DE3400767A1

DE3400767A1 - Verfahren zum falschdrallkraeuseln von garn und textilmaschine zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE3400767A1
Application number: DE19843400767
Authority: DE
Inventors: Colin Macclesfield Cheshire Atkinson
Original assignee: Rieter Scragg Ltd
Current assignee: Rieter Scragg Ltd
Priority date: 1983-01-24
Filing date: 1984-01-12
Publication date: 1984-07-19
Also published as: JPS59137528A; FR2544753A1; GB8301933D0

Description

Andrejewslci, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Texturieren von Garn, insbesondere zum Texturieren von Garn durch einen Falschdrallkräuselprozeß, sowie eine Textilmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens.

Beim Falschdrallkräuseln wird Garn von einer Vorratspackung mittels einer ersten Zuführeinrichtung abgenommen und dann durch eine Heizzone sowie eine Kühlzone einer Falschdralleinrichtung zugeführt. Vorzugsweise läuft das Garn in einer geraden Bahn zwischen der ersten Zuführeinrichtung und der Falschdralleinrichtung, damit so viel wie möglich das von der Falschdralleinrichtung in das Garn eingebrachten Dralls zur Heizzone zurücklaufen kann, sowie auch, damit die Garnspannung, welche erforderlich ist, um das Garn durch die Heizzone und die Kühlzone in die Falschdralleinrichtung vorwärts zu führen, reduziert wird.

Um jedoch mit hohen Garndurchlaufgeschwindigkeiten arbeiten zu können, während das Garn die erforderlichen Temperaturen erreicht, wenn es die Heizzone und die Kühlzone durchläuft, sind lange Heizzonen und lange Kühlzonen vorzusehen. Wenn der gewünschte geradlinige Garnlauf eingehalten wird, wird die Maschine in unzweckmäßiger oder unzulässiger Weise hoch, sodaß es aus diesem Grunde bei modernen Schnellauf-Texturiermaschinen üblich ist, zu "gekrümmten" Garnläufen Zuflucht zu nehmen, d.h. dem Garn eine oder mehrere merliche Laufrichtungsänderungen zu erteilen, wenn es zwischen der ersten Zuführeinrichtung und der Falschdralleinrichtung verläuft.

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Um derartige Laufrichtungsänderungen zu erreichen, werden Garnführungen vorgesehen. Wenn derartige Garnführungen bewegungslos sind, so ist eine starke Spannungserhöhung im Garn erforderlich, wenn es um die bzw. jede Führung herumläuft. Damit die Garn- . Spannung in der Heizzone ausreicht, um eine Instabilität, d.h. starke Schwankungen bei hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten zu vermeiden, erfordert die Verwendung von feststehenden oder bewegungslosen Garnführungen im Garnlauf zwischen der ersten Zuführeinrichtung und der Falschdralleinrichtung hohe Spannungswerte an derartigen Führungen und in Laufrichtung hinter denselben starke Spannungen im Garn, welches auf oder bis nahe an seine Erweichungstemperatur erhitzt wird, kann ein Abflachen der Einzelfäden oder sogar ihren Bruch verursachen, wenn das Garn um eine Führung herumläuft.

Dies ergibt ein texturiertes Garn geringer Qualität. Die Reduzierung der Garnspannung im Bereich einer derartigen Führung kann nur auf Kosten einer Reduzierung des Streckverhältnisses oder einer Verstärkung des Dralls erzielt werden, möglicherweise auch durch Vergrößerung des Radius der Führung, wobei derartige Lösungen zu schwerwiegenden Einschränkungen in der Behandlungsgeschwindigkeit führen, um starke SpannungsSchwankungen zu vermeiden, wenn die Produktqualität eingehalten werden soll.

Es ist bekannt, daß die vorgenannten Probleme weitgehend dadurch vermieden werden können, daß einfache verdrehbare oder umlaufende Führungen vorgesehen werden, wobei jedoch andere Probleme auftreten. Unter einer einfachen oder verdrehbaren

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Führung wird eine Führung verstanden, welche sich um eine Achse dreht, die rechtwinklig zum Lauf des Garnes um die Führung herum verläuft. Die Verwendung einer einfachen umlaufenden Führung kann zu einem verringerten Dralltransfer um die Führung herum führen, d.h. die Drallstärke in der Heiζzone kann wesentlich geringer sein, als die dem Garn in der Falschdralleinrichtung verliehene Drallstärke. Dies wiederum führt zur Herstellung eines geringwertigen texturierten Garnes. Um dieses Problem zu überwinden, wurde vorgeschlagen, die Führung in Richtung des Steigungswinkels des Dralls zu verdrehen, doch müßte bei einer derartigen Anordnung der Drehwinkel für verschiedene Behandlungsparameter und für einen S-Drall gegenüber einem Z-Drall verändert werden.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zum Falschdrallkräuseln von Garn zu schaffen, bei welchem, während das Garn längs eines "gekrümmten" Garnlaufes zwischen einer Zuführeinrichtung und einer Falschdralleinrichtung verläuft, die vorgenannten Nachteile vermieden werden oder weitgehend verringert werden.

