DE3125527A1

DE3125527A1 - Verflochtenes mehrfaediges garn und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3125527A1
Application number: DE19813125527
Authority: DE
Inventors: Eugene Ernest 29624 Anderson S.C. Rowell
Original assignee: Badische Corp
Current assignee: Badische Corp
Priority date: 1980-06-30
Filing date: 1981-06-29
Publication date: 1982-04-22
Also published as: GB2079335A; JPS57133231A; FR2485572A1; IT8122568A0; IT1138819B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Luftdüsen-Verf!echten von mehrfädigen Garnen, und betrifft insbesondere die besondere Ausgestaltung des bei einem Verflechtverfahren zu verwendenden Verflechters, der sehr wirksam ist und das Garn während des Verflechtens nicht beschädigt.

Das Verflechten von mehrfädigen Garnen mittels Druckmitteldüsen ist in Fachkreisen weit bekannt, nachdem es um 1960 herum entstanden ist. Die meisten der auf diesem Gebiet verwendeten Verfahren arbeiten mit einer Vielzahl von Luftdüsen, wobei diese Düsen oft in komplizierten Anordnungen angeordnet sind, um ein Verflechten des Garnes sicherzustellen (U.S.-PSen: 3,727,275; 3,828,404; 3,751,775). Verschiedene Patente des Standes der Technik betreffen die Kombination einer einzigen Düsenbohrung, die eine Garndurchlauföffnung im rechten Winkel oder in einem Winkel in Richtung der Garnbewegung schneidet ( U.S.-PSen: 3,389,444; 4,011,640; 4,115,988; 2,985,995; 3,535,775; 4,016,715). Nur in einer Druckschrift, der U.S.-PS 3,286,321 ist angegeben, daß die Oberflächenbehandlung der GarndurchlaufÖffnung eines Luftdüsen-Verflechters kritisch ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines mehrfädigen Garnes sowie das Garn, das nach dem Verfahren hergestellt wurde.

Gemäß der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe soll ein verflochtenes hergestellt werden, das insbesondere für das Weben und für das Kettenwirken neben anderen Verarbeitungen geeignet ist. Ferner soll ein Verflechter derart ausgestaltet werden, daß er einfach herstell- und installierbar ist und der nur eine minimale Menge an Druckmittel benötigt, um in einem mehrfädigen Garn einen Knoten zu erzeugen. Dieser Verflechter

soll ferner extrem haltbar sein und nur eine höchst seltene Auswechslung nötig machen. Diese Erfindung wird durch ein Verfahren, bzw. einen in diesem Verfahren verwendeten Verflechter gelöst, wobei das Verfahren zur Herstellung eines mehrfädigen verflochtenen Garnes mit den Schritten a) Spinnen des mehrfädigen Garnes, b) Einölen des Garries, c) Strecken des Garnes und d) Verflechten des Garnes erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß das Verflechten in einem Verflechter durchgeführt wird, der eine Durchlauföffnung aufweist, die solche Oberflächencharakteristiken aufweist, daß der Reibungskoeffizient zwischen dem Garn und der Oberfläche der Durchlauföffnung niedrig genug ist, daß das Garn nicht infolge seiner Haftung an der letzten glatten Gleitfläche vor dem Eintritt in den Verflechter "zurückkriecht"; und der ferner eine einzige Düsenbohrung aufweist, durch die ein Luftstrom von 188 bis 165 2 cm Luft pro Minute mit einem Überdruck von zwischen 0,34 und 10,34 bar aus einer Druckluftquelle zugeführt wird, während sich das Garn über dem Verflechter unter einer Spannung zwischen 1/2 und 10 g befindet, wobei die Düsenbohrung zwischen der Senkrechten zur Garndurchlauföffnung und einem Winkel bis zu 45 gegenüber der Senkrechten zur Garndurchlauföffnung derart angeordnet ist, daß eine Komponente des Massenstromes durch die Düsenbohrung sich in Richtung der Garnbewegung durch den Verflechter erstreckt. Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen dieses erfindungsgemäßen Verfahrens durch insbesondere engere Wahl der Luftmenge und des Luftdruckes sowie der Fadenspannung sowie der für dieses Verfahren besonders gut geeigneten Chemiefasern und Materialien für den Verflechter sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist besonders wichtig, daß die Durchlauföffnung solche Oberflächencharakteristiken

