-
Verfahren und Streckwerk zum. Verziehen von Lunten in einer einzigen
Hochverzugstufe Die Erfindung bezieht sich auf das in einstufigem Hochverzug erfolgende
Verziehen von Lunten od. dgl. mit geringer Drehung.
-
Die Erfindung ist eine Verbesserung und weitere Ausbildung der den
Gegenstarnd des Patents 875 01q. bildenden Erfindung.
-
Es handelt sich um einstufige Streckwerke mit 5ofachen und höheren
Verzügen innerhalb einer einzigen Hochverzugstufe, die durch einen nahe an der Verzugklemmstelle
gelegenen Förderpunkt in eine vordere und eine hintere Zone unterteilt ist, in denen
sich die Drallstärke der Lunte von der ursprünglich an der Verzugklemmstelle und
dem Förderpunkt vorhandenen, auf eine geringere Drallstärke hinter diesen beiden
Stellen umgekehrt proportional zu der durch den Verzug hervorgerufenen Änderung
des Luntenquerschnitts verändert.
-
Das Hauptmerkmal eines Streckwerks und eines Verfahrens zum Verziehen
von Lunten nach dem Hauptpatent besteht darin, daß in der Bewegungsrichtung hinter
den die Lunte vorwärts bewegenden Flächen Mittel vorgesehen sind, die sich ein Stück
in Richtung auf den Verzugklem.mpunkt hin erstrecken und eine solche Verklemmung
auf
die Lunte ausüben, daß ein Drehen der Lunteum -ihre -eigene Achse in diesem
Stück verhindert wird, ohne daß ein einen zufriedenstellenden Verzug verhindernder
Reibungswiderstand an der Lunte entsteht.Man hat deshalb, um einDrehen derLunte
zu verhindern, eine U-förmige Führungsschiene vorgesehen. Es hat sich nun herausgestellt,
daß durch eine Steuerung des Verfahrens, wie sie im folgenden beschrieben wird,
dieses in seiner Anwendung sicherer und gleichmäßiger wird, wodurch nicht nur die
Güte des Erzeugnisses verbessert wird, sondern auch die Verwendung eines Luntentrichters
in .den Fällen in Wegfall kommen kann, in denen nicht die höchsten Verzüge erforderlich
sind.
-
Es wurde auch festgestellt, daß es beim Verziehen mit hohen Verzügen
besonders darauf ankommt, daß die Verzugklemmstelle ihre Lage in der Längsrichtung
der Lunte nicht merklich "verändert.
-
Bei ,Streckwerken üblicher Bauart wird die Verzugklemmstelle zwischen
zwei Verzugwalzen gebildet, von denen die eine eine stark geriffelte Oberfläche
hat, während die andere mit einer Oberfläche aus Kork oder einem anderen nachgiebigen,
aber verhältnismäßig festen Werkstoff versehen ist. Es bat sich jedoch ergeben,
daß zum Erzielen ider erforderlichen Stetigkeit der Klemmstelle eine sorgfältige
Auswahl des nachgiebigen Materials notwendig ist, und zwar sowohl bezüglich seiner
Oberflächeneigenschaften als auch im Hinblick auf die Form und Größe der Eindrückung,
die in dem nachgiebigen Material durch den an der Klemmstelle ausgeübten Druck hervorgerufen
wird. Ganz allgemein wurde gefunden, daß ein weicheres Material als das normalerweise
für Verzugwalzen verwendete notwendig ist, um eine Eindrückung genügender Tiefe
zu erhalten, wie sie zum Erzielen einer stetigen Verzugklemmstelle gebraucht wird.
-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Strecken von Lunten, bei
dem eine mit einem. Drall versehene Lunte aus natürlichen oder- künstlichen Fasern
in einer einzigen Stufe einem hohen Verzug unterworfen wird. Diese Stufe ist durch
einen nahe an der Verzugklemmstelle gelegenen Förderpunkt in eine vordere und eine
hintere Zone unterteilt. In diesen Zonen ändert sich die Drallstärke der Lunte von
der ursprünglich an der Verzugklemmstelle und am Förderpunkt vorhandenen Drallstärke
auf eine geringere Drallstärke hinter diesen beiden Stellen im umgekehrten Verhältnis
zu der durch den Verzug hervorgerufenen Änderung des Luntenquerschnitts.
-
Die Erfindung besteht darin, daß die Lunte an dem Förderpunkt in einem
vollkommen geschlossenen Querschnitt zusammengehalten wird, damit der Drall laufend
mit der Lunte von der hinteren Zone durch den Förderpunkt hindurch in die vordere
Zone gelangt, so daß auf diese Weise etwa Gleichartigkeit der Drallverhältnisse
in beiden Zonen erhalten wird. Dabei wird der Förderpunkt so nahe an die Verzugklemmstelle
herangerückt, daß die niedrigste Drallstärke in der vorderen Zone für den Zusammenhalt
bei der durch die Verzügwirkung entstehenden Spannung ausreicht und in der verminderten
O_uerschnittsfläche der Lunte eine beträchtliche Zahl von an der Verzugklemmstelle
erfaßten Fasern sich von der vorderen Zone durch den Förderpunkt hindurch nach hinten
erstrecken. Unabhängig von der Förderwirkung wird dabei der geschlossene Querschnitt
am Förderpunkt so belastet, daß der dadurch entstehende Oberflächendruck in dem
gesamten Querschnitt einen Widerstand gegen das Verziehen hervorruft, durch den
die durch den Förderpunkt hindurch nach hinten ragenden Fasern in der vorderen Zone
unter Spannung gesetzt und befähigt werden, ihre Spannung infolge der gleichbleibend
aufrechterhaltenen Drallverhältnisse auf Fasern zu übertragen, die von der hinteren
Zone durch den Förderpunkt hindurch nach vorn.ragen. Die Folge davon ist, daß die
nach hinten ragenden, infolge des hohen Verzuges sehr schnell -durch .den Förderpunkt
hindurchgezogenen Fasern in geregelter Weise von den Einzugwalzen bereits freigegebene
Fasern aus der hinteren Zone nach vorn ziehen.
-
Bei j edem Verziehen nimmt der Luntenquerschnitt in Richtung auf die
Verzugklemmstelle ab, und zwar schneller, als . der Verzug zunimmt. Infolge dieser
Abnahme des L.untenquerschnitts hat jede Veränderung der Lage der Verzugklemmstelle
und dadurch der Stelle auf der Lunte, an der sie dort erfaßt wird, eine Veränderung
der Luntenstärke an dieser Stelle zur Folge. Dies ergibt eine erhebliche Ungleichförmigkeitdes
fertigen Garnes.Wenn außerdem der Winkel, unter dem die Lunte von der Verzugklemmstelle
auseinanderläuft, größer ist als der Winkel zwischen den Oberflächen der Verzugwalzen
selbst, so stören die Walzen die Verteilung des Dralls entlang der Lunte in dem
noch nicht ergriffenen Teil der Lunte. Dies beeinträchtigt die Bedingungen für zufriedenstellendes
Verziehen noch mehr. In der weiteren Beschreibung wird der Auslaufwinkel der Lunte
aus der Verzug-klemmstelle als Luntenverjüngungswinkel bezeichnet, während der Winkel
zwischen den Oberflächen der Verzugwalzen an der Klemmstelle als Klemmwinkel bezeichnet
wird. Der Klemmwinkel wird durch die Größe der Eindrückung der nachgiebigen Walze
bestimmt. Diese hängt ihrerseits von der Elastizität der Walze sowie von dem an
der Klemmstelle ausgeübten Druck ab. Bei einer Eindrückung, die für ein stetiges
Einklemmen bei sehr hohen Verzügen ausreicht, ist es jedoch schwierig, einen genügend
großen Klemmwinkel zu erhalten, wenn der nachgiebigeWerkstoff derart ist, daß der
Druck eine wesentliche Verdrängung des Werkstoffs in anderer als radialer Richtung
zur Folge hat; denn eine solche Verdrängung bewirkt ein Anschwellen des Werkstoffs
neben der Eindruckstelle. Für die höchsten Verzüge und einen hohen Gleichförmigkeitsgrad
im, fertigen Garn muß die nachgiebige Verzugwalze daher nicht nur weich genug sein,
um die nötige Eindrückung zuzulassen, aber auch nicht zu weich, damit sie die nötige
Klemmwirkung hervorruft, sondern sie muß sich
auch in radialer Richtung
eindrücken lassen, d.li. durch den an der Klemmstelle angewendeten Druck darf im
wesentlichen keine Werkstoffverdrängung in anderer als radialer Richtung hervorgerufen
werden. Im allgemeinen wird sich ein Werkstoff, der Hohlräume enthält, ob er nun
natürlich ist, wie z. B. Preßkork, oder künstlich hergestellt wird, für diese Zwecke
am besten eignen. Eine Verzugwalze mit einer Oberfläche aus porösem Werkstoff und
einer Härte von 55 bis 8o°, auf dein Shore-Härtemesser gemessen, hat sich als sehr
zufriedenstellend zum Durchführen des Verfahrens gemäß der Erfindung erwiesen. Eine
solche Oberfläche hat eine rauhe körnige Natur und damit den zusätzlichen Vorteil,
der Tendenz der Fasern, an der Oberfläche der Walze hängenzubleiben, entgegenzuwirken.
-
Das Verfahren gemäß der Erfindung läßt sich auf einem Streckwerk:
durchführen, das Mittel zum Verhindern der Drehung eines Luntenstücks entweder vor
dem Förderpunkt, d. h. also zwischen den Einzugwalzen und dem Förderpunkt, oder
hinter ihm, d.li. zwischen dem Förderpunkt und der Verzugklemmstelle, aufweist.
Es versteht sich, daß Hinweise auf solche Mittel so zu verstehen sind, daß sie jede
Vorrichtung ausschließen, die eine solche Hemmung in Längsrichtung auf die Lunte
ausübt, daß ein befriedigendes Verziehen verhindert wird.
-
Wegen desVorhandenseins desDralls hat die auf die Lunte wirkende Spannung
eine Komponente, die in Richtung auf den Kern der Lunte wirkt und die Fasern der
Lunte in der ganzen Länge der Verzugzone zusammendrückt. Die durch das Zusammendrücken
zwischen den Fasern der Lunte auftretende Reibung bewirkt einen Widerstand gegen
die Längsbewegung der Fasern zueinander und bringt die Lunte in einen solchen Zustand,
in dem sie gut zusammenhält.
-
Das Ausmaß des Zusammenhalts, das bei der Lunte nötig ist, um die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe zu lösen, soll so sein, daß die Lunte unter
eine wesentliche Spannung gesetzt werden muß, um eine Längsbewegung der einzelnen
Fasern zueinander zu verursachen, wobei diese Spannung natürlich nicht so groß sein
darf, daß die Fasern reißen.
-
In der Verzugzone gibt es stets drei Gruppen von Fasern, und zwar
a) die von den Einzuäwalzen erfaßten Fasern (die hinteren Fasern), b) die von den
Verzugwalzen erfaßten Fasern (die vorderen Fasern) und c) die weder von den Einzugwalzen
noch von den Verzugwalzen erfaßten Fasern (die freien, schwimmenden Fasern).
