Verfahren zur Herstellung eines abwechselnd S- und Z-Drehungen aufweisenden Filamentgarnes

Abstract

 Bei einem Verfahren zur Herstellung eines abwechselnd S- und Z-Drehungen aufweisenden Filamentgarnes wird das Garn zwischen zwei in Abstand voneinander angeordneten Drallstopps bewegt und dabei werden dem Garn durch mindestens eine zwischen den Drallstopps angeordnete Falschdreheinrichtung abwechselnd S- und Z-Drehungen erteilt, die mittels einer der Falschdreheinrichtung in Garnlaufrichtung nachgeschalteten Fixiereinrichtung fixiert werden. Der in Garnlaufrichtung hinter der Falschdreheinrichtung vorgesehene Drallstopp wird synchron mit dem Garn bewegt und in drallstoppendem Eingriff mit dem Garn gehalten, bis zumindest der Drehungsumkehrpunkt im Garn fixiert ist. Mindestens ein weiterer, dem vorgenannten, bewegten Drallstopp in Abstand folgender Drallstopp wird in drallstoppenden Eingriff mit dem Garn gebracht und zusammen mit diesem weiterbewegt, bevor dem Garn durch die Falschdreheinrichtung eine entgegengesetzte Drehung erteilt wird. Als Falschdreheinrichtung wird (werden) eine oder mehrere bewegliche Luftdüsen verwendet, durch deren abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen tangential auf das Garn einwirkende Luftströme dem Garn abwechselnd S- und Z-Drehungen erteilt werden.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines abwechselnd S- und Z-Drehungen aufweisenden Filamentgarnes, bei dem mindestens ein Garn zwischen zwei in Abstand voneinander angeordneten Drallstopps bewegt und dabei dem Garn durch mindestens eine zwischen den Drallstopps angeordnete Falschdreheinrichtung abwechselnd S- und Z-Drehungen erteilt werden, die mittels einer der Falschdreheinrichtung in Garnlaufrichtung nachgeschalteten Fixiereinrichtung fixiert werden, wobei der in Garnlaufrichtung hinter der Falschdreheinrichtung vorgesehene Drallstopp synchron mit dem Garn bewegt und in drallstoppendem Eingriff mit dem Garn gehalten wird, bis mindestens der Drehungs-Umkehrpunkt im Garn fixiert ist und daß mindestens ein weiterer, dem vorgenannten bewegten Drallstopp in Abstand folgender Drallstopp in drallstoppendem Eingriff mit dem Garn gebracht und zusammen mit diesem weiterbewegt wird, bevor dem Garn durch die Falschdreheinrichtung eine entgegensetzte Drehung erteilt wird.

[0002] Aus der DE-198 27 870 C1 ist ein derartiges Verfahren bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein glattes Filamentgarn zur Verarbeitung vorgelegt. Vor dieser Verarbeitungsstufe muß das Garn in einen separaten Arbeitsgang verstreckt werden, um z.B. die Festigkeit des Garnes zu erhöhen und/oder sein Schrumpfverhalten einzustellen. Dieser zusätzliche Arbeitsgang verursacht zusätzliche Kosten. Da die Eigenschaften des fertigen Garnes durch die Parameter dieser Vorstufe stark beeinflußt werden, müssen für eine genaue kundenspezifische Produktion verschieden verstreckte Vorlagematerialien bevorratet werden.

[0003] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren in verschiedener Hinsicht zu optimieren.

[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Falschdreheinrichtung eine oder mehrere bewegliche Luftdüsen verwendet werden, durch deren abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen tangential auf das Garn einwirkende Luftströme dem Garn abwechselnd S- und Z-Drehungen erteilt werden.

[0005] Düsen verringern aufgrund ihrer im Verhältnis sehr geringen geometrischen Abmaße den Abstand zwischen der Drehungserteilung und dem jeweils dahinter befindlichen bewegten Drallstopp und vergrößern bei ansonsten gleichen Abmaßen der Maschine das Längenverhältnis L₀/L₁(vgl. Fig. 2 und 5). Hierdurch läßt sich sowohl die erreichbare Drehungshöhe als auch die Produktionsgeschwindigkeit steigern. Die Drehungserteilung kann entweder durch eine Düse mit wechselnder Momentenrichtung oder zwei nacheinander geschalteten Düsen mit jeweils einer Drehrichtung erfolgen. Durch den Einsatz von Düsen benötigt man keine bewegten Teile, so daß sowohl die Schaltfrequenz keine Begrenzung in der Produktionsgeschwindigkeit darstellen als auch kein nennenswerter Verschleiß auftritt.

