DE2157663A1

DE2157663A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Behänd lung von ungestrecktem oder nur teilweise gestrecktem mehrfadigen thermoplastischen Garn im Zuge seiner Kräuselung

Info

Publication number: DE2157663A1
Application number: DE19712157663
Authority: DE
Inventors: George Macclesfield Cheshire Waterhouse (Großbritannien) P
Original assignee: Ernest Scragg & Sons Ltd , Maccles field, Cheshire (Großbritannien)
Priority date: 1970-11-21
Filing date: 1971-11-20
Publication date: 1972-06-08
Also published as: CA954681A; FR2115878A5; US3796036A; CH533184A; GB1350588A

Description

Andrejewski, Honke & Gesthuysen Patentanwälte

Anwaltsakte: 37 962/El.th

Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Hans Dieter Gesthuysen

Patentanmeldung Ernest Scragg & Sons Limited

P. 0. Box 16,

Macclesfield, Cheshire, England

"4300 Essen, den l8.Nov. 1971 Theaterplatz 3

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von ungestrecktem
oder nur teilweise gestrecktem mehrfädigen thermoplastischen Garn im Zuge seiner Kräuselung«

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung von
ungestrecktem oder nur teilweise gestrecktem mehrfädigen thermoplastischen Garn im Zuge seiner Kräuselung sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung. Dabei geht die Aufgabe der Erfindung dahin, ein derartiges Verfahren in der
Weise zu verwirklichen, daß einmal ungestrecktes bezw. nur teilweise gestrecktes mehrfädiges Kunststoffgarn in einem Durchgang gestreckt und gekräuselt werden kann und zum anderen in der zur

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Kräuselung des Garnes verwendeten palschdrallvorrichtung möglichst geringe Zugschwankungen auftreten, so daß derart behandeltes Garn eine gleichbleibend hohe Qualität aufweist.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung im wesentlichen vor, daß das Garn von einer Vorratsspule oder dergl. über Zufuhrrollen einem ersten Heizbereich zugeführt und in diesem bis auf die zum Verstrecken geeignete Temperatur erwärmt wird, daß das Garn nach Verlassen dieses ersten Heizbereiches einem unmittelbar anschließenden oder in einem praktisch keine Abkühlung zulassenden Abstand nachfolgenden zweiten Heizbereich zugeführt und in diesem heißfixiert wird, aus welchem das Garn über es im ersten Heizbereich streckende Abzugsrollen durch einen Kühlbereich und eine Falschdrallvorrichtung gezogen wird.

Vorzugsweise wird nach einer weiteren Besonderheit der Erfindung das Garn nach dem passieren der Abzugswalzen in einen dritten Heizbereich zur Heißfixierung eingeführt und aus diesem mit um 10 bis 40# geringerer Geschwindigkeit abgezogen und aufgewickelt. Bei aus Polyesterfäden bestehendem Garn wird die Temperatur des ersten Heizbereiches, also des Streckbereiches, auf 90 bis 115°C vorzugsweise auf 105°C, und die Temperatur des zweiten Heizbereiches, d.h. des ersten Fixierungsbereiches, auf I50 bis 200^pC, vorzugsweise auf etwa 175°C gesteuert. Zweckmäßigerweise wird mittels der der Palschdrallvorrichtung nachfolgenden Abzugswalzen ein derartiger Zug auf das Garn ausgeübt, daß dieses im ersten Heizbereich eine Streckung um das 1,5- bis 5,5-fache gestreckt wird. Im dritten Heizbereich, d.h. dem zweiten Fixierungsbereich, sollte das Garn stärker oder mindestens ebenso stark erhitzt werden wie im zweiten Heizbereich, also bei der ersten Fixierung.

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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist im wesentlichen gekennzeichnet durch Zufuhrwalzen zur Speisung einer das Garn auf Strecktemperatur erwärmenden ersten Heizeinrichtung, eine an diese erste Heizeinrichtung dicht anschließende zweite Heizeinrichtung zur Heißfixierung, eine anschließende Kühleinrichtung mit nachfolgender Falschdrallvorrichtung und das Garn in der ersten Heizeinrichtung streckende Abzugswalzen.

