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Einrichtung zum Setten von texturierten Garnen Die Erfindung betrifft
eine Einrichtung zum Setten Von texturierten Garnen, bei der das Garn kontinuierlich
durch ein Setfeld.hindurch transportiert wird, in welchem es in Kontakt mit mehreren,
im Durchmesser unterschiedlichen Stufen mindestens einer Stufenwalze kommt, von
denen mindestens eine beheizt ist, und wobei das Garn auf seinem Weg von einer Stufe
zur nächsten Stufe mindestens ein im Abstand von der Stufenwalze angeordnetes Garnleitorgan
passiert, nach Hauptpatent ......................
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(Patentanmeldung P 21 44 544.3).
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Mit einer solchen Einrichtung lassen sich im Setfeld gewünschte Schrumpfungen
texturierter Garne erreichten. Wenn man hierbei die vorgesehene Schrumpfung des
Garnes nur zwischen zwei oder ähnlich wenigen Stufen der Stufenwalze vorniinmt,
kann der Fall eintreten, dass das Garn zwischen dem Ablaufen von einer Stufe und
dem Auflaufen auf eine nächste Stufe kleineren Durchmessers seine an sich mögliche
Schrumpfung noch nicht voll durchgeführt hat, da das Garn nicht schlagartig, sondern
allmählich schrumpft. Es besteht dann die Gefahr, dass das Garn zwischen zwei Stufen
der Stufenwalze schlaff wird oder dass es, will man dies durch ausreichend kleine
Durchmesserunterschiede vermeiden, nicht voll ausschrurnpfen kann.
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Die vorliegende Erfindung vermeidet die Gefahr des Schlaffwerdens
des Garnes zwischen aufeinanderfolgenden Stufen der Stufenwalze oder Stufenwalzen
undermöglicht in jedem Einzelfall, dass das ausreichend Garn auch unter ungünstigen
Umständen / ausgeschrumpft werden kann, indem sie vorsieht, dass die Stufenwalze
eine Vielzahl von Stufen aufweist, deren Durchmesser in Garnlaufrichtung von Stufe
zu Stufe abnimmt, wobei die Durchmesserunterschiede
benachbarter
Stufen kleiner sind als der Schrumpfungsfähigkeit des Garnes in der Zeitspanne zwischen
dem Ablaufen des Fadens von der einen Stufe bis zum Auflaufen auf die nächste Stufe
entspricht und dass der Durchmesser der letzten Stufe mindestens um soviel kleiner
als der Durchmesser der ersten Stufe ist, dass das Garn die durch Setten erzielbare
maximale Schrumpfung zumindest annähernd erhalten kann.
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Vorzugsweise ist der Durchmesser der letzten Stufe der Stufenwalze
um ca. 20 - 25 % kleiner als der der ersten Stufe, da die erreichbare Schrumpfung
texturierter Garne beim Setten normalerweise ungefähr 4 - 20 % beträgt. Doch kann
man auch grössere oder kleinere Durchmesserunterschiede vorsehen, falls dies notwendig
oder zweckmäßig ist. Die Durchmesserdifferenz zwischen benachbarten Stufen der Stufenwalze
ist so kleiner zu treffen, dass es auch unter ungünstigen Umständen nicht zu einem
Schlaffwerden der von dieser Stufe zur nächsten Stufe führenden Garnschlinge kommt,
d.h., dass die Durchmesserunterschiede benachbarter Stufen kleiner sind als der
Schrumpfungsfähigkeit des Garnes in der Zeitspanne zwischen dem Ablaufen des Garnes
von der einen Stufe bis zum Auflaufen auf die nächste Stufe der Stufenwalze entspricht.
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Da die Schrumpfungsfähigkeit des Garnes von Stufe zu Stufe kleiner
wird, kann man mit Vorteil einen nichtlinearen Verlauf der Durchmesserabstufungen
vorsehen, derart, dass die Durchmesserunterschiede zwischen benachbarten Stufen
in Garnlaufrichtung von Stufe zu Stufe kleiner werden, vorzugsweise derart, dass
die nichtlineare
Änderung der Durchmesser der Stufen ungefähr in
demselben Maße abnimmt wie die Schrumpfungsfähigkeit des Garnes zwischen den einzelnen
Stufen.
