DE10138701A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verfestigen eines Garnes - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verfestigen eines Garnes (6) beschrieben, das zumindest in einem einen Kernbereich umschließenden Mantelbereich Fasern aufweist. Um vorteilhafte Verfahrensbedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, daß entlang des Garnes (6) Fasern aus dem Mantelbereich durch den Kernbereich genadelt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verfestigen eines Garnes, das zumindest in einem einen Kernbereich umschließenden Mantelbereich Fasern aufweist.

Die Festigkeit von Garnen, die einen einen Kernbereich umschließenden Mantel­ bereich aus Fasern aufweisen, hängt unter anderem von der Verankerung der Mantelfasern im Garnkern ab. Wird das Garn durch ein Eindrehen einer Faser­ lunte erhalten, so sind die Mantelfasern aufgrund der Lunteneindrehung im allge­ meinen gut im Faserverband eingebunden. Wird jedoch ein Garnkern mit Fasern umwunden, so bleibt die Verbindung zwischen den Mantelfasern und dem Garn­ kern auf die Reibung zwischen den Mantelfasern und der Oberfläche des Garn­ kernes beschränkt, so daß sich die Gefahr eröffnet, daß bei einer entsprechenden Belastung der Fasermantel gegenüber dem Garnkern in Garnlängsrichtung ver­ schoben wird. Dies kann zu einer Auflösung des Garnverbandes führen, insbe­ sondere dann, wenn die Mantelfasern untereinander nur einen vergleichsweise geringen Zusammenhalt aufweisen. Die Garnfestigkeit leidet außerdem unter Garnbelastungen, die mit einem Aufdrehen der Garneindrehung einhergehen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Garn der eingangs geschil­ derten Art mit Hilfe eines vergleichsweise einfachen Verfahrens mechanisch zu verfestigen, so daß nicht nur einer höheren Festigkeitsanforderung entsprochen, sondern auch der Gefahr eines Aufdrehens der Garneindrehung vorgebeugt wer­ den kann.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß entlang des Garnes Fasern aus dem Mantelbereich durch den Kernbereich genadelt werden.

Da zufolge dieser Maßnahme die Mantelfasern zusätzlich im Kernbereich des Garnes verankert werden, wird der Zusammenhalt zwischen den Mantelfasern und dem Kernbereich des Garnes erheblich verstärkt, was sich unmittelbar auf die Garnfestigkeit auswirkt, zumal durch das Durchnadeln von Mantelfasern durch den Kernbereich des Garnes dessen Eindrehung festgehalten wird. Dies bedeutet, daß Garne mit einem vorgegebenen Eindrehungsgrad bessere Festigkeitseigen­ schaften erhalten oder für eine geforderte Garnfestigkeit nur eine geringere Gar­ neindrehung erforderlich wird. Dies gilt für Garne aus eingedrehten Faserlunten, vor allem aber für Garne mit einem um einen Garnkern gewundenen Fasermantel, weil in diesem Fall ein sonst nicht möglicher Zusammenhalt zwischen den Man­ telfasern und dem Garnkern erzielt werden kann. Dazu kommt noch, daß die durch das Vernadeln bedingte Verdichtung des Faserverbandes einen gewissen Ausgleich von Dick- und Dünnstellen mit sich bringt, was sich in einer gleichmäßi­ geren Garnqualität offenbart.

Zur Durchführung der Garnvernadelung kann von einer herkömmlichen Nadelvor­ richtung mit zumindest einem in Einstichrichtung hin- und hergehend antreibbaren Nadelbrett und einer dem Nadelbrett gegenüberliegenden Stichunterlage ausge­ gangen werden. Es sind lediglich die Nadeln in Garndurchlaufrichtung hinterein­ ander anzuordnen und dafür zu sorgen, daß das zu nadelnde Garn gegenüber den Nadeln nicht seitlich ausweichen kann. Zu diesem Zweck weist die Stichun­ terlage wenigstens einen in Garndurchlaufrichtung ausgerichteten Führungskanal für das Garn auf, wobei die Nadeln des Nadelbrettes in den Führungskanal ein­ stechen. Die Seitenwände des Führungskanales, der durch eine Nut in der Stich­ unterlage oder durch auf der Stichunterlage vorgesehene Führungslineale gebildet werden kann, verhindern ein seitliches Auswandern des zu nadelnden Garnes, so daß die Nadeln lediglich in einer Reihe in Richtung des Führungskanales auf dem Nadelbrett anzuordnen sind, um das durch den Führungskanal gezogene Garn so zu nadeln, daß Mantelfasern durch den Kernbereich des Garnes gezogen werden.

Die sich durch den Kernbereich in den gegenüberliegenden Mantelbereich er­ streckenden Mantelfasern verhindern weitgehend Relativbewegungen zwischen den Mantel- und Kernbereichen, so daß ein in dieser Weise genadeltes Garn nicht nur gute Festigkeitswerte aufweist, sondern auch vorteilhaft gegen ein Aufdrehen gesichert ist.

