DE2310803B2

DE2310803B2 - Friktions-Falschdrallvorrichtung zum Texturieren eines Textilf adens

Info

Publication number: DE2310803B2
Application number: DE2310803A
Authority: DE
Inventors: David Leslie Buglawton Congleton Cheshire Mcneight; William John Didsbury Manchester Morris
Original assignee: Ernest Scragg & Sons Ltd Macclesfield Cheshire (grossbritannien)
Current assignee: Rieter Scragg Ltd
Priority date: 1972-03-06
Filing date: 1973-03-05
Publication date: 1978-10-12
Also published as: FR2174996B1; JPH0124893B2; DE2310803C3; NL7303084A; FR2174996A1; DE2310803A1; GB1419085A; IT981097B; CH560258A5; ZA731326B; JPS61207630A; BE796259A; US4033105A; JPS5652141B2; US4033105B1; AU5281973A; JPS4899431A; CA995527A

Description

Die Erfindung betrifft eine Friktions-Falschdrallvorrichtung zum Texturieren eines Textilfadans, bestehend aus wenigstens drei Sätzen von in gleichen Abständen voneinander parallel zueinander um jeweils eine gemeinsame Achse verdrehbaren Friktionsscheiben, wobei die Achsen parallel zueinander und in gleichen « Abständen voneinander derart um den Fadenlauf herum angeordnet sind, daß zwischen je zwei Scheiben eines Satzes eine einzige Scheibe jedes anderen Satzes in überlappender Weise greift und der Faden in einer gewundenen Linie die Vorrichtung durchläuft. w

Es ist eine derartige Vorrichtung zum Friktions-Falschdrallen eines Textilfadens bekannt, bei welcher der Abstand der Achsen der Friktionsscheibensätze ebenso unveränderlich wie die axiale Anordnung der Friktionsscheiben selbst ist. Die Friktionsscheiben überlappen sich nur geringfügig, so daß der die Vorrichtung durchlaufende Faden eine lediglich leicht gewundene Linie beschreibt. Dieser leicht gewundene Fadenlauf mag gerade ausreichen, um einen Kontakt zwischen dem Faden and den Friktionsflächen der ω Friktionsscheiben zu gewährleisten. Dadurch läßt sich jedoch ein Schlupf zwischen dem Faden und den Friktionsflächen nicht unterbinden, so daß im Ergebnis gekräuselte Fäden von ungleichmäßiger Qualität entstehen (vgl. US-PS 29 23 121). b5

Zur selbständigen Zentrierung des Fadenlaufs sowie zur Vermeidung von Schlupf zwischen Faden und Drallgeber ist eine Vorrichtung zum Friktions-Falschdrallen bekannt, die aus mehreren in der Fadenlaufrichtung im Abstand voneinander gehaltenen kreisförmigen Ringen besteht, an deren Innenfläche der Faden abrollt. Diese Vorrichtung ist im einzelnen aus drei Ringen aufgebaut, wobei die Ringebenen der drei Ringe schräg zur Fadenlaufrichtung angeordnet und alle drei Ringe gleichsinnig angetrieben sind. Die Winkel, die die Ringebenen des ersten und dritten Ringes zur Fadenlaufrichtung bilden, sind gleich, während die Ringebene des zweiten Ringes mit den Ringebenen der beiden anderen Ringe einen rechten Winkel bildet. Tatsächlich muß die Neigung der Ringe gegen die Fadenlaufrichtung so gewählt werden, daß die in Fadentransportrichtung entfallende Komponente der Umfangsgeschwindigkeit der Ringe der Transportgeschwindigkeit entspricht, wenn schlupffreier Fadenlauf erreicht werden soll. Das ist bei dieser bekannten Vorrichtung jedoch äußerst problematisch, weil die einzelnen Ringe und die ihnen zugeordneten Antriebe bzw. deren Achsen in Abhängigkeit von der Qualität der zu behandelnden Fäden nicht nur in Horizontalebene, sondern eben zusätzlich in Vertikalebene unter Bildung unterschiedlicher Neigungen zueinander verstellt werden müssen. Durch diese Ringverstellung in verschiedenen Ebenen resultiert ein verhältnismäßig komplizierter Verstellmechanisrnus, der die Kontrolle wohldefinierter Reibungsverhältnisse schwierig macht. Hinzukommt, daß die Fadenauslenkung nicht bei überlappenden Ringen, sondern umgekehrt nur dann erreicht wird, wenn der mittlere Ring vollständig aus dem Deckungsbereich der beiden anderen Ringe in Horizontalebene herausgezogen worden ist, weil nur dann eine unterschiedliche Neigung der Ringe und ihrer Antriebe gegeneinander zur Vertikalebene herbeigeführt werden kann. Daraus resultiert raumaufwendige Bauweise (vgl. DE-OS 20 40 749).

