DE69407796T2

DE69407796T2 - Falschzwirntexturierung

Info

Publication number: DE69407796T2
Application number: DE69407796T
Authority: DE
Inventors: Peter Foster
Original assignee: MANCHESTER INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY MANCHESTER GB, University of
Current assignee: MANCHESTER INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY MANCHESTER GB, University of
Priority date: 1993-07-28
Filing date: 1994-07-25
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2014-07-26
Also published as: AU7232294A; DE69407796D1; EP0711365A1; WO1995004175A1; GB9315638D0; EP0711365B1; ATE161904T1; US5724802A

Description

Diese Erfindung betrifft die Falschdrahttexturierung von Fäden. Konventionell werden Fäden durch den Falschdrahtvorgang in einer Falschdrahtzone texturiert, die sich von einer die stromauf gelegene Begrenzung der Vordrehung definierenden Zwirnfalle erstreckt und eine die Temperatur des vorgedrehten Fadens erhöhende Heizvorrichtung, eine Kühizone, in der der vorgedrehte Faden gekühlt wird, eine Falschdrahtvorrichtung sowie eine Anordnung von Ausgangsrollen enthält, die den Faden durch die Falschdrahtzone ziehen. Der Faden kann dann als Dehnfaden wahlweise ohne weitere Behandlung, obwohl mit etwas Elastizitätsverlust in einem Voreilbereich zur Steuerung der Aufspulspannung, oder mit einer weiteren Wärmebehandlung in einer Relaxationszone aufgespult werden, um einen formgefestigten, texturierten Faden zu erzeugen.
Der Vorratsfaden kann ein völlig gestreckter oder gereckter, oder was heutzutage üblicher ist, ein teilweise gereckter Faden sein, der durch Hochleistungsextrudieren aus dem Spinndüsenkopf hergestellt wird, wobei in diesem Falle die Falschdrahttexturierung ein darauf folgendes Strecken beinhalten kann, bei dem der Faden vor dem Hindurchführen durch die Falschdrahtzone in einem mitlaufenden Arbeitsvorgang gestreckt wird, oder was üblicher ist, ein gleichzeitiges Strecken beinhalten kann, bei dem der teilweise gereckte Faden in der Falschdrahtzone selbst gestreckt wird.
Während Falschdrahtvorrichtungen entwickelt worden sind, die mit immer höheren Vordrehungsgeschwindigkeiten arbeiten, hat sich die Geschwindigkeit, mit der die Fäden bearbeitet werden können, entsprechend erhöht, wobei sie durch die Vordrehungsgeschwindigkeit begrenzt ist, da eine Falschdrahttexturierung hohe Geschwindigkeiten von Draht pro Längeneinheit erfordert. Die Fadenlinie einer beschriebenen Falschdrahtmaschine ist zwischen der Zwirnfalle und der Falschdrahtvorrichtung notwendigerweise geradlinig oder im wesentlichen so, wobei eine leicht kurvenförmige Führungsbahn der Heizvorrichtung toleriert werden kann. Weil der eindrähtige Zwirn für eine bestimmte Zeit mit der Heizvorrichtung in Kontakt bleiben muß, um eine wirksame Temperatur zu erreichen, ist die Heizvorrichtung sehr lang geworden, und es ist viel Geschick in die Konstruktion von Falschdrahttexturierungsmaschinen gelegt worden, um mit den langen Heizvorrichtungen fertig zu werden, die mehrere Meter lang sein können. Schließlich haben Einschränkungen hinsichtlich der praktischen Länge von Heizvorrichtungen die Bearbeitungsgeschwindigkeiten begrenzt. Zum Beispiel könnte ein Faden von 167 dtex (1679/10 000M) mit einer Geschwindigkeit vorgedreht werden, die einer Durchsatzgeschwindigkeit von 1 500 Meter/Minute entspricht, wird aber wegen der Einschränkungen der Heizvorrichtungen selten bei Geschwindigkeiten bearbeitet, die 900 Meter/Minute überschreiten.
Eine Anordnung, in welcher der Faden vor der Falschdrahtzone aufgeheizt wird, ist in der Druckschrift GB-A-2 026 560 offenbart.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Falschdrahttexturierung bereit, das die aufgezählten Probleme vermeidet und sich erwiesen hat, daß es in der Praxis funktioniert.
Die Erfindung umfaßt ein Verfahren zur Falschdrahttexturierung von Fäden, bei dem der Faden durch eine Zwirnfalle und dann durch eine Falschdrahtvorrichtung hindurchgeführt wird und der Faden vor dem Erreichen der Falschdrahtvorrichtung aufgeheizt und gekühlt wird, wobei der Faden vor der Zwirnfalle geheizt und nach der Zwirnfalle auf einer geeigneten Temperatur für den Falschdrahtvorgang gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückkopplungssteueranordnung zur Steuerung der Texturierung verwendet wird.
Der Faden kann zwischen der Zwirnfalle und der Falschdrahtvorrichtung gekühlt werden.
Der Faden kann als ungezwirnter Faden vor der Zwirnfalle durch eine Heizzone hindurchgeführt werden. Die Heizzone kann eine Strahlheizvorrichtung aufweisen, die mit Dampf und/oder Heißluft versorgt werden kann. Der Faden kann in einem Stutzen erhitzt werden. Die Strahlheizvorrichtungen können auf ungezwirnte Fäden bei Geschwindigkeiten wirksam sein, die 6 000 Meter/Minute überschreiten.
Die Rückkopplungssteuerung kann nach der Falschdrahtvorrichtung eine Bauschigkeitsmessung aufweisen, die in einer Relaxationszone beispielsweise durch Messung der Fadengeschwindigkeit oder der Fadenspannung in dieser Relaxationszone durchgeführt wird.
Die Rückkopplungssteuerung kann auf die Fadenheizvorrichtung wirken, die eine zusätzliche Fadenheizvorrichtung, sozusagen eine leicht steuerbare Heizvorrichtung ist, die zusätzlich zu einer nicht steuerbaren Primärheizvorrichtung vorhanden ist. Die Rückkopplungssteuerung kann jedoch auf eine Fadenziehvorrichtung wirken, welche die Ausgangsrolle der Falschdrahtzone oder eine Falschdrahtvorrichtung sein kann.
Der Faden kann strecktexturiert sein. Der Vorratsfaden kann aus einem Spinndüsenkopf gewonnen werden.
Es werden jetzt Ausführungsbeispiele der Vorrichtung und der Verfahren der Falschdrahttexturierung gemäß der Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Anordnung;
