Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Texturieren eines synthetischen Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.

Ein gattungsgemäßes Verfahren sowie eine gattungsgemäße Vorrichtung sind beispielswiese aus der EP 1 103 641 AI bekannt.

Um bei der Herstellung von textilen Stoffen und Bahnen visuelle Muster und Strukturen zu erzeugen, werden insbesondere zu deren Herstellung sogenannte Effektgarne erzeugt. Derartige Effektgarne weisen insbesondere in ihrem Querschnitt Strukturunterschiede auf, um den für die texti- le Anwendung erforderlich Eigenschaft zu erhalten. Die Effektgarne werden bevorzugt innerhalb eines Texturierprozesses hergestellt. So lassen sich die Effektgarne beispielsweise mit dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung herge stellen. Bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung wird ein synthetischer Faden von einer Vorlagespule abgezogen und vor einer Falschdrallbehandlung in einer Streckzone zwischen einem Zulieferwerk und einem Lieferwerk teilverstreckt. Hierzu ist in der Streckzone ein Streckstift angeordnet, an dessen Umfang der Faden mit einem Schlupf geführt wird. Anschließend wird der teilverstreckte Faden in einer Texturierzone texturiert und nachverstreckt, um am Ende der Behandlung zu einer Spule aufgewickelt zu werden.

Bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung wird an dem synthetischen Faden eine Dick-Dünn-Struktur erzeugt, die aus der unregelmäßigen Verstreckung am Umfang des Streckstiftes in der vorgelagerten Streckzone resultiert. Hierbei treten mehr oder weniger zufällig aneinander gereihte Strukturveränderungen an dem Faden auf, die im Gewebe ebenso zu zufälligen und nicht vorhersehbaren Mustern führen.

Aus der EP 1 277 860 AI ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Texturieren eines synthetischen Fadens bekannt, bei welcher innerhalb der Texturierzone eine Einrichtung zur seitlichen Auslenkung des Fadens angeordnet ist, durch welche eine Unregelmäßigkeit in der Zuführung des Fadens erzeugt wird. Derartige Fadenauslenkungen innerhalb einer Streckzone besitzen jedoch grundsätzlich den Nachteil, dass an dem Faden Undefinierte und unregelmäßige Verstreckungen erzeugt werden und bei zu großen Auslenkungen instabile Fadenläufe entstehen. Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Texturieren eines synthetischen Fadens der gattungsgemäßen Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen, mit welchem bzw. mit welcher ein Effektfaden mit reproduzierbaren Eigenschaften und Strukturen herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1 und mit einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass geringe Veränderungen in der Struktur eines synthetischen Fadens einen großen Einfluss auf das Aufnahmevermögen um Farbmittel beim Einfärben des Fadens haben. So ist es allgemein üblich, um bei texturierten Garnen die Garnqualität zu prüfen, einen eingefärbten Musterstrumpf zu erzeugen, so dass unge- wünschte Farbunterschiede durch Unregelmäßigkeiten in der Fadenstruktur sofort sichtbar werden. Die Eigenschaft des synthetischen Fadens, dass die Anfärbbarkeit von dem verstreckten Zustand des Fadens beein- flusst wird, macht sich nun die Erfindung zu Nutze. So wird beim Textu- rieren des Fadens erfindungsgemäß das Streckverhältnis zum Verstecken des Fadens durch eine Erhöhung oder Absenkung einer der Liefergeschwindigkeiten innerhalb eines oder mehrere Betriebszeitintervalle geändert. Auf die Fadenlänge bezogen ergeben sich somit Fadenabschnitte mit unterschiedlicher Verstreckung, die bei der Endverarbeitung zu einem Gewebe einer entsprechenden Musterbildung führen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Überwachungseinheit zur Überwachung der Antriebsdrehzahlen der Antriebe der Lieferwerke auf, wobei die Überwachungseinheit mit den den Antrieben zugeordneten Steuergeräten verbunden ist und mit der Maschinensteuereinheit gekoppelt ist. Die Steuergeräte, die Überwachungseinheit und die Maschinensteuereinheit bilden somit einen Steuerkreislauf, um die Einstellung des Streckverhältnisses anhand der Antriebsdrehzahlen während eines Betriebszeitinter- valls zu überwachen und zu ändern.

