DE2130333A1

DE2130333A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Garnen mit verflochtenen Einzelfaeden

Info

Publication number: DE2130333A1
Application number: DE19712130333
Authority: DE
Inventors: Gabriel Ohayon
Original assignee: Rhodiaceta SA
Current assignee: Rhodiaceta SA
Priority date: 1970-06-18
Filing date: 1971-06-18
Publication date: 1971-12-23
Also published as: FR2094341A5; NL7107408A; LU63351A1; GB1342989A; ES392412A1; US3727275A; CH525303A; JPS548778B1; CA942041A; BE768675A

Description

Dr. F. Zumstcin son. - Dr. Π. ,* .-w
Dr. R. Koenigsbergor - Dip!. Phy::. R. Hoi;:':-<,··3Γ

Dr. F. Zumsteiii jun.

Patentanwälte

8 München 2, Bräuhausstraße 4/III

EH 3708

SOCIETS RHODIACETA, Paris / Prankreich

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Garnen mit verflochtenen Einzelfäden

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Garnen mit verflochtenen Einzelfäden mittels eines fluiden Mediums,

Ein solches Verflechtungsverfahren hat den Zweck, dem Garn eine ausreichende Kohäsion für seine spätere Verarbeitung zu geben, ohne einen Drehungsarbeitsgang vorzunehmen.

Es wurden bereits zahlreiche Verfahren vorgeschlagen, um Endlosgarne unter der Einwirkung eines fluiden Mediums zu verflechten.

Die verschiedenen bekannten Verfahren, die bisher zur Herstellung von Garnen mit verflochtenen Einzelfäden vorgeschlagen wurden, bestehen darin, ein Garn unter leichter Spannung unter Führen zwischen zwei Fadenführungen der Einwirkung von zumindest einem Strähl eines fluiden Mediums, insbesondere einem Druckluftstrahl, auszusetzen. In der Praxis führt man diesen Strahl in einer zu der Richtung des Fadenlaufs im wesentlichen senkrechten Ebene.

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Bei dieser bekannten Verfahrensart führt man das Garn zwischen einer Düse und einem Resonanzkasten durch. Gemäss einer verbesserten Ausführungsweise dieses Verfahrens, fängt man den Strahl des fluiden Mediums am Ausgang des Resonanzkastens wieder auf, um ihn erneut auf das Garn wirken zu lassen. Eine der Schwierigkeiten bei der Durchführung eines solchen Verfahrens besteht darin, das der doppelten Wirkung einer Translationsbewegung und einer durch den Strahl des fluiden Mediums bedingten Vibrationsbewegung ausgesetzte Garn in seiner Lage zu halten. Die Einstellung ist daher in diesem Falle schwierig und ziemlich kritisch.

Bei einem anderen Verfahren bringt man das Garn in eine Zone mit eingestellten Wirbelturbulenzen, deren Drehachsen im wesentlichen parallel zu der Richtung des Fadenlaufs sind. Die Wirkung eines Strahls eines fluiden Mediums ist jedoch niemals punktförmig, und die Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens weisen im allgemeinen einen Garndurchlasskanal auf, in den die Zuführungsleitung oder die Zuführungsleitungen für das fluide Medium, zumeist in einer zur Richtung des Fadenlaufs im wesentlichen senkrechten Ebene, münden. Man hat jedoch bei diesen Arten von Garndurchlasskanälen festgestellt, dass das Garn die Tendenz aufweist, momentan und sogar endgültig aus seiner normalen Bahn abzuweichen. Dies führt zu Unregelmässigkeiten und selbst zu einem Ausbleiben der Verflechtung. Man hat daher spezielle Querschnittsformen für den Garndurchlasskanal vorgeschlagen. In diesem Falle ist jedoch offensichtlich die Vorrichtung komplizierter und daher schwieriger reproduzierbar, was vom industriellen Standpunkt aus ein Kachteil ist.

Ausserdem ist es bei dieser Art von Verfahren schwierig zu vermeiden, dass das Garn einer schwachen Falschdrallbehandlung unterzogen wird.

