Zwirnverfahren Barmer Maschinenfabrik Aktiengesellschaft
Wuppertal-Oberbarmen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Zwirnverfahren für Chemiefäden,
bei
welchem der Faden auf einer Doppeldrahtzwirnspindel gezwirnt, aus ihr über
eine Voreilrolle abgezogen und anschließend mit ver= minderter
Spannung zu Spulen aufgewickelt wird, und auf eine Vorrich-
tung zur
Durchführung des Verfahrens. Als Chemiefäden werden sowohl
solche
aus endlosen Kapillaren als auch solche aus Stapelfasern
verstanden. Heim Zwirnen
von Chemiefäden strebt m@.@ Im allgemeinen die möglichst vollständige Fixierung
der Zwirnung des Fadens an. Unter Fixieren
,-zrd der weitgehende Abbau der
durch den Zwirnvorgang im Faden ver-,rsachten Torsionsspannung
verstanden, so daß ein unerwUnschtes späteres Aufdrehen des Zwirns unterbleibt.
Normalerweise stellt sich beim Fixieren zugleich eine Schrumpfung
des Fadens ein. 3isher wird sowohl die Fixierung der Zwirnung
als auch die Schrumpfung des Garns üblicherweise in einem besonderen
Arbeitsgang nach dem
Zwirnen am bereits aufgewickelten Garn
vorgenommen, indem eine größere Anzahl von Garnwickeln gleichzeitig
in einer Dämpfkammer bzw. Mitteln eines -hleißeii Mediums und
unter Vakuum in einem sogenannten Autoklaven behandelt werden.
Da
dieses Verfahren sehr umständlich, zeitraubend und kostspielig
ist,
wurde fUr das Zwirnen auf einer sogenannten Etagenzwirnmaschine (Uptwister)
bereits vorgeschlagen, die Fixierung gleich
nach dem Verzwirnen
und vor dem Aufwickeln in einem Arbeitsgang vorzunehmen. Dieses Verfahren
weist aber insofern erhebliche Nach-
teile auf, als die beim Abziehen
des Fadens von der Spule auftreten-
den Fadenspannungsschwankungen z.B.
infolge wechselnder Fadenlängen im Fadenballon sich dem Faden bis in die
Heizzone hinein mitteilen
und eine Unregelmäßigkeit der Zwirnung
und der Schrumpfwirkung auf
der Länge des Fadens zur Folge
haben. Außerdem hat die bei diesem
Verfahren als Platte ausgebildete Heizeinrichtung
den Nachteil,
daß der Faden die Platte nur flUchtig,
zumal im Rhythmus der
Spannungsschwankungen, berührt, so daß die Temperatur
der Heizplatte
dementsprechend hoch sein muß. Das bedeutet große Wärmeverluste
und somit hohe Heizstromkosten. Zudem nimmt die Heizplatte in der
Ma-
schine viel Platz in Anspruch. Der Erfindung liegt daher
die Aufgabe zugrunde, ein möglichst ein-
faches Zwirnverfahren
nebst Vorrichtung zu entwickeln, mit denen ohne
gesonderte
Nachbehandlung ein in gleichmäßiger Verzwirnung fertig
fixiertes und/oder
nahezu voll ausgeschrumpftes Garn hergestellt
werden kann.
Um
dies zu erreichen, wird daher fUr das eingangs erwähnte Zwirnver-
fahren
erfindungsgemäß vorgeschlagen, den laufenden Faden zur
Fixierung
seiner Zwirnung und/oder zu seiner Schrumpfung nach seinem
Lauf Uber die Voreilrolle in nahezu spannungslosem Zustand
in einer
Heizzone bis auf seine Fixier- bzw. Schrumpftemperatur
zu erwärmen und anschließend mit vorgewählter Spannung aufzuwickeln.
Die beson-
dere Eignung des Doppeldrahtzwirnverfahrens fUr
die Zwirnfixierung und/oder Schrumpfung in einem Arbeitsgang
mit dem Zwirnen besteht
neben seiner hohen Zwirngebungsgesehwindigkeit
darin, das das aus
dem Fadenballon austretende Garn mit konstanter
Fadenspannung in die
Voreilrolle einläuft und von dieser
weitergefördert wird und daß der Faden daher auch mit konstanter Spannung
die Heizzone durchlaufen
kann. Damit ist die beste Voraussetzung gegeben,
den Faden über
seine gesamte Länge mit gleichmäßigem
Zwirnverlauf zu fixieren bzw, schrumpfen zulassen.
