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"Friktionsfalschdraller"
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Fr iktionsfalschdraller Durch die DE-OS 29 28 522 (Bag. 1133) ist
ein Friktionsfalschdraller bekannt, der aus sich kreuzenden Bändern besteht, die
den falschzuzwirnenden Faden zwischen sich einklemmen. Zur Einklemmung werden die
Bänder bzw. wird eines der Bänder von' seiner Rückseite her durch eine in einem
eng begrenzten Bereich wirkende Andrückeinrichtung gegen das' andere Band gedrückt
und dabei gegen den Faden ausgebeult. Hierdurch entsteht ein definierter Kiemm-
und Zwirnbereich.
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Es ist bekannt, daß der Kreuzungswinkel dieses Friktionsw falschdrallers
eingestellt werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Friktionsfälschdraller so Weiter
auszugestalten, daß die Einstellung optimaler Betriebszustände möglich ist.
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Hierzu wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Kreuzungswinkel
alpha so eingestellt wird, daß der Kreuzungswinkel dem Drallwinkel des Fadens im
gezwirnten Zustand des Fadens entspricht, und daß die Riemengeschwindigkeit, B so
eingestellt wird, daß das Verhältnis Riemengeschwindigkeit B: Fadengeschwindigkeit
Y -B - 1 (14 20-%) Y cos alpha ist.
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Bei dieser Einstellung ergibt sich zum einen eine optimale Anpassung
des Friktionsfalschdrallers an die gewünschte Zwirngebung und zum anderen eine Optimierung
der Fadenspannungsverhältnisse, wobei es insbesondere darauf ankommt, daß. das Verhältnis
der Fadenspannung hinter dem Friktionsfalschdraller zu der, Fadenspannung vor dem
Friktionsfalschdraller einen' bestimmten Wert nicht überschreitet und vorzugsweise
im Verhältnis von 1 : 1 liegt.
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Bei der Einstellung nach Anspruch 2 ist vorgesehen, daß ein schlupffreier
Betrieb dadurch ermöglicht wird, daß die durch die einstellbare Andrückeinrichtung
ausgeübte Anpreßkraft das Rückdrehmoment des Fadens übersteigt.
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Es ist zwar durch die DE-OS 23 10 8.03 bereits vorgeschlagen worden,
bei einem Friktionsfalschdraller, welcher aus drei gleichsinnig rotierenden Achsen
mit darauf aufgesteckten, sich zwischen den Achsen überlappenden Scheiben besteht,
den Achsabstand und/oder die axiale Anordnung der Scheiben so zu wählen, daß der
Winkel zwischen Scheibenumlaufrichtung und F,adenlauf gleich dem Drallwinkel ist.
Hierdurch soll ein schlupfloser Betrieb ermöglicht werden. Dabei ist jedoch nicht
berücksichtigt worden, daß für die schlupffreie Mitnahme des Fadens ausreichende
Normalkräfte zwischen Friktionsoberfläche und Faden herrschen müssen, eine Voraussetzung,
welche bei dem Friktionsfalschdraller nach der DE-OS 23 10 803 nicht geschaffen
werden kann.
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Die Erfindung schafft demgegenüber die Voraussetzung dafür, daß zur
Optimierung des Texturierprozesses und der Falschzwirngebung bei dem Friktionsfalschdraller
nach der Hauptanmeldung sämtliche maßgebende Parameter einschließlich Schlupf unabhångi'g
voneinander eingestellt werden können.
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Dies geschieht zum einen dadurch, daß durch Einstellung des Kreuzungswinkels
zwischen den Bändern ein definiertes Verhältnis zwischen der Drallgebungskomponente
und der Fadenförderkomponente der Riemengeschwindigkeit eingestellt wird, und daß
andererseits die Riemengeschwindigkeit zur Erzielung optimaler Spannungsverhältnisse
dem Kreuzungswinkel angepaßt wird.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles
beschrieben. Es zeigt Fig. 1 und Fig. 2 Die Aufsicht und Seitenansicht eines Friktionsfalschdrallers
mit zwei gekreuzten, umlaufend angetriebenen Riemen; Fig. 3 eine schematische Darstellung
d,er am Faden herrschenden Momente, Kräfte und geometrischen Beziehungen; Fig. 4
ein Fadenstück im gezwirnten Zustand.
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Fig.-5 ein Diagramm über den Zusammenhang von Titer, gewünschter Zwirnung
und Kreu-' zungswinkel.
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Die Bandläufe 1 und 2 in den Figuren 1 und 2 bestehen aus den jeweils
zwischen den -Umlenkrolle'n 7 und 8 bzw. 9 und 10 gespannten, umlaufend bewegten
ebenen Bändern bzw. Flachriemen 11 und 12. Diese Riemen sind mit engem Spalt 13
gegeneinander angestellt. Das Faserbündel 14 wird etwa auf der Winkelhalbierenden
durch den Überdeckungsbereich der sich gegenüber liegenden Bänder 11, 12 geführt.
