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Verfahren zur Herstellung eines Mehrfach-Kerngarnes Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Mehrfach-'Kerngarnes, bei welchem ein weitgehend drallfreies Vorgarn als Hülle mit einem Garn als Kern zu einem Kerngarn vereinigt werden und zwei oder mehrere derart hergestellte Kerngarne gleicher Drehrichtung durch Zwirnen vereinigt werden.
Es ist bekannt, ein weiches Flaumgarn herzustellen, indem einem bereits fertiggesponnenen Kernfaden unter gleichzeitiger Umwicklung mit einer Faserlunte ein zusätzlicher Drall gegeben wird. Hiedurch erfolgt eine zusätzliche Kontraktion des Kernfadens, was zur Erzielung des Endeffektes von wesentlicher Bedeutung ist. In der darauffolgenden Fachung in entgegengesetzter Richtung zum zusätzlichen und ursprünglichen Drall wird der zusätzliche Drall teilweise oder vollkommen aufgehoben und es wird bei diesem Verfahren eine Kontraktion des Kernes verursacht. Da dieser Kern mit den Luntenbindungen umgeben ist, wird bei Aufhebung des zusätzlichen Dralles eine Lockerung und ein Zusammenballen des Garnes bewirkt.
In diesem Garn stehen die Fasern des Kernes und die der umgebenden Lunte unter verschiedenen Spannungen und brechen nicht gleichzeitig, wenn das Garn einer Belastung ausgesetzt wird. Die schwächeren Luntenfäden brechen daher, bevor de Kernfaden völlig gedehnt ist. Es sind auch einadrige Kerngame von geringem Gewicht be- kannt, wobei zur Stabilisierung des Materials Hitze angewendet werden muss. Das Material ist auf bestimmte synthetische Stoffe beschränkt und die Verwendung von Wolle im umwickelten Garn wird ausgeschlossen. Das Kunststoffmaterial ist für die Umwicklung eines thermoplastischen Kernes am geeignetsten, um den angestrebten Zweck zu erreichen, wozu weiters ein feinerer Kem notwendig ist. Beim Zwirnen dieser bekannten Garne wird jede einzelne Faser bzw. jeder einzelne Faden um seine eigene Achse verwunden und schraubenförmig um die Achse des Garnes herumgelegt.
Hiebei
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Torsionsspannungen sowie Unterschiede hinsichtlich der Länge der Fasern in einem Garnabschnitt bestimmter Länge, denn die äusseren Fasern bleiben in ihrer schraubenförmigen Bahn liegen, wogegen die inneren Fasern nahezu geradlinig verlaufen.
Aus der vorstehenden Beschreibung eines gemäss der bisher üblichen Praxis gezwirnten Garnes ist ersichtlich, dass zwei mögliche Quellen einer Schwächung vorhanden sind.
Einerseits handelt es sich um die Torsionsspannung, die in jeder Faser zurückbleibt, da sie während des Spinnvorganges um die Garnachse herumgewunden wird, und anderseits handelt es sich um die Unterschiede hinsichtlich der Länge der einzelnen Fasern in einem
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wenn man es zusätzlich durch ein Drehmoment beansprucht ; daher ist es unmöglich, dass irgend-
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Faser zur Festigkeit desgezwirnten Fasern oder Fäden zu erwarten wäre. Das an zweiter Stelle erwähnte Merkmal führt dazu, dass eine in der Längsrichtung des Garnes aufgebrachte Spannung nicht gleichmässig auf die das Garn bildenden Fasern verteilt wird. Bei einem Garnabschnitt bestimmter Länge kommt z.
B. eine der Mittelachse des Garnes am nächsten liegende Faser, bei der es sich um die kürzeste Faser handeln kann, als erste unter Spannung, und diese Faser hat die Last ohne die im Hinblick auf die Zugfestigkeit der einzelnen Fasern zu erwartende Unterstützung der benachbarten Fasern zu tragen.
Beim Bruch der kürzesten Faser wird die Last auf benachbarte Fasern übertragen, und auf diese Weise brechen die Fasern nacheinander, so dass das Garn in keinem Augenblick die volle Gesamtfestigkeit der das Garn bildenden Fasern aufweist.
