DE2154887A1 - - Google Patents

Description

n₉. JPicAard Gaffer-JSörner 2154

TEL 03,1I- 7^29®^ TELEGR PROP°NDUi! . A*[«££ TEL. 0811 · 225585 . TELEGR. PROP₁NDUS . TELEX 052424.

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Toray Industries Inc·, Tokyo/ Japan

Falschzwirnverfahren und Falschzwirnvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Die Erfindung bezieht sich auf ein Falschzwirnverfahren für synthetische, insbesondere thermoplastische, polymere, mono- oder multifile Garne und eine Falschzwirnvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Garnzufunrund einer Garnabzugsvorrichtung,

Beim herkömmlichen Falschzwirnverfahren mittels einer Spindel wird die Arbeitsgeschwindigkeit durch die maximal zulässige Umdrehungsgeschwindigkeit der Spindel beschränkt. Besonders nachteilig bei diesem Verfahren ist es, daß der Ausstoß von texturierten» Garn mit besonders feinen Einzelfäden verhältnismäßig gering ist·

Bei einem ebenfalls bekannten Falschzwirnverfahren mit Reibungsantrieb kann im Gegensatz hierzu ein hoher Ausstoß und eine große Umdrehungszahl erzielt werden· Jedoch hat dieses Verfahren den Nachteil, daß das Reibglied, das zum Zwirnen des Garns verwendet wird, aus einem besonders harten Werkstoff mit einer hohen Abriebsfestigkeit her-

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gestellt werden muß und ferner die Einstellung der Windungszahl für das gezwirnte Garn sehr schwierig ist, weil die Reibeigenschaft des Reibgliedes schwanken kann, was auf die Übertragung von Schmiermittel, mit dem das ungezwirnte Garn benetzt wird, auf die Reiboberfläche zurückzuführen ist«

Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Falschzwirnverfahrens ist es, daß das texturierte Garn sehr dick ist, weil die Einzelfäden stark gekräuselt sind, während die Ik Drehkraft des Garns verhältnismäßig gering ist.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren wird das ungezwirnte Garn über einen Draht oder ein selbst in Längsrichtung verlaufendes ungezwirntes Garn geleitet, wobei es mit dem Draht oder den ungezwirnten Garn an einem Punkt unter Reibung in Berührung steht· Das Garn wird dadurch gezwirnt, daß der Draht oder das andere Garn vorwärts bewegt wird. Nachteilig bei diesen Verfahren ist es, daß das entstandene texturierte Garn sehr dick ist, was auf die Kräuselung der Einzelfäden zurückzuführen ist, und daß bekanntlich mit diesem Verfahren kein texturiertes Garn mit einer hohen Drehkraft hergestellt werden kann·

Zusammengefaßt ist also festzustellen, daß mit den bekannten Falschzwirnverfahren nur·verhältnismäßig dicke texturierte Strähngarne mit starker Kräuselung hergestellt werden können, nicht aber ein Garn mit einer hohen Drehkraft und wenig oder keiner Kräuselung. Derartiges texturiertes Garn ist aber besonders geeignet für Strickwaren insbesondere Strumpfwaren. Die Strickwaren aus einem starkgezwirnten texturierten Garn sind besonders dehnbar, haben ein gutes Aussehen und fühlen sich angenehm an. Wegen der aufgezeigten Vorteile der stark gezwirnten Garne mit hoher ürehkraft sind diese

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in letzter Zeit stark in den Vordergrund der Nachfrage getreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein- Falschzwirnverfahren für mono- oder multifile Strähngarne aus thermoplastischem polymeren Kunststoff sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu entwickeln, wobei ein mit hoher Drehkraft und im wesentlichen ungekräuseltes texturiertes Garn erzielt wird und gleichzeitig eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit möglich ist» Weiterhin soll mit diesem Verfahren und dieser Vorrichtung ein texturiertes Garn hergestellt werden, bei dem die Drehkraft und die übrigen Eigenschaften möglichst gleichmäßig sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren der genannten Art dadurch gelöst, daß das Garn an einer Heizvorrichtung vorbeigeführt und dabei bis zur Plastifizierungs-

wird
temperatur erwärmt und daß das Garn längs einer in sich geschlossenen Bahn um einen Stift od. dgl. geführt wird, wobei es beim Eintritt in die und beim Austritt aus der Bahn den Umfang des Stifts tangential berührt und der in die Bahn eintretende und der aus ihr austretende Teil des Garns unter Reibung miteinander unter Bildung wenigstens einervollen Windung miteinander verdrillt ist. Hierbei wird der in diese Bahn eintretende Teil des Garns durch die Vorwärtsbewegung des aus der Bahn austretenden Garns gedreht, während der aus der Bahn ausgetretene Teil des Garns durch die Vorwärtsbewegung des in die Bahn eintretenden Garns wieder aufgedreht wird. Da das Garn beim Eintritt in die und beim Austritt aus der in sich geschlossenen Bahn in Kontakt mit der Unifangsfläche des Stifts od. dgl. steht, liegt der Zwirnbereich fest zwischen diesen ßerührungsstellen. Die? ist besonders vorteilhaft, weil der Arbeits-

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BAD ORIGINAL

verlauf hierdurch völlig gleichmäßig ist.

Vorteilhafterweise kann bei diesem Verfahren das Garn längs einer um einen feststehenden oder um einen drehbaren Stift verlaufenden Bahn geführt werden. Es kann auch eine Bahn um einen feststehenden Stift und eine gesondert angeordnete drehbare Führungsrolle vorgesehen sein.

