DE3821830A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines zwirnfadens, der mindestens eine hauptfadenkomponente und eine integrierte hochelastische fadenkomponente enthaelt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung gemäß Ober­ begriff des Patentanspruchs 5.

Es gibt Anwendungen für textile Stoffe oder Flächen­ gewebe, die entweder in Schuß- und/oder Kettrichtung ein hochelastisches Verhalten haben sollen. Bei solchen textilen Flächen, Strick- oder Gewirkflächen, für deren Herstellung auch ein Zwirn benötigt wird, muß diesem Zwirn ein Elastomer-Garn bzw. eine hochelastische Faden­ komponente beigegeben werden. Das Elastomer-Garn bzw. die elastische Fadenkomponente ist ein Filament mit sehr hoher Dehnung. Eine der gängigsten Markenbezeichnungen für dieses Garn ist "Lycra" der Firma Du Pont oder Dorlastan der Firma Bayer AG.

Im allgemeinen wird die elastische Fadenkomponente mit einer Dehnung bis zu 400% in den Zwirn eingebettet.

Wenn als Zwirnverfahren der Doppeldrahtzwirn- oder Direktkalbierprozeß herangezogen wird, muß gemäß den be­ kannten Verfahren zuvor eine Fachspule hergestellt werden. Die Fadenkombination des gefachten Fadens be­ steht im Normalfall aus mindestens einer Hauptfaden­ komponente und der damit zusammengeführten bzw. integrierten hochelastischen Fadenkomponente. Geeignete Fachmaschinen enthalten eine Einrichtung, mit der eine Zulieferung der hochelastischen Fadenkomponente mit einer Dehnung in der Größenordnung von bis zu 400% gegenüber der Hauptfadenkomponente erreicht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Zwirnfadens, der mindestens eine Hauptfadenkomponente und eine damit integrierte bzw. darin eingebettete hochelastische Fadenkomponente enthält, zu schaffen, wobei auf eine vorhergehende Herstellung eines Fachfadens bzw. einer Fachspule verzichtet werden soll.

Diese Aufgabe wird in verfahrenstechnischer Hinsicht durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und in maschi­ nentechnischer Hinsicht durch die Merkmale des Patent­ anspruchs 5 gelöst.

Bevorzugte Verfahrensweisen sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 beschrieben, während die Unteransprüche 6 bis 12 bevorzugte Ausführungsformen der entsprechenden Vorrich­ tung behandeln.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Die Fig. 1 bis 3 zeigen verschie­ dene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung, die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignet sind.

Fig. 1 zeigt eine Doppeldraht-Zwirnspindel 1 mit einem Antriebswirtel 2, einer Fadenspeicherscheibe 3, einem Schutztopf 4 und einer Spindelhohlachse 5 als Teile des Lieferspulenträgers. Auf die Spindelhohlachse 5 sind eine oder mehrere Vorlagespulen, im vorliegenden Fall zwei Vorlagespulen 6, aufgesteckt, die mit einem Stapel­ fasergarn oder auch zum Beispiel texturiertem Endlosgarn bewickelt sind.

Von diesen beiden Vorlagespulen 6 werden die Fäden ª und b über Kopf abgezogen und in das obere Ende der Spindel­ hohlachse eingeführt. Die beiden Fäden ª und b durch­ laufen die Spindelhohlachse 5 nach unten und verlassen die Fadenspeicherscheibe 3 nach Passieren des in Fig. 1 nicht dargestellten Fadenspeicherscheibenkanals durch die Fadenspeicherscheibenöffnung 7, von wo sie unter Bildung eines Fadenballons zu einer, die Fadenballon­ spitze bestimmenden Fadenführungsöse 8 laufen. Auf die Fadenführungsöse 8 folgen in üblicher und nicht zur Er­ findung gehörender Weise die üblichen Einrichtungen zum Aufwickeln des fertigen Zwirnfadens.

Gemäß der Ausführungsform von Fig. 1 ist auf den oberen Rand des Schutztopfes 4 eine Halterung, insbe­ sondere haubenförmige Halterung 9 aufgesetzt, die an ihrem oberen Ende einen Spulenträger 10 für eine mit einer hochelastischen Fadenkomponente c bewickelte Vor­ lagespule 11 aufweist.