Fig. 2 die schematische Darstellung einer zweiten Anordnung; und
Fig. 3 die schematische Darstellung einer dritten Anordnung.
Die Zeichnungen veranschaulichen eine Falschdrahttexturierung, bei der anstelle einer Zuführung von Wärme zu dem zwischen einer Zwirnfalle 12 und einer Falschdrahtvorrichtung 13 liegenden Faden ein heißer Faden 11 in die stromauf von der Falschdrahtvorrichtung 13 liegenden Zwirnfalle 12 zugeführt wird.
Der Vorgang ist sowohl vom Standpunkt der Handhabung als auch der Steuerung vereinfacht, da die herkömmlichen Heizvorrichtungen für eindrähtigen Zwirn ganz und gar eliminiert sind, wie es in den Ausführungsbeispielen besonders beschrieben und darin veranschaulicht ist, wobei die Investitions- und Betriebskosten der Falschdrahttexturiermaschine wegen der Kosteneinsparungen hinsichtlich der Bereitstellung von Heizvorrichtungen und des für deren Unterbringung erforderlichen Rahmentragwerks erheblich reduziert sind.
Darüber hinaus kann die maschinelle Einrichtung ohne derartige lange Kontaktheizvorrichtungen leicht gestartet und gestoppt werden. Herkömmliche Heizvorrichtungen können nicht auf diese Weise ohne Zeit- oder Fadenverlust betrieben werden, bevor eine Gleichgewichtstemperatur erreicht ist. Diese Leichtigkeit des schnellen Stop/Start-Betriebes bringt ein großes Maß an Flexibilität in die Funktion der maschinellen Einrichtung ein, wobei es nicht länger notwendig ist, die maschinelle Einrichtung zum wirtschaftlichen Betrieb ständig laufen zu lassen, so daß die Handhabung mit einer oder zwei Einstellungen durchführbar wird.
Zwischen der Zwirnfalle 12 und der Falschdrahtvorrichtung 13 befindet sich eine Kühlzone 14, die einfach ein Luftspalt sein kann oder eine Zwangskühlungsvorrichtung wie etwa ein Kältekontaktblock oder eine Fremdkühlung aufweisen kann.
Die Fig. 1 und 2 veranschaulichen den Faden 11, welcher durch. eine Heizstufe vor der Zwirnfalle 12 hindurchgeführt wird. In Fig. 2 wird der Faden 11 durch einen Heißluftstrahl und/oder Dampfstrahl 16 in einen Stutzen 17 einer Rohr- oder Stutzenverbindung 18 mit Heizummantelung 19 geführt. Derartige Anordnungen sind von anderen Verfahren der Fadenbehandlung bekannt.
In Fig. 1 wird der Faden durch eine Strahlheizvorrichtung 16 ohne Ausbildung eines Stutzens zugeführt. Es ist natürlich wünschenswert, den Faden auf eine solche Temperatur aufzuheizen, die ihn noch auf der für den Falschdrahtvorgang geeigneten Temperatur belassen wird, wobei ein beliebiges Kühlen vor und an der Zwirnfalle 12 in Betracht gezogen ist. Die Verwendung. von Dampf läßt es zumindest für einige Fäden zu, eine niedrigere Temperatur zu verwenden, als wenn nur Heißluft benutzt wird. Die geeigneten Temperaturen sind aus der Literatur bekannt; was nicht scheint, daß sie bisher allgemein anerkannt worden sind, ist, daß derartige, an der Zwirnfalle 12 durch Zuführung eines bereits heißen Fadens zu dieser Zwirnfalle erzeugten Temperaturen für eine Falschdrahttexturierung genügen können, ohne daß das Hinzufügen von Wärme hinter der Zwirnfalle notwendig ist. Ein solcher Vorschlag ist in der Druckschrift GB-A-2 026 560 unterbreitet.
Der heiße Faden wird natürlich die Zwirnfalle aufheizen, wobei aber die thermische Kapazität der Zwirnfalle, die normalerweise eine Keilwalze oder eine Quetschwalzenvorrichtung umfassen wird, sehr klein sein kann, so daß das Gleichgewicht schnell erzielt wird; und tatsächlich kann die Zwirnfalle selbst beheizt werden, wobei in der Fadenbearbeitung beheizte Keilwalzen natürlich bekannt sind.
Natürlich ist es in der Fadentexturierung und insbesondere in der Falschdrahttexturierung bekannt, daß man zur Herstellung von formgefestigten, texturierten Fäden für den Faden vor dem Aufspulen eine das Streck-Entspannungsheizen einschließende Relaxationszone hat. In den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 3 ist eine derartige Zone 21 vorgesehen, in der sich eine Bauschigkeit entwickelt und eine Vorrichtung 22 zur Bauschigkeitsmessung vorhanden ist, die ein Fadengeschwindigkeitsmeßrad oder eine Spannungsmeßeinrichtung umfaßt, die mit einer auf das System wirkenden Rückkopplungssteuerung 23 verbunden ist, um eine konstante Radgeschwindigkeit und daher Bauschigkeit aufrechtzuerhalten.
Die Rückkopplungssteuerung 23 in den Fig. 1 und 2 wirkt auf eine zusätzliche Heizvorrichtung 24 für den in die Strahlheizvorrichtung 16 eintretenden Dampf und/oder Heißluft. Dies bewirkt eine feine Einstellung der Fadentemperatur bei der Falschdrahttexturierung und kann die Bauschigkeit steuern. Die verhältnismäßig kurze Rückkopplungsschleife, die sich aus der Vermeidung der Notwendigkeit nach einer herkömmlichen meterlangen Heizvorrichtung für die Flaschdrahttexturierung ergibt, unterstützt die Funktion der Rückkopplungssteuerung wesentlich.
Fig. 3 veranschaulicht eine Anordnung, in der frisch gesponnene Fäden einem prozeßgekoppelten Arbeitsvorgang der Falschdraht texturierung zugeführt werden, indem die vom Spinnvorgang im Faden verbleibende Wärme genutzt wird. Die Spinnfäden 31 aus dem Spinndüsenkopf 32 werden an der Keilwalze 12 der Zwirnfalle zusammengeführt und wie zuvor strecktexturiert. Die Rückkopplungssteuerung 23 ist so dargestellt, daß sie den Eintritt von der Keilwalze 12 in die Zone 21 oder alternativ dazu in die Falschdrahtvorrichtung 13 steuert, wobei jedoch die Rückkopplungssteuerung auf den Extrudiervorgang wirken könnte, indem das Kühlen eines Abzugs oder der Keilwalze 12 gesteuert wird.
Es kann eine beliebige Falschdrahtvorrichtung verwendet werden, wobei aber wirklich hohe Geschwindigkeiten mit Walzen-Falschdrahtvorrichtungen des Typs Positorq (RTM) erzielbar sind.

