DE2038067A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Texturieren von Garnen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Texturieren von Garnen

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DE2038067A1
DE2038067A1 DE19702038067 DE2038067A DE2038067A1 DE 2038067 A1 DE2038067 A1 DE 2038067A1 DE 19702038067 DE19702038067 DE 19702038067 DE 2038067 A DE2038067 A DE 2038067A DE 2038067 A1 DE2038067 A1 DE 2038067A1
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friction
yarn
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axis
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DE19702038067
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Holland Charles Edward
Hinson Jun Robert Ervin
Putnam Richard Vincent
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Celanese Corp
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Celanese Corp
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02GCRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/02Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics by twisting, fixing the twist and backtwisting, i.e. by imparting false twist
    • D02G1/04Devices for imparting false twist
    • D02G1/08Rollers or other friction causing elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE
DR.-ING. VON KRElSLER Dft.-ING. SCHÖNWALD
DR.-ING.TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. AlEK VON KREISLER
DIPL-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLÖPSCH
KÖLN 1,DEICHMANNHAUS 2 038067
Köln, den 28.7.1970 Ke/Ax
C ELA NBSE CORPORATION ,
522 Fifth Avenue, New York, N.Y. IOO36 (V.St.A.).'
Verfahrenund Vorrichtung zum Texturieren von Garnen
Die Erfindung "betrifft Verbesserungen der Drallgebung und des Kräuseins von Textilfaden, insbesondere eine verbesserte Maschine und ein verbessertes Verfahren zum Texturieren nach dem Falschdrahtverfahren unter Verwendung eines im wesentlichen runden, schalenförmigen Friktionseinsatzes.
Falschdrahtspindeln sind in der Textilindustrie seit einer Reihe von Jahren in Gebrauch und haben kürzlich besondere Verwendung zum Kräuseln von thermoplastischen Textilfaden nach einem kontinuierlichen Verfahren ge- J funden, das aus dem Hochdrehen, Fixieren der Drehung und Zurückdrehen besteht. Während die Fäden sich im hochgedrehten Zustand befinden, werden sie erhitzt, um die Drehung zu fixieren, so daß eine Kräuselung stattfindet, wenn der Faden hochgedreht und nach dem Verlassen der Falschdrahtspindel zurückgedreht wird,, Das Prinzip, nach dem Flaschdrahtspindeln arbeiten, besteht darin, den laufenden Faden zu veranlassen, die Drehbewegung der Spindel mit Hilfe von Mitteln anzunehmen, die für eine Berührung mit Teilen der Innenseite der hohlen
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Spindel sorgen, wodurch jede Drehung des Röhrchens eine Drehung des Fadens bewirkt.
Eine Bohrung in der Spindel selbst kann über irgendeinen Teil ihrer Breite (d.h. nicht längs der Drehachse) exzentrisch ausgebildet werden, so daß die Fäden veranlasst werden, eine Drehbewegung durch die Bewegung des Röhrchens anzunehmen, indem sie sich ein kurzes Stück von der Drehachse hinweg bewegen. Bei anderen Spindeln tritt der Faden durch ein radiales loch an einem Ende ein, d.h. durch ein Loch, das radial von der Drehachse der Spindel versetzt ist. Die Drehung (T/m), die dem laufenden Textilfaden mit Hilfe eines solchen Verfahrens verliehen werden kann, ist offensichtlich durch die Drehgeschwindigkeit der Falschdrahtspindel begrenzt. Hohe Drehgeschwindigkeiten solcher Falschdrahtspindeln verursachen Schwierigkeiten im Zusammenhang mit ihrer Konstruktion und Wartung.
Beim Falschdrahtverfahren ist ferner die Drallgebung mittels Friktionsdrehröhrchen bekannt, wobei man den Faden an die· innere Umfängsflache wenigstens eines Endteils des rotierenden Friktionsdrehröhrchens an einer Seite der Achse des Friktionsdrehröhrchens legt und hierdurch hochdreht, indem man den Faden dem Friktionsdrehröhrchen zuführt und vom Friktionsdrehröhrchen zu einer Führung hinwegführte Die innere Oberfläche des Friktionsdrehröhrchens, wenigstens an seinem mit dem Garn in Berührung kommenden Endteil, besteht aus einem abriebfesten Werkstoff, der einen hohen Reibungskoeffizienten mit dem Faden hat. Wenn also der Faden stetig in der gleichen relativen Stellung am Umfang des Röhrchens gehalten wird, hängt das Verhältnis der Drehgeschwindigkeit des Fadens zur Drehgeschwindigkeit des Friktionsdrehröhrchens vom Verhältnis des Innendurchmessers des Röhrchens zum Durchmesser des Fadens ab.
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Bei einer solchen Anordnung läuft der Faden auf einem ununterbrochenen Weg durch das friktionsdrehröhrchen, wobei es erforderlich ist, daß der Faden zerrissen wird, um eingezogen oder eingefädelt zu werden. Ferner sind bei solchen Anordnungen hohe Drehgeschwindigkeiten schwierig-zu erreichen, weil die Lager zwangsläufig größer sein müssen als der Innendurchmesser des Friktionsdrehröhrchens. Häufig ist es notwendig, zu umständlichen, komplizierten und kostspieligen Teilen wie Luftlagern zu greifen, um hohe Drehzahlen zu erreichen. Bei allen diesen Systemen erfordert die Erzielung hoher Drehungen niedrige Fadengeschwindigkeiten beim Abzug und eine kritische Begrenzung des Spinnens und Verstreckens (spin draw operation).
Es ist auch möglich, die Fäden in Berührung mit der Außenseite eines Drallgebers laufen zu lassen, der mehrere Friktionsscheiben aufweist, die sich um eine gemeinsame Welle drehen, wobei die Fäden schräg zur Drehrichtung dieser Oberfläche laufen. Es ist wichtig, die Richtung des Fadens im wesentlichen konstant zu halten. Dies erfordert bei diesem System die Anordnung einer Führung unmittelbar vor der Friktionsfläche. Die Führung ist notwendig, weil keine Kraft vorhanden ist, um den Weg des Fadens zu stabilisieren, wenn das Garn an der Außenfläche der Friktionsscheiben entlangläuft· Der Faden hat das Bestreben, an der Friktionsscheibe nach unten zu gleiten, d.h. den Weg des geringeren Widerstandes zu nehmen. Die Führung ist somit notwendig, um den Fadenweg im wesentlichen konstant zu halten, damit ein Garn mit praktisch gleichmäßigem Falschdrall erhalten wird.
