DE2716283A1

DE2716283A1 - Friktions-texturiervorrichtung

Info

Publication number: DE2716283A1
Application number: DE19772716283
Authority: DE
Inventors: Yoji Kuroda; Katsutoshi Taniguchi
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1976-11-12
Filing date: 1977-04-13
Publication date: 1978-05-18
Also published as: DE2716283C2; JPS5361748A; US4115987A; CH616459A5; FR2370806A1; FR2370806B1

Description

DW.-INC.. DU¹L.-.NC. M. SC. OfP¹..-PHYS. DR. DIPL.-PKiYS.

HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

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12.April 1977

Teijin Limited

11, Minamihonmachi 1-chome

Higashi-ku Osaka-shi Osaka - Japan

Friktions-Texturiervorrichtung

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Die Erfindung betrifft eine Friktions-Texturiervorrichtung mit drei parallelen, zu einer gleichsinnigen Drehbewegung antreibbaren, dreieckförmig angeordneten Wellen, von denen jede mehrere, eine keramische Reibfläche zum Zusammenwirken mit dem zu texturierenden Garn aufweisende Friktionsscheiben trägt, die insgesamt auf einer Schraubenlinie angeordnet sind und einander teilweise gegenüberliegen.

Eine derartige Friktions-Texturiervorrichtung sowie zahlreiche andere Typen von Friktions-Texturiervorrichtungen bzw. von Vorrichtungen zur Erzeugung eines Flaschdralls durch Reibung sind bekannt.

Es ist ein Vorteil der eingangs näher erläuterten bekannten Texturiervorrichtung, dass sie nicht nur mit einer relativ hohen Geschwindigkeit arbeitet, sondern auch ein einfaches Einlegen des zu texturierenden Garnes gestattet. Die bekannte Texturiervorrichtung kann zur Durchführung zweier verschiedener Texturierverfahren eingesetzt werden. Das eine Verfahren umfasst einen ersten Schritt, in dessen Verlauf ein ungestrecktes oder teilweise orientiertes Garn gestreckt wird und einen zweiten Schritt zur Erzeugung eines Falschdralls in dem Garn, wobei der zweite Schritt gleichzeitig mit dem ersten oder anschliessend an diesen durchgeführt werden kann. Das zweite Verfahren umfasst einen ersten Schritt, in dessen Verlauf ein Garn aus einem thermoplastischen Kunststoff gesponnen wird und einen zweiten Schritt, in dem das vorstehend erläuterte Strecken und Texturieren erfolgt.

Es hat sich gezeigt, dass bei der bekannten Friktions-Texturiervorrichtung, wenn das zu texturierende Garn mit einer

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Geschwindigkeit von mehr als 400 m/min läuft, Störungen auftreten, wie z.B. ein Abrieb an den Friktionsscheiben aufgrund des Reibkontaktes mit dem zu texturierenden Garn. Ein schneller Verschleiss der Friktionsscheiben tritt jedenfalls dann auf, wenn deren Reibflächen, wie dies vielfach üblich ist, ^N aus einem Polyurethangummi oder einem vergleichbaren Material bestehen. Wenn dagegen, wie dies oben vorausgesetzt wurde, in ebenfalls bekannter Weise Friktionsscheiben mit keramischer Reibfläche eingesetzt werden, dann ergeben sich zwar ausreichend hohe Standzeiten für die Friktionsscheiben; andererseits wird bei der genannten Garngeschwindigkeit von über 400 m/min in dem Garn nur ein ungenügender Falschdrall erzeugt. Es ergeben sich also Mangel in der Qualität des texturierten Garnes.

Ausgehend vom Stande der Technik bzw. den vorstehend diskutierten Problemen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Friktions-Texturiervorrichtung anzugeben, bei der einerseits hohe Standzeiten der Friktionsscheiben und andererseits eine ausreichende, gleichmässige Texturierung des Garnes erreichbar ist, und zwar auch bei hohen Garngeschwindigkeiten, insbesondere bei Garngeschwindigkeiten über 400 m/min und bis zu mehr als 600 m/min.