Gekennzeichnet ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Falschdrallkräuseln, bei welchem das Garn unter Spannung von einer Zuführeinrichtung durch eine Heizzone und eine Kühlzone einer Falschdralleinrichtung zugeführt wird, wobei das Garn während dieser Vorwärtsbewegung zumindest eine Laufrichtungsänderung zwischen der Heiζzone und der Falschdralleinrichtung erfährt, dadurch, daß die Spannung intermittierend reduziert und erneuert wird.

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Vorzugsweise wird die Reduzierung und Erneuerung der Spannung in einander folgenden Intervallen durchgeführt, was dadurch erreicht werden kann, daß die Garnlauflänge zwischen der Heizzone und der Falschdralleinrichtung kurzzeitig verkürzt wird.

Dem Garn kann zumindest eine Laufrichtungsänderung zwischen der Heizzone und der Kühlzone erteilt werden, wobei diese Richtungsänderung zumindest 90° betragen kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert; es zeigt

Fig.1 eine typische Falschdrallkrauselmaschine, bei welcher der Garnlauf zwischen der Heizzone und der Kühlzone eine Richtungsänderung erfährt;

Fig.2 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Garnführung zwischen der Heizzone und der Kühlzone der Maschine gemäß Fig.1;

Fig.3 und 4 alternative Formen von Garnführungen gemäß Fig.2;

Fig.5, 6 und 7 die Auswirkung auf eine Garnbehandlung bei Verwendung einer Textilmaschine in nachfolgenden Ausführungen, und zwar der Maschine gemäß Fig.1 mit bewegungslosen Führungen zwischen der Heizzone und der Kühlzone, der Maschine gemäß Fig.1 mit der Garnführung gemäß Fig.1 mit der Garnführung gemäß Fig.2 zwischen der Heizzone und der Kühlzone und einer Maschine mit geradlinigem Garnlauf zwischen der Heiζzone und der Kühlzone;

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Fig.8 eine Tabelle der durchschnittlichen Drallstärken in einem Garn in der Heizzone und der Kühlzone bei Maschinenausbildungen entsprechend den Figuren 5 und 6; und

Fig.9 und 10 graphische Darstellungen der Garnbehandlungsspannung gegenüber dem Streckverhältnis sowie der Schwingungsgeschwindigkeit gegenüber der Behandlungsspannung bei den Maschinen, auf die sich die Figuren 5 bis 7 beziehen.

In Fig.1 ist eine Falschdrallkräuselmaschine 10 herkömmlicher Art dargestellt. Die Maschine 10 besitzt eine Haspel 11, eine erste Garnzuführeinrichtung 12, einen ersten Heizer 13, eine Kühlplatte 14 für das Garn, eine Falschdralleinrichtung 15, eine zweite Zuführeinrichtung 16, einen zweiten Heizer 17, eine dritte Zuführeinrichtung 18 und eine Aufwickeleinrichtung 19.

Der durch die Falschdralleinrichtung 15 in das Garn eingebrachte Drall läuft durch die Kühlzone 14 und die Heizzone 13 entgegen der Laufrichtung des Garnes zurück. Der Heizer 13 muß das Garn auf eine Temperatur erhitzen, bei welcher es weich wird, und die Kühlzone 14 muß das Garn so weit abkühlen lassen, daß der Drall im Garn fixiert wird. Zur Garnbehandlung bei hohen Durchlaufgeschwindigkeiten ist es erforderlich, daß die Heizzone 13 und die Kühlzone 14 relativ lang sind, damit das Garn die erforderlichen Temperaturen in diesen Zonen erreichen kann. Aus diesem Grunde wird zweckmäßigerweise dem Garn eine Laufrichtungsänderung zwischen der Heizzone 13 und der Kühlzone erteilt. Infolgedessen wird zwischen diesen Zonen eine Garnführung 20 vorgesehen. Da die Verwendung einer feststehenden

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Führung an einer derartigen Stelle einen starken Spannungsanstieg verursacht, wenn es um eine derartige Führung herumläuft, ist es möglich, an dieser Stelle eine verdrehbare Führung vorzusehen. Wie bereits erläutert wurde, ergeben sich bei Verwendung einer verdrehbaren Führung an einer derartigen Stelle auch damit zusammenhängende Nachteile.