Vorteilhafterweise kann bei diesem Verfahren die Anzahl m der Windungen des Garns pro Meter durch Wahl des Winkels zwischen dem in die Bahn eingetretenen und dem aus der Bahn ausgetretenen Teil des Garns eingestellt werden. Dabei wird vorteilhafterweise die Anzahl der Windungen pro Meter auf weniger als 15^80 ''Df eingestellt, insbesondere auf das 0,4 bis 0,95 fache dieses Betrags, wobei D der Titer (Denier) und f die Anzahl der Einzelfäden des Garns ist_e

Dieses Zwirnverfahren kann in vorteilhafter Weise mit einer Vorrichtung durchgeführt werden, die mit einer Garnzuführungs- und einer Garnabzugsvorrxchtung ausgestattet ~ ist und eine der Garnzuführ-Vorrichtung nachgeordnete

^ Heizvorrichtung und eine nach der Heizvorrichtung angeordnete Einrichtung für die Bildung der in sich geschlossenen Bahn, bestehend aus wenigstens einem vom Garn umschlossenen Stift, aufweist.

Der Stift kann feststehend oder drehbar sein, die Einrichtung zur Bildung der in sich geschlossenen Bahn kann auch aus einem feststehenden Stift und wenigstens einer gesondert angeordneten drehbaren Führungsrolle beefcehen. Vorteilhafterweise ist dabei die Führungsrolle um die feststehende Welle schwenkbar.

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Um ein gezwirntes Strähngarn mit hoher Drehung und einer geringen oder gar keiner Kräuselung herzustellen, müssen folgende Bedingungen erfüllt werden:

1· Das Strähngarn muß unter vorbestimmten Bedingungen gleichmäßig falschgezwirnt werden;

2. das gezwirnte Garn muß in eingedrehtem Zustand hinreichend erhitzt und anschließend wieder aufgedreht werden;

3. beim Prozess des Falschzwirnens muß das Strähngarn unter hohen Drehspannungen und geringen Biegespannungen verformt werden«

Wenn zwei Strähngarne in unterschiedlichen, sich schneidenden Richtungen bewegt werden und dabei jeder der Fäden durch die Vorwärtsbewegung des anderen Fadens gezwirnt wird, hängt die Windungszahl des sich ergebenden gezwirnten Garns von der Geschwindigkeit ab mit der sich die Garne bewegen, weiterhin vom Schnittwinkel zwischen den Garnen, der Anzahl der Einzelfäden im Garn und dem Durchmesser und der Reibungsfähigkeit des Garns.

Die erwähnte Beziehung kann in folgender Gleichung dargestellt werden (l):

„ VSinQ 1 i; SinQ

Hierin ist T = Windungszahl in Windungen pro m

V = die Geschwindigkeit des aus den Zwirnbe

reich austretenden Garns in m/min

V = die Geschwindigkeit des in den Zwirnbereich eintretenden Garns in m/min d = der Durchmesser des Garns in mm .'} = der Reibungskoeffizient des Garns

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θ = der Zwirnwinkel zwischen dem eintretenden und dem austretenden Teil des Garns

,^L = die Verkürzung des Garns auf Grund der Zwirnung des Garns, die gleich

_iat
ist.

Der hierbei auftretende Zwirnwinkel θ des Garns ist der Winkel zwischen den Achsen der Garnteile die miteinander verbunden sind* Der Reibungskoeffizient B ist eine Variable, die vom Reibungskoeffizienten, dem Berührungsbereich und dem Berührungsdruck des miteinander verdrillten Garns abhängt. Das bedeutet, daß der Durchmesser, die Fadenzahl und der Reibungskoeffizient des Garns von der Art des verwendeten Strähngarns abhängt und weiterhin, daß in dem Fall in dem vorbestimmte Strähngarne mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit gezwirnt werden, die Windungszahl durch Einstellung des Zwirnwinkels und des Kontaktbereichs sowie des Kontaktdrucks zwischen den miteinander verbundenen Teilen des Garns eingestellt werden kann. Der Kontaktdruck des Garns kann durch Wahl der Strangspannung des Garns eingestellt werden»

Des weiteren kann der Zwirnwinkel durch Wahl des Überkreuzungswinkels zwischen dem in die geschlossene Bahn eintretenden Teil des Garns und dem aus dieser Bahn austretenden Teil bestimmt werden. Dementsprechend kann die Windungszahl durcli geeignete Wahl des Überkreuzungswinkels wie er oben definiert wurde, und der Spannung des Garns eingestellt werden. Das Verfahren zur Einstellung des Überkreuzungswinkels wird im einzelnen weiter unten beschrieben.

Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird das zu zwirnende Strähngarn auf die Plastifizierungstemperatur des Garns er-

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wärmt und dann entlang einer geschlossenen Bahn bewegt, wobei im Eintritts- und Austrittsbereich der geschlossenen Bahn der in diese eintretende und der aus dieser austretende Teil des Garns miteinander bei gegenseitiger Reibung unter Bildung wenigstens einer vollen Windung miteinander verdrillt wird. Eine derartige Erwärmung und Verwindung hat die folgenden Vorteile:

1. Beim eingangs beschriebenen bekannten Verfahren schneiden sich der eintretende und der austretende Teil des Garns so, daß sie sich im wesentlichen nur in einem Punkt berühren, Im Gegensatz hierzu werden beim Verfahren gemäß der Erfindung der eintretende und der austretende Teil des Garns miteinander derart verwunden, daß sie sich über eine bestimmte Länge berühren· Es ist offensichtlich, daß deshalb die Reibfähigkeit/) beim Verfahren gemäß der Erfindung höher ist als beim bekannten Verfahren. Eine derart hohe Reibfähigkeit, wie sie beim erfindungsgemäßen Verfahren erzielt wird, ergibt eine gegenüber dem bekannten Verfahren höhere Windungszahl_o