-
Die Spannung der Lunte wird durch den Zug der Verzugwalzen gegen den
von dem kanalartigen Luntenführer oder Luntentrichter auf die Lunte ausgeübten Druck
hervorgerufen. Um diesen Druck entstehen zu lassen; ist es notwendig, daß sich eine
wesentliche Zahl vorderer Fasern v cn der Verzugklemmstelle nach hinten über den
Förderpunkt hinaus erstreckt, so daß eine beträchtliche Hemmung auf diese Fasern
ausgeübt wird, wenn sie von den Verzugwalzen aus der Lunte herausgezogen werden.
Die aus dieser Hemmung entstehende Spannung wird durch die vorderen Fasern (durch
die Einwirkung auf die sich nach vorn durch den Förderpunkt hindurch erstreckenden
freien und hinteren Fasern) dem zwischen dem Förderpunkt und den Einzugwalzen befindlichen
Teil der Lunte übermittelt, wodurch die Lunte über die ganze Verzugzone hinweg unter
Spannung gehalten wird. Die so erzeugte Spannung bildet die notwendige Irraft zum
laufenden Zuführen der Lunte nach vorn zur Verzugklemmstelle. Sie wird als Einzugkraft
bezeichnet.
-
Damit die Einzugkraft immer wirksam bleibt, muß also, wie oben erklärt,
eine wesentliche Zahl vorderer Fasern von der Klemmstelle der Verzugwalzen nach
hinten durch den Förderpunkt hindurchragen. Die Zahl solcher Fasern nimmt für eine
bestimmte Art der Lunte mit wachsendem Verzug ab, es sei denn, diese Verzugerhöhung
wird durch ein Näherlegen des Förderpunktes an die Verzugwalzen heran ausgeglichen,
und ist abhängig (für gegebenen Verzug und Abstand zwischen Förderpunkt und Verzugwalzen)
von Anteil und der Länge der längeren Fasern in der Lunte, so daß beispielsweise
Kunstseidenfaser mit ihrer gleichmäßigen Faserlänge eine stärker haftende Lunte
und infolgedessen höheren Verzug ermöglicht als eine Kammgarnlunte mit der gleichen
maximalen Faserlänge, aber mit vergleichsweise weniger Fasern dieser Länge.
-
Der größte Zwischenraum zwischen den Verzugwalzen und dem Förderpunkt
ist so durch die :@nzahl der vorderen Fasern begrenzt, die sich notwendigerweise
nach hinten durch den Förderpunkt hindurch erstrecken müssen, um das Zusammenhaften
der Lunte zu erhalten. Der kleinste Zwischenraum zwischen den Verzugwalzen und dein
Förderpunkt ist infolge der räumlichen Gegebenheiten so begrenzt, daß bei höchsten
Verzügen, wenn für das Fördern Walzen verwendet werden, diese sehr klein sein müssen
(6,25 mm 0 oder bei Verzugwalzen gewöhnlicher Größe noch wesentlich kleiner). Im
anderen Fall wird eine Luntenführung vorzugsweise unmittelbar hinter den Verzugwalzen
angeordnet.
-
Der am Förderpunkt auf die Lunte ausgeübte Druck darf nicht so stark
sein, daß die Fasern übermäßig gedrückt werden. Gleichzeitig muß der zwischen dem
Förderpunkt und den Einzugwalzen befindliche Teil der Lunte unter merklicher Spannung
gehalten werden. Für diesen Zweck ist es vorteilhaft, als Fördermittel ein Paar
Walzen zu verwenden, die beide zwangsläufig und mit einer Umfangsgeschwindigkeit
angetrieben werden, die etwas höher als die Geschwindigkeit ist, mit der die Lunte
zwischen ihnen hindurchläuft. Der durch diese als Mittel- oder Spannwalzen bezeichneten
Walzen auf die Lunte ausgeübte Druck darf dann nicht so groß sein, daß der notwendige
leichte Schlupf zwischen Lunte und Walzen verhindert wird. Die auf diese Weise ausgeübte
Spannung wird durch die Spannung erhöht, die durch den Zug der Verzugwalzen
erzeugt
wird, wobei sich dieser Zug, wie oben erklärt wurde, auf die hintere Zone auswirkt.
-
Wie auch schon erklärt wurde, ist der kleinste Abstand zwischen dem
Förderpunkt und den Verzugwalzen durch die räumlichen Gegebenheiten begrenzt. Obwohl
die Verwendung von kleinen Walzen, wie sie im Hauptpatent schon vorgeschlagen wurden,
die Schwierigkeiten bis zu einem gewissen Grad verringert und sehr hohe Verzüge
ermöglicht, ist doch der höchste Verzug auf Grund dieser räumlichen Gegebenheiten
begrenzt. Bei Höchstverzügen ist es daher im Fall der Anwendung des Verfahrens nach
ider Erfindung vorzuziehen, eine U-förmige Führungsschiene zu verwenden, wie sie
im Hauptpatent auch bereits vorgeschlagen wurde, die cineDrehung derLunte über ein
in sich von dem Förderpunkt nach vorn erstreckendes Stück verhindert.
-
Unter gewissen Bedingungen kann beim Strecken mit sehr hohem Verzug
und bei gewissen Qualitäten der Lunte die Stellung der Mittelwalzen so sein, daß
der unmittelbar vor den Einzugwalzen liegende Teil der Lunte keinen genügenden Drall
mehr hat, um zusammenzuhalten, und daß dies, obwohl ein größerer Anfangsdrall der
Lunte diese Schwierigkeit überwinden würde, zu verschiedenen Schwierigkeiten in
dem zwischen Mittelwalzen und Verzugwalzen liegenden Teil der Lunte führen würde.
Es hat sich herausgestellt, daß unter diesen Umständen ein Verhindern der Drehung
der Lunte an einem oder mehreren Punkten zwischen den Mittelwalzen und den Einzugwalzen,
mit deren Hilfe der Durchlauf des Dralls der Lunte zwischen den Einzugwalzen und
den Mittelwalzen geregelt wird, ein hinreichender Zusammenhalt in diesem Teil der
Lunte erreicht werden kann, ohne daß ein Verstärken des Anfangsdralls der Lunte
notwendig wird. Ein solches Verhindern der Drehung der Lunte kann idurch den Einbau
eines oder mehrerer kanalförmiger Glieder, wie ider obenerwähntenU-förmigen Führungsschiene,
zustande gebracht werden. Ein solches zusätzliches kanalförmiges Glied wird im folgenden
als Drall-Stabilisator bezeichnet. Es hat sich weiter herausgestellt, daß die Verwendung
eines Drall-Stabilisators unter normalen Hochverzugbedingungen das Verarbeiten einer
ziemlich lockeren Lunte ermöglicht, d. h. einer Lunte, die einen geringeren Anfangsdrall
aufweist, als er anderenfalls notwendig wäre.
-
Ein Verziehen nach der Erfindung wird ausgeführt, indem man zuerst
den Abstand zwischen den Mittelwalzen und den Verzugwalzen in Überein stimmung mit
der gewünschten Höhe des Verzuges und den Eigenschaften des zu verziehenden Materials,
im besonderen der Anzahl der in ihm enthaltenen Fasern .der verschiedenen Längen,
auswählt. Bei sehr hohen Verzügen von Kammgarnlunten ist es wahrscheinlich erwünscht,
die Mittelwalzen so dicht wie möglich an die Verzugwalzen heranzulegen. Dann kann
bei einem Drall, der etwas größer als der im allgemeinen bei älteren Streckwerken
verwendete Drall ist, der durch die Mittelwalzen ausgeübteDruck so eingestellt werden,
daß das bestmögliche Ergebnis erzielt wird. Sobald zufriedenstellende Betriebsbedingungen
für einen bestimmten Verzug gefunden sind, können sie, wenn, es vorgezogen wird
und die räumlichen Voraussetzungen es erlauben, in erträglich weiten Grenzen für
Änderungen beim Verzug nur durch Ändern des Zwischenraumes zwischen den Mittelwalzen
und den Verzugwalzen eingestellt werden. Für 5o- bis ioofache Verzüge bei Kammgarnlunten
hat sich ergeben, daß der richtige Druck auf die Lunte ausgeübt wird, wenn mit Flanschen
versehene Mittelwalzen mit 7,6 mm 0 verwendet werden, wie sie im Hauptpatent vorgeschlagen
sind und die eine um 8% höhere Umfangsgeschwindigkeit haben als .die Geschwindigkeit,
mit der die Lunte zugeführt wird; ferner wenn der im Hauptpatent vorgeschlagene
Abstand der Mittelwalzen von den Verzugwalzen sowie der ebenfalls dort vorgeschlagene
Drall eingehalten und ein Druck von ungefähr 2ooGramm auf die Welle der oberen Mittelwalze
ausgeübt wird. Keine dieser Anordnungen sollte übermäßig ausschlaggebend sein, vorausgesetzt
allerdings, daß die Wirkungsweise der Verzugwalzen genügend gleichmäßig ist, wie
dies schon dargelegt wurde.
-
Wenn die Erfindung auf ein Streckwerk mit einem Luntentrichter angewendet
wird, können Zoo- oder sogar @25ofache Verzüge für Kammgarnlunten und (wenn auch
wegen der Schwierigkeit, vollständige Gleichmäßigkeit des Betriebes der Verzugwalzen
zu erzielen, mit etwas geringerer Gleichmäßigkeit des Erzeugnisses) iooo- oder sogar
i5oofache Verzüge für Lunten aus Kunstseide-Stapelfaser, deren Länge den längsten
Kammgarnfasern entspricht, genannt werden, bei denen das Verfahren arbeitet, obgleich
bei den erwähnten höheren Verzügen, wenn auf bestimmte Grenzgarnnummern versponnen
wird, es selbstverständlich ist, daß der durch die mit Flanschen versehenen Walzen
gebildete Durchgang ebenso wie der Kanal des Luntentrichters genügend große Abmessungen
aufweisen müssen, damit sie dem notwendigerweise erheblichen Querschnitt der Lunten
angepaßt sind.
-
Das Streckwerk nach der Erfindung wird im folgenden, zusammen mit
theoretischen Betrachtungen, die sich auf seinen Betrieb beziehen, im einzelnen
und im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Hier zeigt Fig. i einen Querschnitt
durch eine Spinnstelle mit einem Streckwerk nach der Erfindung, Fig. 2 und 3,die
Draufsdcht und eine Seitenansicht einer Einzelheit aus Fig. i, Fig. q. ein Verzugzonendiagramm,
Fig. 5 ein Diagramm der Drallstärke bei einer bestimmten Einstellung des Streckwerks,
Fig. 6 ein Diagramm ähnlich dem in Fig. 5 bei einer anderen Einstellung des Streckwerks,
Fig. 7 ein Diagramm ähnlich dem in Fig. 6, das die Wirkung eines Drall-Stabilisators
zeigt, Fig. 8 ein Auszugflächendiagramm, Fig. 9 ein abgeändertes Auszugflächendiagramm,
Fig. io Kurven, die die Beziehung zwischen Mittelwalzeneinstellung, Verzug und Luntenstärke
zeigen,
wenn das Streckwerk nach der Erfindung mit einem Luntentrichter arbeitet, Fig. ii
Kurven, die diese Beziehung zeigen, wenn kein Luntentrichter verwendet wird, und
Fig. 12 ein Diagramm, das die Beanspruchung des Luntentrichters veranschaulicht.
-
Die bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung wird an Hand eines
Streckwerks beschrieben, in dem ein Luntentrichter verwendet wird, da ja mit einem
solchen Streckwerk höhere Verzüge als ohne Luntentrichter erzielt werden können.