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Wenn ein Garn beim Setten weniger schrumpft oder weniger geschrumpft
werden soll, als den Durchmesserunterschieden der in Garnlaufrichtung ersten und
letzten Stufe der Stufenwalze entspricht, ist es lediglich erforderlich, die Garnführung
so vorzunehmen, dass das Garn auf der Stufenwalze nur bis zu einer geeigneten, zwischen
der ersten und letzten Stufe liegenden Stufe geleitet wird.
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Um dieselbe Stufenwalze für Garne sehr unterschiedlichen Schrumpfungsverhaltens
verwenden zu können, und auch die Beheizung des Garnes möglichst stark ohne Änderungen
an der Stufen walze variieren zu können, d.h., die Länge der Kontaktberührung zwischen
Garn und Stufenwalze in möglichst weiten Grenzen variieren zu können, ist es vorteilhaft,
wenn mandel Stufenwalze eine sehr grosse Anzahl von Stufen gibt, wobei die Durchmesserunterschiede
benachbarter Stufen sehr klein sind, beispielsweise indem man der Stufenwalze hundert
oder noch mehr Stufen gibt, die vorzugsweise als Rillen ausgebildet sein können.
Es ist im Grenzfall denkbar, dass man anstelle der Stufenwalze eine Walze mit einem
sich im Durchmesser stetig verjüngenden rotationssymmetrischen UTmfangsbereich vorsieht.
Eine solche Walze ist jedoch nur dann anwendbar, wenn nicht die Gefahr besteht bzw.
wenn man durch die Garnleitorgane verhindert, dass das Garn auf dem sich stetig
verjünoenden Bereich einer solchen Walze abrutscht bzw. die Fadenschlingen
ineinanderrutschen.
Wenn diese Gefahr nicht besteht, läuft das Garn von selbst auf die seiner Schrumpfung
entsprechenden Durchmesser des sich stetig verjüngenden Bereiches der Walze auf.
Der sich stetig verjüngende Bereich kann hierbei in vielen Fällen ein konischer
Bereich sein oder in anderen Fällen besonders zweckmäßig so ausgebildet sein, dass
der Durchmesser bezogen auf gleich grosse axiale Längeninkremente umso weniger abnimmt,
je kleiner der Abstand des betreffenden Durchmessers vom kleinsten Ende des sich
verjüngenden Bereiches ist.
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Da die Vorschubgeschwindigkeit des Garnes infolge der forlaufenden
Schrumpfung von Umschlingung zu Umschlingung der Stufenwalze abnimmt, kann mit besonderem
Vorteil vorgesehen sein, dass der Stufen-.walze eine zweite Stufenwalze zugeordnet
ist, wobei diese beiden Stufenwalzen von dem Garn gemeinsam umschlungen sind. Vorteilhaft
können diese beiden Stufenwalzen angetrieben sein. Es kann jedoch zumindest in vielen
Fällen auch vorgesehen sein, dass die zweite Stufenwalze nicht angetrieben ist,
sondern lediglich frei drehbar gelagert ist, so dass sie von dem sie umschlingenden
Garn angetrieben wird, sofern die hierfür benötigte Schleppleistung des Garnes das
Schrumpfen des Garnes nicht störend beeinträchtigt.
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Die beiden Stufenwalzen können zweckmäßig ungefähr dieselbe axiale
Länge haben. Es ist jedoch nicht notwendig, dass sie bezüglich der Durchmesser der
Stufen gleich oder ähnlich ausgebildet sind. Vielmehr können in vielen Fällen mit
Vorteil die grössten Durchmesser der beiden Stufenwalzen erheblich unterschiedlich
sein, insbesondere die zweite Stufenwalze einen wesentlich kleinere Durchmesser
als die erste Stufenwalze haben. Die relativen Durchmesserabstufungen
der
Stufen können jedoch zweckmäßiq gleich oder ungefähr gleich getroffen sein.