Bekannt is; außerdem eine Vorrichtung zum Friktions-Falschdrallen von Textilfaden, welche eine oder mehrere schräg zur Fadenlaufrichtung angeordnete Walzen aufweist, über oder um welche die Fäden zur Falschdrallgebung geführt werden. Wenn man bei dieser bekannten Vorrichtung eine schlupffreie Abröllbewegung der Fäden auf der bzw. den Walzen erreichen will, erfolgt der Walzenantrieb durch die laufenden Fäden. Die Drallgeschwindigkeit der Fäden wird durch die Änderung des Steigungswinkels der Schraubenlinie verändert, auf welcher die Fäden über bzw. um die Walzen geführt sind. Zur Einstellung des gewünschten Steigungswinkels sind zusätzliche Fadenführer erforderlich. Auch diese bekannte Vorrichtung ist verhältnismäßig kompliziert und raumaufwendig (vgl. DE-GM 18 98 540).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Friktions-Falschdrallen eines Textilfadens zu schaffen, die sich durch besonders einfache und kompakte Bauweise auszeichnet, insbesondere unschwer schlupffreien Fadenlauf gewährleistet und dadurch dem Faden einen stets gleichbleibenden Falschdrall erteilt, so daß eine gleichmäßige Kräuselqualität im Textilfaden gewährleistet ist.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch, daß der Abstand der Achsen der Friktionsscheiben und die axiale Anordnung der Friktionsscheiben derart einstellbar sind, daß der Winkel zwischen Scheibenumlaufrichtung und Fadenlauf über die Friktionsflächen gleich dem Drallwinkel des Fader.s ist. — Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur I^:olge, daß die gewundene Linie,

mit welcher der Faden die Vorrichtung durchläuft, eine Schraubenlinie ist. Dadurch wird der Faden, während er mit den Friktionsflächen in Berührung steht, in einem spitzen Winkel zur Scheibenumlaufrichtung geführt. Durch die Einstellung des Abstandes dsr Achsen der Friktionsscheiben und der axialen Anordnung der Friktionsscheiben lassen sich in Abhängigkeit von der Fadenqualität stets solche Reibungsverhältnisse herbeiführen, daß schlupffreier Fadenlauf gewährleistet ist. Die Einstellvorrichtung für die Achsen bzw. den darauf angeordneten Friktionsscheiben besitzt vorzugsweise gleiche Exzenter, deren jeder die entsprechenden Friktionsscheiben eines Friktionsscheibensatzes trägt und um die Drehachse des Friktionsscheibensatzes einstellbar ist, während koaxial zum Fadenlauf ein Zahnrad sowie auf jedem Exzenter ein mit diesem in der Mitte angeordneten Zahnrad kämmendes Zahnrad angeordnet sind.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß eine Vorrichtung zum Friktions-Falschdrallen eines Textilfadens verwirklicht wird, welche sich durch einfache und kompakte Bauweise auszeichnet sowie stets schlupffreien Fadenlauf bei beliebigen Fadenqualitäten gewährleistet, so daß im Ergebnis dem Faden ein stets gleichbleibender Falschdrall erteilt wird und folglich ein Faden von regelmäßiger bzw. gleichmäßiger Qualität entsteht. Ein derartiger Faden aus thermoplastischem Kunststoff zeichnet sich insbesondere durch gleichbleibende Fülligkeit und gleichmäßiges Färbungsvermögen aus. Stets ist einwandfreie Textorierung gewährleistet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 das Abrollen eines Fadens auf einer umlaufenden Fläche,

F i g. 2 einen Fadenabschnitt,

F i g. 3 einen Fadenverlauf über zwei sich überlappende Scheibenkanten,

Fig.4 eine Draufsicht auf einen Teil einer Vorrichtung zum Friktions-Falschdrallen und

Fig. 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung im Teilschnitt.

