DE19529315C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Dickstellen und/oder Farbeffekten in einem Filamentgarn - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrich­ tungen zum Herstellen von Dickstellen und/oder Farbeffekten in einem Filamentgarn. Unter einem Filamentgarn wird hier ein Garn oder ein Faden verstanden, welcher aus einem oder aus mehreren Filamenten, also endlosen, synthetischen Filamenten besteht.

Als Stand der Technik ist es bereits bekannt (JP 6-17337 A), aus mindestens einem endlosen synthetischen, thermoplastischen Filament bestehende Garne absichtlich mit zufällig oder regel­ mäßig verteilten Dickstellen zu versehen, um beispielsweise mit derartigen Garnen hergestellten Geweben das Aussehen von Wildseide oder anderen Naturfasern zu geben. Hierzu wird das Filamentgarn beispielsweise um eine Rolle herumgeschlungen, welche über drei Federn an einem Halteelement angeordnet ist. Im Zusammenwirken mit der vom Filamentgarn umschlungenen Rolle und den Federn wird dem Filamentgarn in bestimmten Abständen jeweils eine Dickstelle kraftschlüssig aufgegeben. Statt der Rolle mit den drei Federn läßt sich beispielsweise auch eine Torsionsfeder oder ein anderes Federelement anwenden, um die Dickstellen im vorgenannten Sinne herzustellen. Diese bekannte Vorrichtung ist baulich aufwendig und insofern bezüglich der Herstellung von Dickstellen nicht funktionssicher, als es von den eingesetzten Federn abhängt, zu welchem Zeitraum und in welchem Ausmaß eine Dickstelle dem Filamentgarn aufgebracht wird.

Zum Stand der Technik zählt darüberhinaus eine Vorrichtung in Form eines Streckwerkes (US 2 069 446), welche bezüglich einzelner Streckelemente diskontinuierlich über spezielle Ge­ triebeanordnungen angetrieben wird, um hierdurch eine Garn­ dickstelle aufzutragen. Auch diese Vorrichtung ist bauaufwen­ dig beschaffen und bei den an Filamentgarnmaschinen üblichen hohen Geschwindigkeiten nicht geeignet.

Aus der DE 38 41 525 A1 ist es bekannt, in Chemiefasern Ab­ schnitte mit unterschiedlichen Schmelztemperaturen dadurch zu erzeugen, daß sie bei unter Wärmeeinwirkung erfolgendem Recken in Abschnitten ihrer Länge nicht erwärmt werden. Zu diesem Zweck sind die Reckwalzen mit Nuten versehen, in deren Bereich die Filamente dann nicht erwärmt werden. Mit den unterschied­ lichen Schmelztemperaturen wird der Zweck verfolgt, Filament­ garne miteinander verschmelzen zu können. Ein optischer Effekt in Form von Dick-/Dünnstellen oder unterschiedliche Anfärb­ barkeit ist damit nicht beabsichtigt und auch nicht erreich­ bar.

Stand der Technik, von dem die Erfindung- ausgeht, ist ein Verfahren zum Erzeugen von periodischen Feinheitsschwankungen an fadenförmigen Gut (Literaturstelle Textiltechnik 39/1989, Seite 229ff). Hier wird die Erzeugung von Feinheitsschwankun­ gen in der Reckzone beschrieben. Der Reckgrad kann periodisch variieren. Bezüglich der Spinnzone wird ausgeführt, daß die intermittierende Änderung der Abzugsgeschwindigkeit durch Variation der Drehfrequenz von Abzugsorganen erreicht werden kann. Dies läßt jedoch keine hohe Durchlaufgeschwindigkeit zu.

Weiterer Stand der Technik bezieht sich auf Konstruktionen, bei welchen keine Reckfelder mit unterschiedlichen Reckver­ hältnissen vorliegen (DE-AS 12 69 765, GB 1,362,178, DE-AS 11 66 971).

Darüber hinaus ist ein Verfahren zur Herstellung von Fäden oder Folien mit absatzweise wechselnder Dicke aus hochschmel­ zenden linearen Polyestern sowie eine Vorrichtung zur Herstel­ lung von Dick-Dünngarnen bekannt (DE-AS 12 31 845, DE-OS 20 54 609). Bei dem erstgenannten Verfahren werden die unverstreck­ ten Fäden oder Folien zunächst absatzweise orientierend ver­ streckt und dann der Einwirkung eines plastifizierenden Mit­ tels ausgesetzt. Bei der vorgenannten Vorrichtung findet eine innerhalb der Streckzone regelbar angetriebene Scheibe mit einem exzentrisch angebrachten Führungsstift Anwendung.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Herstellen von Dickstellen und/oder Farbeffekten in einem Filamentgarn zu schaffen, welches bzw. welche bei einfachem Verfahrensablauf bzw. einfachem Aufbau der Vorrichtung eine wesentlich größere Variantenbreite aufweist und die entstehenden Effekte höherer Zufälligkeit unterliegen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 bezüg­ lich des Verfahrens und durch die Merkmale des Anspruchs 4 bezüglich der Vorrichtung gelöst.

