DE3925766C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Falschdrehvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Falschdreheinrichtungen für Falschdrehvorrichtungen werden in Falschdreheinrichtungen vom Klemmtyp, die einen Faden unabhängig von der Fadenspannung drehen können, und in Falschdreheinrichtungen vom Friktionstyp klassifiziert, die einen Faden unter Verwendung der Fadenspannung friktionell drehen können. Eine typische Falschdreheinrichtung vom Klemmtyp verwendet Drehriemen. Diese Falschdreheinrichtung klemmt den Faden fest zwischen zwei spezielle Drehriemen und dreht den Faden mit Hilfe dieser Drehriemen derart, daß der Faden keinen Schlupf bezüglich der Drehriemen aufweist. Andererseits verwendet eine typische Falschdreheinrichtung vom Friktionstyp eine Vielzahl von Friktionsscheiben, die wechselweise parallel so angeordnet sind, daß sie sich teilweise überlappen, wobei die zentralen Achsen durch die Spitzen eines Dreiecks verlaufen. Diese Falschdreheinrichtung dreht den Faden mittels Friktion bzw. Reibung, die auf den Faden durch Drehen der Friktionsscheiben ausgeübt wird, während der Faden einen Zickzackweg durchläuft, der von den Friktionsscheiben bestimmt ist. Die Falschdreheinrichtung mit Drehriemen kann die Anzahl der dem Faden zu vermittelnden Drehungen in einem weiten Bereich variieren und den Faden unter einer wahlfreien Aufdrehspannung wirksam drehen. Demzufolge stellt die Falschdreheinrichtung vom Klemmtyp eine ansprechende optimale Falschdreheinrichtung zum Herstellen von texturierten Fäden hoher Qualität dar.

Die konventionelle Falschdreheinrichtung vom Klemmtyp zeigt, wie oben bereits erwähnt, Vorteile dahingehend, daß die Anzahl an Drehungen in einem weiten Bereich variiert und der Faden unter einer wahlfreien Aufdrehspannung gedreht werden kann. Da die Falschdreheinrichtung vom Klemmtyp den Faden unabhängig von der Fadenspannung dreht, wird selbst dann der Faden gedreht und auf eine Auflaufspule aufgewickelt, wenn sich die Fadenspannung ungleichmäßig bzw. sprunghaft ändert, so daß unregelmäßige Auflaufspulen erzeugt werden. Solche Auflaufspulen unterscheiden sich voneinander im Hinblick auf die Leichtigkeit des Abspulens des Fadens, den Durchmesser und die Verflechtungsweise der Filamente des texturierten Fadens und neigen dazu, als nicht akzeptable Auflaufspulen angesehen zu werden.

Das Drehvermögen der konventionellen Falschdreheinrichtung vom Friktionstyp ist von der Fadenspannung abhängig, und somit ist diese Falschdreheinrichtung nicht in der Lage, dem Faden eine große Anzahl an Drehungen zu vermitteln und dicke Fäden zu verarbeiten, wie z. B. Fäden mit 150 Denier oder mehr.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Falschdreh­ vorrichtung vorzuschlagen, mit der die Anzahl der dem Faden zu erteilenden Drehungen in einem weiten Bereich geändert, die unter einer wahlfreien Aufdrehspannung betrieben und den Faden unter einer gleichmäßigen Fadenspannung bearbeiten kann.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich anhand der Merkmale des Patentanspruches 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die Erfindung sieht eine Falschdrehvorrichtung vor, die zwei Zuführeinheiten, eine zwischen den beiden Zuführeinheiten angeordnete Heizeinrichtung sowie eine nach der Heizeinrichtung und zwischen den beiden Zuführeinheiten angeordnete Falschdreheinheit aufweist, wobei die Falschdreheinheit eine Falschdreheinrichtung vom Klemmtyp, die einen Faden unabhängig von der Fadenspannung drehen kann, und eine Falschdreheinrichtung vom Friktionstyp, die den Faden friktionell unter Verwendung der Fadenspannung dreht, enthält, die nacheinander angeordnet sind.