aufweist, daß der Reibungskoeffizient zwischen dem Garn und der Oberfläche der Durchlauföffnung niedrig genug ist, daß während des Verflechtens niedrige Garnspannungen gewählt werden können, ohne daß es an anderen Stellen zum "Zurückkriechen" oder zur "Wickelbildung" kommt, die die Stabilität des Verfahrens beeinträchtigen würden. Die Vorteile dervorliegenden Erfindung über den Stand der Technik liegen in der hohen Verflechtungswirksamkeit bei niedrigen Spannungen, und in der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Absolutmenge an Verflechtungen. Unerwarteterweise hat es sich bei der Suche nach einem Verfahren, das die oben angegebenen Aufgaben löst, herausgestellt, daß der Verflechter aus einem Material konstruiert sein muß, das einen hinreichend niedrigen Reibungskoeffizienten gegenüber dem Garn aufweist,' um ein Verflechten bei den außerordentlich wünschenswerten (und wirksamen) niedrigen Garnspannungen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu gestatten. Das hochverflochtene Garn, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird, kann mit sehr wenigen Fehlern verwoben oder, kettengewirkt werden. Es.kann natürlich auch in anderen Verfahren eingesetzt werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit das Verfahren und das danach bei der Verflechtung von mehrfädigen Garnen erhaltene Produkt und ist insbesondere in Richtung der Verwendung eines "Niedrig-Reibungs-Verflechters" orientiert, um ein Verfahren zu schaffen, das auf effektive Weise ein hochverflochtenes Garn schafft. Das erzeugte Garn ist zu einem derartig hohen Grad verflochten, das der Anteil von Fehlern infolge eines Zurückstreifens während des Webens oder Kettenwirkens oder während der Durchführung anderer Verfahren sehr niedrig ist. Die Effektivität des erfindungsgemäßen Verfahrens ist sehr hoch, da der Grad an Verflechtung bei einer

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niedrigen Spannung erreicht wird, und da der "Niedrig-Reibungs-Verflechter" es gestattet, daß der Verflechter mit einem Garn mit einer niedrigen Spannung betrieben werden kann, ohne daß es zu einem Spannungsverlust an der letzten glatten Gleitfläche kommt, die das Garn vor dem Verflechten berührt. Ein Verlust an Garnspannung an der letzten glatten Gleitfläche die das Garn vor dem Verflechten berührt, führt dazu, daß das Garn an dieser Oberfläche haftet, ein Ergebnis, das als "Zurückkriechen" bekannt ist, und was schließlich zu Knäueln führt. Ein "Niedrig-Reibungs-Verflechter" macht es möglich, daß die Spannung, die im Anschluß art das Verflechten erzeugt wird, sich durch den Verflechter fortpflanzt und daß an der letzten glatten Gleitfläche, die das Garn berührt, genug Spannung gehalten werden kann, um ein "Zurückkriechen" und eine Knäuelbildung im Garn zu verhindern. Ohne einen derarartigen "Niedrig-Reibungs-Verflechter" pflanzt sich die Garnspannung nicht nach rückwärts durch den Verflechter bis zur letzten glatten Gleitfläche fort, was zu einer Instabilität der Fadenlinie in Form von Zurückkriechen und Verknäulen führt. Für jede gegebene Form eines Verflechters gibt es eine Garnspannung, bei der eine maximale Verflechtung bewirkt wird. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung macht die Anwendung einer solchen Garnspannung möglich, daß ein hocheffektives Verflechtverfahren erhalten wird, ohne daß es zu anderen Problemen bei der Handhabung des Garnes kommt, insbesondere zum Zurückkriechen und Verknäulen. Die Effektivität des Verfahrens, die durch günstige Betriebsbedingungen gemäß der-.vor liegenden Erfindung erreicht wird, führt zu einem Garn, das einen ungewöhnlich hohen Grad an Verflechtung aufweist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher

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erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Streckzwirn-Verfahrens, bei dem eine Verflechtungs-Vorrichtung verwendet wird, und enthält weiterhin den Strömungsweg der dem Verflechter zugeführten Druckluft.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt in Längsrichtung, einer Ausführungsform eines Verflechters, wie er in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet wird.

Fig. 3 zeigt eine Draufsicht desselben Verflechters wie in Fig. 2.

Fig. 4 zeigt die Ansicht eines Querschnitts eines Verflechters (wie er in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist) innerhalb eines Einspann- und Ausricht-Blockes.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform eines Verflechters in einem Einspannblock, in dem eine Ausrichtung des Verflechters nicht nötig ist.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsfornr eines Verflechters, wie er durch die vorliegende Erfindung angegeben wird.

Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch dieselbe Äusführungsform wie in Fig. 6 mit Blickrichtung von oben durch das Durchgangsloch.

Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht einer Montageanordnung für den Verflechter, wie er in den Figuren 6 und 7 gezeigt ist.

Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf dieselbe Montageanordnung wie in Fig. 8. . '

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Bei einem Verfahren zur Herstellung eines kontinuierlichen mehrfädigen Garnes wird das Garn zuerst durch Extrusion gesponnen, wo.ran sich das Aufbringen einer Schlichte anschließt, und wird danach gestreckt und zu einem Garnkörper aufgespult. So wird beispielsweise in dem Zweistufenverfahren, das gegenwärtig für die überwiegende Menge des verarbeiteten Nylons und Polyesters eingesetzt wird, das Garn durch Extrusion gesponnen, dann geschlichtet und dann auf einer ersten Spule aufgewickelt. Auf der zweiten Stufe des Verfahrens wird das Garn von der ersten Spule in eine Streckzwirnmaschine überführt, wo es gestreckt und in gedrehter Form aufgespult wird. Das erhaltene Produkt, ein "Streckzwirn"-Produkt, kann gegebenenfalls verschlungen oder verflochten werden, wobei dieses Verschlingen oder Verflechten im Anschluß an das Strecken auf der Streckzwirnmaschine, jedoch vor dem Aufwickelvorgang auf der Streckzwirnmaschine durchgeführt wird. Die nachfolgende Beschreibung von Fig. 1 betrifft spezifisch das Verschlingen oder Verflechten bei einem Streckzwirnvorgang.

