DE1964371A1

DE1964371A1 - Endlose Faeden sowie Gewebe aus solchen Faeden

Info

Publication number: DE1964371A1
Application number: DE19691964371
Authority: DE
Inventors: Roberson Cletis Lloy; Klink Jerome Paul; Thumm J Randall
Original assignee: Owens Corning Fiberglas Corp
Current assignee: Owens Corning
Priority date: 1969-01-08
Filing date: 1969-12-23
Publication date: 1970-07-23
Also published as: BE744113A; NL7000129A; FR2027948A1; GB1290895A

Description

DR.-INO. OIPL.-INQ. M. VC. DIPL.-PHYS. DR. DIPL.-PHY». HÖGER - STELLRECHT- GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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Owens-Corning Fiberglas Corporation TOLEDO , Ohio, U. S. A.

Endlose Fäden sowie Gewebe aus solchen Fäden·

Die Erfindung betrifft endlose Fäden, sowie Gewebe aus solchen Fäden, ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung

zur Herstellung der Fäden und der Gewebe. f

Synthetische Fäden, wie z.B. Glasfäden, werden heutzutage in weitem Umfang verwendet. Dünne Glasfäden eignen sich z.B.für , Textilien, Teppiche, Bettdecken und Bettvorlagen, Tischdecken und industrielle Produkte wie Verstärkungsgewebe für Kunststoffe.

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Obwohl die Herstellung endloser synthetischer Fäden einen technisch hohen Stand erreicht hat, hat es sich bisher praktisch als unmöglich erwiesen, Fäden mit gleichmäßigen Maßen über ihre gesamte Länge zu erzeugen. Diese Ungleichmäßigkeit tritt bei Fäden aus Glas und anderen synthetischen Stoffen auf. Obwohl es gelungen ist, grobe Abweichungen von den gewünschten Abmessungen zu reduzieren, hat es sich gezeigt, daß die Fäden gewöhnlich in kürzeren Abständen zyklische Dimensionsveränderungen aufweisen", die durch eine Veränderung der Geschwindigkeit beim Aufwickeln der Fäden in Form eines Garnes auf eine Haspel auftreten. Meistens entstehen die Ungleichmäßigkeiten aufgrund der unterschiedlichen Fadengeschwindigkeit, die sich beim Aufwickeln der Fäden bzw. Garne in Form eines Wickels ergibt. Diese periodischen Unregelmäßigkeiten häufen sich in Garnen aus Einzelfäden und können in einem Gewebe ebenfalls periodisch auftreten, so daß unerwünschte sichtbare Kontraste oder Muster entstehen, die die Gewebestruktur beeinträchtigen. Das Aussehen eines derartigen Gewebes kann so schlecht werden, daß es nicht mehr verkäuflich ist. ..·■.-··■-""--■;.■ . . ·

Je mehr es nun gelingt, Fäden gleichmäßiger Abmessungen herzustellen, umso mehr fallen die unerwünschten Unregelmäßigkeiten auf.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Fäden bzw. Garne herzustellen, die ein Gewebe ohne sichtbare Unregelmäßigkeiten oder Kontraste ergeben.

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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß Fäden oder Garnen, die unerwünschte äußere Dimensionsveränderungen oder Unregelmäßigkeiten aufweisen, in geregelter Weise mit ähnlichen Dimensionsänderungen über ihre gesamte Länge versehen werden, wobei die Zahl der vorsätzlich erzeugten Dimensionsveränderungen oder Unregelmäßigkeiten genügend groß ist, um den Kontrast der unerwünschten Dimensionsveränderungen über die Länge der Fäden oder Garne zu·reduzieren oder zu beseitigen.

Zweckmäßigerweise ist sowohl die Häufigkeit wie auch die Stärke der vorsätzlichen Dimensionsveränderungen den ungewünschten Dimensionsveränderuiifren angepaßt, so daß die durch die letzteren hervorgerufenen Kontraste verdeckt werden.

Ein Gewebe, das aus erfindungsgemäßen Fäden oder Garnen hergestellt worden ist, zeigt somit keine Unregelmäßigkeiten.mehr.

Mit Hilfe der vorsätzlich und zusätzlich zu den ungewünschten Störungen in den Fäden mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzeugten Störungen können die ungewünschten Störungen überdeckt und der durch sie bisher in den Geweben in Längsrichtung der Fäden hervorgerufene Kontrast reduziert oder beseitigt werden

Zweckraäßigerweise wird" die Stärke und die Häufigkeit der vorsätzlich in den Fäden erzeugten Störungen variiert.

Beispielsweise Ausführungenformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert, in der

Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Fäden bzw. Garne zeigt.

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Pig . 2 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1.

Fig. 3 zeigt vergrößert die Einrichtung zur Erzeugung von Störungen in den Fäden, wobei die Querschnittsabmessungen geändert werden.

Fig. H zeigt perspektivisch die Einrichtung nach Fig. 3 in einer Lage unmittelbar ehe die Fäden zu einem Garn zusammengefaßt werden.

Fig. 5 zeigt vergrößert einen Teil eines Fadens, der Querschnittsänderungen iber seine Länge aufweist.

Fig. 6 zeigt schematisch eine modifizierte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 6.

Fig. 8 zeigt vergrößert eine in den Fig. 6 und 7 gezeigte Traversiereinrichtung, wobei eine zweite Stellung dieser Einrichtung in gestrichelten Linien dargestellt ist.

Fig. 9 zeigt vergrößert Teile eines Fadens, der Dimensionsveränderungen in Längsrichtung aufweist, in Verbindung mit der Aufwickeleinrichtung.