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Bei Verwendung von zwei Stufenwalzen (oder Walzen mit sich stetig
verzüngenden Umfangsbereichen-) können in vielen Fällen vorteilhaft beide Stufenwalzen
beheizt sein, wobei-besonders za*7eckm.aßig vorgesehen sein kann, dass die Durchmesser
der Stufen der beiden Walzen, auf welche das Garn aufeinanderfolgend aufläuft, gleich
gross oder mit besonderem Vorteil derart unterschiedlich gross sind, dass das Garn
auf seinem Weg von einer Stufe der einen Stufenwalze zu einer Stufe der anderen
Stufenwalze einen durch die Durchmesserunterschiede bedingten geringen Betrag schrumpfen
kann.
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Wie im Hauptpatent (Patentanmeldung P 21 44 544.
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beschrieben, ist es ferner zweckmäßig, wenn man die erste Stufe der
Stufenwalze als unbeheizte oder sogar gekühlte Stufe ausbildet.
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Die übrigen Stufen können zweckmäßig als beheizte Stufen ausaebildet
sein. Jedoch kann in vielen Fällen mit Vorteil vorgesehen sein, dass an die letzte
beheizte Stufe noch mindestens eine nicht beheizte oder gekühlte Stufe oder ein
dem Durchmesser der-letzten Stufe entsprechender Bereich der Walze anschliesst,
der gegen diese letzte beheizte Stufe wärmeisoliert ist und nicht beheizt ist oder
sogar gekühlt ist.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 in teilweise geschnittener Darstellung eine Seitenansicht
einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum Setten texturierter Fäden mit zwei nebeneinander
angeordneten Stufenwalzen, die von dem Garn gemeinsam umschlungen sind, Fig. 2 eine
Seteinrichtung mit einer Stufenwalze in Seitenansicht, Fig. 3 eine Variante der
Fig. 2, Fig. 4 einen Querschnitt durch eine beheizte Walze, die anstelle von Stufen
einen konischen Umfanssbereich aufweist.
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In der Zeichnung sind sich entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
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Ferner sind zur besseren Verdeutlichunq die Durchmesserunterschiede
zwischen der ersten und letzten Stufe der dargestellten Stufenwalzen bzw. der Walze
nach Fig. 4 grösser dargestellt, als in der Praxis normalerweise erforderlich ist.
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Die in Fig. 1 darsestellte Seteinrichtung 56 weist eine an einem Lagerteil
66/gelagerte angetriebene Stufenwalze 57 auf, die in
Laufrichtung
des Garnes 9 zunächst eine.metallische unbeheizte zylindrische Stufe 58 grössten
Durchmessers aufweist, die gegenüber den nachfolgenden insgesamt fünfzehn beheizten
Stufen 59 r.ittels einer Scheibe 60 aus wärmeisolierendem Material wärmeisoliert
ist. Die Breite jeder beheizten Stufe 59 ist kleiner als die Breite der unbeheizten
ersten Stufe 58. Alle Stufen 58 und 59 sind von Stufe zu Stufe um gleich grosse
Durchmesserdifferenzen abgestuft, beispielsweise um 1 % des Durchmessers der'grössten
Stufe. Im Inneren des die beheizten Stufen aufweisenden rotationssym.m.etrisier.
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metallischen Walzenbereiches 62 ist eine elektrische Heizvorrichtung
61 angeordnet, die den Walzenbereich 62 auf qeamnschte Temperaturen erhitzt. Die
Stufen 58, 59 sind glatt, können jedoch in vielen Fällen auch zweckmäßig rauhe Oberflächen
haben.
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Die Breite der beheizten Stufen 59 ist so getroffen, d.ass jede Stufe
nur einmal von dem Garn teilweise:um.schlungen ist. Die un-.
