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Dokumentenidentifikation EP0279008 28.02.1991
EP-Veröffentlichungsnummer 0279008
Titel Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Zweifach-Umwindegarnes und nach diesem Verfahren hergestelltes Zweifach-Umwindegarn.
Anmelder Naamloze Vennootschap van der Becken & Co., Zele, BE
Erfinder Beel, Francois, B-9100 Lokeren, BE
Vertreter Sroka, P., Dipl.-Ing.; Feder, W., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat.; Feder, H., Dr., Pat.-Anwälte, 4000 Düsseldorf
DE-Aktenzeichen 3767706
Vertragsstaaten BE, CH, DE, FR, GB, IT, LI, NL, SE
Sprache des Dokument De
EP-Anmeldetag 20.02.1987
EP-Aktenzeichen 871024444
EP-Offenlegungsdatum 24.08.1988
EP date of grant 23.01.1991
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.02.1991
IPC-Hauptklasse D02G 3/26
IPC-Nebenklasse D02G 3/36   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft die Herstellung eines Zweifachumwindegarnes und ein entsprechendes Zweifach-Umwindegarn, welches insbesondere als Polgarn für die Teppich- und Teppichbodenherstellung verwendet werden soll. Von einem derartigen Polgarn wird erwartet, daß es neben einem hohen Garnvolumen einen guten textilen Charakter, d.h. Stapelfasercharakter mit einer gewissen Anzahl vom Garnkern abstehenden Faserenden, aufweist und sich unter anderem mit hoher Gleichmäßigkeit einfärben läßt. Die Herstellung eines Zweifach-Umwindegarnes bzw. Polgarnes aus zwei Garnkomponenten erfolgt je nach Art der eingesetzten Einfachgarnsorten bei zwei Stapelfasergarnkomponenten nach dem sogenannten Doppeldraht-Zwirnverfahren und bei zwei ungedrehten texturierten Endlos-Filamentgarnkomponenten nach dem sogenannten Kablierverfahren. Bei einem anderen, beispielsweise in der DE-OS 29 19 100 beschriebenen Topfzwirnverfahren wird eine erste Garnkomponente von einer auf eine Hohlspindel aufgesteckten, rotierend angetriebenen Spule über Kopf in axialer Richtung abgezogen und im Bereich eines in der Verlängerung der Spulenachse liegenden Vereinigungspunktes, in der Regel eine Fadenführungsöse, mit einer zweiten Garnkomponente zusammengeführt wird, der axial durch die Achse der Hohlspindel zugeführt wird.

Die Natur der beiden Ausgangsfäden bestimmt in wesentlichem Umfang die Natur und den Charakter des fertigen Zweifach-Umwindegarnes. Für die beiden Ausgangsfäden können entweder Endlosfäden bzw. Endlos-Filamentgarne oder gesponnene Stapelfasergarne verwendet werden, wobei folgende Fälle denkbar sind:

a) Beide Fadenkomponenten sind Endlos-Filamentgarne, sogenannte BCF-Garne (Bulked Continuous Filament), beispielsweise aus Polyamid- oder Polypropylen, die nach dem Direktcablierverfahren miteinander umwunden werden. BCF-Garne sind kostengünstiger als gesponnene Stapelfasergarne, und sie sind auch volumiger, so daß bei der Verarbeitung der Materialverbrauch vergleichsweise geringer ist. BCF-Garne sind auch besser verarbeitbar als Gespinstgarne, da keine Flusenbilbildung auftritt. Ein solches Zweifach-Umwindegarn, welches als Polgarn bei der Teppichherstellung verwendet wird, eignet sich insbesondere zur Herstellung von Druckware oder strukturierter Ware, währnde jedoch, bedingt durch die Unterschiede bei der Erzeugung der Einfach-Filamentgarne, Probleme beim Unifärben auftreten können. Ein wesentlicher Nachteil eines aus zwei Endlos-Filamentfäden hergestellten Zweifach-Umwindegarnes liegt darin, daß es einen ge ringeren textilen Charakter als in Stapelfaserware hat, da der für Gespinstgarne typische, den Garnkern umhüllende Mantel aus abstehenden Faserenden fehlt. Man hat sich bemüht, dem BCF-Umwindegarn zur Verbesserung des textilen Charakters einen gewissen Spinnfasercharakter zu erteilen, und zwar