Wenn hierbei von Recken gesprochen wird, so soll damit der Un­ terschied zum Verstrecken von Faserverbänden aus endlichen Stapelfasern verdeutlicht werden. Während beim Verstrecken von Faserverbänden die einzelnen Fasern ohne Verändern ihrer indi­ viduellen Längen gegeneinander verschoben und damit die Länge (und die Dicke) des Faserverbandes vermindert wird, wird beim Recken eines quasi endlosen Filaments oder Filamentbündels die Länge eines oder jedes einzelnen Filaments vergrößert, wobei in einem Filamentbündel im allgemeinen kein Verschieben der Filamente gegeneinander stattfindet. Während darüber hinaus ein verzogener Faserverband keine Rücksprungtendenz aufweist, ist dieser Effekt bei einem gereckten Filament durchaus vor­ handen und - wie nachfolgend ausgeführt wird - für das erfin­ dungsgemäße Verfahren von Bedeutung.

Ein weiterer Unterschied zwischen dem Strecken von Fasergarnen und dem Recken von Filamentgarnen besteht darin, daß der Ver­ zug von Fasergarnen in weiten Grenzen so eingestellt werden kann, daß aus einem gegebenen Vorgarn ein Endgarn der beab­ sichtigten Feinheit erzeugt wird. Dagegen ist das Reckverhält­ nis synthetischer Filamentgarne durch die Vororientierung des Vormaterials gegeben und kann nur in sehr engen Grenzen ver­ ändert werden. Die Feinheit eines Filamentgarnes wird im We­ sentlichen beim Erspinnen durch die Abzugsgeschwindigkeit der Filamente aus den Spinndüsen vor dem Erstarren und den Durch­ messer der Düsenbohrungen bestimmt.

Erfindungsgemäß erfolgt ganz allgemein ausgedrückt ein Unter­ brechen des Reckvorganges. Grundsätzlich könnte dies durch ein Unterbrechen der Förderwirkung auf den Faden entweder am Ein­ lauf und/oder am Auslauf des Reckfeldes bewirkt werden. Da der Auslauf des Reckfeldes aber in aller Regel durch Galetten/Ver­ legewalzen-Kombination gebildet wird, welche aus ihrer meist hohen Drehzahl nicht in kurzer Zeit stillsetzbar ist und von der der Faden auch nicht ohne weiteres abgehoben werden kann, wird bevorzugt die Förderwirkung am Einlauf des Reckfeldes unterbrochen, welcher im allgemeinen als gegeneinander ge­ drücktes Walzenpaar ausgebildet ist. Bei einem Unterbrechen der Förderwirkung des Auslaufwalzenpaares müßte auch die Auf­ windegeschwindigkeit einer nachgeordneten Aufspulvorrichtung angepaßt werden, was Aufwand erfordern würde.

Da auch dieses Einlaufwalzenpaar rasch rotiert und nicht in kurzer Zeit stillgesetzt werden kann, wird die Förderwirkung durch Aufheben der Klemmung des Fadens zwischen dem Walzenpaar bewirkt. Dadurch kann die Förderwirkung der Galetten/Verlege­ walzen-Kombination am Auslauf des Reckfeldes über das Reckfeld hinaus zurückwirken und ungereckten Faden mit der Förderge­ schwindigkeit dieser Galetten/Verlegewalzen-Kombination in das Reckfeld ziehen - wenn dem Reckfeld nur eine Fadenbremse vor­ geordnet ist, durch welche der Faden ungehindert gezogen wer­ den kann.

Gleichzeitig springt der im Reckfeld unter erheblicher Zug­ spannung stehende Faden unter Wirkung einer Zugspannungs-Hy­ sterese ein und zieht zusätzlich ungereckten Faden in das Reckfeld. Das in das Reckfeld gezogene, ungereckte Fadenstück ist demgemäß länger als es der Zeitdauer der Unterbrechung der Förderwirkung und der Fördergeschwindigkeit des Walzenpaares am Einlauf und auch der Galetten/Verlegewalzen-Kombination am Auslauf des Reckfeldes entsprechen würde.