In Fig. 1 wird ein Streckzwirnen unter Verflechten schematisch dargestellt. Ein Garn 2 wird von einer ersten Spule 1 abgenommen und durch einen Fadenführer 3 geführt, danach um ein Rollenpaar 4 und 5 mit einer Führung 6 (das Paar von .Rollen 4 und 5 zusammen mit der Führung 6 werden hiermit als Reibungs-Führungs-Rollengarnitur bezeichnet) gewunden. Das Garn läuft dann um eine Galette 60 und eine Trennrolle 61 (wird als Trennrollenduo bezeichnet). Das Garn 2 wird dann zwischen der Reibungs-Führungs-Rollengarnitur und dem Trennrollenduo gestreckt. Das gestreckte Garn läuft dann durch eine Verflechungsvorrichtung 8. Das Garn 2 gelangt in den Verflechter 8 als ein "flaches Garn", das heißt als ein Garn, das relativ parallele entwirrte Fäden aufweist. Das verflochtene Garn 2'

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verläßt den Verflechter mit Fäden, die relativ, wirr sind. Das verflochtene Garn 2' läuft dann durch eine Ballonführung 11 (wahlweise) und wird mit einer Zwirnung auf eine zweite Spule 12 aufgespult.

Die Verflechtungsvorrichtung 8 wird aus einer Druckluftquelle 13 mit Luft versorgt, die Luft einem Hauptverteiler zuführt. Die Luft aus dem Hauptverteiler 14 strömt dann durch ein Filter 15 und weiter durch ein Dreiwegeventil sowie durch einen automatischen Druckregler 65. Die Luft gelangt in einen Unterverteiler 17 und durch ein Abschaltventil 18 und schließlich in die (Einzelgang)-Verflechtungsvorrichtung 8.

Die Figuren 2, 3, 6, und 7 zeigen Ausführungsformen von Verflechtungsvorrichtungen, wie sie in dem hier beschriebenen Verfahren verwendet werden. Die Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Verflechter 19, der eine im wesentlichen zylindrische äußere Form und eine zylindrische Garndurchlauföffnung 20, eine einzelne zylindrische Düsenbohrung 21, die in Richtung der Garnbewegung geneigt ist, sowie ein Paar von "0"-Ringkanälen 22 und eine radiale Auskragung 80 aufweist. Die radiale Auskragung 80 weist eine flache Anschlagfläche 81 und eine Ausrichtekerbe 23 auf. Die Ausrichtekerbe 23 ist gegenüber der Düsenöffnung 21 angeordnet, so daß die Düsenöffnung 21 mit Druckluft versorgt wird, wenn der Verschlinger ein einem Einspann- und Ausrichtblock 30 (siehe Fig. 4) angeordnet ist, und zwar infolge einer Ausrichtung der Kerbe 23 mittels eines Zapfens 99 am Block. Die Enden der Garndurchlauföffnung 20 sind abgerundet, um eine Beschädigung des Garns zu verhindern.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Verflechters,

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der dem Verflechter, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, sehr ähnlich ist. Die Kombination aus Verflechter und Einspannblock 35 weist eine Art der Ausgestaltung auf, die einen Verflechter umfaßt, der unabhängig von der Ausrichtung des Lochs der Düsenöffnung installiert werden kann, da innerhalb des Einspannblocks 35 ein Hohlraum 36 vorgesehen ist, der die Düsenöffnung des Verschlingers innerhalb des Blockes umgibt. Der Hohlraum 36 wird durch einen Einlaß 37 mit Druckluft versorgt, und die Druckluft wird in die Düsenöffnung des Verflechters innerhalb des Blocks gedrückt. "0"-Ringe 39, die in den Haltekanälen 81 des Verflechters angeordnet sind, dichten den Hohlraum 36 ab, wenn der Verschlinger ganz in den' Einspannblock 35 eingeschoben ist. Pfeile in . den Figuren 2, 4 und 5 zeigen die Richtung der Bewegung des Garns in die Garndurchlauföffnung hinein und aus dieser heraus an.

Die Figuren 6 und 7 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Verflechters gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Verflechter 45 weist eine im wesentlichen rechteckige äußere Konfiguration' auf, hat eine zylindrische Garndurchlauföffnung 46 und eine einzige Düsenbohrung 47, die in der Richtung der Garnbewegung geneigt ist. Die Düsenbohrung 47 weist einen erweiterten, mit einem Gewinde versehenen Abschnitt 48 auf, an den eine Druckluftquelle angeschlossen werden kann. Die Figuren 8 und 9 zeigen eine Ansicht von oben und eine Seitenansicht einer Einspannanordnung, die einen Verflechter 45 zusammen mit einer Einspannklammer 50 umfaßt sowie mit einer Druckleitung 51, die in die Luftzufuhröffnung 48 des Verflechters 45 eingeschraubt ist. Die Einspannklammer 50 kann, mittels von Schrauben durch die Löcher 52 fest mit dem Rahmen einer Maschine verbunden werden. Die Richtung der

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Garnbewegung in den Verflechter 45 hinein und aus diesem heraus ist in den Figuren 6 und 8 durch Pfeile angezeigt.