Die Verwendung einer Führung hat den Nachteil, daß sie den Verdrehungswiderstand gegenüber dem Faden erhöht und als Drallbremse (twiät trap) wirksam ist, die die Anwendung höherer Spannungen erfordert, um.die erforder-
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liehe Drehung (T/m) "beim Hochdrehen zu erreichen«
Gegenstand der Erfindung ist ein mit hoher liefergeschwindigkeit arbeitendes. FaIschdraht-Texturierungsverfahren mit Drallgebung durch Friktion, bei dem die Liefergeschwindigkeit nicht durch mechanische Spannungen, denen das Garn bei einem Falschdraht-Texturierungsverfahren mit Drallgebung durch eine Falschdrahtspindel unterworfen wird, begrenzt ist, das die Texturierung von Garnen von verhältnismäßig geringer Festigkeit, z.B. von Celluloseestergarnen, ohne Schädigung ermöglicht, indem die Notwendigkeit, eine Kraft (Zug) auf das Garn auszuüben, um das Garn über die Reibungsfläche in der Laufrichtung des Garns zu ziehen, ausgeschaltet wird, und bei dem die Spannung oberhalb der Reibungsoberfläche im Verhältnis zur Spannung unterhalb der Reibungsflache variieren, z.B. die Reibungsoberflache selbst als Garntransportmittel wirksam sein kann·
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Falsohdraht-Texturierungsmaschine und ein Falschdraht-Texturierungsverfahren, wobei die Drallgebung durch statische rollende Reibung erfolgt, die durch einen im wesentlichen schlupffreien Kontakt zwischen dem Garn und der Reibungsoberfläche erzeugt.wird, die Notwendigkeit I
für Führungen (die als Drallsperren wirksam sind) in der Nähe des Drallgebers ausgeschaltet und die Drehzahl des Friktionseinsatzes im Verhältnis zur Drehgeschwindigkeit des Garnbündels verhältnismäßig gering ist.
Gemäß der Erfindung erfolgt die Texturierung vollständig kontinuierlich unter Verwendung eines röhrenförmigen Garnerhitzers von veränderlicher Länge in Kombination mit der erfindungsgemäßen Falsohdraht-Texturierungsmasohine mit Drallgebung duroh Friktion.
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Gemäß der Erfindung wird ein mehrfädiges Garn nach dem Falschdrahtverfahren texturiert, indem das Garn. mit.. der■ Innenfläche eines rotierenden Friktionseinsatzes in Berührung gebrächt wird. Der Faden berührt die Reibungsoberfläche des Friktionseinsatzes vorzugsweise in einem Winkel zur Oberfläche (etwa 75 bis 105° zur Drehachse ' des Friktionseinsatzes). Der Faden wird in Berührung mit dem Reibbelag hochgedreht und läuft dann vom Reibbelag durch eine Führung und ohne Berührung mit der Reibunasoberfläche aus dem Innern des Friktionseinsatzes hinaus. Die Drallgebung erfolgt im wesentlichen durch statische | rollende Reibung, die durch einen im wesentlichen schlupffreien Eontakt zwischen dem Garn und der rotierenden Reibungsoberfläche erzeugt wird. Diese statische rollende Reibung verleiht dem Garn sowohl eine Drehungskraft oder einen Drall als auch eine Längskraft in !Laufrichtung des Fadens. Wenn der Winkel, mit dem das Garn über die Reibungsoberfläche läuft, im wesentlichen dem Drallwinkel des Garns gleich ist, läuft der Faden ■ , mit einer rollenden Bewegung und nicht mit einer gleitenden Bewegung über die Reibungsoberfläche, wodurch ein Abrieb des Garns praktisch ausgeschaltet wird. Der Friktionseinsatz ist in einem schalenförmigen Halter be- , festigt, der drehbar gelagert ist. ™
Der schalenfö'rmige Halter muß ein radial symmetrisches, hohles drehbares Bauteil mit einer im wesentlichen kreisrunden Öffnung an wenigstens einem Ende sein. Die Drehachse der Öffnung fällt mit der Symmetrieachse des schalenförmigen Halters zusammen, und die Symmetrieachse des Halters fällt mit der Drehachse des Halters zusammen.. Ein Friktionseinsatz wird in der öffnung des schalenförmigen Halters so befestigt, daß die Symmetrieachse des Einsatzes und die Symmetrieachse des Halters zusammenfallen. Der Einsatz und der Halter können auch aus einem Stück bestehen, so daß der Einsatz nioht heraus-
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nehmbar ist. Die Reibungsfläche des Einsatzes "besteht aus einem abriebfesten Werkstoff, der einen hohen Reibungskoeffizienten mit den zu texturierenden textilen Fäden hat. Geeignete Werkstoffe sind beispielsweise Naturkautschuk, Siliconkautschuk, Polyurethane, Ionomere und andere kautschukartige Materialien. Keramische Materialien oder andere verschleißfeste Werkstoffe können in Dispersion zugesetzt oder auf die Oberfläche des Friktionseinsatzes aufgebracht werden. Mehrfädige Garne mit niedrigem Modul, z.B. aus Cellulosetriacetat, unterliegen besonders der Schädigung durch Abrieb bei einer solchen Behandlung und müssen unter allgemein niedriger Spannung texturiert werden. Ein Reibbelag, der durch eine Durometerhärte von weniger als etwa 60, vorzugsweise von etwa 10 bis 40 (Shore-Härte, Skala A, ASTM-D-2240) und einen hohen effektiven Reibungskoeffizienten mit den Fäden gekennzeichnet ist, erwies sich als besonders geeignet für Garne mit einem Young-Modul von weniger als etwa 45· Dies stellt ein Merkmal der Erfindung dar. *
Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den Abbildungen beschrieben.
Fig.1 stellt im Schnitt und teilweise schematisch das Falschdraht-Texturierungsverfahren gemäß der Erfindung dar.
Fig.2 ist ein Schnitt duroh einen beim Falschdraht-Texturierungsverfahren gemäß der Erfindung verwendeten Garnerhitzer mit veränderlicher Länge.
Fig.3 ist eine perspektivische Ansicht des aus dem schalenförmigen Halter und dem Falschdraht-Friktionseinsatz bestehenden Drallgebers und zeigt den Weg, den der Faden um die innere Führung sowohl in Berührung als auch außer Berührung mit der Reibungsfläche nimmt.
Pig·4 zeigt einen Längsschnitt durch den aus Halter und Falschdraht-Friktionseinsatz "bestehenden Drallgeber von Fig.3 längs der Linie 4-4.
Fig.5A ist ein Schnitt durch die Reibungsfläche eines Friktionseinsatzes, die vollständig im zweiten Quadranten eines Bezugspreises enthalten ist.
Fig.5B zeigt teilweise im Schnitt als Seitenansicht die in Fig.5A dargestellte Reibmngsfläche und den Weg, den das Garn über diese Fläche nimmt. .
Fig.50 zeigt graphisch die Oberflächengeschwindigkeit i über die in Fig.5B dargestellte Reibungsfläche.
Fig.6A ist ein Schnitt durch die Reibungsfläche eines Friktionseinsatzes, die vollständig im ersten Quadranten eines Bezugskreises enthalten ist.
Fig.6B ist eine weitere, teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht der in Fig.6A gezeigten Reibungsfläche und des Weges, den das Garn über die in Fig.6B dargestellte Reibungsfläche nimmt.