Diese Aufgabe wird durch eine Friktions-Toxturiervorrichtung der eingangs beschriebenen Art gelöst, welche durch folgende Merkmale der Friktionsscheiben gekennzeichnet ist:

(a) Es sind zwei zueinander parallele Stirnflächen vorgesehen, die voneinander einen Abstand zwischen etwa 5 und 8 mm aufweisen;

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(b) zwischen den Stirnflächen ist eine gekrümmte Oberfläche vorgesehen, die einen grösseren Krümmungsradius zwischen etwa 5 und 8 mm aufweist;

(c) zwischen den Stirnflächen und der gekrümmten Oberfläche sind Verbindungsflächen mit einem kleineren Krümmungsradius vorgesehen, der etwa 1/6 bis 1/2 des grösseren Krümmungsradius beträgt und

(d) die gekrümmte Oberfläche bildet mit den angrenzenden Verbindungsflächen eine Reibfläche, die eine Oberflächenrauhigkeit zwischen etwa 1 und 6^S aufweist.

Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand von Schutzansprüchen. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Friktions-Texturiervorrichtung gemäss der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Kräfte, die an einem Garn wirken, v/enn dieses an einer Friktionsscheibe der Texturiervorrichtung vorbeiläuft;

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Zusammenhänge zwischen der Anzahl der Drehungen, der Anzahl der riusen- und der Oberflächenrauhigkeit des Garnes, welches in Kontakt mit der Reibscheibe steht;

Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Zusammenhänge zwischen

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der Anzahl der Drehungen und dem Krümmungsradius der gekrümmten Oberfläche der Friktionsscheibe;

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform einer Texturiervorrichtung gemäss der Erfindung längs der Linie V-V in Fig. 6 und 7;

Fig. 6

und 7 Draufsichten auf die Texturiervorrichtung gemäss Fig. 5.

Gemäss Fig. 1 besitzt die erfindungsgemässe Texturiervorrichtung eine Grundplatte 1, in welcher drei Lager 2 bis 4 vorgesehen sind, welche dreieckförmig bzw. an den Spitzen eines regelmässigen Dreiecks angeordnet sind. In den Lagern 2 bis 4 sind drei Wellen 5 bis 7 drehbar gelagert. Die Welle 5 ist an ihrem unteren Ende mit einem Wirtel 5a versehen. An der Welle 6 sind zwei Wirtel 6a, 6b sowie ein Antriebswirtel 8 am unteren Ende vorgesehen. Die Welle 7 trägt an ihrem unteren Ende einen Wirtel 7a. Ein erstes Verbindungselement, wie z.B. ein Zahnriemen 9, ist über die Wirtel 5a und 5b gespannt, während ein zweites Verbindungselement, wie z.B. ein Zahnriemen 10, über die Wirtel 6a und 7a läuft. Wenn der Antriebswirtel 8 gegen ein Antriebselement, beispielsweise gegen einen Treibriemen 1\ gedrückt wird, dann wird die Drehbewegung von dem Antriebswirtel 8 auf die Welle 6 und von dort über die Antriebswirtel 6a und 6b, die Zahnriemen 9 und 10 und die Antriebswirtel 5a und 7a zu den Wellen 5 und 7 übertragen. Die Wellen 5 bis 7 laufen somit im gleichen Drehsinn oder werden mit anderen Worten zu einer gleichsinnigen Drehbewegung angetrieben.

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Auf den Wellen 5 bis 7 sitzen jeweils mehrere Friktionsscheiben 12, die aus Keramik oder einem dauerhaften Material, wie z.B. Metall mit einer Keramikbeschichtung bestehen. Der Aussendurchmesser D jeder Friktionsscheibe 12 liegt vorzugsweise zwischen etwa 40 und 50 mm. Die Friktionsscheiben 12 sind auf den Wellen 5 bis 7 in gleichmässigen Abständen angeordnet. Alle Friktionsscheiben 12 sind insgesamt auf einer Schraubenlinie angeordnet und liegen einander an ihrem Rand 12c teilweise gegenüber. Mit anderen Worten greifen also die Friktionsscheiben 12 mit ihrem äusseren Rand kammartig ineinander. Oberhalb der obersten Friktionsscheibe 12 befindet sich ein Fadenführer 13, während sich in einem Abstand zwischen etwa 1 und 10 mm unterhalb der untersten Friktionsscheibe 12 ein weiterer Fadenführer 14 befindet, der dazu dient, Ver drilJnngen in einem texturierten Garn Y aufzulösen.