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Die Erfindung eignet sich besonders für Gewebe oder Textilien aus Glasfäden aber auch für solche aus anderen synthetischen Stoffen, wie Nylon, Polyester od.dgl. Die Erfindung wird jedoch beispielsweise anhand von Glasfäden beschrieben.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung endloser Glasfäden bzw. Garne, die auf eine Spindel aufgewickelt werden. Ein Behälter 1Ό enthält eine Masse schmelzflüssigen Glases. Der Behälter 10 kann mit einem Vorwärmofen in Verbindung stehen, aus dem schmelzflüssiges Glas, das von einem Glasofen kommt, zugeführt wird, oder er kann mit einem Vorrat an Glassteinen in Verbindung stehen, die in einer Schmelzanlage , an die der Behälter 10 angeschlossen ist, erhitzt und erweicht werden. Der Behälter 10 hat an seinen Enden Anschlüsse 12, die zu einer elektrischen Energiequelle führen, um mit Hilfe einer üblichen Widerstandsheizung Wärme zu erzeugen, um das schmelzflüssige Glas im Behälter 10 auf der zur Herstellung von Fäden richtigen Temperatur und Viskosität zu halten. Der Behälter ist an seinem Boden lh mit einer Vielzahl von Öffnungen für den Durchtritt von Strahlen 16 aus schmelzflüssigem Glas versehen. An die Öffnungen im Boden 14 schließen sich eine Vielzähl von nach unten gerichteten rohrförmigen Düsen 18 an, durch die das schmelzflussige Glas in Form der Strahlen 16 austritt.

Die Strahlen 16 werden zu einzelnen endlosen Glasfäden 20 ausgezogen, die zu einem Garn 22 mit Hilfe eines Schuhes 24 zusammengefaßt werden, der unterhalb des Behälters 10 angeordnet ist.

Die Fäden 20 können durch Zufuhr von Wasser geschützt werden» in den meisten Fällen ist es jedoch erwünscht, sie mit einer Schlichte oder einem anderen Überzugsmaterial zu überziehen. Un-

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terhalb und nahe des Bodens 14 kann eine Düse 26 zum Aufsprühen von Wasser auf die frisch gebildeten Fäden 20 vorgesehen werden, und zwar vorzugsweise ehe die Fäden 20 zu dem Garn 22 zusammengefaßt werden.

Innerhalb eines Gehäuses 30 ist eine Einrichtung 28 vorgesehen, um auf die Fäden 20 eine Schlichte oder ein anderes Überzugsmaterial aufzubringen. Die Einrichtung 28 kann in üblicher Weise ausgebildet sein,.z.B. in Form eines endlosen Bandes, das durch eine Schlichte oder eine andere Überzugsflüssigkeit in dem Gehäuse 30 hindurchläuft. Während die Fäden 20 über die Oberfläche der Einrichtung 28 laufen, wird ein Teil der Flüssigkeit von dieser auf die Fäden übertragen.

Das Garn 22 wird auf einer Winde 40 zu einem Wickel 32 aufgewickelt Eine Traversiereinrichtung 42 bewegt das zulaufende Garn 22 längs des Wickels 32 hin und her, während das Garn 22 auf einen Kollektor oder ein Rohr 44 aufgewickelt wird, das über eine Spindel 45 geschoben ist. Die Spindel 45 ist an der Winde 40 drehbar gelagert. Durch die letztere wird die Spindel 45 in geeigneter Weise angetrieben. Die Traversiereinrichtung 42 umfaßt Einrichtungen, um das Garn 22 bei dem Wickel 32 in einer Bewegung hin- und herzubewegen, die eine Kombination aus einer schnellen und einer langsamen Hin- und Herbewegung ist.

Wie die Fig. 1 und 2 zeigen, wird das Garn 22 durch einen Spiralbügel 46-·, der auf einer Welle 47 sitzt, hin- und herbewegt, die durch einen in der Winde 40 angeordneten Motor angetrieben wird. Der Spiralbügel 46 umfaßt ein Paar im wesentlichen spiralförmiger komplimentärer Nocken 48 und 49* die aus einem geeigneten Material, z.B. Messing oder Bronze bestehen, das der Abnützung durch

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die laufenden Glasgarne 22 widersteht.

Während der Spiralbügel 46 auf der Welle 47 rotiert, erfassen die Nocken 48 und 49 abwechselnd das Garn 22, um es in Längsrichtung des Wickels 32 schnell hin- und herzubewegen. Normalerweise rotiert der Spiralbügel 46 genügend schnell, um das

oder Garn 22 etwa 200 bis etwa 2000 Mal/mehr je Minute hin- und herzubewegen.

Da der Hub der langsameren Hin- und Herbwwegung größer·als die Länge des Spiralbügels 46 ist, ist der Wickel 32 an den Enden verjüngt. Wie Fig. *. zeigt, nimmt der Durchmesser des Wickels von den Enden auf seinen Mittelabschnitt zu, wobei der maximale Durchmeseer des Wickels 32 etwa in der Mitte liegt. Die langsamere Hin- und Herbewegung erfolgt gewöhnlich bei etwa 8 bis etwa 14 Umdrehungen in der Minute.

Während das Garn 22 auf den Wickel 32 aufgewickelt wird, ändert sich seine Geschwindigkeit. Wenn das Garn 22 in Aufwärtsrichtung auf die geneigten Flächen des Wickels 32 gewickelt wird, so nimmt die lineare Garngeschwindigkeit zu. Wenn das Garn 22 dagegen in Abwärtsrbhtung' auf die geneigten Flächen des Wickels 32 aufgewickelt wird, so nimmt die lineare Garngeschwindigkeit ab.

