EP0054652B1

EP0054652B1 - Vorrichtung zum Herstellen eines elastischen Zwirnes

Info

Publication number: EP0054652B1
Application number: EP81108395A
Authority: EP
Inventors: Gunter D'alquen
Original assignee: Krall and Roth Weberei GmbH and Co KG
Current assignee: Krall and Roth Weberei GmbH and Co KG
Priority date: 1980-12-19
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1985-06-19
Also published as: DE3047956A1; DE3047956C2; ATE13914T1; EP0054652A1; DE3171050D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Herstellen eines elastischen Zwirnes, bei dem ein Elastomerfaden von etwa 145 dtex bis 310 dtex mit zwei Garnen mit einer Stärke von 100 bis 12500 dtex aus Polyvinylchlorid-, Polyvinylcyanid-, Polyacrylnitril- und/oder Wollfäden haftend verzwirnt wird, wobei die Garne vor dem Verzwirnen zum Auflockern und zum Erzielen der Haftung bei einem Druck zwischen etwa 0,1 und 0,2 bar in Heißdampf von etwa 70°C bis zu 10 Minuten an ihrer Oberfläche angequollen werden und dem Elastomerfaden bei der Verzwirnung gegenüber den Garnen ein Verzug gegeben wird.
Zur Herstellung bi-elastischer Gewebe, wie sie beispielsweise in den DE-GM 7222481 und 7 223 242 beschrieben sind, werden elastische Zwirne benötigt, die aus einem Elastomerfaden und zwei Garnen aus Natur- und/oder Synthetikfäden bestehen. Während die Verwendung von Streichgarnen bei derartigen elastischen Zwirnen keine Schwierigkeiten mit sich bringt, hat es sich als problematisch erwiesen, im sogenannten Rotor-Verfahren hergestellte OE-Garne, die bekanntlich wesentlich härter als Streichgarne sind, zur Herstellung elastischer Zwirne der für bi-elastische Gewebe erforderlichen Art zu verwenden, weil sich derartige OE-Garne bei der Verzwirnung nicht zu einem Oval verformen, wodurch kein Verbund zwischen den Garnkomponenten und dem Elastomerfaden des Zwirnes zustande kommt. Vielmehr zieht sich der Elastomerfaden im Zwirn nach dem Nachlassen der Zwirnspannung zwischen den ihn umgebenden OE-Garnen zusammen, wodurch der Elastomerfaden in nachteiliger Weise durch die Deckgarne hindurch sichtbar wird, wobei dieser Nachteil insbesondere bei Chemiefasern, wie Fasern aus Polyacrylnitril, Polyvinylcyanid und/oder Polyvinylchlorid, sowie mit flammhemmender Ausrüstung versehenen Wollgarnen auftritt.
Aus der US-A-2 146 966 ist bereits ein Verfahren bekannt, bei dem ein Zusammenziehen des Elastomerfadens mit daraus resultierendem nachteiligen Sichtbarwerden desselben zwischen den Deckgarnen dadurch vermieden wird, daß der Elastomerfaden vor dem Verzwirnen mit einem wärmeaktivierbaren Klebstoff versehen wird, mittels dessen dann bei an den Zwirnvorgang anschließender Wärmebehandlung die Garne mit dem Elastomerfaden fest verbunden werden. Dieses Verfahren ist aber insofern problematisch, als die Eigenschaften des elastischen Zwirnes nicht mehr ausschließlich durch die Charakteristiken des Elastomerfadens sowie der Garne, sondern auch durch den verwendeten Klebstoff bestimmt werden. Außerdem führt die zum Aktivieren des Klebstoffes erforderliche Wärmebehandlung bei zahlreichen Chemiefasern zu nachteiligen Strukturveränderungen, insbesondere dann, wenn die Aktivierungstemperaturen, wie in der US-A-2146 966 vorgesehen, oberhalb von 100° C liegen.
In der DE-A-2 811 329 ist daher ein verbessertes Verfahren der vorstehend beschriebenen Art offenbart worden, bei dem durch Verwendung durch Dämpfen aufgerauhter und angequollener Garne, die derart leichter am Elastomerfaden haften, jedenfalls ein guter Verbund mit dem Elastomerfaden erreicht werden kann, ohne daß ein Einsatz teurer und sich nachteilig auf die Produktqualität auswirkender Klebstoffe notwendig wäre. Dabei wird der Elastomerfaden bevorzugt unter einem etwa 3,5fachen Verzug verzwirnt, also gespannt.
Es hat sich nun herausgestellt, daß bei der Herstellung dieser Zwirne beim Anlaufen und Anhalten der Zwirnvorrichtung häufig Fadenrisse auftreten, insbesondere dann, wenn eine Maschine kurzzeitig abgestellt werden muß, ohne daß beispielsweise Garnrollen oder dergleichen ausgetauscht werden.
Bei einer bekannten Vorrichtung nach der EP-A-0 036 948, welche der DE-A-3 012 753 entspricht, wie sie eingangs beschrieben ist, wird dieses Abreißen des Fadens beim Anlaufen der Maschine dadurch verhindert, daß die Spannung des Elastomerfadens beim Ingangsetzen der Zwirnvorrichtung zunächst gleich der Spannung der Garne gehalten und erst nach einem vorbestimmten Zeitraum dem Elastomerfaden gegenüber den Garnen ein z. B. 3,5facher Verzug gegeben wird. Die dort offenbarte Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens weist zwei Getriebe mit unterschiedlichen Übersetzungen zur Übertragung des Drehmomentes einer Antriebswelle auf Liefer- und Druckzylinder einer Zwirnvorrichtung auf, wobei die Getriebe von der Antriebswelle an- bzw. abzukuppeln sind und die beiden gewünschten Fadenspannungen in der gewünschten zeitlichen Abfolge erzeugt werden.
Aus der DE-A-2 214 043 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Zwirnes bekannt, bei welchem die Spannung eines der zu verzwirnenden Fäden zeitlich in einer vorbestimmten Weise gesteuert wird. Dort handelt es sich aber bei dem gedehnten Faden nicht um einen Elastomerfaden, sondern um eine Komponente des Zwirnes, wobei die Zwirnbestandteile abwechselnd in gedehnter und entspannter Form dem Drehorgan zugeführt werden. Der Faden also, dem ein Verzug erteilt wird, ist also nicht durchgehend derselbe, sondern wechselt von Komponente zu Komponente. Demzufolge sind auch in der DE-A-2214043 sehr aufwendige Steuerorgane erforderlich, um den Verzug der Fäden zu erzeugen.
Die US-A-3 303 640 zeigt die Maßnahme, ein Überangebot eines Elastomerfadens durch Gleitreibung zu vermeiden, ohne daß dabei die betreffende Gleitreibungseinrichtung der Erzeugung des notwendigen Verzuges der Fäden diente; der Verzug wird dabei vielmehr mittels zweier Walzen erzeugt, deren Faden-Vorschubgeschwindigkeit unterschiedlich ist. Bei der Vorrichtung nach der GB-A-544 873 wird der erforderliche Verzug des Elastomerfadens ebenfalls durch unterschiedliche Vorschubgeschwindigkeiten der entsprechenden Walzen erteilt. Die US-A-3657873 zeigt schließlich eine Vorrichtung, in der ein gegenseitiger Fadenverzug zwar angesprochen ist, wobei sich jedoch ebenfalls keine Lösung der vorstehend beschriebenen Probleme ergibt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch die