Fig.60 ist eine graphische Darstellung der Oberflächengeschwindigkeit über die in Fig.6B dargestellte Reibungs- * fläche. "
Fig.7A zeigt als Seitenansicht teilweise im Schnitt ein Falschdraht-Friktionsdrehröhrchen, das bei bekannten Verfahren und Vorrichtungen verwendet wird.
Fig.7B zeigt die Oberflächengeschwindigkeit eines Fadens, der über den Reibbelag des in Fig.?A dargestellten Falschdrallt-Friktionsdrehröhrchene läuft.
Fig.ΘΑ zeigt als Seitenansicht im Schnitt ein anderes bei bekannten Verfahren verwendetes Falschdraht-Friktionsdrehröhrchen.
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~ö~ 2038Q67
Fig.8B zeigt die Oberflächengeschwindigkeit eines Fadens, der über den Reibbelag des in Fig.8A dargestellten Falschdraht-Friktionsdrehröhrchens läuft.
Fig.9 veranschaulicht die Kräfte und V/inkel, die auftreten, wenn das Garn über die Reibfläche läuft.
Fig.10 veranschaulicht schemätisch die Drehung des Friktionseinsatzes, die Drehung des Fadens und die lineare Geschwindigkeit des Fadens.
Figo 11 ist eine graphische Darstellung des wendeiförmigen Weges, den das Garn über die Reibfläche nimmt, wenn die Wendel von der Oberfläche des Fadens abgewickelt wird.
Fig.12 veranschaulicht die Variablen, die in Frage kommen, wenn die bei der Vorrichtung und beim Verfahren gemäß der Erfindung verwendete Reibfläche mathematisch definiert wird.
Fig.1 stellt eine spezielle Ausführungsform der Erfindung dar. Das durch Falschdraht zu texturierende Garn 2 wird von der Vorlagespule 1 durch die Sauschwanzführung 3, durch die Rollen 5 und 6, um die Führungen 7 und 8 durch den röhrenförmigen Garnerhitzer 9 zum profilierten Reibbelag 11 des rotierenden schalenförmigen Friktionseinsatzes 10 geführt, der in den schalenförmigen Halter 18 eingesetzt ist. Das Garn läuft dann vom Reibbelag durch die Führung 12 und ohne Berührung mit dem Reibbelag aus dem Innern des Friktionseinsatzes zu den Rollen 14 und 15 oder zu geeigneten Aufnahmegaletten. Der schalenförmige Halter, der den Friktionseinsatz tragt, wird mit einem geeigneten Mechanismus auf der Welle, 13 gedreht. Das Garn wird auf der Aufnahmespule 16, die von der Antriebsrolle 17 gedreht wird, aufgenommen. Wie in Fig.3 dargestellt, kann die Führung 12 so bewegt werden, daß das Garn eingezogen werden kann, wenn sich die Führung außerhalb des Friktionseinsatzes befindet, worauf
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die "Führung wieder so in den Einsatz eingeführt werden kann, daß das Garn mit der Reibfläche in Berührung kommt β
Pig.2 zeigt einen röhrenförmigen Garnerhitzer mit veränderlicher Länge, der in Verbindung mit dem mit hoher Liefergeschwindigkeit arbeitenden Falschdraht-Texturierungsverfahren und der Texturierungsmasehine gemäß der Erfindung "besonders vorteilhaft ist. Der Garnerhitzer kann "bezüglich der effektiven Heizzonenlänge unendlich variiert werden und ist in dieser Hinsicht nur durch die absolute Höhe des Erhitzers begrenzt. Das Garn wird um i die Rolle 30 geleitet und durch Führungen, z.B. Sauschwanzführungen 22 und 23, gezogen. Die Führungen sind in den Block 21 eingesetzt, der an der Leine 26, die ein Seil, Draht usw. sein kann, befestigt ist. Der die Sauschwanzführungen 22 und 23 enthaltende Block 21 wird mit Hilfe eines Mechanismus 29, der eine Seilscheibe oder eine andere geeignete Vorrichtung sein kann, in die gewünschte Höhe innerhalb der Heizzone gehoben, nachdem das zu texturierende Garn in die Führungen eingezogen worden ist. Durch Drehen der Seilscheibe 29 wird die Leine 26 nach oben oder unten um die Rollen 27 und 28 so bewegt, daß die gewünschte Höhe der Heizzone einge- ' _ . ' stellt wird. Die Verwendung eines solchen Erhitzers mit ™ veränderlicher Länge mit seinem leichten Einfädeln in Verbindung mit dem Friktionsdrallgeber gemäß der Erfindung ermöglicht eine vollständig reibungslose, kontinuierliche Operation, bei der ein Bedienungsmann an einer einzigen Stelle die Falschdraht-Texturiermaschine in sehr kurzer Zeit leicht einfädeln oder einlegen kann. Änderungen der Heizbedingungen lassen sich während des Betriebs sogar automatisch,- z.B. durch Einsetzen von zwei geeigneten Wärmefühlern hinter der Heizzone, vor- , nehmen.
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Pig.3 zeigt den Friktionseinsatz 10, der in den Halter eingesetzt ist, der auf einer Antriebswelle 13, die vom Antrieb 43 gedreht wird, befestigt ist„ Das zu texturierende Garn läuft um die innere Führung 12, wobei das Garn 2 einmal in Berührung und einmal außer Berührung mit der Reibfläche 11 dargestellt ist.
Fig«4 zeigt den in Fig.3 dargestellten, aus dem Friktionseinsatz und dem Halter' bestehenden Drallgeber längs der Linie 4-4 von Fig.3. Das Garn 2 berührt die Reibfläche des Friktionseinsatzes 10, wodurch das Garn hochgedreht wird. Das Garn läuft von der Reibfläche 11 zur inneren Führung 12 und verläßt ohne Berührung der Reibfläche 11 das Innere des Reibungseinsatzes. Der schalenförmige Friktionseinsatz ist im schalenförmigeη Halter 18 befestigt. Der Halter ist auf die Antriebswelle 13 aufgesetzt, die im Lager 41 läuft und durch die Riemenscheibe 42 angetrieben wird.
Fig.5B zeigt, wie die Reibfläche 51, die vollständig im zweiten Quadranten eines Bezugskreises enthalten ist, wie in Fig.5A dargestellt, den Faden 2 stabilisiert, indem der Fadenweg veranlasst wird, einer schiefen Geraden 52 über die Innenfläche 51 des Friktionsein-Satzes zu folgen. Daher werden der Faden 2 und die schiefe Linie 52 bei einem im wesentlichen konstanten Winkel Qc zur Ebene 53 senkrecht zur Drehachse des Einsatzes gehalten.
Fig.6B zeigt, wie die Reibfläche 61, die vollständig im zweiten Quadranten eines Bezugskreiees enthalten ist, wie in Fig.6A dargestellt, den Faden 2 stabilisiert, indem sie den Fadenweg veranlasst, einer schiefen Geraden 62 über die Innenfläche 61 des Friktionseinsatzes zu folgen. Daher werden der Faden 2 und die schiefe Gerade 62 bei einem im wesentlichen konstanten Winkel öc zur Ebene 63 senkrecht zur Drehachse des Ein-
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Satzes gehalten.