Zur Durchführung
des Verfahrens wird eine Vorrichtung vorgeschlagen,
die erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet ist, daß in einer Doppel-
drahtzwirnvorrichtung bekannter
Hauart zwischen der Voreilrolle und
der Aufwickeleinrichtung
ein Heizelement und zwischen diesem und
der Aufwickeleinrichtung
ein Fadenspannmittel angeordnet sind. Da
die Umfangsgeschwindigkeit
der Voreilrolle größer ist als die Faden-
geschwindigkeit, wird
das die Doppeldrahtzwirnspindel verlassende
Garn von der Voreilrolle
nahezu spannungsfrei in die Heizzone ge-
liefert. Die zwischen der
Heizzone und der Aufwickeleinrichtung angeordnete Spanneinrichtung erzeugt
die für das Aufwickeln jeweils vor-
gesehene Spannung
im Faden; denn häufig reicht die durch die in der
Heizzone auftretende
Schrumpfung bedingte Spannungserhöhung allein
zum Aufbau
einen einwandfreien Wickele nicht aua.
Um einen guten Kontakt des
Fadens mit dem Heizelement und damit eins
kontrollierte Wärmeübertragung
zu gewährleisten, wird weiterhin
erfindungsgemäß vorgeschlagen,
das Heizelement als feststehenden
oder drehbaren und in seiner Temperatur
regelbaren Heizstift auszu-
bilden. Der die Voreilrolle
verlassende Faden umschlingt ein oder
mehrere Male den Heizstift, bevor
er über das Fadenspannmittel und
den Fadenführer.auf
den Wickel aufläuft. Durch die Umschlingung den
Heizstiftes ist
hier im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren, bei dem eine Platte als Heizelement
verwendet wird, eine ganz bestimmte, immer gleichlange Berührungs-
und Heizstrecke festgelegt. Um die
Vorrichtung jedem zu verarbeitenden
Faden anpassen zu können, ist
weiterhin vorgesehen, das Fadenspannmittel
ver- und einstellbar anzuordnen.
Das auf der Spule aufgewickelte
Garn ist einwandfrei gleichmäßig gezwirnt, fertig geschrumpft und fixiert
(drallberuhigt). Der beabsichtigte Restschrumpf des Garnes kann
durch die Wahl von 8pindeldrehzahl und Aufwickelgeschwindigkeit
sowie durch die regelbare Temperatur am Heizstift genau eingestellt
werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
schema# tisch dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 die Gesamtansicht
einer Zwirnstelle,
Fig.__2 den Schnitt durch einen auf der durchgehenden
Heiz-
schiene sitzenden Heizstift, Fi . den Grundriß
des Fadenführers mit darauf angeordnetes Fadenspannmittel und F.ig.
4 die Seitenansicht des FadenfUhrera gemäß Fig. 3 im Schnitt.
Auf der Spindelbank 1 sitzt gemäß Fig. 1 eine Doppeldrahtzwirnspindel,
deren Wirtel 2 vom Antriebsriemen 3 angetrieben wird.
Überlaufschale
4 und Stützring 5 drehen sich zusammen mit dem Wirtel 2
Ein
nicht sichtbarer, stillstehender Spulenträger hält die copsförmige
Lieferspule 6. An der ortsfesten, durch die ganze Maschine sich erstreckenden
Tragstange 7 sitzt in der Verlängerung der Spindel-
seele das Fadenleitorgan
B. Die ebenfalls durch die ganze Maschine reichende Welle 9 treibt die
Voreilrolle 10 an. Parallel zur Welle
9 liegt die Heizschiene 11,
welche bei jeder Zwirnstelle einen Holzstift 12 trägt.
Gemäß Fig.
2 kann jeder einzelne Heizstift 12 mit einem WärmemeB= Fühler
13 ausgerüstet sein, der an einen nicht dargestellten Tem-
peraturregler
angeschlossen Ist. Die Heizstute mehrerer Zid.rnatellen
können
zu einer von einem gemeinsamen Heizregelsystem überwachten Gruppe zusammengefaßt
sein. In einem solchen Fall erstreckt sich die Heizschiene, die im wesentlichen
aus einer Oberschiene 14, dem eigentlichen Heizband 15 und der Unterschiene 16 besteht,
über eine entsprechende Anzahl von Zwirnstellen. Die auf der Oberschiene
14
befestigten Heizstifte 12 ragen aus der Wärmeibolierschicht 17
heraus.