Diese Änderungen der linearen Garngeschwindigkeit erzeugen äussere, unerwünschte zyklische Dimensionsveränderungen in Längsrichtung der Fäden 20. Bei der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 entstehen zyklische DimensionsVeränderungen, die aus Zonen mit veränderlichem Querschnitt über die Länge der Fäden 20 bestehen, durch welche sichtbare Kontraste in dem aus dem Garn 22 hergestell ten Gewebe entstehen.

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Zwischen dem Schuh 24 und dem Wickel 32 ist eine Einrichtung 50 zur Erzeugung von Störungen angeordnet, um den Querschnitt oder den Durchmesser der Glasfäden 20 zu modifizieren. Die Einrichtung 50 umfaßt einen Steuergenerator 52, einen Antrieb 53 und einen Arm 5^. Der Arm 54 ist ein langgestrecktes Teil, das an seinem freien Ende etwa schraubenlinienförmig gebogen ist, um die seitliche Bewegung des Garnes 22 abzufangen b,zw. zu begrenzen, wenn es durch den Raum durchläuft, der durch das gebogene Ende des Armes 54 gebildet wird. Der von dem Steuergenerator 52 kommende Eingang betätigt den Antrieb 53, der/seinerseits den Arm' 54 bewegt. Durch die Einrichtung 50 wird somit das Garn 22 seitlich bewegt, d.h. in Schwingungen versetzt, um über die Länge der Fäden 20 · Dimensions-Störungen einzuführen bzw. zu erzeugen. Durch die Einrichtung 50 wird somit die Bahn des Garnes 22 etwas gekrümmt. Obwohl der Eingriff der Einrichtung 50 in das Garn 22 gute Resultate ergibt, ist es nicht immer notwendig.

Fig. 3 zeigt deutlicher die Einrichtung 50 zur Einführung der Störungen, um den Querschnitt der Fäden 20 (bzw. des Garnes 22) zu modifizieren. Das Garn 22 läuft durch den Raum, der durch das gebogene Ende des Armes 54 gebildet wird, und der durch den Antrieb 53 angetrieben wird. Die gestrichelten Linien in Fig. 3 zeigen die axiale Hin- und Herbewegung des Armes 54 an, durch die das Garn 22 in Querrichtung bewegt wird, wobei jedoch der Antrieb 53 auch so ausgebildet sein kann, daß der Arm 54 eine andere Bewegung, z.B. eine Kreisbewegung ausführt.

Der Steuergenerator 52 steuert die Größe bzw. Amplitude und die Frequenz der Bewegung des Armes 54 über den Antrieb 53. Die Bewegung des Armes 54 kann willkürlich oder vorgegeben sein. Gute Er-

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gebnisse sind erreichbar, wenn der Arm 54 mit etwa 1 bis etwa 150 Schwingungen je Sekunde bewegt wird.

Wenn sich der Arm 54 bewegt so nimmt er das Garn 22 mit. Durch die Querbewegung des Garnes '22 wird seine Geschwindigkeit verändert, wodurch die Ausziehgeschwindigkeit/ier Fäden 20 aus den Strahlen 16 modifiziert wird. Da die Ausziehgeschwindigkeit der Querschnitt der Fäden beeinflußt, werden durch die geänderte Garngeschwindigkeit Dimensionsstörungen bzw. Dimensionsveränderungen in den Fäden hervorgerufen, d.h. der Querschnitt über die Länge der Fäden 20 wird variiert. Wenn der Arm 54 das laufende Garn 22 seitlich aus seiner Bahn lenkt, wird die lineare Garngeschwindigkeit oberhalb des Armes 54 erhöht, so daß die Fäden 20 aus den Strahlen 16 auf einen kleineren Querschnitt ausgezogen werden. Umgekehrt, wenn der Arm 54 das Garn 22 in seine ursprüngliche Bahn zurückführt, nimmt die lineare Garngeschwindigkeit oberhalb des Armes 54 ab, wodurch Fäden 20 mit größerem Querschnitt ausgezogen werden. Durch die Bewegung des Armes 54 werden gesteuert Dimensionsabweichungen längs der Fäden 20 in ausreichender Zahl erzeugt, um den Kontrast der unerwünschten Dirnen- ™ sionsänderung längs der Fäden und Garne bzw. längs^ines aus den Fäden hergestellten Gewebes zu reduzieren, Durch die in gesteuerter Weise erzeugten Dimensionsabweichungen längs des aus den Fäden 20 gebildeten Garnes werden die Kontraste verdeckt, die sonst im Gewebe sichtbar wären, die aus Garnen ohne gesteuerte DimensionsVeränderungen hergestellt sind.

Die in den Fäden 20 des Garnes 22 erzeugten Dimensionsveränderungen werden also zusätzlich zu den zyklischen Dimensionen hervorgerufen die in den Fäden 20 auftreten. Die' Änderungen

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sollten in geeigneter Stärke und Häufigkeit auftreten, um die Kontraste zu verdecken, die durch die zyklischen Dimensionsveränderungen auftreten, die sonst in einem aus dem Garn 22 hergestellten Gewebe sichtbar wärer»; Normalerweise haben die Dimensions-Störungen an ihrer größten Zone einen Querschnitt, der im wesentlichen gleich dem Querschnitt der zyklischen Veränderung in deren größten Zonen ist.

Der Arm 5¹J kann um eine genügend große Strecke ausgelenkt werden, um in den Fäden 20 Dimensionsveränderungen hervorzurufen, deren Größe größer, gleich oder kleiner als diejenige der zyklischen Dimensionsveränderungen ist.

