Die Erfindung betrifft eine Drallstoppvorrichtung einer Einrichtung zum Kräuseln von thermoplastischem Garn, mit einer frei drehbaren Rolle, an deren Mantelfläche abwechselnd nach der einen und der anderen Stirnebene der Rolle geneigte Stifte angeordnet sind, die den Garnweg abwechselnd an der einen und anderen Seite begrenzen.
In Einrichtungen zum Strecken und Kräuseln von thermoplastischem Garn wird das Garn z. B. auf das 3- bis 4fache seiner ursprünglichen Länge verstreckt, durch eine Heizzone und danach durch eine Falschdrallvorrichtung geführt, die das Garn verdreht oder die dem Garn Drall erteilt.
Die dem Garn erteilte Verdrehung (Drall) läuft von der Falschdrallvorrichtung zurück durch die Heizzone. Für eine gleichmässige Kräuselung müssen nicht nur die Drehgeschwindigkeit der Falschdrallvorrichtung, die Laufgeschwindigkeit des Garnes und die Temperatur der Heizzone sondern auch die Strecke, um die der Drall zurückläuft, konstant gehalten werden.
Dazu ist es erforderlich, das Garn an einer in Laufrichtung des Garns vor der Heizzone liegenden Stelle zuverlässig daran zu hindern, sich zu drehen, so dass der Drall nur bis zu dieser Stelle zurück laufen kann.
Bei einer bekannten, diesem Zweck dienenden Drallstoppvorrichtung der eingangs genannten Art (GB-PS 1 247 254) läuft der Garnweg auf der Mantelfläche um die Fusspunkte der Stifte herum zickzackförmig zwischen den beiden im Querschnitt stumpfwinklig V-förmigen Ringräumen, die von der Mantelfläche und den nach der einen bzw. den nach der anderen Seite geneigten Stiften begrenzt sind, hin und her.
Zu diesem Zwecke müssen die Fusspunkte der nach links geneigten Stifte rechts von einer Umfangslinie der Mantelfläche und die Fusspunkte der nach rechts geneigten Stifte links von dieser Umfangslinie angeordnet und die Neigung sowie der Abstand aufeinander folgender Stifte so bemessen sein, dass das Garn an der linken Seite eines nach rechts geneigten Stiftes bis zu dessen Fusspunkt auf die Mantelfläche gleitet und an dieser anliegt, bevor es die rechte Seite des nächstfolgenden, nach links geneigten Stiftes berührt, und es muss an diesem wieder bis zu dessen Fusspunkt gleiten und an der Mantelfläche anliegen, bevor es die rechte Seite des nun folgenden, nach links geneigten Stiftes berührt, usw. Daraus ergibt sich, dass die Stifte nicht zu nahe aufeinander folgen dürfen.
Andererseits werden aber gerade durch einen (in Umfangsrichtung der Rolle) kurzen Stiftabstand (unter sonst gleichen Verhältnissen) kleine Zickzackwinkel erzielt, und die Drallstoppwirkung der Zickzackbahn ist um so wirksamer, je kleiner die Zickzackwinkel sind.
Bei der bekannten Vorrichtung wird das Garn dadurch an einer Drehung gehindert, dass es zickzackförmig auf der Mantelfläche der Rolle liegt. Das Garn ist bei jeder Richtungsänderung des Zickzacks die 90 bis 1600 beträgt, in einem sehr stumpfwinkligen Eckraum (ca. 1600) zwischen einem Stift und der dessen Fusspunkt zugeordneten (zur Rollenachse parallelen) Mantellinie gehalten. Diese sehr stumpfe Ecke kann keine, eine wirksame Drehung des Garns verhindernde Wirkung entfalten. Auch das Anliegen des Garns an der Mantelfläche hat keine nennenswerte Drallstoppwirkung. Die Drallstoppwirkung ist nur auf den zickzackförmigen Garnweg zurückzuführen und ist um so wirksamer, je kleiner die Winkel an den Zickzackecken sind.
Kleine Zickzackwinkel sind aber bei grossen Garngeschwindigkeiten nicht anwendbar, abgesehen davon, dass die Zickzackwinkel, wie bereits erwähnt, nach unten begrenzt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zurücklaufen der Drehung des Garns auch bei hohen Garngeschwindigkeiten absolut wirksam zu verhindern.
Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der Garnweg in einem Abstand von der Mantelfläche annähernd im Scheitel des im Querschnitt spitzwinklig V-förmigen Ringraumes verläuft, der einerseits durch die nach der einen Stirnebene geneigten Stifte und andererseits durch die nach der anderen Stirnebene geneigten Stifte begrenzt ist und den Rollenkörper konzentrisch umgibt.