Die Falschdreheinrichtung vom Klemmtyp und die Falschdreheinrichtung vom Friktionstyp sind vorzugsweise nacheinander in der genannten Reihenfolge in Fadenlaufrichtung angeordnet.

Die Falschdreheinrichtung vom Klemmtyp ermöglicht die Änderung der Anzahl an Drehungen in einem weiten Bereich und die freie Wahl der Aufdrehspannung, während die Falschdreheinrichtung vom Friktionstyp, die den Faden unter Verwendung der Fadenspannung friktionell dreht, Unregelmäßigkeiten in der Fadenspannung beseitigt. Die Falschdreheinrichtung vom Friktionstyp, die die Fadenspannung zum Drehen heranzieht, führt mehr Drehungen in die Teile des Fadens ein, in denen die Fadenspannung vergleichsweise hoch ist. Demzufolge wird in diesen Teilen die Spannung reduziert, so daß die Fadenspannung vergleichmäßigt wird. Die aufeinanderfolgende Anordnung der beiden verschiedenen Typen von Falschdreheinrichtungen ermöglicht eine Variation der Drehungen in einem weiten Bereich, die Auswahl einer geeigneten Aufdrehspannung und das Steuern des Fadens bei einer gleichmäßigen Spannung.

Die Anordnung der Falschdreheinrichtung vom Friktionstyp nach der Falschdreheinrichtung vom Klemmtyp verstärkt weiterhin die Gleichmäßigkeit der Fadenspannung in der Falschdreheinrichtung vom Friktionstyp.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den allgemeinen Aufbau eines Ausführungsbeispiels einer Falschdrehvorrichtung;

Fig. 2 eine Falschdreheinrichtung vom Riementyp in perspektivischer Ansicht;

Fig. 3a und 3b Illustrationen zur Verdeutlichung des Drehprinzips, aufgrund dessen die Falschdreheinrichtung vom Klemmtyp funktioniert;

Fig. 4a und 4b Illustrationen zur Verdeutlichung des Drehprinzips, aufgrund dessen die Falschdreheinrichtung vom Friktionstyp funktioniert;

Fig. 5a und 5b Illustrationen zur Verdeutlichung des Drehprinzips, mit dem die Friktions- bzw. Reibscheiben einen Faden drehen;

Fig. 6 und 7 Illustrationen, die unterschiedliche Methoden des Falschdrehens verdeutlichen und

Fig. 8 und 9 Diagramme, die die Beziehung zwischen Flusenrate und Geschwindigkeitsverhältnis bzw. die Beziehung zwischen Gesamterholung und Geschwindigkeitsverhältnis wiedergeben und die mittels eines experimentellen Falschdrehvorganges bei einer Falschdrehvorrichtung, die nur eine Falschdreheinrichtung vom Riementyp verwendet, bei einer Falschdrehvorrichtung, die sowohl eine Falschdreheinrichtung vom Klemmtyp als auch eine Falschdreheinrichtung vom Friktionstyp verwendet, die wie in Fig. 6 ersichtlich angeordnet sind, und bei einer Falschdrehvorrichtung erhalten wurden, die sowohl eine Falschdreheinrichtung vom Klemmtyp als auch eine Falschdreheinrichtung vom Friktionstyp verwendet, die gemäß Fig. 7 angeordnet sind.