Die beiden Bänder werden im Bereich des Fadenlaufs durch Andrückeinrichtungen, die
jeweils aus Zylinder-Kolben-Einheiten 15 bestehen, g,egen den Faden gedrückt. Die
Kolben 16 werden
durch den einstellbaren Druckgeber 17 mit Druckluft
beau:fschlagt. Gleichzeitig wird durch den gedrosselten Axialkanal 50 der Luftkissenkammer
5 ein Teil der Druckluft -zugeführt und:so-rgt dort für eine aerostatische Schmierung
zwischen der Stirnfläche des Kolbens und dem jeweils zugeordneten Band.
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Zur Einstellung optimaler Betriebsverhältnisse wird folgendes Verfahren
durchlaufen: Zunächst wird aus dem Fadentiter und der vorgegebenen Drehungszahl
der Drallwinkel alpha bestimmt. Es handelt sich dabei um den in Fig. 4 dargestellten
Drallwinkel im gezwirnten Zustand des Fadens. Hierbei sei bemerkt, daß der Faden
durch die Zwirngebung eine geometrische Änderung erfährt, die im wesentlichen aus
einer Durchmesser.zunahme und einer Längenabnahme besteht. Der Drallwinkel im geometrischen
-Zustand unterscheidet sich daher nennenswert von dem rein rechnerisch sich ergebenden
Drallwinkel, dem Fadenlänge und Fadendurchmesser im ungezwirnten Zustand zugrundeliegt.
Der Drallwinkel ist daher durch Messung in dem gewünschten gezwirnten Zustand zu
ermitteln. Sodann ist der Kreuzungswinkel alpha, welcher in Fig. 1 dargestellt ist,
dem gewünschten Drallwinkel anzupassen. Das Diagramm nach Fig. 5 zeigt für ausgewählte
Titerbereiche eine. Zusammenfassung der Schritte: Messung des Drallwinkels und'Einstellung
des Kreuzungswinkels. Dabei ist die gewünschte Zwirnung durch die Anzahl von Fadenumdrehungen
po Meter angegeben.
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Nach Ermittlung des einzustellenden Kreuzungswinkels wird anhand des
Druckgebers A der auf die Kolben 16 einwirkende Druck so eingestellt, daß sich eine
bestimmte, auf den Faden einwirkende Normalkraft ergibt. Hierfür gilt - wie anhand
von Fig. 3 dargestellt:
MS = N x,u x DF/2 > MF wobei: MS: das
durch die Bänder ausgeübte Drehmoment N : die durch die Bänder ausgeübte Normalkraft
auf den Faden p : Reibungskoeffizient zwischen Bändern und Fader DF: Fadendurchmesser
MF: Rückdrehmoment des Fadens.
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Hinsichtlich des Rückdrehmoments ist zu berücksich'tigen, daß der
Faden und inbesondere der in der Zwirnzone unter Spannung'stehende Faden als drehelastischwGebilde
zu betrachten ist, welches seiner Torsion ein gewissesRückstellmoment entgegensetzt.
Dieses Rückstellmoment hängt u.a.
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auch ab von der Stärke der Zwirnung, aber auch von der Stärke,der
Erhitzung in der Falschzwirnzone.
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Sofern die oben angegebene Beziehung eingehalten ist, ist gewährleistet,
daß der Faden ohne Schlupf gefördert und -falschgezwirnt wird. Hierdurch ist eine
besonders schonende Fadenbehandlung möglich.
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Es sei hierzu bemerkt, daß keineswegs immer ein schlupffreier Betrieb
erwünscht ist. Das Auftreten eines gewissen Schlupfes kann durchaus wünschenswert
sein zur Auflösung des Falschzwirns und zur Fadenspannungsregulierung.
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Weiterhin ist es aber auch erforderlich, die Fadenspannungen einzustellen.
Erfindungsgemäß geschieht dies dadurch, daß zum einen eine bestimmte Fadenlaufgeschwindigkeit
vorgegeben wird. Diese Fadenlaufgeschwindigkeit ist insbesonc.ere von maschinentechnischen
Daten, darüberhinaus aber auch, von
verfåhlenstechnischen Daten
wie Wärmeübertragung und Verwei zeit in der Erhitzungszone abhängig. Sodann wird
die Riemeneschwindigkeit eingestellt, und zwar erfindungsgemäß nach der Formel:
y B = (ls 20 %)' cos alpha Darin bedeuten: B : Riemengeschwindigkeit Y : Falengeschwindigkeit
alpha: Kreuzungswinkel nach Fig. 1 Das be3eutet,,daß bei Einhaltung der Beziehung
B = Y/cos alpha nit einer Genauigkeit von+20 % erreicht werden kann, daß die Fadenspannung
vor dem Friktionsfalschdraller gleich oder zumindest ungefähr gleich der Fadenspannung
hinter dem FriktiDnsfalschdraller ist.
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Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Zwirn-und
Förderverhältnisse unabhängig von den Fadenspannungsverhältnissen eingestellt werden
kann.