An diese Abzugswalzen kann sich eine dritte Heizeinrichtung anschließen, in welcher das Garn endgültig heißfixiert wird, welcher ein weiteres Walzensystem folgt, mittels welchem die Geschwindigkeit des Garnes beim Durchlauf durch die dritte Heizeinrichtung um 10 - 40$ herabgesetzt werden kann. Als Abschluß ist dann eine Aufwickelvorrichtung vorgesehen.

Die ersten beiden, dicht aufeinanderfolgenden Heizeinrichtungen können auf verschiedene Weise ausgebildet sein. So können beide zusammen einen aus zwei Abschnitten bestehenden Heizblock bezw. ein ebensolches Heizrohr bilden, dessen erster Abschnitt die erste und dessen zweiter Abschnitt die zweite Heizeinrichtung bildet. Die erste Heizeinrichtung kann aus einem Heizblock oder Heizrohr bestehen, hinter welchem in Laufrichtung des Garnes dann in nur geringem Abstande ein zweiter Heizblock bezw. ein zweites Heizrohr als zweite Heizeinrichtung angeordnet ist. Man kann auch als erste Heizeinrichtung einen beheizten zylindrische! Zapfen dicht vor dem Einlauf zu einem die zweite Heizeinrichtung bildenden besonderen Heizblock oder Heizrohr anordnen.

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Außerdem kann die erste Heizeinrichtung aus einer beheizten angetriebenen Walze oder mehreren derartiger Walzen bestehen, die dicht neben dem die zweite Heizeinrichtung bildenden Heizblock oder Heizrohr derart angeordnet ist bezw. sind, daß der Abstand zwischen der Walze und der zweiten Heizeinrichtung so klein wie praktisch ausführbar ist* Dabei kann die Drehzahl der Walze bezw. der walzen gleich der oder kleiner sein als die Ablaufgeschwindigkeit des Garnes zur zweiten Heizeinrichtung. Vorzugsweise ist die Walzendrehzahl allerdings gleich der oder kleiner als die Geschwindigkeit, mit welcher das Garn der Walze bezw. den Walzen zugeführt wird, wenn auch der umgekehrte Fall möglich ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger AusfUhrungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der beiliegenden Zeichnung im einzelnen erläutert; es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Palschdrallkräuselmaschine mit zweistufiger Erwärmung des Garnes; und

Figur 2-5 verschiedene Ausführungsbeispiele der Heizeinrichtungen in der Maschine aus Fig. 1 in schematischer Darstellung.

Bei der in Figur 1 dargestellten Maschine wird ein verstreckbares Garn 10, d.h. ein Garn, welches entweder völlig ungestreckt oder nur teilweise gestreckt und noch wesentlich stärker verstreckbar ist, von einer Vorratsspule 11 über Zufuhr-

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walzen 12 abgezogen und einer ersten Heizeinrichtung l~*> zugeführt, welche, wie im weiteren Verlauf der Beschreibung zu erläutern sein wird, auf die verschiedenste Weise ausgebildet sein kann und daher in Figur 1 nur schematisch dargestellt wurde. Diese erste Heizeinrichtung 13 ergibt einen ersten Heizbereich, in welchem der temperaturgesteuerte Heizer IJ das Garn bis auf eine Temperatur erhitzt, bei welcher es verstreckbar ist, wobei für Polyestergarne die geeignete Temperatur zwischen 90 und 115°C, vorzugsweise bei etwa 105°C liegt.

Von dieser ersten Heizeinrichtung läuft das Garn dann in eine zweite Heizeinrichtung 14, wobei zwischen beiden Heizeinrichtungen praktisch kein Zwischenraum vorgesehen ist, um keine Abkühlung des Garnes zwischen beiden zu verursachen. Diese zweite Heizeinrichtung 14 besteht aus einem Heizblock der in der Figur angedeuteten Art oder aus einem Heizer irgendeiner anderen geeigneten Form, welcher einen zweiten Heizbereich ergibt, in welchem durch die Temperaturgesteuerte Heizeinrichtung 14 das Garn bis auf Heißfixierungstemperatur erhitzt wird, welche für Polyestergarne zwischen I50 und 200⁰C, vorzugsweise etwa bei 175⁰C, liegt.