Die theoretischen, die Wirkungsweise des Streckwerks berührenden Betrachtungen werden
indessen für beide Fälle erörtert.
-
Das in Fig. i bis 3 dargestellte Streckwerk weist den gleichen allgemeinen
Aufbau auf, wie er in dem Hauptpatent vorgeschlagen ist (mit Ausnahme des Vorhandenseins
eines Drall-Stabilisators, besonders nach Fig. 2 und 3, der später noch beschrieben
wird). Es ist deshalb nicht notwendig, das Streckwerk: im einzelnen zu beschreiben.
Die folgende kurzgefaßte Beschreibung dürfte zum Verständnis der Erfindung ausreichen.
-
Nach Fig. i bis 3 läuft eine Lunte i durch die Klemmstelle der Einzugwalzen
2 und 3, weiter durch einen Drall-Stabilisator 3A sowie durch eine Luntenführung
4 hindurch zur Klemmstelle eines Paares kleiner Mittelwalzen 5, 6 und .dann von
dort durch einen Luntentrichter 7 hindurch zur Klemmstelle eines Vorder- oder Verzugwalzenpaares
8, von dem es als Garn 9 zur Spinnspindel io gelangt.
-
In dem dargestellten Streckwerk weist die untere Einzugwalze 3 ein
Paar Flansche i i auf, zwischen die die obere Einzugwalze 2 eng eingepaßt ist. Die
zugeführteLunte ist infolgedessen bei ihremDurchgang zwischen den zylindrischen
Oberflächen und den Seitenflanschen hindurch in eine Form mit rechteckigem Querschnitt
zusammengepreßt.
-
Die untere Mittelwalze 6 ist mit einem Paar Flansche 12 ausgerüstet,
zwischen denen die obere Walze eng eingepaßt auf der Lunte i aufliegt, die zwischen
den Flanschen hindurchläuft. Die untere Walze 6 ist drehbar in einem gemeinsamen
Gestell 13 gelagert und wird durch ein nicht gezeichnetes Getriebe von einer in
einem Lager i9 umlaufenden Antriebswelle 18 gedreht. Die obere Walze 5 ist geriffelt
und in einem Gestellarm 2i gelagert, der durch Zapfen 22 am gemeinsamen Gestell
angelenkt ist, so daß er zum Einlegen der Lunte nach oben geschwenkt werden kann.
An dem Arm 21 sind verschiedene auswechselbare Gewichte 23 befestigt, so daß der
jeweils notwendige Druck zwischen den Walzen 5 und 6 auf die Lunte ausgeübt werden
kann. Die Lunte wird deshalb bei ihrem Durchgang durch diese Walzen 5 und 6 von
den Zylinderoberflächen und den Seitenflanschen auf rechteckigen Querschnitt zusammengedrückt.
Die obere Walze 5 wird durch ein nicht gezeichnetes Getriebe mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit
gedreht wie die untere Walze 6.
-
Das gemeinsame Gestell 13 wird von einem durch die Oberfläche des
benachbarten Gliedes ig gebildeten Lager getragen und ist durch ein Paar Stifte
32 in einem Federbügelpaar 33 schnell abnehmbar mit einem Querarm 31 verbunden.
Der Arm 31 ist an einer verschiebbar in Ansätzen 36 in den Lagergliedern ig montierten
Querwelle 34 befestigt.
-
Der Bauteil, der aus dem allgemeinen Gestell 13. dem Drall-Stabilisator
3A, der Luntenführung 1.4 sowie den Mittelwalzen 5 und 6 besteht, bildet zusammen
mit den Getrieben und dem Luntentrichter 7 eine Mitteleinheit, die zur Klemmstelle
der Verzugwalzen hin und von ihr weg eingestellt werden kann.
-
Die Mittelwalzen 5 und 6 sind notwendig, um die Lunte durch die Reibung
mit ihr zu fassen und sie nach vorn zu treiben, während sie unter Spannung gehalten
wird. Sie werden deshalb mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die etwas, und zwar etwa
8°/o, größer als die Umfangsgeschwindigkeit der Einzugwalzen ist, gedreht. Der von
der oberen Walze 5 auf die Lunte ausgeübte Druck muß ausreichend sein, um unter
anderem die Länge der Lunte zwischen dem Einzugwalzenpaar 2, 3 und dem Mittelwalzenpaar
5, 6 straff zu halten, aber er darf nicht so groß sein, daß die Mittelwalzen die
Lunte einspannen und infolgedessen eine merkliche Verziehwirkung bei oder hinter
der Klemmstelle der Mittelwalzen hervorrufen. Die Spannung bewirkt ein leichtes
Strecken der Lunte. Vorzugsweise sollte der -Geschwindigkeitsüberschuß der Mittelwalzen
ausreichend sein, um bei Berücksichtigung dieses Streckens eine leichte Führung
zu ergeben, so daß ein geringer Schlupf zwischen den Mittelwalzen und der Lunte
entsteht.
-
Gewichte 23 von etwa 2o5 g haben sich für die verschiedenen Verziehvorgänge
bei Standardwollqualitäten als geeignet herausgestellt, wobei die Mittelwalzen einen
Durchmesser von etwa 6,4 mm aufweisen, obwohl es selbstverständlich ist, daß es
notwendig sein kann, das Gewicht zu verändern, so daß es, wie im folgenden erklärt
wird, gewissen Bedingungen entspricht. Der durch diese Gewichte erzeugte Druck wird
noch um das unbedeutende Gewicht des angelenkten Armes 2i und um eine nach unten
wirkende, durch das Getriebe beim Betrieb :des Streckwerks erzeugte Kraft erhöht.
Der Berührungsbereich zwischen der oberen Walze und der Lunte ist klein, und das
Gewicht von annähernd 2o5 g entspricht unter den erwähnten Bedingungen einem spezifischen
Druck auf die Lunte von annähernd 5oo g/cm2.
-
Im folgenden werden die Betriebsverfahren des Streckwerks nach der
Erfindung und die damit verbundenen theoretischen Betrachtungen beschrieben. Es
wird gezeigt, wie das Streckwerk ohne einen Luntentrichter und ebenso auch mit einem
Luntentrichter zum Verhindern der Luntendrehung vor den Mittelwalzen verwendet wird,
wobei ein hochgradiges Verziehen ohne Verwendung eines Luntentrichters erzielt wird,
wenn auch ein nicht so hohes wie bei Verwendung eines Luntentrichters.
-
In Fig. 4 ist ein Verzugzonendiagramm einer Lunte von 1,77 9/m dargestellt,
die aus Wolle 64er/7oer Qualität besteht und einem 4ofachen Verzüg
ausgesetzt
ist. In diesem Fall ergibt sich ein Garn der Kammgarnnummer 2o. Die Querschnittsfläche
der Lunte, die bei Annäherung an die Veriugwalzen zunehmend kleiner wird, kann natürlich
leicht- nach den im Hauptpatent niedergelegten Grundsätzen berechnet werden. Diese
Werte sind über .dem Abstand von der Verzügklemmstelle bis zu dem Abstand, der gleich
der Länge tder längsten Faser ist, aufgetragen. Dies ergibt die obere Kurve R des
Diagramms, die die Stärke der Lunte in Gramm je Meter (g/m) vom Einzugwalzenpaar
2, 3 bis zum Verzugwalzenpaar 8 angibt. Natürlich sind hier alle Faserarten der
Lunte, d. h. hintere, freie und vordere Fasern, mit eingeschlossen.
-
Die Stärke der vorderen Fasern allein kann getrennt berechnet und
über dem .gleichen Abstand aufgetragen werden. In dem Diagramm wurde das durchgeführt;
und zwar zeigt der Kurventeil F die Stärke der vorderen Fasern allein. Es handelt
sich bierbei um die Fasern, die laufend auseinandergezogen werden. Deshalb wird
die Fläche zwischen der Kurve F und der Grundlinie als Auszugfläche bezeichnet.
Die Verzugwalzen und die Einzugwalzen sind- schematisch in ihrer richtigen Stellung
waagerecht eingezeichnet; ebenso sind die Mittelwalzen 5 und der Trichter 7 in "Stellungen
eingezeichnet, die für diesen Verzug und diese besondere Wollqualität geeignet sind.
Die Mittelwalzen haben für das Zurwirkungbringen der Spannung auf die Lunte eine
wichtige Aufgabe und sind deshalb im folgenden als Spannwalzen bezeichnet. Die verschiedenen
Längen der Lunte, die zwischen den vier im-Diagramm gezeichneten Berührungspunkten
liegen, werden in der weiteren Beschreibung wie folgt bezeichnet: zwischen Einzugwalzen
und Spannwalzen als hintere Zone, zwischen Spannwalzen und Trichterausgang als Trichterzone,
zwischen Trichterausgang und Verzugwalzen (oder wenn kein Trichter vorhanden ist,
zwischen Mittelwalzen und Verzugwalzen) als vordere Zone.
-
Fig. 5 zeigt die Verteilung der Drallstärke entsprechend dem Verzugzonendiagramm
nach Fig. 4. Der Verzug ist 40fach, und der Anfangsdrall der Lunte beträgt 23,b
Drehungen/m. Aus Fig. 4 ist zu ersehen, daß sich in jeder Zone eine von hinten nach
vorn fortschreitende Verringerung der L untenstärke ergibt. Der Drall läuft bis
zum vorderen Teil der hinteren Zonen und wird durch Verhindern einer Drehung der
Lunte an .den Spannwalzen bzw. an den Verzugwalzen angehalten.. In der Trichterzone
wird die Drehung der'Lunte über die gesamte Zonenlänge verhindert, und zwar erstens
durch die Spannwalzen und zweitens durch die Wände des Trichterkanals.
-
Aus Fig. 5 ist zu ersehen, daß die Drallstärke in der hinteren Zone,
:die durch die Kurve TB dargestellt ist, entlang der Lunte sich umgekehrt
wie die Stärke der Lunte verhält, wobei sie allerdings bei der Spannwalzen-Klemmstelle
infolge der Tatsache, daß die Luntendrehung ' durch die Spannwalzen angehalten wird,
auf den gleichen Wert ansteigt, wie 'er unmittelbar hinter dem Einzugwalzenpaar
vorhanden ist, näimlich auf 23,6 Drehungen/m. Die mittlere Drallstärke für die gesamte
Länge der Lunte in der hinteren Zone beträgt, wie zu ersehen ist, 22 Drehungen/m.
-
Wenn der Luntentrichter, wie gezeichnet, unmittelbar vor den Spannwalzen
angebracht ist, gibt es keine merkliche Luntendrehung in der Trichterzone, so daß
der Anfangsdrall der Lunte von 23,6 Drehungen/m über die ganze -Länge dieser Zone
erhalten bleibt, wie es bei TFL zu sehen ist, obwohl das Lüntengewicht bei
Annäherung an die Trichterzone abnimmt.
-
Die Drallstärke in der vorderen Zone ist mit TFR bezeichnet. Sie steigt
unmittelbar hinter :den Verzugwalzen von ihrem tiefsten Punkt unmittelbar vor dem
Trichterausgang auf23,6Drehungen/m,. d. h. auf. den Anfangswert an. An allen Zwischenpunkten
verhält sie sich umgekehrt wie die Luntenstärke. Die mittlere Drallstärke dieser
ganzen Zone beträgt 3,9iDrehungen/m.