In Fig. 1 ist der allgemeine Aufbau eines Ausführungsbeispieles einer Falschdrehvorrichtung dargestellt, wobei ein von einer Ablaufspule 1 abgespulter Faden 2 zwischen einer ersten Zuführeinheit 3 und einer zweiten Zuführeinheit 4 mit einer geeigneten Spannung gespannt wird. Zwischen der ersten Zuführeinheit 3 und der zweiten Zuführeinheit 4 sind nacheinander eine erste Heizeinrichtung 5, eine Falschdreheinrichtung 6 vom Riementyp und eine Falschdreheinrichtung 7 vom Friktionsscheibentyp in der genannten Reihenfolge angeordnet. Die erste Zuführeinrichtung 3, die zweite Zuführeinrichtung 4, die erste Heizeinrichtung 5, die Falschdreheinrichtung 6 vom Riementyp und die Falschdreheinrichtung 7 vom Friktionsscheibentyp stellen Basiskomponenten der Falschdrehvorrichtung dar. Der Faden 2 wird von diesen Basiskomponenten unter Drehung, Thermofixierung und Aufdrehung kontinuierlich bearbeitet. Die Falschdrehvorrichtung ist ferner mit einer dritten Zuführeinheit 8 und einer zweiten Heizeinrichtung 9, die zwischen der zweiten Zuführeinheit 4 und der dritten Zuführeinheit 8 angeordnet ist, ausgestattet. Die zweite Heizeinrichtung 9 lockert die Spannung des Fadens. Nach Durchlauf durch die dritte Zuführeinheit 8 wird der Faden zu einer Auflaufspule 10 aufgespult.

Jede Zuführeinheit 3, 4 bzw. 8 kann so aufgebaut sein, daß eine Zuführrolle 3a und ein Endlosband 3b vorgesehen sind, die zwischen sich den Faden ergreifen, daß gummibeschichtete Klemmrollen benutzt werden oder daß eine Metallrolle vorgesehen wird, um die der Faden mehrmals herumgewickelt wird, um einen Schlupf des Fadens relativ zur Metallrolle zu unterbinden.

Die erste Heizeinrichtung 5 kann als Heizplatte oder als Heizrohr ausgebildet sein.

Fig. 2 stellt eine perspektivische Ansicht der Falschdreheinrichtung 6 vom Drehriementyp dar. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird der Faden fest zwischen zwei spezielle Drehriemen 11 eingeklemmt, so daß der Faden 2 von den Drehriemen 11 gedreht werden kann, ohne daß hierbei der Faden 2 relativ zu den Drehriemen 11 einen Schlupf aufweist. Die beiden Dreh- bzw. Zwirnriemen 11 berühren sich an einer Kreuzungsstelle. Die Fig. 3a und 3b zeigen schematische Abbildungen zur Verdeutlichung des Drehprinzips, auf dem die Falschdreheinrichtung 6 vom Drehriementyp beruht, wobei Fig. 3a eine Draufsicht von oben und Fig. 3b eine Seitenansicht darstellt. Da die Drehriemen 11 den Faden 2 zum Drehen zwischen sich festhalten, ist die auf den Faden ausgeübte Drehkraft abhängig vom Kontaktdruck P der Drehriemen 11, während diese von der Fadenspannung nicht beeinflußt wird. Die Drehkraft Fn ergibt sich zu:

Fn=P×µ (1)

wobei P den Kontaktdruck und µ den Reibungskoeffizienten zwischen den Drehriemen 11 und dem Faden 2 darstellt. Demzufolge sind eine Fadenspannung T₁ vor der Falschdrehzone und eine Fadenspannung T₂ nach der Falschdrehzone abhängig vom Verhältnis zwischen den jeweiligen Zufuhrgeschwindigkeiten der ersten und zweiten Zufuhreinheit 3 und 4. Die Falschdreheinrichtung 6 vom Drehriementyp kann durch eine Falschdreheinrichtung vom Scheibentyp ersetzt werden, die zwei eng beieinander angeordnete Scheiben aufweist, zwischen denen der Faden eingeklemmt wird und die in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden.

Fig. 4a zeigt eine Falschdreheinrichtung 7 vom Friktionsscheibentyp in schematischer Draufsicht von oben und Fig. 4b dieselbe in schematischer Seitenansicht. Wie aus den Fig. 4a und 4b ersichtlich, sind mehrere Friktionsscheiben 12 übereinander angeordnet, wobei die zentralen Achsen dieser Friktionsscheiben 12 an den Spitzen eines Dreiecks angeordnet sind, so daß sich die Friktionsscheiben 12 teilweise überlappen. Die Friktionsscheiben 12 werden in die gleiche Richtung gedreht. Der Faden 2 wird durch die Friktionsscheiben 12 gedreht bzw. gezwirnt, während dieser längs eines Zickzackweges läuft, der von den Friktionsscheiben 12 im zentralen Teil der Dreieckanordnung der Achsen ausgebildet wird. Die Fig. 5a und 5b stellen eine Draufsicht und eine Teilseitenansicht zur Erläuterung des Drehprinzips dar, nach dem die Friktionsscheiben 12 funktionieren. Der Faden 2 wird durch die Friktionsscheiben 12 friktionell gedreht. Somit ist die auf den Faden 2 ausgeübte Drehkraft von der Fadenspannung abhängig. Die Drehkraft Ff ergibt sich dabei zu:

