EP0595086B1 - Falschzwirnkräuselmaschine - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a false twist crimping machine according to the preamble of claim 1.
- a false twist crimping machine is known from DE-OS 39 62 182.
- False twist crimping machines are used to crimp endless thermoplastic threads. Such threads are initially spun as smooth threads. In the false twist crimping machine, a large number of threads are processed in parallel work areas. Each thread is first withdrawn from its bobbin by a first delivery mechanism, then heated in a heating system to approx. 220 ° C., then cooled and passed through a false twister. The thread is withdrawn from the false twist zone by a second delivery unit. The false twist gives the thread a crimp. Crimp values (according to DIN 53840) are 40 - 50%. In many areas of application, however, the aim is to significantly reduce this end-curling behavior. For this purpose, a so-called set heater is used in each work area.
- This heater is arranged between the second delivery plant and a third delivery plant.
- the set heater for each thread consists of a heatable tube, in particular an externally heatable one. Steam in particular can be used for heating. This ensures good uniformity from area to area.
- the effect of the set heater depends on the process parameters of the set zone.
- the decisive parameters are in particular the speed of the third delivery unit, the temperature of the set heater and its length.
- a certain lag of the third delivery plant is to be aimed at in order to reduce the thread tension in the set heater.
- this lag i.e. the speed difference between the second delivery plant and the third delivery plant does not become too large, since otherwise the thread sags and the thread breaks.
- there is an unstable thread run which leads to so-called voids, i.e. Unevenness in the thread, which later becomes noticeable in the fabric.
- the object of the invention is to improve and intensify the set effect by appropriately training the set heater.
- the solution has the advantage that, compared to currently known heater designs, it is possible to work with a considerably increased lag. Furthermore, the temperatures can be significantly reduced with the same set effect, with the result of gentle thread treatment and energy saving. With a heater temperature of approx. 180 ° C, crimping values (e.g. 12%) can be achieved, which in the case of conventional set heaters can only be achieved by temperatures of more than 200 ° C.
- the actual set heater can be made considerably shorter than before according to this invention. Due to the essentially sealing, preferably seamless connection of the compensating tube, which is from the outside is not heated and - as experience shows - does not have to be insulated, a heat balance can take place within the entire thread cross-section, which in places replaces the previous active thread heating.
- the connection of the compensating pipe to the heating pipe referred to here as sealing or seamless, does not mean that the two pipes merge into one another without interruption, but that there is no air access at the transition point from one pipe to the other.
- the crimping machine shown schematically in the figure has a supply spool 10 on which a thermoplastic thread 12 is wound.
- the thread 12 is drawn off by a delivery mechanism 18 via deflection rollers 14 and 16 under a certain tension.
- Behind the radiator 20 there is a further deflecting thread guide 22 with which the thread is deflected and fed to a cooling rail 24.
- Radiator 20 and cooling rail 24 can be aligned approximately roof-shaped to one another, the deflection 22 being in the top of the roof-shaped structure.
- Behind the cooling rail 24 there is a schematically illustrated false twist sensor 28.
- This false twist sensor 28 can be designed according to DE-PS 22 13 881 or US-PS 4,339,915.
- Following the false twist sensor 28 there is a further feed mechanism 30 which serves to pull the thread 12 both over the heater 20 and the cooling rail 24.
- a set heater which is preferably designed as a curved heating tube 34, which is surrounded by a heating jacket 32.
- Straight versions of the heating tube 34 are also possible.
- the heating jacket serves to heat the heating tube 34 from the outside to a certain temperature with steam.
- the spatial conditions of the false twist crimping machine appropriately, the heating tube 34 and its jacket are preferably arranged upright.
- a compensating tube 42 connects seamlessly to the heating tube 34, i.e. essentially airtight. It is thereby achieved that the thread 12 transports the atmosphere of the heating tube 34 into the compensating tube 42.