-
Es ist zu beachten, daß die absolute Drallstärke und die Wirkung der
Drallstärke auf den Zusammenhalt der Lunte nicht identisch sind. Insbesondere steht
diese Wirkung im umgekehrten Verhältnis zur Luntenstärke, d. h. je feiner die Lunte,
desto weniger wirksam ist eine gegebene Dralistärke, und umgekehrt. Weiter hängt
die Wirkung des Dralls vom Zustand der Lunte ab, worauf weiter unten noch näher
eingegangen wird. Der Gesamtbeitrag des Dralls für den Zusammenhalt an irgendeiner
Stelle der Lunte wird im folgenden als wirksame Drallstärke bezeichnet.
-
Fig. 6 zeigt die Wirkung einer Verschiebung der Spannwalzen und des
Trichters um r2,7 mm nach vorn. Die Spannwalzen stehen nun mit einem feineren Teil
der Lunte als bei der Anordnung nach Fig.-5 in Berührung. Der berührte Punkt auf
der Lunte nimmt daher die gleiche Drallstärke (23,6 Drehungen/m) an, wobei alle
anderen Punkte in der hinteren Zone in umgekehrtem Verhältnis zur Luntenstärke eine
geringere Drallstärke als 23,6 Drehungen/m erhalten. Die mittlere Drallstärke in
der hinteren Zone beträgt nun 21 Drehungen/m und ist infolgedessen geringer als
der entsprechende Wert von 22. Drehungen/m in Fig.5. Durch einen Vergleich der beiden
Diagramme kann man erkennen, daß .die Kurve der Drallstärke in Fig. 6 über die ganze
Länge der hinteren Zone tiefer liegt als die Kurve in Fig..5. In der hinteren Zone
hat aber keine Änderung der Luntenstärke stattgefunden. Infolgedessen hat die Vorverschiebung
der Spannwalzen und des Trichters eine Verminderung sowohl der mittleren Drallstärke
als auch,der wirksamen Drallstärke über die Gesamtlänge dieser Zone zur Folge gehabt.
Eine Rückverschiebung der Spannwalzen und des Luntentrichters würde eine entgegengesetzte
Wirkung haben und zu einer höheren wirksamen Drallstärkin der hinteren-Zone führen.
-
Ein solches Vorschieben der Spannwalzen und des Luntentrichters, das
unter verschiedenen Bedingungen erforderlich sein kann, kann zu schweren Störungen
in der hinteren Zone führen: Beispielsweise
kann ein ungenügender
Drall in der hinteren Zone als Folge eines solchen Vorschiebens dazu führen, daß
.der Zusammenhalt der Lunte in dieser Zone so weit herabgesetzt wird, daß die Lunte
der auf sie ausgeübten Spannung nicht widerstehen kann und so an irgendeinem Punkt
dieser Zone reißt oder sehr geschwächt wird, was zu Ungleichmäßigkeiten im Garn
führt. Diesem Zustand kann natürlich durch ein Verstärken des .Anfangsdralls der
Lunte abgeholfen werden; aber das würde zu einem Ansteigen der wirksamen Drallstärke
auch in den beiden anderen Zonen führen, was nicht erforderlich oder erwünscht sein
kann. Diesem Zustand läßt sich auch durch ein Senken der Spannung abhelfen, aber
es treten Schwierigkeiten beim Einstellen der Spannung auf, damit sie dort ausreicht,
«-o sie, wie beispielsweise in der vorderen Zone, benötigt wird, während sie gleichzeitig
in der hinteren Zone nicht zu hoch sein soll, wenn der Drall dort gering ist. Diese
Schwierigkeiten können indessen, wie oben erwähnt wurde, überwunden «erden, wenn
man einen Drall-Stabilisator 3 A an einer Stelle zwischen den Mittel- und den Einzugwalzen
einfügt. Gemäß Fig.7 ist der Drall-Stabilisator in diesem Beispiel vorgesehen, um
die Lunte in seinem Kanal auf einer Strecke von beispielsweise 36 mm hinter den
Spannwalzen einzuschließen. Die drehungverhinderndenEigenschaften dieser Einrichtung
erhalten den Anfangsdrall der Lunte (23,6 Drehungen/m) über ihre ganze Länge. Ebenso
steigt, da :die Luntendrehung -in der hinteren Zone nun am hinteren Ende dieser
Einrichtung, wo die Luntendicke größer als an den Spannwalzen ist, angehalten wird,
die hinter ihr vorhandene mittlere Drallstärke. Auf diese Weise steigert .diese
Einrichtung sowohl die mittlere Drallstärke als auch die wirksame DrallstärIke in
der hinteren Zone, ohne die anderen beiden Zonen zu beeinflussen.
-
Durch die Anordnung und die Wirkung des Drall-Stabilisators 3A unterscheidet
sich Fig. 7 von Fig.6. Es ist zu erkennen, daß der Drall-Stabilisator so angeordnet
ist, daß sein hinteres Ende an einer Stelle liegt, die dem verhältnismäßig flachen
Teil der Kurve R der Luntenstärke in Fig. d. entspricht, wo also nur geringe Änderungen
der Luntenstärke auftreten. So wird ein Zurück- und ein Vorschieben der Mitteleinheit,
die aus den Spannwalzen 5, dem Luntentrichter 7 und dem Drall-Stabilisator 3 A besteht,
nur kleine Unterschiede der mittleren und der wirksamen Drallstärke in der hinteren
Zone hervorrufen. Fig.7 zeigt, daß die mittlere Drallstärke in der hinteren Zone
23,4. Drehungen/m beträgt, was gegenüber dem Wert von 21 Drehungen/m in Fig. 6 eine
-wesentliche Erhöhung darstellt und nur wenig unter dem Anfangsdrall von 23,6 Drehungen/m
liegt.
-
Es ist indessen nicht notwendig, daß der Drall-Stabilisator 3 A auf
dem gemeinsamen Gestell 13 befestigt ist, um eine der von .der Mitteleinheit getragenen
Einrichtungen zu bilden, wie sie im vorliergeliendeil Abschnitt beschrieben wurden.
Ein solches Anbringen ist gebräuchlich, aber es ist nur wesntlich, daß der Stabilisator
entsprechend den geforderten Drallbedingungen irgendwo zwischen den Spann- und den
Einzugwalzen angeordnet ist.
-
Bei weiterer Betrachtung der Wirkung eines Verschiebens der Spannwalzen
und -des Luntentrichters ist zu ersehen, daß die Trichterzone sowohl in Fig. 6 als
auch in Fig. 7 die gleiche Drallstärke wie in Fig. 5, nämlich 23,6 Drehungen/m,
aufweist. Die wirksame Drallstärke wird indessen etwas herabgesetzt, weil sich die
mittlere Luntenstärke durch .die in der Trichterzone entstehende Ouerschnittsverminderung
derLunte verringert. Ein Zurückschieben der Einheit würde die wirksame Drallstärke
in der Trichterzone erhöhen.
-
Nach Fig. 5 beträgt die mittlere Drallstärke in der vorderen Zone
3,9Drehungen/m, und nach Fig.7 beträgt sie 5,4 Drehungen/m, so daß durch das Verschieben
der Einheit die mittlere Drallstärke angestiegen ist. Die Kurve TFR in der vorderen
Zone ist in beiden Fällen die gleiche, ausgenommen, daß die Kurve in Fig.6 oder
Fig.7 wegen des Verschiebens der Trichtereinheit kürzer ist als im Fall .der Fig.
5. Infolgedessen ist die kleinste Drallstärke in Fig.6 und 7 größer als in Fig.
5, d. h. 2,2d. Drehungen/m in Fig. 6 und 7 gegen 1,97 Drehungen/m in Fig. 5, was
einem Anwachsen von i4o/o entspricht. Die mittlere Luntenstärke in der vorderen
Zone und die Luntenstärke am Trichterausgang sind in Fig. 6 kleiner als in Fig.
5.
-
Aus verschiedenen Gründen ist die Erhöhung der Drallstärke verhältnismäßig
größer als die Verringerung der Luntenstärke, so .daß die wirksame Drallstärke im
Fall der Fig. 7 etwas größer als im Fall der Fig. 6 ist. Infolgedessen erhöht bei
konstantem Verzug ein Vorschieben der Einheit die wirksame Drallstärke in ,der vorderen
Zone etwas. während ein Zurückschieben eine leichte Verminderung verursacht.
-
Das Vorschieben des Luntentrichters hat dadurch, daß das
12,7 mm lange Stück der Lunte unmittelbar vor dem Trichterausgang in Fig.
5 in den Trichterkanal nach Fig. 6 und 7 eingeschlossen wurde, eine weitere wichtige
Wirkung. Dies hat zu einem sehr großen Anwachsen sowohl der absoluten Drallstärke
als auch :der wirksamen Drallstärke in diesem 12,7 mm langen Stück geführt.
Infolgedessen hat das Vorschieben der Einheit ein Stück der Lunte mit verhältnismäßig
hoher wirksamer Drallstärke weiter in Richtung der Luntenbewegung erzeugt und somit
mehr freie Fasern umschlossen. Ein Zurückschieben hat die entgegengesetzte Wirkung.
-
Es gibt nur vier Wege zum Erhöhen der mittleren und der wirksamen
Drallstärke, nämlich a) .durch Herabsetzen des Verzuges, d. 1i. Herstellen eines
stärkeren Garnes aus der gleichen Lunte oder des gleichen Garnes aus einer feineren
Lunte, b) durch Vorschieben der Einheit, c) durch Erhöhen. des Anfangsdralls derLunte,
d) durch Verändern der Form der Kurve in der vorderen Zone im Verzugzonen.diagramm,
d. h. Verwendung einer Materialqualität mit anderer Faseranalyse.
-
Im folgenden wird die Rolle beschrielieri, die die Spannung bei dem
Verfahren spielt.
Der notwendige Zusammenhalt erfordert eine angemessene
Spannung an einem Punkt, wo der Drall gering ist, insbesondere vor dem Luntentrichter.
Gleichzeitig darf die Spannung weder in der vorderen Zone so groß sein, daß dort
die Fasern reißen, noch darf sie in der hinteren Zone so groß sein, daß sich die
Lunte vor den Einzügwalzen auflöst, wenn der Drall in diesem Bereich unzulänglich
ist. Dazu kommt die Überlegung, daß die Spannung in der hinteren Zone ausreichend
sein muß, um die Lunte straff zu halten, da beim Erschlaffen an @dieserStelle idieLunte
durch -die Spannwalzen ruckartig und ungleich gezogen werden kann. Die Anwendung,
Reglung und Nutzbarmachung .der Spannung in allen Zonen, d. h. hinter und vor dem
Luntentrichter, muß deshalb beachtet werden.
-
Die Spannung in der vorderen Zone ist natürlich gleich dem gesamten
Zug, der durch die Verzugwalzen ausgeübt wird und der gleich dem Widerstand der
vorderen Fasern gegen das Ausziehen ist. Dieser Widerstand ist beim Verfahren nach
.der Erfindung hauptsächlich abhängig von der Reibung, die beim Durchziehen der
vorderen Fasern durch den Luntenteil entsteht, der in der Klemmstelle der Walzen
liegt, und kann infolgedessen als aus drei Faktoren bestehend betrachtet werden,
und zwar a) einer Konstanten, die von dem Reibungskoeffizienten zwischen den Fasern
abhängt, b) der Belastung der oberen Spannwalze und c) der Anzahl vorderer Fasern,
die durch die Spannwalzen-Klemmstelle hindurchlaufen.