Wenn dem Reckfeld ein durch ein weiteres Walzenpaar begrenztes Vor-Reckfeld vorgeordnet ist, hat ein Aufheben der Klemmung des Fadens zwischen den beiden Reckfeldern die Wirkung, daß ein einziges, sich von der Galetten/Verlegewalzen-Kombination bis zum Einlauf-Walzenpaar des Vorfeldes erstreckendes Reck­ feld bildet. In diesem verlängerten Reckfeld zieht der Faden unter Ausgleich seiner Zugspannung im vorherigen Haupt-Reck­ feld ungereckten oder geringer gereckten Faden aus dem Bereich des Vor-Reckfeldes in den Bereich des Haupt-Reckfeldes. Das Gesamt-Reckverhältnis bleibt dabei jedoch erhalten.

Dieses Gesamt-Reckverhältnis wird dabei in etwa im Verhältnis der Länge der Effekte zur Gesamtlänge des Fadens geringer ge­ wählt als es zum Ausrecken des Fadens eigentlich erforderlich wäre. Dadurch wird erreicht, daß die ungereckt in das Reck­ feld laufenden Effektstellen ungereckt bleiben.

Daß ein unvollständig, d. h. nicht in dem zum Ausrecken eines erforderlichen Ausmaßes gereckter Filamentfaden entlang seiner Länge wechselnde Dicke und damit unterschiedliche Orientierung seiner Fadenmoleküle aufweist, ist an sich bekannt. Diese Fadenstruktur entspricht jedoch nicht der erfindungsgemäß angestrebten Fadenstruktur, die zwischen gleichmäßig dünnen, voll ausgereckten, längeren Abschnitten deutlich dickere oder anders anfärbende Abschnitte kurzer Länge aufweist.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Anwendung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens auf einen derartig unvollständig gereckten Faden zu einem Effektgarn führt, bei dem die entstehenden Effekte größerer Zufälligkeit unterliegen und eine größere Variantenbreite aufweisen.

Erfindungsgemäß erfolgt weiterhin ganz allgemein ausgedrückt ein Erhöhen des Widerstands des Fadens gegen ein Recken, bzw. umgekehrt ausgedrückt, ein Unterlassen des Verminderns dieses Widerstands auf kurzen Längenabschnitten des Fadens. Ein der­ artiges Verändern des Widerstands gegen ein Recken kann bei­ spielsweise durch chemische Einwirkung auf den Faden bewirkt werden, mit welcher die kristalline Struktur des Fadenmateri­ als in dem beabsichtigten Sinne verändert wird.

Da das Reckverhältnis im Haupt-Reckfeld geringer gewählt wird, als es für ein volles Ausrecken des Fadens erforderlich wäre, bleibt das ins Reckfeld gezogene ungereckte bzw. das einem Recken höheren Widerstand entgegensetzende Fadenstück unge­ reckt und bildet den beabsichtigten Effekt, auch wenn die Klemmung des Fadens im Walzenpaar wieder hergestellt und das Recken wieder aufgenommen wird.

Die Erfindung zieht dabei aus der Eigenart der Kraft/Dehnungs­ linie von synthetischen Fäden Nutzen, wobei diese Kennlinie dadurch gekennzeichnet ist, daß die Zugspannung im Faden beim Recken zunächst annähernd linear zunimmt, um dann etwas in die sog. Fließzone abzusinken, in welcher das bleibende Recken be­ ginnt. Das Recken in der Fließzone erfordert ersichtlich eine geringere Kraft als das vorhergehende Dehnen. Diese geringere Zugkraft bleibt längere Zeit annähernd auf diesem geringeren Niveau, während der das Fadenstück bis zur optimalen Orientie­ rung der Makromoleküle des Fadenmaterials ausgereckt wird. Da­ nach steigt sie zunehmend bis zum Bruchpunkt an.

Das Recken des Fadens und damit das Unterbrechen des Reckens kann in mehreren Stufen erfolgen. Dies eröffnet die Möglich­ keit, in weiterer Ausgestaltung der Erfindung abgestufte Ef­ fekte in vielfältiger Abwandlung zu erzielen.

Dabei kann die Stärke der Effekte durch die Aufteilung des ge­ samten, den Faden zum vollständigen Ausrecken zu erteilenden Reckverhältnis auf ein Vororientieren und auf die ggf. mehre­ ren Reckfelder beim Ausrecken des Fadens bestimmt werden.