Oberschiene 14 und Unterschiene 16 werden von nicht darge-
stellten
Schrauben zusammengehalten. An der durchgehenden Changierstange 18 ist der Fadenführer
19 befestigt, der ein Fadenspannmittel bekannter Bauart trägt. Gemäß den Figuren
3 und 4 besteht die Fadenspanneinrichtung im wesentlichen aus den beiden Spannstiften
20, die auf dem um die Schraube 21 drehbaren Plättchen 22 mit gleichem Abstand vom
Drehpunkt 21 um 1800 gegeneinander versetzt angeordnet sind. Die Druckfeder 24 stützt
sich reit ihrem einen Ende am Fadenführerarm 23 ab, während sie mit ihrem anderen
Ende auf eine von der Mutter 25 gehaltene Scheibe 26 drückt. Die über die Scheibe
26 auf die Mutter 25 wirkende Federkraft wird über die Schraube 21 auf daa drehbare
Plättchen 22 übertragen,, welches dadurch fest an den Fadenführerarm 23 gepreßt
wird., Ein kleinei° Höcker 27 an der Unterseite des Plättchens 22 kann in eine der
entsprechenden Vertiefungen 28 des
FadenfUhrerarms 23 einrasten. So kann die
Fadenspanneinrichtung in kleinen Stufen verstellt werden. Es können aber auch andere
be-
kannte Spannmittel, z.B. zwei gegeneinander vorgespannte Scheiben
benutzt
werden. Auf der angetriebenen, durch die ganze-Maschine
reichenden Welle 29 ist die Walze 30 befestigt, welche die auf
ihr liegende und in be-
kannter Weise gehaltene Spule 31 antreibt.
Der Fron der eopsförmigen Lieferspule 6 abgezogene Faden 32
tritt
am oberen Ende des Spulenträgers in die hohle Spindelseele
ein und verZ»t diene wieder radial dicht Uber dem Wirtel
2 der Doppeldraht-
zwirnspindel. Nach Umschlingung der
nicht dargestellten Speicher-
scheibe läuft der Faden 32 Uber
die Überlaufschale 4, den Stütz-
ring 5 und bildet Uber
diesem einen Fadenballon mit kleinem Durch-
messer. Nach Durchlaufen des
Fadenleitorgans 8 gelangt der Faden 32
auf die Voreilrolle
10. Als Beispiel einer vorteilhaften AusfUhrungeform einer Voreilrolle
wird auf den Gegenstand.des deutschen Pätentes Nr. 1.158.422
verwiesen. Die Voreilrolle 10 wird mit einer so
hohen Drehzahl
angetrieben, daß ihre Umfangsgeschwindigkeit größer
ist als
die Fadenabzugsgeschwindigkeit, so daß der Faden 32 auf dem
Umfang
der Voreilrolle 10 schlüpft. Dabei überträgt die Oberfläche
der
Voreilrolle 10 auf den Faden 32 eine so große Förderkraft,
daß dieser beim Verlassen der Voreilrolle 10 nahezu zugspannungsfrei
ist. Mit dieser äußerst geringen Spannung läuft der Faden 32 auf
den
Heizstift 12 auf, umschlingt diesen mindestens einmal, um danach
zur Fadenspanneinrichtung 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 zu
gelangen.
Da für eine Umschlingung des Heizstiftes 12 durch den Fa-
den 32 die
Länge der Heizstrecke gleich dem Umfang des Heizstiftes 12
ist,
kann hier auf relativ kleinem Raum eine lange Heizstrecke unter-
gebracht
werden. Außerdem ist durch die Umschlingung ein guter Kon-
takt zwischen
Heizelement und Heizgut gewährleistet. Der eingebaute
Wärmemeßfühler
13 sorgt in Verbindung mit dem zugeordneten Regler
für die Einhaltung der
erforderlichen Temperatur des Heizstiftes 12.