Um diese Nachteile zu vermeiden, sieht die Erfindung vor, dass das Zwirnen mit entgegengesetzter Drehungsrichtung zur Drehung der Einzelgarne und mit der gleichen Drehungsanzahl pro Längeneinheit wie die Einzelfaden erfolgt, so dass sowohl die Fasern in der Hülle als auch jene im Kern der einzelnen Kerngarne im fertigen Produkt lediglich ihre ursprüngliche Drehung aufweisen. Demnach besteht ein nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestelltes Garn aus einer Mehrzahl
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(mindestens zwei) Einheiten. Jede dieser Untereinheiten besitzt einen eigenen Kernfaden. Ob nun diese Kernfäden aus einem Monofilament oder einem Multifilament bestehen, ist vollständig nebensächlich.
Diese individuellen und separaten Untereinheiten werden dann mit Hilfe eines Zwirnungsprozesses vereint, in welchem die Zwirn-
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ursprünglichen Drall der Untereinheiten nahezu vollständig auflöst, macht es möglich, die Torsion in den einzelnen Fasern aufzuheben und daher eine bessere Verwertung der Fasereigenschaften und besonders eine Erhöhung des Widerstandes gegen Zugspannungen bewirkt. Die nahezu vollständige Entlastung von den Torsionsbeanspru- chungen wird erzielt, indem die Fasern in eine parallele Lage zur Zugbeanspruchung in der Längsachse des Garnkörper gebracht werden.
Wenn ein erfindungsgemässes Mehrfach-Kern- garn einer Spannung in Längsrichtung ausgesetzt wird, trägt jede Faser und jeder Faden in dem Garn seinen Anteil der Last, denn sowohl die Fäden als auch die Fasern besitzen innerhalb eines
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gegebener Längedie gleiche Länge. In dem fertigen Garn stehen die Fäden und Fasern nicht einzeln unter Torsionsspannung und daher kann jeder Faden und jede Faser zu der Zugfestigkeit des Garnes denjenigen Beitrag leisten, der angesichts der Zugfestigkeit der einzelnen Fasern oder Fäden zu erwarten ist.
Dementsprechend besitzt das erfindungsgemässe Garn eine höhere Zugfestigkeit als ein Garn, das in üblicher Weise von einem Fasergemisch des gleichen qualitativen und quantitativen Verhältnisses hergestellt wird, wie es beim Mëhrfach-Kemgarn Verwendung findet. Ein aus dem erfindungsgemässen Garn hergestelltes Gewebe zeigt ebenfalls eine weichere und flaumigere Struktur, und in Gebieten, in denen die einzelnen Gamstränge nicht schon durch die Art der Bindung voneinander getrennt gehalten werden, sind die tatsächlichen Trennlinien zwischen den Garnkörpern weniger deutlich zu erkennen als bei den bisher bekannten Garnen mit erheblichem Zwirnungsgrad.
Die nahezu parallele Lage der Fasern ermöglicht bei einem aus einem erfindungsgemässen Garn hergestellten Gewebe innerhalb der durch die Bindung gegebenen Grenzen eine Zusammenballung der Garne und Fasern, da die Fasern unter Spannung gleiten können. Die parallele Lage der Fasern begünstigt dieses Gleiten der Fasern, und ein solches Gleiten tritt in grösserem Ausmass auf als bei gezwirnten Garnen, die nach gebräuchlichen Verfahren gesponnen sind. Die Zusammenballung der Fasern und Garne steigert die Reissfestigkeit erheblich, insbesondere, wenn man eme Bindung wählt, die das Gleiten der Fasern begünstigt, wie es bei einer Leinwandbindung und bei ähnlichen lockeren Bindungen der Fall ist.