Ff=2×T×cosβ×(µ/(1+µ²)^1/2) (2)

wobei T die Fadenspannung und µ den Reibungskoeffizienten zwischen Faden und Friktionsscheiben 12 darstellt. Somit ist die Drehkraft Ff proportional der Fadenspannung T. Demzufolge nimmt die Drehkraft Ff ab, während die dem Faden 2 vermittelten Drehungen zunehmen, so daß die Fadenspannung T demzufolge abnimmt. Im Gegensatz dazu nimmt die Drehkraft Ff zu, während die dem Faden vermittelten Drehungen abnehmen, so daß demzufolge die Fadenspannung ansteigt. Somit wird die Fadenspannung auf gleichmäßigem Niveau gehalten. Die Falschdreheinrichtung 7 vom Friktionsscheibentyp kann durch eine Falschdreheinrichtung vom Friktionstyp, die mit zwei sich überlappenden Friktionsscheiben versehen ist, die so angeordnet sind, daß der Faden schräg in eine zwischen den beiden Friktionsscheiben ausgebildete Aufnehmung aufgenommen wird, oder durch eine Falschdreheinrichtung vom Friktionstyp ersetzt werden, die mit einer sich drehenden Walze und einer festen Walze ausgestattet ist, die so angeordnet sind, daß der Faden spiralförmig um die Walzen gewickelt wird.

Mit Bezug auf die Fig. 6 und 7 wird nachfolgend die Funktionsweise der Falschdrehvorrichtung erläutert.

Betrachtet man Fig. 6, so vermittelt die Falschdreheinrichtung 6 vom Drehriementyp dem Faden 2 Z-Drehungen, während die Falschdreheinrichtung 7 vom Friktionsscheibentyp dem Faden 2 S-Drehungen erteilt, um Unregelmäßigkeiten in der Fadenspannung nach der Falschdreheinrichtung 6 vom Drehriementyp abzuschwächen. Das Drehen in Gegenrichtung durch die letztgenannte Falschdreheinrichtung macht die Fadenspannung gleichmäßig und steuert die Flusenbildung. Je größer die Anzahl an Drehungen in Gegenrichtung ist, desto größer ist die Wirkung in bezug auf die Steuerung der Flusenbildung. Der Drehvorgang der Falschdreheinrichtung 7 vom Friktionsscheibentyp zum Drehen des Fadens 2 in die gleiche Richtung wie die Falschdreheinrichtung 6 vom Drehriementyp, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, stellt ebenso eine wirksame Maßnahme zur Abschwächung von Unregelmäßigkeiten in der Fadenspannung dar. Obwohl die Anordnung der Falschdreheinrichtung 6 vom Drehriementyp nach der Falschdreheinrichtung 7 vom Friktionsscheibentyp gleichfalls Unregelmäßigkeiten in der Fadenspannung vermindert, ist die Anordnung der Falschdreheinrichtung 7 vom Friktionsscheibentyp nach der Falschdreheinrichtung 6 vom Drehriementyp zur Erzielung einer gleichmäßigen Fadenspannung effizienter, da berücksichtigt wird, daß der Grad der Unregelmäßigkeit der Fadenspannung nach der Falschdreheinrichtung 6 vom Drehriementyp höher als der nach der Falschdreheinrichtung 7 vom Friktionsscheibentyp ist und daß die Falschdreheinrichtung 7 vom Friktionsscheibentyp hinsichtlich der Verringerung von Unregelmäßigkeiten in der Fadenspannung effizienter als die Falschdreheinrichtung 6 vom Drehriementyp ist.