Im Anschluß an die zweite Heizeinrichtung 14 durchläuft das Garn einen Kühlbereich C, welcher wenigstens so lang ist wie diese zweite Heizeinrichtung 14, und im Anschluß daran eine Falschdrallvorrichtung 15* welche als Friktionsdraller oder Falschdrallspindel oder als Wirbeldüse ausgebildet sein kann. Von dieser Falschdrallvorrichtung I5 läuft, wie dies jedem Fachmann bekannt 1st, der Drall über die Heizeinrichtung 14

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zurück und wird im Garn fixiert. Von diesem Falschdrallbereich, welcher durch die Falschdrallvorrichtung 15 gebildet wird, läuft das Garn über Abzugswalzen 16, welche es im ersten Heizbereich, der durch die erste Heizvorrichtung 13 gebildet wird, strecken, wobei das Streckmaß des Garnes im ersten Heizbereich vorzugsweise zwischen 1:1,5 bis 1:5/5 beträgt.

Bei dieser Behandlung des Garnes läuft der dem Garn durch die Falschdrallvorrichtung 15 erteilte Drall in ihm bis zu der Stelle zurück, an welcher das Garn im ersten Heizbereich der ersten Heizeinrichtung Ij5> d.h. dem sogenannten "Streckpunkt", gestreckt wird. Infolgedessen ist zusätzlich zur linearen Streckung des Garnes infolge der Abzugswalzen 16 eine Streckkomponente im Bereich des Streckpunktes vorhanden, die sich aus der Wirkung der Falschdrallvorrichtung 15 ergibt.

Das die Abzugswalzen 16 verlassende Garn könnte ohne weitere.. Behandlung direkt aufgewickelt werden, doch durchläuft gemäß einer Besonderheit der Erfindung das Garn, wie diesFigur 1 zeigt, von diesen Abzugswalzen 16 aus eine dritte Heizeinrichfe tung 17, welche einen dritten Heizbereieh ergibt, in welchem die temperaturgesteuerte Heizeinrichtung 17 das Garn auf Fixierungstemperatur bringt, wobei das Garn in diesem dritten Heizbereieh stärker oder mindestens ebenso stark erhitzt wird, wie dies im zweiten Heizbereieh der Fall war. Dies bedeutet, daß die Temperatur des dritten Heizbereiches entweder höher liegt als die des zweiten Heizbereiches oder daß das Garn in diesem dritten Heizbereieh ebensolange oder langer verweilt als im zweiten Heizbereieh. Von dieser dritten Heizeinrichtung 17

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läuft das QB-TEi einem weiteren Walzensystem 20 zu, welches zusammen mit den Abzugswalzen 16 im zwischen ihnen liegenden dritten Heizbereich eine Verzögerung oder eine Beschleunigung im Durchlauf des Garnes ergibt, und zwar beispielsweise eine Verzögerung von 10-40$. Abschließend wird das so behandelte Garn dann in einer Aufwickeleinrichtung 19 aufgewickelt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 läuft das Garn 21 durch zwei nebeneinanderliegende Abschnitte 22 und 25 eines zusammengesetzten Heizblockes, welcher auch als Rohrheizer ausgebildet sein kann, wobei zwischen den beiden Abschnitten 22 und 25 vorzugsweise eine Wärmeisolierung 24 angeordnet ist. Diese beiden Abschnitte 22 und 25 bilden den ersten bezw. den zweiten Heizbereieh. der im Zusammenhang mit Figur 1 erläuterten Vorrichtung.

Bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel läuft das Garn 51 durch einen ersten Heizbereieh, welcher aus einem ersten Heizblock 52 oder einem Rohrheizer besteht, und von diesem durch einen zweiten Heizbereieh, welcher aus einem vom ersten Heizbloek getrennten, jedoch dicht anschließenden zweiten Heizblock 33 oder Rohrheizer besteht.