Ze Der eintretende und der austretende Teil des Garns werden im Bereich in dem sie miteinander verwunden sind derart aneinander gepreßt^ daß sie die Reibfähigkeit/? steigern und daher auch die erzielbare Windungszahl»

3. Der auf die im Zwirnbereich der geschlossenen Bahn befindlichen Teile des Garns ausgeübte Druck vermindert die Biegung des Garns beim Zwirnen. Infolgedessen wird das Garn beim Falschzwirnverfahren gemäß der Erfindung stark gedreht und nur schwach gebogen und die Fäden im Garn wandern nur geringfügig auf Grund des Druckes. Eine derartige geringe Biegung des Garns und Wanderung der Fäden beim Falschzwirnvorgang verhütet in wirkungsvoller Weise eine Kräuselung des Garns. Auch resultiert

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—clder hohen Drehkraft des Garns eine gesteigerte Dehnbarkeit.

h» Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der in Richtung auf die geschlossene Bahn bewegte Teil des Garns durch eine Heizvorrichtung, welche der geschlossenen Bahn vorgeordnet ist, auf die Plastifizierungstemperatur des Garns erwärmt und dann zwischen der Heizvorrichtung und der geschlossenen Bahn abgekühlt während er/gleichzeitig durch die Vorwärtsbewegung des aus der geschlossenen Bahn austretenden Teils gedreht wird. Dementsprechend wird der in Richtung auf die geschlossene Bahn bewegte Teil des Garns durch die Wärmebehandlung in seiner gedrehten Form im Bereich vor der geschlossenen Bahn heiß verformt. Anschließend tritt der heiß verformte Teil des Garns in die geschlossene Bahn ein und wird im Eintrittsbereich der geschlossenen Bahn durch die Vorwärtsbewegung des austretenden Teils des Garns entgegengesetzt gedreht. Jedoch ist diese Aufdrehung sehr gering, da der eingetretene Teil des Garns nach einer kurzen Strecke die Umfangsflache des Stifts berührt und sich in gedrehter Form entlang der Umfangsfläche des Stifts vorwärts bewegt. Wenn der gedrehte Teil des Garns den Austrittsbereich aus der geschlossenen Bahn erreicht, wird der gedrehte Teil geringfügig durch die Vorwärtsbewegung des eintretenden Teil des Garns weiter gedreht. Wenn das gedrehte Garn vollständig aus der geschlossenen Bahn austritt, wird der ausgetretene Teil des Garns vollständig durch die Vorwärtsbewegung des eintretenden Teils ausgedreht. Dementsprechend passiert das Garn die geschlossene Bahn in gedrehter Form unter Spannung. Dies verstärkt in wirkungsvoller Weise die Drehkraft und vermindert die Kräuselung des Garns.

Beim herkömmlichen Falschzwirnvorgang werden zur Erzeugung eines stark gekräuselten, dicken Garns die Einzelfäden im Garn derart bewegt und nach auswärts gebogen, daß der Durchmesser des Garns zunimmt» Hiermit verglichen wird beim

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Falschzwirnvorgang gemäß der Erfindung verhindert, daß die Einzelfäden im Garn wandern und gebogen werden, so daß der Durchmesser des Garns nicht zunimmt. Dies ergibt eine hohe Drehkraft und eine geringe Kräuselung des mit dem erfindungsgeniäßen Verfahrens enthaltene texturierten Garns.

Ein texturiertes Garn mit optimaler Drehkraft kann durch Falschzwirnen mit einer optimalen Windungszahl gewonnen werden, die vom Gesamttiter des Garns und der Anzahl der Fäden im Garn abhängt. Dies bedeutet, daß, wenn die Windungszahl übermäßig hoch ist, das resultierende texturierte Garn eine unerwünschte Kräuselung aufweist und wenn die Windungszahl übermäßig gering ist, das resultierende texturierte Garn eine ungleichmäßige Drehkraft aufweist. Als Beispiel hierfür wurden 6 verschiedene Strähngarne aus Nylon 66 mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bei unterschiedlichen Windungszahlen falschgezwirnt und die Kräuseleigenschaften des erhaltenen texturierten Garns und die Gleichförmigkeit des mit diesem Garn gestrickten Erzeugnisses wurden untersucht; es handelte sich dabei um Garne mit 17 Denier/3 Fäden, 20 Denier/2 Fäden, 20 Denier/3 Fäden, 22 Denier/3 Fäden, 25 Denier/3 Fäden und 25 Denier/5 Fäden« Die Ergebnisse der Untersuchung zeigt Tabelle 1.

Tabelle 1

untersuchtes Garn Ergebnis	17 D/3 F	20 D/2	F	20 D/3 F	22 D/3	F	25 D/3	F	25 D/5 F
Windungszahl, bei der Kräu selung ein tritt	2300	25OO		2100	2000		1900		I6OO
Windungszahl, bei der das Erzeugnis un- gleichm. wird	2000	23OO		I9OO	1800		1700		I3OO
Optima Io Win dungszahl	217O	2^50		2000	1910		1790	,·	I39O

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Die oben genannte optimale Windungszahl wurde empirisch bei obigen Beispielen ermittelt. Die Windungszahl, bei der das Erzeugnis ungleichmäßig wird, variiert in Abhängigkeit von der Struktur des Erzeugnisses und der Spannung während der Herstellung des Erzeugnisses· Deshalb sind die in Tabelle 1 angegebenen Windungszahlen, bei denen das Erzeugnis ungleichmäßig wird, nicht stets die untere Grenze der Windungszahl für die verschiedenen Garne beim Verfahren gemäß der Erfindung, Manchmal ergibt auch eine Windungszahl, die geringer ist als die in Tabelle 1 angegebene Windungszahl, bei der das Erzeugnis ungleichmäßig wurde, auch ein gleichmäßiges Erzeugnis.