Wenn man davon ausgeht, daß ein Faden zylindrisch ist (vgl. Fig. 1) und nicht aus einem Bündel von Monofilamenten besteht, läßt sich theoretisch nachweisen, daß wenn ein Faden mit dem Radius r in einem Winkel A zur Laufrichtung einer sich mit einer Geschwindigkeit s vorwärts bewegenden Fläche unter Drehung ohne Schlupf entlanggeführt wird, die Rolloder Drehgeschwindigkeit w und die Laufgeschwindigkeit ν des Fadens nachstehender Gleichung entsprechen:

die verdrallte Länge, aus nachstehender Gleichung zu berechnen

2.-7/"\v = .v ■ sin A = ν ■ lg A

so daß

tg A = snr -

Der Nenndrall T ergibt sich aus

T = ^W

ι = kT

■Ί wobei k das Verhältnis der unverdrallten zu den verdrallten Fadenlängen oder Geschwindigkeiten ist. Wenn am Eingang der Drallstufe Zuführwalzen vorgesehen werden, dann ist vo die Umfangsgeschwindigkeit dieser Zuführwalzen.

ι» Der Drallwinkel a (vgl. Fig. 2) ergibt sich aus

lg a = In rl = 2.-7/·

so daß u — A ist.

Dementsprechend kann der Fadenlauf derart gesteuert werden, daß der Winkel A, mit welchem der Faden über die umlaufende Fläche hinwegläuft, praktisch gleich dem gewünschten Drallwinkel s ist.

Dementsprechend kann auch die Vorrichtung zum Friktions-Falschdrallen ausgebildet werden.

D kr² gleich r², wobei rder Radius des unverdrallten Fadens und v₀ gleich kv'isl Daraus ergibt sich:

wobei Vo die Laufgeschwindigkeit des unverdrallten Fadens am Eingang der Drallstufe ist. Der Nenndrall T ist aus dem tatsächlichen Drall t, gemessen in bezug auf tg A = 2.-T

Aus den vorstehenden Gleichungen läßt sich der Winkel A berechnen, wenn einem Faden ein Drall in vorgegebener Größenordnung erteilt werden soll. Die Vorrichtung kann dazu derart betätigt werden, daß der Faden in der gewünschten Richtung in Berührung mit der oder den umlaufenden Flächen geführt wird.

Je nach der Stärke des Dralles und der Zahl und der Form der Fäden, welche die Packdichte eines Garnes in verdralltem Zustande bestimmen, kann k zwischen 1,1 und 2,0 für normale Textilgarne mit Falschdrallkräuselung von beispielsweise 70 Denier bei 80 Drehungen/ Zoll ungedrallter Länge betragen. Der Wert r₀T hängt von der gewünschten Stärke des Dralls ab und liegt im allgemeinen zwischen 0,10 und 0,18. Es kann allerdings vorkommen, daß eine Fadenbehandlung mit außerhalb diesen Grenzen liegenden Werten für k und r_QT erforderlich wird. Infolgedessen können Annäherungswerte von tg A berechnet werden, welche für die niedrigeren Werte von k und roTzwischen 0,72 (04 = 36°) und bei 3,2 (04 = 73°) für die höheren Werte von k und roTliegen.

Der theoretische Wert des Geschwindigkeitsverhältnisses von

s/v= sec A

liegt dann zwischen 1,2 und 3,4. Dies bedeutet, daß das Verhältnis

sec A k

als am leichtesten meßbares Verhältnis der Durchlaufgeschwindigkeit des Fadens und der Flächengeschwindigkeit theoretische Werte zwischen etwa 1,1 und 1,7 ergibt.

Es kann daher der Fadenlauf derart gesteuert werden, daß der Winkel A des Fadenlaufes zwischen 30° und 75° entsprechend der Denierzahl des Fadens zwischen 20 ui;d 180 Denier liegt und entsprechend dem Drallwinkel, welcher dem Faden bei einer bestimmten Denierzahl erteilt werden soll. Es kann davon ausgegangen werden, daß der Drallwinkel mit der Denierzahl steigt, für die gleichen Fäden jedoch unterschiedlich ist, wenn

unterschiedliche Stärken des Dralls gefordert werden.

Bei Verwendung einander überlappender Friktionsscheiben mit kreisbogenförmig abgerundeten Friktionsflächen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, Scheibenbeläge mit asymmetrischem Querschnitt zu verwenden (vgl. Fig.3), um eine möglichst dichte Folge der Fadenführungsbereiche auf den einanderfolgenden Friktionsscheiben zu erreichen.