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beheizte Stufe 58 ist breiter und von dem Garn 9 zweimal teilweise
umschlungen. Dieser Stufenwalze 57 ist eine eine gleiche Anzahl von Stufen aufweisende
zweite Stufenwalze 63 zugeordnet, die zu ihr achsparailel im Abstand neben ihr angeordnet
ist. Diese beiden Walzen 57, 63 sind von dem Garn 9 gemeinsam umschlungen. Die Stufenwalze
57 ist angetrieben. Die zweite Stufenwalze 63 kann ebenfalls angetrieben sein oder
in manchenFällen auch nur frei drehbar gelagert sein: Beide Stufenwalzen 57, 63
haben je sechzehn Stufen und sind gleich lang. Die zweite Stufenwalze 63 kann beheizt
oder nicht beheizt sein. Bevorzugt kann jedoch vorgesehen sein, dass sie ebenfalls
beheizt ist, derart, dass die fünfzehn Stufen, wie 59, beheizt sind,.wovegen die
erste breitere Stufe 58 nicht beheizt ist. In vielen Fällen ist es
vorteilhaft,
wenn beide Stufenwalzen 57, 63 bezüglich der Durchmesser ihrer Stufen identisch
sind, d.h., dass die einander gegenüberliegenden Stufen gleich grosse Durchmesser
aufweisen.
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Zumindest dann, wenn die zweite Stufenwalze 63 ebenfalls beheizt ist,
kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass die Durchmesser zumindest der beheizten Stufen
der beiden Stufenwalzen unterschiedlich sind, derart, dass das Garn von einer Stufe
der einen Walze jeweils auf eine Stufe der anderen Walze aufläuft, deren Durchmesser
etwas kleiner ist als der Durchmessert der erstgenannten Stufe ist. Das Garn liegt
im Betrieb praktisch schlupffrei an den Walzen 57, 63 an.
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Damit das Garn die gewünschte Umschlingung der Stufen der beiden Stufenwalzen
57, 63 einhält und von den Stufen nicht abrutschen kann, sind Garnfühler vorgesehen,
die zylindrische Stifte 64 aufweisen, welche einen Kamm bilden, dessen durch die
Stifte gebildeten Zinken vom Innenraum der Garnschlingen aus benachbarte Garnbahnen
trennen und führen. Diese Stifte sind an einer stationären Stange 65 angeordnet.
Auf der von der dargestellten Seite der Stange 65 abgewendeten Seite können in gleicher
Weise derartige Stifte angeordnet sein, die die hinteren Garnbahnen führen.
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Bei dem Aus fRhrungsbeispiel nach Fig. 2 ist ebenfalls eine metallische
Stufenwalze 57' vorhanden, die eine erste unbeheizte Stufe 58 grössten Aussendurchmessers
aufweist, an die acht beheizte Stufen 59 anschliessen, wobei die Durchmesser der
Stufen von,bStufe zu Stufe linear abnehmen, beispielsweise um je 2 t
des
Durchmessers der grössten Stufe. Im Abstand neben dieser Stufenwalze 57' sind neun
metallische Garnumlenkrollen 68, 68' auf einer gemeinsamen Achse oder Welle 67 -
gelaqert, wobei jede .Rolle frei drehbar, d.h. unabhängig von den anderen Rollen
drehbar gelagert-ist. Die den acht beheizten Stufen der StufenS7alze gegenüberliegenden
Rollen 68 sind mit Umfangsrillen versehen und haben identische Gestalt. Die in Fadenlaufrichtung
erste Rolle 68' ist zylindrisch und breiter als die Rollen 68 und liest der unbeheizten
zylindrischen Stufe 58 der Stufenwalze 57' gegenüber.
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Um die zum Antrieb der Rollen 68, 68' benötigte Schleppleistur,g des
Garnes 9 zu vermindern, kann in vielen Fällen mit Vorteil vorgesehen sein, dass
diese Rollen nicht auf-einer feststehenden Achse, sondern auf einer angetriebenen
Welle 67 gelagert sind, die bewirkt, dass die Rollen in dem Fall, dass sie von dem
Garn nicht umschlungen sind, mit Drehzahlen rotieren, die zweckmäßig ungefähr in
der Nähe oder im Bereich der bei aufgelegtem Garn auftretenden Drehzahlen liegen.