Bei dieser Vorrichtung wird das Garn am Scheitel des spitzwinkligen Ringraumes eingekeilt und dadurch vorzüglich gegen Drehung gesichert. Demgegenüber ist bei der erwähnten, bekannten Vorrichtung der Winkel zwischen Stift und Mantellinie, an dessen Scheitel das Garn gehalten wird, notwendigerweise stumpf (z. b. ca. 1600), wobei von einer Keilwirkung nicht die Rede sein kann. Eine Keilwirkung könnte zwar auch in einem durch zwei konische Flächen begrenzten Raum erzielt werden, jedoch könnte sich das Garn dann nicht ohne weiteres aus der Verkeilung lösen, und zwar um so weniger, je spitzer der Keilwinkel, d. h. je grösser die Keilwirkung ist.
Da bei der vorliegenden Vorrichtung der V-förmige Raum jedoch abwechselnd an der einen und an der anderen Seite durch die Stifte begrenzt ist, löst sich das Garn beim Weglaufen von der Vorrichtung immer nur von einem Stift nach den anderen, dabei hört die Keilwirkung auf.
Die Stifte können im Gegensatz zur erwähnten, bekannten Vorrichtung beliebig dicht aufeinander folgen und der Scheitelwinkel des V-förmigen Raumes kann sehr spitz gewählt werden, so dass eine intensive Keilwirkung erzielbar ist, wodurch das Garn äusserst wirksam an einer Drehung gehindert wird.
Dabei können die Fusspunkte der Stifte je nach deren Dicke und ihrem im Rollenumfangsrichtung gemessenen Abstand entweder auf einer gemeinsamen Umfangslinie der Rolle oder die Fusspunkte der nach links geneigten Stifte rechts einer Umfangslinie und die nach rechts geneigten Stifte links dieser Umfangslinie liegen.
Der Abstand des Garnweges von der Mantelfläche kann geometrisch dadurch erreicht werden, dass der Abstand des im Scheitel des Ringraumes und den Rollenkörper verlaufenden Kreises von der Mantelfläche so gross und der Abstand einander benachbarter Stifte so klein bemessen wird, dass die Sehnen, welche je durch die Punkte hindurchgehen, an denen einander benachbarte Stifte den Kreis berühren, in einem Abstand von der Mantelfläche verlaufen.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Drallstoppvorrichtung für zwei Garne,
Fig. 2 eine Einzelheit von Fig. 1 in grösserem Massstab,
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Einzelteil von Fig. 1,
Fig. 4 eine teilweise Seitenansicht zu Fig. 2,
Fig. 5 eine Skizze zur Erläuterung geometrischer Bedingungen der Stiftanordnung, wobei der Stiftabstand übertrieben gross dargestellt ist.
Die dargestellte Vorrichtung hat für jedes der beiden Garne 1 eine Rolle 2, die mittels eines Kugellagers 3 auf einer beiden Rollen 2 gemeinsamen Achse 4 frei drehbar gelagert ist. Auf der Mantelfläche 5 jedes Rollenkörpers 6 sind miteinander abwechselnde Stifte 7 und 8 angeordnet, deren Fusspunkte 9 auf einer Umfangslinie der Mantelfläche 5 liegen. Jeder Stift 7 bzw. 8 liegt in einer Radialebene der Rolle 2. Die Stifte 7 sind zur in Fig. 1 und 2 linken, in Fig. 4 hinteren Stirnebene 11 des Rollenkörpers 6, die Stifte 8 sind zu dessen anderer Stirnebene 12 hin geneigt. Die Stifte 7 und die Stifte 8 schliessen mit der zur Achse 4 senkrechten Ebene 13 einen Winkel a von mindestens 9 , vorzugsweise 20 ein.
Die Stifte sitzen in Bohrungen 14 des Rollenkörpers 6, deren innere Enden in Ringnuten 15 bzw. 16 an der Stirn seite 17 bzw. 18 des Rollenkörpers 6 führen. Die inneren Enden der Stifte 7 und 8 ragen in die Ringnut 15 bzw. 16 hinein und sind am Rollenkörper 6 dadurch fixiert, dass die Nuten 15 und 16 mit einem (nicht dargestellten) Klebstoff (z. B. Markenbezeichnung Araldit) ausgefüllt sind.
Dies ermöglicht es, einen abgebrochenen Stift zwecks Ersatz durch einen neuen Stift dadurch zu entfernen, dass der Klebstoff am in die Ringnut hineinragenden Ende des abgebrochenen Stiftes entfernt, dieses Stiftende mit einem Durchschlag in das innere Ende der Bohrung 14 hinein und dadurch das andere Ende des abgebrochenen Stiftes aus dem äusseren Ende der Bohrung 14 herausgestossen wird, so dass es mit einer Zange erfasst werden kann, um den abgebrochenen Stift zu entfernen.