Um ein texturiertes multifiles Garn mit optimaler Drehkraft zu erhalten, ist es ausgehend vom oben gezeigten Beispiel zweckmäßig, daß das multifile Garn auf eine Windungszahl gedreht wird, die folgender Beziehung genügt (il):

\~D.f

Dabei ist T = Windungszahl in Windungen pro Bieter D = der Titer des Garns (Denier) und f = die Anzahl der Fäden im Garn, wobei f = 2 ist.

Die optimale Windungszahl des Garns muß im Hinblick auf die Verwendung des sich ergebenden texturierten Garns gewählt werden« Wenn es erwünscht ist, daß das texturierte Garn eine sehr hohe Drehkraft hat, wird das Strähngarn auf eine Windungszahl gedreht, die der oberen Grenzen der Beziehung II entspricht. Wenn es hingegen erwünscht ist, daß das texturierte Garn eine verhältnismäßig geringe Ürehkraffc aufweist, wird das Strähngarn auf eine verhältnismäßig geringe Windungszahl, die der Beziehung II entspricht, gezwirnt,

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■"Μ*·

Im Hinblick auf die Effektivität des Vorgangs, die Spannung und die Temperatur, welche während des Falschzwirnvorgangs schwanken, ist es besonders vorteilhaft, wenn das Garn auf eine Windungszahl gezwirnt wird, die der folgenden Gleichung (ill) entspricht:

_x0.z^TX I^ _x 0.95 (in) V

Vb.f VD.f

Im Fall daß ein monofiles Garn gewählt wird, tritt auch bei einer Windungszahl, die größer ist als 15^80 Vb.f, beim sich ergebenden texturierten Garn keine Kräuselung auf.

Die Erfindung ergbit auch ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einstellung des Schnittwinkels zwischen dem Teil des Garns, der in die geschlossene Bahn eintritt und dem aus dieser Bahn austretenden Teil zur Einstellung der Windungszahl des Garns.

Der Gegenstand der Erfindung ist anhand mehrerer, in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele nachfolgend näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer gesamten Zwirnvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2a und 2b schematische Ansichten der Beziehungen zwischen der Verwindungsrichtung des Garns und der resultierenden Zwirnrichtung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines anderen Ausführungsbeispiels der gesamten Zwirnvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. ka_t ht» und kc jeweils schematische Teilansichten, aus denen die Beziehung zwischen der Stellung einer

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drelibaren Walze in der geschlossenen Bahn und dem Schnittwinkel zwischen dem in die Bahn eintretenden und dem aus der Bahn austretenden Teil des Garns bei einer Vorrichtung gemäß Fig. 3 hervorgeht;

Fig. 5a und 5b jeweils schematische Teilansichten, aus denen die Beziehung zwischen dem Durchmesser des feststehenden Stifts und dem Schnittwinkel des Garns bei einer Vorrichtung gemäß Fig» 1 hervorgeht;

Fig.6 eine schematische Teilansicht, aus der die Beziehung zwischen der Lage des feststehenden Stifts und dem Schnittwinkel'j hervorgeht;

Fig.7 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Schnittwinkelj und der Windungszahl zeigt;

Fig.8 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Durchmesser des feststehenden Stifts und der Windungszahl zeigt;

Fig.9 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Titer des Strähngarns und der Windungszahl zeigt und

Fig.T) eine schematische Teilansicht einer herkömmlichen Falschzwirnvorrichtung, zum Vergleich mit der erfindungsgemäßen.

Gemäß Fig. 1 wird ein Strähngarn 2 von einem Garnvorrat T über eine Führung 3 und ein Paar von Zuführwalzen k zur Haltvorrichtung 5 geleitet. Das Garn 2 wird durch die Heizvorrichtung 5 auf eine Temperatur erwärmt, bei der das Garn 2 plastifiziert wird. Anschließend an die Heizvorrichtung 5 wird das Garn 2 wieder abgekühlt und über die Umfangsflache eines feststehenden Stifts 6 in wenigstens einer Windung geleitet, so daß um den feststehenden Stift 6 eine in sich geschlossene Bahn 12 gebildet wird. Im Eintritts- und Austrittsbereich 7 der geschlossenen Bahn 12 sind der in die Bahn eintretende Teil des Garns und der aus der Bahn austretende Teil des Garns unter Bildung wenigstens einer voll-

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ständigen Windung miteinander verdrillt. Der aus der geschlossenen Bahn 12 austretende Teil des Garns 2 wird mittels eines Paares von Abzugswalzen 8 abgezogen und anschließend über eine Führung 9 mittels einer Antriebswalze 10 auf einen Aufnehmer 11 aufgewickelt.