Der zum Ausrecken eines Fadens erforderliche Gesamtreckgrad ist materialbedingt und kann nur in sehr engen Grenzen geän­ dert werden - er wird im erfindungsgemäßen Verfahren etwa im Verhältnis der Längen der (un- oder teilgereckten) Effekte zu den Längen der ausgereckten Fadenabschnitte vermindert. Anson­ sten ist die Stärke der erzielten Effekte um so größer, je geringer die Vorreckung des in das Effektfeld einlaufenden Fadens und je größer demgemäß das Reckverhältnis im Effektfeld ist. Dies betrifft sowohl die Dicke als auch die Anfärbbarkeit der Effekte.

Das vorgenannte Reckverhältnis muß grundsätzlich so groß sein, daß das Filamentgarn voll dem Recken unterzogen wird; das Reckverhältnis kann also nicht frei gewählt und der Dic­ kenunterschied daher nicht allein durch das Reckverhältnis be­ stimmt werden. Der Dickenunterschied wird vielmehr durch die Vorreckung des Vormaterials bestimmt, beispielsweise durch den Einsatz von LOY (Low Oriented Yarn) - MOY (Middle Oriented Yarn) - POY (Pre Oriented Yarn) - HOY (High Oriented Yarn). Je geringer die Vororientierung des Vormaterials ist, umso höher ist das erforderliche Reckverhältnis und umso größer ist der sich einstellende Effekt.

Die Länge der Effekte kann insbesondere durch die Zeitdauer des Veränderns der Reckwirkung bzw. des Erhöhens des Wider­ stands gegen das Recken in Abhängigkeit von der Durchlaufge­ schwindigkeit des Fadens durch das Reckfeld bestimmt werden. Die Länge der Effekte wird aber auch insofern durch die Höhe des Reckgrades im Reckfeld mit beeinflußt, als bei einem höheren Reckgrad infolge der dadurch bedingten höheren Rück­ sprungtendenz des Fadens beim Aufheben der Rückhaltewirkung auf den Faden ein längeres un- oder teilgerecktes Fadenstück in das Reckfeld gezogen wird und un- bzw. teilgereckt bleibt.

Die Länge der Effekte hängt also mindestens von der Länge der Abflachung, vom Reckverhältnis, von der Art der Fadenförderung am Eingang des Vorfeldes und vom Rücksprung der Dehnung des Fadens im Reckfeld ab.

Der gegenseitige Abstand der Effekte schließlich kann durch die Häufigkeit des Veränderns der Reckwirkung bzw. des Wider­ standes gegen das Recken, d. h. durch die zeitlichen Intervalle in Abhängigkeit von der Durchlaufgeschwindigkeit des Fadens durch das Reckfeld bestimmt werden.

Weiterhin kann der gegenseitige Abstand der Effekte bestimmt werden durch den Reckgrad: Je höher der Reckgrad, umso weiter wird der durch den Durchmesser der Walze mit den Abflachungen oder den Nichtheizzonen vorgegebene Abstand der Effekte ver­ streckt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ein Vorfeld aufweisen, das im wesentlichen nur dazu dient, die Vorspannung des zu bearbeitenden Filamentgarns zu normalisieren. Dem Vorfeld können ein oder zwei Reckfelder nachgeordnet sein.

Das Vorfeld wird nach einer Ausgestaltung der Erfindung ein­ gangsseitig durch eine Fadenfördervorrichtung in Form bei­ spielsweise eines Druckwalzenpaares, einer Galetten/Verlege­ walzen-Kombination oder auch nur durch eine eventuell ein­ stellbare Fadenbremse begrenzt. Die Reckfelder sind eingangs­ seitig in aller Regel durch Druckwalzenpaare aus einer ange­ triebenen Druckwalze und einer gegen die Unterwalze gedrück­ ten, beispielsweise mit einem elastischen Belag versehene Oberwalze begrenzt. Ausgangsseitig ist das eine bzw. das letz­ te Reckfeld wieder von einer Fadenfördervorrichtung begrenzt, welche aus einer Galetten-Verlegewalzen-Kombination, einem Lieferwalzenpaar, einem Riemchenlieferwerk oder dergleichen bestehen kann. Eine der Walzen des Zwischenwalzenpaares oder der Zwischenwalzenpaare kann beheizt sein.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung kann mindestens eine der Walzen der eingangsseitig eines Reckfeldes angeordneten Walzenpaare in dem vom Filamentgarn berührten Bereich ihrer Umfangsfläche eine Ausnehmung aufweisen, durch welche die Klemmlinie dieses Walzenpaares unterbrochen ist.