Die Rollenkörper 6, die Achse 4 und die im folgenden im Zusammenhang mit Fig. 1 und 4 beschriebenen Kreisscheiben 19, 20 und Mutter 22 bestehen aus Kunststoff, die Stifte 7 und 8 bestehen aus Hartkeramik.
Die auf der Achse 4 sitzenden Innenringe der Kugellager 3 sind je zwischen einer äusseren und einer mittleren Kreisscheibe 19 bzw. 20 festgeklemmt. Dazu ist die Achse 4 an einem Ende mit einem Bund 21 und am anderen Ende mit einem Gewinde versehen, auf dem eine Mutter 22 sitzt.
Nach Abschrauben der Mutter 22 kann die Vorrichtung zur Reinigung oder Reparatur (z. B. um einen abgebrochenen Stift durch einen neuen zu ersetzen) auseinander genommen werden. Das andere Ende der Achse 4 könnte auch mit einer Einkerbung versehen sein, auf der ein Druckknopf sitzt.
Die Kreisscheiben 19 und 20 überragen die äusseren Enden der Stifte 7 und 8 und haben in der diese Stiftenden überragende Ringzone einander zugewandte, ringförmige Vorsprünge 23, die paarweise je einen nach innen verjüngten Ringspalt 24 begrenzen, der in den im Querschnitt V-förmigen Ringraum 25 zwischen den Stiften 7 und den Stiften 8 führt, um das Garn 1 in diesen Ringraum 25 hinein und wieder heraus zu leiten. Ausserdem haben die Kreisscheiben 19 und 20 ringförmige einander paarweise zugewandte Vorsprünge 26, die in den im Querschnitt dreieckigen Ringraum zwischen der Mantelfläche 5 jedes Rollenkörpers 6 und der Aussenseite der Stifte 7 bzw. 8 hineinragen, um zu verhindern, dass bei auftretenden Störungen Garnreste zwischen die Stirnseiten 17, 18 der Rollenkörper 6 und die Kreisscheiben 19, 20 hineingezogen werden.
Die Kreisscheiben 19 und 20 haben je an derselben Stelle eine etwa kreissektorenförmige Aussparung 27. Wenn das Garn sich an den Stiften 7, 8 verwickelt , kann die betreffende Rolle 2 im Bereiche der Aussparung 27 erfasst und so gedreht werden, dass die be troffenen Stifte 7, 8 in diesen Bereich kommen, damit die stö renden Garnreste entfernt werden können.
Das Garn 1 wird in einem Abstand von der Mantelfläche
5 annähernd an einem Kreisbogen k geführt, der im Scheitel
S des im Querschnitt spitzwinkligen V-förmigen Ringraumes
25 verläuft, der einerseits durch die Stifte 7 und andererseits durch die Stifte 8 begrenzt sind. Wenn die Stifte 7 und 8 hin reichend dicht aufeinander folgen, verläuft der Weg des
Garns 1 praktisch entlang dem Kreisbogen k. Dabei kann der Umschlingungswinkel des Garns 1 an der Rolle 2 z. B.
180 , aber auch 360 oder mehr, z. B. 420 , betragen.
Geometrisch folgt der Weg des Garns 1 einem Polygon, dessen Ecken die Punkte P sind, an denen der Kreis k die
Stifte 7 und 8 berührt. Für die Wirkungsweise der Vorrich tung ist es notwendig, dass bei gegebenem Krümmungsra dius r der Mantelfläche 5 die Seiten s des Polygons (das sind die Sehnen zwischen aufeinander folgenden Punkten P) die
Mantelfläche 5 nicht berühren, sondern einen Abstand d, von dieser haben (Fig. 5). Um dies zu erzielen, muss der Ab stand d2 des Kreises k von der Mantelfläche 5 hinreichend gross und der in Umfangsrichtung der Mantelfläche 5 gemes senke Abstand d3 aufeinander folgender Stifte 7 und 8 hinrei hend klein sein.
Der Abstand dl hängt auch von der Dicke md dem Neigungswinkel a der Stifte 7 und 8, sowie davon ab, ob die Fusspunkte 9 auf einer gemeinsamen Umfangslinie der Mantelfläche 5 liegen, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt ender ob die Fusspunkte der Stifte 7 auf einer und die der Stifte 8 auf einer anderen Umfangslinie der Mantelfläche 5 liegen.