Fig·»-7A zeigt, wie das Oberflächenprofil 71 den Faden 2 veranlasst, von der schiefen Geraden 72 wesentlich abzuweichen, und den Winkel Θ™ zur Ebene 73 senkrecht zu Drehachse des Einsatzes verändert.
Fig.8A zeigt, wie das Profil 81 den Faden 2 veranlasst, von der schiefen Geraden 82 wesentlich abzuweichen, und den Winkel θ8 zur Ebene 83 senkrecht zur Drehachse des Einsatzes veränderte
Fig.9 ist eine Darstellung der Kräfte und Winkel, die {
sich ergeben, wenn das Garn über die Reibfläche läuft,,
Nomenklatur
r = Nennradius des Fadens
R1 = Radius von der ersten Kante des Friktionseinsatzes, mit der der Faden in Berührung kommt
d = Nenndurchmesser des Fadens
D = Innendurchmesser des die Reibfläche enthaltenden Friktionseinsatzes
V = lineare Geschwindigkeit oder Zuführungsgeschwindigkeit (Längskraft) des Fadens N^ = Drehzahl des Friktionseinsatzes
N9 = Drehung des Fadens (U/Min.) (erzeugt durch die '
Torsionskraft)
Der Winkel Q ist der Winkel zwischen der Ebene 93 senkrecht zur Drehachse des Friktionseinsatzes 10 und dem Fadenweg über die Reibfläche 11. Wie das Diagramm zeigt, fällt die Längsgeschwindigkeitskomponente des Fadens (schiefe Gerade) im wesentlichen mit dem Fadenweg über die Reibfläche zusammen. Beide haben einen im wesent- · liehen konstanten Winkel Q zur Linie 93» und beide treten in die Reibfläche ein und aus ihr aus«
Fig.10 veranschaulicht die Geschwindigkeit T des Fadens (Längskraft), die Drehzahl N^ des Friktionseinsatzes
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(U/Min.) und die Drehzahl N2 des Fadens (U/Min.) (Torsionskraft) und die Richtung der durch jede Komponente erzeugten Längskraft und Torsionskraft»
Fig.11 ist eine graphische Darstellung des wendelförmigen Weges, den das Garn über die Reibflache nimmt, wenn die Wendel von der Oberfläche des Fadens abgewickelt wird» In Fig. 11 ist
ψ die Winkelverschiebung des Fadens in Bogeneinheiten
L die Länge der Wendel pro zwei Bogeneinheiten der Drehung
h die lineare Höhe der Wendel pro zwei Bogeneinheiten der Drehung
Y die senkrechte Achse der graphischen Darstellung.
Um die Drallgebung "bei der Texturierung kontinuierlich und gleichmäßig durchzuführeη 3 müssen die Fäden gleichzeitig einer Torsionskraft und einer Längskraft ausgesetzt (d.h. schräg gestellt) werden. Ss ist notwendig^ daß die Bewegung der laufenden Fäden in Berührung mit der Reibfläche des rotierenden Drallgebers glatt ist, und daß der Fadenweg im wesentlichen konstant gehalten wird. Der Faden läuft über die Reibfläche in einem Winkel (ju von seiner Achse in Berührung mit der Innenfläche des aus Gummi bestehenden Reibbelages. Der opti~ male Zustand wird erreicht, wenn der Winkel <j^ gleich dem Steigungswinkel der Fäden im verdrallten Garn ist» Dies ist wiederum eine Funktion der linearen Geschwindigkeit des Fadens und der durch den Friktionseinsatz verliehenen Drehgeschwindigkeit. Daher wird.für jede lineare Geschwindigkeit und jeden Steigungswinkel^ bestimmt durch die gewünschte Drehung in T/Zoll, die Drehzahl des Friktionseinsatzes (U/Min«) so eingestellt, daß dem Faden die erforderliche Drehung (T/Zoll) verliehen wird. Eine Änderung der Drehzahl des Friktionseinsatzes verändert die Drehung des Fadens in T/Zoll, Da jedoch der Fa,den schräg über die Reibfläche läuftj,
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ändert sich gleichzeitig auch der schiefe Winkel, aber die auf den Faden einwirkende Längskraft bleibt im wesentlichen die gleiche wie die Geschwindigkeit des Fadens unmittelbar vor der Berührung der Reibfläche. Auerdem wird die innere Führung vorzugsweise drehbar so befestigt, daß bei der Drehung der Weg über die Reibfläche so verändert werden kann, daß der schiefe Winkel entweder größer oder kleiner wird und als Folge die Drehung des Fadens in l/Zoll sowie die Längs- und Drehkraftkomponenten am Faden verändert werden. Der Faden läuft somit durch den Friktionseinsatz mit einer rollenden, und nicht mit einer gleitenden Bewegung, wodurch * ein Abrieb ausgeschaltet wird. Durch Erhitzen und anschließendes Kühlen des Fadens vor dem Friktionseinsatz ist die Texturierung von Garnen mit Geschwindigkeiten möglich, die wenigstens das dreifache der Geschwindigkeit betragen, die bisher bei Falschdraht-Verfahren mit Drallgebung durch Falschdrahtspindeln möglich war.
Die folgenden Beziehungen sind aus Fig.11 ersichtlich: L ~ cos <f>5 = sin Q3 '1:'
h = I οο3λΘ, (2) μ
Durch Einsetzen von (1) in (2) ergibt sich
21Tr cos Qx 2 1Tr
h β 1 _■
sin Q3 s.· tang
Es ist ebenfalls ersichtlich, daß
dl
= W2 = 2Tn2 (4)
Durch eine ähnliche Dreiecksanalyse kann L durch
ersetzt werden, und h kann durch -^x ersetzt werden,
wenn 2"7T durch — ersetzt wird. Es ist ferner
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ersichtlich, daß
dt " v o;
die lineare Geschwindigkeit des Fadens ist«
Nimmt man diese Substitutionen in Gleichung (3) vor, so ergibt sich
W9r 2Ίί N„r 2 Y Nor cos Θ,
tang O5 ~ tang O5 ~ sin Θ*
Aus der Methode der Eingriffsanalyse (gear analysis) ist ersichtlich, daß
N2 2 TTR
Setzt man (1) in (7) ein, so erhält man
N4 2 TT'r
(8)
27TR sin θ, "R sin ©,
N1R sin G^ N,
'2 ~ r
Nimmt man diese Einsetzung in Gleichung (6) vor, so erhält man (N·, R
2 r ' Y cos sin ö
cos θ, = —- (9)
0 T
Wenn P die gewünschte Drehung/Zoll ist, dann ist
N2
V oder N
v-T2— (10)
und ■ N2
cos Θ3 = 2 TT RPN1 (11)
ti I
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Setzt man (θ) in (11) ein, so ergibt sich
R sin Θ, sin Θ, cos G3 = =
ί ~ 21TRPr " 2 T Pr
und ,
tang O- = 2 IT Pr
somit ist .