Die Fördergeschwindigkeit für das Filamentgarn wird so ge­ wählt, daß das Recken etwas unterhalb desjenigen Reckgrades liegt, durch welchen das jeweils verarbeitete Material voll gereckt wird. Dadurch, daß das Filamentgarn im Reckfeld eine wesentlich höhere, elastische Zugspannung aufweist als im Vor­ feld, wird - da das Filamentgarn durch die Aussparung als mechanische Einrichtung in einer der Walzen des Zwischenwal­ zenpaares nicht mehr geklemmt wird - ein Stück ungereckten Filamentgarns aus dem Vorfeld in das Reckfeld gezogen. Es durchläuft dieses ungereckt; es verbleibt als verdickte Stelle im behandelten Filamentgarn.

Die Dicke des ungereckten Effekt-Garnstückes im Vergleich zum ausgereckten Garn wird im Wesentlichen durch die Höhe des Reckgrades bestimmt, der - wie schon erwähnt - durch das Aus­ maß der Vororientierung vorgegeben ist. Wenn eine der Walzen des oder eines Zwischenwalzenpaares beheizt ist, können - gegebenenfalls neben dem Erzeugen deutlicher Dicken-Effekte - durch die Höhe der angewandten Temperatur Effektstellen mit unterschiedlicher Anfärbbarkeit erreicht werden.

Wenn die Effekte mit wechselnden Abständen entlang der Fila­ mentgarne verteilt sein sollen, kann dies dadurch erreicht werden, daß beide Walzen eines Zwischenwalzenpaares mit den vorgenannten Ausnehmungen versehen sind und den Walzen unter­ schiedliche Durchmesser gegeben werden. Durch unterschiedliche Drehzahlen der Walzen infolge ihrer unterschiedlichen Durch­ messer verschieben sich die Abstände der durch die beiden Walzen erzeugten Dickstellen laufend.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, auf einer der Walzen mindestens zwei, seitlich gegeneinander versetzte Aussparungen anzubringen und das Filamentgarn beispielsweise mittels eines durch einen Zufallsgenerator gesteuerten Fadenführers zufällig in die Bereiche unterschiedlicher Aussparungen zu führen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Entstehens der Effekte in der Vorrichtung der Fig. 1,

Fig. 3 einen Kurvenverlauf des Verhaltens von einem Rec­ ken unterworfenem Filamentgarn,

Fig. 4 eine andere Ausführungsmöglichkeit der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung in schematischer Seitenan­ sicht,

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Entstehens der Effekte in der Vorrichtung gemäß Fig. 4,

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung einer mechanischen Einrichtung zur Erzeugung von Dickstellen in Draufsicht,

Fig. 7 eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung in Seitenansicht,

Fig. 8a, b zwei weitere Ausführungsmöglichkeiten der mechani­ schen Einrichtung zur Erzeugung von Dickstellen in schematischer Seitenansicht,

Fig. 9 und 10 jeweils Seitenansichten von verschiedenen Ausfüh­ rungsformen der Erfindung bei jeweils einem Wal­ zenpaar,

Fig. 11 eine Vorderansicht der Ausführungsform nach Fig. 10.

In der Ausführungsform der Fig. 1 durchläuft ein Filamentgarn 1 eine Fadenbremse 2 und gelangt zu einem Walzenpaar 3 mit einer angetriebenen Walze 4 und einer Druckwalze 5 und weiter zu einer Galetten/Verlegewalzen-Kombination 6. Das Walzenpaar 3 und die mit größerer Umfangsgeschwindigkeit laufende Galette 6 bilden ein Reckfeld I. Das Filamentgarn läuft weiter zu einem Fadenführer 7 und von dort zu einer an sich bekannten Zwirnvorrichtung 8.

Die Walze 5 weist erfindungsgemäß eine mechanische Einrichtung 15 zum wiederholten, kurzzeitigen Unterbrechen der Rückhalte­ wirkung des Walzenpaares 3 am Eingang des Reckfeldes I auf. Diese mechanische Einrichtung 15 ist beispielsweise als eine sich nicht über die ganze Breite der Druckwalze 5 erstreckende Abflachung 25 in die Oberfläche der Druckwalze 5 eingearbei­ tet.