Wie aus Fig. 2a und 2b hervorgeht, bewegt sich das Garn entlang einer in sich geschlossenen Bahn 12, die die Umfangsflache eines feststehenden Stifts 6 umschließt. Im Eintritts- und Austrittsbereich 7 sind der in die geschlossene Bahn 12 eintretende Teil 13 des Garns 2 und der aus der geschlossenen Bahn 12 austretende Teil 14 des Garns 2 miteinander verwunden»

Beim Beispiel gemäß Fig. 2a ist der Teil 13 des Garns um den Teil lh des Garns in S-förmiger Richtung gewunden und wird durch die Vorwärtsbewegung des Teils 14 in S-Richtung gedreht. Da die Heizvorrichtung 5» wie in Fig. 1 gezeigt, vor der geschlossenen Bahn 12 angeordnet ist, wird das in S-Richtung gedrehte Garn durch die Heizvorrichtung 5 heiß verformt und zwischen der Heizvorrichtung 5 und der Welle 6 abgekühlt. Wenn der gedrehte und heiß verfornite Teil des Garns 2 in die geschlossene Bahn 12 eintritt, wird der eingetretene Teil 16 des Garns in nur geringem Maße in der entgegengesetzten Z-ilichtung durch die Vorwärtsbewegung des austretenden Teils 14 aufgedreht, weil der eingetretene Teil 10 des Garns sofort die Umfangsflache des feststehenden Stifts 6 erreicht, so daß ein Aufdrehen des Teils 16 verhindert wird. Dies bedeutet, daß auf Grund der Berührung des Teil 16 mit der Umfangsflache des feststehenden Stifts 6 die S-förmigen Windungen des Garns 2 während der Bewegung entlang der Umfangsflache des feststehenden Stifts 6 aufrechterhalten bleiben. Wenn der S-förmige gewundene Teil des Garns 2 den Austrittsbereich der geschlossenen Bahn

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erreicht, wird der austretende Teil 14 des Garns durch die Vorwärtsbewegung des eintretenden Teils 13 des Garns nur geringfügig weiter in S-Richtung gedreht, weil der austretende Teil 14 an der Umfangsflache des feststehenden Welle 6 anliegt. Anschließend passiert das Garn 2 den Bereich 7 der geschlossenen Bahn 12, in dem der eintretende Teil 13 und der austretende Teil 14 des Garns miteinander unter Bildung wenigstens einer vollständigen Windung miteinander verdrillt sind. Der aus der geschlossenen Bahn 12 ausgetretene Teil 17 des Garns wird in Z-Richtung vollfe ständig durch die Vorwärtsbewegung des eintretenden Teils 13-des Garns aufgedreht.

Wie oben erwähnt, sind die Drehkraft des austretenden Teils und die entgegengesetzte Drehkraft des eingetretenen Teils 1b nur sehr gering und daher vernachlässigbar. Demneich wird beim Falschzwirnverfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2a im wesentlichen der Teil 13 des Garns, der in die geschlossene Bahn 12 eintritt, in S-Richtung gedreht und der' Teil 17 des Garns, welcher aus der geschlossenen Bahn 12 ausgetreten ist, wieder vollständig in Z-Richtung aufgedreht. Das sich ergebende texturierte Garn hat eine hohe Drehkraft in Z-Richtung.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2b werden der eintretende Teil 13 und der austretende Teil 14 des Garns in Z-Richtung miteinander verwunden. Demgemäß wird der eintretende Teil durch die Vorwärtsbewegung des austretenden Teils 14 in Z-Richtung gedreht und durch die Heizvorrichtung 5» wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, heiß verformt; der aus der geschlossenen Bahn 12 ausgetretene Teil 17 des Garns wird durch die Vorwärtsbewegung des eintretenden Teils 13 in S-Richtung aufgedreht. Das sich gemäß dem Ausfiihrungsbeispiel nach Fig. 2b ergebende texturierte Garn hat eine hohe Drehkraft in S-Richtung.

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Dies bedeutet, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren die Drehrichtung des Garns in einfacher Weise durch Wahl der Richtung bestimmt werden kann in der der eintretende und der austretende Teil des Garns 2 miteinander verwunden sind. Wie in Fig. 2a und 2b dargestellt, sind der eintretende Teil 13 und der austretende Teil Ik des Garns miteinander verwunden, wobei sie rundum an der Umfangsfläche des feststehenden Stifts 6 anliegen. Die miteinander verdrillten Teile des Garns 2 werden dabei an oder nahe der Unifangsfläche des feststehenden Stifts 6 gehalten.

Lm die miteinander verdrillten Teile des Garns an oder nahe der Umfangsflache des Stifts 6 zu halten und eine übermäßig große Reibung zwischen dessen Oberfläche und dem Garn zu vermeiden ist es notwendig, daß der Durchmesser des feststehenden Stifts 6 nicht zu groß gewählt wird. Dies bedeutet, daß im allgemeinen der Durchmesser vorzugsweise im Bereich zwischen 0,8 bis 3|0 mm liegen soll. Auch ist es notwendig, daß die Oberfläche des feststehenden Stifts 6 einen niedrigen Reibungskoeffizienten und eine hohe Abriebsfestigkeit aufweist. Dementsprechend besteht der Stift 6 im allgemeinen aus Rubin, Saphir oder Keramik.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfxndungsgemäßen Vorrichtung ist es vorteilhaft, wenn der Stift 6, um den die geschlossene Bahn 12 gebildet wird, nicht drehbar ausgebildet ist; jedoch kann es manchmal zulässig sein, daß der Stift 6 auch drehbar ist.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel· der Erfindung gemäß Fig. 3 verläuft die geschlossene Bahn 12 um den feststehenden Stift 6 und eine bewegliche Führungsrolle 15· Wie bereits vorstehend erwähnt, hängt die Windungszahl vom Schnittwinkel zwischen dem ausgetretenen Teil 17 und dem eingetretenen Peil 1ό des Garns 2 ab; wenn der Schnittwinkel 90 beträgt, wird der eintretende Teil 13 auf die maximale Windungszahl

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mm I Q·—

In den Fig« 4a, 4b und 4c ist dargestellt, wie der Schnittwinkel j durch Bewegung der drehbaren Führungsrolle 15 in der durch Pfeile in der Zeichnung angegebenen Richtung verändert werden kann. Ein Vergleich der Figuren 4b und 4a zeigt, daß der Schnittwinkel und damit auch die Windungszahl abnimmt, wenn die Führungsrolle 15 in Richtung auf den ausgetretenen Teil 17 bewegt wird. Wie Fig. 4c zeigt, nimmt der Schnittwinkel.' ab, wenn&ie Führungsrolle 15 in Richtung auf den feststehenden Stift 6 bewegt wird. Ferner zeigt ein Vergleich der Fig. 4a und 4c, daß bei zunehmendem Durchmesser der Führungsrolle 15 der Schnittwinkel abnimmt.