Es wurde gefunden, daß während des Verschlingungs- oder Verflechtungsvorgangs der Grad der Reibung zwischen der Oberfläche der Garndurchlauföffnung und dem Garn eine Funktion von mindesten zwei Faktoren ist, die etwas mit der Konstruktion des'Verflechters zu tun haben: (a) der Natur des Materials, aus dem der Verflechter konstruiert wurde, sowie (b) der Oberflächengüte, die beim Polieren der Durchgangsöffnung erzeugt wird. Es wurde gefunden, daß eine extrem glatte Oberfläche der GarndurchlaufÖffung des Verflechters zu einem höheren Grad an Reibung führt, als eine rauhere Oberfläche, daß jedoch eine Oberfläche der Durchlauföffnung, die zu rauh ist, das Garn während des Verflechtens beschädigt. Aus diesen Daten wurde der Schluß gezogen, daß der Grund für diese Beobachtung darin liegt, daß eine extrem glatte Oberfläche der Garndurchlauföffnung dazu führt, daß der Oberflächenbereich für den Kontakt des Garns mit der Oberfläche vergrößert wird, und daß dadurch während des Verflechtens ein höherer Grad an Reibung erzeugt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung liegen der Auswahl eines Materials für die Konstruktion eines Verflechters zwei Kriterien zugrunde:

(1) der Grad des Widerstandes, den das Material seinem Polieren zu einer extrem glatten Oberfläche entgegensetzt, ^: sowie ■

(2) die Haltbarkeit des Verflechters, wenn er aus einem spezifischen Material hergestellt ist.

Sowohl ein hoher Widerstand gegenüber einem extremen Glatt-

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werden als auch eine hohe Dauerhaftigkeit sind wünschenswerte Charakteristiken, die ein Material erfüllen soll, das für die Konstruktion eines Verflechters gewählt wird. Es wurde gefunden, daß die Oberflächengüte innerhalb der GarndurchlaufÖffnung eines Verflechters mit einem - Profilometer sehr schwierig zu messen ist, es wird jedoch angenommen, daß ein unerwünschter Grad an Glätte etwas unter 10 RMS (quadratischer Rauhigkeitsmittelwert) beginnt, und mit höchster Wahrscheinlichkeit unter 2 RMS liegt. Die in einigen der Beispiele von Tabelle 1 verwendeten Metalle (das heißt- rostfreier Stahl 303 und nicht gehärteter rostfreier Stahl 4 4Oc) wiesen Durchlauföffnungen auf, die zehn Minuten lang mit alaun-gegerbtem Leder, das mit weißem Polierrot imprägniert war, poliert worden waren. Die Oberflächenrauhigkeit, die auf dem rostfreien Stahl 303 erhalten wurde, erwies sich als unbefriedigend (zu glatt), während die Oberflächengüte, die auf dem rostfreien Stahl 44Oc erhalten wurde, befriedigend war. Die Oberflächenglätte des 303-Stahles wurde für eine höhere Garn/Metall-Reibung verantwortlich gemacht, die höhere Garnspannungen (gezeigt in den Beispielen 18 und 19) erforderlich machte, um ein "Zurückkriechen" des Garne.s zu verhindern. Zusätzlich zu den Reibungscharakteristik^, zeigte der 44Oc-Verflechter eine weitaus größere Haltbarkeit, als der Verflechter, der aus rostfreiem Stahl 303 hergestellt war (vgl. Tabelle 3).

Die keramischen Verflechter, die in den Beispielen (vgl. Tabelle 1) und in den Abnutzungsuntersuchungen (vgl. Tabelle 3) verwendet "wurden, erwiesen sich als die mit den vorteilhaftesten Eigenschaften von allen getesteten Materialien, und zwar bzgl.einer niedrigen Garnreibung und bezüglich der Haltbarkeit. Eine Korrelation für den Widerstand gegen ein Polieren zu einer extrem glatten Oberfläche und einer gestei-

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gerten Haltbarkeit wurde für alle drei getesteten Materialien festgestellt, aber es ist nicht unbedingt anzunehmen, daß alle Materialien diesem Trend entsprechen. Es wird jedoch, angenommen, daß für die Ziele der vorliegenden Erfindung ein Material, dessen Widerstand gegenüber dem Glattpolieren geringer ist als der des 303-nichtrostenden Stahles (nach . der oben erwähnten Poliermethode) nur schwierig mit einer hinreichenden Betriebssicherheit herzustellen sein würde, und daß ferner Materialien, die eine Dauerhaftigkeit von weniger als 30 Stunden (nach dem weiter unten beschriebenen Testverfahren) aufweisen, unter ökonomischen Gesichtspunkten unbefriedigend sein würde.

Zur weiteren Erläuterung werden in den nachfolgenden Arbeitsbeispielen Verfahren gezeigt, bei denen die vorliegende Erfindung eine Rolle spielt, sowie Resultate wiedergegeben, die bei den Versuchen erhalten wurden, mit denen die hier beschriebenen Prinzipien gestützt wurden.