-
Fig. 8 ist nur eine Vergrößerung .der Auszugfläche nach Fig. q.. Die
sich von B über F nach H
erstreckende Kurve entspricht infolgedessen
der Kurve F in Fig. q., die .die Stärke -der vorderen Fasern allein zeigt. Aus dieser
Figur ist zu ersehen, daß ein Vorschieben der Spannwalzen den Widerstand gegen -das
Ausziehen .durch Erhöhen des Faktors c vergrößert.
-
Die Spannung in der hinteren Zone wird in erster Linie durch das Vorwärtsgleiten
der Spannwalzen über die zwischen ihnen hindurchlaufende Lunte hervorgerufen. Die
auf die obere Spannwalze aufgebrachte Belastung kann durch Ändern der Gewichte,
die an dem diese Walze tragenden Arm angehängt sind, geändert werden. Die auf die
Lunte ausgeübte Spannung -ist direkt proportional den angehängten Gewichten. Diese
Spannung wird (bei hohem Verzug aber nur gering) durch die Spannung vergrößert,
.die wegen des Zuges der Verzugwalzen von der vorderen und der Trichterzone auf
die hintere Zone übertragen wird. Es ist erwähnenswert, .daß die Spannung in -der
vorderen Zone auf die Trichterzone und, weil die Spannwalzen eine höhere Geschwindigkeit
als .die zwischen ihnen hindurchlaufende Lunte haben, auch auf die hintere Zone
übertragen wird.
-
Es ist selbstverständlich wichtig, daß für verschiedene Luntenstärken
und für Verzüge unter verschiedenen Bedingungen der richtige Anfangsdrall gewählt
wird. Es gibt Formeln zum Ausrechnen .der Drallstärke für gegebene Luntendicke,
in denen immer eine Konstante auftritt, um eine wirksame Drallstärke vorzusehen,
so daß das erwünschte Ausmaß des Zusammenhalts erreicht wird. Jedes Fasermaterial
hat seine eigene Konstante, die von Faktoren wie dem Reibungskoeffizienten zwischen
den Fasern, dem mittleren Faserdurchmesser und der mittleren Faserlänge sowie der
Fasersteifheit abhängt.
-
Diese Konstanten sind indessen für natürliche Fasern, wie beispielsweise
Wolle, wegen gewisser unberechenbarer Varianten, wie Reifegrad, Fettgehalt, Feuchtigkeitszustand
und Fasersprödigkeit, unzuverlässig. Der beste Weg zum Festlegen der Anfangsdrallstärke
scheint indessen in Erfahrung, Versuch und Gefühl zu liegen. Damit ist gemeint,
daß ein Fachmann .durch Prüfen einen Drall finden kann, der ein geeignetes Ausmaß
des Zusammenhalts ergibt, wenn er die gedehnte Lunte von Hand auseinanderzieht.
Mit dieser Methode kann der Fachmann den Widerstand gegen das Ausziehen fühlen und
so ziemlich genau das Ausmaß des Zusammenhalts abschätzen.
-
Die Merkmale einer Lunte ändern sich durch die Lagerung und bei Änderung
der Witterung. Es ist zu erwähnen, daß beim Vorbereiten der Lunte solche Faktoren
berücksichtigt werden sollen. Das erstrebenswerte Ziel ist, eine Lunte zu erhalten,
die einen geeigneten Zusammenhalt zeigt, wenn sie dem Verziehen unterworfen wird.
Für unvorhergesehene Änderungen muß ein gewisser Spielraum berücksichtigt werden.
Es kommt indessen vorzugsweise darauf an, eine Lunte zu verwenden, die gerade eine
leichte Spannung aushält, ohne sich aufzulösen. Die Anwendung eines wesentlich stärkeren
Dralls, als notwendig ist, um .dies zu erreichen, ist schädlich. Bei extrem hohen
Verzügen, die so hoch sind, daß es unmöglich ist, die Spannwalzen so dicht an .die
Klemmstelle der Verzugwalzen heranzubringen, wie es die im folgenden gegebenen Anweisungen
zum Erreichen bester Verzugbedingungen erfordert, kann es indessen notwendig sein,
einen stärkeren als den hier erwähnten Drall anzuwenden. Unvorhergesehene Änderungen
im Zustand der Lunte können normalerweise durch Ändern der Belastung der Spannwalzen,
wie es im folgenden beschrieben wird, ausgeglichen wenden.
-
Die wirksame Drallstärke in der hinteren Zone ist beträchtlich, wenigstens
wenn, wie oben beschrieben, ein Drall-.Stabilisator verwendet wird. Die Spannung
wird durch die Spannwalzen auf mechanischem Wege hervorgerufen und zuverlässig aufrechterhalten.
Wenn deshalb der Lunte ein geeigneter Anfangsdrall gegeben wird, ist ein brauchbarer
Luntenzusammernhalt sichergestellt, so daß sich die Lunte weder teilt noch die Stärke,des
Zusammenhalts ein Reißen der einzelnen Fasern verursacht. Die Stärke des Luntenzusammenhalts
in der hinteren Zone ist deshalb nicht mehr weiter von Interesse.
-
Die Spannung, die der Lunte in der hinteren Zone durch idie Spannwalzen
übermittelt wird, wird infolgedessen von allen :hinteren und freien Fasern
aufgenommen.
Diese sind selbst einer hohen wirksamen Drallstärke unterworfen, so daß der Luntenzusammenhalt
leicht gewährleistet wird. In der vorderen und in der Trichterzone besteht die Hauptspannung
indessen nur bei denjenigen vorderen Fasern, die sich von den Spannwalzen, von denen
sie die Spannung erhalten, durch die Trichter- und durch die vordere Zone hindurch
erstrecken. Die freien und hinteren Fasern in der Trichterzone und in der vorderen
Zone stehen nicht unter irgendwelcher wesentlichen Spannung. Das Problem besteht
also darin, diese hinteren und freien Fasern durch die wenigen unter Spannung stehenden
Fasern zu einem genügenden Zusammenhalt miteinander zu verbinden.
-
Die Stärke des durch die freien und hinteren ungespannten Fasern gegen
diese Bindekraft ausgeübten Widerstandes hängt von ihrer natürlichen Neigung zum
Auseinanderspringen und diese wiederum teilweise von d er Kräuselung der Fasern
ab sowie von der Faserstärke. Die feinste Garnnummer (Grenznummer), zu der ein Faserband
versponnen werden kann, hat sich als ein gutes Anzeichen für die Faserstärke herausgestellt.
Je höher die Grenznummer, desto feiner ist die Faser und dementsprechend die Neigung,
auseinanderzuspringen und der Bindekraft zu widerstehen, geringer. Die Stärke der
Bindekraft hängt ebenfalls von der wirksamen Drallstärke und dem Anteil der gespannten
Fasern ab.
-
Ein kleiner Anteil gespannter, willkürlich über den OOuerschnitt verteilter
Fasern wird eine wahrnehmbare, nach dem Kern der Lunte zu gerichtete resultierende
Kraft verursachen, wenn die wirksame Drallstärke hoch ist, während ein größerer
Anteil an gespannten Fasern erforderlich ist, wenn die wirksame Drallstärke klein
ist.
-
Infolgedessen ist in der vorderen und in der Trichterzone die Stärke
des Zusammenhalts abhängig von a) der Einheit der Faser, für die die Grenznummer
das Maß gibt, b) der Größe der Spannung in jeder gespannten Faser, c) dem Anteil
der gespannten Fasern im Luntenquerschnitt Lind d) der wirksamen Drallstärke.
-
In der Trichterzone ist die wirksame Drallstärke verhältnismäßig hoch,
so daß ungeachtet des niedrigen Anteils gespannter Fasern im Vergleich zu den hinteren
und freien Fasern eine mittlere Stärke des Zusammenhalts in den letzteren vorhanden
ist. Die wirksame Drallstärke nimmt mit dem Vorschieben der Mitteleinheit ab, aber,
wie aus Fig. q. und 8 zu ersehen ist, steigt, wenn die Trichterzone mit der Mitteleinheit
nach vorn geschoben wird, die Zahl (Ouerschnittsfläche) der gespannten Fasern im
Trichter an, während die mittlere Luntenstärke in der Trichterzone abnimmt. Infolgedessen
steigt der Anteil c entsprechend dem vorhergehenden Abschnitt an und gleicht die
geringere wirksame Drallstärke aus, so daß annähernd der gleiche Zusammenhalt erhalten
bleibt. Das Zurückschieben der Mitteleinheit würde die umgekehrte Wirkung haben.
Es kann infolgedessen angenommen werden, daß ein angemessener Zusammenhalt in der
Trichterzone bei allen Betriebsstellungen der Mitteleinheit vorhanden ist.
-
Wie schon erwähnt wurde, hängt die wirksame Drallstärke in der vorderen
Zone bei Verwendung der gleichen Fasern vom Verzug, dem Anfangsdrall der Lunte und
der Stellung des Mittelgliedes ab. Bei einem Erhöhen des Verzuges nimmt die wirksame
Drallstärke und damit der Zusammenhalt der Fasern ab. Dies durch eine Änderung der
Anfangsdrallstärke auszugleichen, ist, wie oben erwähnt, im allgemeinen nicht erwünscht.
Die wirksame Drallstärke in der vorderen Zone kann durch Verschieben der Mitteleinheit
verändert werden, aber nicht stark genug, um die Änderungen, die durch einen Wechsel
des Verzuges hervorgerufen werden, auszugleichen. Es gibt noch zwei Wege, um -die
durch ein Erhöhen des Verzuges entstandene Verringerung .des Zusammenhalts auszugleichen,
nämlich a) Steigerung der den gespannten Fasern erteilten Spannung (durch Erhöhen
der Spannwalzen-Belastung) und b) Steigerung des Anteils der gespannten Fasern (durch
Verschieben der Mitteleinheit). Ein Vermindern des Verzuges würde zu einer vermehrten
wirksamen Drallstärke in der vorderen Zone führen und so ein Verringern des Zusammenhalts
erforderlich machen, was durch einen umgekehrten Vorgang wie nach a) und b) verwirklicht
werden kann.
-
Durch eine richtige Kombination der oben für die Stärke des Zusammenhalts
der Faser in der vorderen und in der Trichterzone angegebenen Faktoren a), b), c)
und d) können Zustände in der vorderen Zone geschaffen werden, die auf alle Verzugsbedingungen
Rücksicht nehmen (im Rahmen .einer räumlichen Begrenzung, die später erklärt wird).
Diese Kombination kann durch die Gleichung
ausgedrückt werden. Darin ist E der wirksame Drall (wie vorher definiert), C die
Grenznummer für das Material, T die Spannung je gespannte Faser, P die Anzahl der
gespannten Fasern, N die Zahl der Fasern in der Lunte,
der Anteil der gespannten Fasern und K eine Konstante, die von der Natur der Faser
a'bhängi'g ist.
-
Wenn diese Gleichung an der Stelle kleinsten Zusammenhalts erfüllt
ist, d. h. am Ausgang des Luntentrichters oder, wo ein solcher nichtvorhanden ist,
unmittelbar vor .den Spannwalzen, dann kann angenommen werden, daß optimale Bedingungen
für den Zusammenhalt der Fasern in der vorderen Zone erzielt werden. Mit anderen
Worten, der wirksame Drall an einer Stelle der Lunte hängt, wie schon erklärt wurde,
sowohl von dem Anfangsdrall und dem Zustand der Lunte ab als auch vom Luntenquerschnitt
an dieser Stelle und dem Ausmaß, in dem der Drall längs der Lunte gelaufen ist.