Da- Ausführungsbeispiel gemäß Figur4 besitzt für das Garn 41 einen ersten Heizbereieh in Form eines feststehenden erhitzten zylindrischen Zapfens 42, welcher dicht neben dem Anfang eines Heizblockes 43 oder Rohrheizers liegt, welcher den zweiten Heizbereieh ergibt. Dieser zapfen 42 ist beispielsweise etwa 10 cm stark und bewitzt eine keramische glatt- oder mat»verchromte

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Oberfläche, während das Garn vorzugsweise eine Schlaufe von 18O° um ihn herum bildet, die in Figur 4 allerdings nur als 90° dargestellt ist. Dieser Zapfen kann eine oder mehrere Umfangsrillen zur Führung des Garnes aufweisen.

Bei dem in Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel läuft das Garn 51 durch einen ersten Heizbereich, welcher von einer beheizten und in Drehung versetzten walze 52 gebildet wird, die kurz vor dem einen Ende eines Heizblockes 53 oder eines Rohrheizers angeordnet ist, wobei letzterer den zweiten Heizbereich bildet. Der Drehsinn der Walze 52 entspricht der Laufrichtung des Garnes, wobei allerdings seine Umfangsgeschwindigkeit vorzugsweise geringer oder höchstens gleich der des anlaufenden Garnes ist, sodäß außer der Erwärmung des Garnes sich jenseits der Walze eine Spannungsmilderung im Garn ergibt, und zwar entsprechend der Drehzahl dieser walze. Allerdings kann die Umfangsgeschwindigkeit der Walze 52 auch gleich oder geringer sein als die Geschwindigkeit des Garnes bei Verlassen der Walze, oder sie kann größer sein.

Figur 6 zeigt eine Abwandlung der Ausbildung gemäß Figur 5, P wobei das Garn 61 zuerst durch einen ersten Heizbereich hindurchläuft, welcher von zwei Heizwalzen 62 mit gleichem Durch--' messer gebildet wird, die in gewissem Abstand voneinander in Drehung versetzt werden und um welche das Garn herumläuft. Die Umfangsgeschwindigkeit der beiden Walzen ist gleich und vorzugsweise geringer als oder gleich der Laufgeschwindigkeit des sich ihnen nähernden Garnes, wobei sie auch gleich oder geringer sein kann als die Laufgeschwindigkeit des sie verlassenden Garnes oder größer als diese letztgenannte Geschwindigkeit.

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Bei dieser Anordnung liegt die eine Walze 62 dicht neben dem Ende eines Heizblockes 63 oder eines Rohrheizers, welcher den zweiten Heizbereich bildet, wie dies bei der Ausbildung nach Figur 5 für die walze 52 der Fall ist.

Zur Steuerung der Temperatur aller vorbeschriebenen Heizeinrichtungen sind entsprechende, in den schematischen Darstellungen nicht wiedergegebene da an sich bekannte Anordnungen vorgesehen, wobei die Heizung dieser Heizeinrichtungen elektrisch oder durch ein ihn ihnen umlaufendes flüssiges Heizmedium erfolgen kann. . .

Durch das beschriebene erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung wird erreicht, daß das Garn im ersten Heizbereich bei der geeignetesten Temperatur gestreckt wird, wobei der Streckpunkt günstigerweise sehr genau in diesem ersten Heizbereich fixierbar ist, sodaß sich im Falschdrallbereich nur sehr geringe Zugschwankungen ergeben können und ein gleichbleibendes Qualität sgarn herstellbar ist.

Ansprüche;

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Claims

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Patentansprüche:

[I) Verfahren zur Behandlung von ungestreckten! oder nur teilweise gestrecktem mehrfädigem thermoplastischen Garn im Zuge seiner Kräuselung, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn von einer Vorratsspule (II) oder dergl. über Zufuhrrollen (12) einem ersten Heizbereich (13) zugeführt und in diesem bis auf die zum Verstrecken geeignete Temperatur erwärmt wird, daß das Garn nach Verlassen dieses ersten Heizbereiehes einem unmittelbar anschließenden oder in einem praktisch keine Abkühlung zulassenden Abstand nachfolgenden zweiten Heizbereich

(14) zugeführt und in diesem heißfixiert wird, aus welchem das Garn über es im ersten Heizbereich (13) streckende Abzugsrollen (16) durch einen Kühlbereich (C) und eine Falschdrallvorrichtung

(15) gezogen wird.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn (10) nach dem passieren der Abzugswaizen (16) in einen dritten Heizbereich (17) zur Heißfixierung eingeführt und aus diesem mit um 10 bis K0% geraderer Geschwindigkeit abgezogen und aufgewickelt wird.

