DE2103684A1 - Method and apparatus for producing structured yarns - Google Patents

Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD · Di pi.-1 ng. H. B ERKEN FE LD, Patentanwälte, KölnDr. Ing. E. BERKENFELD · Di pi.-1 ng. H. B ERKEN FE LD, patent attorneys, Cologne Anlage AktenzeichenAttachment file number

zur Eingabe vom 23. JanUar 1971 VA// Named.Anm. ENGLISH SEWING LIMITED,on the submission of January 23, 1971 VA // Named. ENGLISH SEWING LIMITED,

56 Oxford Street, Manchester, M6O IHJ, England56 Oxford Street, Manchester, M6O IHJ, England

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen strukturierter GarneMethod and apparatus for producing structured yarns

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen strukturierter Garne.The invention relates to a method and a device for Manufacture of structured yarns.

Es sind Verfahren zum Herstellen verschiedener Arten von strukturierten Garnen bekannt, einschließlich jener, bei welchen kontinuierliche synthetische Mehrfadengarne, wie zum Beispiel Nylon- und Polyestergarne, einer wirbelnden Luftströmung unterworfen werden, durch welche die Fäden des Garnes auf der Oberfläche desselben zu Schleifen geformt werden. Solche Garne werden unter dem Warenzeichen ¹¹TASLAN" verkauft.Methods are known for making various types of structured yarns, including those in which continuous synthetic multifilament yarns such as nylon and polyester yarns are subjected to a swirling air flow which forms the threads of the yarn into loops on the surface thereof. Such yarns are sold under the trademark ¹¹ TASLAN ".

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, Fadengarne mit einer ähnlichen Schleifenstruktur ohne Verwendung einer Luftströmung herzustellen.A feature of the invention is to provide filamentary yarns with a similar loop structure without using an air flow to manufacture.

Gemäß der Erfindung wird ein Garn mit Schleifenstruktur hergestellt durch kontinuierliches Rückdrehen" in umgekehrter Richtung eines im wesentlichen drehungsfreien verzwirnten kontinuierlichen thermoplastischen Mehrfadengarnes und durch genügendes Zusammenschieben des Garnes, damit die Fäden in dem in umgekehrter Richtung rückgedrehten Garn Schleifen bilden.According to the invention, a yarn with a loop structure is produced by continuous reverse rotation "in the reverse direction of a substantially rotation-free twisted continuous thermoplastic multifilament yarn and by sufficient Pushing the yarn together so that the threads form loops in the reversed yarn.

Die wesentliche Freiheit des Garns von Drehung kann zweckmäßig erzielt werden durch Fixieren des verzwirnten Garnes.The substantial freedom of the yarn from twist can conveniently be achieved by fixing the twisted yarn.

Unter "Fixieren" ist zu verstehen die Stabilisierung durch Erhitzen (beispielsweise durch trockene Hitze oder durch Dampf)“Fixing” is understood to mean stabilization by heating (for example by dry heat or by steam)

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auf die Temperatur, bei welcher die dem thermoplastischen Material, aus dem die Fäden hergestellt sind,.erteilten Spannungen freigegeben werden, um das verzwirnte Garn von der Drehung zu befreien. Es gibt jedoch noch andere Verfahren, wie zum Beispiel die chemische Behandlung, durch welche die erteilten Spannungen aufgehoben werden können.the temperature at which the thermoplastic material, from which the threads are made, released tensions to prevent the twisted yarn from twisting to free. However, there are other methods, such as chemical treatment, by which the issued Tensions can be relieved.

Unter "Zusammenschieben¹¹ ist zu verstehen, daß sich das Garn auf weniger als seine ursprüngliche Länge zusammenziehen kann."Pushing together ¹¹ " means that the yarn can contract to less than its original length.

Das Zusammenschieben soll nicht mehr als etwa 10 % betragen und beträgt vorzugsweise 3 bis 5 %· Das Rückdrehen in umgekehrter Richtung soll vorzugsweise mindestens 125 % der ursprünglichen Anzahl der Drehungen im verzwirnten fixierten Garn betragen. Eine passende Anzahl der Drehungen des Rückdrehens in umgekehrter Richtung entspricht etwa der doppelten Anzahl der Drehungen im verzwirnten fixierten Garn·The compression should not be more than about 10 % and is preferably 3 to 5 %. The reverse turning in the reverse direction should preferably be at least 125 % of the original number of turns in the twisted, fixed yarn. A suitable number of turns of the reverse twisting in the opposite direction corresponds to about twice the number of turns in the twisted, fixed yarn

Beispiele von thermoplastischen Garnen, axe nach dem Verfahren gemäß der Erfindung strukturiert werfen können, sind Nylon, Polyester, Zelloloseacetat und Zellulosetriacetat.Examples of thermoplastic yarns, ax after the process structured according to the invention are nylon, polyester, Cellulose acetate and cellulose triacetate.