An der Innenwand der Halterung 9 ist weiterhin über geeignete Halterungselemente ein Fadenlieferwerk 12 angebracht. Dieses Fadenlieferwerk kann von außen her mit elektrischer Antriebsenergie versorgt werden, so wie es beispielsweise in der DE-OS 19 24 003 beschrieben ist. Es ist jedoch auch ein Antrieb der beiden Walzen 13 des Fadenlieferwerks 12 mittels gespeicherter elektrischer Energie, z. B. Batterie oder Akkumulator, denkbar.

Die von der Vorlagespule 11 kommende hochelastische Fadenkomponente c läuft über das konzentrisch zur Spindelhohlachse 5 stehende Lieferwerk 12 in die Spindelhohlachse 5 ein. Aus dem Verhältnis der an dem Lieferwerk 12 eingestellten Zuliefer-Geschwindigkeit zur Abzugsgeschwindigkeit des fertigen Zwirns wird die im allgemeinen gewünschte Drehung des elastischen Zwirns von bis zu 400% erhalten.

Die Doppeldraht-Zwirnspindel nach Fig. 2 ist im wesent­ lichen gleich der Doppeldraht-Zwirnspindel gemäß Fig. 1 aufgebaut, so daß gleiche Teile bzw. Komponenten auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Bei dieser Ausführungsform ist die insbesondere hauben­ förmige Halterung 9 in ihrem oberhalb der Spindelhohl­ achse liegenden Scheitelpunkt mit einer Öffnung 13 ver­ sehen, wobei auch das Fadenlieferwerk 12 oberhalb der Vorlagespule 11 für die hochelastische Fadenkomponente c angeordnet ist. Diese Vorlagespule 11 ist mittels eines an der Seitenwand der Halterung 9 befestigten Spulen­ trägerarmes 14 gelagert.

Bei dieser Ausführungsform wird die hochelastische Fadenkomponente c nicht dem Doppeldraht-Zwirnprozeß zu­ geführt, sondern sie läuft direkt in den Abbindepunkt der zweiten Zwirnstrecke kurz unterhalb der Ballon- Fadenführungsöse 8.

Das in geeigneter Weise angetriebene Fadenlieferwerk 12 sorgt für die notwendige Dehnung der hochelastischen Fadenkomponente c .

Der Unterschied in der Zwirnkonstruktion zwischen einem Zwirn, hergestellt nach Fig. 1 oder nach Fig. 2, ist dadurch gegeben, daß die hochelastische Fadenkomponente bei dem Prozeß gemäß Fig. 1 ebenfalls eine Eigendrehung erhält, während sie bei dem Prozeß gemäß Fig. 2 ohne Eigendrehung in den Zwirnverband eingebunden wird.

Die Eigendrehung des hochelastischen Fadens ist ange­ sichts dessen Kraftdehnungsverhaltens im Vergleich mit dem Kraftdehnungsverhalten der weniger elastischen Haupt­ fadenkomponenten ohne Bedeutung. Die Eigenschaften des fertiggestellten Zwirns aus minderelastischen Haupt­ fadenkomponenten und einer hochelastischen Faden­ komponente hängen angesichts der Dehnung von mehreren 100% der hochelastischen Fadenkomponente nicht von deren Eigendehnung ab, solange dieser nicht außergewöhn­ lich hoch ist und ein Niveau erreicht, daß für die minderelastische Hauptfadenkomponente unerreichbar ist.

Fig. 3 zeigt ein weiteres System für die Einbettung einer hochelastischen Fadenkomponente in einen Zwirn­ faden. Auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 sind die Teile bzw. Komponenten der Doppeldraht-Zwirnspindel 1, die mit den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 und 2 übereinstimmen, mit den gleichen Bezugszeichen verse­ hen. Auch hier ist die Doppeldraht-Zwirnspindel mit der Vorlage von zwei einfach bewickelten Kreuzspulen 6 der Grundbestandteil der Einrichtung. Die beiden von den Einzelspulen 6, 6 kommenden Fäden ª und b laufen gemein­ sam in die Spindelhohlachse 5 ein, treten wie üblich am Rotor bzw. der Fadenspeicherscheibe 3 radial aus und gehen in den Fadenballon über, der wiederum seine Be­ grenzung in der Ballon-Fadenführerdüse 8 erfährt.