- a thread guide 44 which is designed as a pin provided with a circumferential groove or as a roller. The groove serves to transfer the thread 12 from the heating tube 34 into the compensating tube 42 with as little friction as possible. It has surprisingly been found that the heated air entrained by the thread 12 from the set heating tube 34 in the compensating tube 42 leads to the fact that the crimp given to the thread 12 in the false twisting zone 28 despite the relatively low temperature, e.g. approx. 160 - 180 ° C, the set heater 42 is further reduced than is possible with known set heaters.
- a further delivery mechanism 46 Behind it is a device (not shown) which applies a finishing agent to the thread 12.
- the thread is wound on a take-up spool 50, which is driven by a friction roller 52 on the circumference.
- a traversing device 54 In front of the friction roller 52 there is a traversing device 54, by means of which the thread 12 is guided back and forth on the bobbin 50 and wound thereon as a cross winding.
- the false twist crimping machine shown in FIGS. 2 and 3 corresponds completely to the machine according to FIG. 1, to the description of which reference is made.
- the following also applies:
- the machine according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1, however, by a mouth 47 provided at the outlet of the compensating tube 42 in the form of a funnel-shaped extension of the tube.
- the suction nozzle or mouth 48 can be connected to this mouthpiece 47 via conventional connections, e.g. Hoses, suction gun 62 connected to a vacuum source, are drawn in order to pull a thread through the heating tube 34 and the compensation tube 42, as is usually the case at the beginning of a new winding process.
- the end of the thread 12 coming from the supply spool 10 is drawn in a simple working step to the inlet of the heating tube 34 and then with the gun 62 through both tubes.
- the thread 12 is then fed to the take-up spool 50 via the traversing device 54.
- the machine according to FIG. 3 differs from the machine shown in FIG. 2 by another thread threading device.
- it is a device working with overpressure.
- a compressed air source 36 via a pipe 40 provided with a valve 37 behind the connection point between heating and Compensating pipes connected to the channel 38.
- a blast of compressed air is passed through the compensating tube 42 via the channel 38, which triggers a suction effect in the heating tube 34, by means of which a thread 12 held in front of the inlet opening of the heating tube 34 is sucked or blown through the heating and equalizing tube can be.
- the heating tube 34 corresponds in its dimensions, in terms of diameter and length, to the dimensions of the compensating tube 42.
- the compensating tube 42 is unheated, but is heated to a certain extent by the warm air entrained by the running thread 12 from the heating tube 34. However, the influence of heat from the inlet to the outlet of the balance tube 42 is continuously reduced, which may contribute to the unexpectedly beneficial effect of the balance tube device.
- the dimensions of the heating and equalizing tube are the same, except that the heating tube 34 is curved, e.g. B. by a radius between 4 and 10 m, while the compensating tube 42 is substantially straight.
- the length is in the range between 1 m and 1.5 m, and they have an inner diameter between 3 and 12 mm.
- the heating tube 34 had a length of 1300 mm and an inner diameter of 4 mm.
- the compensating tube 42 was 1300 mm long and had an inner diameter of 4 mm.
Landscapes
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Falschzwirnkräuselmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Falschzwirnkräuselmaschine ist bekannt aus der DE-OS 39 62 182.
- Falschzwirnkräuselmaschinen dienen dem Kräuseln endloser thermoplastischer Fäden. Derartige Fäden werden zunächst als glatte Fäden ersponnen. In der Falschzwirnkräuselmaschine werden eine Vielzahl von Fäden in parallelen Arbeitsbereichen bearbeitet. Jeder Faden wird zunächst durch ein erstes Lieferwerk von seiner Spule abgezogen, sodann in einer Heizung erhitzt auf ca. 220 °C, sodann abgekühlt und durch einen Falschdrallgeber gefuhrt. Der Faden wird durch ein zweites Lieferwerk aus der Falschdrallzone abgezogen. Durch die Falschdrallgebung erhält der Faden eine Kräuselung. Einkräuselwerte (nach DIN 53840) betragen 40 - 50 %. Es ist jedoch in vielen Anwendungsbereichen angestrebt, dieses Endkräuselungsverhalten wesentlich herabzusetzen. Hierzu dient in jedem Arbeitsbereich ein sogenannter Set-Heizer. Dieser Heizer ist zwischen dem zweiten Lieferwerk und einem dritten Lieferwerk angeordnet. Bei der bekannten Falschzwirnkräuselmaschine besteht der Set-Heizer für jeden Faden aus einem beheizbaren Röhrchen, insbesondere aus einem von außen beheizbaren. Zur Beheizung kann insbesondere Dampf verwandt werden. Hierdurch wird eine gute Gleichmäßigkeit von Bereich zu Bereich erzielt.