In der Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens gemäß der Erfindung wird das Rückdrehen in umgekehrter Richtung mittels einer schneilauf enden Umkehr—zwirnspindel ausgeführt, die gewöhnlich bei der Erzeugung von gestreckten strukturierten Garnen mit umgekehrter Verzwirnung verwendet wird. Die Spindel weist eine solche Drehungsrichtung auf, daß die Verzwirnung im einlaufenden Garn aufgehoben und auf der entgegengesetzten Seite wieder eingeführt wird. Garnzuführungswalzen sind nicht mehr als 15,24 cm vom Einlaßende der Umkehrzwirnspindel angeordnet und Garnaufnahmewalzen jenseits des Auslaßendes der Umkehrzwirnspindel sind mit den Zuführungswalzen derart gekuppelt, daß sie mit einer niedrigeren Umfangsdrehzahl angetrieben werden als die Zuführungswalzen.In the apparatus for carrying out the method according to the invention the reverse turning is carried out in the opposite direction by means of a fast-running reverse twisting spindle, which is usually the case is used in the production of drawn structured yarns with reverse twist. The spindle points such a direction of twist that the twisting is canceled in the incoming yarn and on the opposite side is reintroduced. Yarn feed rolls are positioned no more than six inches from the inlet end of the reverse twisting spindle and take-up rolls beyond the outlet end of the reverse twisting spindle are coupled to the feed rollers so that they are driven at a lower peripheral speed than that Feed rollers.

Gemäß der Erfindung hergestellte Garne können wieder fixiert E 27/4 10 98 36/1330 - ² ' Yarns produced according to the invention can be fixed again E 27/4 10 98 36/1330 - ² '

oder wieder stabilisiert werden, indem sie wieder auf die oben erwähnte Temperatur erhitzt werden, bei welcher die Spannungen aufgehoben werden. Aus gemäß der Erfindung hergestellten Garnen können Nähgarne hergestellt werden, indem die Garne übereinander geschichtet und in der üblichen Weise verzwirnt werden, worauf die Garne erhitzt werden, um dieselben zu fixieren oder zu stabilisieren.or re-stabilized by reheating them to the above-mentioned temperature at which the stresses To get picked up. Sewing threads can be produced from yarns produced according to the invention by placing the yarns on top of one another layered and twisted in the usual way, after which the yarns are heated to fix or to the same stabilize.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf dile schematische Zeichnung genauer beschrieben, welche eine Garnstrukturierungsvorrichtung gemäß der Erfindung veranschaulicht·An example embodiment of the invention is described below with reference to the schematic drawing which a yarn structuring device according to FIG the invention illustrated

Gemäß der Zeichnung wird ein kontinuierliches verzwirntes thermoplastisches synthetisches Mehrfadengarn 1, zum Beispiel aus Nylon oder Polyester, von einer Garnspule 2 zugeführt. Das verzv/irnte Garn ist vorher durch Hitze fixiert und stabilisiert worden, zum Beispiel durch Erhitzen der Garnspule.According to the drawing, a continuous twisted thermoplastic synthetic multifilament yarn 1, for example made of nylon or polyester, fed from a yarn spool 2. That delayed Yarn has previously been fixed and stabilized by heat, for example by heating the bobbin.

Das Garn 1 wird in der durch den Pfeil angegebenen Richtung von der Garnspule 2 Über eine Spanneinrichtung 3 durch ein Paar Zu- \ führungswalzen 4, 4a abgezogen und wird einer Umkehrzwirnspin- ; del 5 zugeführt. Die Spindel 5 ist in der Nähe der Zuführungs- I walzen 4, 4a (beispielsweise in einem Abstand von nicht mehr ■ als 15,24 cm von denselben) angeordnet. Die Drehzahl und die ΐ Drehrichtung der Spindel sind derart, daß dieselbe in das Garn ungefähr die doppelte Anzahl der Drehungen der Rückdrehung und des umgekehrten VerZwirnens einführt, als die Anzahl der Drehungen in dem fixierten Garn 1 vor der Behandlung beträgt. |The yarn 1 is in the direction indicated by the arrow direction from the bobbin 2 through a chuck 3 by a pair of feed \ guide rollers 4, 4a and subtracted is a Umkehrzwirnspin-; del 5 supplied. The spindle 5 is arranged in the vicinity of the feed rollers 4, 4a (for example at a distance of no more than 15.24 cm from the same). The speed and direction of rotation of the spindle are such that it introduces into the yarn about twice the number of rotations of reverse twist and reverse twisting than the number of rotations in the fixed yarn 1 before treatment. |