Die Beispiele'in Tabelle 1 betreffen alle ein Verfahren zum Verflechten eines mehrfädigen Nylon-6-Garnes auf einer Streckzwirnmaschine. Die verwendeten Verflechter sind von der Art, wie sie in den Figuren 2 und 3 oder in den Figuren 6 und 7 gezeigt sind. Der Verflechter gemäß Figur 6 wies eine Garndurchlauföffnung von etwa 0,239 cm im Durchmesser und eine Düsenbohrung von"etwa 0,119 cm im Durchmesser auf. Der Verflechter gemäß Fig. 2 hatte eine Garndurchlauföffung von etwa" 0,318 cm im Durchmesser und-eine Düsenbohrung von etwa 0,159 cm im Durchmesser. Die Figuren 2, 3, 6 und 7 sind alle etwa maßstabsgetreu gezeichnet. Der verwendete nichtrostende Stahl 4 4Oc war ein geglühter, ungehärteter 44Oc-nichtröstender Stahl. Das verwendete keramische Material war eine Titanatkeramik, die 30 Minuten mit einem Schleifcord poliert worden war, der mit einer Diamantpaste imprägniert war, das heißt

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nach einem Polierverfahren, das als B6 der 3M-Company des Herstellers der in den obigen Beispielen verwendeten keramischen Verflechter bekannt ist.

Die Beispiele von Tabelle 1 beschreiben verschiedene Beziehungen, die das Verfahren zum Verflechten von mehrfädigen Garnen betreffen. Die Beispiele 1 und 2 zeigen den Unterschied der Verflechtungs-Effektivität zwischen Verflechtern aus Keramik und einem 440c-nichtrostenden Stahl, wobei die Ergebnisse die Überlegenheit des keramischen Materials erkennen lassen. Die Beispiele 3 und 4 zeigen die Unabhängigkeit der Effizienz von der Form des Verflechters, und zwar wie er in der Fig. 2 gezeigt ist gegenüber der Form, wie er in Fig. 6 gezeigt ist. Die Beispiele 4 und 5 zeigen, daß eine wirksame Verflechtung bei verschiedenen Garnen in effektiver Weise erzielt wird. Die Beispiele 6 bis 8 illustrieren die umgekehrte Beziehung zwischen der Garnspannung und dem Verflechtungsgrad. Die Beispiele 8 und 9 zeigen die direkte Beziehung zwischen dem Druck und dem Grad der erreichten Verflechtung. Die Beispiele 18 und 19 beschreiben einen wenig wirksamen Prozeß, bei dem ein hoch polierter Verflechter aus 303-nichtrostendem Stahl verwendet wurde. Dieser Verflechter wurde unter denselben-Bedingungen poliert wie der 44Oc-Verflechter, der in den Beispielen 1 und 3 bis 5 verwendet wur-. de_r der jedoch im Vergleich zu Beispiel 3 bezogen auf die verwendete Luft, die zur Erzeugung desselben Grades von Fadenverwirrung verwendet wird, um 26 % weniger wirksam ist. Zusätzlich ergab der Versuch, den Verflechtungsgrad mit dem 303-nichtr.ostenden-Stahl-Verflechter durch Verminderung der Garnspannung (Beispiel 19 im Vergleich zu Beispiel 18) zu erhöhen, daß infolge des "Zurückkriech"-Problems instabile Betriebsbedingungen erhalten wurden. Diese Daten zeigen, daß Verschlinger mit verschiedenen ReibungsCharakteristiken verschiedene absolute Grade an maximal erreichbarer Verflechtung

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Tabelle

	Beispiel	G a r η	Rund	40/28	1020'	2-2.4	V e r f 1 e c	44Oc¹	h t e r	Knotenanzahl pro m	* i 1	CO
	1		Il	40/28	1020 '	2-2.4	Verwendeter Material, aus Luftüber- dem der Ver druck flechter ist in bar (psig)	keramisch²	Figur	39	■ < _t	NJ
	2		It	40/19	1020,	2-2.4	1.52 (22)	44Oc ■	2,3	39	¹ > )	cn NJ
	3	Querschnittsform Denier/ Gamgeschwindigkoit Garnspannung des Fadens Fäden m/min . g	Il	40/19	1020	2-2.4	1.24 (18)	44Oc	2,3	36	¹ j ¹ i
	4	Rund	It	70/24	1020	2-2.4	1.52 (22)	44Oc	2,3	36	> > > > > »1
	5	Rund	Il	40/28	1200	1.5-1.9	1.38 (20)	keramisch	6,7	40
	6	Dreilappig	Il	40/28	1200	2-2.4	1.38 (2O)	It	6,7	36	. " I ·.
	7	Il	It	40/28	1200	1-1.4	1.72 (25)	Il	2,3	32
	8	Il	Il	40/28	1200	1-1.4	1.03 (15)	Il	2,3	47
	9	It	40/28	1200	2-2.4	2.07 (30)	Il	2,3	43
I	10	. Il	40/28	1200	1-1.4	1.38 (20)	Il	2,3	41
NJ O	11	Il	40/28	1200	2-2.4	2.07 (30)	Il	2,3	39
I	12	Dreilappig	40/28	1200	1-1.4	1.03 (15)	Il	2,3	37
	13	Dreilappig	40/28	1200	1.5-1.9	T.72 (25)	Il	2,3	43
	14	ι Anmerkungen: 440c	40/28	1200	.1.5-1.9 ^:	1.72 (25)	Il	2,3	34
	15	40/28	1200	2-2.4	1.03 (15)	■ Il	2,3	39
	16	40/28	1200	1.5-1.9	1.38 (20)	Il	2,3	39
	17 '	40/19	1020	3-3.4	1.38 (20)	303	2,3	45
	18	40/19	1020	2-2.4	2.07 (30)	303	2,3	39
	19³	Nichtrostender bezeichnet ist	Stahl 44Oc,	in allen Beispielen, \	2.07 (30)	2,3	40 +
			2.07 (30)	2,3	tfenn mit 44Oc die Verflechter-Zusairmensetzung