- Die Wirkung des Set-Heizers hängt von den Verfahrensparametern der Set-Zone ab. Maßgebende Parameter sind insbesondere die Geschwindigkeit des dritten Lieferwerks, die Temperatur des Set-Heizers sowie seine Länge. Anzustreben ist insbesondere eine gewisse Nacheilung des dritten Lieferwerks, um die Fadenspannung in dem Set-Heizer zu reduzieren. Allerdings kann diese Nacheilung, d.h. die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem zweiten Lieferwerk und dem dritten Lieferwerk nicht zu groß werden, da anderenfalls der Faden verschlappt und es zum Fadenbruch kommt. Außerdem ergibt sich ein instabiler Fadenlauf, der zu sogenannten voids führt, d.h. Ungleichmäßigkeiten des Fadens, die später im Gewebe nachteilig auffallen.
- Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung und Intensivierung der Set-Wirkung durch eine entsprechende Ausbildung des Set-Heizers.
- Die Lösung ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1.
- Die Lösung hat den Vorteil, daß im Vergleich zu derzeit bekannten Heizerausführungen mit erheblich vergrößerter Nacheilung gearbeitet werden kann. Ferner können bei gleicher Set-Wirkung die Temperaturen wesentlich herabgesetzt werden mit der Folge der schonenden Fadenbehandlung und der Energieeinsparung. Mit einer Heizertemperatur von ca. 180 °C lassen sich Einkräuselwerte (z.B. 12 %) erreichen, die bei bisher üblichen Set-Heizern nur durch Temperaturen von mehr als 200 °C erreicht werden können.
- Der eigentliche Set-Heizer kann nach dieser Erfindung erheblich kurzer als bisher ausgebildet werden. Durch den im wesentlichen dichtenden, vorzugsweise nahtlosen Anschluß des Ausgleichsrohres, das von außen nicht beheizt ist und das - wie die Erfahrung zeigt - auch nicht isoliert sein muß, kann ein Wärmeausgleich innerhalb des gesamten Fadenquerschnitts stattfinden, der die bisherige aktive Fadenheizung streckenweise ersetzt. Der hier als dichtend oder nahtlos bezeichnete Anschluß des Ausgleichsrohres an das Heizrohr bedeutet nicht, daß die beiden Rohre ohne Unterbrechung ineinander übergehen, sondern daß an der Übergangsstelle von einem Rohr zum anderen kein Luftzutritt besteht.
- Infolge der sehr großen Länge des Set-Heizers einschließlich Ausgleichsrohr ergibt sich die Notwendigkeit einer bedienungsfreundlichen Konstruktion. Dieses Problem wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 6.
- Es muß dabei vermieden werden, daß sich in dem Ausgleichsrohr bzw. an der Abknickstelle des Ausgleichsrohres, in der dieses aus der im wesentlichen senkrechten in die im wesentlichen horizontale Lage abknickt, eine zu starke Fadenspannung aufbaut. Das wird erreicht mit den Merkmalen des Anspruchs 7.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den übrigen abhängigen Ansprüchen angegeben.
- Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Falschzwirnkräuselmaschine, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgestltete Falschzwirnkräuselmaschine;
- Fig. 2 einen Querschnitt durch eine solche Falschzwirnkräuselmaschine mit einer ersten Ausführungsform einer einen Faden in die Heiz- und Ausgleichsrohre einfädelnden Vorrichtung; und
- Fig. 3 eine weiteren Querschnitt durch eine solche Falschzwirnkräuselmaschine mit einer anderen Vorrichtung zum Einfädeln eines Fadens durch die Heiz- und Ausgleichsrohre.
- Die in der Figur schematisch dargestellte Kräuselmaschine weist eine Vorratsspule 10 auf, auf der ein thermoplastischer Faden 12 aufgewickelt ist. Der Faden 12 wird über Umlenkrollen 14 und 16 unter einer gewissen Spannung von einem Lieferwerk 18 abgezogen. In Fadenlaufrichtung hinter dem Lieferwerk 18 befindet sich ein erster, langgestreckter Heizkörper 20, durch welchen der Faden 12 läuft, wobei er auf eine bestimmte Temperatur erwärmt wird. Hinter dem Heizkörper 20 befindet sich ein weiterer Umlenkfadenführer 22, mit der der Faden umgelenkt und einer Kühlschiene 24 zugeführt wird. Heizkörper 20 und Kühlschiene 24 können etwa dachförmig zueinander ausgerichtet werden, wobei die Umlenkung 22 in der Spitze des dachförmigen Gebildes liegt. Hinter der Kühlschiene 24 befindet sich ein schematisch dargestellter Falschzwirngeber 28. Dieser Falschzwirngeber 28 kann nach DE-PS 22 13 881 oder US-PS 4,339,915 ausgebildet sein. Im Anschluß an den Falschzwirngeber 28 befindet sich ein weiteres Lieferwerk 30, welches dazu dient, den Faden 12 sowohl über den Heizer 20 als auch die Kühlschiene 24 zu ziehen.
- In Fadenlaufrichtung hinter dem Lieferwerk 30 befindet sich ein Set-Heizer, der vorzugsweise als gekrümmtes Heizrohr 34 ausgebildet ist, welches von einem Heizmantel 32 umgeben ist. Auch gerade Ausführungen des Heizrohres 34 sind möglich. Der Heizmantel dient dazu, das Heizrohr 34 von außen mit Dampf auf eine bestimmte Temperatur zu erwärmen. Den räumlichen Gegebenheiten der Falschzwirnkräuselmaschine angemessen sind das Heizrohr 34 und sein Mantel vorzugsweise stehend angeordnet.
- An das Heizrohr 34 schließt sich ein Ausgleichsrohr 42 nahtlos, d.h. im wesentlichen luftdicht an. Dadurch wird erreicht, daß der Faden 12 die Atmosphäre des Heizrohres 34 in das Ausgleichsrohr 42 transportiert. In der Knickstelle des Kanals 38 liegt ein Fadenführer 44, der als mit einer Umfangsnut versehener Stift, bzw. als Rolle ausgebildet ist. Die Nut dient dazu, den Faden 12 mit möglichst geringer Reibung aus dem Heizrohr 34 in das Ausgleichsrohr 42 zu überführen. Dabei hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß die von dem Faden 12 aus dem Set-Heizrohr 34 mitgeschleppte erwärmte Luft in dem Ausgleichsrohr 42 dazu führt, daß die dem Faden 12 in der Falschzwirnzone 28 erteilte Einkräuselung trotz der verhältnismäßig geringen Temperatur, z.B. ca. 160 - 180 °C, des Set-Heizers 42 weiter herabgesetzt wird, als dies mit bekannten Set-Heizern möglich ist.
- Am Ausgangsende des Rohres 42 befindet sich ein weiteres Lieferwerk 46. Dahinter befindet sich eine auf den Faden 12 eine Avivage auftragende Vorrichtung (nicht gezeigt). Der Faden wird auf eine Aufwickelspule 50, die von einer Reibrolle 52 am Umfang angetrieben wird, aufgewickelt. Vor der Reibrolle 52 befindet sich eine Changiervorrichtung 54, mittels welcher der Faden 12 an der Spule 50 hin und her geführt und auf dieser als Kreuzwicklung aufgewickelt wird.
