DE2841070A1

DE2841070A1 - Vorrichtung zum verdrehen eines stranges aus textilfasermaterial

Info

Publication number: DE2841070A1
Application number: DE19782841070
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Platt Saco Lowell Ltd
Current assignee: Platt Saco Lowell Ltd
Priority date: 1977-09-21
Filing date: 1978-09-21
Publication date: 1979-04-05
Also published as: IT7827930A0; IT1099137B; AU4001378A; US4219998A

Description

PLATT SACO LOWELL LIMITED Holcombe Road, Helmshore Rossendale BB4 4NG, Lancashire/GB

Vorrichtung zum Verdrehen eines Stranges aus Textilfaserraaterial

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verdrehen eines Stranges aus Textilfasermaterial im Sinne der Erzeugung aufeinanderfolgender Bereiche entgegengesetzter Drehung über die Längserstreckung des Stranges, mit einer Wirbelzwirn- oder Drehvorrichtung durch die der Strang hindurchgeführt ist und die zwei Mediumseinlässe aufweist, durch welche wechselweise Medium unter Erzeugung von den durchlaufenden Strang verdrehenden Wirbelströmungen entgegengesetzter Drehrichtung über ein die Mediumszufuhr steuerndes Ventil einspeisbar ist, dessen Ventilkörper einen ersten und einen zweiten jeweils an einen der Mediumseinlässe angeschlossenen Mediumskanal und ein drehbar gelagertes Ventilglied enthält, dessen Oberfläche bezüglich einer zugeordneten Steuerfläche des Ventilkörpers verdrehbar ist und dem eine Druckmediums-Zufuhreinrichtung zugeordnet ist, wobei an der Oberfläche des Ventilgliedes eine Anzahl Steuerkanäle ausgebildet sind, über die Medium abwechselnd dem ersten und dem zweiten Mediumskanal zuleitbar ist.

In der GB-PS 1 015 291 ist ein Verfahren zur Herstellung einer stabilen, zweifachen Garnkonstruktion aus zwei Strängen beschrieben, bei dem ein Strang oder beide Stränge so gedreht werden, daß er bzw. sie über die

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Längserstreckung abwechselnde Bereiche entgegengesetzter Drehung aufweist bzw. aufweisen. Die Stränge werden dann so zusammenlaufen lassen, daß sie sich teilweise um einander herum aufdrehen. Dieses Verfahren ist als sogenanntes "self-twist-Verfahren" bekannt; mit ihm wird ein "self-twist-Garn" hergestellt.

Der problematischste und die Einsatzmöglichkeiten am meisten beschränkende Bereich der Maschinen zur Durchführung dieses Verfahrens lag immer bei der Dreh- oder Zwirnvorrichtung die den einzelnen Strang zur Erzeugung der abwechselnden Bereiche verdreht. Die einzige wirtschaftlich voll einsetzbare Vorrichtung verwendete umschaltbare und rotierende Zwirnwalzen, wie sie in der GB-PS 1 121 94 2 beschrieben sind. Dabei ergeben sich jedoch eine Reihe von Beschränkungen, von denen eine in der Begrenzung der Zykluslänge besteht, wie sie durch die begrenzte, praktisch verwendbare Walzenlänge gegeben ist.

Es wurde auch schon vorgeschlagen, statt dessen mit rotierenden Mediumswirbeln arbeitende Wirbelzwirn-oder dreheinheiten zum Verdrehen der Stränge zu verwenden, doch ist bisher noch keine pratisch brauchbare Ausführungsform insoweit bekanntgeworden.

Die UdSSR-PS 47 54 30 beschreibt eine Vorrichtung dieser Art, die mit einer Wirbelzwirn- oder Drehvorrichtung ausgerüstet ist, durch welche im Betrieb der Strang hindurchgeführt ist. Die Wirbelzwirn- oder Drehvorrichtung ist mit zwei Mediumseinlässen versehen, durch die abwechselungsweise Medium in die Vorrichtung derart einführbar ist, das innerhalb der Vorrichtung Wirbelströmungen in entgegengesetzten Richtungen abwechselnd erzeugt werden, die dazu dienen, den durchlaufenden Strang entsprechend zu verdrehen. Zur Steuerung der

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Mediumszufuhr zu den Mediumseinlässen ist ein Ventil vorhanden, das einen Ventilkörper enthält, der mit einem ersten und zweiten,jeweils an einen der Mediumseinlässe angeschlossenen Mediumskanal ausgerüstet ist und in dem ein Ventilglied drehbar gelagert ist, dessen Oberfläche bezüglich einer zugeordneten Steuerfläche des Ventilkörpers verdrehbar ist. Durch eine Mediumszuführeinrichtung kann Medium unter Druck dem Ventilglied zugeführt werden, wobei an der Oberfläche des Ventilgliedes eine Reihe von Steuerkanälen ausgebildet sind, über die das Medium abwechselnd in den ersten oder den zweiten Mediumskanal einleitbar ist.

Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß der Ventilkörper lediglich etwa die Hälfte des drehbaren Ventilgliedes abdeckt und durch eine Feder im Sinne der Berührung mit diesen vorgespannt ist. Es ist deshalb praktisch unvermeidbar, daß Luft aus den eingearbeiteten Kanälen entweicht und längs der Oberfläche des Ventilgliedes strömt und somit auch in einen falschen Mediumseinlaß gelangt, was zur Folge hat, daß ein im Gegensinn zu dem jeweils gewünschten Wirbel umlaufender Wirbel erzeugt wird. Die von der Feder ausgeübte Druckkraft führt außerdem zu einem unzulässigen Verschleiß der Steuerfläche des Ventilgliedes und der zugeordneten Fläche des Ventilkörpers.

Darüber hinaus weist die bekannte Wirbelzwirn- oder Drehvorrichtung ein einfaches Röhrchen auf, das, wie sich herausgestellt hat, die teuere zugeführte Druckluft nicht wirtschaftlich genug ausnützt.

In der US-PS 4 058 960 ist eine Vorrichtung der gleichen Art beschrieben, bei der der Ventilkörper in Gestalt einer das Ventilglied umschließenden Büchse ausgebildet ist. Dabei ist jedoch zwischen den Flächen ein

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Spalt frei gelassen, über den dauernd etwas Luft zu beiden Mediumseinlässen strömen kann. Die Wirbelzwirnoder Drehvorrichtung ist im übrigen praktisch die gleiche, wie in der erwähnten UdSSR-Patentschrift.

Die Nachteile dieser bekannten Vorrichtungen liegen darin, daß sie die für die Wirbelzwirn- oder Drehvorrichtung erforderliche Druckluft nur unwirtschaftlich ausnutzt; die Brauchbarkeit einer solchen Vorrichtung hängt nämlich in sehr großem Maße von der Menge der für den Betrieb erforderlichen Druckluft ab.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich insbesondere durch eine wesentlich wirtschaftlichere Ausnutzung der Druckluft auszeichnet.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß an den Berührungsstellen zwischen der Oberfläche, des Ventilgliedes und der Steuerfläche des Ventilkörpers einen Luftdurchtritt längs der beiden Flächen verhindernde,aus Kunststoffmaterial bestehende Dichteinrichtungen angeordnet sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die die Ventilkörperauslässe mit den Einlassen der Wirbelzwirn- oder Drehvorrichtung verbindenden Rohrleitungen kurz, beispielsweise kürzer als ca. 30 cm und unverzweigt. Bei einer Vorrichtung mit zwei oder mehreren derartigen Wirbelzwirnoder Drehvorrichtungen weist somit jede eines von zwei oder mehreren solcher Ventile auf. Alternativ kann auch ein VieIfachventil mit einer größeren Anzahl von Mediumsauslässen, nämlich zwei für jede Wirbelzwirn- oder Drehvorrichtung, verwendet werden. Bei einem solchen Vielfach-

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ventil kann das drehbare Ventilglied aus zwei oder mehreren Teilen zusammengesetzt sein, die in ihrer gegenseitigen Winkellage verstellt werden können, um damit die Phasenlage der Mediumszufuhr zu den einzelnen Wirbelzwirn- oder Drehvorrichtungen beeinflussen zu können.

Die Wirbelzwirn- oder Drehvorrichtung weist mit Vorteil eine im Betrieb von dem Strang durchquerte Bohrung auf, welche mit einem ersten Teil und einem zweiten Teil kleinerer Querschnittsflächen ausgebildet ist, wobei durch eine Zuführeinrichtung Medium im Bereiche des ersten Bohrungsteils in den wirbelerzeugenden Teil unter abwechselnder Erzeugung zunächst in der einen Drehrichtung und sodann in der anderen Drehrichtung umlaufender Wirbelströmungen innerhalb der Bohrung einspeisbar ist.

Dabei ist erfindungsgemäß die Anordnung dann derart getroffen, daß durch eine Leiteinrichtung die Wirbelströmungen zu dem zweiten Teil der Bohrung hin leitbar sind und daß der überwiegende Teil der wechselweise entgegengesetzt umlaufenden Wirbelströmungen durch den zweiten Teil der Bohrung unter Verdrehung des durchlaufenden Stranges hindurchtreten kann.

Die Leiteinrichtung weist zweckmäßigerweise ein erstes Teil auf, durch das der Strang hindurchläuft und das eine von dem ersten Teil der Bohrung aus zu dem zweiten Teil der Bohrung zu verlaufende Fläche enthält. Die Oberfläche des ersten Teiles ist glatt, so daß die umlaufende Wirbelströmung in beiden Drehrichtungen frei darüberströmen kann. Zweckmäßigerweise ist das wirbelerzeugende Teil derart angeordnet, daß der Strang zunächst durch den ersten Teil der Bohrung und dann durch den zweiten Teil hindurchläuft.

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In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Anordnung derart getroffen sein, daß das erste und das zweite Teil in die Bohrung austauschbar einsetzbar sind und daß durch den Austausch dieser Teile die Vorrichtung an unterschiedliche Garnnummern anpassbar ist.