[0006] Ferner kann das eingangs beschriebene Verfahren erfindungsgemäß dadurch optimiert werden, daß das Garn im Bereich vor dem ersten Drallstopp einer Verstreckung unterzogen wird.

[0007] Durch Vorsetzen eines weiteren Lieferwerkes vor den ersten Drallstopp kann die Verstreckung in den Prozeßablauf integriert werden. Auf diese Weise kann günstiges Rohmaterial, vorverstrecktes Filamentgarn (POY oder LOY), dem Prozeß vorgelegt werden. In dieser Verstreckzone, die als Kalt- oder Warmverstreckung ausgeführt werden kann, können viele Eigenschaften für das fertige Garn beeinflußt werden. Die Integration erspart einen zusätzlichen Arbeitsschritt, die Maschine hierfür sowie die Lagerkosten für teueres Vorlagematerial.

[0008] Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

[0009] Es zeigen:

Fig. 1:

die schematische Darstellung der Garnstruktur des fertigen Filamentgarnes,

Fig. 2:

eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufes bei der Verwendung einer Düse,

Fig. 3:

eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufes bei der Verwendung von zwei Düsen,

Fig. 4:

den Zusammenhang zwischen dem minimalen Abstand der beweglichen Drallstopps zu der Falschdreheinrichtung und der theoretischen Drehungsverteilung,

Fig. 5:

eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufes mit vorgestellter Verstreckung,

Fig. 6,7:

verschiedene Drallstoppvorrichtungen.

[0010] In Fig. 1 ist schematisch die Struktur des fertigen Filamentgarnes dargestellt. Dieses weist abwechselnd Garnabschnitte 1a mit S-Drehung und 1b mit Z-Drehung auf. Zwischen zwei Garnabschnitten 1a, 1b mit entgegengesetzten Drehungen liegen jeweils die Drehrichtungsumkehrpunkte 2, deren Ausdehnung in Längsrichtung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren klein gehalten werden kann aber nicht muß. Die Längen der Garnabschnitte 1a, 1b können variieren. Als Vorlagematerialien sollen glatte und texturierte Filamentgarne zum Einsatz kommen.Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufes. Das Garn 1' wird in Garnlaufrichtung C von A nach B bewegt. Das Garn erreicht das Lieferwerk 6, das vorteilhaft direkt als Aufwicklungseinheit ausgeführt sein kann, als fertiges Filamentgarn 1 mit abwechselnden S- und Z-Drehungen, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Ein erster Drallstopp 7 ist stationär angeordnet und kann vorzugsweise als Lieferwerk oder Fadenbremse ausgebildet sein. Im Abstand L₀ ist hinter dem stationären Drallstopp 7 mindestens eine Düse 8 als Falschdreheinrichtung angeordnet, mit der es möglich ist, dem Garn 1' nacheinander abwechselnd S-Drehungen und Z-Drehungen zu erteilen. Hinter der Falschdreheinrichtung 8 ist eine Drallstoppvorrichtung 9 mit mehreren in Garnlaufrichtung C beweglichen Drallstopps 3 vorgesehen. Jeder Drallstopp 3 wird jeweils durch mindestens zwei zusammenwirkende Klemmflächen 3a, 3b gebildet. Deren Ausdehung in Längsrichtung ist von dem späteren Verwendungszweck abhängig. Umkehrstellen mit minimaler Ausdehung fallen in der fertigen textilen Fläche (Gewebe) nicht als Fehlerstellen auf, längere Umkehrstellen können gewünschte Effekte in der textilen Fläche hervorrufen. Die Drallstopps 3 können an oder auf endlosen angetriebenen Bändern 10a und 10b angeordnet sein, wodurch sie zurückführbar sind. Eine andere Transporteinrichtung für die Drallstopps 3 ist ebenso möglich. Der Abstand zwischen den beweglichen Drallstopps 3 ist mit L₂ bezeichnet. Die Abstände L₂ zwischen den beweglichen Drallstopps 3 kann variieren oder die Verbindung zwischen beweglichen Drallstopps 3 und Transporteinrichtung 10a, 10b kann schaltbar ausgeführt sein. Die Drallstopps 3 werden durch eine Fixiereinrichtung 11 hindurchbewegt, die aus einer Heizzone 4 und einer nachgeschalteten Kühlzone 5 besteht. Der Abstand L₂ der Drallstopps ist dabei kleiner als die Länge L₃ der Fixiereinrichtung 11. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die dem Garn 1' abwechselnd entgegengesetzt erteilten und zwischen zwei Drallstopps 3 vorläufig fixierten Drehungen thermisch weitgehend fixiert sind, wenn das fertige Garn 1 die Fixiereinrichtung 11 verläßt.