a) der Elastomerfadenverzug kontinuierlich, zeitlich steuerbar veränderbar ist, und zwar sowohl beim Anlaufen der Zwirnvorrichtung als auch während des Zwirnens;
b) keine aufwendigen Getriebe und Kupplungen erforderlich sind;
c) der Elastomerfadenverzug während des Zwirnens in einfacher Weise periodisch steuerbar ist und
d) bei einer Kolonne von Zwirnringen dem Elastomerfaden eines jeden Zwirnringes ein individuell einstellbarer Verzug auf einfache Weise zu erteilen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Verzug des Elastomerfadens vor der Verzwirnung mittels Gleitreibung an zumindest einer Reibfläche erzeugt wird, wobei die Gleitreibkraft durch eine Steuereinrichtung zeitlich steuerbar veränderbar ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Statt aufwendiger Liefer- und Drehzylinder, Getriebe und Kupplungen sowie Antriebswellen sind bei der Erfindung schlicht Bremsbacken vorgesehen, die dem Faden vor der Verzwirnung durch Gleitreiben die gewünschte Spannung erteilen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung und
Fig. 2 ein anderes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Bremsbacke.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird ein elastischer Zwirn 22 aus einem Elastomerfaden 10 und zwei Garnen, bevorzugt OE-Garnen, hergestellt. Wie im Hauptpatent beschrieben, werden die drei Fäden über eine Umlenkrolle 44 für den Elastomerfaden bzw. Führungsrollen 38, 40, 42, im wesentlichen parallel ausgerichtet, in einem Zwirnring 21 verzwirnt. Dabei werden die nichtelastischen Garne 46 und 48 von ihren Garnrollen 24, 26 durch das Zusammenwirken eines Druckzylinders 32, der auf dem Lieferzylinder 34 aufliegt, abgezogen. Die Fördergeschwindigkeit der Garne wird dabei durch die Drehgeschwindigkeit des Lieferzylinders 34 bestimmt. Der Elastomerfaden 10 wird von seiner Vorratsrolle 28 abgezogen. Bevor der Elastomerfaden 10 über die Führungsrollen 38, 44 dem Zwirnring 21 zugeführt wird, läuft er über zumindest eine Reibfläche 20 einer Bremsbacke 12. Die auf den Elastomerfaden wirkende Andrückkraft in Richtung auf die Flächennormale der Reibfläche wird im dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine zweite Bremsbacke 14 bewirkt. Der Faden wird zwischen den Reibflächen gedrückt, und je nach Andrückkraft an die Reibflächen, Reibungskoeffizient zwischen Faden und Reibfläche, Länge der Reibfläche und Fadendurchmesser wird der Faden beim Gleiten über die Bremsbacke bzw. die Bremsbacken eine bestimmte Gleitreibungskraft erzeugen. Genau diese Gleitreibungskraft bestimmt den Verzug, der dem Elastomerfaden gegenüber den Garnfäden 46,48 vorgegeben wird.
Es ist einsichtig, daß die Reibflächen der Bremsbacken nicht notwendig die im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 gezeigte Form haben müssen, sondern auch eine Vielzahl anderer Ausgestaltungen je nach den speziellen Anforderungen günstig sein kann. Zum Beispiel kann die Reibfläche auch langgestreckt, fadenparallel verlaufen, so daß eine lange Reibfläche und eine entsprechend große Reibungskraft erzeugt wird.
Auch sind nicht notwendig zwei gegenüberliegende Bremsbacken erforderlich, sondern die notwendige Andrückkraft des Elastomerfadens an die Reibfläche kann auch durch Umlenkung des Fadens 10, wie es z. B. in Fig. 2 gezeigt ist, erfolgen. Eine Bremsbacke 18 lenkt den Elastomerfaden 10 um, der über eine Reibfläche 50 der Bremsbacke 18 gleitet. Durch Drehung der Bremsbacke 18 um eine Achse 52 in Richtung des Pfeils 54 wird aufgrund der asymmetrischen Ausformung der Reibfläche die jeweils wirksame Länge der Reibfläche 50 je nach Stellung der Bremsbacke 18 sehr unterschiedlich sein, so daß die Fadenspannung variierbar ist. Insbesondere wenn es erwünscht ist, einen Zwirn herzustellen, der periodisch variierbare Fadenspannung aufweist, ist dieses Ausführungsbeispiel vorteilhaft.
In Fig. 1 ist eine Steuereinrichtung 16 gezeigt, die mittels eines Stempels 36 die Bremsbacke 12 steuert. Durch Variation des Stempeldruckes gegen die Widerlager-Bremsbacke 14 wird der Elastomerfaden 10 unterschiedlich an die Reibfläche 20 angedrückt, so daß die Fadenspannung mit der Steuereinrichtung 16 variierbar ist. Bei der Steuereinrichtung 16 kann es sich um eine einfache Gewindeschraube, eventuell mit einer Untersetzung, handeln oder aber auch um ein aufwendigeres elektronisches, eventuell programmierbares, automatisch angetriebenes System.
Als Reibfäden 20, 50 werden Materialien Verwendung finden, die bei geeigneten Reibungskoeffizienten mit dem Elastomerfaden geringen Materialabrieb aufweisen.