3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn (10) aus Polyesterfäden besteht und die Temperatur des ersten Heizbereiehes (13) auf 90 bis 115°C gesteuert wird.

Verfahren nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß die eratur de
steuert wird.

Temperatur des ersten Heizbereiehes (13^ ^auf etwa 105 C ge

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5) Verfahren nach Anspruch J5 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des zweiten Heizbereiches (14) auf I50 bis 200⁰C gesteuert wird.

6) Verfahren nach Anspruch 5» dadurch.gekennzeichnet, daß die Temperatu:
steuert wird.

die Temperatur des zweiten Heizbereiches auf etwa 175°C ge-

7) Verfahren nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Abzugswalzen (16) das in den ersten Heizbereich (13) einlaufende ungestreckte Garn (10) auf die 1,5 bis 5-fache Länge gestreckt wird.

8) Verfahren nach einem der Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn im dritten Heizbereich (17) stärker oder mindestens ebenso stark erhitzt wird wie im zweiten Heizbereich.

9) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-8, gekennzeichnet durch Zufuhrwalzen (12) zur Speisung einer das Garn (10) auf Strecktemperatur erwärmenden ersten Heizeinrichtung (13), eine an diese erste Heizeinrichtung dicht anschließende zweite Heizeinrichtung (14) zur Heißfixierung, eine anschließende Kühleinrichtung (C) mit nachfolgender Falschdrallvorrichtung (I5) und das Garn in der ersten Heizeinrichtung streckende Abzugswalzen (20),

10) Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die Abzugswalzen (16) eine das Garn auf Fixierungstemperatur erhitzende Heizeinrichtung (I7) vorgesehen ist

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sowie eine die Durchlaufgeschwindigkeit des Garnes durch diese dritte Heizeinrichtung um 10-40$ verzögernde Anordnung und ein Aufwickelmechanismus (19)·

11) Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Walzenpaar (20) vorgesehen und derart mit den Abzugswalzen (16) abgestimmt 1st, daß die Garngeschwindigkeit in der dritten Heizeinrichtung (1?) um 10-40$ verringerbar ist.

12) Vorrichtung nach Anspruch 9* 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden ersten Heizeinrichtungen aus zwei aneinander anschließenden Abschnitten (22; 23) eines zusammengesetzten Heizblockes oder eines entsprechenden Heizrohres bestehen. '

Vorrichtung nach Anspruch 9 - H* dadurch gekennzeichnet, daß die erste Heizeinrichtung aus einem Heizblock oder Heizrohr (32) und die zweite Heizeinrichtung aus einem dicht anschliessenden besonderen Heizblock oder Heizrohr (33) besteht.

14) Vorrichtung nach Anspruch 9-11* dadurch gekennzeichnet, daß die erste Heizeinrichtung aus einem feststehenden zylindrischen Zapfen (42) und die zweite Heizeinrichtung aus einem mit dem einen Ende dicht neben diesem Zapfen liegenden Heizblock oder Heizrohr (43) besteht.

15) Vorrichtung nach Anspruch 9 - H* dadurch gekennzeichnet, daß die erste Heizeinrichtung aus einer oder mehreren dicht vor dem einen Ende eines die zweite Heizeinrichtung bildenden

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Heizblockes oder Heizrohres (53 bezw» 6j5) angeordneten Beheizten Walzen (52 bezw. 62) besteht und ,deren Antriebsdrehzahl der Ablaufgeschwindigkeit des Garnes entspricht oder geringer ist als diese..

16) Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsdrehzahl der Walze (52) bezw. der Walzen (62) der Zulaufgeschwindigkeit des Garnes entspricht oder geringer ist als diese.

17) Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsdrehzahl der Walze (52) bezw. der Walzen (62) größer ist als die Zulaufgeschwindigkeit des Garnes(51 bezw. 61).

Patentanwalt.

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