Die Spule 11 mit der hochelastischen Fadenkomponente c ist hier außerhalb der Doppeldraht-Zwirnspindel positio­ niert. Ein Lieferwerk 12′ ist vorzugsweise unmittelbar unterhalb des unteren Endes der Spindelhohlachse 5 ange­ ordnet, derart, daß die hochelastische Fadenkomponente c nach Erteilung der erforderlichen Dehnung von unten her in die Spindelhohlachse 5 eingeführt und im Bereich des im wesentlichen radial durch die Fadenspeicherscheibe 3 geführten Fadenspeicherscheibenkanals 15 mit der bzw. den Hauptfadenkomponenten ª, b vereinigt wird.

Bei dieser Ausführungsform ist zu berücksichtigen, daß die hochelastische Fadenkomponente c auf sich allein ge­ stellt wegen ihrer außergewöhnlich hohen Dehnbarkeit durch die im Bereich des Fadenballons wirksamen Zentri­ fugalkräfte keinen stabilen Laufzustand erreichen würde.

Der hochelastischen Fadenkomponente c wird deshalb ein weniger elastischer Stützfaden d hinzugegeben, der den gleichen Fadenweg wie die hochelastische Fadenkomponente c nimmt, wobei dieser Stützfaden d jedoch nicht das Lieferwerk 12′ durchläuft. Die hochelastische Faden­ komponente c und der Stützfaden d verbinden sich bereits vor dem Einlaufen in den Fadenballon infolge der ihnen aufgezwungenen falschen Drehung. Auf diese Weise über­ steht die hochelastische Fadenkomponente die im Faden­ ballon wirkenden Kräfte. Die Vereinigung aller Fäden findet kurz unterhalb oder unter Umständen auch oberhalb der Ballonfadenführeröse 8 zu einem gemeinsamen Zwirn statt. Es wird damit eine Zwirnkonstruktion erhalten, bei der der oder die aus dem Spulentopf 4 kommenden Fäden zu einem echten Zwirn gezwirnt sind und die beiden von außerhalb der Spindel zulaufenden Fäden (hoch­ elastische Fadenkomponente c und Stützfaden d) ohne zu­ sätzlich aufgezwungene Drehung im Zwirnverband einge­ bettet sind.

Der Stützfaden d wird von einer in geeigneter Weise mittels eines Spulenträgers gelagerten Stützfaden- Vorlagespule 16 abgezogen.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung eines Zwirnfadens, der mindestens eine Hauptfadenkomponente auf Stapel­ faserbasis oder Endlosfilament und eine weitere integrierte hochelastische Fadenkomponente, die gegenüber der Hauptfadenkomponente eine hohe Dehnung bis 400% hat, enthält, bei dem wenigstens die Hauptfadenkomponente unter Verwendung einer einen Lieferspulenträger, eine Spindelhohlachse, eine rotierende Fadenspeicherscheibe und eine das obere Ende des gebildeten Fadenballons begrenzende Faden­ führungsöse enthaltenden Doppeldraht-Zwirnspindel oder Direktkablier-Spindel von mindestens einer auf den Lieferspulenträger aufgesteckten Vorlagespulen abgezogen, nach dem Doppeldraht- oder Direktkablier­ prinzip gezwirnt und nach mit der elastischen Faden­ komponente gemeinsamen Durchlaufen der Fadenfüh­ rungsöse auf einer Aufwickelspule aufgewickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Faden­ komponente (c) nach Erteilung der erforderlichen Dehnung mit der Hauptfadenkomponente (ª, b) zwischen der Einlaufstelle der Hauptfadenkomponente in die Spindelhohlachse (5) und der Fadenführungsöse (8) zusammengeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die elastische Fadenkomponenten (c) von oben her in die Spindelhohlachse (5) einlaufen läßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die elastische Fadenkomponente (c) im Bereich der Fadenballonspitze mit der Hauptfaden­ komponente (ª, b) zusammenführt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Fadenkomponente (c) nach Ertei­ lung der erforderlichen Dehnung von unten her in die Spindelhohlachse (5) eingeführt und im Bereich des im wesentlichen radial durch die Fadenspeicherschei­ be (3) geführten Fadenspeicherscheibenkanals (15) mit der Basisfadenkomponente (ª, b) vereinigt wird.