Um derartige Nachteile zu vermeiden oder weitgehend zu mildern, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Garnführung 20 verwendet, wie sie in den Figuren 2, 3 bzw. 4 dargestellt ist, welche zwischen der Heizzone 13 und der Kühlzone 14 eingesetzt ist. In Fig.2 ist eine Führung 20a dargestellt, welche einen Zylinder 21 aufweist, welcher verdrehbar auf einer Achse 22 montiert ist, die ihrerseits am Gestell der Maschine oder vorzugsweise an einem Schlitten 23 befestigt ist, welcher längs des Heizers 13 oder längs der Kühlplatte 14 zum leichteren Einfädeln verschoben werden kann.

Der Zylinder 21 hat eine endlose Auskehlung 24, welche sich um seinen Umfang erstreckt, während die Basis der Auskehlung 24 eine zylindrische Fläche begrenzt ■, deren Achse in einem Winkel zur Drehachse des Zylinders 21 eingestellt ist. Nach einer anderen Ausführung beschreibt die Auskehlung 24 eine endlose jedoch gewundene Bahn um den Zylinder 21, wobei sich zusätzlich die Neigung des Bodens der Auskehlung 24 gegenüber der Achse der Welle 22 um den Umfang herum verändert, sodaß der tiefste Teil der Auskehlung 24 je nach Wunsch an der Außenseite oder der Innenseite der Kurve der Auskehlung anliegen kann.

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Bei jeder Ausführung kann je nach Wunsch die Auskehlung 24 einen oder mehrere vollständige Umläufe pro Umdrehung des Zylinders 21 ergeben. Die Spannung im Garn 25 beim Lauf um die Führung 20a innerhalb der Auskehlung 24 bringt das Garn 25 dazu, sich zum tiefsten Teil der Auskehlung 24 hin zu bewegen. Infolgedessen ändern sich der effektive Radius der Garnführung und die Garnlauflänge zwischen dem Auslaufende des Heizers 13 und dem Einlaufende der Kühlplatte 14, wenn sich der Zylinder 21 dreht und dadurch die Spannung im Garn intermittierend gelockert und dann wieder erneuert wird.

In Fig.3 ist eine Führung 20b dargestellt, welche eine Garnrolle 26 aufweist, die auf einer Achse 27 verdrehbar montiert ist. Die Achse 27 sitzt verschiebbar in einem Schlitz 28 eines Tragorganes 29, welches seinerseits am Maschinengestell oder an einem Schlitten 23 befestigt ist. Die Garnrolle 26 auf der Achse 27 wird in Längsrichtung des Schlitzes 28 in Schwingungen versetzt, wodurch die Länge des Garnlaufes zwischen dem Heizer 13 und der Kühlplatte 14 verändert wird. Auf diese Weise wird die Spannung im Garn 25 intermittierend gelockert und wieder erneuert.

In Fig.4 ist eine Führung 20c dargestellt, welche eine Scheibe 30 besitzt, die verdrehbar auf einer Achse 31 montiert ist, welche ihrerseits auf dem Gestell der Maschine 10 oder auf einem Schlitten 23 montiert ist. Die Scheibe 30 trägt mehrere Zapfen 32, von denen vier dargestellt sind, wobei das Garn 25 um wenigstens zwei derselben herumläuft. Wenn sich die Scheibe 30 dreht, verändert sich die Garnlauflänge zwischen dem Heizer 13 und der Kühlplatte 14, wodurch die Spannung im Garn 25 intermittierend gelockert und erneuert wird.

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In den Figuren 5 bis 7 ist ein typisches mehrfädiges Garn dargestellt, welches einer Falschdrallkräuselung auf einer Maschine unterworfen wurde, welche im allgemeinen gemäß Fig.1 ausgebildet ist. Im Falle der Fig.5 wurde das Garn 25a auf einer Maschine behandelt, welche zwei nebeneinander liegende unbewegliche Führungen zwischen dem Heizer 13 und der Kühlplatte 14 besaß. Man sieht, daß eine beträchtliche Abflachung der Fäden insbesondere in den mit X bezeichneten Bereichen erfolgt ist, wodurch ein behandeltes Garn geringer Qualität erhalten wird.