Claims

1. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zum Herstellen eines elastischen Zwirnes, bei dem ein Elastomerfaden von etwa 145 dtex bis 310 dtex mit zwei Garnen mit einer Stärke von 100 bis 12 500 dtex aus Polyvinylchlorid-, Polyvinylcyanid-, Polyacrylnitril- und/oder Wollfäden haftend verzwirnt wird, wobei die Garne vor dem Verzwirnen zum Auflockern und zum Erzielen der Haftung bei einem Druck zwischen etwa 0,1 und 0,2 bar in Heißdampf von etwa 70°C bis zu 10 Minuten an ihrer Oberfläche angequollen werden und dem Elastomerfaden bei der Verzwirnung gegenüber den Garnen ein Verzug gegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzug des Elastomerfadens (10) vor der Verzwirnung mittels Gleitreibung an zumindest einer Reibfläche (20) erzeugt wird, wobei die Gleitreibkraft durch eine Steuereinrichtung (16) zeitlich steuerbar veränderbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elastomerfaden (10) zwischen zwei Bremsbacken (12, 14) geführt wird, die durch die Steuereinrichtung (16) gegeneinanderdrückbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (16) eine einstellbare Reibfläche (20) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Reibfläche

(20) durch Drehung einer sie aufweisenden Bremsbacke (18) erfolgt.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitreibkraft zwischen Elastomerfaden (10) und Bremsbacke(n) (12, 14, 18) zeitlich periodisch in vorbestimmter Weise steuerbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Kolonne von Zwirnringen (21) jeder Elastomerfadenverzug mittels Bremsbacken individuell einstellbar ist.