Beim Betrieb der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 entsteht ein Garn 22 aus Glasfäden 20, wobei jeder Faden äußere unerwünschte zyklische Dimensionsveränderungen über seine Länge hat, die in dem aus dem Garn hergestellten Gewebe Kontraste bilden, wobei die Fäden in gesteuerter Weise erzeugte DimensionsVeränderungen über ihre Länge haben, die in genügender Stärke und Häufigkeit erzeugt werden, um die sonst sichtbaren Gewebekontraste im wesentlichen zu verdecken. Während das Garn 22 auf den Deckel 32 zuläuft, betätigt der Steue.rgenerator 52 den Antrieb 53 in vorgegebener Weise, um den Arm 5^ zu bewegen, der das Garn 52 in Querrichtung hin- und herführt. Durch die Querbewegung des Garnes 22 mit Hilfe der Einrichtung 50 werden in den Fäden 20 in ge- _i steuerter Weise Störungen, d.h. DimensionsVeränderungen hervorgerufen. Durch diese gesteuerten DimensionsVeränderungen in Längsrichtung der Fäden werden in einem linearen Gewebe die Kontraste der ungewünschten Dimensionsveränderungen abgedeckt, die in einem Gewebe sichtbar sind, das aus Garnen besteht, die ohne gesteuerte. Dimensionsveränderungen erzeugt wurden.

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In Pig. 4 ist die Einrichtung 50 zur Erzeugung von Dimensionsstörungen in den Fäden 20 dargestellt, wobei hier die Einrichtung 50 oberhalb und angrenzend an den Schuh 24 angeordnet ist. Die Fäden 20 laufen durch den Raum, der durch den gekrümmten Teil des Armes 54 umschlossen ist, wobei sie hier jedoch noch etwas voneinander getrennt sind. Ebenso wiefaer Anordnung der Einrichtung 50 unterhalb des Schuhes 24, werden durch die Bewegung des Ar- _ raes 54 beim Ausziehen der Glasfäden* 20 aus den Glasstrahlen l6 ™ Störungen oder Veränderungen hervorgerufen, wobei jedoch der Arm 54 hier die getrennten Fäden 20 und nicht das Garn 22 hin- und herbewegt. Da die einzelnen Fäden 20 sich in Querrichtung über unterschiedliche Strecken bewegen, sind die Dimensionsveränderungen in den Einzeii'ädennicht gleich. Außerdem kann der Arm 54 so gesteuert werden, daß nur ein Teil der Fäden 20 bewegt wird, so daß einige Fäden durch die Einrichtung 50 nicht beeinflußt werden, so daß in diesen Fäden keine Dimensionsveränderungen über ihre Länge erzeugt werden.

Fig. 5 zeigt vergrößert ein Stück eines Glasfadens 20. Wird der Glasfaden 20 ohne Betätigung der Einrichtung 50 ausgezogen, so | verändert sich sein Querschnitt in dem er sich voneinem größeren Fadenabschnitt 20a zu einem Abschnitt 20b mit kleinerem Querschnitt verjüngt, der gestrichelt dargestellt ist. Danach nimmt der Querschnitt des Fadens wieder auf den größeren Querschnitt des Teiles 20c zu. Der Abstand von 20a bis 20c beträgt gewöhnlich etwa 1,8 bis 2,7 m, im'Mittel etwa 2,25 m. Wenn die Einrichtung 50 in Betrieb ist, werden vorsätzlich Dimensionsreränderungen wie z·.B. der Abschnitt 2Od erzeugt, der zwischen den Teilen 20a und 20c liegt und etwa dieselbe Größe bzw. denselben Durchmesser wie diese Teile hat. Die Länge des Abschnittes 2Od ist beträchtlich kleiner als der Abstand zwischen den Abschnitten 20a und 20c.

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Der Abschnitt 20 d ist in der Mitte zwischen den Abschnitten 20a und 20c dargestellt, seine Lage kann jedoch zwischen diesen Abschnitten variieren. Ebenso kann seine Größe bzw. sein Durchmesser variieren.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine weitere Ausfuhrungsform der Erfindung. Ein Behälter 110, der an einen Vorwärmofen für die Zufuhr von schmelzflüssigem Glas oder an eine 'Einrichtung für die Zufuhr von Glassteinen angeschlossen ist, die in einer Schmelzeinrichtung geschmolzen werden, ist an seinen Enden mit Anschlüssen 112 für die Zufuhr von elektrischer Energie versehen, um das Glas in den Behälter 110 mit Hilfe einer üblichen Widerstandsheizung in ' schmelzflüssigem Zustand auf der richtigen Temperatur und Viskosität zum Ziehen von Fäden zu halten. Der Behälter 110 hat einen Boden 114 mit einer Vielzahl von öffnungen für den Durchtritt von schmelzflüssigem Glas, an dem sich eine Vielzahl von nach unten gerichteten rohrförmigen" Düsen Il8 anschließen, durch die das schmelzflüssige Glas in Form von Strahlen 116 austritt.

Die Strahlen 116 werden zu einzelnen Glasfäden 120 ausgezogen, die mit einem Schuh 124 zu einem Garn 122 zusammengefaßt werden, wobei der Schuh unterhalb des Behälters 110 angeordnet ist.

Eine nahe beim Boden 114 liegende Düse 126 sprüht Wasser auf die frisch gebildeten Fäden 120, und zwar vorzugsweise ehe sie zu dem Garn 122 zusammengefaßt werden.

Eine in einem Gehäuse 130 angeordnete Einrichtung 128 dient zum Aufbringen einer Schlichte oder eines anderen Überzugsmittels auf die Fäden 120. Wenn die Fäden 120 über die Fläche der Einrichtung 128 laufen, wird etwas Flüssigkeit von der Einrichtung 128 auf die Fäden übertragen.