  • 1) durch höhere Profilierung der Einzelkapillaren,
  • 2) durch Erteilung spezieller Mattierungen durch Zusatzstoffe.
  • 3) durch zusätzliche Texturierprozesse mit Schlingenbildung, und
  • 4. durch Aufrauhen, um die Haarigkeit zu erhöhen.

Derartige Behandlungen bleiben jedoch in Ihrer Wirkung begrenzt.

b) Für die Herstellung des Zweifach-Umwindegarnes werden zwei Fadenkomponenten in Form von gesponnenen Stapelfasergarnen verwendet, die nach dem Doppeldraht-Zwirnverfahren so miteinander umwunden werden, daß die Spinn- bzw. Faserdrehung weitgehend aufgehoben wird, um ein höheres Garnvolumen zu erhalten. Das auf diese Weise erhaltene Polgarn eignet sich besonders für die Uni-Einfärbung hoher Gleichmäßigkeit.

Wenn als Ausgangmaterial ein gesponnenes Stapelfasergarn bzw. ein Gespinst verwendet wird, können kostengünstigere Rohstoffe verwendet werden als bei der Verwendung von BCF-Garnen. Dem steht jedoch gegenüber, daß für die Herstellung eines Stapelfaser- bzw. Gespinstgarnes dem Zwirnprozeß ein kostenträchtiger Spinnprozeß vorgeschaltet werden muß.

c) Es ist auch ein sogenanntes Zweikomponentengarn bekannt, bei dem die eine Fadenkomponente ein BCF-Garn (Endlosfilament) ist, während es sich bei der zweiten Komponente um ein gesponnenes Stapelfasergarn handelt. Bezogen auf beispielsweise das in der DE-OS 29 19 100 beschriebene Herstellungsverfahren kann eine ungedrehte Endlos-Filamentgarnkomponente entweder von der auf die Spindel aufgesteckten Spule und eine gedrehte Fasergarnkomponente von der zusätzlichen Spule (Gatterspule) zugeführt werden. Bei einem nach diesem Verfahren hergestellten Zweifach-Umwindegarn behält jede Komponente im Endprodukt ihren eigenen Charakter, wobei insbesondere das Endlos-Filamentgarn eine zusätzliche Eigendrehung erhält und der Gespinstfaden (Stapelfadengarn) seine Spinndrehung beibehält, so daß das fertige Zweifach-Umwindegarn für die vorgesehene Anwendung als Polgarn eine sehr geringe Bauschigkeit oder ein zu geringes Volumen aufweist und außerdem auch die Neigung zur Kringelbildung hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zweifach-Umwindegarn für die Anwendung als Polgarn herzustellen, das

  • a) die Vorteile von BCF-Umwindegarnen hat, bei welchem die einzelnen Garn- bzw. Fadenkomponenten im wesentlichen ungedreht bleiben, um ein erhöhtes Garnvolumen zu erhalten;
  • b) einen textilen Charakter mit abstehenden Faserenden etwa wie bei Stapelfasergarnen hat;
  • c) eine hohe Gleichmäßigkeit wie bei Stapelfasergarnen hat, um gleichmäßig Uni-Einfärbungen zu ermöglichen;
  • d) zu seiner Herstellung möglichst nur eine Verarbeitungsstufe benötigt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zur Herstellung eines Zweifach-Umwindegarnes, bei dem eine erste Garnkomponente von einer auf einer Hohlspindel aufgesteckten, rotierend angetriebenen Spul über Kopf in axialer Richtung abgezogen und im Bereich eines in der Verlängerung der Spulenachse liegenden Vereinigungspunktes mit einer zweiten Garnkomponente zusammengeführt wird, die axial durch die Achse der Hohlspindel zugeführt wird, vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die erste Garnkomponente ein eine vorgegebene Spinndrehung aufweisendes Stapelfasergarn aufweist, dessen Spinndrehung in Abhängigkeit von der Rotationsrichtung der Hohlspindel bzw. der Spule zurückgedreht wird. Vorzugsweise ist die zweite Garnkomponente ein im wesentlichen ungedrehter Faden.