Das erfindungsgemässe Mehrfach-Kemgam er- möglicht das Weben eines Stoffes von grösserer Dichte und geringerer Luftdurchlässigkeit, ohne aber die Dunstdurchlässigkeit des Stoffes wesentlich zu beeinträchtigen. Dies war bisher bei Verwendung von Materialien der gleichen allgemeinen Zusammensetzung, die jedoch auf die übliche Weise gesponnen waren, nicht möglich, da sich die hohe Spannung, die beim Webstuhl zur Erbeugung derart dichter Gewebe erforderlich ist, infolge zu zahlreicher Gambrüche in der Kette nicht erreichen liess. Aus erfindungsgemässen Mehrfach- Kerngarnen hergestellte Gewebe hoher Dichtigkeit bieten einen weitgehenden Schutz gegen Wind und das Eindringen von Staubteilchen.
Dies ist von besondere : Bedeutung bei Schutzkleidung, die in Gebieten getragen werden soll, die durch radio-
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aber bakteriell verunreinigt sind.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführung- beispiel näher erläutert. Fig. 1 zeigt schematisch das Herumwickeln eines Vorgarns um einen Faden zur Herstellung eines Kerngames, Fig. 2 zeigt schematisch das Zusammenwirken von zwei Kerngarnen, die beide nach dem in Fig. l veranschau-
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starker Vergrösserung ein Vorgarn, das nach dem in Fig. 1 veranschaulichten Verfahren um einen Fade ; herumge, wickelt ist, wobei in Fig. 3 ein
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ebenfalls in starker Vergrösserung das nach dem in Fig. 2 veranschaulichten Verfahren hergestellte fertige Garn.
Die Herstellung eines fertigen Mehrfach-Kerngarnes nach der Erfindung erfolgt, indem man ein erstes und ein zweites Kerngarn herstellt und diese beiden Garne dann zusammenzwirnt. Die beiden Kernganre werden in der gleichen Weise herge-
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; Fig. 1 zeigtdieser beiden Garne. Gemäss Fig. 1 wird ein Garn aus endlosen. Fasern 10, z. B. Nylon" (Polyhexa- methylen-Adipamid), in der üblichen Weise von einem Vorratskörper II abgezogen und den vorderen Lieferwalzen 12 einer Spinnmaschine bekannter Bauart zugeführt. Ein Vorgarn 13 aus Fasern,
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"Nylon-", Woll-oder Baumwollfasern,14 abgezogen und den hinteren Walzen 15 des Streckwerkes der Spinnmaschine zugeführt.
Die vorderen Walzen 12 und die hinteren Walzen 15 laufen mit verschiedenen Drehzahlen, so dass das
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Das Garn 10 und das Vorgarn 13 werden zusammen durch die übliche Fadenführung 16 und den Läufer 17 einer Spinnspule 18 zugeführt, die auf bekannte Weise, z. B. durch einen Riemen 19, angetrieben wird. Wie durch den Pfeil 20 angedeutet, erfolgt der Antrieb der Spinnspule 18 im vorliegenden Falle entgegen dem Uhrzeigersinn. Wenn die Spinnspule 18 angetrieben wird, wird das verzogene Vorgarn 13 zwischen dem Läufer 17
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und den vorderen Walzen der Spinnmaschine um das Garn 10 herumgewickelt, so dass nur das Garn 10 eine Zwirnung erhält.
Wenn man die Stärke des Garnes ; s 10 und des Vorgarns 13 in geeigneter Weise wählt und dann das Garn 10 einer. höheren Spannung aussetzt als das Vorgarn 13, bildet das Garn 10 einen Kern, der von dem Vorgarn 13 vollständig umhüllt wird und so ein Garn 21 mit einem einzigen Kern bildet.
Fig. 3 zeigt den Aufbau des auf die Spule 18 in Fig. 1 aufge. wickelten Kerngarnes 21. Dieses Kerngarn umfasst das Garn 10, das einen zentralen gezwirnten Kern tildet, und das Vorgarn 13, das um das Garn 10 herumgewickelt ist, wie es durch die schraubenlinig verlaufenden Linien 31 angedeutet ist. Verschiedene Gruppen 32, 33 und 34 der Fasern des Vorgarnes 13 sind hier von dem Garnkern abgewickelt dargestellt, um erkennen zu lassen, dass diese Fasern eng parallel zueinander verlaufen, wenn sie schraubenförmig um das Garn 10herumgelegt sind. Die Länge einer vollständigen Zwirn drehung in dem Garn ist in Fig. 3 mit "T" bezeichnet, und die Doppelpfeile bzw. Masslinien zeigen, dass diese Länge der Zwimung T" über das ganze Garn und dessen Länge gleichmässig ist.