Jede Friktionsscheibe 12 besitzt zwei parallele Stirnflächen 12a und 12b sowie einen Rand bzw. eine gekrümmte Oberfläche 12c, die zwischen den Stirnflächen 12a und 12b liegt. Der Abstand T zwischen den Stirnflächen 12a, 12b der Friktionsscheiben 12 beträgt zwischen etwa 5 und 8 mm. Der Krümmungsradius R der gekrümmten Oberfläche 12c beträgt etwa 5 bis 8 mm und wird nachstehend als grösserer Krümmungsradius R bezeichnet. Zwischen den Stirnflächen 12a und 12b und der gekrümmten Oberfläche 12c sind Verbindungsflächen 12d mit einem kleineren Krümmungsradius r vorgesehen, der kleiner ist als der grössere Krümmungsradius R. Der kleinere Krümmungsradius r der Verbindungsflächen 12d liegt im Bereich zwischen etwa 1/6 R und 1/2 R, insbesondere in dem Bereich zwischen 1/5 R und 2/5 R, so dass das Garn Y über die Oberfläche der Friktionsscheibe

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läuft und die Anzahl der Flusen und Beschädigungen des Garnes verringert werden. Die Friktionsscheibe 12 ist symmetrisch zu einer Mittelebene A zwischen den Stirnflächen 12a und 12b, wobei die Mittelebene A parallel zu den Stirnflächen 12a und 12b verläuft.

Mit der Friktions-Texturiervorrichtung gemäss Fig. 1 wurden Versuche durchgeführt, und zwar unter den nachstehend angegebenen Bedingungen:

Ein teilweise orientiertes Garn (POY) aus Polyäthylenterephthalatfäden, welches aus der Schmelze mit einer Geschwindigkeit von 3500 m/min gesponnen war und 0,5 Gew.-% TiO₂ enthielt sowie eine Denierzahl von 225 pro 30 Fäden aufwies (der Betrag der Doppelbrechung Zi η betrug 0,051 und die Eigenviskosität X) betrug 0,64, gemessen in Orthochlorphenol bei 35 C), wurde gestreckt und gleichzeitig mit der erfindungsgemässen Texturiervorrichtung gemäss Fig. 1 texturiert. Die Texturiervorrichtung war dabei mit keramischen Friktionsscheiben mit einem Aussendurchmesser D von 50 mm ausgerüstet. Die Texturiergeschwindigkeit des Garnes betrug 450 m/min und das Streckungsverhältnis lag bei 1,54, so dass ein Garn von 150 Denier erhalten wurde. Zur Wärmefixierung der Texturierung wurde eine Heizvorrichtung mit einer Länge von 1,5 m verwendet, die auf einer Temperatur von 220 C gehalten wurde. Eine Kühlplatte mit einer Länge von 0,5 m und mit einem Kühlwassermantel war zwischen der Heizvorrichtung und der Texturiervorrichtung angeordnet. Das texturierte Garn wurde mit einem Geschwindigkeitsüberschuss von 3% einer Aufnahme zugeführt und auf einer Spulenhülse zu einem Kops aufgewickelt. Das Verhältnis S_R/S_y

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der Umfangsgeschwindigkeit S der Friktionsscheiben und der Garngeschwindigkeit S , welche zu der am meisten bevorzugten Anzahl von Drehungen in dem Garn führte, wurde bestimmt.

Der Zusammenhang zwischen der Anzahl der Drehungen, der Anzahl der Flusen und der Oberflächenrauhigkeit des Garnes, welches über die Friktionsscheibe gezogen wurde, wurde bei den obigen Versuchen ermittelt und ist in Fig. 3 dargestellt. Im einzel nen zeigt Fig. 3 die ermittelten Werte für die Anzahl der Drehungen in ausgezogenen Linien und für die Anzahl der Flusen in gestrichelten Linien.