Die Rückdrehung der Spinndrehung des Stapelfasergarnes erfolgt vorzugsweise bis in den Null-Drehungs-Zustand des Stapelfasergarnes oder darüber hinaus.

Auf diese Weise wird ein insbesondere für die Verwendung als Polgarn hervorragend geeignetes Zweifach-Umwindegarn erhalten, welches bei ausgezeichnetem textilen Charakter ein hohes Garnvolumen hat und sowohl zur Herstellung von Druckware als auch von uni-eingefärbter Ware hoher Gleichmäßigkeit geeignet ist.

Gemäß einem bevorzugten Verfahrensschritt ist vorgesehen, daß zur Verhinderung eines vorzeitigen Zurückdre hens der Spinndrehung des Stapelfasergarnes dem Vereinigungspunkt im Fadenlaufweg des Stapelfasergarnes eine außerhalb der Spulen- bzw. Spindelachse aber konzenzu dieser angeordneten wirksame Einrichtung zur Verbindung des Entdrallens des Stapelfasergarnes, vorzugsweise in Form einer Umlenkstelle für den ersten Faden, in einem Abstand vorgeschaltet ist, der vorzugsweise kleiner ist als die mittlere Stapellänge des Stapelfasergarnes.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines Zweifach-Umwindegarnes enthält eine rotierend antriebbare Hohlspindel zur drehfesten Aufnahme mindestens einer Vorlagespule, von der oder deren Stapelfasergarn über Kopf abgezogen wird, eine Halterung für eine zweite Vorlagespule, von der durch die Hohlspindel eine zweite Garnkomponente abgezogen wird, die mit der ersten Garnkomponente im Bereich einer in der Verlängerung der Spindelachse liegenden, durch eine Fadenführeröse gebildeten Vereinigungsstelle zusammengeführt wird, und ein der Fadenführeröse nachgeschaltetes Aufwickelaggregat zum Aufwickeln des fertigen Zweifach-Umwindegarnes, und ist gekennzeichnet durch eine außerhalb der Achse der Hohlspindel angeordnete Fadenumlenkstelle für das Stapelfasergarn, die in Laufrichtung des Stapelfasergarnes in einem Abstand von der Fadenführeröse liegt, der vorzugsweise kleiner ist als die mittlere Stapellänge des Stapelfasergarnes.

Das fertige Umwindegarn, welches bevorzugt hergestellt ist aus einer ertsen Garnkomponente in Form eines gesponnenen Stapelfasergarnes und einer zweiten, im wesentlichen ungedrehten Garnkomponente, ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste Garnkomponente um die zweite Garnkomponente derart herumgewunden ist, daß die ur sprüngliche Spinndrehung der ersten Garnkomponente teilweise oder ganz wieder zurückgedreht ist.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

  • Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Herstellung des erfindungsgemäßen Zweifach-Umwindegarnes und
  • Fig. 2 in vergrößerter Darstellung eine Detailansicht des oberen Endes der erfindungsgemäß verwendeten Hohlspindel.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung umfaßt eine in einem Maschinenbalken 1 gelagerte und drehbar antreibbare Hohlspindel 2 zum drehfesten Aufstecken mindestens einer Vorlagespule 3 für eine gesponnenes Stapelfasergarn 4. Die Hohlpsindel 2 bzw. die darauf aufgesteckte Spule 3 ist von einem Ballonbegrenzermantel 5 umgeben.