Mit Hilfe einer Winde l40 wird das Garn 122 zu einem Winkel

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aufgewickelt. Eine Traversiereinrichtung 142 bewegt das laufende Garn 122 über die Länge des Winkels 132 hin und her, während das Garn 122 auf ein Rohr 144 aufgewickelt wird, das über eine Spindel 145 geschoben ist. Die Spindel 145 ist drehbar in der Aufwickeleinrichtung l40 gelagert. Mit Hilfe eines in der Aufwickeleinrichtung l40 angeordneten Motors 148 wird die Spindel 145 über einen schlupffreien Riemen 149 angetrieben.

Die Traversiereinrichtung 142 umfaßt Einrichtungen, um das Garn 122 beim Wickel 132 mit einer Bewegung hin- und herzubewegen, die eine Kombination einer schnellen und einer langsamen Hin- und Herbewegung ist.

Wie die Fig. 6 und 7 zeigen, weist die Einrichtung 142 einen Spiralbügel I50 auf, der auf einer Welle 152 sitzt, die durch einen in der Aufwickeleinrichtung 140 angeordneten Motor 153 angetrieben wird, wobei das Garn 122 durch den Spiralbügel I50 hin- und herbewegt wird. Der Spiralbügel 150 besitzt ein Paar komplementärer im wesentlichen spiralförmiger Nocken 154 und I56, die aus geeigentem Material, wie z.B. Messing oder Bronze bestehen, das g der Abnützung durch die laufenden Glasgarne 122 widersteht. Die Nocken 154 und 156 haben eine Länge L, die etwa im Bereich von 12,5 bis etwa 22,5 cm liegt.

Wie Fig. 8 zeigt, erstreckt sich jeder Nocken des Spiralbügels ISO über einen Winkel von etwas mehr als l80° und besitzt ein kurzes Schenkelende, ein langes Schenkelende und ein gebogenes Stück-, das die Schenkel verbindet, Das kürzere Schenkelende jedes Nockens endigt (in Axialrichtung gesehen) innerhalb des zugehörigen großen rechten Endes des anderen komplementären Nockens und es ist außerdem durch das größere oder beitere Schenkelende überlappt. Während der Spiralbügel 150 auf der Welle .152 rotiert,

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erfassen die Nocken 154 und 156 abwechselnd das laufende Garn 122, um es schnell in Längsrichtung des Wickels 132 hin- und herzubewegen Der Spiralbügel I50 hat eine genügend hohe Drehzahl, um das Garn 122 etwa 200 bis etwa 2000 Mal oder mehr je Minute hin- und herzubewegen.

Die Aufwickeleinrichtung bewegt den Spiralbügel 150 langsam in Längsrichtung· des Wickels 132 hin und her, um dem Garn 122 die langsame Komponente der Hin- und Herbewegung zu erteilen, und zwar durch eine Axialbewegung der Welle 152. Die gestrichelten Linien in Fig. 8 verdeutlichen diese Bewegung. Hierzu dient ein Motor 153» der im Innern der Aufwickeleinrichtung 140 auf einem Support 161 angebracht ist. Ferner eine stationäre Halterung I63 und ein Antrieb. Der Support Ιοί sitzt verschiebbar auf einer Führung 164 in der Halterung I63» so daß er in Richtung der Drehahse der Welle 152 durch den Antrieb hin- und herbewegbar ist. Wie die Fig. 6 und 7 zeigen, umfaßt der Antrieb ein geeignetes durch den Motor 153 getriebenes Getriebe, d.h. eine Schnecke 166, die auf der Motorwelle I67 sitzt, und ein vertikal eingebautes Schneckenrad 168, das mit der Schnecke I66 kämmt, wobei das Support 161 durch diese Anlage angetrieben wird, um die Welle 152 hin- und herzubewegen. Ein Bügel I69 auf dem Support 161 stützt das Schneckenrad 168 ab. Ein Verbindungsglied 170 ist mit einem Ende schwenkbar und exzentrisch mit dem Schneckenrad 168 und mit seinem anderen Ende schwenkbar mit der Halterung I63 verbunden, um eine Kurbel zu binden, durch welche die Welle 152 über den verschiebbaren Support 161 hin- und herbewegbar ist.

Wenn der Motor 153 seine Welle I67 dreht, so wird das Schneckenrad 168 durch die Schnecke 166 gedreht. Das exzentrisch angelockte

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Verbindungsstück I70 bewegt sich mit dem Schneckenrad 168 und bewegt seinerseits den Support Ιοί in der Führung 164 der Halterung 163 vor und zurück, um die Welle 162 axial hin- und herzubewegen. Die Welle 152 bewegt sich langsam hin und her, d.h. etwa 8 bis 14 Mal je Minute.

Bei der in den Fig. 6 und 7 dargestellten Vorrichtung ist der axiale Hub 1 der Welle 152 kleiner «als die Länge L der Nocken 154 und 156 des Spiralbügels 15O, wobei ein Hub 1 von etwa 1/2 bis etwa 1/4 der Länge L der Nocken 154 und 156 vorgezogen wird.

Während das Garn 122 auf das Rohr 144 aufgewickelt wird, wird es durch die Traversiereinrichtung 142 in Längsrichtung der rotieren den Spindel 145 vor- und zurückbewegt, um auf dem Rohr 144 den Wickel 132 mit sich verjüngenden Enden I76 und 178 und mit einem im wesentlichen zylindrischen Mittelteil 18O zu bilden.Diese Form des Wickels ergibt sich durch die langsame Hin- und Herbewegung des Spiralbügels 150 und zwar um weniger als die Länge L der Nocken 154 und 156. Wie Fig. 8 zeigt, beträgt der Hub 1 der langsamen Hin- und Herbewegung etwa die Hälfte der Länge L der Nocken und 156 des Spiralbügels 150. .