Schliesslich ist es bei dem oben genannten Verfahren erforderlich, dass das Garn einer sehr geringen Spannung ausgesetzt ist, die störend wird, wenn man das Garn mit hohen Geschwindig-

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keiten abziehen will.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung eines mehrfädigen Garns mit kohärenter Struktur durch Verflechtung der Einzelfäden, bei welchem ein Garn mit im wesentlichen parallelen Einzelfäden der Einwirkung eines strömenden fluiden Mediums ausgesetzt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Garn in eine Zone geführt wird, in der zumindest zv/ei Strahlen in den Garndurchlasskanal eintreten, wobei die Strahlen in dieser Zone im wesentlichen gemeinsame, jedoch entgegengesetzte Richtungen haben. Das verwendete fluide Medium ist das gleiche wie das bei den üblichen Verflechtungsverfahren verwendete.

Vorteilhafterweise besteht es aus kalter Druckluft.

Ersichtlicherweise kann dieses Gas in den Fällen, in denen man eine Wärmebehandlung vornehmen will, heiss sein und beispielsweise aus gesättigtem Wasserdampf bestehen.

Die verwendeten Strahlen können geradlinige oder gekrümmte Strahlen sein. Es ist von Bedeutung, dass der Winkel zwischen der Richtung des Garnlaufs und der Richtung der Strahlen im Falle von gekrümmten Strahlen an der Stelle des Auftreffens der Strahlen auf das Garn klein ist, wobei diese Richtung mit der Tagente der Strahlen im wesentlichen zusammenfällt.

Zur Erhöhung der Verflechtungswirkung oder zur Erzielung spezieller Effekte im Garn kann man mehr als zwei Strahlen verwenden, von denen zumindest zwei in entgegengesetzter Richtung strömen. Gegebenenfalls kann man zur Verbesserung des Öffnens des Garns in der Verflechtungszone schräge oder radiale Hilfsstrahlen verwenden.

Vorzugsweise verlaufen diese Strahlen in der gleichen Ebene, doch kann man auch etwas versetzte Strahlen verwenden. Man kann auch etwas schräge Strahlen, die einen kleinen Winkel mit der

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Richtung des Fadenlaufs bilden, verwenden, um das Öffnen des Garns zu unterstützen.

Mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens kann man ein Garn verflechten und ihm so im wesentlichen die Bauschigkeit und die Eigenschaften, insbesondere die Kohäsion, eines Garns mit echter Drehung verleihen, und dies unter unüblichen Verflechtungsbedingungen, insbesondere was die Spannung anbetrifft. Gleichgültig, wie die Spannung des Garns ist, haben die beiden Strahlen die Tendenz, eine Garnrelaxationszone in der Verflechtungs-•zone zu bilden.Dieses Verfahren ist daher selbstregulierend, was die Herstellung eines regelmässigen Garns begünstigt. Da die üblichen Garnspannungsbeschränkungen nicht existieren, kann man ausserdem leicht mit grossen Geschwindigkeiten arbeiten.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann mit einer Vorrichtung durchgeführt' werden, die ebenfalls Teil der Erfindung ist und die zumindest zwei aneinander angepasste Elemente, sowie einen Garndurchlas skanal und Zuführungseinrichtungen für das fluide Medium aufweist, die aus zumindest zwei Leitungen bestehen, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest zwei Zuführungsleitungen für das fluide Medium einen gemeinsamen Abschnitt mit dem Garndurchlasskanal aufweisen und in diesem gemeinsamen Abschnitt die gleiche Richtung haben.

Vorteilhafterweise haben die Zuführungsleitungen für das fluide Medium eine einfache geometrische Form, wie beispielsweise eine geradlinige, gekrümmte oder andere Form, die leicht herzustellen und gut reproduzierbar ist.

Die Grosse ihres Querschnitts wird durch den gewünschten Verflechtungsgrad bestimmt, wobei der Verbrauch an fluidem Medium eine Funktion des Strömungswiderstands in den Leitungen bleibt.

Gemäss einer Ausführungsform weist die erfindungsgemässe Vorrichtung zumindest zwei kreisförmige Leitungen auf, die in der gleichen Ebene wie der Garndurchlasskanal angeoi'dnet und im

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gleichen Element ausgebildet sind, wobei das andere Element an das erste Element mittels Pixierstifte, Bolzen oder irgendeiner anderen äquivalenten Einrichtung, die die kreisförmigen Leitungen zur Verhinderung einer Rückströmung des fluiden Mediums abschliessen, angepasst ist.