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Die in Fig. 3dargestellte Stufenwalze 57,, weist ebenfalls eine in
Garnlaufrichtung-erste unbeheizte Stufe 58 und acht beheizte Stufen 59 auf. Die
Durchmesserunterschiede zwischen benachbarten S.tufen-sind hier jedoch nicht gleich
gross, vielmehr nehmen die Durchmesserunterschiede in Garnlaufrichtung ab, d.h.,
dass der Durchmesserunterschied zwischen der ersten und zeiten Stufe grösset rist
als zwischen der zweiten und dritten Stufe usw.
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Die Verlegung der Gnmindungen auf dieser Stufenwal'ze 57'' erfolgt
hier mittels einer zylindrischen, metallischen Verlegewalze 2'' die auf einer geneigt
zur Achse der Walze 57-'' angeordneten Achse drehbar gelagert ist.
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Eine solche zylindrische Verlegewalze ist jedoch nur dann anwendbar,
wenn das Garn 9 auf ihr entsprechend der zunehmenden Schrumpfung schlupfen kann.
Falls dies nicht zulässig ist, kann man beispielsweise Rollen 68', 68 wie in Fig;
2, eineabgestufte Verlegewalze oder dergleichen zur Garnverleaung vorsehen. Auch
stationäre Fadenführer könnten in manchen Fellen zulässig sein.
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Die in Fig. 4 dargestellte Walze 70 hat einen unbeheizlten zylindrischen
Bereich 71 grössten Aussendurchmessers, der durch eine Zwischenscheibe 72 wärmeisoliert
gegenüber einem anschliessenden, im wesentlichen konischen hohlen metallischen Walzenbereich
73 ist, welcher ein schmales zylindrisches Ende 74 hat. Der Walzenbereich 73 ist
durch eine stationär anqeordnete Heizvorrichtung 61' beheizt. Diese Walze 70 kann
beispielsweise an die Stelle der Walze 57' in Fig. 2 treten, sofern nicht die Gefahr
besteht, dass die Fadenschlingen auf dem konischen Walzenbereich 70 ablaufen oder
zusammenlaufen. Gegebenenfalls kann man dieser Gefahr dadurch noch besser begegnen
indem man dieser Walze Garnführer allein wie sie beispietoeise den Garnfirern nach
Fig. 1 entsprechen oder zusätzlich zuordnetAund/oder zweckmäßig dem Walzenbereich
73 eine rauhe oder mit punktähnlichen Vorsprüngen (vorzugsweise eine sogenannte
Apfelsinenschalenoberfläche) versehene Oberfläche gibt.
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In den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1, 2 und 3 umschlingt das
Garn 9 die unbeheizte, grösste Stufe 58 jeder Stufenwalze 57, 63, 57', 57" zweimal
und die beheizten Stufen 59 jeweils einmal. Es kann selbstverständlich auch vorgesehen
sein, dass die unbeheizte Stufe nur einmal oder mehr als zweimal umschlungen ist.
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Auch kann in vielen Fällen vorgesehen sein, dass zumindest einige
der
beheizten Stufen zweimal oder noch öfters vom Faden um schlungen sind oder dass-nicht
alle beheizten Stufen vom den kontaktiert werden. Beispielsweise kann, falls es
die zeitliche Schrumpfungsfähigkeit des Garnes zulässt, vorgesehen sein, dass das
Garn beispielsweise nur die jeweils übernächste Stufe der Stufenwalze einmal umschlingt.
Auch kann, je nach der Schrumpffähigkeit-des Garnes oder aus sonstigen Gründen vorgesehen
sein, dass es nicht bis zur letzten Stufe geführt wird, sondern von irgendeiner
geeigneten, davorliegenden Stufe aus von der Stufenwalze endgültig abgeleitet wird,
beispielsweise nur bis zur zehnten Stufe der Stufenwalze nach Fig. 1 gelangt.