Die Friktionsscheiben bestanden aus einem Keramikmaterial mit einer Partikelgrösse von 20 μ und besassen eine Dicke T von 6,5 mm und einen grösseren Krümmungsradius R der gekrümmten Oberfläche 12c von 6 mm.

Die Oberflächenrauhigkeit S wurde nach dem in der japanischen Industrienorm B-0601 festgelegten Verfahren ermittelt.(Die ermittelten Werte sind durch ein hochgestelltes "s" gekennzeichnet) Die Anzahl der Drehungen wurde gemessen, indem beide Enden eines Garnstücks vorgegebener Länge festgehalten wurden und indem dann anschliessend die Anzahl der Drehungen zwischen den festgehaltenen Enden mit Hilfe eines bekannten Drehungsmessers ermittelt wurde.

Die Anzahl der Flusen wurde jeweils für ein Zeitintervall von 10 Minuten gemessen, und zwar mit Hilfe eines Flusen- oder Flockenmessers, wie er beispielsweise von der Firma Toray Industries, Inc. hergestellt wird.

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Wie das Diagramm gemäss Fig. 3 zeigt, wurde festgestellt, dass die mit dem Garn in Berührung kommende Oberfläche der Friktionsscheibe eine Oberflächenrauhigkeit im Bereich zwischen 1 und

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6 , vorzugsweise in einem Bereich zwischen mehr als 3 und höchstens 6 haben muss, damit das Entstehen von Flusen im texturierten Garn vermieden wird und damit ein texturiertes Garn erhalten wird, welches sowohl eine hohe Festigkeit als auch eine grosse Streckung aufweist. Es wurde ferner festgestellt, dass die Friktionsscheiben vorzugsweise aus einem Keramikmaterial hergestellt werden sollen, dessen durchschnittlicher Partikeldurchmesser in einem Bereich zwischen 2 /um und 30 fum liegt, um eine mit dem Garn in Berührung stehende Oberfläche zu erhalten, welche die oben angegebene_/ vergleichsweise geringe Oberflächenrauhigkeit aufweist.

Der mittlere Durchmesser der Partikel des Keramikmaterials wird wie folgt gemessen: Nach dem Abziehen der Oberfläche der Friktionsscheibe mit Diamantstaub v/ird mit Hilfe eines Elektronenmikroskopes eine Mikrophotographie der Oberfläche der Friktionsscheibe mit 400-facher Vergrösserung angefertigt. Auf der Photographie wird ein Bereich von 15 cm χ 15 cm ausgewählt. In diesem Bereich wird dann die Fläche der zehn grössten

Keramikpartikel S₁, S₂ S₁ (injum ) gemessen und die

Durchschnittsfläche S (in ₍/um ) wird aus den zehn Flächen S₁ bis S₁ nach folgender Formel errechnet:

s= - (D

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Ausgehend von der Durchschnittsfläche S wird der mittlere Durchmesser D (in/um) nach folgender Gleichung errechnet:

400

wobei '!>' das Verhältnis des Umfangs eines Kreises zu seinem Durchmesser ist.

Es wurde eine Untersuchung durchgeführt, um festzustellen, welche Form und Oberflächenbeschaffenheit der Friktionsscheiben zu den besten Ergebnissen bei der erfindungsgemässen Texturiervorrichtung führt. Dabei wurde davon ausgegangen, dass das Texturiervermögen konventioneller Friktions-Texturiervorrlchtungen für den praktischen Einsatz zu niedrig ist. Ferner wurde davon ausgegangen, dass eine Erhöhung der Berührungslänge zwischen dem Garn und der daran anliegenden Reibfläche zur Bildung von Flusen und zu Garnbrüchen führt. Es wurde also von der Voraussetzung ausgegangen, dass es unmöglich ist, die Berührungslänge des Garnes so zu erhöhen, dass sich das Texturiervermögen der Texturiervorrichtung verbessern lässt. Es gelang dann jedoch, die Flusenbildung und die Garnbrüche zu verringern, und zwar durch Einstellen der Oberflächenrauhigkeit der Berührungsfläche der keramischen Friktionsscheiben auf Werte zwischen 1^S und 6^S, insbesondere

S S

auf einen Bereich zwischen mehr als 3 und höchstens 6 .