5. Doppeldraht-Zwirnspindel oder Direktkablierspindel mit einem innerhalb eines Schutztopfes gelagerten Lieferspulenträger für mindestens eine Vorlagespule, die mit mindestens einer Hauptfadenkomponente be­ wickelt ist, einer Spindelhohlachse, einer rotierenden Fadenspeicherscheibe und einer das obere Ende des gebildeten Fadenballons begrenzenden Faden­ führungsöse, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Spulenträger für eine Vorlagespule (11) für eine elastische Fadenkomponente (c), die zwischen der Einlaufstelle der Hauptfadenkomponente (ª, b) in die Spindelhohlachse (5) und der Fadenführungsöse (8) mit der Hauptfadenkomponente vereinigt wird, und ein Fadenlieferwerk (12, 12′), das im Laufweg der elastischen Fadenkomponente vor der Vereinigungs­ stelle der elastischen Fadenkomponente mit der Hauptfadenkomponente liegt und dazu dient, der elastischen Faden-Fadenkomponente gegenüber der Hauptfadenkomponente eine zusätzliche hohe Dehnung bis zu 400% zu erteilen.

6. Doppeldraht-Zwirnspindel oder Direktkablierspindel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie oberhalb der Spindelhohlachse (5) einen Spulenträger (10) für die mit der elastischen Fadenkomponente be­ wickelte Vorlagespule (11) aufweist, und daß das Fadenlieferwerk (12) zwischen diesem Spulenträger (10) und dem oberen Ende der Spindelhohlachse (5) angeordnet ist, derart, daß die elastische Faden­ komponente gemeinsam mit der Hauptfadenkomponente in das obere Ende der Spindelhohlachse (5) eingezogen wird.

7. Doppeldraht-Zwirnspindel oder Direktkablierspindel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenträger (14) für die mit der elastischen Faden­ komponente bewickelte Spule (11) an einer auf den Schutztopf (4) der Spindel aufgesetzten, vorzugs­ weise haubenförmigen Halterung (9) befestigt ist, an der auch das Fadenlieferwerk (12) befestigt ist.

8. Doppeldraht-Zwirnspindel oder Direktkablierspindel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie oberhalb der Spindelhohlachse (5) einen Spulenträger (14) für die mit der elastischen Fadenkomponente be­ wickelte Vorlagespule (11 aufweist, und daß das Fadenlieferwerk (12) oberhalb dieses Spulenträgers (14) gelagert ist, derart, daß die elastische Faden­ komponente (c) nach oben hin abgezogen und im Be­ reich der Fadenballonspitze mit der Hauptfaden­ komponente (ª, b) zusammengeführt wird.

9. Doppeldraht-Zwirnspindel oder Direktkablierspindel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenträger (14) für die mit der elastischen Faden­ komponente (c) bewickelten Vorlagespule (11) an einer auf den Schutztopf (4) der Spindel aufge­ setzten, insbesondere haubenförmigen Halterung (9) befestigt ist, die vorzugsweise in der axialen Ver­ längerung der Spindelhohlachse (5) eine Öffnung (13) aufweist, und daß das Fadenlieferwerk (12) ebenfalls an dieser Halterung (9) befestigt ist.

10. Doppeldraht-Zwirnspindel oder Direktkablierspindel nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Lieferwerk (12) von außen her mit elektrischer oder pneumatischer Energie versorgt wird.

11. Doppeldraht-Zwirnspindel oder Direktkablierspindel nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Fadenlieferwerk ein elektrischer Energiespeicher (Akkumulator oder Batterie) zuge­ ordnet ist.

12. Doppeldraht-Zwirnspindel oder Direktkablierspindel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelhohlachse (5) bis zum unteren Ende des Spindelwirtels (2) verlängert ist, und daß ein zweiter Spulenträger für eine Garnkomponente (d) und ein dritter Spulenträger für eine mit einer elastischen Fadenkomponente (c) bewickelten Vorlage­ spule (11) vorgesehen sind, und daß das Fadenliefer­ werk (12′) für die elastische Fadenkomponente (c) im wesentlichen derart unterhalb des unteren Endes der Spindelhohlachse (5) angeordnet ist, daß die elastische Fadenkomponente (c) nach Passieren des Fadenlieferwerks (12′) von unten her in die Spindel­ hohlachse (5) eingezogen wird, während die zusätz­ liche Garnkomponente (d) unbeeinflußt von dem Faden­ lieferwerk (12′) in das untere Ende der Spindelhohl­ achse (5) eingeführt wird.