Schließlich ist es besonders vorteilhaft,wenn die Mediumszufuhreinrichtung in dem ersten Bohrungsteil liegende Mediumsmündungen und diesen zugeordnete auf beiden Seiten des ersten Bohrungsteiles verlaufende Bohrungen aufweist und das Medium in dem ersten Bohrungsteil unter einem Winkel zu einer senkrecht auf die zu dem zweiten Bohrungsteil hingerichtete Garnlaufrichtung stehenden Linie injizierbar ist, derart, daß über eine Mediumsmündung injiziertes Medium ungestört durch die gegenüberliegende Mediumsmündung ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Herstellung eines self-twist-Garnes in schematischer Darstellung, unter Veranschaulichung des Gesamtaufbaus,

Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1, in einer Seitenansicht,

Fig. 3 eine der Wirbelzwirn- oder Drehvorrichtungen der Vorrichtung nach Fig. 1, geschnitten längs der Linie A-A der Fig. 4, in einer Seitenansicht und in einem anderen Maßstab',

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Fig. 4 die Vorrichtung nach Fig. 3, in einer Seitenansicht,

Fig. 5 die Anordnung nach Fig. 3, geschnitten längs der Linie B-B der Fig. 3, in einer Seitenansicht,

Fig. 6

und 7 eine Wirbelzwirn- oder Drehvorrichtung der Vorrichtung nach Fig. 1, in einer anderen Ausführungsform, in einer Darstellung entsprechend den Fig. und 4,

Fig. 8 das Ventil und das Ventilglied der Vorrichtung nach Fig. 1 im auseinandergenommenen Zustand, im axialen Schnitt und in einer Seitenansicht und

Fig. 9 das Ventil nach Fig. 7, in einer Seitenansicht unter Veranschaulichung der innenliegenden Bohrungen und Kanäle durch gestrichelte Linien.

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Die ih den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung zur Herstellung eines self-twist-Garnes weist ein Streckwerk auf, dem zwei Stränge von einem nicht dargestellten Aufsteckgatter zugeführt werden. Das Streckwerk ist üblicher Bauweise, beispielsweise ein Riemchenstreckwerk.

In Garnlaufrichtung hinter den vorderen Streckwalzen des Streckwerkes 1 sind zwei Wirbelzwirneinheiten 2, angeordnet, von denen eine in den Fig. 3, 4, 5 veranschaulicht ist und die im einzelnen noch beschrieben werden. Die beiden in den Wirbelzwirneinheiten 2, 3 abwechselnd eine S-und eine Z-Drehung erhaltenden Fäden werden durch ein Zusammenleitglied 4 zusammengeführt, so daß sie ein self-twist-Garn bilden. Dieses Verfahren ist an sich bekannt und wird zunehmend gebräuchlich; wegen einer ausführlicheren Erläuterung wird auf die GB-PS 1 015 291 verwiesen. Die Wirbelzwirneinheiten 2, sind in einem solchen Abstand angeordnet, daß ein Verwirren der Fäden verhütet wird, wenn die Spannung an den Stellen sich ändernder Drehung verringert wird. In der Praxis haben sich 2,5 bis 5 cm als ausreichend erwiesen.

In Garnlaufrichtung hinter dem Zusammenleitglied 4 ist ein Klemmwalzenpaar 5 angeordnet, das die Aufgabe hat, die Bildung des self-twist-Garnes■an dem Zusammenleitglied 4 von den weiteren in Garnlaufrichtung hinter dem Klemmwalzenpaar 5 durchgeführten Verfahrensschritten zu trennen. Das von dem Klemmwalzenpaar 5 kommende selfzwist-Garn wird einer weiteren Wirbelzwirneinheit 6 zugeleitet, die den gleichen Aufbau wie die Wirbelzwirneinheiten 2, 3 aufweist und die auf das bereits gedrehte Garn weitere aufeinanderfolgende Bereiche von

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S- und Z-Drehung aufbringt. Ein weiteres Leitglied 7 steuert die Einführung eines Monofilamentes in den abwechselnd gezwirnten self-twist-Garnaufbau derart, daß das Filament um diesen Garnaufbau herumgeschlungen wird. Das Leitglied 7 ist unmittelbar anschließend an die Wirbelzwirneinheit 6 angeordnet und in Gestalt eines "V" mit einer Bohrung durch die Basis im Bereiche des Scheitels des "V" ausgebildet, so daß das Monofilament durch die Bohrung unmittelbar auf die gedrehten Fäden aufgebracht wird. Dieses Verfahren ist ebenfalls bekannt und in der GB-PS 1 144 614 beschrieben.

Ein weiteres Klemmwalzenpaar 8 trennt die an der Wirbelzwirneinheit 6 und dem Leitelement 7 erfolgende Garnbildung von einer schematisch bei 9 dargestellten Aufwickelvorrichtung, bei der das Garn zu einem zweckentsprechenden Garnkörper aufgewickelt wird.

Ein lediglich schematisch veranschaulichter Hauptantriebsmotor treibt das Streckwerk 1, die Klemmwalzenpaare 5, 6, die Garnkörperaufwickelvorrichtung 9 und ein im einzelnen noch zu beschreibendes Ventil 10 an.