Verbesserungen bei der Unterdrückung der Flusenbildung und der Gesamterholung des falschgedrehten Fadens mit Hilfe der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Anordnungen werden nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 8 und 9 beschrieben.

Fig. 8 stellt ein Diagramm dar, das die Beziehung zwischen dem Geschwindigkeitsverhältnis (Verhältnis der Oberflächengeschwindigkeit der Drehriemen zur Fadengeschwindigkeit) und der Flusenrate, die durch die Anzahl an gebrochenen Filamenten pro 16 000 m wiedergibt, dar, wobei das Geschwindigkeitsverhältnis auf der horizontalen Achse und die Flusenrate auf der vertikalen Achse aufgetragen sind und wobei die durchgezogene Linie die Betriebsergebnisse beim Beispiel 1 wiedergibt, bei dem der Faden mittels einer Falschdreheinrichtung 6 vom Drehriementyp nur in Z-Richtung falschgedreht wurde, die gestrichelte Linie die Betriebsergebnisse beim Beispiel 2 verdeutlicht, bei dem der Faden durch die Falschdreheinrichtung 6 vom Drehriementyp in Z-Richtung und anschließend durch die Falschdreheinrichtung 7 vom Friktionsscheibentyp in S-Richtung gedreht wurde (Fig. 6), und eine strichpunktierte Linie die Betriebsergebnisse des Beispiels 3 aufzeigt, bei dem der Faden durch die Falschdreheinrichtung 6 vom Drehriementyp in Z-Richtung und anschließend durch die Falschdreheinrichtung 7 vom Friktionsscheibentyp in Z-Richtung gedreht wurde (Fig. 7). Die Oberflächengeschwindigkeit stellt die Oberflächengeschwindigkeit der Drehriemen 11 der Falschdreheinrichtung 6 vom Drehriementyp dar. Je geringer die Flusenrate ist, desto zufriedenstellender ist der Falschdrehvorgang. Wie aus Fig. 8 ersichtlich, nimmt die Flusenrate in der Reihenfolge Beispiel 1, Beispiel 2 und Beispiel 3 ab.

Der Wert des Geschwindigkeitsverhältnisses, der dem Wert 0 der Flusenrate entspricht, nimmt in der Reihenfolge Beispiel 1, Beispiel 2 und Beispiel 3 ab, und somit nimmt der mögliche Bereich des Geschwindigkeitsverhältnisses in der Reihenfolge Beispiel 1, Beispiel 2 und Beispiel 3 zu.

Fig. 9 stellt ein Diagramm dar, das die Beziehung zwischen der Gesamterholung und dem Geschwindigkeitsverhältnis wiedergibt, wobei die Gesamterholung auf der vertikalen Achse und das Geschwindigkeitsverhältnis auf der horizontalen Achse wiedergegeben ist. Bei diesem Diagramm stellt die durchgezogene Linie die Betriebsergebnisse beim Beispiel 1, die gestrichelte Linie die Betriebsergebnisse beim Beispiel 2 und die strichpunktierte Linie die Betriebsergebnisse beim Beispiel 3 dar.

Die Gesamterholung (die prozentuale Kräuselung) wurde mit Hilfe eines Prüfgerätes für texturierte Fäden (TYT) gemessen. Es ist erwünscht, daß die Gesamterholung vom Geschwindigkeitsverhältnis nicht beeinflußt wird; d. h., es ist erwünscht, daß der Gradient der Kurve, die die Beziehung zwischen Gesamterholung und Geschwindigkeitsverhältnis (Fig. 9) wiedergibt, klein ist. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, nimmt die Gesamterholung in der Reihenfolge Beispiel 1, Beispiel 2 und Beispiel 3 zu.