In Fig. 2 sind die vier aufeinanderfolgenden Phasen des Bil­ dens eines Effektes mit der Vorrichtung nach Fig. 1 darge­ stellt. Dabei ist die Dicke des Filamentgarnes 1 der Deutlich­ keit halber stark übertrieben gezeichnet. Fig. 2a zeigt die Situation beim normalen Recken. Das un- oder teilgereckte Filamentgarn 1 wird mit der durch die Fadenbremse 2 bestimmten Vorspannung in das Reckfeld I gezogen, indem es beispielsweise 3,8fach gereckt wird, um seine volle Festigkeit und optimale Dehnung zu erreichen. Der Reckpunkt liegt im allgemeinen un­ mittelbar am Eingangswalzenpaar 3, da das Filamentgarn 1 dort durch die Druckwalze 5 erwärmt wird, welche infolge ihrer Walkarbeit in ihrem elastischen Belag stets erhöhte Temperatur aufweist. Das Filamentgarn 1 verläßt die Reckzone gleichmäßig gereckt, d. h. einheitlich dünn.

Nach Fig. 2b steht die Abflachung 25 in der Druckwalze 5 der Walze 4 (Fig. 1) gegenüber, wodurch die Rückhaltung des Wal­ zenpaares 3 auf das im Reckfeld I unter Zugspannung stehende Filamentgarn aufgehoben wird. Dadurch bekommt die Galetten/Ver­ legewalzen-Kombination 6 Gelegenheit, un- oder teilorien­ tiertes Filamentgarn 1 durch die Fadenbremse 2 in das Reckfeld I zu ziehen. Dieses Einziehen von un- oder teilorientiertem Filamentgarn 1 wird dadurch verstärkt, daß das Filamentgarn 1 im Reckfeld I seine Zugspannungs-Dehnung zurückbildet und dadurch zusätzlich Filamentgarn in das Reckfeld einzieht. Das in das Reckfeld I eingezogene un- oder teilorientierte Filamentgarn-Stück erreicht daher eine größere Länge, als es der Zeitdauer des Aufhebens der Rückhaltung und der Fördergeschwindigkeit des Walzenpaares 3 entspricht.

In Fig. 2c und 2d ist die Rückhaltung des Walzenpaares 3 wie­ der hergestellt; das in das Reckfeld gezogene Filamentgarn 1 wird wieder gereckt, wobei der Reckpunkt sich aus dem oben be­ schriebenen Grund wieder am Walzenpaar 3 gebildet hat. Dadurch bleibt das un- oder teilorientierte Filamentgarn-Stück unge­ reckt und bildet den beabsichtigten Effekt 10′ gemäß Fig. 2d zwischen den ausgereckten Fadenbereichen 10.

Der Erhalt des erzielten Effektes trotz des Reckens im Reck­ feld wird durch eine Eigenart des Kraft/Dehnungsverlaufs von synthetischen Filamenten unterstützt, welche im Diagramm nach Fig. 3 im Prinzip wiedergegeben ist: Die Abszisse gibt die Dehnung D, die Ordinate die Zugkraft oder -Spannung p im Faden wieder. Die Zugspannung im Faden nimmt beim Recken in einer Proportional- oder Elastizitätszone a zunächst annähernd line­ ar zu, um dann etwas in die sog. Fließzone K abzusinken, in der das bleibende Recken beginnt. Das Recken in der Fließzone erfordert ersichtlich eine geringere Kraft als das vorherge­ hende Dehnen.

Diese geringere Zugspannung bleibt längere Zeit annähernd auf dem geringeren Niveau, während das Fadenstück bis zur optima­ len Orientierung der Makromoleküle des Fadenmaterials ausge­ reckt wird. Danach steigt sie in einem progressiv ansteigenden Zweig 2c zunehmend bis zum Bruchpunkt an. Zwischen der Propor­ tionalzone a und der Fließzone K liegt ein materialtypischer Zugspannungs-"Gipfel" b.

Erfindungsgemäß wird nun der Reckgrad so gewählt, daß die Verlängerung des Filamentgarns im Reckfeld stets Material in der Fließzone K vorfindet, in die sie eingeht und nicht unter Überwinden des Zugkraftgipfels b zwischen Elastizitätszone a und Fließzone K in die Elastizitätszone a übergreift, hinter dem das nicht voll gereckte Material des Effektes gegen Recken "geschützt" ist.