Die im übrigen dargestellte Vorrichtung zum Friktions-Falschdrallen eines Textilfadens (vgl. F i g. 4 und 5), besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus wenigstens drei Sätzen von in gleichen Abständen voneinander parallel zueinander um jeweils eine gemeinsame Achse 11 verdrehbaren Friktionsscheiben 12, wobei die Achsen 11 parallel zueinander und in gleichen Abständen voneinander derart um den Fadenlauf herum angeordnet sind, daß zwischen je zwei Scheiben 12 eines Satzes eine einzige Scheibe 12 jedes anderen Satzes in überlappender Weise greift und der Faden in einer Schraubenlinie die Vorrichtung durchläuft. Der Abstand der Achsen 11 der Friktionsscheiben 12 und die axiale Anordnung der Friktionsscheiben sind derart einstellbar, daß der Winkel zwischen Scheibenumlaufrichtung und Fadenlauf über die Friktionsflächen 13 gleich dem Drallwinkel des Fadens ist. Das Maß der Überlappung bestimmt die zu erzielende Drallstärke. Die als Spindeln 11 ausgebildeten Achsen befinden sich in Lagern 14, welche in Exzentern 15 in einem Gestellteil 16 angeordnet sind.

Die Exzenter 15 sind gleichartig ausgebildet und ihrerseits gleichwinklig zueinander angeordnet. Sie besitzen Zahnräder 15a, welche mit einem zentralen Zahnrad 17 kämmen, durch welches sie zwecks gleichwinkliger Verdrehung verbunden sind. Ein Knopf 18 und ein mit einem der Exzenter 15 kämmendes Zahnrad 19 dienen als Einstellorgan. Im Gestellteil 16 ist eine durch das in der Mitte liegende Zahnrad 17 hindurchgehende Fadenführung 21 durch eine Hülse 22 "> gebildet, die am oberen Ende auf einem Außengewinde eine Druckmutter 23 trägt, welche eine Blattfeder 24 beaufschlagt, die ihrerseits die Exzenter 15 am Gestellteil 16 festhält. Das Gestellteil 16 und einer der Exzenter 15 können Eichmarken 16a aufweisen.

κι Vorzugsweise sind die Exzenter 15 bezüglich der Abmessung der Scheiben 12 derart ausgebildet, daß die Scheiben so weit auseinandergedrückt werden können, daß ein freier Durchgang durch die Vorrichtung erzielbar ist, so daß jede Spindel 11 mit ihren Scheiben

i) 12 als Ganzes entfernt werden kann, ohne daß die Scheiben 12 einzeln abgezogen werden müssen.

Statt des in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehenen zentralen Zahnrades 17 kann es vorteilhaft sein, einen außenliegenden gezahnten Ring vorzusehen, wenn infolge der Abmessung der Vorrichtung das Zahnrad 17 etwas zu klein würde. In diesem Fall kann das Zahnrad 19 entfallen, da der Ring sich ohne weiteres von Hand zu Einstellungszwecken verdrehen läßt.

Die Einstellung des Spindelabstandes beeinflußt eindeutig jenen Winkel, in welchem der Faden jeder Friktionsscheibe 12 zugeführt wird. Bevorzugt ist ein derartiger Scheibenabstand vorgesehen, daß normale Textilfaden von beispielsweise 150 Denier und darunter

in in einem solchen Winkel jeder Friktionsfläche 13 zugeführt werden, daß ein einwandfreies Abrollen der Fäden auf diesen Friktionsflächen ohne Schlupf oder Gleiten erzielt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnurmcn

Claims

Patentansprüche:

1. Friktions-Falschdrallvorrichtung zum Texturieren eines Textilfadens, bestehend aus wenigstens ■-, drei Sätzen von in gleichen Abständen voneinander parallel zueinander um jeweils eine gemeinsame Achse verdrehbaren Friktionsscheiben, wobei die Achsen parallel zueinander und in gleichen Abständen voneinander derart um den Fadenlauf herum κι angeordnet sind, daß zwischen je zwei Scheiben eines Satzes eine einzige Scheibe jedes anderen Satzes in überlappender Weise greift und der Faden in einer gewundenen Linie die Vorrichtung durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß der ι■> Abstand der Achsen (11) der Friktionsscheiben (12) und die axiale Anordnung der Friktionsscheiben derart einstellbar sind, daß der Winkel zwischen Scheibenumlaufrichtung und Fadenlauf über die Friktionsflächen (13) gleich dem Drallwinkel des Fadens ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung für den Achsabstand und die axiale Anordnung der Friktionsscheiben (12) mehrere gleiche Exzenter (15) 2^r> aufweist, deren jeder die entsprechenden Friktionsscheiben (12) eines Friktionsscheibensatzes trägt und um die Drehachse des Friktionsscheibensatzes einstellbar ist, und daß koaxial zum Fadenlauf ein Zahnrad (17) sowie auf jedem Exzenter (15) ein mit m diesem in der Mitte angeordneten Zahnrad (17) kämmendes Zahnrad (15a,) angeordnet sind.