Das Garn wird dann nach dem Durchgang zwischen Aufnahmewalzen 7, 7a auf einer weiteren Garnspule 6 aufgewickelt. Die Zuführungsgeschwindigkeit der Aufnahmewalzen 7, 7a ist kleiner als jene der Zuführungswalzen 4, 4a,The yarn is then wound onto a further yarn spool 6 after passing between take-up rollers 7, 7a. The feeding speed the take-up rollers 7, 7a is smaller than those of the feed rollers 4, 4a,

In der Zeichnung ist schematisch eine Spindel einer Mehrspindel-Umkehrzwirnvorrichtung dargestellt, welche abgeändert wurde, umIn the drawing is schematically a spindle of a multi-spindle reverse twisting device shown which was modified to

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das Verfahren gemäß der Erfindung auszuführen. Die Abänderung besteht hauptsächlich darin, daß die Heizeinrichtung, welche in der üblichen Umkehrzwirnvorrichtung zum Fixieren des Schleifengarns verwendet wird, entfernt wurde, wobei an deren Stelle die Zuführungswalzen 4, 4a der Spindel 5 so nahe als möglich angeordnet werden. Die eine der Walzen 4, 4a wird wirksam angetrieben, während die andere frei drehbar ist, aber gegen die angetriebene Walze angedrückt wird. Erforderlichenfalls kann das Garn einmal oder zweimal rund um die angetriebene Walze gelegt werden, um ein Gleiten zu vermeiden. Die angetriebene Walze kann beispielsweise einen Durchmesser von 2,54 cm haben, während die frei drehbare Walze ungefähr die Hälfte dieses Durchmessers aufweist. Die Umkehrzwirnspindel 5 hat kein Lager, aber einen sehr kleinen Durchmesser (beispielsweise 2,8 mm). Ihr Umfang wird gegen eine Antriebscheibe mit einem verhältnismäßig großen Durchmesser (beispielsweise 5 cm) mittels zusätzlicher frei drehbarer Scheiben mit einem verhältnismäßig großen Durchmesser angedrückt. Wenn die Antriebscheibe und die frei drehbaren Scheiben magnetisch sind, dann sind insgesamt zv/ei Scheiben ausreichend. Anderenfalls sind drei Scheiben erforderlich, um die Umkehrzwirnspindel in Stellung zu halten. Diese beiden Einrichtungen sind von üblicher Art, um Umkehrzwirnspindeiiabzustützen und anzutreiben. Das Innere der Umkehrzwirnspindel enthält eine Brücke, zum Beispiel aus Saphir, rund um welche eine Windung des Garns in der gleichen Weise gelegt ist, wie es beim umgekehrten Verzwirnen üblich ist. Indem den Zuführungswalzen 4, 4a ein verhältnismäßig kleiner Durchmesser gegeben wird, können dieselben ziemlich nahe der Spindel 5 angeordnet werden, beispielsweise so, daß der Abstand zwischen dem unteren Ende der Spindel 5 und dem Spalt zwischen den Walzen 4, 4a ungefähr 4,45 bis 5,08 cm beträgt.to carry out the method according to the invention. The modification is mainly that the heater, which in the usual reverse twisting device is used to fix the loop yarn, was removed, in its place the Feed rollers 4, 4a of the spindle 5 are arranged as close as possible. One of the rollers 4, 4a is effectively driven, while the other is freely rotatable but is pressed against the driven roller. If necessary, this can Twine around the driven roller once or twice to avoid slipping. The driven roller can for example have a diameter of 2.54 cm, while the freely rotating roller approximately half this diameter having. The reverse twisting spindle 5 has no bearing, however a very small diameter (e.g. 2.8 mm). Your scope is relative to a drive pulley with a large diameter (for example 5 cm) by means of additional freely rotating discs with a relatively large diameter pressed on. If the drive pulley and the freely rotating disks are magnetic, then there are a total of two disks sufficient. Otherwise, three disks are required to hold the reverse twisting spindle in place. These two bodies are of the usual type to support reverse twist spindles and propel. The inside of the reverse twisting spindle contains a bridge, for example made of sapphire, around which a turn of the yarn is laid in the same way as with reverse twisting is common. By giving the feed rollers 4, 4a a relatively small diameter, the same can be arranged quite close to the spindle 5, for example so that the distance between the lower end the spindle 5 and the gap between the rollers 4, 4a is approximately 4.45 to 5.08 cm.