©3 = tang"1' (TT^Pd) (12)
für den Fall, daß keine Relativbewegung zwischen dem drallgebenden "Friktionseinsatz" und der Berührungsstelle
mit dem Faden vorhanden ist. '
Für die Einstellung und Bewertung des Systems ist die nachstehende Folge von Gleichungen wertvoll;
«3 = tang""1 (IfPd) (12)
N = V V1^n
1 2TTR cos O3 v Jy
Hierin sind V, R, P und d die gewünschten Parameter des
Systems, oder ·
V V
1 ~ 1TD cos Ctang"' TrPdJ (14)
Wenn also das System in den Rahmen dieser Formel fällt, λ
läuft das Garn über die Reibfläche mit einer rollenden ; Bewegung mit wenig oder ohne Schlupf, und die auf den Faden einwirkende Längskraft beim Lauf des Fadens über die Reibfläche bleibt im wesentlichen die gleiche wie die Geschwindigkeit des Fadens unmittelbar vor der Berührung mit der Reibfläche.
Der Faden hat beim Verfahren und bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung eine sich selbst auferlegte kinematische Stabilität, d.h. das nach dem Falschdraht-Verfahren zu texturierende Garn läuft über die Innenfläche des im wesentlichen kreisrunden Friktionseinsatzes am
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Punkt des geringsten Widerstandes oder der geringsten Kraft oder sehr dichtan diesem Punkt» Jede wesentliche Abweichung von diesem Weg hat eine stärkere Spannung des Garns zur Folge, und das Garn hat dann das Bestreben, von selbst auf den Weg des geringsten. Widerstandes zurückzukehren.
Der Winkel, mit dem der Faden auf die innere Reibfläche des Friktionseinsatzes, relativ zur Drehachse des Friktionseinsatzes aufläuft, kann zwischen etwa 75 und 105° liegen. Wenn also der Weg des Fadens absolut gerade oder leicht schräg auf den Friktionseinsatz zuläuft, ist die Geometrie derart, daß maximale Berührung mit der Reibfläche möglich ist. Wenn der Faden diese maximale Berührung errreicht, dient die rollende statische Reibung dazu, zur Aufrechterhaltung eines im wesentlichen konstanten Fadenweges beizutragen. Die dynamischen Effekte der Drehkraft, die dem Garn durch die Reibfläche verliehen wird, haben das Bestreben, eine Bewegung des Fadenweges zu veranlassen. Die statische rollende Reibung und die durch die Garnspannung erzeugte Längskraftkomponente genügen jedoch, um die Drehkraft zu überwinden und jede wesentliche Verschiebung des Fadenweges zu verhindern.
Die Gesamtbreite der Reibfläche des Friktionseinsatzes muß größer sein als der Durchmesser der Innenöffnung· des Einsatzes. Hierdurch ist es möglich, den Faden vor der Berührung zur Reibfläche hin oder von der Reibfläche hinw.eg zu kippen, während er dennoch über praktisch die gesamte Breite der Reibfläche die Berührung behält, wodurch sich maximale Stabilität des Fadenweges und genaue Befolgung der schiefen Geraden ergeben. Das Verhältnis des Durchmessers der Innenöffnung des· im wesentlichen kreisrunden Friktionseinsatzes zur Breite der Reibfläche, mit der der Faden in Berührung ist, muß daher größer sein als 1 und kann bis zu 40 oder mehr betragen. Zur
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optimalen Texturierung durch Falschdraht "beträgt dieses Verhältnis vorzugsweise 2 bis 40.
Die Reibfläche ist das Innere des Friktionseinsatzes. Der Faden läuft über die Innenfläche des im wesentlichen kreisrunden Einsatzes. Wenn der Faden für einen Augenblick von seinem Weg abweicht, übt die Krümmung der Oberfläche eine Kraft aus, die den Faden wieder auf den Weg der geringsten Kraft zurückbringt, wodurch die Berührungsfläche im v/esentlichen stabilisiert wird. Der Querschnitt der Reibfläche ist durch einen·Bogen definiert, der vollständig im ersten oder zweiten Quadranten, λ vorzugsweise im zweiten Quadranten eines Bezugskreises enthalten ist, wie.in Fig.5A und 6A dargestellt. Die Oberfläche des einzelnen Quadranten stabilisiert den Weg des Fadens auf der Reibfläche, indem das Garn veranlaßtwird, beim Weg über die Reibfläche der schiefen Linie zu folgen, wie in Fig.5B und 6B dargestellt. Dies kann der Neigung der Reibfläche zugeschrieben werden, die entweder stetig positiv oder negativ, aber nicht beides ist. Für eine solche Reibfläche ist die Geschwindigkeit oder der Oberflächengeschwindigkeitsvektor verhältnismäßig flach, d.h. im Gegensatz zu den Geschwindigkeitsprofilen (wie in Fig.7A und 8A dargestellt) der bisher verwendeten ■Falschdraht-Texturierungsflächen, f wie sie in Fig.7B und 8B dargestellt sind, ziemlich konstant über die Reibfläche (wie in Fig.50 und 60 dargestellt). Dieses Geschwindigkeitsprofil mit seinem charakteristischen Fehlen einer plötzlichen Änderung der Oberflächengeschwindigkeit längs des Fadenweges führt zu einem gleichmäßiger texturierten Garn und einem stabileren Texturierungsverfahren.
Wie Fig.12 zeigt, gibt es fünf geometrische Parameter von Interesse, die das Profil der Reibfläche beschreiben. Dies sind:
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= senkrechter Abstand der Vorderkante des Einsatzes von der Drehachse A
= senkrechter Abstand der Hinterkante des Einsatzes von der Drehachse A
= Krümmungsradius der Innenseite des Einsatzes
£ Winkel .zwischen der Ebene, die die Vorderkante des Einsatzes enthält, und einer Linie, die von der Drehachse A senkrecht dazu zum Mittelpunkt der Krümmung. B der Innenfläche des Einsatzes gezogen wird.
5) θ = Winkel zwischen der Ebene, die die Hinterkante des Einsatzes enthält, und einer Linie, die von der Drehachse A zum Krümmungsmittelpunkt der Innenfläche (B) des Einsatzes gezogen wird.
Zur vollständigen Definition einer Innenfläche des Einsatzes in einem Quadranten können von diesen Parametern beliebige vier angegeben werden. Wenn dies geschieht, wird der fünfte Parameter zu einer abhängigen Größe, die zur genauen Bestimmung der Oberfläche nicht gebraucht wird.
Die fünf Parameter werden mit den folgenden Werten in Beziehung gebracht:
1) V2 β T1 -x .