Ein Vergleich der Fig. 5a und 5b zeigt, daß der feststehende Stift 6a gemäß Fig. 5a einen geringeren Durchmesser hat als der feststehende Stift 6b gemäß Figo 5b. Daraus folgt, daß der Schnittwinkel j a in Fig. 5a größer ist als der Schnittwinkel jb in Fig. 5b_o Das bedeutet, daß der Schnittwinkel gleichfalls durch eine Veränderung des Durchmessers des feststehenden Stifts 6 verändert werden kann«

Fig. 6 zeigt, daß der Schnittwinkel auch durch Verschiebung des feststehenden Stifts 6 in Richtung der eingezeichneten Pfeile verändert werden kann.

Im Diagramm gemäß Fig. 7 zeigt die Linie a die Beziehung zwischen der Windungszahl und dem Schnittwinkel am Beispiel eines Nylon 66 Strähngarns von 20 Denier/3 Fäden, das unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß Fig. 3 unter Bildung einer vollen Windung verdrillt war, wobei eine drehbare Führungsrolle von 15 mm Durchmesser im Abstand von 25 mm von einem feststehenden Saphirstift von 2 mm Durchmesser angeordnet war, die Garnzuführgeschwindigkeit 700 m/min, und die Spannung 0,3 g/d betrug. Die Linie b zeigt die selbe Beziehung wie die gemäß der Linie a, jedoch mit dem Unterschied, daß das Garn in zwei vollen Windungen gewunden ist. Aus den Linien a

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utld b geht hervor, daß die Windungszahl Um st» stärket· zunimmt j je mehr sich der Schnittwinkel} 90 nähert»

Fig* 8 sseigt die Beziehung, zwischen dem Durchmesser des feststehenden Stifts und der Windungszahl, wenn ein Nylon 6 Strähttgarn mit 20 Denier/3 Fäden falschgezwirnt wird, wobei die Zuführgeschwindigkeit 700 m/min und die Strangspannung 0,3 g/d beträgt und eine Zwirnvorrichtung gemäß Fig* 1 mit Saphirstiften unterschiedlichen Durchmessers verwendet wird* Wie aus Fig« 8 klar hervorgeht, nimmt Mit zunehmendem Durchmesser des feststehenden Stifts die Windungszahl ab.

Fig. 9 zeigt die Beziehung zwischen der Windungszahl, dem iiter des Garns (Denier) und der Anzahl der Einzelfäden im Garn, wenn Nylon 6 Strähttgafne jeweils unterschiedlichen fitere bzw* unterschiedlicher Anzahl von Einzelfäden falschgezWlrht werden, wobei eine Vorrichtung gemäß Fig. 3 mit einem Sabliirstift Von 2 mm Durchmesser, einer Garnzuführgesöhwittdigkeit von 700 in/min Und einer Strangspannung von 0,2 g/d verwendet wird» Aus dem Diagramm geht klar hervor, daß mit zunehmendem fiter des Garns und mit zunehmender Anzahl der Einzelfäden im Garn die Windungszahl des texturierten, gemäß deiü erf itldungsgemäßen Verfahren und mit einer erfindungsgeiüäßett Vorrichtung falschgezwirnten Garns abnimmt·

wenn das te*tüfiertö und gemäß dem erfindungsgeniäßen Verfahren hergestellt© Öärti frei auf&öhängt wird, dreht ss sich in einer Miehiting» diö der FalsehzWifttrichtsüng entgegengesetzt ist} bis eö einen stabilen zustand erreicht oder einen Knäuel bildet} jedoch entsteht hierbei ith wesentlichen keine Kräuselung. Öefflentsprechend weist das aus diesem Garn herge«* stellte Breeugnlö eine geringe Dicke» eine hohe ßehnbarkeitj ein gutes Aüsöeheti und eine angenehme Griffigkeit auf*

Ö88 erfindUttgsgemäöe Verfahren und die erfindurigsgehiMöe Vor«

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richtung erfordert kein sich mit hoher Geschwindigkeit drehendes Bauteil, wie z»B₀ eine Spindel oder ein Reibglied« Deshalb ist die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr einfach im Aufbau und kann Garn mit sehr hoher Geschwindigkeit falschzwirnen, beispielsweise mit Geschwindigkeiten von 500 bis 2000 m/min* Dementsprechend ist es möglich, den erfindungsgemäßen Falschzwirnvorgang derart mit dem Spinnünd Reckvorgang des Strähngarnes zu verbinden, daß Spinnen-Recken und Falschzwirtten kontinuierlich nacheinander ausgeführt werden können. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, daß das Falschzwirnen mit sehr geringen Herstellungskosten ausgeführt werden kann*

Die nachfolgenden Beispiele sollen im einzelnen den Gegenstand der Erfindung verdeutlichen·

Beispiel 1

Ein Nylon 66 Strähngarn mit 25 Denier/3 Fäden wurde in S-Richtung und in Z-RichtUttg falschgezwirnt, wobei eine Vorrichtung gemäß den Figuren 1, 2a und 2b mit feststehenden Saphirstift von 0,8 mm Durchmesser unter folgenden Bedingungen verwendet wurde»

St±*ängspannung des Garns vor dem Stift: 5g

Strantäpattnung des Garns nach dem Stifts 2k g

Gartiiltiführgeschwittdigkeiti 300 m/min

tier Heizvorrichtung: 180° G

0,5 see

Söhnitiwinfcel (J )ί 80°

Aftiähi def vollen Vindütigeni 1 Windung

DlS Öäftl würde mit einet⁴ VindUngsaahl von 2300 Vindungen/Meter faiiehgiizwirnt und ergab %in teatturiartes Garn mit einer

van 98 g_t einer Bruchdehnung vtm 12$ und »inem 20982 1/0906

Knäuel-Index von 32.