Um beispielsweise in einer gefärbten Gewebebahn möglichst fließende Übergänge zwischen einzelnen Musterescheinungen zu erhalten, ist die Verfahrensvariante besonders vorteilhaft, bei welcher innerhalb eines der Betriebszeitintervalle mehrere vorgegebene Streckverhältnisse zum Verstecken des Fadens nach einem Muster abwechselnd gewählt werden. So können in dem Faden eine Mehrzahl von unterschiedlichen Fadenabschnitten mit jeweils unterschiedlichen Verstreckungen erzeugt werden, die in einer festen Reihenfolge nacheinander und immer wiedekehrend an dem Faden eintreten. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, innerhalb eines Betriebszeitintervalls vorgegebene Streckverhältnisse nach dem Zufallsprinzip zu verändern, so dass sich fortlaufend unter- schiedliche Fadenabschnitte mit zufällig aneinander gereihten Verstreckverhältnissen entstehen.

Um möglichst den Regelungs- und Steuerungsaufwand gering zu halten, wird bevorzugt die Verfahrensvariante verwendet, bei welcher das Streckverhältnis zum Verstrecken des Fadens innerhalb eines der Betriebszeitintervalle während einer Zeitperiode konstant gehalten wird und bei welcher das Betriebszeitintervall zumindest eine oder mehrere solche Zeitperioden einschließt. Die Zeitperioden sowie das Betriebszeitintervall kön- nen hierbei von ihrer Zeitdauer frei gewählt werden.

Um den gesamten Texturierprozess in einem stabilen Zustand zu halten, ist die Verfahrensvariante besonders bevorzugt, bei welcher das Streckverhältnis zum Verstrecken des Fadens zwischen einem minimalen Grenzwert und einem maximalen Grenzwert verändert wird. Damit lassen sich Instabilitäten durch zu hohe Fadenspannungen oder durch Fadenverschlappungen vermeiden.

Das Verfahren lässt sich durch eine weitere Variante mit noch mehr Fle- xibilität zur Erzeugung unterschiedlicher Fadenabschnitte verbessern, in dem die Zeitdauer eines der Betriebszeitintervalls und/oder die Zeitdauer eines der Zeitperioden verändert wird. So kann neben dem Streckverhältnis auch die Zeitdauer des Streckverhältnisses während des Prozesses vorteilhaft variiert werden.

Das Verfahren hat sich als besonders effektiv herausgestellt, wenn die in dem Faden vorhandene Kräuselung durch eine Falschdrallbehandlung erzeugt ist. Es sind insbesondere die sogenannten Friktionsaggregate geeignet, um die Unterschiede in den Fadenverstreckungen zu verstärken.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in ihrer Weiterbildung, bei welche die Maschinensteuereinheit einen Prozessor zur Berechnung und/oder Speicherung und/oder Vergleich von Streckverhältnissen aufweist, besonders geeignet, um individuelle Streckverhältnisse und damit individuelle Antriebsdrehzahlen an den Lieferwerken einzustellen und einzuhalten.

Hierbei wird vorzugsweise die Maschinensteuereinheit mit einer Anzeigenmaske oder einer Eingabemaske versehen, so dass die Vorgabe und/oder Wahl von einem Wert für das Streckverhältnis und/oder zur Vorgabe einer Zeitperiode und/oder eines Betriebsintervalls auf einfache Art und Weise durch einen Operator erfolgen können.

Zur Texturierung besitzt die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt eine aus einer Heizvorrichtung und eine Kühlvorrichtung sowie einen Falschdrallaggregat gebildete Texturiereinrichtung, die im Fadenlauf hin- tereinander zwischen dem ersten und zweiten Lieferwerk angeordnet sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung werden nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung näher beschrieben.