In den Fig. 3, 4, 5 ist eine Wirbelzwirneinheit 2 dargestellt, die den gleichen Aufbau wie die Einheiten 3 und 6 aufweist. Die Wirbelzwirneinheit 2 verfügt über einen rechteckigen Block 21, in dem eine von einer Seitenfläche des Blockes zu der dieser gegenüberliegenden Seitenfläche verlaufende Bohrung 22 konstanten Durchmessers ausgebildet ist. In die Bohrung ist ein erstes zylindrisches Element 23, gleichen Durchmessers derart eingesetzt, daß es einfach in die Bohrung 22 eingeschoben und dort mittels einer Madehschraube so festgelegt ist, daß seine Stirnfläche mit der ersten Seitenfläche des Blockes 21 glatt abschließt. Das

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zylindrische Element 23 ist mit einer zu der Bohrung 22 koaxialen aber kleineren Bohrung 231 versehen, die im Bereiche der beiden Sitrnflächen in der Weise angesenkt ist, daß es auf einer Seite eine Kegelstumpffläche 232 mit einem Kegelhalbwinkel von 30 aufweist, die von dem außenliegenden Rand des zylindrischen Elementes 23 sich zu der Bohrung 231 hin erstreckt, während auf der gegenüberliegenden Seite eine zweite Kegelstumpffläche 233 mit einem Kecrelhalbwinkel von 45 ausgebildet ist, welche auf der im Abstand zu der erwähnten Berandung liegenden Stirnfläche des zylindrischen Elementes 23 mündet. Das zylindrische Element 23 bildet damit ein "Venturirohr" derart, daß das zylindrische Element 23 durchströmende Luft zunächst durch die erste Kegelstumpffläche 232 so zusammengeführt wird, daß sie durch die Bohrung 231 hindurchgeht, worauf sie, gesteuert von der zweiten Kegelstumpf fläche 233 expandieren kann.

Ein zweites teilzylindrisches Element 24 mit dem gleichen Durchmesser wie die Bohrung 22 ist in die Bohrung 22 so eingeschoben, daß es mittels einer nicht dargestellten Madenschraube mit mit der zweiten Seitenfläche des Blockes 21 fluchtender Stirnfläche festgelegt werden kann.

Das teilzylindrische Element 24 weist eine erste äußere Kegelstumpffläche 241 auf, die von der äußeren Zylinderfläche aus zu der Achse hin verläuft und an einer innenliegenden Bohrung 24 2 endet, die koaxial durch das teilzylindrische Element 24 verläuft. Die Kegelstumpffläche 241 weist den gleichen Kegelhalbwinkel, wie die Kegelstumpffläche 232 auf, d.h. einen Winkel von 30° und erstreckt sich teilweise in die von der Kegelstumpffläche 232 gebildete Ansenkung, so daß ein konisch zulaufender Ringkanal mit parallelen Seitenwänden gebildet wird.

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Eine in dem teilzylindrischen Element 24 koaxial zu der Bohrung 24 2 ausgebildete Ansenkung 24 3 bildet eine weitere kegelstumpfförmige Fläche, die unter einem kleinen Kegelhalbwinkel von der Stirnfläche des halbzylindrischen Teiles 24 aus zu der Bohrung 24 2 hin sich verjüngt.

Das halbzylindrische Teil 24 bildet damit einen Stopfen der das dem Venturirohr 23 gegenüberliegende Ende der Bohrung 22 im wesentlichen abdichtet.

Oben auf der Wirbelzwirneinheit 2 sind zwei in den Fig. 4, 5 bei 25, 26 dargestellte Lufteinlässe angeordnet die in dem Block 21 mit Bohrungen 251, 261 in Verbindung stehen, welche ihrerseits zu der Bohrung 22 führen und an deren Fläche arT im wesentlichen gegenüberliegenden Seiten münden, wie dies insbesondere aus Fig. 5 hervorgeht. Die Lufteinlässe 25, 26 sind mit einem schematisch in Fig. 1 und in seinen Einzelheiten in den Fig. 8, 9 dargestellten Ventil 10 verbunden. Wie im einzelnen noch erläutert werden wird, dient das Ventil 10 dazu, die Zufuhr von Luft aus einer Druckluftquelle abwechselnd zu dem Lufteinlaß 25 und dem Lufteinlaß 26 zu steuern. Wenn somit die Druckluftquelle mit dem Lufteinlaß 25 verbunden ist, wird Luft durch die Wandung der Bohrung 22 im wesentlichen tangential zu der Bohrung und an einer in der Nähe des am weitesten außenliegenden Bereiches der Fläche 241 liegenden Stelle eingeblasen. Dieser Luftstrom wird damit innerhalb der Bohrung 22 zum Wirbeln gebracht. Die Bohrungen 251, 261 sind um 10 gegenüber der Vertikalen gegen das Venturirohr 23 zu derart geneigt, daß die durch die Bohrung eingeblasene Luft bei ihrem Weg rings um die Fläche der Bohrung 22 an der Öffnung der Bohrung 261 vorbeistreicht, womit eine Störung der glatten Luftströmung verhütet wird.

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Der von den Flächen 241, 232 gebildete Begrenzungskanal bewirkt, daß sich der Luftstrom axial und radial nach innen zu auf das Venturirohr 23 zu bewegt und dabei seine Geschwindigkeit erhöht, so daß er beim Durchgang durch das Venturirohr 23 einen Wirbel bildet.

Jeder der Wirbelzwirneinheiten, 2, 3, 6 ist derart angeordnet, daß der Faden die Einheit in einer solchen Richtung durchläuft, das er zunächst in den Stopfen 24 eintritt und sodann das Venturirohr 23 durchquert.

Die Bewegung des Fadens will deshalb die auf das Venturirohr 23 zugerichtete Luftbewegung unterstützen; sie trägt dazu bei, ein Entweichen von Luft aus der Einheit durch den Stopfen 24 zu verhüten.