keramisch²: Titanatkeramic in allen 19³: Infolge von "Zurückkriech"-

Beispielen, wenn "keramisch" die Verflechter-Zusammensetung bezeichnet •Problemen waren die Betriebsbedingungen instabil

bei jedem beliebigen Satz von Betriebsbedingungen aufweisen.

Das oben beschriebene Verfahren zur Fadenverwirrung mit Luft zeigt einen beträchtlichen Einfluß auf das Wirkverhalten, wie in der nachfolgenden Tabelle II gezeigt wird.

Tabelle II
Wirkverhalten

Denier/Faden Gauge Läuferlänge Fehler pro Million Endgarne

nicht verflechten verflochten

0.26 0.11

0.26 0.055

0.105 0.032

0.30 0.12

40/28	32	86
40/28	36	91
40/28	32	71
40/19	32 .	56

In Tabelle II ist gezeigt, daß das Wirkverhalten um zwischen 58 und 79 % bezogen auf die Fehler pro Million Endgarne verbessert wird,- abhängig von der Fadenzahl, der Feinteilung, und dem Denierwert des verflochtenen Garns.

Das hier beschriebene Verfahren mit niedriger Reibung wird verwendet, um ein Garn herzustellen, daß vorteilhafte Wirkeigenschaften aufweist. Wenn das Garn den Verflechter verläßt, wird es durch den Aufwickler gezwungen, ein kegelförmiges Volumen zu umschreiben, und infolge dieser Bewegung berührt das Garn ständig das untere Ende der Garndurchlauf-

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Öffnung. Es wird angenommen, daß das kritische Moment eines Verfahrens unter Verwendung eines Verflechters mit hoher Reibung die Reibung ist, die von dem Garn am unteren Ende der GarndurchlaufÖffnung erzeugt wird. Es ergibt sich daraus sofort, daß eine Kombination aus einem Fadenführer mit niedriger Reibung, der nach einem Verflechter mit "hoher" Reibung angeordnet ist, möglicherweise genauso gut wie ein Verflechter niedriger Reibung arbeiten würde, und zwar hinsichtlich der Verflechtungswirksamkeit (dasheiißt nicht unbedingt auch bezüglich der Haltbarkeit). Das Ziel der Schaffung des erfindungsgemäßen Verflechters mit niedriger Reibung ist es, das Verfahren bezüglich der Gesamtzahl von Einzelteilen und der Form zu vereinfachen, sowie eine Effektivität und eine Haltbarkeit sicherzustellen. Die Reibungskriterien für einen Fadenführer sind im wesentlichen dieselben wie die Reibungskriterien für einen Verflechter.

Die Haltbarkeit der für die hier beschriebenen Verflechter verwendeten Materialien wird in einem Verschleißversuch messen, bei dem ein 40/28 (TiO«) Mattgarn aus Nylon aus Gründen seiner scheuernden Wirkung verwendet wurde. Das Mattgarn wird ungefähr in einem 90 Winkel um einen Stift von 1,27 cm Durchmesser geführt, der aus dem zu testenden Material hergestellt ist. Das Garn wird mit einer Geschwindigkeit von 425 m pro Minute und einer Spannung von 15 g um den Stift gezogen. Der Versuch wird beendet, wenn das Material angegriffen ist. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle III wiedergegeben.

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Tabelle III

Material

303-Nichtrostender Stahl

geglühter 440c-Nichtrostender Stahl, ungehärtet ⁺⁺

Titanatkeramijc

Stunden bis zum Aufrauhen des Materials infolge der S cheuerwirkung

.12,5

70,5

Versuch nach 400 Stunden abgebrochen, ohne daß Material angegriffen war

Die Beziehung zwischen den gemessenen Stunden, die der Test andauern muß, bevor das Material angegriffen wird, und der Haltbarkeit des Materials bei einem Verflechter wurde nicht genau bestimmt, es ist jedoch bekannt, daß geglühter, ungehärteter Stahl 44Oc mindestens fünfmal so lange hält wie ein nichtrostender Stahl 303 (mehr als ein Jahr gegenüber.entsprechend 12 Wochen), und daß Titanatkeramik länger als nichtrostender Stahl 44Oc hält.

