aufweist und daß eine zweite Einrichtung zum Ausstoßen von Druckfluidum gegen die Schaufeln vorgesehen ist.
   )

   10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Arm zur Aufnahme des am Garnfaden angreifenden Glieds und eine Einrichtung zur schwenkbaren Lagerung des Arms aufweist und daß der Arm in Abhängigkeit von Zugspannungsänderungen im durchlaufenden Garnfaden verschwenkbar ist und hierbei das am Garnfaden angreifende Glied in Berührung mit dem Garnfaden hält.

   11. Vorrichtung zur Verarbeitung eines sich bewegenden Garnfadens nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

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   gekennzeichnet durch eine heizeinrichtung und eine Einrichtung zur Führung des Garnfadens, die eine Faden-Bewegungsbalm mit mindestens einem Umkehrpunkt festlegt und nahe des Umkehrpunkts eine Führungseinrichtung zur Aufnahme des Garnfadens und zur Hichtungs-Umkehr seiner Bewegung unter Aufrechterhaltung eines Druck-Fluidums zur Unterstützung des Garnfadens bei seinem Durchlauf durch die Führungseinrichtung aufweist.

   12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 für eine Falschzwirnmaschine mit einem auf einer Seite der Heizeinrichtung vorgesehenen Verzwirnungr-Be— grenzungsglied und einer Falschzwirnspindel zur Verarbeitung eines Garnfadens, welcher von dem Begren— zungsglied zur Spindel durch die Maschine läuft, gekennzeichnet durch eine Heizeinrichtung und eine Einrichtung zur Führung des Garnfadens, die eine Faden— Bewegungsbahn mit mindestens einem Umkehrpunkt festlegt und nahe des Umkehrpunkts eine Führungseinrichtung zur Aufnahme des Garnfadens und zur Richtungs-Umkehr seiner Bewegung unter Aufrechterhaltung eines Druckfluidums zur Unterstützung des Garnfadens bei seinem Durchlauf durch die Führungseinrichtung aufweist.

   15. Kontaktheizeinrichtung mit einer Oberfläche, die zur Erwärmung eines sich bewegenden Garnfadens während seiner Falschzwirnung auf einer vorgeschriebenen Temperatur gehalten wird, insbesondere zur Verwendung bei -aer- einer Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dai£$fi.nter dein einen Ende der Heizfläche neben diesem Ende eiine vorrichtungs—

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   feste Führungseinrichtung aufweist, die in der Garn-Bewegungsbalm angeordnet ist und die Bewegungsrichtung des über die Heizfläche laufenden Garnfadens umkehrt und die Kontaktdauer zwischen dem sich bewegenden, der Falschzwirnung unterworfenen Garnfaden und der Heizfläche verlängert, und daß die Garnführung eine niedrigere Temperatur besitzt, als die Oberfläche der Heizeinrichtung.

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