2) X = y - ζ
3) y = R cos Q2
4) ζ = R cos .O1
5) /,X = R cos Q2 - R cos O1 = R(cos Q2 - cos O1) 6)r\r9 = T1 - R(cos Q0 - cos O1)
7)/. T1 r
T2 ri " R(cos Θ2 "" C03 Θ1
Damit der Quadranteneinsatz seinen Zweck erfüllt, d.h. ein verhältnismäßig schwaches Geschwindigkeitsprofil und einen praktisch stabilen Fadenweg ergibt, ist
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r1
■q——■ - a, worin a kleiner als 1,10 ι 2 1' ■ ist oder für 1,10, vorzugsweise für 1,05 steht.
Für Einsätze im zweiten Quadranten muß Q*. und W2 im s entgegengesetzten Sinne gemessen werden.
Reibflächen mit einem Quadrantenprofil, wie es durch die Formel
1 " ■-
α _ ' ^2 110
r.. - R(cos W2 - cos O1) —- * '
festgelegt ist, ergeben eine stetig gekrümmte Oberfläche, die maximale, ständige stabile Berührung zwischen dem
ermöfilicht,
Faden und der Reibfläche /während sie gleichzeitig ein verhältnismäßig flaches Geschwindigkeitsprofil über die Oberfläche aufweisen. Die Oberfläche muß ein im wesentlichen kreisförmiges Profil aufweisen, wie es in der vorstehenden Formel definiert ist, und kann nicht flach sein. Der Faden läuft diagonal über die profilierte Reibfläche, wie in der vorstehenden Formel beschrieben, in der "a" kleiner als 1,10 oder 1,10 ist. Der Fadenweg schmiegt sich im wesentlichen der Oberfläche an und ist vorzugsweise über praktisch die gesamte Breite der Reibfläche damit in Berührung. Eine flache Oberfläche erzeugt eine Aufwölbungserscheinung bei den hohen Geschwindigkeiten, die für das Verfahren gemäß der Erfindung charakteristisch sind. Diese Aufwölbungserscheinung hat zur Folge, daß das Garn über die Reibfläche hin und her schlägt. Wenn diese Instabilität im Fadenweg" zu stark wird, treten oft Fadenbrüche auf.
Auch bei der profilierten Oberfläche ist der Druck vom Garn zur Reibfläche im allgemeinen an der Einlaufkante und an der Auslaufkante am höchsten. Es wird angenommen, daß auf Grund der Tatsache, daß die größte normale Kraft an den Kanten vorliegt, die Drehmomentübertragung größer ist, so daß ein wesentlicher Anteil der Gesamtdrehung
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am Eintritt zur Reibfläche verliehen wircL Ein Reibflächenprofil mit scharfen Kanten würde für die Drehung des Garns wirksamer sein,, Bogenförmige oder abgerundete Kanten, die eine größere Anfangsberührungsfläche haben, werden jedoch zur Erzielung einer höheren Verschleiß- . festigkeit bevorzugt. Eine abgerundete Kante pflegt die anfängliche Drehmomentübertragung über eine verhältnismäßig glatte Oberfläche auszubreiten. Die abgerundeten Kanten gehen in den Rest der Reibfläche so über, daß eine durchgehende Oberfläche dem zu texturierenden Garn dargeboten wird. Die Reibflächen haben vorzugsweise einen minimalen Kantenradius mit einer Krümmung (die stärker ist als die Krümmung der inneren Reibfläche) einer Länge von etwa O9397 bis etwa 6S35 mms vorzugsweise 0,794 bis 1,6 mm, wobei die Seiten und die Innenfläche des Einsatzes tangential zu dem Bogen verlaufen^ den die abgerundete Kante bildet»
Das Garn berührt vorzugsweise zunächst die abgerundete Kante und die innere Reibfläche auf einer axialen Seite des rotierenden Friktionseinsatzes9 läuft über die Reibfläche zur inneren Führung, durch oder um die Führung und wird aus dem Innern.des Einsatzes an der gleichen axialen Seite des rotierenden Friktionseinsatzes nach außen geführt.
Alle Fadenmaterialien von regelmäßigem oder unregelmäßigem Querschnitt können nach dem Falschdrahtverfahren gemäß der Erfindung' texturiert werden« Das Verfahren eignet sich zwar beispielsweise für Polyester oder für Polyamide, ist jedoch besonders vorteilhaft für Garne von'niedrigem Modul wie Celluloseacetat oder Garne aus Acrylpolymeren. Das kontinuierliches mit hoher Geschwindigkeit durchgeführte Verfahren eignet sich zur Herstellung üblicher Stretchgarne, oder es kann beispielsweise durch Einfügung zusätzlicher Heiz-S Kühl- oder Drallgebungsstufen häufig mit zusätzlicher Spannungs-
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regelung in diesen Stufen so modifiziert werden, daß die verschiedensten texturierten Produkte hergestellt werden können. Eine dieser vorteilhaften Modifikationen erfordert die Verwendung einer stabilisierenden Heizzone zwischen den Rollen 15 und 16 und der Aufnahmespule. Diese Heizzone kann in einer getrennten Entspannungszone · verwendet werden, die durch einen zusätzlichen Satz von geschwindigkeits- und spannungsregelnden Rollen vor der Aufnahmespule gebildet wird. Besonders gute Ergebnisse wurden beispielsweise mit Polyestergarn von.150 den/ 40 Fäden mit einer Voreilung von etwa -2 bis +4$ über den Falschdrahteinsatz und einer Voreilung von etwa + 11 '* bis +17$ durch die Heizzone und Drehungen von etwa 2360 bis 2776 T/m und Laufgeschwindigkeiten von 96 bis 132.6 m/Min, mit einer Verweilzeit in der Heizzone von
erhalten,
etwa 0,3 bis 0,6 Sekunden/i Das Garn wird im hochgedrehten Zustand thermofixiert, um die Kräuselung zu fixieren, und dann zurückgedreht.
Beispiel 1, ;
In der in Fig.1 dargestellten Vorrichtung wurde ein mehrfädiges gefachtes Endlosgarn 2, das aus etwa-79 den-$ Cellulosetriacetat 150/22 und etwa 1 den-$ 40/13 Nylon 6,6 bestand und 35 Fäden mit einem Gesamttiter von |
190 den hatte, von der Vorlagespule 1 durch die Sauschwanzführung 3,durch Rollen 5 und 6 und dann um die Führungen 7 und 8 mit einer Geschwindigkeit von 600 m/ Minute (Nacheilung von -7,1$) geführt. Das Garn 2 wurde durch den röhrenförmigen Erhitzer 9 geführt, der mit einem elektrischen Heizelement bei einer Temperatur von 2100C gehalten wurde und eine gewählte Behandlungshöhe von etwa 2,9 m hatte. Die Verweilzeit betrug etwa 0,3 Sekunden. Das Garn wurde der profilierten Reibfläche des aus Siliconkautschuk bestehenden rotierenden Friktionseinsatzes 10 zugeführt. Der Friktionseinsatz hatte &ine Drehzahl von 2600 U/Minute. Das Garn lief dann von der Reibfläche des Einsatzes durch die innere Garnfüh-
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rung 12 und aus dem Innern des Friktionseinsatzes ohne Berührung mit der Reibfläche zu den Rollen 14 und 15. Die Spannung oberhalb des Berührungspunktes mit dem Friktionseinsatz wurde bei 49 g gehalten und entsprach der Spannung hinter dein Berührungspunkt. Das Garn wurde dann mit 600 m/Minute (eine zweite Voreilung von +4,9^) auf der Spule 16 aufgenommen, die durch die Rolle 17 angetrieben wurde. Das erhaltene kombinierte Garn aus Cellulosetriacetat und Nylon hatte einen Falschdraht oder eine Drehung von etwa 1420 T/m»
Das Garn lief auf die Reibfläche in einem Winkel von etwa 90 zur Drehachse des Friktionseinsatzes auf. Das Oberflächenprofil war definiert durch die Formel
a =
r1
r.. - R(cos ©ρ - cos Θ..