Bei dem in Fig.6 dargestellten Garn 25b wurde die Garnbehandlung unter Verwendung der Garnführung 20a gemäß Fig.2 auf dem Schlitten 23 der Maschine 10 aus Fig.1 durchgeführt. Es zeigt sich in diesem Fall eine wesentlich geringere Abflachung der Fäden als in Fig.5, obwohl beide Garne den gleichen Temperaturen und dem gleichen Drall ausgesetzt waren und unter gleichen Durchlaufgeschwindigkeiten behandelt wurden. Tatsächlich ist das Garn 25b der Fig.6 mit dem Garn 25c der Fig.7 vergleichbar, welches unter den gleichen Behandlungsbedingungen wie die Garne 25a und 25b behandelt wurde, jedoch auf einer Maschine, bei welcher der Heizer 13 und die Kühlplatte 14 im wesentlichen zueinander ausgerichtet sind, sodaß das Garn 25c zwischen dem Heizer 13 und der Kühlplatte 14 keine Laufrichtungsänderung erfährt.

Wenn die Zuführeinrichtung 16 der Maschine 10 mit höherer Drehzahl angetrieben wird als die Zuführeinrichtung 12, wird das Garn 25, während es falschgedrallt wird, gleichzeitig

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gestreckt. Aus der Tabelle gemäß Fig.8 ist zu sehen, daß im allgemeinen zumindest für kleinere Streckverhältnisse die Drallstärke im Garn in der Heizzone dem in der Kühlzone näherkommt, wenn die Garnspannung intermittierend gelockert und erneuert wird, indem man die Garnführung 20a statt zwei bewegungslosen Führungen verwendet. Dies zeigt, daß ganz allgemein eine derartige Spannungsreduzierung den Rücklauf des Dralls zur Heizzone eher ermöglicht als wenn bewegungslose Führungen verwendet werden. Die Leichtigkeit des Dralltransfers ist von besonderem Vorteil beim Anlaufen der Maschine, wenn das Garn umgedrallt ist, da die bewegungslosen Garnführungen 20 einen Durchlauf des Dralls von der Kühlzone zur Heizzone während dieses Teiles der Arbeiten hemmen würden.

Aus Fig.9 ist wiederum ersichtlich, daß die Verwendung einer intermittierend die Spannung lockernden Garnführung 20a die Garnbehandlungsspannung (Kurve 9b) gegenüber der Spannung, welche zur Behandlung bei Verwendung von zwei bewegungslosen Garnführungen 20 erforderlich ist (Kurve 9a), fast auf den Spannungswert herabsetzt, der benötigt wird, wenn ein geradliniger Garnlauf zwischen der Heizzone und der Kühlzone verwendet wird (Kurve 9c). Infolge einer derartigen Reduzierung der Behandlungsspannung kann erwartet werden, daß die Fäden des Garnes 25b weniger abgeflacht werden als die Fäden des Garnes 25a und daß die Garne 25b und 25c miteinander vergleichbar sind, wie dies die Figuren 5 bis 7 zeigen.

Die Kurve 9a ergibt sich bei Verwendung einer bewegungslosen Garnführung mit Aluminiumoxid-Oberfläche. Die Behandlungs-

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spannungen für die bewegungslose Führung können auf Werte von nur etwa 2 g über den Werten der Kurve 9b reduziert werden, wenn ein Material mit einem niedrigeren Reibungskoeffizient gegenüber dem Garn verwendet wird, beispielsweise Titan. Derartige Führungen haben jedoch den Nachteil kürzerer Lebensdauer und sind beim Anlaufen ungeeignet, wie dies nachstehend erläutert wird.

Aus Fig.10 ist auch ersichtlich, daß die Behandlung des Garnes durch intermittierende Lockerung der Spannung mit dem Einsatz eines geradlinigen Garnlaufes zwischen der Heizzone und der Kühlzone vergleichbar ist. In diesem Fall ist zu sehen, daß ' bei einer gegebenen Garndurchlaufgeschwindigkeit die Behandlung sspannung, bei welcher starke Schwankungen auftreten, bei Verwendung von bewegungslosen Führungen höher ist (Kurve 1Oa) als bei periodischer Spannungslockerung (Kurve 10b) oder bei einem geradlinigen Garnlauf (Kurve 10c). Dies bedeutet, daß in den letztgenannten Fällen das Garn behandelt werden kann, ohne daß starke Schwankungen auftreten und daß eine Abflachung der einzelnen Fäden oder eine Beschädigung derselben weniger zu befürchten ist, als wenn bewegungslose Führungen verwendet werden.