The invention relates to a twist stop device of a device for crimping thermoplastic yarn, with a freely rotatable roller, on the outer surface of which alternately inclined pins are arranged to one and the other end plane of the roller, which limit the yarn path alternately on one and the other side.
In devices for drawing and crimping thermoplastic yarn, the yarn is e.g. B. stretched to 3 to 4 times its original length, passed through a heating zone and then through a false twist device that twists the yarn or gives the yarn twist.
The twist (twist) given to the yarn runs from the false twist device back through the heating zone. For a uniform crimp, not only the speed of rotation of the false twist device, the running speed of the yarn and the temperature of the heating zone, but also the distance by which the twist returns must be kept constant.
To do this, it is necessary to reliably prevent the yarn from rotating at a point in front of the heating zone in the running direction of the yarn, so that the twist can only run back to this point.
In a known twist stop device of the type mentioned (GB-PS 1 247 254) serving this purpose, the yarn path runs on the jacket surface around the base of the pins in a zigzag shape between the two annular spaces with obtuse-angled V-shaped cross-section, which are formed by the jacket surface and the after the one or the inclined pins are limited to the other side, back and forth.
For this purpose, the base points of the pins inclined to the left must be arranged to the right of a circumferential line of the lateral surface and the base points of the pins inclined to the right to the left of this circumferential line, and the inclination and the distance between consecutive pins must be dimensioned so that the yarn is on the left side of a pin inclined to the right slides onto the outer surface up to its base point and rests against it before it touches the right side of the next following pin inclined to the left, and it must slide on this again to its base point and rest against the outer surface before it touches the right side of the now following, to the left inclined pin, etc. This means that the pins must not follow one another too closely.
On the other hand, small zigzag angles are achieved precisely by a short pin spacing (in the circumferential direction of the roller) (under otherwise identical conditions), and the twist-stopping effect of the zigzag path is the more effective the smaller the zigzag angles are.
In the known device, the yarn is prevented from rotating in that it lies in a zigzag shape on the outer surface of the roll. With every change of direction of the zigzag, which is 90 to 1600, the yarn is held in a very obtuse-angled corner space (approx. 1600) between a pin and the surface line assigned to its base (parallel to the roller axis). This very obtuse corner cannot have any effect which prevents an effective twisting of the yarn. The fact that the yarn is in contact with the jacket surface also has no significant twist-stopping effect. The twist stop effect is only due to the zigzag yarn path and is the more effective the smaller the angles at the zigzag corners are.
Small zigzag angles, however, cannot be used at high yarn speeds, apart from the fact that the zigzag angles, as already mentioned, have a lower limit.
The invention is based on the object of preventing the twist of the yarn from reversing in an absolutely effective manner even at high yarn speeds.
This is achieved according to the invention in that the yarn path runs at a distance from the lateral surface approximately at the apex of the cross-sectionally acute V-shaped annular space, which is limited on the one hand by the pins inclined towards one end plane and on the other hand by the pins inclined towards the other end plane and concentrically surrounds the roller body.
In this device, the yarn is wedged at the apex of the acute-angled annular space and is thus excellently secured against rotation. In contrast, in the known device mentioned, the angle between the pin and the surface line, at the apex of which the yarn is held, is necessarily obtuse (e.g. approx. 1600), whereby there can be no question of a wedge effect. A wedge effect could also be achieved in a space delimited by two conical surfaces, but then the yarn could not easily come loose from the wedge, and the less the more acute the wedge angle, i.e. H. the greater the wedge effect.
Since in the present device the V-shaped space is limited alternately on one and the other side by the pins, the thread loosens when it runs away from the device only from one pin after the other, the wedge effect ceases.
In contrast to the known device mentioned, the pins can follow one another as closely as desired and the apex angle of the V-shaped space can be selected to be very acute, so that an intense wedge effect can be achieved, whereby the yarn is extremely effectively prevented from rotating.
Depending on their thickness and their distance measured in the circumferential direction of the roller, the base points of the pins can either be on a common circumferential line of the roller or the base points of the pins inclined to the left lie to the right of a circumferential line and the pins inclined to the right lie to the left of this circumferential line.
The distance between the yarn path and the surface can be achieved geometrically by making the distance between the circle running in the apex of the annulus and the roller body from the surface so large and the distance between adjacent pins so small that the tendons, which each pass through the Go through points at which adjacent pins touch the circle, run at a distance from the lateral surface.
In the following, an embodiment of the invention is described in more detail with reference to the accompanying drawing.