Es stellen dar:

Fig. 1 schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemä- ßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens

Fig. 2 schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens

Fig. 3 schematisch eine Visualisierung der Streckverhältnisse zum Verstecken des Fadens innerhalb eines Betriebszeitintervalls Fig. 4 schematisch eine Visualisierung der Streckverhältnisse zum Verstecken des Fadens innerhalb eines Betriebszeitintervalls

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vor- richtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt. Das Ausführungsbeispiel weist eine Vorlagestelle 2 zur Aufnahme einer Vorlagespule 1 auf. Die Vorlagespule 1 enthält einen synthetischen Faden 3, der durch mehrere zu einem Fadenlauf angeordnete Aggregate behandelt wird.

Zunächst ist ein erstes Lieferwerk 4 vorgesehen, das als eine Antriebswelle mit anliegender Druckwalze dargestellt ist. Das erste Lieferwerk 4 wird über einen Antrieb 5 mit einer durch ein Steuergerät 6 vorgegebenen Drehzahl angetrieben, um den Faden 3 von der Vorlagespule 1 abzuzie- hen und mit einer Liefergeschwindigkeit in eine folgende Texturierzone zu fördern.

Innerhalb der Texturierzone ist eine Texturiereinrichtung 7 angeordnet, die in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Heizvorrichtung 8, eine Kühlvorrichtung 9 und ein Falschdrallaggregat 10 gebildet ist. Derartige Texturiereinrichtungen, bei welchen der synthetische Faden mittels eines Falschdralls und thermischer Behandlung texturiert wird, sind hinlänglich bekannt und werden nachfolgend nicht weiter erläutert. Der Texturiereinrichtung 7 ist auf einer Auslassseite der Texturierzone ein zweites Lieferwerk 11 zugeordnet, das in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls als eine angetriebene Antriebswelle mit am Umfang liegender Druckrolle dargestellt ist. Das zweite Lieferwerk 11 wird über den zweiten Antrieb 12 mit einer Drehzahl angetrieben, die über das Steuergerät 13 bestimmt ist. Das zweite Lieferwerk 11 zieht den Faden 3 mit einer zweiten Liefergeschwindigkeit aus der Texturierzone. Die zweite Liefergeschwindigkeit ist zum gleichzeitigen Verstrecken des Fadens 3 in der Texturierzone höher eingestellt als die erste Liefergeschwindigkeit am ersten Lieferwerk 4.

Dem zweiten Lieferwerk 11 ist eine Aufwickelvorrichtung 15 zugeordnet, in welcher der Faden 3 zu einer Kreuz spule 16 gewickelt wird.

Um ein durch die Differenz der Liefergeschwindigkeiten zwischen dem ersten Lieferwerk 4 und dem zweiten Lieferwerk 11 eingestelltes Streckverhältnis zum Verstrecken des Faden innerhalb der Texturierzone zu überwachen, sind die Steuergeräte 6 und 13 mit einer Überwachungseinheit 14 verbunden. Innerhalb der Überwachsungseinheit 14 lassen sich die Antriebsdrehzahlen der Lieferwerke 4 und 11 zu einem Streckverhältnis umwandeln. Somit könnte innerhalb der Überwachungseinheit 14 eine Überwachung eines vorgegebenen Streckverhältnisses durch Ver- gleich mit dem jeweiligen Ist-Wert erfolgen.

Die Überwachungseinheit 14 ist mit einer Maschinensteuereinrichtung 17 gekoppelt, die über einen Bedienungsmonitor 18 durch einen Operator bedienbar ist.

Die Maschinensteuereinrichtung 17 verfügt über einen hier nicht dargestellten Prozessor, um Berechnungen und/oder Speicherungen und/oder ein Vergleich von Streckverhältnissen durchführen zu können. So lässt sich beispielsweise in der Maschinensteuereinheit ein Steuerprogramm hinterlegen, in welchem mehrere Streckverhältnisse innerhalb eines Betriebszeitintervalls für bestimmte Zeitperioden an den Lieferwerken 4 und 11 einzustellen sind. Ein derartiges Steuerprogramm könnte beispielsweise eine Veränderung des Streckverhältnisses während des Prozesses nach dem in Fig. 3 dargestellten Ablauf bewirken.