Der Durchmesser der Bohrung 231 des Venturirohres 23 ist derart gewählt, daß die Querschnittsfläche der Bohrung 231 in der Größenordnung von der doppelten Querschnittsflache des durchlaufenden Fadens liegt. Auf diese Weise wird erreicht, daß ein den Faden umgebender Luftring die gleiche Querschnittsfläche wie der Faden selbst aufweist. Der Durchmesser der Bohrung 24 2 des Stopfens 24 ist andererseits derart gewählt, daß er einen freien Durchgang des Garnes und eine freie Ausbreitung der Drehung in dem Garn durch die Bohrung gestattet,, während gleichzeitig das Entweichen von Luft in einer der Garnlaufrichtung entgegengesetzten Richtung durch die Bohrung 24 2 auf ein Minimum reduziert wird. Die Bohrung 24 2 weist deshalb einen kleineren Durchmesser als die Bohrung 231 auf.

Bei dem Durchgang des Fadens durch den Luftwirbel in der Bohrung 231 wird auf den in der Bohrung liegenden Teil des Fadens eine Drehkraft im Gegenuhrzeigersinn, bezogen auf Fig. 5₍ausgeübt.

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In ähnlicher, symmetrischer Weise wird, wenn das Ventil 10 den Lufteinlaß 26 mit der Luftdruckquelle verbindet, ein Luftwirbel im gegengesetzten Drehsinne erzeugt, durch den der Faden im Uhrzeigersinn verdreht wird.

Bei der alternativen Ausführungsform der Wirbelzwirneinheit, wie sie in den Fig. 6, 7 dargestellt ist, werden lediglich die Unterschiede zu der Ausführungsform nach den Fig. 3, 4, 5 beschrieben. Zunächst ist das Venturirohr 23' einstückig mit dem Block 21' ausgebildet und nicht in Gestalt eines eigenen Teiles. Zum anderen erstreckt sich die Bohrung 24 2' des Stopfens 24' mit konstantem Durchmesser im wesentlichen durch den Stopfen, um damit das Entweichen von Luft durch den Stopfen 24' noch besser zu verhindern. Als Hilfsmittel zum Einführen des Fadens in den Stopfen 24' beim Anstücken ist ein kleiner aufgeweiteter Bereich 24 3' vorgesehen. Drittens münden die Bohrungen 251' und 261' (nicht dargestellt) in der Kegelstumpffläche 232' und nicht in dem zylindrischen Teil der Bohrung 22'. Schließlich erstreckt sich der Stopfen 24' so weit in die Bohrung 22' bis seine Stirnfläche 241' an der Kegelstumpffläche 232' anstößt, während der Kegelhalbwinkel der Stirnfläche 241' 45 beträgt, womit zwischen den Flächen 232', 241' ein sich erweiternder Spalt begrenzt ist.

Wie aus den Einzelheiten des Ventiles 10 zeigenden Fig. 8, 9 und der schematischen Ansicht nach Fig. 1 hervorgeht, weist das Ventil 10 einen Ventilkörper 101 mit einer Bohrung 102 auf, in der ein aus zwei Teilen 103, 104 bestehendes Ventilglied drehbar gelagert ist (das in Fig. 8 im auseinandergenommenen Zustand dargestellt ist). Der Ventilkörper und das Ventilglied bestehen jeweils aus Metall, wobei in den Ventilkörper 101 schmierungsfreie Lager 105, 106, 107 ortsfest eingesetzt sind, die eine freie Verdrehung des Ventil-

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gliedes in dem Ventilkörper 101 gestatten. Die schmierungsfreien Lager 105, 106, 107 weisen jeweils eine Kunststoffhülse auf, die an einem metallischen Trägerring befestigt ist, der im Pressitz in die Bohrung 102 eingesetzt werden kann. Die Kunststoffbüchsen, die im allgemeinen auch Polytetrafluoräthylen bestehen, bilden einerseits eine Lagerung zwischen den Metallflächen des Ventilkörpers 101 und des Ventilgliedes; andererseits verhindern sie ein unerwünschtes Entweichen von Luft längs der Oberfläche des Ventilgliedes. Die Teile 103, 104 weisen jeweils einen Flansch 108 auf, der dazu dient, die beiden Teile axial festzulegen, wenn sie durch eine nicht weiter dargestellte und durch eine Bohrung 109 in dem Teil 104 verlaufende Schraube fest miteinander verspannt sind, die in eine Gewindebohrung 110 in dem Teil 103 eingeschraubt ist, derart, daß eine Schulter 111 des Teiles 103 gegen die Stirnseite des Teiles 104 gezogen ist. Durch entsprechendes Lösen und wieder Festziehen der Schraube kann die relative Winkellage der Teile 103, 104 verstellt v/erden, wie dies im einzelnen noch erläutert werden wird.

Das Teil 103 weist einen Wellenstummel 112 auf, der zur Verbindung mit einem in Fig. 1 dargestellten Antriebsrad 113 dient, das über ein nicht dargestelltes Verstellgetriebe mit dem Hauptantriebsmotor 20 gekuppelt ist. Auf diese Weise kann das Ventilglied 103, 104 synchron mit der Maschinendrehbewegung und in einem vorbestimmten Verhältnis zu deren Drehzahl angetrieben werden.