Da der angestrebte Zusammenhalt des Faserverbandes zwischen den Mantel- und Kernbereichen eines Garnes einer vergleichsweise geringen Stichdichte bedarf, kann die Durchlaufgeschwindigkeit der zu nadelnden Garne durch die hiefür vorgesehenen Vorrichtungen hoch gehalten werden, was eine gute Anpas­ sung an die Arbeitsgeschwindigkeit nachfolgender Garnbehandlungen erlaubt. Um mehrere Garne gleichzeitig nadeln zu können, kann die Stichunterlage mehrere parallele Führungskanäle für je ein Garn aufweisen. Das störungsfreie Ein- und Auslaufen der Garne in die bzw. aus den Führungskanälen kann durch Füh­ rungsösen für die Garne in einfacher Weise erzwungen werden.

Um eine für die Vernadelung eines Garnes vorteilhafte Seitenführung innerhalb des Führungskanales zu erhalten, kann dia lichte Weite des Führungskanales in Einstichrichtung abnehmen, so daß das Garn in Abhängigkeit von seiner jeweili­ gen Dicke an beiden Seitenwänden des Führungskanales anliegt, wenn das zu nadelnde Garn in den Führungskanal eingezogen wird. Zu diesem Zweck kann die Stichunterlage zumindest im Ein- und Auslaufbereich konvex gekrümmt ausgebil­ det werden, so daß sich bei einer Zugbelastung des zu nadelnden Garnes eine Kraftkomponente einstellt, die das Garn gegen die Stichunterlage in den Füh­ rungskanal drückt. Erstreckt sich die Krümmung über die gesamte Länge des Führungskanales, so wird diese Wirkung auch auf den Nadelungsbereich mit dem Vorteil erstreckt, daß sich der Einstichwinkel der Nadeln in das Garn entlang des Führungskanales ändert, was die Festigkeitseigenschaften entsprechend beein­ flußt. Diese Wirkung der Krümmung der Stichunterlage ist selbstverständlich nicht von einer besonderen Ausbildung des Querschnittes des Führungskanales ab­ hängig, der bei geringeren Anforderungen an die Seitenführung des Garnes auch einen rechtwinkeligen Querschnitt aufweisen kann.

Obwohl eine konvexe Stichunterlage bei einer entsprechenden Zugbelastung des Garnes eine auf die Stichunterlage senkrechte Kraftkomponente bedingt, die das Garn gegen die Stichunterlage drückt, empfiehlt sich das Vorsehen eines Abstrei­ fers zwischen der Stichunterlage und dem Nadelbrett, weil damit bei geringerer Garnspannung eine weitgehend beruhigte Garnführung erreicht werden kann.

Anhand der Zeichnung wird das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verfestigen eines Garnes in einer vereinfachten, zum Teil geschnittenen Seitenansicht,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1 in einem größeren Maßstab,

Fig. 3 eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer der Fig. 1 entsprechenden Darstellung,

Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt durch ein auf einer Vorrichtung nach der Fig. 1 verfestigtes Garn in einem größeren Maßstab und

Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt durch ein auf einer Vorrichtung nach der Fig. 3 verfestigtes Garn.

Die Vorrichtung gemäß der Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einer Stichunterla­ ge 1 und einem der Stichunterlage 1 gegenüberliegenden Nadelbrett 2, das in herkömmlicher Weise in einen Nadelbalken 3 eingesetzt ist. Der Nadelbalken 3 wird über einen Exzentertrieb in Einstichrichtung der Nadeln 4 hin- und hergehend angetrieben. Zum Unterschied zu herkömmlichen Stichunterlagen sind der erfin­ dungsgemäßen Stichunterlage 1 jedoch parallele Führungskanäle 5 für die zu nadelnden Garne 6 zugeordnet, die zwischen einem Walzeneinzug 7 und einem Walzenabzug 8 unter einer Zugspannung gehalten werden. Zur besseren Führung der Garne 6 können zusätzlich Führungsösen 9 vorgesehen sein.

Obwohl die Führungskanäle 5 in Form von Führungsnuten in der Stichunterlage 1 ausgebildet sind, ist diese Anordnung keinesfalls zwingend. So könnten die Füh­ rungskanäle 5 auch durch Führungslineale auf der Stichunterlage 1 gebildet wer­ den, weil es ja vor allem um die Seitenführung der Garne 6 geht. Die Führungs­ nuten der Führungskanäle 5 sind gemäß der Fig. 2 gegen den Nutgrund hin ge­ rundet, was eine vorteilhafte Seitenführung für die Garne 6 mit sich bringt, die in die Führungsnuten hineingezogen werden, weil die Stichunterlage 1 zu- und ab­ laufseitig eine konvexe Krümmung in Durchlaufrichtung der Garne 6 aufweist, so daß sich aufgrund der Zugbelastung der Garne 6 diese gegen die Stichunterlage 1 andrückende Kraftkomponenten ergeben. Diese im Krümmungsbereich auftreten­ den Kraftkomponenten sind allerdings nicht ausreichend, um auf einen Abstreifer 10 verzichten zu können, der zwischen der Stichunterlage 1 und dem Nadelbrett 2 vorgesehen wird.