Es wird berücksichtigt, daß die Anordnung der Falschdreheinrichtung 6 vom Drehriementyp und der Falschdreheinrichtung 7 vom Friktionsscheibentyp in dieser Reihenfolge die Migration der Einzelfilamente des Fadens fördert, um die Flusenrate zu reduzieren, und die Gesamterholung stabilisiert, wie dies in den Fig. 8 und 9 dargestellt ist.

Die Falschdreheinrichtung vom Klemmtyp, die keine Fadenspannung zum Drehen des Fadens verwendet, ermöglicht eine Variation der Anzahl an Drehungen in einem weiten Bereich und eine freie Wahl der Aufdrehspannung, während die Falschdreheinrichtung vom Friktionstyp, die die Fadenspannung zum Drehen des Fadens verwendet, Unregelmäßigkeiten in der Fadenspannung wirksam verringert. Demzufolge ermöglicht die aufeinanderfolgende Anordnung der Falschdreheinrichtung vom Klemmtyp und der Falschdreheinrichtung vom Friktionstyp eine Variation der Anzahl an Drehungen in einem weiten Bereich, eine freie Wahl der Aufdrehspannung und eine Verringerung der Unregelmäßigkeit der Fadenspannung, wodurch zufriedenstellende Auflaufspulen hergestellt werden können.

Die Anordnung der Falschdreheinrichtung vom Friktionstyp, die eine Vergleichmäßigung der Fadenspannung bewirkt, hinter der Falschdreheinrichtung vom Klemmtyp ist zur Vermeidung nicht akzeptabler Auflaufspulen effizienter als die Anordnung der Falschdreheinrichtung vom Friktionstyp vor der Falschdreheinrichtung vom Klemmtyp.

Claims (8)

1. Falschdrehvorrichtung mit

• - zwei Zuführeinheiten (3, 4) zum Zuführen eines Fadens unter Spannung,
• - einer zwischen den Zuführeinheiten (3, 4) angeordneten Heizeinrichtung (5) zum Erhitzen des Fadens und
• - einer Falschdreheinheit (6, 7), die zwischen der Heizeinrichtung (5) und der Zuführeinheit (4), die sich auf der Vorrückseite des Fadens befindet, zum Drehen des durch die Heizeinrichtung (5) hindurchgelaufenen Fadens angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Falschdreheinheit eine Falschdreheinrichtung (6) vom Klemmtyp, die den Faden unabhängig von der Fadenspannung dreht, und eine Falschdreheinrichtung (7) vom Friktionstyp, die den Faden unter Verwendung der Fadenspannung friktionell dreht, hintereinander angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Falschdreheinrichtung (6) vom Klemmtyp und die Falschdreheinrichtung (7) vom Friktionstyp in der genannten Reihenfolge in Richtung des Laufs des Fadens hintereinander angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Zuführeinheit (8) auf der Vorrückseite der zweiten Zuführeinheit (4) angeordnet ist und daß eine zweite Heizeinrichtung (9) zum Erhitzen des durch die zweite Zuführeinheit (4) gelaufenen Fadens zwischen der zweiten Zuführeinheit (4) und der dritten Zuführeinheit (8) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Falschdreheinrichtung (6) vom Klemmtyp zwei Drehriemen (11) aufweist, die sich in gekreuzter Stellung berühren, so daß der Faden zwischen die Drehriemen (11) geklemmt und gedreht wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Falschdreheinrichtung (7) vom Friktionstyp mehrere Friktionsscheiben (12) aufweist, die übereinander angeordnet sind und in die gleiche Richtung gedreht werden, wobei sich die Friktionsscheiben (12) teilweise überlappen und deren zentrale Achsen an den Spitzen eines Dreiecks angeordnet sind, so daß der Faden längs eines Zickzackweges läuft, der von den Friktionsscheiben (12) ausgebildet wird.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Falschdreheinrichtung (6) vom Klemmtyp und die Falschdreheinrichtung (7) vom Friktionstyp den Faden in Gegenrichtung zueinander drehen (Fig. 6).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadendreheinrichtung (6) vom Klemmtyp und die Fadendreheinrichtung (7) vom Friktionstyp den Faden in gleiche Richtung drehen (Fig. 7).