Zusammensetzung:

C: 0.15 max; Mn max:2.00; P max:0.20; S max:0.15 min; Si max:1.00; Cr: 17.00/19.00; Ni: 8.00/10.00; Mo: 0.60 max; Zr: 0.60 max;

Zusammensetzung: -

■C: 0.95/1.20; Mn max: 1.00; P max: 0.040; S max: 0.030; Si max: 1.00; Cr: 16.00/18.00; Mo: 0.75 max.

entnommen aus: "Handbook of Chemistry and Physics, 60th Edition, 1979-1980

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines mehrfädigen verflochtenen Garnes mit den Schritten: a) Spinnen des mehrfädigen Garnes, b) Einölen des Garnes, c) Strecken des Garnes und d) Verflechten des Garnes, dadurch gekennzeichnet, daß das Verflechten in einem Verflechter durchgeführt wird, der eine Durchlauföffnung aufweist, die solche Oberflächencharakteristiken aufweist, daß der Reibungskoeffizient zwischen dem Garn und der Oberfläche der Durchlauföffnung niedrig genug ist, daß das Garn nicht infolge seiner Haftung an der letzten glatten Gleitfläche vor dem Eintritt in den Verflechter "zurückkriecht'¹; und der ferner eine einzige Düsenbohrung auf-

3 weist, durch die ein Luftstrom von 188 bis 1652 cm Luft pro Minute (0,4 bis 3,5 standard cu.ft/min) mit einem Überdruck von zwischen 0,34 und 10,34 bar (einem Druck zwischen 5 und 150 psig) aus einer Druckluftquelle zugeführt wird, während

sich das Garn über dem Verflechter unter einer Spannung zwischen 1/2 und 10 g befindet, wobei die Düsenbohrung zwischen der Senkrechten zur Garndurchlauföffnung und einem Winkel bis zu 45° gegenüber der Senkrechten zur Garndurchlauf öffnung derart angeordnet ist, daß eine Komponente des Massenstromes durch die Düsenbohrung sich in Richtung der Garnbewegung durch den Verflechter erstreckt.

2. Verfahren zur Herstellung eines mehrfädigen verflochtenen Garnes mit den Schritten: a) Spinnen des mehrfädigen Garnes, b) Einölen des Garnes, c) Strecken des Garnes und d) Verflechten des Garnes, dadurch gekennzeichnet, daß das Verflechten in einem Verflechter durchgeführt wird, der eine Garndurchlauföffnung aufweist, die solche Oberflächencharakteristiken' aufweist, daß der Reibungskoeffizient zwischen dem Garn und der Oberfläche der Durchlauföffnung niedrig genug ist, daß das Garn vor dem Eintritt in den Verflechter nicht infolge seiner Haftung an der letzten glatten Gleitfläche vor dem Eintritt in den Verflechter "zurückkriecht"; und der ferner eine einzige Düsenbohrung aufweist, durch die ein Luftstrom von 330 bis 1180 cm Luft pro Minute (0,7 bis 2,5 standard cu.ft./min) mit einem Überdruck von zwischen 1,03 und 10,34 bar (einem Druck zwischen 5 und 150 psig) aus einer Druckluftquelle zugeführt wird, während sich das Garn über dem Verflechter unter einer Spannung zwischen 1 und 5 g befindet, wobei die Düsenbohrung zwischen der Senkrechten zur Garndurchlauföffnung und einem Winkel bis za 45 gegenüber* der Senkrechten zur Garndurchlauföffnung derart angeordnet ist, daß eine Komponente des Massenstroms durch die Düsenbohrung sich in Richtung der Garnbewegung durch den Verflechter erstreckt.

3. Verfahren zur Herstellung eines mehrfädigen verflochtenen Garnes mit den Schritten: a) Spinnen des mehrfädigen Garnes,

b) Einölen des Games, c) Strecken des Games und d) Verflechten des Garnes, dadurch gekennzeichnet, daß das Verflechten in einem Verflechter durchgeführt wird, der eine Durchiauföffnung aufweist, die solche Oberflächencharakteristiken aufweist, daß der Reibungskoeffizient zwischen dem Garn und der Oberfläche der Durchlauföffnung niedrig genug ist, daß das Garn nicht infolge seiner Haftung an der letzten glatten Gleitfläche vor dem Eintritt in den Verflechter "zurückkriecht"; und der ferner eine einzige Düsenbohrung aufweist, durch die ein Luftstrom von zwischen 410,6 und 1038,3 cm Luft pro Minute (0,87 bis 2,2 standard cu.ft./min) mit einem Überdruck von zwischen 2,76 und 8,27 bar (einem Druck zwischen 40 und 120 psig) aus einer Druckluftquelle zugeführt wird, während sich das Garn über dem Verflechter unter einer Spannung zwischen 1 und 5 g befindet, wobei die Düsenbohrung unter einem Winkel zwischen 5 und 9 gegenüber der Senkrechten zur Garndurchlauföffnung derart angeordnet ist, daß eine Komponente des Massenstromes durch die Düsenbohrung sich in Richtung der Garnbewegung durch den Verflechter erstreckt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mehrfädige Garn ein mehrfädiges Nylon ist, das ganz gezogen einen Titre zwischen 20 und 80 Denier aufweist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mehrfädige Garn, ein Nylongarn ist, das ganz gezogen einen Titre zwischen 40 und 70 Denier aufweist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mehrfädige Garn ein mehrfädiges Polyestergarn ist, das ganz gezogen einen Titre zwischen 20 und 200 Denier aufweist, und das Garn mit einer Geschwindigkeit

von bis zu 1200 m pro Minute gesponnen wurde.