Gemäss einer anderen Ausführungsform bestehen die Zuführungsleitungen für das fluide Medium aus Nuten, von denen jede in einem Element ausgebildet ist, was eine geringe Versetzung der Strahlen des fluiden Mediums ermöglicht.

Man kann auch Hilfszuführungsleitungen für fluide Medien vorsehen, was insbesondere die Zuführung von einem oder mehreren radialen Strahlen von fluidem Medium ermöglicht, die eine stärkere Öffnung des Garns hervorrufen.

Bei einer besonderen Ausführungsform sind die Zuführungsleitungen für das fluide Medium geradlinig.

Zur Erzielung einer stärkeren VerfIechtungswirkung kann man mehrere erfindungsgemässe Vorrichtungen in Serie anordnen.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert werden.

Es zeigen:

Pig. 1 eine schematische Ansicht einer besonderen Anlage zur Herstellung eines Garns mit verflochtenen Einzelfäden,

Pig. 2 eine Ansicht einer zur Durchführung der Erfindung verwendbaren Düse mit zwei koplanaren kreisförmigen Kanälen, die auf ein und derselben Seite des Garndurchiasskanals angeordnet sind,

Pig, 3 eine Düse mit zwei kreisförmigen Kanälen, die zu beiden Seiten des Garndurchlasskanals angeordnet sind, wobei

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- 6 ein Austrittschlitz vorgesehen ist,

Pig. 4 eine abgeänderte Ausführungsforni der in Pig. 3 gezeigten Düse, bei der das fluide Medium frei entweichen kann,

Pig. 5 eine Düse mit vier kreisförmigen Kanälen, die zu beiden Seiten des G-arndurchlasskanals angeordnet sind, wobei ein Schlitz zum Entweichen des fluiden Mediums vorgesehen ist,

W Pig. 6 eine Düse, die vier schwach geneigte Kanäle aufweist, wobei zum Zv/ecke der Klarheit der Zeichnung der Winkel der Zuführungsleitungen für das fluide Medium mit dem Garndurchlasskanal vergrössert dargestellt ist,

Pig. 7 eine Ausführungsform mit vier gekrümmten Kanälen und einem radialen Doppelkanal und

Pig. 8 eine abgeänderte Ausführungsform der in Pig. 7 gezeigten Düse, in der die gekrümmten Nuten sich schneiden.

Es sei nun auf Pig. 1 Bezug genommen. Ein von einer Bobine 2 abgezogenes Garn 1 wird zwischen einem Satz von Lieferrollen 3 und 4 und einem Satz von Verstreckungsrollen 6 und 7 über einen Streckstift 5 geführt, bevor es durch Leiten durch eine Düse 8 verflochten wird. Das Garn läuft dann über eine Rolle 9, bevor es auf einem Kops 12 mittels einer Ringspindel 10 und eines Läufers 11 aufgewickelt wird.

Bei dem in Pig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die Düse 8 aus zwei parallelepipedischen Blöcken 13 und 14, die durch zwei Pixierstifte 15 und 16 in ihrer Lage gehalten werden. Die Düse weist eine Zuführungsleitung 17 für das fluide Medium, die in dem Block 14 ausgebildet ist, auf, die sich in zwei Zweigleitungen 18 und 19 teilt, die in zwei Ringnuten 20 und 21 gerin geren Querschnitts münden.

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Diese Nuten münden in einen Garndurchlasskanal 22, der die beiden Ringnuten 20 und 21 derart tangential schneidet, dass das in die Nuten 20 und 21 eingeführte fluide Medium auf das Garn im wesentlichen tangential zu der Richtung des Garndurchlasskanals auftrifft. Die Fixierstifte 15 und 16 sind derart angeordnet, dass sie die Nuten 20 und 21 verschliessen und so jegliche Rückströmung des fluiden Mediums verhindern, das durch eine Öffnung 23 entweicht, die mit den Nuten 20 und 21 über eine geradlinige Leitung 24 verbunden ist.