Der Knäuel-Index gibt die Größe der Drehkraft des texturierten Garns an und wird in folgender Weise bestimmt: Das Garn wird zwischen einem feststehenden und einem beweglichen Endpunkt im Abstand von 50 cm unter Spannung von 0,1 g/Denier gespannto Ein Gewicht von 50 mg wird in der Mitte des Garns aufgehängt. Infolgedessen bewegt sich der bewegliche Endpunkt in Richtung auf den feststehenden Endpunkt. Wenn das Garn nach einem Verschiebeweg von χ cm beginnt zu verknäulen, läßt sich der Knäuel-Index nach folgender Gleichung bestimmen:

Knäuel-Index = (50 - Χ) χ 2

Das sich ergebende texturierte Garn hatte keine Kräuselung. Aus dem sich ergebenden texturierten Garn mit S- und Z-Drehung wurde durch abwechselnde Zuführung dieser beiden Garne ein Strumpf gestrickt. Der sich ergebende Strumpf hatte eine hohe Dehnbarkeit und war weich im Griff.

Zum \^rergleich wurde der oben beschriebene Falschzwirnvorgang wiederholt, jodoch mit dem Unterschied, daß das sich in einem Punkt überkreuzende Garn, wie in Fig. 10 dargestellt, berührte anstatt gegeneinander verdrillt zu sein. Das sich ergebende texiurierte Garn hatte zahlreiche Kräuselungen und keine Drehkraft.

Beispiel 2

Ein Polyäthylen-Terephthal-Strähngarn mit 50 Denier/12 Fäden wurden in S- und Z-Richtung mittels einer Vorrichtung, die der gemäß Beispiel 1 entsprach, unter folgenden Arbeitsbedingungen gezwirnt:

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BAD ORIGiNAL

Strangspannung des Garns vor dem Stift: 6g

Strangspannung des Garns nach dem Stift: 30g

Garnzuführgeschwindigkext: 250 m/min

Temperatur der Zeizvorrichtung: 220 C

Heizzeit: 0,6 see

Schnittwinkel ( J ) : 85°

Anzahl der vollen Windungen: 1 Windung

Das Garn wurde mit einer Windungszahl von 2100 Windungen/ Meter falschgezwirnt und ergab ein texturiertes Garn mit einer Zugfestigkeit von 205 g» einer Bruchdehnung von 11$ und einem Knäuel-Index von 26· Das hergestellte S- und Z-gedrehte Garn wurde zu einem Tuch verwoben. Das sich ergebende Tuch hatte ähnliche Dicke und eine ähnliche Griffigkeit wie solches aus herkömmlichen texturierten Garn.

Beispiel 3

Ein Nylon 6 monofiles Garn von 20 Denier wurde in S- und Z-Richtung falschgezwirnt, wobei eine Vorrichtung wie in Beispiel 1 verwendet wurde und folgende Arbeitsbedingungen eingehalten wurden:

Strangspannung des Garns vor dem Stift:

Strangspannung des Garns nach dem Stift:

Garnzuführgeschwindigkeit:

Temperatur der Heizvorrichtung:

Heizzeit:

Schnittwinkel (j ):

Anzahl der vollen Windungen:

Das monofile Garn wurde mit einer Windungszahl von 1800 Windungen/Meter falschgezwirnt und ergab ein gedrehtes Garn mit einer Zugfestigkeit von 80g, einer Bruchdehnung von 15$

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4g	m/min
20g
500	see
180C
0,3	2 Wind»
85°

und dnem Knäuel-Index von 56· Es hatte keine Kräuselung.

Durch abwechselnde Zufuhr von S- und Z-gedrehten Garnen wurde ein Strumpf hergestellt. Der erzeugte Strumpf hatte eine hohe Dehnbarkeit und' ein gleichmäßiges Aussehen.

Beispiel k

Ein Nylon 6 monofiles Garn von 20 Denier mit einer ursprünglichen Windungszahl von Ik Windungen pro Meter in S-Richtung wurde mit einer Vorrichtung gemäß Fig. 6 mit einem drehbaren Stift von 15 nun Durchmesser unter folgenden Arbeitsbedingungen falschgezwirnt:

Strangspannung des Garns vor dem Stift: kg

Strangspannung des Garns nach dem Stift: 25g

Garnzuführgeschwxndxgkext: 5OO m/min

Temperatur der Heizvorrichtung: 180 C

Heizzeits 0,3 see

Schnittwinkel (j')ι 6θ°

Anzahl der vollen Windungen: 1 Windung

Das Falschzwirnen wurde mit 2100 Windungen/Meter durchgeführt und das sich ergebende gedrehte Garn hatte einen Knäuel-Index von 54,5 und keine Kräuselung.

Zum Vergleich wurde der oben beschriebene Vorgang wiederholt mit dem Unterschied, daß das Garn sich, wie in Fig. 10 dargestellt, im Überkeuzungspunkt nur berührte, anstatt miteinander verdrillt zu sein* Das Falschzwirnen wurde mit einer Windungszahl von 762 Windungen pro Meter durchgeführt und das sich ergebende Garn hatte zahlreiche Kräuselungen und keine Drehkraft.