worin O1 = 16°, O2 =2°, R = 2,5 Zoll (63,5 mm), r1 = 2 Zoll (50,8 mm), so daß a = 1,049*
Beispiel 2
Ein aus 13 Fäden bestehendes Endlosgarn aus Nylon 6,6 mit einem Gesamttiter von 40 den wurde von der Vorlagespule 1 durch die Sauschwanzführung 3, durch die Rollen 5 und 6 und dann um die Führungen 6 und 7 mit einer Geschwindigkeit von 500 m/Minute (Nacheilung von -4$) geführt. Das Garn 2 wurde durch den röhrenförmigen Erhitzer 8 geführt, der bei einer Temperatur von etwa 22O0C gehalten wurde, und dessen Höhe für eine Verweilzeit von 0,2 Sekunden mit etwa 2,3 m gewählt war. Das Garn wurde dann zur Reibfläche 11 des rotierenden Friktionseinsatzes 10 geführt. Das Garn lief in einem Winkel von etwa 85° zur Drehachse des Friktionseinsatzes auf die Reibfläche auf. Die Reibfläche war identisch mit der in Beispiel 1 beschriebenen Reibfläche. Der Friktionseinsatz hatte eine Drehzahl von etwa 2500 U/Minute.
1 OOTSO/i55~5
Das Garn lief von der Reibfläche des Einsatzes durch die innere Führung 12 und aus dem Innern des Friktionseinsatzes ohne Berührung mit der Reibfläche nach außen zum lieferwerk H/15. Die Spannung oberhalb des Punktes der ersten Berührung mit dem Friktionseinsatz wurde bei 16 g gehalten. Die gleiche Spannung herrschte hinter der Reibfläche. Das Garn wurde dann mit 505 m/Minute (zweite Voreilung von +3,2"/°) auf der Spule 16 aufgenommen, die von der Rolle 17 angetrieben wurde. Das erhaltene Nylongarn hatte einen Falschdraht von 3620 T/m.
Beispiel 3 |
Bin aus 22 Fäden bestehendes Endlosgarn 2 aus Cellulosetriacetat mit einem Gesamttiter von 150 den und 79 Z-Drehungen pro föeter wurde von der Vorlagespule 1 mit einer Geschwindigkeit von etwa 470 m/Minute (Nacheilung von -12$) durch die Sauschwanzführung 3» die Rollen 5 und 6 und dann um die Führungen 7 und 8 geführt. Das Garn 2 wurde durch den röhrenförmigen Garnerhitzer 9 geführt, der eine Temperatur von etwa 18O0G und eine eingestellte Höhe von 1,83 m hatte. Die Verweilzeit betrug etwa 0,25 Sekunden. Das Garn wurde dann der Reibfläche 11 des rotierenden Friktionseinsatzes 10 zugeführt. Das Garn lief in einem Winkel von etwa 90 zur ä Drehachse des Frikt'ionseinsatzes auf die Reibfläche auf. Die Reibfläche war mit der in Beispiel 1 beschriebenen Reibfläche identisch. Der Friktionseinsatz hatte eine Drehzahl von etwa 2000 U/Minute. Das Garn lief dann von der Reibfläche des Friktionseinsatzes durch die innere Garnführung 12 und dann aus dem Innern des Friktionseinsatzes ohne Berührung mit der Reibfläche zum Lieferwerk 14,15. Die Spannung oberhalb des Punktes der ersten Berührung mit dem Friktionseinsatz wurde bei etwa 56 g gehalten. Diese Spannung war mit der Spannung unterhalb des Friktionseinsatzes identisch. Das Garn wurde mit etwa 504 m/Minute (zweite Voreilung, von +6$) auf der Spule 16 aufgenommen, die von der Rolle 17 angetrieben
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wurde. Das erhaltene Cellulosetriac et atgarη hatte einen Falschdraht von 1575 T/m»
Beispiel 4
Ein aus 34 Fäden bestehendes Endlosgarn aus Nylon 6S6 mit einem Gesamttiter von 70 wurde von der Vorlagespule 1 mit einer Geschwindigkeit von 300 m/Min,, (Nacheilung von -4,2$) durch die Sauschwanzführung 35 die Rollen 5 und 6 und dann um die Führungen 7 und 8 geführte Das Garn 2 wurde mit einer Verweilzeit von etwa 0s4 Sekunden durch die röhrenförmige Heizzone 9 geführt, die hei einer Temperatur von etwa 2200C gehalten wurde und eine eingestellte Höhe von 2,74 m hatte« Das Garn wurde dann zur Reibfläche 11 des Friktionseinsatzes 10 geführte Das Garn lief in einem Winkel von etwa 90° zur Drehachse des Friktionseinsatzes auf die Reibfläche auf. Die Reibfläche war mit der in Beispiel 1 beschriebenen Reibfläche identisch. Der Friktionseinsatz hatte eine Drehzahl von 3700 U/Min. Das Garn lief dann von der Reibfläche durch die innere Führung 12 und aus dem Innern des Friktionseinsatzes ohne Berührung mit der Reibfläche des Einsatzes zum Lieferwerk 14,15. Die Spannung oberhalb des Punktes der ersten Berührung mit dem Friktionseinsatz wurde bei 37 £ gehalten,während die Spannung unterhalb des Friktionseinsatzes 30 g betrug. Das Garn wurde dann mit 290 m/Minute (zweite Voreilung von +8$) auf der Spule 16 aufgenommen, die von der Rolle 17- angetrieben wurde. Das erhaltene Nylongarn hatte einen Falschdraht von 3228 T/m.