Es soll angenommen werden, daß der Anfangsdrall nach dem oben beschriebenen empirischen
Verfahren bestimmt wird, so .daß der wirksame Anfangsdrall im Zeitpunkt des Verzuges
immer
der gleiche ist.' Wenn das so ist, dann kann der wirksame
Drall E als nur vom Luntenquerschnitt und dem Lauf des Anfangsdralls und somit als
nur vom Luntenqüerschnitt und dem Verzug abhängig angesehen werden. Der konstante
Faktor, der den wirksamen Anfangsdrall darstellt, wird dabei durch geeignete Wahl
der Konstanten K berücksichtigt. Der wirksame Drall E kann dann, aus Gründen, die
hier nicht erklärt zu werden brauchen, durch den Bruch
ausgedrückt werden, wobei Y gleich Yf ist, was später noch definiert wird,
wenn ein Luntentrichter vorhanden ist, und gleich Yt, was später ebenfalls definiert
wird, wenn keiner da ist.
-
Aus Fig. 8 läßt sich nun erkennen, daß die Zahl der gespannten Fasern
-in der vorderen Zone proportional der Querschnittsfläche an der Spannwafzen-Klemmstelle
ist. Sie ist durch die Strecke BD dargestellt. Gemäß Fig. 4 ist offensichtlich die
größte Luntenstärke in der vorderen Zone am Trichterausgang, wobei diese Stärke
durch die Strecke LK dargestellt ist. Dies ist die Stelle, an der das geringste
Verhältnis der gespannten. Fasern zur Luntenstärke vorhanden ist. Man kann deshalb
die folgende Gleichung aufstellen:
Der Zähler dieses Bruches wächst bei Annäherung an die Spannwalzen, wie aus Fig.
8 zu ersehen ist, während der Nenner dabei abnimmt. Infolgedessen wächst der Wert
dieses Bruches beim Voischieben der Mitteleinheit.
-
Wenn kein Luntentrichter vorgesehen ist, dann gibt es keine Trichterzone,
und die vordere Zone reicht von den Verzugwalzen bis zu den Spannwalzen. In einem
solchen Fall wird die Luntenstärke bei den Spannwalzen (Strecke MTV in Fig. 4) genommen,
und es ergibt sich die Gleichung
Offensichtlich ist dieser zweite Bruch kleiner als der erste. Der Trichterausgang
kann immer dichter an' die Verzugwalzen (durch die Länge des Trichters) herangerückt
werden als die Spannwalzen. Bei Hochverzug ergibt der Trichter infolgedessen einen
Vorteil, weil sich das Verhältnis von gespannten Fasern zur gesamten Luntenstärke
erhöht, wenn die Spannwalzen die Grenze ihrer Vorschiebemöglichkeit erreicht haben,
d. h. wenn sie fast die Verzugwalzen berühren. In Fällen verhältnismäßig niedrigen
Verzuges kann der Trichter theoretisch nicht unbedingt erforderlich sein. In der
Praxis ist indessen seine Verwendung in einem solchen Fall ein beträchtlicher Vorteil,
da er ja sicherstellt, daß die Lunte die Spannwalzen mit Drall verläßt und so ein
Herumwickeln von Fasern um die Walzen verhindert. 'Die Aüszügfläche ist für eine
gegebene Qualität ohne Rücksicht auf den Verzug immer von gleicher Gestalt. Die-
größfe Ordinate kann gleich r gemacht werden, und die Werte der senkrechten Ordinäten
werden dann verwendet, um die Stärke der ganzen Lunte oder der vorderen Fasern allein
an irgendeiner- Stelle in der Verzugzone bei irgendeinem Verzug zu ermitteln. Eine
solche Auszugfläche ist in Fig. 9',dargestellt, wobei die Spannwalzen und der Luntentrichter
schematisch in einer Stellung für 4ofachen Verzug leingezeichnet sind: Die senkrechten-Ordinaten
der Kurve werden allgemein mit Y bezeichnet, ' Es hat sich herausgestellt, ,daß
die Qüerschnittsfläche der ganzen Lunte an irgendeiner Stelle in der Verzügzone
' bei irgendeinem Verzug durch R - (r-Y) gegeben ist, wobei R in Gramm je Meter
(g/m) der Anfangslunte gemessen -wird.
-
Ebenso ist die OQuerschnittsfläche der vorderen Fasern, in g/m gemessen,
an einer Stelle der Verzugzone gleich
wobei d den Verzug bedeutet. ' Bezeichnet man die Y-Ordinate-an den Spannwalzen
mit Yt und die Ordinate -am Trichterausgang mit Yf, dann ist die Lunfenstärke am
Trichterausgang R -(T-Yf) und die Stärke der vorderen Fasern an den Spannwalzen
Infolgedessen ist der Bruch .
bei Verwendung eines Luntentrichters
: R # (z - Yf), d. h.
und wenn kein Trichter verwendet wird,
T kann aus bereits erklärten Gründen proportional der auf der oberen Spannwalze
vorgesehenen Last angenommen werden.
-
'Setzt man nun in die Gleichung (I)
in der K eine vom zu verziehenden Faserband abhängige Konstante ist, die obigen
Werte ein, so erhält man bei Vorhandensein .eines Trichters
oder
bzw. wenn kein Trichter angewendet wird,
Werden die Gleichungen (III) und (IV) in den jeweiligen Fällen
erfüllt, so ergeben sich in der vorderen Zone die günstigsten Bedingungen für den
Zusammenhalt und die Verschiebungsvorgänge bei den Fasern. Damit ist, bei Verwendung
eines Drall-Stabilisators in der hinteren Zone, die vordere Zone die einzige, die
betrachtet werden muß.
-
Der geeignete Verzug d für die gegebenen Vorbedingungen kann nun durch
Umformen der obigen Gleichungen erhalten werden. Bei Vorhandensein eines Trichters
ist dann
und ohne Trichter
Bei dem beschriebenen Streckwerk ist bei am weitesten nach vorn gerückter Spannz7,=alzen-Klemmstelle
diese 31,7 mm von der Klemmstelle der Verzugwalzen entfernt, und die gebräuchliche
Länge des Luntentrichters (gemessen von der Spannwalzen-Klemmstelle bis zum Trichterausgang)
beträgt i9 mm.
-
Untersucht man die Funktionen der Gleichungen (V) und (VI), dann erkennt
man, daß a) die Grenznummer C von der Stärke der Fasern, b) die Konstante K von
den allgemeinen Eigenschaften des zu verziehenden Materials, c) und
erstens von der Faserlängen-Analyse
und zweitens von der Spannwalzenstellung und d) die Spannung je gespannter Faser
T von der Belastung der oberen Spannwalze abhängt und durch die Zugfestigkeit der
Fasern begrenzt sein muB.
-
Es ist zu ersehen, daß vcn düe@se@n Funktionen. nur die unter c) (zweitens)
und d) genannten beeinflußba:r sind und Einstüllmittel zulassen, während alle a.nd'eren
von der Art düs zu verziehenden, Materials: abhängen, und infolgedessen als feststehende
Tatsachen hingenommen werden müssen. Es sind infolgedessen nur zwei Einstellungen
der Vorrichtung erforderlich, nämlich ein Verschieben der Mitteleinheit zurück und
nach vorn (Ändeirung der Spaniniwalzen-Einstellung) und ein Veiränid#eir'n der Belastung
der oberen, Spannwalze. Zusätzlich ist nach die geeignetste Anfangs@d'.rallstärke,
vorzuseheni, die, wie üben, eirklärt, am besten empirisch bestimmt wird', und die
geeignetste Lunteinstärke zu wählcn, was ncch erklärt werden wird..
-
Die Gleichungen (V) und (VI) zeigen, daß, je höher der Wert von
ist, desto größer der angemessene Verzug ist, wobei alle anderen Faktoren gleichbleiben.
Fig. 9 zeigt, daß dicse Werte, mit dür Ver,m@ind@erung des Span:ci:walzenab.stan:d'es
zunchme:n, wobei sich der mögliches Höchstwert beim kleinsten, Spannwalzenabstand
ergibt. Aus Fi,g. 9 kann der I',-Wert für diese geringste Einstellung als Länge,
&r Ordinate abgelesen werden, die 31,7 mm waagerecht von der Verzugwalzen, Klemmstelle
entfernt ist. Dieser Wert beträgt o,28. Der Yt-Wert entspricht der Ordinate bei
einem wa:agere@chten: von
12,7 mm (d, h. 31,7 bis i9 mm Trichterlänge) voll
der VErzugwalzen:-Klemmstelle. Er beiträgt o,62. Daraus kann; berechnet werden.,
daß bei Vc,rhanden:sein eines Trichters
undi beim Fehlen Beis: Trichters
ist. Ferner kann beistimmt worden, daß der Bruch
ist.
-
Das bedeutet, daß ein Erhöhen, des Verzuges um annähernd 70 O/o erreicht
werden kann; wenn man einen Lu.ntentrichteir verwen;d@it. Dieser Weirt trifft natürlich
nur auf diel besondere Walle 64eir(7oe,r Oualität zu, auf die Fig. 9 beizogen; ist.
-
Man, kann für die, verschiedenem. Materialqualitäten Spannwalzen-Einstellungskurven
zeichnen. Zur Vereinfachung soll gesetzt werden
für d in Fall mit Trichter, und
für dein: Fall ohne: Trichter.
-
Für Wedlei 6der/7oeir Qualität, auf die: sich Fig.4 bis 9 beziehen,
giodteuv die folgenden Daten: C = 32,5, T = 2o5 g (dieses Zahl ergibt, wie gefunden
wurde, eine genügendes Sicherheitsspanne gegen ein i durch Überziehen varursia,chteis
Reißen der Fasern boi allein Woillqua:li.tätein), K = 0,00712 (diesv Zahl hat sich
für alle- Wollqualitäten! als herausgestellt; aher die angenommene Zahl hängt, wie,
bereits eirklärt, von dem genauen Vurfah.ren ab, das zum Beistimmen des bei dein
Lunte anzuwendcindfen: Anfangsdralls angenommen, wird).
