DE2038067A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Texturieren von Garnen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Texturieren von GarnenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
DR.-ING. VON KRElSLER Dft.-ING. SCHÖNWALD
DR.-ING.TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. AlEK VON KREISLER
KÖLN 1,DEICHMANNHAUS 2 038067
Köln, den 28.7.1970 Ke/Ax
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-
TÖfÖ50/15 55
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.
10985 0Π SB 5
~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
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
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
1098507 155$
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)
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
1Ό 9 850/ 1 5 5 5
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:
109850/1555
= 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
109850/1555
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.
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
109850/1555
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-
109850/1555 -
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.
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$) geführt. Das Garn 2 wurde
durch den röhrenförmigen Erhitzer 9 geführt, der mit einem elektrischen Heizelement bei einer Temperatur von
2100C gehalten wurde und eine gewählte Behandlungshöhe
von etwa 2,9 m hatte. Die Verweilzeit betrug etwa 0,3 Sekunden. Das Garn wurde der profilierten Reibfläche
des aus Siliconkautschuk bestehenden rotierenden Friktionseinsatzes 10 zugeführt. Der Friktionseinsatz hatte
&ine Drehzahl von 2600 U/Minute. Das Garn lief dann von
der Reibfläche des Einsatzes durch die innere Garnfüh-
10985071555
rung 12 und aus dem Innern des Friktionseinsatzes ohne Berührung mit der Reibfläche zu den Rollen 14 und 15.
Die Spannung oberhalb des Berührungspunktes mit dem Friktionseinsatz wurde bei 49 g gehalten und entsprach
der Spannung hinter dein Berührungspunkt. Das Garn wurde
dann mit 600 m/Minute (eine zweite Voreilung von +4,9^)
auf der Spule 16 aufgenommen, die durch die Rolle 17 angetrieben wurde. Das erhaltene kombinierte Garn aus
Cellulosetriacetat und Nylon hatte einen Falschdraht oder eine Drehung von etwa 1420 T/m»
Das Garn lief auf die Reibfläche in einem Winkel von
etwa 90 zur Drehachse des Friktionseinsatzes auf. Das Oberflächenprofil war definiert durch die Formel
a =
r1
r.. - R(cos ©ρ - cos Θ..
worin O1 = 16°, O2 =2°, R = 2,5 Zoll (63,5 mm),
r1 = 2 Zoll (50,8 mm), so daß a = 1,049*
Ein aus 13 Fäden bestehendes Endlosgarn aus Nylon 6,6 mit einem Gesamttiter von 40 den wurde von der Vorlagespule
1 durch die Sauschwanzführung 3, durch die Rollen 5 und 6 und dann um die Führungen 6 und 7 mit einer
Geschwindigkeit von 500 m/Minute (Nacheilung von -4$)
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.
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
109850/1555
wurde. Das erhaltene Cellulosetriac et atgarη hatte einen
Falschdraht von 1575 T/m»
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.
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$)
durch die Sauschwanzführung 3, durch die Rollen 5 und 6 und dann um die Führungen 7 und 8 geführt. Das Garn 2
wurde dann mit einer Verweilzeit von etwa 0,35 Sekunden
109850/1555
durch die röhrenförmige Heizzone 9 geführt, die "bei
einer Temperatur von etwa 21O0C gehalten wurde und auf
eine Höhe von 2,97 m eingestellt war. Das Garn wurde
dann der Reibfläche 11 des rotierenden schalenför,migen
Friktionseinsatzes 10 zugeführt. Das Garn lief auf die
Reibfläche mit einem Winkel von etwa 90° zur Drehachse des Friktionseinsatzes auf. Die Reibfläche war mit der
in Beispiel T beschriebenen Reibfläche identisch. Der Friktionseinsatz hatte' eine Drehzahl von etwa 2200 U/m.
Das Garn lief dann von der Reibfläche des Friktionseinsatzes durch die innere Garnführung 12 und aus dem
Innern des Friktionseinsatzes ohne Berührung mit der Reibfläche zum lieferwerk 14,15. Die Spannung oberhalb
des Punktes der ersten Berührung mit dem Friktionseinsatz wurde bei etwa 37 g gehalten, während die Spannung
unterhalb des Friktionseinsatzes etwa 30 g betrug. Das Garn wurde mit etwa 511 m/Minute (zweite Voreilung von
+4$) 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.
109850/1555
Claims (12)
- •-"26 -Pate ntansprücheι "\)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 worinτ* 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, undQ9 der Winkel zwischen einer Ebene, die die Hinterkante des Friktionseinsatzes enthält, und einer ■ Linie ist, die von der Drehachse zum Krümmungsmittelpunkt der-Innenfläche des Friktionseinsatzes109850/1555gezogen 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) 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) 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) 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) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß "a" kleiner ist als 1,05 oder einen Wert von1,05 hat. . I
- 6) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn die Reibfläche im wesentlichen über ihre gesamte Breite berührt.
- 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 die10 98 50/1555Reibfläche (11) ein durch die folgende Formel definiertes Oberflächenprofil hat:r1- R(coa ©2 "* cos= ain der MaM kleiner als 1,10 oder gleich 1,1G ist, und worinr.. 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) 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) "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) 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) 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) Vorrichtung nach Anspruch 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß "a" kleiner ist als 1,05 oder den Wert 1,05 hat.109850/1555. soLee rsei te
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