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Beispiel 5

Der Vorgang wurde mit einem nicht gedrehten Nylon 6 multifilen Garn von 20 Denier/3 Fäden wiederholt. Das Falschzwirnen wurde mit einer Windungszahl von 1053 Windungen/Meter durchgeführt und das sich ergebende Garn hatte einen Knäuel-Index von 26,6 und keine Kräuselung.

Zum Vergleich wurde das Falschzwirnen in der beschriebenen Weise ausgeführt, wobei jedoch das Garn sich nur in der in Fig. 10 gezeigten Weise am Uberkeuzungspunkt berührte. Dabei ergab sich eine Windungszahl von 71 Windungen pro Meter und das sich ergebende Garn hatte zahlreiche Kräuselungen und keine Drehkraft,

Beispiel 6

Ein Nylon 6 Strähngarn von 20 Denier/3 Fäden wurde in S- und Z-Richtung mit einer Vorrichtung gemäß den Fig» 3_f 4a und 4b mit einem feststehenden Saphirstift von 2 mm Durchmesser und einer drehbaren Führungsrolle von 15 mm Durchmesser im Abstand von 2,5 cm von Stift unter folgenden Arbeitsbedingungen falschgezwirnt.

Strangspannung des Garns vor dem Stift: 4g

Strangspannung des Garns nach dem Stift: i4g

Garnzuführgeschwindigkeit: 700 m/min -

Temperatur der Heizvorrichtung: verteilt: 210-190-180 C

Heizzeit: 0,1 see

Schnittwinkel (j ): 50°

Anzahl der vollen Windungen: 1 Windung

Das Garn wurde mit einer Windungszahl von 1500 Windungen/Meter gezwirnt und ergab ein gedrehtes Garn mit einer Zugfestigkeit von 82g, einem Knäuel-Index von 43 und keiner Kräuselung.

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Die hergestellten S- und. Z-gedrehten Garne wurden durch abwechselnde Zufuhr zur Herstellung eines Strumpfes verwendet. Der sich ergebende Strumpf hatte eine hohe Dehnbarkeit, ein gleichmäßiges Aussehen und eine angenehme Griffigkeit.

Zum Vergleich wurde der oben beschriebene Vorgang wiederholt, jedoch mit dem Unterschied, daß sich das Garn im Überkreuzungspunkt an der Umfangsflache des Stifts nur berührte, anstatt miteinander verdrillt zu sein· Das sich ergebende texturierte Garn hatte zahlreiche Kräuselungen und keine Drehkraft·

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Claims (1)

1. -Zk-

   Patentansprüche

   Falsclizwirnverfahren für synthetisches, vorzugsweise thermoplastisches polymeres mono- oder multifiles Garn, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn (2) an einer Heizvorrichtung (5) vorbeigeführt und bis auf seine Plastifizierungstemperatur erwärmt wird, und daß das Garn {2) dadurch falschgezwirnt wird, daß es längs einer in sich geschlossenen Bahn (12) um einen Stift (6) od. dgl» geführt wird, wobei es beim Eintritt in die und beim Austritt aus der Bahn (12) die Umfangsflache des Stifts (6) berührt und daß im Ein- und Austrittsbereich (7) der in die Bahn (12) eintretende Teil (13) und der aus der Bahn (12) austretende Teil (lh) des Garns (2) unter Reibung und unter Bildung wenigstens einer vollen Windung miteinander verdrillt sind.

   2, Verfahren na oh Anspruch 1, dadurch g4cennzeich.net, daß das Garn (2) längs einer um einen feststehenden Stift (6) verlaufenden in sich geschlossenen Bahn (12) geführt wird.

   3« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn (2) längs einer um einen drehbaren Stift (6) verlaufenden in sich geschlossenen Bahn (12) geführt wird«

   h» Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn (2) längs einer um einen feststehenden Stift (6) und eine davon gesondert angeordnete drehbare Führungsrolle (15) verlaufenden in sich geschlossenen Bahn (12) geführt wird.

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   5« Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Windungen des Garns pro Meter durch Wahl des Winkels (i' ) zwischen dem in die geschlossene Bahn (12) eingetretenen Teil (16) und dem aus der Bahn (12) ausgetretenen Teil (17) eingestellt wird»

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl auf weniger als 15480 /VDf Windungen/m eingestellt wird, wobei D der Titer (Denier) und f die Anzahl der Einzelfäden im Garn ist»

   7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungszahl auf 0,40 . 15480 / ^x/~Df bis 0,95 · 15480 / \Df Windungen/m eingestellt wird,

   8« Falschzwirn-Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Garnzuführ- und einer Garnabzugsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine der Garnzuführvorrxchtung (3,4) nachgeordnete Heizvorrichtung (5) und eine nach der Heizvorrichtung (5) angeordnete Einrichtung für die Bildung der in sich geschlossenen Bahn (12), bestehend aus wenigstens einem vom Garn (2) umschlossenen Stift (6) od, dgl»

   9» Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeicznet, daß die Einrichtung zur Bildung der in sich geschlossenen Bahn (12) aus einem feststehenden Stift (6) besteht«,

   10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bildung der in sich geschlossenen Bahn (12) aus einem drehbaren Stift (6) besteht.

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   11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bildung der in sich geschlossenen Bahn (12) aus einem feststehenden Stift (6) und wenigstens einer davon gesondert angeordneten drehbaren Führungsrolle (15) besteht.

   12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrolle (15) um den feststehenden Stift (6) schwenkbar ist·

   Li/Nc

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