Da der Abstand zwischen den Aufnahmewalzen 7, 7a und der Umkehrzwirnspindel 5 nicht kritisch ist, können die in der Vorrichtung bereits vorhandenen Aufnahmewalzen verwendet werden. Die eine der Aufnahmewalzen 7, 7a wird wirksam angetrieben, während die andere frei drehbar ist und gegen die angetriebeneSince the distance between the take-up rollers 7, 7a and the reverse twisting spindle 5 is not critical, the take-up rollers already present in the device can be used. One of the take-up rollers 7, 7a is effectively driven, while the other is freely rotatable and against the driven one

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Walze angedrückt wird. Wieder werden eine oder mehrere Windungen des Garns um die angetriebene Walze gelegt, um die Gefahr des Gleitens auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Jede der Aufnahmewalzen 7, 7 a kann beispielsweise einen Durchmesser von 7»62 cm aufweisen. Die Drehzahlen der Zuführungswalzen 4, 4a und der Aufnahmewalzen 7» 7a stehen in direkter Beziehung zueinander, so daß die Umfangsgeschwindigkeit der Aufnahmewalzen 7, 7a ungefähr 96 % der Umfangsgeschwindigkeit der Zuführungswalzen 4, 4a beträgt. Um Veränderungen der Garneigenschaften infolge von Drehzahlveränderungen zu vermeiden, besteht vorzugsweise eine v/irksame Antriebsverbindung zwischen der angetriebenen der Zuführungswalzen 4, 4a und der angetriebenen der Aufnahmewalzen 7, 7a, so daß das Drehzahlverhältnis zwischen den beiden Sätzen der Walzen unverändert bleibt, obwohl dieses Drehzahlverhältnis einstellbar sein kann, beispielsweise durch Verwendung eines kontinuierlich veränderlichen Drehzahlgetriebes zwischen den beiden angetriebenen Walzen.Roller is pressed. Again, one or more turns of the yarn are wrapped around the driven roller to minimize the risk of sliding. Each of the take-up rollers 7, 7 a can, for example, have a diameter of 7 »62 cm. The speeds of the feed rollers 4, 4a and the take-up rollers 7 »7a are directly related to each other, so that the peripheral speed of the take-up rollers 7, 7a is approximately 96 % of the peripheral speed of the feed rollers 4, 4a. In order to avoid changes in the yarn properties as a result of changes in speed, there is preferably an effective drive connection between the driven one of the feed rollers 4, 4a and the driven one of the take-up rollers 7, 7a, so that the speed ratio between the two sets of rollers remains unchanged, although this speed ratio can be adjustable, for example by using a continuously variable speed gearbox between the two driven rollers.

Die Garnspule 6, auf welcher das Garn wieder aufgewickelt wird, liegt unter Schwerkraftwirkung gegen eine weitere angetriebene Walze 8 an, durch welche die Garnspule 6 in Drehung versetzt wird. Zwischen den Walzen 7» 7a und der Garnspule 6 ist eine (nicht dargestellte) hin- und herbewegliche Führung angeordnet, um zu gewährleisten, daß das Garn auf der Garnspule 6 gleichmäßig aufgewickelt wird. Gewünschtenwfalls kann zwischen den Zuführungswalzen 4, 4a und der Spindel 5 eine (nicht dargestellte) Führungsöse angeordnet werden, um eine Ballenbildung des Garns zu verhindern oder auf ein Mindestmaß herabzusetzen.The thread spool 6, on which the thread is wound up again, lies against another driven one under the action of gravity Roller 8 through which the bobbin 6 is set in rotation. Between the rollers 7 »7a and the bobbin 6 there is one (not shown) arranged reciprocating guide to ensure that the yarn on the bobbin 6 evenly is wound up. If desired, between the feed rollers 4, 4a and the spindle 5 a (not shown) guide eye can be arranged in order to form a ball of the Prevent or minimize yarn.

Als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein aus fünfzehn Fäden von 75 Denier bestehendes Garn mit fünfzehn Drehungen pro 25,4 mm (590 Drehungen pro Meter) links herum gezwirnt. Diese Verzwirnung wird dann im Garn fixiert, indem die Garnspule dem Dampf in einem Autoklaven unter einem Druck von 1,97 kp/cm . ^%? während zwanzig Minuten ausgesetzt wird.As one embodiment of the invention, a fifteen 75 denier filament yarn is counterclockwise twisted at fifteen twists per 25.4 mm (590 twists per meter). This twist is then fixed in the yarn by adding the yarn bobbin to the steam in an autoclave under a pressure of 1.97 kg / cm. ^%? exposed for twenty minutes.