Die Form des Wickels 132 ist wichtig, da durch diese Form die lineare Garngeschwindigkeit verändert wird wSliurch der Durchmesser der Fäden 120 beeinflußt wird. Größere Garngeschwindigkeiten führen dazu, daß die Strahlen aus schmelzflüssigem Glas zu Fäden mit kleinerem Querschnitt ausgezogen werden. Wenn das Garn 122 auf den Wickel 132 aufgewickelt wird, verursachen die sich ändernden Abmessungen bzw. Durchmesser des Wickels 132 Veränderungen der Geschwindigkeit des Garnes 122, wodurch in jedem Faden überfeine Länge Durchmesserveränderungen hervorgerufen werden. Die Garnge-

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schwindigkeit steigt, wenn das Garn 122 in Aufwärtsrichtung auf die geneigten Flächen der sich verjüngenden Enden I76 und I78 aufgewickelt wird, sie bleibt praktisch konstant, wenn das Garn auf den Mittelteil I80 aufgewickelt wird und sie nimmt ab, wenn das Garn 122 in Abwärtsrichtung auf die geneigten Flächen der sich verjüngenden Enden 176 und I78 aufgewickelt wird.

Die Fig. 9a bis 9f zeigen Fadenabsc'hnitte oder Zonen in Längsrichtung der Fäden .120, die mit Hilfe der Vorrichtung nach den Fig. 6 und 7 hergestellt und auf den Wickel I32 aufgewickelt wurden, der in Fig. 9a gezeigt ist. Sowohl der Wickel wie auch die Zonen sind mit entsprechenden Bezugszeichen versehen,'durch welche die Stellen auf dem Wickel angegeben werden, die zu den Veränderungen der Fadendurchmesser führen.

Fig. 9b zeigt die Durchmesserveränderungen in einer Fadenzone, die mittels des Spiralbügels 150 erzeugt wurde, der sich von einem Ende oder dem Umkehrpunkt eines Hubes der langsamen Hin- und Herbewegung aus bewegt. Die Fadenzone umfaßt zwei Abschnitte. Die Fäden 120 werden aus den Strahlen Ho aufgezogen, wobei die Geschwindigkeit steigt, wenn das Garn auf die geneigte Fläche des sich verjüngenden Endes I76 des Wickels 132 von dem Punkt 176a zu dem Punkt 176e aufgewickelt wird, wobei ein erster Fadenabschnitt mit sich verringerndem Durchmesser erzeugt wird, d.h. der Durchmesser des Fadens wird von einem Ende ausgehend kleiner. Der Fadendurchmesser bleibt im wesentlichen konstant und gleicht dem kleineren Durchmesser wenn das Garn auf den Wickel 132 mit praktisch gleichmäßiger Geschwindigkeit und zwar auf den Mittelteil 180 von dem Punkt 176e zu dem Punkt 178g aufgewickelt wird.

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Wenn das Garn 122 durch den Spiralbügel 150 aif dem Wickel 132 von 178g zu 176e zurückbewegt wird, wiederholen sich im wesentlichen die Änderungen des Fadendurchmessers in dieser Zone, jedoch in umgekehrter Reihenfolge, wodurch der zweite Abschnitt der Zone entsteht, der im wesentlichen ein Spiegelbild des ersten Abschnittes ist. Die Zone hat somit Enden, die sich von einem größeren Durchmesser zu einem kleineren Durc-hmesser verjüngen, ferner einen Mittelteil mit im wesentlichen zylindrischer Form, der sich zwischen den Enden mit dem kleineren Durchmesser erstreckt. Da der Spiralbügel 150 seine Lage auch mit Bezug auf den Winkel 132 während seines Rück-Hubes ändert, kann das dickere Ende des zweiten verjüngten Endabschnittes der Zone einen etwas kleineren Durchmesser haben als das dbkere Ende des ersten verjüngten Endabschnittes.

In gewissem Sinn kann man'also den zentralen oder zylindrischen Teil der Fadenzone als zweijzylindrische unmittelbar aneinander angrenzende Teile ansehen, die in der Zonenmitte verbunden sind, während die verjüngten Endabschnitte der Zone einen Abstand voneinander haben.

Fig. 9 und 10 zeigt die Durchmesserveränderung in einer anderen aus zwei Abschnitten bestehenden Zone, die durch den Spiralbügel I50 erzeugt wurden, der sich von einem Punkt zwischen den Enden des Hubes der langsamen Hin- und Herbewegung aus bewegt. Im ersten Abschnitt, wenn das Garn 122 auf das verjüngte Ende 176 des Winkels 132 von dem Punkt 176b zu dem Punkt 176e aufgewickelt wird,.werden die Fäden 120 aus den Strahlen 116 mit zunehmender Geschwindigkeit ausgezogen, wodurch ihr Durchmesser reduziert wird, ebenso wie bei der Fig. 9b gezeigten Fadenzone, wobei hier jedoch die Länge des verjüngten Teiles kürzer und der Durchmesser an seiner Basis oder seinem dickeren Ende kleiner ist als bei