Die richtige Aufheizung
des Fadens sowie dessen äußerst niedrige
Zugspannung während der Wärmeeinwirkung
ermöglichen eine Fixierung (Drallberuhigung) des Fadens mit völlig
gleichmäßigem Zwirnverlauf
und eine Schrumpfung des Fadens im
erwünschten Maße. Je nach Faden-
stärke und -eigenschaften
ist die Fadenspanneinrichtung 20, 21, 22,
23, 24, 25, 26, 27, 28
so eingestellt, daß der mittels der Aufwickeleinriehtung 30, 31 gezogene
und vom Heizstift 12 kommende Faden die
Spannung erhält, die
zur Bildung eineu brauchbaren Fadenwiekelkörpera nötig ist. Twisting process Barmer Maschinenfabrik Aktiengesellschaft Wuppertal-Oberbarmen The invention relates to a twisting process for chemical fibers, in which the thread twisted on a double twisting spindle, withdrawn from it via an advance roller and is subsequently wound with ver = any reduction voltage to the coil, and processing on a Vorrich- to carry out the procedure. Chemical threads are understood to be both those made of endless capillaries and those made of staple fibers. Heim twisting chemical threads strives for m @. @ In general, the most complete possible fixation of the twisting of the thread. Fixing is understood to mean the extensive reduction of the torsional tension caused by the twisting process in the thread , so that an undesired later untwisting of the thread does not occur. Normally, the thread shrinks at the same time as fixing. Previously , both the fixation of the twist and the shrinkage of the yarn were usually carried out in a special operation after twisting on the already wound yarn by placing a larger number of yarn windings simultaneously in a steaming chamber or means of a -hleißeii medium and under vacuum in a so-called Autoclave treated . Since this process is very laborious, time-consuming and costly , it has already been proposed for twisting on a so-called stack twisting machine (uptwister) to carry out the fixation in one operation immediately after twisting and before winding . However, this method has so far significant disadvantages to, than that in the unwinding of the yarn from the bobbin occurring the yarn tension fluctuation caused due to varying lengths of thread in the thread balloon the yarn to the heating zone into notified and an irregularity of the twist and the shrink effect on the length of of the thread . In addition, the heating device designed as a plate in this process has the disadvantage that the thread only touches the plate briefly, especially in the rhythm of the voltage fluctuations, so that the temperature of the heating plate must be correspondingly high. This means large heat losses and thus high heating electricity costs. In addition , the heating plate takes up a lot of space in the machine. The invention is therefore based on the object to develop a possible single-fold twisting process along with device with which a finished fixed uniformly twisting and / or nearly fully shrunk yarn can be made without prior treatment. To achieve this, the invention proposes therefore go for the initially mentioned Zwirnver-, the running thread to fix his twisting and / or its shrinkage after his run About the advance roller in almost dead state in a heating zone to its fixing or To heat the shrinkage temperature and then to wind it up with a preselected tension. The Particular suitability of the double twister method for the twisting fixation and / or shrinkage in a single operation with the twisting, there is in addition its high Zwirngebungsgesehwindigkeit therein, which enters the light emerging from the balloon of thread yarn at a constant yarn tension in the advance roller and is conveyed further by the latter and that the thread therefore can pass through the heating zone with constant voltage. This is the best prerequisite for fixing or shrinking the thread over its entire length with an even thread course. To carry out the method , a device is proposed which is characterized according to the invention in that a heating element is arranged in a double wire twisting device of known type between the advance roller and the winding device and a thread tensioning means are arranged between this and the winding device. Since the circumferential speed of the lead roller is greater than the thread speed, the yarn leaving the two-for-one twisting spindle is delivered from the lead roller to the heating zone with almost no tension . Arranged between the heating zone and the winding tension means generates each forward seen for winding tension in the thread; because often caused by the occurring in the heating zone shrinkage stress increase alone is sufficient to build a perfect wrap not ouch. To ensure good contact of the thread with the heating element and one controlled heat transfer to ensure will continue invention proposes forming the heating element trainees as fixed or rotating and its temperature controllable heating pin. The thread leaving the advance roller wraps around the heating pin one or more times before it runs onto the winding via the thread tensioning device and the thread guide. By wrapping the heating pin, in contrast to the known method in which a plate is used as a heating element , a very specific contact and heating path that is always the same length is established. In order to be able to adapt the device to each thread to be processed, provision is also made for the thread tensioning means to be arranged so as to be adjustable. The yarn wound on the bobbin is perfectly evenly twisted, shrunk and fixed (reduced twist). The intended residual shrinkage of the yarn can by choosing 8pindeldrehzahl and winding speed and be precisely controlled by the temperature at the heating pin. An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing . In the drawings Fig. 1 is a general view of a twisting unit, Fig .