Zur Verbesserung der Wirkung der Garnberührungslänge an der Friktionsscheibe wurden unter den oben angegebenen Bedingungen zahlreiche Versuche durchgeführt, wobei die einzelnen charakteristischen Grossen nach den gleichen Verfahren gemessen wurden,

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die oben angegeben sind. Ausserdem wurde die Anzahl der "Dichtstellen (tight spots)" in dem texturierten Garn gemessen, und zwar durch Zählen der Anzahl dieser Dichtstellen auf einer Garnlänge von 20 m. Die gesamte prozentuale Kräuselung TC des Garnes wurde nach dem in der US-PS 3 797 221 angegebenen Verfahren gemessen. Die Festigkeit und die Streckung des Garnes wurden unter Anwendung üblicher Verfahren gemessen.

Die bei den Versuchen gewonnenen Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefasst, wobei mit P der axiale Abstand zwischen benachbarten Scheiben (vgl. Fig. 1) in mm angegeben ist und wobei θ gemäss Fig. 2 der Winkel des Garnes Y bezüglich der Drehachse B der Friktionsscheiben bezeichnet ist.

Der Teil I der Tabelle betrifft die Daten der Texturiervor richtung. Der Teil II der Tabelle betrifft die Qualität des texturierten Garns.

Mit St ist die Streckung des Garns bezeichnet. TC bezeichnet die relative Kräuselung. F bezeichnet die Festigkeit des Garns. Die Zahl der Drehungen pro m ist mit Dr/m bezeichnet. Die Zahl der Dichtstellen (tight spots) pro ni war bei Versuch Nr. 7 gleich 2 und sonst 0.

Die Zahl der Flusen war bei Versuch Nr. 8 gleich 2, bei Ver such Nr. 12 gleich 1, bei Versuch Nr. 13 gleich 10, bei Versuch Nr. 14 und 15 jeweils 7 und bei den anderen Versuchen gleich 0.

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In der Tabelle sind die Versuche 1 bis 10 Versuche mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung, während die Versuche 11 bis Vergleichsversuche sind.

Während der Versuche wurde beobachtet, dass bei Friktionsscheiben mit einer Dicke T von weniger als 5 mm der Falschdrall nicht vollständig in das Garn eingeleitet wird und dass die relative Kräuselung (prozentualer Anteil der tatsächlichen Kräuselung im Vergleich zur maximal möglichen Kräuselung) in dem Garn abnimmt. Ferner zeigte es sich, dass bei einer Dicke T der Friktionsscheiben von mehr als 8 mm ein übermässiger Reibungswiderstand für das die Texturiervorrichtung durchlaufende Garn entsteht. Dieser übermässige Reibwiderstand führt nicht nur zu Garnbrüchen und zur Flockenbildung, sondern auch zu Änderungen des Laufweges des Garnes, die zu einer Abnahme der relativen Kräuselung führen. Die Versuche bestätigten, dass die Dicke der Friktionsscheiben zwischen etwa 5 und 8 mm liegen muss, wenn dem Garn einerseits der richtige Falschdrall erteilt werden soll und wenn andererseits eine Abnahme der relativen Kräuselung aufgrund von Änderungen des Garnlaufweges an der gekrümmten Oberfläche der Friktionsscheiben vermieden werden soll.