Statt der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung besteht nach Fig. 4 auch die Möglichkeit, zwei Walzenpaare 30 und 3 vor­ zusehen, wobei das Walzenpaar 30 eine angetriebene Walze 34 und eine Druckwalze 35 besitzt, welche bei dieser Ausführungs­ form keine Abflachung aufweist. Zwischen beiden Walzenpaaren 30 und 3 ergibt sich ein Vorreckfeld I₁. Das Walzenpaar 3 weist wiederum eine Druckwalze 5 mit einer Abflachung 25 analog der Ausführungsform nach Fig. 1 auf. Zwischen dem Walzenpaar 3 und einer Galette 6 besteht ein Hauptreckfeld I, wonach das Fila­ mentgarn 1 über einen Fadenführer 12 einer an sich bekannten Spulvorrichtung 13 zugeführt wird.

Der Verlauf des Filamentgarns in der Vorrichtung nach Fig. 4 ist in Fig. 5 näher dargestellt:

In dem Vorreckfeld I₁ kann eine reine Anspannung von beispiels­ weise 1,01fach erfolgen; es kann jedoch auch einen Teil des in der Vorrichtung eingestellten Reckverhältnisses von beispiels­ weise 4fach auf das Vorreckfeld verlagert werden, beispiels­ weise 1,8fach.

In der Beschreibung des Verfahrensablaufes nach Fig. 5 wird davon ausgegangen, daß im Vorreckfeld I₁ effektives Vorrecken erfolgt. Es ist bekannt, daß unvollständiges Recken zu einem Filamentgarn 1 mit unregelmäßig schwankender Orientierung der Filamentgarnmoleküle und wechselnder Filamentgarndicke führt. Hiervon wird im vorliegenden Fall absichtlich Gebrauch ge­ macht.

In Fig. 5a ist die Situation normalen Laufes der Vorrichtung dargestellt; un- oder teilgerecktes Filamentgarn wird im Vor­ reckfeld (weiter) teilgereckt zu einem Filamentgarn mit schwankender Dicke, das dann im Hauptreckfeld I voll zu einem gleichmäßig ausgereckten Filamentgarn gereckt wird.

In Fig. 5b ist entsprechend Fig. 2b ein vergleichsweise wenig gerecktes Filamentgarnstück in das Vorreckfeld I₁ eingezogen worden, das als Effekt in dieser Stärke die Vorrichtung durch­ läuft, wie Fig. 5c zu entnehmen ist. Dagegen ist bei Fig. 5d ein stärker gerecktes Filamentgarnstück in das Reckfeld einge­ laufen, das diese Stärke beibehält, wie aus Fig. 5e ersicht­ lich ist. Je nachdem ein um wie weit gerecktes Filamentgarn­ stück beim Unterbrechen der Rückhaltung des Filamentgarns zufälligerweise in das Reckfeld einläuft, führt dies zufällig zu unterschiedlich starken Effekten 10′.

Aus Fig. 5c ist ersichtlich, daß die Dickenschwankungen des im Vorreckfeld I₁ unvollständig gereckten Filamentgarns 1 im Hauptreckfeld ausgereckt werden, so daß ein gleichmäßig aus­ gerecktes Filamentgarn mit Effekten 10′ unterschiedlicher Stärke entsteht. Es versteht sich, daß auch hier das Gesamt­ reckverhältnis im Längenverhältnis der Effekte 10′ zu den glatten Filamentgarnlängen vermindert sein muß.

Fig. 6 zeigt eine Draufsicht der Druckwalze 5 mit der mechani­ schen Einrichtung zum wiederholten kurzzeitigen Unterbrechen des Rückhaltens des Filamentgarnes 1 mit Hilfe der Abflachung 25. Die Druckwalze 5 ist über einen Haltearm 11 maschinenfest frei drehbar gelagert. Wie ersichtlich, erstreckt sich die Ab­ flachung 25 nur über einen Teilbereich der Breite der Druck­ walze 5 und zwar über denjenigen, der vom Filamentgarn 1 be­ rührt wird. Die Druckwalze 5 bleibt also stets angetrieben und läuft glatt rund.

In der Ausführungsform nach Fig. 7 weisen beide Walzenpaare 30 und 3 mechanische Einrichtungen 15 zum wiederholten kurzzeiti­ gen Unterbrechen des Reckens im Reckfeld I₁ und im Reckfeld I in Form von Abflachungen 25 auf. Bei dieser Ausführungsform können gewünschte Zufälligkeiten in der Stärke und in der Verteilung der Effekte weiter erhöht werden.

Nach Fig. 8a besteht auch die Möglichkeit, daß beide Walzen 4′ und 5′ eines Walzenpaares 3′ Abflachungen 25 aufweisen. Durch das Ausstatten beider Walzen eines Walzenpaares mit Abflachungen wird die Anzahl der Effekte verdoppelt bzw. ihr Abstand halbiert. Wenn sich die Abstände der Effekte verändern sollen, müssen die Walzen auch unterschiedliche Durchmesser aufweisen.