Show it
1 shows a cross section through a twist stop device for two yarns,
FIG. 2 shows a detail of FIG. 1 on a larger scale,
3 shows a plan view of an individual part from FIG. 1,
FIG. 4 shows a partial side view of FIG. 2,
5 shows a sketch to explain the geometric conditions of the pin arrangement, the pin spacing being shown exaggerated.
The device shown has a roller 2 for each of the two yarns 1, which roller is freely rotatably mounted by means of a ball bearing 3 on an axis 4 common to both rollers 2. On the lateral surface 5 of each roller body 6, alternating pins 7 and 8 are arranged, the base points 9 of which lie on a circumferential line of the lateral surface 5. Each pin 7 or 8 lies in a radial plane of the roller 2. The pins 7 are inclined to the front plane 11 of the roller body 6 on the left in FIGS. 1 and 2 and rearward in FIG. 4; the pins 8 are inclined to the other front plane 12 thereof. The pins 7 and the pins 8 enclose an angle α of at least 9, preferably 20, with the plane 13 perpendicular to the axis 4.
The pins sit in bores 14 of the roller body 6, the inner ends of which lead into annular grooves 15 and 16 on the end face 17 and 18 of the roller body 6, respectively. The inner ends of the pins 7 and 8 protrude into the annular groove 15 and 16 respectively and are fixed to the roller body 6 in that the grooves 15 and 16 are filled with an adhesive (not shown) (e.g. brand name Araldit).
This makes it possible to remove a broken pin for replacement with a new pin by removing the adhesive on the end of the broken pin protruding into the annular groove, this pin end with a punch into the inner end of the bore 14 and thereby the other end of the Broken pin is pushed out of the outer end of the bore 14 so that it can be grasped with pliers to remove the broken pin.
The roller body 6, the axle 4 and the circular disks 19, 20 and nut 22 described below in connection with FIGS. 1 and 4 are made of plastic, the pins 7 and 8 are made of hard ceramic.
The inner rings of the ball bearings 3, which are seated on the axis 4, are each clamped between an outer and a central circular disk 19 and 20, respectively. For this purpose, the axle 4 is provided at one end with a collar 21 and at the other end with a thread on which a nut 22 sits.
After unscrewing the nut 22, the device can be taken apart for cleaning or repair (e.g. to replace a broken pin with a new one). The other end of the axle 4 could also be provided with a notch on which a push button sits.
The circular disks 19 and 20 protrude beyond the outer ends of the pins 7 and 8 and, in the ring zone protruding from these pin ends, have annular projections 23 facing one another, each of which in pairs delimit an inwardly tapered annular gap 24 which extends into the annular space 25, which is V-shaped in cross section between the pins 7 and the pins 8 to guide the yarn 1 into this annular space 25 and out again. In addition, the circular disks 19 and 20 have ring-shaped projections 26 facing each other in pairs, which protrude into the annular space, which is triangular in cross-section, between the outer surface 5 of each roller body 6 and the outside of the pins 7 and 8, respectively, in order to prevent yarn residues from getting between the End faces 17, 18 of the roller body 6 and the circular disks 19, 20 are drawn in.
The circular disks 19 and 20 each have an approximately circular sector-shaped recess 27 at the same point. If the yarn becomes tangled on the pins 7, 8, the relevant roller 2 can be grasped in the area of the recess 27 and rotated so that the affected pins 7 , 8 come into this area so that the interfering yarn remnants can be removed.
The yarn 1 is at a distance from the jacket surface
5 guided approximately on a circular arc k, which is in the apex
S of the V-shaped annular space which is acute-angled in cross section
25, which are limited on the one hand by the pins 7 and on the other hand by the pins 8. If the pins 7 and 8 follow one another sufficiently close, the path of the runs
Yarn 1 practically along the circular arc k. Here, the wrap angle of the yarn 1 on the roller 2 z. B.
180, but also 360 or more, e.g. B. 420 amount.
Geometrically, the path of the yarn 1 follows a polygon whose corners are the points P at which the circle k die
Pins 7 and 8 touched. For the operation of the Vorrich device it is necessary that for a given radius of curvature r of the lateral surface 5, the sides s of the polygon (these are the chords between successive points P) the
Do not touch the lateral surface 5, but have a distance d from this (FIG. 5). To achieve this, the distance d2 of the circle k from the lateral surface 5 must be sufficiently large and the lowering distance d3 of successive pins 7 and 8 measured in the circumferential direction of the lateral surface 5 must be sufficiently small.
The distance dl also depends on the thickness md the angle of inclination a of the pins 7 and 8, as well as on whether the base points 9 lie on a common circumferential line of the lateral surface 5, as shown in FIGS. 1 and 2 and whether the base points of the pins 7 on one and the pins 8 on another circumferential line of the lateral surface 5.