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dem verjüngten Endabschnitt nach Fig. 9b. Diese Unterschiede kommen davon her, daß der Anfangspunkt H7b eine größere Garngeschwindigkeit zum Ausziehen der Fäden ergibt und weil außerdem der Abstand zwischen 176b und 176e kürzer ist als zwischen 176a und 176e. Der kleinere Durchmesser der Fäden bleibt im wesentlichen konstant wenn das Garn 122 auf den Mittelteil I80 des Wickels 132 von 176e bis 178e aufgewickelt wird.Wenn der Spiralbügel 15O das Garn Ϊ52 von 178e etwas nach unten auf die schräge Fläche I78 bis zu dem Punkt 178d aufwickelt, reduziert sich die Garngeschwindigkeit, wodurch Fäden 120 mit einem zentralen leicht abgeschrägten Teil mit zunehmend-em Durchmesser entstehen. Der Spiralbügel 15O kehrt die Bewegung des Garnes 122 um und führt es zurück über den Wickel von dem? unkt 178e im wesentlichen zu dem Punkt 176b, wodurch der zweite Abschnitt der Zone.gebildet wird, der im wesentlichen ein Spiegelbild des ersten Abschnittes ist. Die kegeligen Mittelabschnitte berühren sich in ihrer Basis, d.h. an ihrem dickeren Ende und zwar in der Mitte der Zone. Diese Enden sind klein im Vergleich mit den dicken Enden der kegeligen Endabschnitte der Zone." Die zylindrischen Teile haben dieselbe Länge und ihre Gesamtlänge ist gleich der Länge des ganzen zylindrischen Abschnittes der Zone nach Fig. 9b· Da der Spiralbügel 15O während seines Rückhubes auch seine Lage mit Bezug auf den Wickel 132 ändert, kann das dickere Ende des zweiten kegeligen Endabschnittes der Zone einen etwas kleineren Durchmesser als das dickere Ende des ersten kegeligen Abschnittes' haben.

Fig. 9d zeigt die Durchmesserveränderung in weiteren zwei Abschnitten einer Fadenzone, die durch den Spiralbügel 150 erzeugt wurden, der sich von einer Stelle zwischen den Enden des Hubes

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der langsamen Hin- und Herbewegung aus bewegt, um das Garn 122 von dem Punkt 176c auf dem kegeligen Ende I76 zu dem Punkt 178c auf dem kegeligen Ende I78 des Wickels 132 zu führen. Die Zone verjüngt sich ebenfalls an den Enden. Die zentralen kegeligen Abschnitte Ijaben jedoch einen größeren Durchmesser und größere Länge, so daß eie etwa dieselben Abmessungen wie die verjüngten Enden aufweisen. Die zylindrischen Abschnitte mit gleicher Länge sind weiter voneinander getrennt. Fig. 9e zeigt noch eine weitere Zwischenstellung des Spiralbügels^ 150 zwischen 176d bis 178b, wobei ein Fadenstück mit nur wenig verjüngten Enden und einem größeren kegeligen Mittelstück gebildet wird, wodurch die zylindrischen Abschnitte gleicher Länge noch weiter voneinander getrennt werden. Die Gesamtlänge der zylindrischen Abschnitte bei den Fadenzonen nach den Fig. 9b und 9e haben dieselbe Länge wie der zylindrische Teil des Fadens nach Fig. 9b.

Fig 9f zeigt Durchmesserveränderungen in einer Zone, die mit Hilfe des Spiralbügels 150 erzeugt wurde, der sich vom anderen Ende des langsamen Hubes aus bewegt. Die Bewegung, durch die diese aus zwei Abschnitten bestehende Zone erzeugt wird, beginnt, wenn das Garn 122 auf den Wickel 132 von dem Punkt 176e zu dem Punkt 178e und dann auf der schrägen Fläche des verjüngten Endes 178 abwärts zu dem Punkt 178a und zurück zu 176e aufgewickelt wird. Die Enden der Zone sind zylindrisch wobei ihre Länge gleich derjenigen der zylindrischen Abschnitte der anderen Zonen ist, wobei der Durchmesser in der Mitte der Zone auf ein Maximum ansteigt. Von der Mitte aus verringert sich der Fadendurchmesser bis zu einem zweiten zylindrischen Abschnitt, dessen Länge gleich derjenigen des zylindrischen Abschnittes des ersten Teiles ist. Die zentralen kegeligen Abschnitte haben gleiche Länge. Die Gesamt-

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länge der zylindrischen Abschnitte ist gleich der Gesamtlänge des zylindrischen Abschnittes in Fig. 9t».

Jede Zone umfaßt einen Padenabschnitt mit praktisch gleichmäßigem Querschnitt und ehen Fadenabschnitt mit sich änderndem Durchmesser in Längsrichtung der Zone, die Länge des Fadenabschnittes mit gleichmäßigem Querschnitt und die Länge des Abschnittes mit sich veränderndem Durchmesser stehen jedoch in jeder Zone in einem konstanten festen Vorgegebenen Verhältnis zueinander. Die Länge der zylindrischen Fadenabschnitte in jeder Zone ist in* sämtlichen Zonen im wesentlichen dieselbe. Diese beiden zylindrischen Abschnitte mit praktisch gleicher Länge ändern ihre Lage progressiv in den aufeinanderfolgenden Zonen, und zwar von der Lage, in der sie in der Zonenmitte aneinanderstoßen in eine andere Lage, in der sie an den Enden der Zone liegen und durch Fadenabschnrfcte mit sich verändertem Durchmesser getrennt sind, worauf sie wieder in die erste Lage zurückkehren, in der sie in der Mitte aneinanderstoßen.

Es ergaben sich gute Resultate, wenn die Länge der Fadenzonen nach den Fig. 9b bis 9f etwa 3,2 bis etwa 4,8 m beträgt.

Die Drehzahlen der Spindel 145 und des Spiralbügels I50 können zusammen verändert werden, wie etwa in der USA-Patentschrift 1 109 602 beschrieben ist, um im wesentlichen dieselben Garngeschwindigkeiten über den gesamten Wickel 132 zu erzielen. Durch eine solche regelbare Geschwindigkeit bzw. Drehzahl wird der Querschnitt der Fäden in dem ganzen Wickel 132 im wesentlichen konstant gehalten, während sonst durch die zunehmende Größe des Wickels 132 die Garngeschwindigkeit progressiv gesteigert wird, wodurch der Querschnitt der Garne 122 innerhalb des Wickels 132 etwas reduziert wird.