Der Einfluss des grösseren Krümmungsradius R der gekrümmten ObeifLäche 12c der Friktionsscheiben wird nachfolgend anhand der Fig. 4 näher erläutert. Im einzelnen zeigt die Fig. 4 den Zusammenhang zwischen der Anzahl der Drehungen und dem Radius R der gekrümmten Oberfläche 12c für Friktionsscheiben mit einer Dicke T von 6,5 mm als ausgezogene Linie, für Friktionsscheiben mit einer Dicke von 9,0 mm als gestrichelte Linie und für

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Friktionsscheiben mit einer Dicke von 4,0 mm als strichpunktierte Linie. Es ist allgemein bekannt, dass die Anzahl der Drehungen, welche in einem Garn erzeugt werden kann, welches eine gute Kräuselbarkeit aufweist, bei mindestens 2450 Drehungen pro Meter liegt, und zwar für ein Polyestergarn von 150 Denier. Somit wurden bei den Versuchen die Garne mit 2500 Drehungen pro Meter voll texturiert. Wie Fig. 4 zeigt, ist es mit Friktionsscheiben, deren Dicke in dem angegebenen Bereich liegt, möglich, eine vollständige Kräuselung des Garnes herbeizuführen. Das Kräuselungsvermögen der Friktionsscheiben, deren Dicke T in dem erfindungsgemäss beanspruchten Bereich liegt, ändert sich in Abhängigkeit vom Krümmungsradius R. Es wird angenommen, dass dieses Phänomen darauf zurückzuführen ist, dass bei einem Krümmungsradius R, der grosser ist als die Obergrenze des erfindungsgemäss beanspruchten Bereichs, die gekrümmte Oberfläche einer Zylinderflache ähnlich wird und angrenzend an die Verbindungsflächen, die zu den Stirnflächen der Friktionsscheiben führen, Kanten erhält. Dies hat zur Folge, dass das Garn nur noch durch die Kanten einen Falschdrall erhält, so dass in dem Garn nicht mehr der volle Falschdrall erzeugt werden kann und ausserdem die Gefahr einer ungleich- massigen Texturierung eintritt. Wenn der Krümmungsradius R dagegen unter der Untergrenze des erfindungsgemäss beanspruchten Bereiches liegt, dann ergeben sich grosse Unterschiede in den Umfangsgeschwindigkeiten der gekrümmten Oberfläche einerseits und der Verbindungsflächen andererseits. Dies führt dazu, dass das Garn längs seines Laufweges unterschiedlich gezwirnt wird, so dass die Anzahl der Drehungen pro Längeneinheit ungleichmässig werden und abnehmen kann. Tatsächlich bestätigten die Versuche, dass der Krümmungsradius R der gekrümmten Ober-

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fläche 12c in dem Bereich zwischen 5 und 8 mm liegen sollte.

Bei verschiedenen Versuchen zeigte es sich, dass das Verhältnis R/T, d.h. das Verhältnis des Krümmungsradius R zur Dicke T der Friktionsscheiben, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 3/4 und 1 liegt.

Der Abstand P (Fig. 1) zwischen benachbarten Friktionsscheiben liegt in einem Bereich zwischen etwa 0,5 und 2,0 mm. Wenn der Abstand P einen Wert von 2,0 mm überschreitet, dann ergeben sich an dem Garn Flusen. Wenn der Abstand P geringer wird als 0,5 mm, dann ist es sehr schwer, das Garn in diesen engen Spalt einzufädeln.

In der folgenden Gleichung

(3)

2 (T+P)

bedeuten T und D (jeweils in mm) die Dicke bzw. den äusseren Durchmesser der Friktionsscheiben 12. Ferner ist L (in mm) der Abstand zwischen den Wellen 5,6 und 7, während P der axiale Abstand (in mm) zwischen benachbarten Friktionsscheiben 12 ist. Vorzugsweise liegt der gemäss Gleichung (3) errechnete Wert in einem Bereich zwischen 0,2 3 und 0,45, insbesondere zwischen 0,26 und 0,36.

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Der gemäss Gleichung (3) ermittelte Wert ist der Tangens des Winkels θ zwischen dem Garn Y und der Drehachse B der Friktionsscheibe 12 (Fig. 2). Wenn das Garn Y über die Reibfläche der Friktionsscheibe läuft, erfolgt eine Friktionstexturierung, wobei von der rotierenden Friktionsscheibe 12 auf das Garn Y eine Reibkraft V zur Erzeugung eines Falschdralls ausgeübt wird. Die Reibkraft V lässt sich in eine Komponente V senk recht zum Garn Y (Drallkraft) und in eine Komponente ν_γ in Richtung des Garns Y (Zugkraft) zerlegen. Es ist sehr wesent lich, dass ein bestimmtes Verhältnis zwischen der Drallkraft V_ und der Zugkraft V aufrechterhalten wird, wenn in dem Garn Y ein entsprechender Drall erzeugt werden soll.