- Bei höheren Temperaturen lassen sich niedrige Einkräuselungen erreichen - z.B. 12 % -, die sonst nur mit Heizern größerer Länge zu erreichen sind. Dadurch ergibt sich eine bessere Wärmeausnutzung und Energieeinsparung.
Dabei sei betont, daß sich eine Isolierung des Ausgleichsrohres als überflüssig herausgestellt hat und auch nicht wünschenswert ist, um den Faden am Ende des Rohres auf eine Temperatur unter 100 °C zu bringen. - Über dem Ausgleichsrohr 42 befindet sich eine Plattform 56, die von Schienen bzw. Pfeilern 58 auf dem Fußboden 60 abgestutzt wird und als Bedienungsgang dient.
- Die in den Figuren 2 und 3 dargestellte Falschzwirnkräuselmaschine entspricht vollständig der Maschine nach Fig. 1, auf deren Beschreibung verwiesen wird. Zusätzlich gilt folgendes: Die Maschine gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig. 1 jedoch durch ein am Auslaß des Ausgleichsrohres 42 vorgesehened Mundsrück 47 in Form einer trichterförmigen Erweiterung des Rohres. An dieses Mundstück 47 kann bei Bedarf die Saugdüse oder Mündung 48 einer über herkömmliche Verbindungen, z.B. Schläuche, mit einer Unterdruckquelle verbundenen Saugpistole 62 angelegt werden, um einen Faden durch das Heizrohr 34 und das Ausgleichsrohr 42 zu ziehen, wie dies zu Beginn eines neuen Wickelvorganges üblicherweise der Fall ist. Hierzu wird das von der Vorratsspule 10 kommende Ende des Fadens 12 in einem einfachen Arbeitsschritt an den Einlaß des Heizrohres 34 und sodann mit der Pistole 62 durch beide Rohe gezogen. Anschließend wird der Faden 12 über die Changiervorrichtung 54 der Aufwickelspule 50 zugeführt.
- Die Maschine gemäß Fig. 3 unterscheidet sich durch eine andere Fadenauffädelvorrichtung von der in Fig. 2 gezeigten Maschine. In diesem Falle handelt es sich um ein mit Überdruck arbeitendes Gerät. Dabei ist eine Druckluftquelle 36 über ein mit einem Ventil 37 versehenes Rohr 40 hinter der Verbindungsstelle zwischen Heiz- und Ausgleichsrohren mit dem Kanal 38 verbunden. Indem das Ventil 37 geöffnet wird, wird über den Kanal 38 ein Druckluftstoß durch das Ausgleichsrohr 42 geführt, der im Heizrohr 34 eine Saugwirkung auslöst, mittels welcher ein vor die Einlaßöffnung des Heizrohres 34 gehaltener Faden 12 durch Heiz- und Ausgleichsrohr gesaugt, bzw. geblasen werden kann.
- Das Heizrohr 34 entspricht in seinen Abmessungen, bezüglich Durchmesser und Länge den Abmessungen des Ausgleichsrohres 42. Das Ausgleichsrohr 42 ist unbeheizt, wird aber von der durch den laufenden Faden 12 aus dem Heizrohr 34 mitgeschleppten warmen Luft bis zu einem gewissen Grade erwärmt. Allerdings verringert sich der Einfluß der Wärme vom Einlaß zum Auslaß des Ausgleichsrohres 42 kontinuierlich, was möglicherweise zu der unerwartet vorteilhaften Wirkung der Vorrichtung des Ausgleichsrohres beiträgt.