__ 2 is a section through a rail on the continuous heating seated heating pin, Fi. the plan of the thread guide with thread tensioning means arranged on it and F.ig. 4 shows the side view of the thread guide according to FIG. 3 in section. According to FIG. 1, a two-for-one twisting spindle is seated on the spindle bench 1, the whorl 2 of which is driven by the drive belt 3. Overflow tray 4 and the support ring 5 rotate together with the whorl 2 A non-visible stationary coil support holds the copsförmige supply spool 6. At the stationary by the whole machine extending support rod 7 sits in the extension of the spindle soul the yarn conductor B. also The shaft 9, which extends through the entire machine, drives the advance roller 10. The heating rail 11, which carries a wooden pin 12 at each twisting point, lies parallel to the shaft 9. According to FIG. 2 , each individual heating pin 12 can be equipped with a heat sensor 13 which is connected to a temperature regulator ( not shown ). The heating mare of several Zid.rnatellen can be combined into a group monitored by a common heating control system. In such a case, the heating rail, which consists essentially of an upper rail 14, the actual heating tape 15 and the lower rail 16, extends over a corresponding number of twisting points. The heating pins 12 fastened on the upper rail 14 protrude from the thermal insulation layer 17 . Top rail 14 and bottom rail 16 are held together by non-established ones shown, screws. The thread guide 19, which carries a thread tensioning means of known type, is attached to the continuous traversing rod 18. According to FIGS. 3 and 4, the thread tensioning device consists essentially of the two tensioning pins 20, which are arranged on the plate 22 rotatable about the screw 21 and offset from one another by 1800 at the same distance from the pivot point 21. The compression spring 24 is supported by its one end on the thread guide arm 23, while its other end presses on a washer 26 held by the nut 25. The spring force acting on the nut 25 via the washer 26 is transmitted via the screw 21 to the rotatable plate 22, which is thereby pressed firmly against the thread guide arm 23 corresponding recesses 28 of the thread guide arm 23 snap into place. The thread tensioning device can be adjusted in small steps. But it is also another unloading knew clamping means, for example, be used two oppositely biased wheels. Reaching on the driven, through the whole machine shaft 29 is fixed to the roller 30 which drives the retained on their opposite, and in a manner known coil 31st The Fron the eopsförmigen supply spool 6 drawn filament 32 in the hollow spindle core occurs at the upper end of the bobbin and a delay "t serve again radially close Above the whorl 2 of the two-for-one twisting spindle. After looping around the storage disk (not shown), the thread 32 runs over the overflow bowl 4, the support ring 5 and over this forms a thread balloon with a small diameter . After passing through the thread guide 8 , the thread 32 arrives at the lead roller 10. As an example of an advantageous embodiment of a lead roller, reference is made to the subject of the German patent No. 1.158.422 . The advance roller 10 is driven at such a high speed that its peripheral speed is greater than the thread withdrawal speed, so that the thread 32 slips on the circumference of the advance roller 10. The surface of the advance roller 10 transmits such a large conveying force to the thread 32 that it is almost free of tension when it leaves the advance roller 10. With this extremely low tension, the thread 32 runs onto the heating pin 12, wraps around it at least once in order to then reach the thread tensioning device 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 . As for a looping of the Heizstiftes 32, the length of the heating section 12 through the Fa equal to the circumference of the Heizstiftes 12, a long heating section can be made lower here a relatively small space. In addition, the wrap ensures good contact between the heating element and the material to be heated. The built-in thermal probe 13, in conjunction with the associated controls for compliance with the required temperature of the Heizstiftes 12 allow the correct heating of the yarn as well as its extremely low tension during the action of heat fixation (swirl tranquilizers) of the thread with a completely uniform twisting course and a shrinkage of Thread to the desired extent. Depending on the thread thickness and properties , the thread tensioning device 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 is set so that the thread drawn by means of the winding device 30, 31 and coming from the heating pin 12 receives the tension, which is necessary for the formation of a usable suture body.