In der in Pig. 3 gezeigten Vorrichtung ist die Leitung 19 durch eine Leitung 26 ersetzt, und die Nute 21 zur Zuführung von fluidem Medium ist durch eine Nute 27 der gleichen Abmessungen mit einem Pixierstift 25, der diese Nute verschliesst, ersetzt, die jedoch an der anderen Seite des Garndurchlasskanals, symmetrisch zu der früheren Nute 21 angeordnet ist. Das fluide Medium entweicht dann durch einen Schlitz 28.

Bei der in Pig. 4 dargestellten Vorrichtung, bei der die Nuten 20 und 27 mit denjenigen der Pig. 3 identisch sind, sind die Teile der Düse, die zu beiden Seiten des Garndurchlasskanals liegen und in denen keine Kanäle angeordnet sind, weggelassen, damit das fluide Medium frei austreten kann.

Bei der in Pig. 5 gezeigten Vorrichtung wird das fluide Medium erfindungsgemäss durch vier Leitungen 18, 19, 26 und 31 zugeführt, die in vier Ringnuten 20, 21, 27 und 29 münden. Hierbei sind die Nuten 27 und 29 symmetrisch zu den Nuten 20 und 21 in Bezug auf den Garndurchlasskanal 22 angeordnet, das fluide Medium entweicht durch den Schlitz 28, und die Nuten 27 und 29 sind durch die Pixierstifte 25 und 30 verschlossen.

Bei der in Pig. 6 gezeigten Vorrichtung wird Luft durch vier schräge Nuten 32, 33, 34 und 35 zugeführt, die einen sehr kleinen Winkel mit dem Garndurchlasskanal 22 MIden. Dieser Winkel wird durch die Arbeitsbedingungen und durch die Öffnung, die man dem Garn erteilen will, bestimmt.

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Bei der in Fig· 7 gezeigten Vorrichtung wird Luft durch vier im wesentlichen tangential zum Kanal 22 verlaufende gekrümmte Nuten J>6,"57* 58 und 59 zugeführt und durch zwei schräge Nuten 4O und Ί1, die meinen zu dem Garndurchlasskanal 22 im wesentlichen senkrechten Strahl ergeben.

Bei der in Fig. 8 gezeigten Vorrichtung wird Luft durch die gekrümmten Nuten 42, 43, 44 und 45 zugeführt, die tangential au dem Garndurchlasskanal 22 verlaufen, jedoch einander schneiden, wobei die Luft durch diese Nuten nach der Einwirkung auf das Garn entweicht.

In den obigen Beispielen sind die Nuten in nur einem der Halbblöcke, die die Düse bilden, ausgebildet, und zwar aus Gründen der Vereinfachung der Bearbeitung.

Ersichtlicherweise können die beiden Halbblöcke in der gleichen Weise mit Nuten versehen sein, oder es kann jeder von ihnen eine oder mehrere Nuten aufweisen, um die Strahlen versetzen zu können. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, Zuführungsleitungen für das fluide Medium in diesen beiden Halbblöcken auszubilden, insbesondere, wenn diese aus einem formbaren Material bestehen. Man kann das folgende Ausführungsbeispiel mittels einer Düse gemäss Fig. 2 durchführen, die die folgenden Merkmale hat:

Abmessungen der Halbblöcke 13 und 14:

Länge = 40 mm
Breite = 40 ram
Höhe = 8 mm

Breite des Garndurchlasskanals 22 mit quadratischem Querschnitt:

Querschnitt der Zuführungsleitungen 18 und 19 für das fluide Medium:

Höhe = 0,8 mm

Breite= 3 mm

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Im wesentlichen rechteckiger Querschnitt der Kreisnuten 20 und 21:

Höhe = 0,8 mm

Breite = 1 mm

Aussendurchmesser der Kreisnuten: 14 mm Achsabstand: 14,4 mm

Man behandelt ein Polyhexamethylenadipamid-Garn (Polyamid 66) von 78 dtex, 23 Einzelfäden, unter den folgenden Arbeitsbedingungen:

Luftdruck: 2,5 kg/cm , gemessen in der Leitung 17 Fadenspannung: 8 g

Laufgeschwindigkeit des Garns 700 m/min

Zur Messung des Kohäsionsfaktors des Garns bestimmt man eine Länge von 1 m dieses vertikal angeordneten Garns unter einer Vorspannung von 0,18 g/dtex zwischen zwei Punkten A und B.