Bei den bekannten Texturierverfahren war es sehr schwierig, die gewünschte Balance zwischen den genannten Kräften einzu stellen. Wenn aber diese Balance nicht richtig eingestellt ist, dann hat dies eine geringere Drallgabe oder Zwirnung sowie eine ungleichmässige Texturierung des texturierten Garnes zur Folge. Insbesondere bei Verwendung der bekannten Friktionsscheiben mit keramischer Beschichtung konnte die genannte Balance nicht eingestellt werden, so dass es schwierig war, in dem Garn einen ausreichenden Drall zu erzeugen und so ein qualitativ hochwertiges Garn zu erhalten.

Gemäss der Erfindung ergibt sich dann, wenn der Wert des tan θ in dem oben genannten Bereich zwischen 0,2 3 und 0,45 liegt, eine leichte Einstellbarkeit der gewünschten Balance und man erhält ein texturiertes Garn von hoher Qualität. Wenn der tan θ kleiner ist als 0,23, dann können Flusen und Garn- brüche häufig auftreten. Wenn der tan θ dagegen grosser ist

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als 0,45, dann kann die Anzahl der Dichtpunkte in dem texturierten Garn ansteigen und die Kräuselfähigkeit des Garnes abnehmen. Wenn der tan θ in einem Bereich zwischen 0,26 und 0,36 liegt, dann wird es einfacher, das Garn zu texturieren, und es ergibt sich eine hohe Kräuselbarkeit des Garnes.

Wie oben erwähnt, wird das Garn Y durch einen Fadenführer 13 in die Texturiervorrichtung eingeführt und berührt jede der Friktionsscheiben 12 in einem Keilbereich zwischen benachbarten Friktionsscheiben. Da die Friktionsscheiben 12 erfindungsgemäss eine ausreichend grosse Dicke T und einen ausreichend grossen Krümmungsradius R der gekrümmten Oberfläche aufweisen, sind die Unterschiede in den Umfangsgeschwindigkeiten zwischen den Verbindungsflächen einerseits und der gekrümmten Oberfläche andererseits so gering, dass das Garn längs des gesamten Garnlaufweges mit einer nahezu gleichmässigen Drallgeschwindigkeit texturiert wird. Das Garn wird vollständig texturiert, da die Dicke der Friktionsscheiben gross genug ist, um eine entsprechende Drallkraft zu erzeugen. Ausserdem wird durch die beanspruchte Anordnung der Wellen mit den Friktionsscheiben eine gute Einstellbarkeit der Balance zwischen der Drallkraft und der Zugkraft ermöglicht. In dem Garn wird also ein gleichmassiger und ausreichend hoher Drall erzeugt, so dass ein texturiertes Garn hoher gleichmässiger Qualität erhalten wird. Ausserdem kann die Texturierung des Garnes mit einer Geschwindigkeit von über 400 m/min durchgeführt werden, und zwar selbst mit Geschwindigkeiten von über 600 m/min.

Anhand der Fig. 5 bis 7 wird nachstehend ein weiteres Ausr führungsbeispiel der vorliegenden Erfindung näher erläutert.

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Die zweite Ausführungsform ist der ersten sehr ähnlich mit Ausnahme der folgenden Punkte. Die in Fig. 5 gezeigte Texturiervorrichtung besitzt zwei C-förmige Bügel 21, in denen die Wellen 5 bis 7 an beiden Enden mit Hilfe der Lager 2 bis 4 sowie weiterer Lager 25 bis 27 gelagert sind. Der Bügel 22 ist ferner mittels Buchsen 23,24 schv/enkbar an dem Bügel 21 gehaltert, so dass er aus der Normalstellung gemäss Fig. 6 für das Einfädeln des Garnes in die in Fig. 7 gezeigte Stellung verschwenkbar ist. In Fig. 5 sind die entsprechenden Teile im übrigen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1. Ein Lager 28 dient der Befestigung der Texturiervorrichtung an einem Maschinenrahmen 29. Deckel 30 dienen dem Schutz der Lager 25 bis 27 gegen das Eindringen von Staub. Ein Magnet 31 dient dazu, den Bügel 22 während des Texturiervorganges in einer vorgegebenen Lage zu sichern.

Bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel kann ein Schwingen der Friktionsscheiben 12 vermieden werden, da beide Enden der Wellen 5 bis 7 in den Lagern 2 bis 4 und 25 bis 27 abgestützt werden. Somit lassen sich auch Schwankungen des Garnlaufweges aufgrund von Schwingungen der Friktionsscheiben 12 auf ein Minimum reduzieren.

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Claims

A 42 301 b 12. April 1977 f Patentansprüche :

1. Friktions-Texturiervorrichtung mit drei parallelen, zu einer gleichsinnigen Drehbewegung antreibbaren, dreieckförmig angeordneten Wellen, von denen jede mehrere eine keramische Reibfläche zum Zusammenwirken mit dem zu texturierenden Garn aufweisende Friktionsscheiban trägt, die insgesamt auf einer Schraubenlinie angeordnet sind und einander teilweise gegenüberliegen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale der Friktionsscheiben:

(a) Es sind zwei zueinander parallele Stirnflächen (12a, 12b) vorgesehen, die voneinander einen Abstand (T) zwischen etwa 5 und 8 mm aufweisen;

(b) zwischen den Stirnflächen (12a, 12b) ist eine gekrümmte Oberfläche (12c) vorgesehen, die einen grösseren Krümmungsradius (R) zwischen etwa 5 und 8 mm aufweist;

(c) zwischen den Stirnflächen (12a, 12b) und der gekrümmten Oberfläche (12c) sind Verbindungsflächen (12d) mit einem kleineren Krümmungsradius (r) vorgesehen, der etwa 1/6 bis 1/2 des grösseren Krümmungsradius (R) beträgt und

(d) die gekrümmte Oberfläche (12c) bildet mit den angrenzenden Verbindungsflächen (12d) eine Reibfläche, die eine Oberflächenrauhigkeit zwischen etwa 1^S und 6^S aufweist.

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2. Texturiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis (R/T) des grösseren Krümmungsradius (R) der gekrümmten Oberfläche (12c) zum Abstand (T) zwischen den Stirnflächen (12a, 12b) zwischen etwa 3/4 und 1 liegt.

3. Texturiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibfläche aus einem Keramikmaterial mit einem mittleren Partikeldurchmesser zwischen etwa 2 und 30 (um besteht.

4. Texturiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wart

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in dem Bereich zwischen 0,23 und 0,45 liegt, wobei

D = Aussendurchmesser der Friktionsscheibe (in mm), L = Abstand zwischen den Wellen (in mm), T = Dicke der Friktionsscheibe (in mm) und P = Abstand zwischen benachbarten Friktionsscheiben (in mm).

5. Texturiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wert

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2 (T+P)
in einem Bareich zwischen 0,26 und 0,36 liegt.

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6. Texturiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinere Krümmungsradius (r) der Verbindungsflächen etwa 1/5 bis 2/5 des grösseren Krümmungsradius (R) beträgt.

7. Texturiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenrauhigkeit der Reibfläche höher als 3 ist und höchstens 6 beträgt.

8. Texturiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Friktionsscheiben (12) symmetrisch zu einer Mittelebene (A) ausgebildet sind, welche in der Mitte zwischen den Stirnflächen (12a, 12b) liegt und parallel zu diesen verläuft.

9. Texturiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Wallen (5 bis 7) an beiden Enden mittels eines Lagers (2 bis 4, 25 bis 27) gelagert ist.

10. Texturiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der ausgangsseitig letzten Friktionsscheibe (12) ein Fadenführer (14) in einem Abstand zwischen etwa 1 und 10 mm angeordnet ist.

80982 0/0551