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Claims

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Patentansprüche :

1\ Endloser Faden, insbesondere aus Glas, der über seine Länge ungewollte QuerschnittsVeränderungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß er mit zusätzlichen ähnlichen Querschnittsveränderungen in ausreichender Zahl und Größe über seine Länge versehen ist, um den durch die ungewollten Querschnittsänderungen hervorgerufenen Kontrast zu reduzieren.

2. Faden nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Fäden zu einem Garn zusammengefaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Einzelfäden des Garnes mit zusätzlich in die Fäden eingebrachten Querschnittsveränderungen versehen ist.

3. Faden nach Anspruch 1, wobei eine Vielzahl von Fäden zu einem Garn zusammengefaßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Einzelfäden des Garnes mit zusätzlichen Querschnittsveränderungen in ihrer Längsrichtung versehen sind.

4.Faden nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß er in seiner Längsrichtung ein sich wiederholendes Muster unterschiedlicher Querschnitte aufweist, das eine Vielzahl aneinandergrenzender Zonen umfaßt, und daß jede Zone einen Faden abschnitt mit/wesentlichen gleichmäßigem Querschnitt und einen Fadenabschnitt mit sich in Längsrichtung veränderndem Querschnitt aufweist, und daß die Länge des Fadenabschnittes mit gleichmäßigem Querschnitt und die Länge des Fadenabschnittes mit sich veränderndem Querschnitt in jeder Zone in einem konstanten festen Verhältnis zueinander stehend

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5. Faden nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenabschnitte mit gleichmäßigem Querschnitt zylindrisch sind.

6. Faden nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Fadenabschnitt zwei zylindrische Teile mit im wesentlichen der gleichen Länge aufweist, deren Lage sich innerhalb der Fadenzonen ändert, und zwar von einer Lage, inder die beiden Teile in der Zonenmitte unmittelbar aneinanderstoßen in eine andere Lage, in der die beiden Teile im Abstand voneinander an den Enden der Zone liegen.

7. Faden nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der zylindrischen Teile in aufeinanderfolgenden Fadenzonen aus der Lage, in der die zylindrischen Teile aneinanderstoßen progressiv zunimmt, bis. die zylindrischen Teile an den Enden der Zone liegen und umgekehrt.

8. Faden nach Anspruch. 7> dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der zylindrischen Fadenabschnitte der einzelnen Fadenzonen Über die Länge des Fadens progressiv abnimmt.

9· Verfahren zur Herstellung von Fäden nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Vielzahl von Strahlen aus schmelzflüssigem Glas erzeugt und die Strahlen zu endlosen Fäden ausgezogen werden, die zu einem Garn zusammengefaßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in den einzelnen Fäden über deren Länge Quer- / Schnittsveränderungen' erzeugt werden, deren Häufigkeit und Stärke ausreicht, um sichtbare Kontraste in einem aus den Garnen hergestellten Gewebe zu verhindern.

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10. Verfahren nach Anspruch 9» wobei die Fäden mit variierender Geschwindigkeit ausgezogen werden und zykli-sche Querschnittveränderungen über ihre Länge aufweisen, wobei die Fäden ferner, nachdem sie zu einem Garn zusammengefaßt sind, unter Bildung eines Wickels auf eine Spindel aufgewickelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß in den Fäden, während sie ausgezogen werden, zyklinische Querschnittsveränderungen in ausreichender Anzahl, und Stärke erzeugt werden, um die Kontraste der erstgenannten zyklischen Querschnittsveränderungen abzudecken.

11.Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch*gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Querschnittsveränderungen das aus den Fäden gebildete Garn quer zu seiner Laufrichtung bewegt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Querschnittsveränderungen in den Fäden die letzteren in Querrichtung bewegt werden, unmittelbar ehe sie zu einem Garn zusammengefaßt werden.

13· Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Teil der Fäden in Querrichtung bewegt wird.

Ik. Verfahren nach einem der Ansprüche 9-13» dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Fäden geändert wird.

15· Verfahren nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Störungen oder Querschnittsveränderungen in den Fäden in willkürlichen Abständen erzeugt werden.

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16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 - 15, mit einer Einrichtung zum Zifllhren einer Vielzahl von Strahlen aus schmelzflüssigem Glas, einer Einrichtung zum Ausziehen dieser Strahlen zu endlosen Fäden, einer Einrichtung zum Zusammenfassen der Fäden zu einem Garn, und einer Einrichtung zum Aufwickeln des Garnes auf eine Spindel, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (50) zur Erzeugung von Querschnittsänderungen· in den Glasfäden.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, mit einer Einrichtung, um die Glasfäden mit zyklisch variierender Geschwindigkeit auszuziehen, wobei die Glasfäden zyklische QuerSchnittsVeränderungen über ihre Länge aufweisen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, um den Durchmesser oder den Querschnitt der Glasfäden beim Ausziehen zyklisch zu variieren.

18. Vorrichtung nach Anspruch l6 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (50) quer zur Bewegungsrichtung des Garnes oder der Fäden bewegbar ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 16, 17 oder l8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (50) unmittelbar oberhalb der Stelle angeordnet ist, an der die Einzelfäden zu einem Garn zusammengefaßt werden.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche l6 bis I9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (50) einen Steuergenerator (52) sowie einen von diesem gesteuerten Antrieb (53) aufweist, der mit einem im wesentlichen quer zur Bewe,gungsriditung des Garnes (22) oder der Fäden (20) bewegbaren Arm (54) ausgestattet ist, dessen freies Ende zu einem Ring umgebogen ist, durch den das Garn (22 bzw. die Fäden 20) durchlaufen.

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