Eine zweite Garnkomponente in Form eines Endlos-Filamentgarnes 6 wird von einer Gatterspule 7 abgezogen und durchläuft die Hohlachse der Hohlspindel 2 von unten nach oben. Die von der Spindelspule 3 über Kopf abgezogene Garnkomponente 4 und die durch die Hohlachse zugeführte Garnkomponente 6 werden in Bereich einer eine Vereinigungsstelle bildenden Fadenführeröse 8 miteinander vereinigt und das Vereinigungsprodukt dann auf einer Aufwickelspule 9 aufgewickelt, die durch eine Tangentialantriebsrolle 10 in Drehung versetzt wird. Das fertige Umwindegarn überläuft auf seinem Wege zur Aufwikkelspule 9 eine Fadnelaufrolle 11 und wird mittels eines Changierfadenführers 12 beispielsweise zu einer Kreuzspule aufgewickelt.

Die Hohlspindel 3 mit dem Hohlkanal 15 trägt einen Aufsteckkörper 13 der am oberen Ende gegebenenfalls etwas konisch zuläuft, für die Spule 3 bzw. Spulenhülse 14. An den Aufsteckkörper 13 schließt sich nach oben hin ein Spindelaufsatz 16 an, unter dem ein von der Garnkomponente 4 durchlaufener loser Ring 17 augesteckt ist, wobei der darüber befindliche Aufsatz bzw. Flanschring 16 einen Außendurchmesser größer als der Durchmesser der durch den losen Ring 17 begrenzten Kreisbahn des ersten Fadens 4 hat. Der lose Ring 17 bildet zusammen mit dem Aufsatz oder Flanschring 16 eine konzentrisch zur Spindelachse liegende Umlenkstelle für das gesponnene Stapelfasergarn, wobei diese Umlenkstelle von der durch die Fadenführeröse 8 gebildeten Vereinigungsstelle der beiden Garn- bzw. Fadenkomponenten in einem Abstand liegt, der vorzugsweise kleiner ist als die mittlere Stapellänge des Stapelfasergarnes 4. Die Umlenkstelle 16, 17 hat im wesentlichen die Funktion einer Einrichtung zur Verhinderung des Entdrallens des Stapelfasergarnes 4.

Zur Herstellung eines Zweifach-Umwindegarnes mit gutem textilem Charakter und hoher Bauschigkeit bzw. Volumen wird die Hohlspindel und damit die Spule 3 in einer solchen Drehrichtung und mit einer solchen Drehzahl in Relation zur Aufwickelgeschwindigkeit angetrieben, daß in der Vereinigungsstelle 8 der beiden Garnkomponenten 4 und 6 die Spinndrehung des Stapelfasergarnes 4 nahezu vollständig zurückgedreht bzw. aufgedreht ist, wobei die Drehgeschwindigkeit der Hohlspindel in Relation zur Aufwickelgeschwindigkeit ggf. auch so hoch sein kann, daß das Stapelfasergarn über den Null-Drehungs-Zustand hinaus eine geringe der ursprünglichen Drehung entgegengesetzte Drehung erhält.

Die Umlenkstelle 16, 17 verhindert in Verbindung mit der Fadenführeröse 8 ein vorzeitiges Rückdrehen der Spinndrehung des Stapelfasergarnes, so daß dieses von seiner Ablaufstelle auf der Spule 3 bis zu der Umlenkstelle 16, 17 seinen Verbund beibehält.