7. Verfahren zur Herstellung eines mehrfädigen verflochtenen Nylongarnes nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verflechter aus einem der Materialien nichtrostender Stahl und Keramik hergestellt ist. '

8. Verfahren zur Herstellung eines mehrfädigen verflochtenen Garnes nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verflechter aus einem der Materialien geglühter nichtrostender Stahl 44Oc (U.S. Standardtyp) und Titanatkeramik hergestellt ist.

9. Verfahren zur Herstellung eines mehrfädigen Nylongarnes mit den Schritten: a) Spinnen des mehrfädigen Nylongarnes mit einem Titre im ganz gezogenen Zustand zwischen 40 und Denier bei einer Spxnngeschwxndigkeit zwischen 800 und 1200 m pro Minute, b) Einölen des Garnes mit einem wäßrigen Schmiermittel, c) Strecken des mehrfädigen Nylongarnes mit einem · Verhältnis zwischen 2 1/2 und 4, und d) Verflechten des mehrfädigen Garnes, dadurch gekennzeichnet, daß das Verflechten in einem Verflechter durchgeführt wird, der eine Durchlauföffnung aufweist, die solche Oberflächencharakteristiken aufweist, daß der Reibungskoeffizient zwischen dsm Garn und der Oberfläche der Durchlauföffnung niedrig genug ist, daß das Garn nicht infolge seiner Haftung an der letzten glatten Gleitfläche vcr dem Eintritt in den Verflechter "zurückkriecht"; und der ferner eine

einzige Düsenbohrung aufweist, durch die ein

3 Luftstrom von zwischen 410,6 und 1038,3 cm Luft pro Minute (0,87 bis 2,2 standard cu.ft./min) mit einem Überdruck zwischen 1,24 und 2,07 bar (einem Druck zwischen 18 und 30 psig) aus einer Druckluftquelle zugeführt wird, während sich das Garn über dem Verflechter unter einer Spannung zwischen 1

und 5 g befindet, wobei die Düsenbohrung mit einem Winkel von 5° bis 9° gegenüber der Senkrechten zur Garndurchlauföffnung derart angeordnet ist, daß eine Komponente des Massenstromes durch die Düsenbohrung sich in Richtung der Garnbewegung durch den Verflechter erstreckt.

10. Ein Garn, dadurch gekennzeichnet, daß es nach einem

der Verfahren gemäß den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 9 hergestellt ist und mit mindestens 30 Knoten pro Meter verflochten ist.

11« Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verflechter aus einem Material hergestellt ist, das einen höheren Widerstand gegenüber einem Polieren zu einer extrem glatten Oberfläche aufweist, als der Widerstand des nichtrostenden Stahls 303 (U.S.-Standard), und das eine Beständigkeit von mindestens 30 Stunden aufweist, bevor es angegriffen wird, wenn ein 40 Denier 28 Filament-Mattgarn aus Nylon etwa 90° um einen Stift von 1,27 cm Durchmesser dieses Materials gezogen wird, wobei das Garn mit einer Geschwindigkeit von 425 m pro Minute und einer Spannung von 15 g gezogen wird.

12. Verfahren zur Herstellung eines mehrfädigen verflochtenen Garns mit den Schritten: a) Spinnen des mehrfädigen Garnes, b) Einölen des "Garnes, c) Strecken des Garnes und d) Verflechten des Garnes, dadurch gekennzeichnet, daß das Verflechten in einem Verflechter durchgeführt wird, der eine Durchlauföffnung aufweist, die solche Oberflächencharakteristiken aufweist, daß das Garn "zurückkriecht", wenn der Verflechter ohne einen Fadenführer verwendet wird, und der ferner eine einzige Düsenbohrung aufweist, durch die ein Luftstrom von zwischen 330 und 1180 cm Luft pro Minute (0,7. bis 2,5 standard cubic feet/minute) mit einem Überdruck von zwischen 1,03 und 10,34 bar (einem Druck zwischen 15 und 150 psig)

aus einer Druckluftquelle zugeführt wird, wobei die Düsenbohrung zwischen der Senkrechten zur Garndurchlauföffnung und einem Winkel bis zu 45 gegenüber der Senkrechten zur Garndurchlauföffnung derart angeordnet ist, daß eine Komponente des Massenstroms durch die Düsenöffnung sich in Richtung der Garnbewegung durch den Verflechter erstreckt, und daß das Garn, das aus dem unteren Ende der Garndurchlauföffnung austritt, mit einem Fadenführer geführt wird, um die Reibung zwischen dem Verflechter und dem Garn dadurch zu vermindern, daß das Garn nicht mit dem unteren Ende" der Garndurchlauföffnung in Kontakt kommt, so daß über dem Verflechter eine Garnspannung zwischen 1 und 5 g gewählt werden kann, da die Spannung sich durch den Fadenführer und den Verf!echter hindurch fortpflanzt.