Alternativ besteht nach Fig. 8b auch die Möglichkeit, daß beispielsweise das Walzenpaar 3′′ eine Walze 4 ohne Abflachun­ gen und eine Walze 5′ mit zwei Abflachungen 25 und 25′ auf­ weist. Dadurch verdoppelt sich die Anzahl der Effekte. Ihr Abstand wird durch die gegenseitige Winkelstellung der Abfla­ chungen auf der Walze bestimmt, er bleibt unverändert.

Entsprechend könnte auch die Walze 4 mit einer oder mit mehre­ ren Abflachungen versehen sein. Auch hier handelt es sich jeweils wieder um mechanische Einrichtungen zum wiederholten, kurzzeitigen Unterbrechen des Reckens im jeweiligen Reckfeld.

Wie aus Fig. 9 hervorgeht, weisen die Walzenpaare 3 bzw. 30 angetriebene Walzen 4 bzw. 34 aus Stahl auf, wohingegen die Druckwalzen 5, 35′′ einen elastischen Belag besitzen, in wel­ chen die jeweilige Abflachung 25 eingebracht ist. Es versteht sich, daß entsprechende Abflachungen anstelle oder zusätzlich zu den Abflachungen in den Druckwalzen 5 bzw. 35′′ auch in den angetriebenen Walzen 4 bzw. 34, beispielsweise gemäß Fig. 8a und 8b, angeordnet sein können.

Gemäß Fig. 10 kann die mechanische Einrichtung 15 zum wieder­ holten, kurzzeitigen Unterbrechen des Reckens statt einer Abflachung gemäß den vorgenannten Ausführungsformen aus einem Nocken 25′′ auf der Umfangsfläche einer Druckwalze 5′′ beste­ hen. Dieser Nocken 25′′ läßt nach Fig. 11 einen Bereich der Druckwalze 5′′ frei, welcher für den Verlauf des Filamentgar­ nes 1 vorgesehen ist. Die Druckwalze 5′′ ist wiederum über einen Haltearm 11 maschinenfest gelagert. Durch den Nocken 25′′ wird die Druckwalze 5′′ von der Walze 4 abgehoben, wodurch die Rückhaltung des Filamentgarns in den zylindrischen Bereich zwischen den Nockenteilen aufgehoben wird.

Durch die vorliegende Erfindung wird vorteilhafterweise ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zum Herstellen von Dickstellen und/oder Farbeffekten in einem Filamentgarn geschaffen, wel­ ches einen einfachen Verfahrensablauf und einen einfachen Aufbau der Vorrichtung besitzt, was zu einer größeren Varian­ tenbreite des Produkts führt und die entstehenden Effekte höherer Zufälligkeit unterliegen.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen von Dickstellen und/oder Farbef­ fekten in einem Filamentgarn mittels Recken, wobei das Recken in mindestens zwei Reckfeldern mit unterschied­ lichem Reckverhältnis erfolgt und die Aufteilung des Gesamt-Reckverhältnisses auf die beiden Reckfelder kurzzeitig verändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kurzzeitige Verändern der Aufteilung des Gesamt-Reck­ verhältnisses auf die beiden Reckfelder durch kurzzei­ tiges Aufheben der Trennung der beiden Reckfelder erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch kurzzeitiges Aufheben der Klemmung des Fadens in einer Fadenfördervorrichtung zwischen den Reckfeldern ein Angleichen der Reckverhältnisse in den beiden Reckfel­ dern erfolgt.

4. Vorrichtung zum Herstellen von Dickstellen und/oder Farb­ effekten in einem Filamentgarn (1), das in mindestens einem jeweils durch ein Eingangslieferwerk und ein Aus­ gangslieferwerk begrenzten Reckfeld gereckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangslieferwerk (3) mit einer Einrichtung (15) zum wiederholten, kurzzeitigen Unterbrechen seiner Rück­ haltewirkung auf das Filamentgarn (1) ausgestattet ist (Fig. 1, 4, 7).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, mit einem Eingangslieferwerk mit einem das Filamentgarn klemmenden Walzenpaar, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (15) zum Unterbrechen der Rückhalte­ wirkung aus einer die Walzen des Walzenpaares voneinander abhebenden Vorrichtung besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus mindestens einem Nocken (25) am Umfang mindestens einer der Walze des Walzenpaares besteht (Fig. 6, 10/11).