Der Ventilkörper 101 weist ein erstes Paar Anschlußkanäle 114, 115 (Fig. 1 und 9) auf, die mit einer schematisch bei 30 angedeuteten Hochdruckluftquelle

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über dazwischenliegende nicht dargestellte Ventile verbunden sind, welche dazu dienen, den Luftdruck an den Anschlußkanälen 114, 115 zu regeln. Jeder der Anschlußkanäle 114, 115 steht über eine kurze Bohrung mit einer von zwei Ringkammern 116, 117 in Verbindung, die in dem Ventilkörper 101 das Ventilglied 103, 104 an im axialen Abstand stehenden Stellen dessen Längserstreckung umgeben. Die Lager 105, 106, 107 erstrecken sich nicht in die Ringkammern 116, 117, so daß eine freie Verbindung für die über die Anschlußkanäle 114, 115 eintretende Luft zur Oberfläche des Ventilgliedes 1O3, 104 besteht.

An den den Ringkammern 116, 117 entsprechenden axialen Stellen der Teile 103, 104 sind diese mit jeweils vier Bohrungen 11.8 versehen, die zu einem zugeordneten Innenraum 119 bzw. 120 der Teile 103, 104 führen, über den Anschlußkanal 114 zugeführte Luft wird deshalb in den Innenraum 119 des Teils 103 eingeleitet, während in den Anschlußkanal 115 eingespeiste Luft in den Innenraum 120 des Teiles 104 gelangt, und die Innenräume 119, 120 durch die mit der Gewindebohrung 110 zusammenwirkende (nicht dargestellte) Schraube voneinander getrennt sind.

Das Teil 103 ist zusätzlich mit zwei Radialschlitzen 121, 122 versehen, die sich über 180° des ümfanges an zwei im axialen Abstand stehenden Stellen auf beiden Seiten der Bohrungen 118 erstrecken. Die Radialschlitze 121, 122 stehen mit dem Innenraum 119, außer im Bereiche eines schmalen, tragenden, mittleren Teiles 123,in Verbindung, das sich lediglich über einen Teil der Wandstärke des Teils 103 erstreckt, um damit ein Verbiegen des Teiles 103 zu verhüten. In ähnlicher

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Weise weist das Teil 104 einen Radialschlitz 124 auf, der genauso wie die Radialschlitze 121, 122 ausgebildet ist.

Der in Fig. 8 dargestellte Ventilkörper 101 ist mit sechs weiteren Anschlußkanälen 125 bis 130 versehen, die in Form sich jeweils diametral gegenüberliegender Paare angeordnet sind, wobei jedes Paar an einer Axialstelle sitzt, an der es mit einem der Radialschlitze 121, 122, 123 zusammenwirkt. Jeder Anschlußkanal enthält eine kurze Bohrung, die sich durch die Wandung des Ventilköpers 101 und das entsprechende Lager 102, 106,

105 erstreckt, so daß sie an der Axialstelle des jeweiligen Radialschlitzes zu der Oberfläche des Ventilgliedes 103, 104 führt. Das jeweilige Lager 1O2, 105,

106 verhütet ein unzulässiges Entweichen von Luft ]ängs der Oberfläche des Ventilkörpers 103, 104 und stellt damit sicher, daß Luft jeweils nur dem jeweils gewünschten Anschlußkanal und nicht noch zusätzlich zu dem diesem gegenüberliegenden Anschlußkanal geleitet wird, wo sie entgegen der jeweils gewünschten Wirbelrichtung wirken würde.

Jedes Paar Anschlußkanäle ist einer der Wirbelzwirneinheitcn 2, 3, 6 derart zugeordnet, daß, wie aus Fig. zu entnehmen, die Anschlußkanäle 125, 126 über lediglich schematisch angedeutete Rohrleitungen mit den Lufteinlässen 25, 26 der Wirbelzwirneinheit 2, die Anschlußkanäle 126, 129 mit den Lufteinlässen 25, 26 der Wirbelzwirneinheit 3 und die Anschlußkanäle 127, 130 mit den Lufteinlässen 25, 26 der Wirbelzwirneinheit 6 verbunden sind„ Die Rohrleitungen von jedem Anschlußkanal aus zu dem diesem zugeordneten Lufteinlaß sind so kurz wie möglich gehalten, beispielsweise kürzer als ca. 30 cm, um damit einen raschen

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Aufbau und ein rasches Abklingen des Wirbels beim Umschalten zu gewährleisten. Darüber hinaus ist es sehr wichtig, daß die zu den einzelnen Wirbelzwirneinheiten führenden Rohrleitungen die gleiche Länge aufweisen, so daß die jeweils gleiche Drehung in entgegengesetzten Richtungen sichergestellt ist. Schließlich ist jeder Ventilanschlußkanal mittels einer einzigen eigenen Rohrleitung mit seinem zugeordneten Lufteinlaß der entsprechenden Wirbelzwirneinheit verbunden, so daß irgendwelche Verzweigungen in den Rohrleitungen vermieden sind.