Beispiel 5
Das in Beispiel 1 beschriebene raehrfädige gefachte Endlosgarn 2 wurde von der Vorlagespule 1 mit einer Geschwindigkeit von etwa 500 m/Min. (Nacheilung von -6$) durch die Sauschwanzführung 3, durch die Rollen 5 und 6 und dann um die Führungen 7 und 8 geführt. Das Garn 2 wurde dann mit einer Verweilzeit von etwa 0,35 Sekunden
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durch die röhrenförmige Heizzone 9 geführt, die "bei einer Temperatur von etwa 21O0C gehalten wurde und auf eine Höhe von 2,97 m eingestellt war. Das Garn wurde dann der Reibfläche 11 des rotierenden schalenför,migen Friktionseinsatzes 10 zugeführt. Das Garn lief auf die Reibfläche mit einem Winkel von etwa 90° zur Drehachse des Friktionseinsatzes auf. Die Reibfläche war mit der in Beispiel T beschriebenen Reibfläche identisch. Der Friktionseinsatz hatte' eine Drehzahl von etwa 2200 U/m. Das Garn lief dann von der Reibfläche des Friktionseinsatzes durch die innere Garnführung 12 und aus dem Innern des Friktionseinsatzes ohne Berührung mit der Reibfläche zum lieferwerk 14,15. Die Spannung oberhalb des Punktes der ersten Berührung mit dem Friktionseinsatz wurde bei etwa 37 g gehalten, während die Spannung unterhalb des Friktionseinsatzes etwa 30 g betrug. Das Garn wurde mit etwa 511 m/Minute (zweite Voreilung von +4$) auf der Spule 16 aufgenommen, die von der Rolle 17 angetrieben wurde. Das erhaltene Mischgarn aus Cellulose triacetat und Nylon hatte einen Falschdraht von 1128 T/m.
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Claims (12)

  1. •-"26 -
    Pate ntansprüche
    ι "\)j Verfahren zur Texturierung von Garnen nach dem Falsch= ^ draht-Texturierungsverfahren unter Thermofixierung des Garns im hochgedrehten Zustand, dadurch gekennzeichnet, daß man das Garn unter Spannung von einer Vorlagespule durch eine Heizzone führt, das Garn mit der inneren profilierten Reibfläche eines hohlen Drallgebers in Berührung "bringt, das Garn durch eine im wesentlichen statische rollende Reibung, die durch eine im wesentlichen schlupffreie Berührung zwischen dem. Garn und der rotierenden Reibfläche erzeugt wird, hochdreht, dem Garn hierbei gleichzeitig eine Drehkraft und eine Längskraft in Laufrichtung des Garns verleiht, während das Garn diagonal über die Reibfläche läuft, deren Oberflächenprofil durch die folgende Formel definiert ist:
    T1 - R(cos θρ - cos θ.)
    in der "a" kleiner als 1,10 oder gleich 1,10 ist, und worin
    τ* der senkrechte Abstand der Vorderkante des Friktionseinsatzes von der Drehachse,
    R der Krümmungsradius der Innenfläche des Friktionseinsatzes,
    Θ. der Winkel zwischen einer Ebene, die die Vorderkante des Friktionseinsatzes enthält, und einer Linie ist, die von der Drehachse senkrecht dazu zum Krünnnungsmittelpunkt der Innenfläche des Friktionseinsatzes gezogen ist, und
    Q9 der Winkel zwischen einer Ebene, die die Hinterkante des Friktionseinsatzes enthält, und einer ■ Linie ist, die von der Drehachse zum Krümmungsmittelpunkt der-Innenfläche des Friktionseinsatzes
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    gezogen ist,
    wobei der Garnweg sich im wesentlichen an die profilierte Oberfläche anlegt, das Garn von der profilierten Reibfläche hinweg und unter Spannung aus dem Innern des Drallgebers herausführt.
  2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden die Reibfläche erstmals auf einer Seite des Drallgebers berührt und aus dem Innern des Drallgebers auf der gleichen Seite ohne Berührung mit der Reibfläche herausgeführt wird.
  3. 3) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich- f net, daß die Spannung vor dem Punkt der ersten Berührung mit der profilierten inneren Reibfläche des Drallgebers im wesentlichen identisch mit der Spannung nach dem Drallgeber ist.
  4. 4) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn auf die profilierte Reibfläche des Drallgebers in einem Winkel veη etwa 75 bis 105° zur Drehachse des Drallgebers aufläuft»
  5. 5) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß "a" kleiner ist als 1,05 oder einen Wert von
    1,05 hat. . I
  6. 6) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn die Reibfläche im wesentlichen über ihre gesamte Breite berührt.
  7. 7) Vorrichtung zum Texturieren von textlien Fäden nach dem Falschdrahtverfahren, gekennzeichnet durch einen radial symmetrischen Drallgeber (18) mit einer im wesentlichen kreisrunden Öffnung an wenigstens einem ■ Ende, wobei die Drehachse und die Symmetrieachse des Drallgebers (18) mit der Symmetrieachse der kreisrunden Öffnung zusammenfallen, eine Reibfläche (11) in der Öffnung des Drallgebers (18), wobei die
    10 98 50/1555
    Reibfläche (11) ein durch die folgende Formel definiertes Oberflächenprofil hat:
    r1
    - R(coa ©2 "* cos
    = a
    in der MaM kleiner als 1,10 oder gleich 1,1G ist, und worin
    r.. der senkrechte Abstand der Vorderkante des Frikr·
    tionseinsatzes von der Drehachse, R der Krümmungsradius der Innenfläche des Friktionseinsatzes,
    Q* der Winkel zwischen einer Ebene, die die Vorderkante des Friktionseinsatzes enthält, und einer Linie ist, die von der Drehachse senkrecht dazu zum Krümmungsmittelpunkt der Innenfläche des Friktionseinsatzes gezogen ist, und Qρ der Winkel zwischen einer Ebene, die die Hinterkante des Friktionseinsatzes enthält, und einer linie ist, die von der Drehachse zum Krümmungsmittelpunkt der Innenfläche des Friktion&einsatzes gezogen ist,
    Mittel zur Führung des Garns von einer Vorlagespule in die Öffnung und in Berührung mit der Reibfläche (11) und eine innere Führung (12), die in der öffnung hinter der Reibfläche (11) angeordnet ist und das Garn unter Spannung über die Reibfläche (11) führt und aus dem Innern der Reibfläche (-11) hinausführt·
  8. 8) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibfläche (11) die Innenfläche eines Einsatzes (10) dst, der in die Öffnung des Drallgebers (18) eingesetzt ist, wobei die Symmetrieachse des Einsatzes (10) und die Symmetrieachse des Drallgebers (18) zusammenfallen.
    109850/1SSS
  9. 9) "Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, weiter gekennzeichnet durch ein Element (12), das das Garn aus der Öffnung des Drallgebers (18) auf der gleichen Seite hinausführt, auf der es in die Öffnung eintritt.
  10. 10) Vorrichtung nach Anspruch 7 "bis 9, dadurch gekenn- · zeichnet, daß die Führung (12) drehbar so angeordnet ist, daß die Drehachse der Führung (12)'und die Drehachse des Drallgebers (18) zusammenfallenβ
  11. 11) Vorrichtung nach Anspruch 7 "bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des Durchmessers der J Innenöffnung des Friktionseinsatzes (10) zur Breite der Reibfläche (11) des Einsatzes (10) etwa 2 bis 40 betragt»
  12. 12) Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß "a" kleiner ist als 1,05 oder den Wert 1,05 hat.
    109850/1555
    . so
    Lee rsei te
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