Claims

1. Verfahren zur Falschdrahttexturierung von Fäden (11), bei dem der Faden durch eine Zwirnfalle und dann durch eine Falschdrahtvorrichtung (13) hindurchgeführt wird und der Faden vor dem Erreichen der Falschdrahtvorrichtung (13) aufgeheizt und gekühlt wird, wobei der Faden vor der Zwirnfalle geheizt wird und nach der Zwirnfalle auf einer geeigneten Temperatur für den Falschdrahtvorgang gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückkopplungssteueranordnung zur Steuerung der Texturierung verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Rückkopplungssteuerung eine Bauschigkeitsmessung nach der Falschdrahtvorrichtung umfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Bauschigkeitsmessung in einer Relaxationszone durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Bauschigkeitsmessung durch Messung der Fadengeschwindigkeit in der Relaxionszone durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Rückkopplungssteuerung auf eine Fadenheizvorrichtung wirkt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Rückkopplungssteuerung auf eine zusätzliche Fadenheizvorrichtung wirkt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Rückkopplungssteuerung auf eine Fadenziehvorrichtung wirkt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Ziehvorrichtung die Ausgangsrolle der Falschdrahtzone ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Rückkopplungssteuerung auf die Falschdrahtzone wirkt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der Faden strecktexturiert wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem der Faden vor der Zwirnfalle durch eine Strahlheizvorrichtung geheizt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, bei dem die Strahlheizvorrichtung mit Dampf und/oder heißer Luft versorgt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem der Faden in einem Stutzen erhitzt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem der Faden heiß aus einem Spinndüsenkopf gewonnen wird.