Gemäss Fig. 2 werden zwei Stränge des nach dem an Hand von Fig. 1 erläuterten Verfahren hergestellten Kerngarnes 21 von zwei vollen Spulen 18 aus zusammen den Lieferwalze 22 einer Zwirnmaschine und von dort einem Fadenführer 23 und dann über den Läufer einer Zwirnspule 25 zugeführt. Der Antrieb der Zwirnspule 25 erfolgt in der üblichen Weise durch einen Riemen 26 und hier gemäss dem Pfeil 27 im Uhrzeigersinne, d. h. entgegen der'Drehrichtung der Spinnspule 18 in Fig. 1. Antrieb und Anordnung der
Zwirnspule 25 sind so gewählt, dass die Zahl der
Zwirn drehungen je Längeneinheit des Garnes im wesentlichen die gleiche ist wie bei der Spinnspule
18 nach Fig. 1.
Der dem Garn 10 und den Fasern des Vorgarnes 13 nach Fig. 1 durch die Spinn- spule 18 mitgeteilte Drall wird an der Zwirnspule
25 wieder beseitigt, und die vollständigen Kern- garne 21 des auf die Zwirnspule 25 aufgewickel- ten Garnes zeigen praktisch keinerlei Zwirnung mehr. Beim Zusammenzwirnen der beiden Kern- garne 21 werden die Fadengarne längs des auf die
Zwirnspule 25 aufgewickelten Garnes umeinander herumgelegt.
Die aus Fasern bestehenden Vor- garne, die mit den umeinander herumgelegten Gar- nen verzwirnt werden und letztere umgeben, wer- den ebenfalls umeinander herumgelegt, so dass die
Vorgarne in ihrer Lage gehalten werden und in dem auf die Zwirnspule 25 aufgewickelten Mehr- fach-Kerngarn kein Gleiten der verhältnismässig losen Fasern der Vorgarne stattfindet.
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die Spule 25 in Fig. 2 aufgewickelten MehrfachKerngames. Dieses Garn umfasst zwei Garne 10, die in Längsrichtung des Garnes umeinander her umgelegt sind. Ferner umfasst das Garn zwei Vor garnstränge 13 die ebenfalls in Längsrichtung des Garnes umeinander herumgelegt sind. Durch das Vereinigen der Kerngarne 21 in der vorstehend beschriebenen Weise und durch das Aufwickeln auf die Spule 25 wird die Zwirnung jedes der Garne 10 beseitigt.
Die Garne 10 und die um sie
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gemäss Fig. 4 umeinander herumgelegt, so dass ein Gleiten der verhältnismässig losen Fasern der Vorgarne verhindert wird. Wie in Fig. 3 und 4 angedeutet, besitzen die Garne 10 und im wesentlichen alle Fasern der Voigaine 13 über einen Garnais- schnitt bestimmter Länge im wesentlichen die gleiche Länge. Die Garne 10 und im wesentlichen alle Fasern der Vorgarne 13 liegen parallel eng aneinander und erstrecken sich in der Längsrich-
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Beim Weben von Stoffen aus dem erfindunggemässen Garn verwendet man vorzugsweise eine Bindung, die es ermöglicht, eine maximale Zahl von Garnsträngen in der gleichen Weise anzuordnen und einzubinden.
Die Zahl der so anzuordnenden Garnstränge richtet sich nach dem gewünschten Aussehen, den verlangten Eigenschaften und dem Verwendungszweck des Gewebes.
Eine geeignete Bindung ist die Leinwandbindung Bei einer solchen, Bindung treten Reissspannungen im Gewebe senkrecht zur allgemeinen Richtung des einen oder des andern Garnsystems auf und greifen daher an den Fasern auch im wesentlichen unter einem rechten Winkel an. Demnach besitzt ein aus erfindungsgemässem Garn hergestelltes Gewebe eine sehr hohe Reissfestigkeit.