Anschliessend bringt man im gleichen Abstand von den beiden Punkten A und B einen Haken in die Mitte des durch die Elementarfäden des Garns gebildeten Fadenbündels derart, dass nur die Hälfte dieser Einzelfäden erfasst wird.

Dann übt man auf diesen Haken senkrecht zu der Richtung AB eine Zugkraft von 0,27 g/dtex aus, um die von dem Haken erfassten Einzelfäden von dem nicht von dem Haken erfassten Einzelfäden zu trennen.

In einfacher Weise wird diese Zugkraft durch die Schwerkraft über irgendeinen Faden ausgeübt, der an einem Ende an diesem Haken befestigt ist, dann über eine Leerrolle so läuft, dass der Faden in der senkrechten Ebene AB in der Mitte bleibt, und der am anderen Ende mit einem Gewicht, das dem auszuübenden Zug entspricht, verbunden ist.

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Unter der Wirkung der auf die Einzelfäden in dem Haken ausgeübten Zugkraft ha"ben diese Einzelfäden die Tendenz, sich von den anderen Einzelfäden zu trennen, Avobei ein Dreieck mit AB gebildet wird, dessen Basis jedoch unter der Wirkung der Retention aufgrund der Pseudoknoten einem geraden Abschnitt CD, der kleiner als AB ist, entspricht.

Man ermittelt dann den Kohäsionsfaktor in cm durch die Differenz AB-CD. ·

In diesem Beispiel beträgt der gemessene Kohäsionsfaktor 67 cm mit einer geringen Streuung der Werte, da diese im wesentlichen alle innerhalb eines Bereichs von 64 bis 70 cm liegen.

Es sei bemerkt, dass in diesem Beispiel die Fadenspannung beträchtlich höher als die bei den üblichen Verflechtungsverfahren angewendeten Spannungen ist.

Diese Spannung ist auch weniger kritisch. Wenn man sie herabsetzen will, ist es erforderlich, auch den Druck des fluiden Mediums herabzusetzen.

Ausserdem treten keine Einstellungsschwierigkeiten auf, um das Garn in seiner Lage zu halten, was industriell sehr wichtig ist.

Schliesslich ist das Verflechtungsphänomen in gewissen Spannungs- und Druckgrenzen selbstregulierend, und das erhaltene Garn weist eine regelmässige Verflechtung auf, was im Hinblick auf seine späteren Verwendungen ausserordentlich wertvoll ist.

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Claims

- 11 Patentansprüche

(1. Verfahren zur Herstellung eines mehrfädigen Garns mit kohärenter Struktur durch Verflechtung der Einzelfäden, bei welchem ein Garn mit im wesentlichen parallelen Einzelfäden der Einwirkung eines strömenden fluiden Mediums ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn in eine Zone, in der zumindest zwei Strahlen in den Garndurchlasskanal eintreten, geführt wird, wobei diese Strahlen in dieser Zone im wesentlichen gemeinsame, jedoch entgegengesetzte Richtungen haben.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlen des fluiden Mediums im wesentlichen geradlinig sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlen des fluiden Mediums gekrümmt sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn auch der Wirkung von Hilfsstrahlen ausgesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlen des fluiden Mediums gegeneinander etwas versetzt sind.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die zumindest zwei aneinander angepasste Elemente, sowie einen Garndurchlasskanal und Zuführungseinrichtungen für das fluide Medium aufweist, die aus zumindest zwei Leitungen bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Zuführungsleitungen (20, 21, 27, 29, 32, 33, 34-, 35, 36, 37, 38, 39, 42, 43, 44, 45) für das fluide Medium einen gemeinsamen Abschnitt mit dem Garndurchlasskanal (22) aufweisen und in diesem gemeinsamen Abschnitt die gleiche Richtung besitzen.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Zuführungsleitungen (20, 21, 27, 29, 36, 37, 38, 39» 42, 43, 44, 45) für das fluide Medium gekrümmt sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Zuführungsleitungen (32, 33, 34, 35) für das fluide Medium geradlinig sind»
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie Hilfsleitungen (40, 41) aufweist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungsleitungen für das fluide Medium alle in einem (14) der die Vorrichtung bildenden Elemente angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch.6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführungsleitungen für das fluide Medium in den beiden die Vorrichtung bildenden Elementen (13, 14) verteilt sind.

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