Im Betrieb treibt der Hauptantriebsmotor 20 das Streckwerk 1 an, das zwei verzogene Stränge abliefert, die in die Wirbelzwirneinheiten 2, 3 eingespeist werden. Außerdem wird durch den Hauptantriebsmotor 20 das Ventilglied 103, 104 angetrieben, das synchron in einem wählbaren Verhältnis zu dem Hauptantrieb derart angetrieben wird, daß für eine bestimmte Länge abgelieferter Stränge oder eine bestimmte Zyklusdauer eine Umdrehung erzeugt wird.

Bei der Drehbewegung des Ventilgliedes 103, 104 wird von dem Anschlußkanal 114 in den Innenraum des Teiles 103 eingespeiste Luft abwechselnd zunächst zu den Anschlußkanälen 125, 126 und dann zu den Anschlußkanälen 128, 129 jeweils in Phase und während einer 180°-Drehung des Ventilgliedes 103, 104 bzw. während eines Halbzyklus zugeführt. In der Praxis ist ein geringfügig größer oder kleinerer Wert als 180° möglich, doch ist es äußerst wichtig, die ungedrehten oder ungezwirnten Bereiche auf einen Minimum zu halten. Bei einer Ausführungsform können die Radialschlitze 121, 122 derart ausgelegt sein, daß sie die Verbindung zu dem entsprechenden Anschlußkanal langsam öffnen,kurz bevor der gegenüberliegende Anschlußkanal verschlossen wird, so daß da-

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mit schon die Luftbewegung eingeleitet wird,und wenn der gegenüberliegende Anschlußkanal geschlossen ist, der Luftstrom bereits voll ausgebildet ist. Den Anschlußkanälen 125, 126 zugeleitete Luft wird in die
Lufteinlässe 25 der Wirbelzwirneinheiten 2, 3 eingespeist, wo in bereits erläuterter Weise ein in einer bestimmten Richtung umlaufenden Wirbel erzeugt wird, der den zugeführten Strang in dieser Drehrichtung
während eines Halbzyklus verdreht. Anschließend wird Luft, die in die Anschlußkanäle 126, 129 eingespeist wird,in die Lufteinlässe 26 einströmen lassen, womit die Stränge in der entgegengesetzten Richtung verdreht werden. In der Praxis wird eine Zykluslänge in der Größenordnung von 60 cm bevorzugt, wenngleich auch
Zykluslängen bis herab zu 14 cm und bis hinauf zu
120 cm schon verwendet wurden.

Die gedrehten Stränge werden an dem Zusammenleitglied zusammengeführt, so daß sie ein self-twist-Stranggebilde von einer Zykluslänge bilden, die der durch die entsprechende Drehbewegung des Ventilgliedes 103, gewählten Zykluslänge entspricht.

Das self-twist-Stranggebilde wird sodann der ähnlich wie die Wirbelzwirneinheiten 2, 3 aufgebauten Wirbelzwirneinheit 6 zugeleitet, der Luft über die Anschlußkanäle 127, 130 mit der gleichen Zykluslänge wie den Einheiten 2, 3 aber mit einer Phasenverschiebung eingespeist wird, die durch entsprechende Veränderung
des Winkels zwischen den Teilen 103, 104 gewählt wird und zwischen 0° und 360° liegen kann. Die Wirbelzwirneinheit 6 dient dazu, daß Filament um das self-twist-Stranggebilde herumzuschlingen und damit ein Garn zu bilden, wobei das Filament zweckmäßigerweise derart

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herumgeschlungen wird, daß die Nulldrehungsstelle der Stränge nicht mit der Nulldrehungsstellung des Filamentes zusammenfällt.

Das so gebildete Zweifachgarn wird sodann für den nachfolgenden Gebrauch aufgespult.

Die Maschine kann auch zur Herstellung anderer Garnkonstruktionen verwendet werden, wie sie in der GB-PS 1 144 614 beschrieben sind. So kann beispielsweise ein einziger Strang von dem Streckwerk abgegeben und durch die Wirbelzwirneinheit 2 hindurchgeleitet werden. Um den Strang wird sodann bei dem Zusammenleitglied 4 ein erstes Filament herumgeschlungen, während bei dem zweiten Leitglied 7 die Umschlingung mit einem zweiten Filament erfolgt, womit ein einheitliches Garn erzeugt wird, das mit unterschiedlichen Phasen mit zwei Filamenten umschlungen ist. Außerdem kann auch ein dreifaches Garn dadurch hergestellt werden, daß eine weitere Wirbelzwirneinheit in der Nähe der Einheiten 2, 3 verwendet wird.

Außerdem könnten die Wirbelzwirneinheiten und Ventile bei einer Maschine zur Herstellung eines Garnes verwendet werden, das lediglich einmal gedreht oder gezwirnt ist, wie dies in der britischen Patentschrift 1 O15 291 erläutert ist.

Bei einer anderen Ausfuhrungsform der Maschine kann auch jede Wirbelzwirneinheit eine eigene Ventilanordnung vereinfachter Bauform aufweisen, um damit sehr kurze Verbindungsrohrleitμngen gleicher Länge und ohne Verzweigungen zu erzielen.