Die Ausführungsform nach der Fig. 3 unterscheidet sich von der gemäß der Fig. 1 lediglich durch die Ausbildung der Stichunterlage 1, die von der Zulauf zur Ab­ laufseite hin durchgehend konvex gekrümmt ist, so daß sich über die gesamte Führungsfänge der Führungskanäle 5 Kraftkomponenten senkrecht zur Stichun­ terlage 1 ergeben, die die Garne 6 an die Stichunterlage 1 andrücken. Trotzdem wird ein Abstreifer 10 eingesetzt, um eine für den Vernadelungsvorgang vorteil­ hafte, beruhigte Garnführung sicherzustellen.

Die Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 3 unterscheiden sich jedoch nicht nur hinsichtlich der auf die Garne 6 einwirkenden Kräfte, sondern vor allem auch durch die Art der Vernadelung, wie dies in den Fig. 4 und 5 veranschaulicht ist, die jeweils ein Garn 6 mit einem Garnkern 11 und einem Fasermantel 12 zeigen, der beispielsweise aus um den Faserkern 11 gewundenen Hüllfasern bestehen kann. Der Garnkern 11 und der Fasermantel 12 können aber auch durch Kern- und Mantelbereiche eines zu einem Garn eingedrehten Faserstranges gebildet wer­ den. Da gemäß der Fig. 1 die Nadeln 4 des Nadelbrettes 2 senkrecht zur Stich­ unterlage 1 in die Garne 6 einstechen, werden gemäß der Fig. 4 Mantelfasern im wesentlichen senkrecht zur Garnachse durch den Garnkern 11 genadelt, wie dies durch die angedeuteten Faserbrücken 13 veranschaulicht ist. Diese Faserbrücken 13 verbinden den Fasermantel 12 mit dem Garnkern 11 und halten zusätzlich die Eindrehung des Garnes 6 fest, was die angestrebte Garnverfestigung bedingt.

Nach der Fig. 3 werden die Nadeln 4 unter verschiedenen Einstichwinkeln in die entlang der konvexen Stichunterlage 1 geführten Garne 6 eingestochen, was gegenüber der Garnlängsachse unterschiedlich geneigte Faserbrücken 13 zur Folge hat, wie dies in der Fig. 5 rein schematisch angedeutet ist. Die unterschied­ lich geneigten Faserbrücken 13 ergeben eine im Vergleich zu der Fig. 4 unter­ schiedliche Verfilzung zwischen Mantelfasern und dem Garnkern, so daß durch die Ausgestaltung der Krümmung der Stichunterlage 1 Einfluß auf die Garnverfe­ stigung genommen werden kann.

Obwohl die Nadeln 4 im wesentlichen in einer gemeinsamen Axialebene in die Garne 6 einstechen, wenn die Nadeln 4 nicht geringfügig gegeneinander versetzt angeordnet werden, liegen die Faserbrücken 13 im allgemeinen nicht in einer gemeinsamen Axialebene, weil sich aufgrund der Zugbelastung der Garne 6 eine Garndrehung während des Durchlaufes durch die Führungskanäle nicht vermei­ den läßt, so daß sich über den Garnumfang verteilte Nadeleinstiche ergeben, was für eine gleichmäßige Verfestigung der Garne 6 von Vorteil ist.

Claims (6)

1. Verfahren zum Verfestigen eines Garnes, das zumindest in einem einen Kernbereich umschließenden Mantelbereich Fasern aufweist, dadurchgekenn­ zeichnet, daß entlang des Games Fasern aus dem Mantelbereich durch den Kernbereich genadelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Fasern aus wenigstens einer um einen Garnkern gewundenen Fasermantel durch den Garn­ kern genadelt werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 mit zumindest einem in Einstichrichtung hin- und hergehend antreibbaren Nadelbrett und einer dem Nadelbrett gegenüberliegenden Stichunterlage, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stichunterlage (1) wenigstens einen in Garndurchlaufrichtung verlaufenden Führungskanal (5) für das Garn (6) aufweist und daß die Nadeln (4) des Nadelbrettes (2) in den Führungskanal (5) einstechen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stichun­ terlage (1) mehrere parallele Führungskanäle (5) für je ein Garn (6) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Führungskanal (5) bzw. den Führungskanälen (5) Führungsösen (9) für das Garn (6) bzw. die Garne (6) vor- und/oder nachgeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche die 3 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stichunterlage (1) zumindest zu- und ablaufseitig in Richtung des Führungskanales (5) bzw. der Führungskanäle (5) konvex gekrümmt verläuft.