-
Durch Einsetzen, dieiser Zahlen in die, Gleichungen (V) und (VI) ergibt
sich dann
und
| Jetzt können aus. der Kurve in Fig. g diel Yt |
| und die Yf-Ordinaten für verschiedene Spann- |
| waJzen, Einstellungen abgelesen werden. Mann be- |
| ginnt beim kleinisten Abstand von, 347 mm und |
| geht b@eispdel--sweise bis- 76,2 mm. Die Wehrte für |
| Zf unid Zt für den Fall mit bzw. ohne Trichter war- |
| den dann berechnet und in die Gleichungen (VIII) |
| und (VII) eingesetzt. Dies ergibt den Wert von d |
| für .d`iie verschiedenen Spannwalzen-Einstellungen. |
| Der Wert d wird daran über der jenveili.gen, Spann- |
| walz,enrEinstellung |
| für die Zf- und Zt |
| Werte im Fall mit Trichter und im Fall ohne |
| Trichter earhalben wurdemi. Man bekommt dann |
| zwei Kurven-, dies dien eirreichbaren maximalen Ver- |
| zug (bei ldeinster SpannwalzexrEinstellung) und |
| die optimalen Spamul'cvalzen@Einistd:lungen. für alle |
| unter,dem Maximum #l,i,eg enidlen Ver'z.üge zeigen,. |
| Zwei solche Fällei sind, bezogen auf den Fall |
| reit Trichter und auf denn Fall ohne Trichter-, in |
| Fig. io und ii gezeichnet und in jedem Fall mit A |
| bezeichnet. Daraus ergeben sich die maximaJen |
| Verzeige für Wolle 64er/7oer Qualität mit Trichter |
| zu i io und ohne Trichter zu, 65. |
| Der Maxiimalwert für die Spannnun@g jei gespannte |
| Faser T wird durch die Zugfestigkeit der zu ver- |
| ziehen(den Fasern begrenzt. Wie angegeben,, hat |
| sich beii Wolle als zuverlässiger Wert' für das d!ie |
| Spanmmg bestimmende Gewicht 2o-5 g ergeben,. |
| Zur Änderung von; T werden austauschbare Ge- |
| wichte aufgebracht. Das geschieht deswegen, weil |
| es. vieles Faktoren gibt, die unvoirhergeisiehen-o |
| Ändbrungen der Zugfestigkeüt und des wirksamen |
| Dralls der Wollfasern hervorrufen,. Beim Spinn- |
| vorgang werdun infolgedessen irgendwelche Änder |
| runsgen der Belastung am besten &m Fachmann |
| Überlassen. |
| Die mit Flanschen versehenen Spanuwalzeni, wie |
| sie beschrieben wurden, führen zu eiineir Begren, |
| zung der zu verwendenden Lunten. Bei, der hier |
| besondears betrachteten Bonart sind die Ab@m,esisun- |
| gier der Spannwalzen so, dhß sie wegen des be- |
| grenzten Raumeis zwischeni denn Wallzen und den |
| Flanschen nur Lunten aufnehmen- können, dien nicht |
| stärker als 2,66 glrn sind. Die Bedingungen müssen |
| doshaJb soi sein, daß in einem Abstand von der |
| Verzugwaslzen-Klemmstellei, dler gleich d'eir Spann- |
| walzenr-Einnsteallunig ist, die Lunte diese Stärke |
| nicht überschreitet. Gewöhnlich wird: ein: bestimm- |
| tew Garnmiummernbereieh von einer gegebenen Lunte |
| bestimmter Stärke verlangt. Natürlich isst es aus |
| wirtschaftlichen Gründen, erwünscht, denn im Streck- |
| werk j.eweiils, erreichbaren Maximalverzug der, |
| Lunte zu; erzielen. |
| Nimmt man deshalb an, da,ß, einen Lunte vor- |
| bereitet ist, um die feinste Gamnnnummeir bei maxi- |
| malenz Verzug zu erzeugen-, dlann stehen die Spann- |
| walzen, in ihrer vordersten Strllung, und die Stärke |
| der Lunte zwischen ihuien wird weigere der Quer- |
| schnittsverminderung der Lunte in der Verzug- |
| zGine veir'hältnis,mäß,ig klein sein. Soll jetzt die |
| gröbste ,Garnnummer' des Bereiches gesponnen; wer- |
| den, ,so -erfordert dies einen geringeren Verzug und |
| wegen des denn, geringeren Verzug angepaßten |
| großemi Ab-standes deir Spannwalzens, ein ent- |
| sprechendes. Zurückschieben, der Spannwalzen-. Die |
| Luntenstär1ce zwischen denn Spannwalzen wird |
| nun, wegenn ihrer Bewegung entlang der Qner- |
| schnittsverrrninderung der Lunte stärleer; tatsäch- |
| lich kann die Luntenstärke den Wert von 2,66 g/m |
| überschreiten. Somit wiird sich aus, der Lunte nicht |
| die. .gröb.ste Garnnummer des, geforderten Bereiches |
| herstellen lassen. Nimmt man deshalb, an., daß die |
| Anfangslunte viel feiner ist, damit die- Spann- |
| walzen beim Herstellen grober Garnnummern. keine |
| Überbeannsp@ruchung erfahrene, dann müßte, sie so |
| feine sein, daßt siie weist unter d'er 2,66 g/m:-Grenze, |
| liegt und dabei außerdem, nicht den maximalen |
| Verzug oder ähnliches berücksichtigt, der seich er- |
| gibt, wenn- auf die feines Garnnummer gesponnen |
| wird. Das Problem besteht infolgedessen darin, |
| dien Anfangsstärke der- Lunte so festzulegen, daß |
| der Ga.rnnnummern#b#ereiich dien höchsten Verzug für |
| die feinste Garnnummer erhält, ohnie daß die, |
| Spannwalzen, überbeansprucht werden" wenn die |
| gröbste Garnnummer hergestellt wird. |
| Aus diene obigen Gründle- ist das Festlegen, dein |
| Anfangsstärke der Lunten auf empirischem Wege, |
| der Im Ausprobieren einer Anzahl verschiedener |
| Lunten bei verschiedenen Verzügen über dem Be- |
| reich der herzustellenden Garnnummern besteht, |
| langwierig. Diese Schwierigkeit kann indessen. |
| durch einen graphische Methode überwunden werden. |
| Soweit es sich .um das. Vorspinnen, vom: Kammgarn |
| handelt, kann einte allgemein gebräuchliche einsfache |
| Formel verwendet weirdbn, dien Verzug, L untenn- |
| s.tärlce und Garnnummer, zusammenfaßt. |
| Wenn R diel Anfangsstärke der Lunte in gl!nr, |
| d der Verzug und y die [email protected] des |
| zu. s.pinmiendien, Garnes bedeutet, dann ist |
oder
oder
oder
| Nimmt mann dm Weirt von y mit io an, der als |
| Ind.exmumnnor verwendet wird, dann kann der |
| Wert der Luntenstärke (R) zum Erzeugen von |
| i oer-Numrnernr bei dien in den Kurven A der
Feg i o |
| und i i dargestellten Verzügen berechnet weirden. |
| Gleichung b) ergibt |
| In Fig. i o und i i -,Ist R über d aufgetragen. |
| Diese Kurvene, die gerade Linieren sind, sind in beii- |
| denn Figuren mit B bezeichnet. |
| Nun berechnet man die Luntens:tärlce beü den |
| Spannwalzen-Einstellungen entlang der Lunte, wo- |
bei man i R als Anfangsspannung der Lunte an. nimmt. Diel Spannwalzen-Einstellung
für diesen Zweck .hat den, gleichen: Wert wie die Spannwalzen-Einstellung an dien,
gleichen Ordinaten, für die der R-Wert gewählt wurde. Deir, Wert der' Lun teinstärke
an der> Spannwalze ist :der Wert dieser Spannwalzen-Einstellung von (i-Yt) nach
Fig. 9 multipl'izie'rt mit R, d. h. er ist
R - (i-Yt). Man, trägt nun .diesen
Wert über den Verzugwert beim ausgewählten R auf. Nachdem dies. für verschie: denet
R-Weirte geschehen, ist, kann man, eine Kurve zeichnen. Diese, Kurven sind! in Fi:g.
io u.nd ii dargestellt und mit C bezeichnet. Jetzt wird eine waagerechte Linke bei
2,66 -:/m gezogen. Der R-Wert, dien die Spannwalze beim Spinnen von ioer-Garnnummern
mit 2,66-g/m-Lunte beansprucht, ist bestimmt durch d'en Punkt auf der Kurvet B,
der senkrecht über dien Schnittpunkt der Kurve C mit der waagerechten 2,66-g/m-Linie
liegt. In Fig. io und i i erhält man beide Male 2,90 -/m als Weirt für R.
-
Diese B- und C-Kurven könnten auch dazu verwendet werden, die Maximalwerte
von: R für andere als ioer-Garnnumme-rn zu finden. Soll beispielsweise nicht gröberes
Garn als eint 2oer Garn hergestellt: weirdein, so multipliziert man: 2:,66 mit
und erhält 5,32. Man, zieht in Fig, io durch den 5,32-1-/m-Wert der Ordinate eine
Waagerechte und bestimmt den: Schnittpunkt mit dein Kurve C. Dann, nimmt man: dien:
R-Wert senkrecht über diesem Schnittpunkt (6,86 g/m) und multipliziert ihn mit
Das Ergebnis 3,43 9/m ist die, An.fangsstä,rke, der L:untei, die 20er-Gairnnu.m:meirn
bei voller Beanspruchung der Spannwalzen (mit 2,66-g/m-Lunte) ergibt. Der Verzug,
mit dem in diesem Fall zoeir Garn gesponnen wird, darf natürlich den maximalen Verzug
nicht überschreiten. Dies, kann dadurch verhindert werden, daß man: eine senkrechte
Linie über dem maximalen Verzugwert aufträgt und die Kurven B und! C nicht darüber
hinaus aufträgt. Wenn nun 2,,66 g/m mit einem zu großen Faktor multipliziert werden,
so reicht die Kurvet C nicht weit genug nach oben, um eine waagerechte Linie, diedürch
die dem Punkt eintsprechende Zahl hindurchgezogen wird, zu treffen, wodurch angezeigt
wird, daß der darausfolgende Verzug größer als der Maximalverzug ist.
-
Aus der vorhergehenden Beschreibung ist zu orsehein, da.ß es zwei
mechanisch bedingte Grenzen für den Verzug gibt, nämlich a) den kleinsten Wert der
Spannwadzein-Einstellung, wenn auf feine Garnnummern gesponnen wird., und b:) die
Beanspruchung der Spannwalzen:, wenn auf grobe Garnnummern gesponnen wird.
-
Es gibt außerdem drei Grenzen für den Verzug, die; durch das Fasermaterial
hestim.m_t werden,, nämlich c) dlie Z,- und die Zt Wehtet, d) diel Grenznummern
und e) die Zugfestigkeit der Fasern.