[0011] Damit das Verfahren möglichst effektiv arbeitet, sollten die Drallstopps 3 möglichst nahe an der Falschdreheinrichtung 8 mit dem Garn 1' in drallstoppenden Eingriff kommen und dann synchron mit dem Garn 1' weiterbewegt werden. Mit jedem neuen Eingriff eines Drallstopps kann die Richtung der Drehungserteilung durch die Flaschdreheinrichtung 8 gewechselt werden. Zwischen zwei Drallstopps 3 werden abwechselnd Garnabschnitte 1a mit S-Drehung und Garnabschnitte 1b mit Z-Drehung vorläufig "fixiert" und das Garn 1' in verdrehtem Zustand zunächst durch die Heizzone 4 und dann durch die Kühlzone 5 hindurchbewegt. Erst nach der Abkühlung des Garnes unter eine gewisse Temperatur wird die Klemmung beim Austritt aus der Kühlzone 5 aufgehoben. Durch den unterschiedlichen Abstand L₀ zwischen dem stationären Drallstopp 7 und der Falschdreheinrichtung 8 einerseits und dem Abstand L₁ zwischen der Falschdreheinrichtung 8 und dem dieser nächstgelegenen beweglichen Drallstopp 3 andererseits entstehen unterschiedliche Drehungshöhen, d.h. Drehungen pro Längeneinheit vor und hinter der Falschdreheinrichtung 8. In dem Produktionsprozeß wird jedoch nur der Teil der Drehung fixiert, der zwischen der Falschdreheinrichtung 8 und dem nächstliegenden beweglichen Drallstopp liegt. In dem Bereich zwischen dem Drallstopp 7 und der Falschdreheinrichtung 8 wird das Garn theoretisch nur auf- und zugedreht. Es wird somit der Falschdrall in zwei gegensinnige echte Drehungen aufgeteilt, wovon jeweils nur die hinter der Falschdreheinrichtung befindliche Drehung fixiert wird. Damit diese Drehung nicht mehr von der nachfolgenden Umkehr der Drehrichtung beeinflußt wird, soll diese Drehrichtung erst dann umgekehrt werden, wenn der folgende Drallstopp in Eingriff mit dem Garn 1' ist. Hierbei sollte der jeweils nächste Drallstopp bis dicht an die Falschdreheinrichtung 8 herangeführt werden, um den Abstand L₁ möglichst klein zu halten. Bei Drehrichtungsumkehr muß nämlich zunächst der im Bereich L₁ befindliche Garnabschnitt wieder aufgedreht und in entgegengesetzter Richtung verdreht werden. Je kürzer der Abstand zu Beginn der Drehrichtungsumkehr ist, desto effektiver arbeitet das Verfahren, wie Fig. 4 zeigt.

[0012] Die Fig. 3 zeigt den gleichen Verfahrensablauf bei der Verwendung von zwei nacheinander angeordneten Düsen 8 und 8' zur Drehungserteilung. Hierbei wird je eine Düse für eine Drehrichtung genutzt. Die Düsen können so besser für ihre Funktion und minimalen Energieverbrauch optimiert werden.

[0013] In der Fig. 4 wird der theoretische Zusammenhang der Abstände L₀ und L₁ auf die Drehungshöhe vor und hinter der Falschdreheinrichtung gezeigt. Der Vorteil durch den Einsatz von Düsen im Vergleich zu Falschdreheinrichtung vom Klemmtyp wird hier deutlich sichtbar. Bei der Verwendung von Düsen kann der Abstand L₁ ca. 20 mm betragen. Ein typischer Wert für Falschdrehvorrichtungen vom Klemmtyp beträgt 120 mm.

[0014] Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung des Verfahrens mit vorgeschalteter Verstreckung. Das un- oder vorverstreckte Garn 1'' wird zwischen den Lieferwerken 7 und 12 verstreckt und anschließend dem Prozeß zur Falsch-Drehungserteilung zugeführt. Die Verstreckung kann warm in einer Heizzone 13 oder kalt erfolgen. Mit Hilfe der hier eingestellten Paramter können direkt die späteren Eigenschaften im Garn 1 beeinflußt werden. Das Vorschalten einer Verstreckzone ist unabhängig vom Typ der Falschdreheinrichtung.