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Claims

Fatentan watte Dipi.-;ng. W. Scherrnann Dr.- Ing. R. Roger 7300 Esslingen (Neckar). Webergasse 3, Postfach 348 Telefon 19. September 1978 Stuttgart (07iu 355539 PA 59 rüwa ^9619 *·■**· J-UWO. Telex 07 256610 smru Telegramme Patentschutz Esslingenneckar Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Verdrehen eines Stranges aus Textilfasermaterial im Sinne der Erzeugung aufeinanderfolgender Bereiche entgegengesetzter Drehung über die Längserstreckung des Stranges, mit einer Wirbelzwirn- oder Drehvorrichtung durch die der Strang hindurchgeführt ist und die zwei Mediumseinlässe aufweist, durch welche wechselweise Medium unter Erzeugung von den durchlaufenden Strang verdrehenden Wirbelströmungen entgegengesetzter Drehrichtung über ein die Mediumszufuhr steuerndes Ventil einspeisbar ist, dessen Ventilkörper einen ersten und einen zweiten,jeweils an einen der Mediumseinlässe angeschlossenen Mediumskanal und ein drehbar gelagertes Ventilglied enthält, dessen Oberfläche bezüglich einer zugeordneten Steuerfläche des Ventilkörpers verdrehbar ist und dem eine Druckmediums-Zufuhreinrichtung zugeordnet ist, wobei an der Oberfläche des Ventilgliedes eine Anzahl Steuerkanäle ausgebildet sind, über die Medium abwechselnd dem ersten und dem zweiten Mediumskanal zuleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Berührungsstellen zwischen der Oberfläche des Ventilgliedes (103, 104) und der Steuerfläche des Ventilkörpers (101) einen Luftdurchtritt längs der beiden Flächen verhindernde, aus Kunststoffmaterial bestehende Dichteinrichtungen (102, 105, 106) angeordnet sind.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichteinrichtung jeweils wenigstens ein Kunststoffteil (102, 105, 106) aufweisen, das an dem Ventilkörper (101) oder an dem Ventilglied (103, 104) gehaltert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichteinrichtungen jeweils Öffnungen enthalten, die mit den Kanälen des Teiles (101 oder 103, 104) fluchten, an dem sie gehaltert sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerfläche des Ventilkörpers (101) die wirksame Oberfläche des Ventilgliedes (103, 104) völlig umschließt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Oberfläche des Ventilgliedes (103, 104) die Umfangsflache eines Zylinders ist und daß der Ventilkörper (101) eine diesen Zylinder umschließende Büchse aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder hohl ist und daß durch die Mediumszufuhreinrichtung Medium in den Innenraum des Zylinders einspeisbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichteinrichtungen (102, 105, 106) als Lagerteil zwischen dem Ventilkörper (101) und dem Ventilglied (103, 104) wirkend ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Wirbelzwirn- oder Drehvorrichtung, deren

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wirbelerzeugender Teil eine im Betrieb von dem Strang durchquerte Bohrung aufweist, welche mit einem ersten Teil und einem zweiten Teil kleinerer Querschnittsfläche ausgebildet ist, wobei durch eine Zuführeinrichtung Medium im Bereiche des ersten Bohrungsteils in den wirbelerzeugenden Teil unter abwechselnder Erzeugung zunächst in der einen Drehrichtung und sodann in der anderen Drehrichtung umlaufender Wirbelströmungen innerhalb der Bohrung einspeisbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Leiteinrichtung (232, 241) die Wirbelströmungen zu dem zweiten Teil (231) der Bohrung hin leitbar sind und daß der überwiegende Teil der wechselweise entgegengesetzt umlaufenden Wirbelströmungen durch den zweiten Teil (231) der Bohrung unter Verdrehung des durchlaufenden Stranges hindurchtreten kann.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung von dem ersten Teil aus konisch zu dem zweiten Teil (231) zu verläuft.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiteinrichtung ein erstes Teil (24) aufweist, durch das der Strang hindurchläuft und das eine von dem ersten Teil der Bohrung aus zu dem zweiten Teil der Bohrung zu verlaufende Fläche (24 3) enthält.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teil (24) eine Bohrung (24 2) aufweist, durch die der Strang im Betrieb hindurchtritt und deren Durchmesser kleiner ist, als jener des zweiten Bohrungsteiles (231).

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, bei der der zweite Bohrungsteil in einem zweiten eigenen Teil ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das

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erste und das zweite Teil (23, 24) in die Bohrung (22) austauschbar einsetzbar sind und daß durch den Austausch dieser Teile (23, 24) die Vorrichtung an unterschiedliche Garnnummern anpassbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des ersten Teiles (23) glatt ist und die umlaufenden Wirbelströmungen in beiden Drehrichtungen frei über die Oberfläche strömen können.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das wirbelerzeugende Teil derart angeordnet ist, daß der Strang zunächst durch den ersten Teil der Bohrung (22) und dann durch deren zweiten Teil (231) hindurchläuft.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mediumzufuhreinrichtung in dem ersten Bohrungsteil liegende Mediumsmündungen und diesen zugeordnete,auf beiden Seiten des ersten Bohrungsteiles verlaufende Bohrungen (251, 261) aufweist und daß das Medium in dem ersten Bohrungsteil, unter einem Winkel zu einer senkrecht auf der zu dem zweiten Bohrungsteil (231) hingerichtete Garnlaufrichtung stehenden Linie injizierbar ist, derart, daß über eine Mediumsmündung injiziertes Medium ungestört durch die gegenüberliegende Mediumsmündung ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche des zweiten Bohrungsteiles (231) großenordnungsmäßig etwa doppelt so groß wie jene des durchlaufenden- Garnes ist.

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