Die Erfindung ist insbesondere beim Ingangsetzen einer Textil-

maschine vorteilhaft. Wenn bewegungslose Garnführungen an den Stellen der Richtungsänderung der Garnläufe zwischen den Heizzonen und den Falschdralleinrichtungen verwendet werden, so werden für den Normalbetrieb Führungen mit glatten Oberflächen benötigt, um die Reibung zwischen dem gedrillten Garn und der

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Führungsoberfläche zu reduzieren und um die Spannung um die Führung herum auf einem Mindestwert zu halten. Während des Ingangsetzens wird jedoch eine Garnführung mit einer rauheren Oberfläche benötigt, da das Garn sich in ungedrilltem, d.h. glattem Zustand befindet. Eine einfache, umlaufende Führung an dieser Stelle ist wie bereits erwähnt ausreichend beim Ingangsetzen, wenn das Garn ungedrillt ist, sie reicht jedoch für den Normalfcetrieb nicht aus, wenn das Garn gedrillt ist, da sich ein unzureichender Dralltransfer um die Führung herum ergibt. Diese Wirkungen sind bei den höheren Behandlungsgeschwindigkeiten, wie sie im allgemeinen bei der modernen Garnbehandlung erwünscht sind, besonders wichtig.

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Leerseite -

Claims

Andre jewski, Honke & Partner

Diplom-Physiker

Dr. Walter Andrejewski

Diplom-Ingenieur

Dr.-Ing. Manfred Honke

Diplom-Physiker

Dr. Karl Gerhard Masch

Anwaltsaide:

61 260/kb:th

4300 Essen 1, Theaterplatz 3, Postf. 100254

9. Januar 1984

Patentanmeldung RIETER-SCRAGG LIMITED

MACCLESFIELD, CHESHIRE / Großbritannien

Verfahren zum Falschdrallkräuseln von Garn und Textilmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Falschdrallkräuseln von Garn, bei welchem das Garn unter Spannung von einer Zuführeinrichtung durch eine Heizzone und eine Kühlzone einer Falschdralleinrichtung zugeführt wird, wobei das Garn während dieser Vorwärtsbewegung zumindest eine Änderung seiner Laufrichtung zwischen der Heizzone und der

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Falschdralleinrichtung erfährt, dadurch gekennzeichnet , daß die Spannung intermittierend reduziert und erneuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduzierung und Erneuerung der Spannung in aufeinanderfolgenden gleichmäßigen Zeitintervallen durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Reduzierung und Erneuerung der Garnspannung die Garnlauflänge zwischen der Heizzone (13) und der Falschdralleinrichtung (15) kurzzeitig verkürzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn zwischen der Heizzone (13) und der Kühlzone (14) einer Änderung seiner Laufrichtung unterworfen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Änderung der Laufrichtung von wenigstens 90 durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese zumindest eine Änderung der Laufrichtung dadurch erreicht wird, daß das Garn um eine verdrehbar angeordnete Garnführung (20) herumgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Garnführung (20) in Schwingung versetzt wird, während das Garn um sie herumgeführt wird.

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8. Textilmaschine zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, bestehend aus einer Zuführeinrichtung für ein Garn, einer eine Heizzone definierenden Anordnung, einer eine Kühlzone definierenden Anordnung, einer Falschdralleinrichtung und einer Garnführung, durch welche die Laufrichtung des Garnes zwischen der Heizzone und der Falschdralleinrichtung wenigstens einmal veränderbar ist, gekennzeichnet durch eine intermittierend wirksame Anordnung (2.0) zur Reduzierung und Erneuerung der Garnspannung.

9. Maschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (20) zur Reduzierung und Erneuerung der Garnspannung in der Weise arbeitet, daß sie die Garnlauflänge zwischen der Heizzone (13) und der Falschdralleinrichtung (15) kurzzeitig verkürzt.

10. Maschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die als Garnführung (20) ausgebildete Anordnung zwischen der Heizzone (13) und der Kühlzone (14) angeordnet ist.

11. Maschine nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Garnführung (20) verdrehbar ausgebildet ist.

12. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Garnführung (20) einen Zylinder (20a) mit einer umlaufenden endlosen Hohlkehle (24) aufweist, dessen Basis eine zylindrische Fläche begrenzt, deren Achse im Winkel zur Drehachse des Zylinders (20a) verläuft.

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13. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Garnführung (20) eine verdrehbar und gegenüber ihrem Halter (29) hin und her verschiebbar montierte Garnrolle (2Ob) aufweist.

14. Maschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Garnführung (20) eine Anzahl von auf einer verdrehbaren Scheibe (30) montierten Zapfen (32) aufweist.