Anspruch[de]
  • Verfahren zur Herstellung eines Zweifach-Umwindegarnes, bei dem eine erste Garnkomponente von einer auf einer Hohlspindel aufgesteckten, rotierend angetriebenen Spule über Kopf in axialer Richtung abgezogen und im Bereich eines in der Verlängerung der Spulenachse liegenden Vereinigungspunktes mit einer zweiten Garnkomponente zusammengeführt wird, die axial durch die Achse der Hohlspindel zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Garnkomponente ein eine vorgegebene Spinndrehung aufweisendes Stapelfasergarn umfaßt, dessen Spinndrehung entsprechend der Rotationsrichtung der Hohlspindel bzw. der Spule zurückgedreht wird.
  • 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Garnkomponenete ein im wesentlichen ungedrehter Faden ist.
  • 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Garnkomponente ein ungedrehtes Filamentgarn ist.
  • 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Garnkomponente ein im wesentlichen ungedrehter von einem dünnen Filamentfaden umwundenes Parallelgarn aus Stapelfasern ist.
  • 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinndrehung des Stapelfasergarnes teilweise zurückgedreht wird.
  • 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spinndrehung des Stapelfasergarnes über den Null-Drehungs-Zustand hinaus zurückgedreht wird.
  • 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung eines vorzeitigen Zurückdrehens der Spinndrehung des Stapelfasergarnes dem Vereinigungspunkt im Fadenlaufweg des Stapelfasergarnes eine zur Spulen- bzw. Spindelachse wirksame konzentrische Einrichtung zur Verhinderung des Entdrallens des Stapelfasergarnes in einem Abstand vorgeschaltet ist, der vorzugsweise kleiner ist als die mittlere Stapelfaserlänge des Stapelfasergarnes.
  • 8. Vorrichtung zur Herstellung eines Umwindegarnes, enthaltend ein rotierend antreibbare Hohlspindel zur drehfesten Aufnahme einer oder mehrerer Vorlagespulen, von der oder denen Stapelfasergarn über Kopf abgezogen wird, einer Haltevorrichtung für eine zweite Vorlagespule, von der eine zweite Garnkomponente durch die vorgenannte Hohlspindel hindurch abgezogen wird, wobei die zweite Garnkomponente mit dem Stapelfasergarn im Bereich einer in der Verlängerung der Spindelachse liegenden, durch eine Fadenführeröse gebildeten Vereinigungsstelle zusammengeführt wird, und ein der Fadenführeröse nachgeschaltetes Aufwickelaggregat zum Aufwickeln des fertigen Zweifach-Umwindegarnes, gekennzeichnet durch eine konzentrisch zur Achse der Hohlspindel über der rotierenden Spule angeordnete Fadenumlenkstelle für das Stapelfasergarn, die in Laufrichtung des Stapelfasergarnes in einem Abstand vor der Fadenführeröse liegt, der vorzugsweise kleiner ist als die mittlere Stapellänge der Fasern des Stapelfasergarnes.
  • 9. Vorrichtung nach Anspurch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fadenumlenkstelle durch einen auf das obere Ende der Hohlachse der Hohlspindel aufgestzten, vom ersten Faden durchlaufenen losen Ring und einen einen an der Hohlachse außen angeordneten konzentrischen Flanschring gebildet ist.
  • 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser der durch den losen Ring bestimmten Kreisbahn des ersten Fadens.
  • 11. Zweifach-Umwindegarn, hergestellt aus einer ersten Garnkomponente in Form gesponnenen Stapelfasergarnes und einer zweiten Garnkomponente, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Garnkomponente um den zweite Garnkomponenete derart herumgewunden ist, daß die ursprüngliche Spinndrehung der ersten Garnkomponente teilweise oder ganz zurückgegedreht oder über den Null-Drehungs-Zustand hinaus zurückgedreht ist.
  • 12. Zweifach-Umwindegarn nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Garnkomponente durch eine im wesentlichen ungedrehte Garnkomponente gebildet wird.
  • 13. Zweifach-Umwindegarn nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Garnkomponente ein drehungsloses Filamentgarn ist.
  • 14. Zweifach-Umwindegarn nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Garnkomponente ein im wesentlichen drehungsloses, von einem dünnen Filamentfaden umwundenes Parallelgarn aus Stapelfaser ist.






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