[0015] Fig. 6 zeigt einen Drallstopp, der ganz ohne bewegliche Teile auskommt. Das Garn wird hierbei zwischen den Klemmflächen 14 und 14' geklemmt. Die Klemmfläche 14, 14' selber kann linienförmig oder flächig ausgeführt werden. Die Kraft zur Klemmung des Fadens wird allein durch die Federkraft der benutzen Klemmelemente erzeugt. Das Garn kann über eine Komponente der Fadenzugkraft zwischen die Klemmflächen 14, 14' gezogen werden oder eine spezielle Schaltvorrichtung die Klemmwirkung derselben beim Ein- und Ausfädeln kurz aufheben. Die Skizze zeigt nur eine beispielhafte Ausführungsform solcher Klemmelemente.

[0016] In Fig. 7 wird eine vorteilhafte Anordnung von Klemmflächen gezeigt. Durch die Verwendung von drei Klemmflächen 15a, 15b, 15c erhöht sich durch die entstehende Umschlingung die Klemmwirkung und die drallstoppende Funktion bei geringer Normalkraft. Eine Garnschädigung wird so weitgehend ausgeschlossen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines abwechselnd S- und Z-Drehungen aufweisenden Filamentgarnes, bei dem mindestens ein Garn zwischen zwei in Abstand voneinander angeordneten Drallstopps bewegt und dabei dem Garn durch mindestens eine zwischen den Drallstopps angeordnete Falschdreheinrichtung abwechselnd S- und Z-Drehungen erteilt werden, die mittels einer der Falschdreheinrichtung in Garnlaufrichtung nachgeschalteten Fixiereinrichtung fixiert werden, wobei der in Garnlaufrichtung hinter der Falschdreheinrichtung vorgesehene Drallstopp synchron mit dem Garn bewegt und in drallstoppendem Eingriff mit dem Garn gehalten wird, bis mindestens der Drehungs-Umkehrpunkt im Garn fixiert ist und daß mindestens ein weiterer, dem vorgenannten bewegten Drallstopp in Abstand folgender Drallstopp in drallstoppendem Eingriff mit dem Garn gebracht und zusammen mit diesem weiterbewegt wird, bevor dem Garn durch die Falschdreheinrichtung eine entgegengesetzte Drehung erteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Falschdreheinrichtung eine oder mehrere bewegliche Luftdüsen verwendet werden, durch deren abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen tangential auf das Garn einwirkende Luftströme dem Garn abwechseln S- und Z-Drehungen erteilt werden.

2. Verfahren zur Herstellung eines abwechselnd S- und Z-Drehungen aufweisenden Filamentgarnes, bei dem mindestens ein Garn zwischen zwei in Abstand voneinander angeordneten Drallstopps bewegt und dabei dem Garn durch mindestens eine zwischen den Drallstopps angeordnete Falschdreheinrichtung abwechselnd S- und Z-Drehungen erteilt werden, die mittels einer der Falschdreheinrichtung in Garnlaufrichtung nachgeschalteten Fixiereinrichtung fixiert werden, wobei der in Garnlaufrichtung hinter der Falschdreheinrichtung vorgesehene Drallstopp synchron mit dem Garn bewegt und in drallstoppendem Eingriff mit dem Garn gehalten wird, bis mindestens der Drehungs-Umkehrpunkt im Garn fixiert ist und daß mindestens ein weiterer, dem vorgenannten bewegten Drallstopp in Abstand folgender Drallstopp in drallstoppendem Eingriff mit dem Garn gebracht und zusammen mit diesem weiterbewegt wird, bevor dem Garn durch die Falscheinrichtung eine entgegengesetzte Drehung erteilt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn im Bereich vor dem ersten Drallstopp einer Verstreckung unterzogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstreckung unter Wärmeeinwirkung erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Luftdüse verwendet wird, die zwei von entgegensetzten Seiten in einem vom Garn durchlaufenden Raum tangential einmündende Luftkänale aufweist, wobei abwechselnd jeweils einer der Luftkanäle mit Druckluft beaufschlagt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Garnlaufrichtung hintereinander angeordnete Luftdüsen verwendet werden, die abwechselnd mit Druckluft beaufschlagt werden und von denen eine dem Garn S-Drehungen und die andere dem Garn Z-Drehungen erteilt

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als bewegliche Drallstopps Klemmelemente mit jeweils mindestens zwei aufeinanderdrückbaren Klemmflächen verwendet werden, deren Länge in Garnlaufrichtung der Art des jeweils zu erzeugenden Garnes angepaßt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als bewegliche Drallstopps Klemmelemente mit federnd aufeinandergedrückten Klemmflächen verwendet werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als bewegliche Drallstopps Klemmelemente mit mindestens drei Klemmflächen verwendet werden, zwischen denen das Garn durch teilweise Umschlingung der Klemmflächen geklemmt wird.

Zeichnung