- In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Abmessungen von Heiz- und Ausgleichsrohr gleich, abgesehen davon, daß das Heizrohr 34 gekrümmt ist, z. B. um einen zwischen 4 und 10 m liegenden Radius, während das Ausgleichsrohr 42 im wesentlichen gerade ist. Die Länge liegt jeweils im Bereich zwischen 1 m und 1,5 m, und sie haben einen Innendurchmesser zwischen 3 und 12 mm.
- In einem Ausführungsbeispiel hatte das Heizrohr 34 eine Länge von 1300 mm und einen Innendurchmesser von 4 mm. Das Ausgleichsrohr 42 war 1300 mm lang und hatte 4 mm Innendurchmesser.
Claims (10)
- Falschzwirnkräuselmaschine, mit einer Vielzahl von Arbeitsstellen zum Kräuseln jeweils eines thermoplastischen Fadens (12), wobei jede Arbeitsstelle folgende Elemente aufweist:- eine Falschzwirnzone (24), welche zwischen zwei Lieferwerken (18; 30) eine Heizzone (20), eine Kühlzone (24) sowie einen Falschdrallgeber (28) aufweist, und- eine nachfolgende zwischen zwei Lieferwerken (30; 46) eingeschlossene Set-Zone zur thermischen Nachbehandlung jedes Fadens (12) in einem Set-Heizer (32), welcher für jeden Faden (12) ein aufrecht stehendes Heizrohr (34) aufweist,dadurch gekennzeichnet, daß- sich an das Heizrohr (34) ein unbeheiztes thermisches Ausgleichsrohr (42) im wesentlichen dichtend anschließt, dessen Durchmesser größenordnungsmäßig im wesentlichen dem Durchmesser des Heizrohres (34) entspricht.
- Falschzwirnkräuselmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Länge des Ausgleichsrohres (42) größenordnungsmäßig im we sentlichen der Länge des Heizrohres (34) entspricht. - Falschzwirnkräuselmaschine nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Heizrohr (34) leicht gekrümmt ist, so daß der Faden (12) auf der Innenwandung des Heizrohres (34) geführt wird. - Falschzwirnkräuselmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
das sich das Ausgleichsrohr (42) nahtlos an das Heizrohr (34) anschließt - Falschzwirnräuselmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Heizrohr von außen beheizbar ist. - Falschzwirnkräuselmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Set-Heizer (32) nahe dem Boden (60), auf dem die Maschine steht, angeordnet ist und daß das Ausgleichsrohr (42) nach entsprechender Umlenkung über ein das Heizrohr (34) mit dem Ausgleichsrohr (42) verbindendes Umlenkgehäuse (38) geradlinig in Bodennähe (60) verläuft und daß über dem Ausgleichsrohr (42) der Bedienungsgang (56) längs der Maschinenfront der Falschzwirnkräuselmaschine verlegt ist. - Falschzwirnkräuselmaschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Heizrohr (34) stehend angeordnet ist. - Falschzwirnkräuselmaschine nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Ausgleichsrohr (42) an einer Seite in das Umlenkgehäuse (38) einmündet und daß das Heizrohr (34) an einer anderen Seite des Umlenkgehäuses (38) in dieses einmündet, und daß das Umlenkgehäuse (38) eine abgeknickte Fadenkammer aufweist, in deren Knickstelle sich eine Umlenkeinrichtung (44), insbesondere eine Umlenkrolle oder ein Umlenkstift, befindet, auf deren Mantel der Faden (12) über die Knickstelle der Fadenkammer geführt wird. - Falschzwirnkräuselmaschine nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
an der Verbindungsstelle des Heizrohres (34) mit dem Ausgleichsrohr (42) eine über ein Ventil (37) steuerbare und in Fadenlaufrichtung ausgerichtete Druckluftleitung (40) in das Umlenkgehäuse (38) einmündet. - Falschzwirnkräuselmaschine nach Anspruch 1 - 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
am Auslaß des Ausgleichrohres (42) eine Vorrichtung zum Ansetzen einer Unterdruckquelle (62), insbesondere ein Mundstück (47), vorgesehen ist.
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