-
In diesen Fällen können sich die Grenzen d) und c) gegeneinander aufheben,
weil einet niedrige Grenznummer auf
grobe, Fasern schließen läßt, die,
| eine größ,etre Zugfeistigkeit haben und somit einem |
| höheren Wert, von T widerstehen. |
| Geeignete Spannwalzen: Einstellungen, d. h. Ab- |
| stände von der Ve@rzugwalzew-Klemmstelle, um |
| optimale Ergebnisse unter den obenerw ähnten |
| verschiedenen Bed'ingun'gen zu erhalten; können |
| durch Versuche gefunden werden. Die beste |
| Methode ist indessen: vermutlich, eine Einstellung, |
| wies oben erklärt, auszurechnen und, diel endgültige |
| Einstellung durch Versuche gemäß dem he:rzusted- |
| lenden Garnmuster vorzunehmen. |
| Wie vorhergehend erklärt wurdbi, kann nach der |
| Erfindung das Verziehen bei Hochverzügen ohne |
| eineue Luntenitrichter durchgeführt werden, obwohl |
| höheirei Verzöge bei Verwendung eines. Trichters |
| erzielt werden können. Einige Bedeutung kommt |
| der Konstruktion des Trichters zu., und: dies wird |
| im folgenden näher erläutert. |
| Die Aufgabe des Luntentrichters ist es, die |
| Drehung der Lunte über einen Bereich zu: ver- |
| hindern, deir gleich .der Länge dies Trichters ist. |
| Diese Wirkung wird; durch. einte Oberfläche zu- |
| stande gebracht, die: so wirkt, da.ß sie den Quer- |
| schnitt der Lunte so deformiert, daß sich diese |
| nicht ohne weitere wesentliche Verformung drehen |
| kann. Vorzugsweise läuft dliet Lunte durch: einen |
| Kanal mit waagerechtem Baden. und' zwei senk- |
| rechten, Seitenwänden, hindurch, wobei die Seiten. - |
| wände enger beieinanderstehen (wie es später noch |
| erklärt wird), als der Durchmesser der nicht- |
| de@formierte:n Lunte ist. Ein solcher Kanal ist in |
| dem Trichter, desi oben beschriietbene@n Streckwerks |
| vorgesehen. Der Trichter' kann: aber (wie im Fall |
| des Drall-Stabi isatars 3A) auch einten, V-fötrmigc:n |
| Kanal haben, wobei der eingeschlossene Winkel am |
| Scheitel der V-Förm kleiner als b,eiisp.ieilsweiisie@ 300 |
| ist. Der Trichterkanal braucht nicht geschlossen |
| zu sein (wie im Falb des Drall-Stab-ilisaito,rs 3A). |
| Wird abeir ein: oberer Ab@schiluß vorgesehen, so, m-uß |
| die Tiefe des Kanals groß genug sein, damit die |
| sich nach oben deformierende Lunte nicht mit dem |
| Ahsichluß in Berührung kommt. Bei dieiseir Anord- |
| nung- wird eint Überbeanspruchen des Kanals nicht |
| zu einem Steckenbleiben der Lunte im Trichter |
| führen. Es versteht sich, daß einte einzelne! Trichter- |
| baiuart einen, weiten Bereich an Lunttenstär'kein um- |
| faßt, da bei der gezeigten Trichterform keine genau |
| geregelte Beziehung zwischen dem Durchmesser der |
| keinem Zwang unterworfenen Lu ntei und: der |
| Tr,ichterkanalbreite zu bestehen braucht. |
| In diesem Zusammonhang ist ein mit einem Ab- |
| sch:lu ß versehener Trichter (in dem ein, enger |
| Länigsschlitz zum Führein der Lunte vorgesehen |
| ist), abgesehen von seiner d'rebungsh ndernden |
| Wirkung, von i eini:geim Wert, da er die, Wirkung |
| von. Abführtrich:teirn und' Verdiichtern., wie sie, der |
| Fachmann kennt, ausübt, d. h. ein übermäßig |
| Auseinand@rstreben der Fasern., die normalerweise |
| a:us einer Lunte heiraiusraigein, verhindert. Er- ver- |
| meidet, dä,ß diese Fasern, von den, Verzug-walzen |
| an einer Stelle außerhalb. der Hauptlunte erfa.ßt |
| werden. Ist dieis dagegen der Fall, dann werden, |
| die wegstehenden Fasern vom Kern des Garnis |
| weggezogen und können nicht in das Garn hinein- |
| gedreht werden, wenn siiei aus den Verzugwalzen |
| herauskommen. |
| Nun sollen noch einige Anweisungen gegeben |
| werden, die dazu dienen, sicherzustellen, daß ein |
| Trichter von; gegebenen Abmessungen sich für ge- |
| gebene Luntenzusitände eignet. Diese Anweisungen:. |
| sind .mit denn Betgriff, deir Luntemlzo@mp@reis-s,ioh aus- |
| gedirückt,_ #da, dies die Anwendung einer herkömm- |
| lichen Rechnungsform ermöglicht. Es ist indessen |
| selbstverständlich, daß diese [email protected]!iion vor- |
| wiegend begrifflich isst, wobei der Ausdruck Kom- |
| p.res,sli-oni als Maß für den Grad der auftretenden |
| Luntenverformung dient. |
| Zum Bestimmen des, Durchmessers einer Garn- |
| nummer wird die in der Textilindustrie wohl- |
| bekannte sogenannte Ashenhurst-Re,el verwendet. |
| Wendet man sie auf die Lunten an, so, findet man |
| durch, Rechnungen, die zu wiederholen hieir, nicht |
| notwendig- ist, da,ß |
| ist,. wobei r4 die Quersahnittsfläche der Lunte |
| in mm? .und R die Luntenstäi@ke in 9/m ist. |
| Die Ashenhurst-Regel gilt für leuchtgedrehtes |
| Garn und bedentet, daß die Kompreission im Quer- |
| schnitt hoch. ist, wobei der Wert A in der obigen |
| Gleichung eine Lunte voraussetzt, die im Quer- |
| schnitt hochkomprimiert ist. Es, wurde'experimen- |
| tell bestimmt, daß., wenn Lunten: zwischeni den |
| Flansichen der unteren Spannwalze dem Deuck aus- |
| gesetzt sind, dler von der oberen, ein Gewicht von |
| annähernd 205 g tragemdm, Spünnwalze ausgeübt |
| wird., was, wie: vorher festgestellt wurde, einem. |
| Druck von 5oo g/cm2 entspricht,,der-experimentelle |
| Wert von A fast identisch mit dem aus der, obigen |
| Gleichung erhaltenen Wert von A ist. Die Spann- |
| walzenrKompression wird; daheir als Maß für die |
| mittels dieser Gleichung geforderte Kompression |
| verwendet. So kann der Grad der Kompression |
| als halbiert angenommen werden, wenn der Quer- |
| schnitt verdoppelt wird, so d'aß bei halber |
| die Quers,chnittsfläclle der |
| Lwniei 2A berträgt. |
| Wenn eine Lunte von rund.ein Querschnstt in |
| eine solche mit quadratiechein, aber gleichem |
| Querschnitt wie die keinem Zwang unterworfene |
| Lunte verformt wird, entsteht ci;n Druck zwischen |
| denn Triohterkanal und leim Luntenumfang, wobei |
| die von dieser Formänderung herrührende, Ver- |
| formung als Indexdeformation genommen wird. |
| Wenn, die Lunte so auf quadrati ahen Querschnitt |
| verformt wird, ' woiblei mit S diie Seitenlänge des |
| Quadrates bezeichnet werden soll, dann: isst |
| S=A. . |
| Fig. 12 zeigt zwei Kurven, von denen. die eine |
| finit X bezeichnet .ist und A oder
S über R bei vod- |
| ler Spannwalzen-Kompression- aufgetragen zeigt, |
| während die Kurve Y 2:A ' o:dler 1,q:14 S -übeir, R- bei |
| halber SpannwälzenrKo@mpreission darstellt.' |
| Bei der Trichterart, die allgemein bei dem hier |
| hes;ahriebenen Verfahren verwendet wird:, beträgt |
| die Breifite am Trichfiereingämg i,g. mm und" die |
| Höhe 6,4 mm, während die Austrittsöffnung 1,6. mm |
| breit und i,g@ mm hoch ist. Die Breite ergibt den |
| Druck, während die Höhea ein Erhöhen der Be- |
| anspruchung gestattet. In F'iig. i2 sind bei 1,g, mm |
| und 1,6 mm senkrechte Linien gezogen, die die |
| Breite des Trichters am Eingang bzw. am Aus- |
| gang darstellen. Diese: Linien schneiden die Kur- |
| ven X und:' Y bei C, D, E und F. Am Trichteraus:- |
| gang und an der Spanmiwalzen-Klemmstelle, die |
| fast gleichbedeutend mit .dem Trichtereingang ist, |
| kann die Luntenstärlcei in g/m bestimmt werden. So, |
| beträgt die Luntens.tärke am Trichtereingang |
| R - (i-Yt) und: am Trichterausg eng R - (i-Yf). |
| Der Wert R - (i-Yt) wird; in einem gegebenen |
| Fall auf der Trichtereinganigsordinate gegenüber |
| der entsprechenden Luntenstärkei-Ordin Tate auf- |
| getragen, wie es, links zu seihen. ist, und ähnlich |
| wird der Wert R - (i-Yf) auf der Trichteraus- |
| g'angsordin!ate aufgetragen. Beide Pundda werden |
| dann durch, eine Linie miteinander verbunden;, und |
| wenn, wies eis, sich in der Praxis herausgestellt hat, |
| die Linie im Bereich C, D , E, F liegt,
dann ist der |
| T richteirausgang den Luntenzuständen angep.a.ßt, |
| und die drehunghemmende Wirkung tritt ein. |
| Eine Einschränkung .muß indessen gemacht wer- |
| den. Beim Spinnen auf feinie Garnnummern; könnten |
| beide Punktei dicht bei F und E liegen, da die Ein. |
| zugkraft unter diesen Umständen: gering ist und bei |
| zu starkem Beriihrungsdruck zwiseheni Lunte und |
| Kanal Bier Lunte im Trichter sterkenbleiben |
| würde. Beiim Spinnen auf grobe Garnnummern, |
| wie z. B. auf ioer Garn, wird, solange die Werte |
| von R - (i-Yt) und #R - (i-Yf) gerade unterhalb |
| Cund D liegen, der hohe Wert der Einzugkraft |
| die Lunte durch den Trichter hindurchziehen:. |
| Wenn es. eiwünscht ist, einten Triohterkanal für |
| eineibesonders geartebei Lunte zu bestimmen" kann |
| dies. leicht an Hand dieir Fig. 12 geten werden. Es. |
| .ist dann notwendig, die Werte von R - (i-Yt) und |
| R - (i-Yf) auf solchen Ordinaten aufzutragen, däß |
| sie irr den Rauure zwischen, d'en Kurven, X und: Y |
| koriimen. Die rechte Ondinate ergibt den Wert der |
| Trichtereingangsbreite und. die linker Ordinate dien |
| der Trichterausgangsbreite. |
| Was die Länge des- Trichters betrifft, so, muß sie; |
| lang genug sein, um eine genügende Berührungs- |
| fläche mit der Lunte zu eraeiben, soi daß die Drehung |
| verhindert wird-, während sie nicht zu lang sein |
| darf, damit der Widerstand gegen die Einzugkraft |
| nicht zu groß, wird. Längen: zwischen: i2,7 mm. und: |
| ig mm wurden erprobt und als zufriedenstellend |
| befunden. Wenn die obigen Bedinigungiem erfüllt |
| sind, ist die ideale Länge .so, daß. sie dien Zwisahem- |
| räum zw-Ischein Spannwalzen und Veirzugwalzen |
| ausfüllt, wenn die Spann#,valzen so, nahe bei den |
| Verzugwalz.en Megen, wies es ohne Betrührung |
| möglich ist. |
| Wie vorher :erwähnt, ist deir maximale Verzug |
| bei kleinster@Spänntwalzen-Einstel.lunig zu-erreichen, |
| wobei dieseir Aib,stand auf Grund, der räumlichen |
| Gegebenhoiten, die auch auf d!ie- Ausführung der |
| Spannwalzen vc@n Einfluß sind., begrenzt ist. In, |
| den obigen Beispielen- betrug die geringste: Einstel- |
| lung 31,7 mm, was durch die Ausführung der in |
| dem bschriebemeni Streckwerk verwendeten Wal- |
| zen bestimmt isst. Es ist indiesseni selbstverständ- |
| lich, diaß Verzüge erreicht werden können, diel |
| höher sind als die, die für :eine: be is:timmtei Lunten- |
| qualität in. der bcschriebenen. Art berechnet. wurden, |
| indem man. eine Span:nwalzenausfüh:rung verwendet, |
| die eine stärkere Annäherung der Spannswailzen an |
| die Klemmstelle, der Verzugwalzeni erlaubt. |