Das fixierte Garn wird zwischen den Walzen 4, 4a mit einer Ge-E 27/4 109836/1330 -5- The fixed yarn is between the rollers 4, 4a with a Ge 27/4 109836/1330 -5-

schwindigkeit von 80,3 m/min gefördert. Die Umkehrzwirnspindel 5 wird mit 90.000 U/min gedreht, so daß das eintretende Garn rechts herum gezwirnt wird. Das Garn wird von den Aufnahmewalzen 7, 7a mit einer Geschwindigkeit von 77,2 m/min abgezogen.speed of 80.3 m / min. The reverse twisting spindle 5 is rotated at 90,000 rpm so that the incoming yarn is twisted clockwise. The yarn is drawn off from the take-up rollers 7, 7a at a speed of 77.2 m / min.

Patentansprüche :Patent claims:

27/4 109836/1330 - ⁶ ~27/4 109836/1330 - ⁶ ~

Claims (7)

Dr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, KölnDr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-Ing. H. BERKENFELD, patent attorneys, Cologne Anlage AktenzeichenAttachment file number zur Eingabe vom 23. Januar 1971 vA// N<.m.d.Anm. ENGLISH SEWING LIMITED on the entry dated January 23, 1971 vA // N <.mdAnm. ENGLISH SEWING LIMITED PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS (\\J) Verfahren zum Hersteilen eines eine Schleifenstruktur aufweisenden Garns aus einem verzwirnten kontinuierlichen thermoplastischen Mehrfadengarn, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen drehungsfreies, vorzugsweise fixiertes verzwirntes kontinuierliches thermoplastisches Mehrfadengarn kontinuierlich in umgekehrter Richtung rückgedreht und genügend zusammengeschoben wird, damit die Fäden in dem in umgekehrter Richtung rückgedrehten Garn Schleifen bilden. (\\ J) A method for producing a yarn having a loop structure from a twisted continuous thermoplastic multifilament yarn, characterized in that a substantially rotation-free, preferably fixed twisted, twisted, continuous thermoplastic multifilament yarn is continuously turned back in the opposite direction and pushed together sufficiently so that the threads in the Form loops of yarn twisted back in the opposite direction. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zurückschieben des drehungsfreien verzwirnten Garns zwischen 3 und 10 %, vorzugsweise 4 %, beträgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the pushing back of the twist-free twisted yarn is between 3 and 10 %, preferably 4 % . 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückdrelien in umgekehrter Richtung mindestens 125 % und vorzugsweise 200 % der Anzahl der Drehungen im fixierten verzwirnten Garn beträgt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Rückdrelien in the reverse direction is at least 125 % and preferably 200 % of the number of twists in the fixed twisted yarn. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die strukturierten Garne übereinander geschichtet und verzwirnt, sowie wieder fixiert werden, um ein Nähgarn zu erzeugen.4. The method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the structured yarns are layered on top of one another and twisted, as well as fixed again to produce a sewing thread. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Material des Garns aus Nylon oder Polyester besteht.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the thermoplastic material of the Made of nylon or polyester yarn. 6. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach einem der E 27/4 109836/1330 -7- 6. Device for carrying out the method according to one of E 27/4 109836/1330 -7- vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Zuführungswalzen (4, 4a), die angrenzend an eine und vorzugsweise in einem Abctand von nicht mehr als 15,24 cm von einer Umkehrzwirnspindel (5) angeordnet sind, die in einer Richtung gedreht wird, welche zur Verws^zwirnung des Garns auf der Garnspule (2) entgegengesetzt ist, und durch Aufnahmewalzen (7, 7a}» welche mit einer etwas geringeren Umfangsgeschwindigkeit als die Zuführungswalzen (4, 4a) gedreht werdan.preceding claims, characterized by feed rollers (4, 4a), which are adjacent to and preferably in an Abctand positioned no more than 6 inches from a reverse twisting spindle (5) which is rotated in a direction which opposite to the Verws ^ twisting of the yarn on the bobbin (2) is, and by pick-up rollers (7, 7a} »which with a slightly lower peripheral speed than the feed rollers (4, 4a) are rotated. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dai3 die Zuführungswalzen (4, 4a) einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser aufweisen, vorzugsweise nicht mehr als 2,54 cn.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that dai3 the feed rollers (4, 4a) are relatively small Have a diameter, preferably not more than 2.54 cn. ü 27/4 109836/1330ü 27/4 109836/1330