In Fig. 3 ist schematisch ein Verlauf der Streckverhältnisse innerhalb mehrerer Betriebszeitintervalle dargestellt. Hierbei ist die Größe des Streckverhältnisses über eine Zeitachse gezeigt. Die Zeit ist an einer Abszisse und das Streckverhältnisse ist an einer Ordinate eingetragen. An der Zeitachse sind zwei hintereinander folgende Betriebszeitintervalle eingetragen und mit dem Bezugszeichen B _Q und B _L gekennzeichnet. In jedem der Betriebszeitintervalle B _Q und B _L werden insgesamt fünf unterschiedliche Streckverhältnisse zum Verstrecken des Fadens an den Lieferwerken 4 und 11 eingestellt. Die Änderungen der Streckverhältnisse liegen hierbei zwischen einem oberen Grenzwert, der mit Bezugszeichen D _Q und einem unteren Grenzwert, der mit dem Bezugszeichen Ό _υ gekennzeichnet ist. Jeder der innerhalb eines der Betriebszeitintervalle B _Q und B _L eingestellten Streckverhältnisse wird über eine Zeitperiode konstant gehalten. Die Zeitperioden sind mit dem Bezugszeiten P an der Zeitachse gekennzeichnet. Jedem Streckverhältnis ist eine Zeitperiode P zugeordnet, währenddessen das Streckverhältnis konstant gehalten wird. Somit sind in Fig. 3 insgesamt fünf Zeitperioden mit Ρ _χ , P ₂ , P , P ₄ und P ₅ dargestellt. Die Zeitdauer der Zeitperioden P und die Zeitdauer der Betriebszeitintervalle können in der Größenordnung von Millisekunden, Sekunden oder Minuten vorgegeben sein. Die Zeitdauer hängt im Wesentlichen von der jeweiligen Produktionsgeschwindigkeit und den gewünschten Längen der Fa- denabschnitten mit unterschiedlichen Verstreckungen ab. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Steuerprogramm sind die Betriebsintervalle B _Q , B _L usw. konstant und gleich groß. Die Zeitperioden Ρ _χ bis P ₅ weisen dagegen unterschiedliche Zeitdauern auf. Das durch die Fig. 3 visualisierte Steuerprogramm ist beispielhaft. Grundsätzlich sind beliebige Verläufe und Änderungen der Streckverhältnisse während des Herstellungsprozesses möglich. Hierbei können auch die Zeitdauern der Zeitperioden sowie der Betriebszeitintervalle variiert werden. Zudem ist das in Fig. 3 dargestellte Muster zur Änderung der Streck- Verhältnisse ebenfalls beliebig. Grundsätzlich können die Werte der Streckverhältnisse nach einen Zufallsprinzip durch ein Muster des Steuerprogramms verändert werden, so dass eine unregelmäßige und zufälli- ge Verteilung der unterschiedliche verstreckten Fadenlängenabschnitte eintritt.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind das erste Lieferwerk 4 und das zweite Lieferwerk 11 jeweils durch sogenannte Galettenlieferwerke dargestellt, die aus einer angetriebenen Galette und einer Beilaufrolle gebildet sind. Im Gegensatz zu den sogenannten Wellen- lieferwerken werden bei den Galettenlieferwerken Mehrfachumschlingun- gen des Fadens erzeugt.

Die den Lieferwerken 4 und 11 zugeordneten Antriebe 5 und 12 sind in diesem Fall als Galettenantriebe ausgebildet, die über die Steuergeräte 6 und 13 gesteuert werden. Die Steuergeräte 6 und 13 sind mit der Überwachungseinheit 14 und der Maschinensteuereinrichtung 17 gekoppelt. Die Maschinensteuereinrichtung 17 weist einen Bedienungsmonitor 18 auf.

Zwischen den Lieferwerken 4 und 11 ist die bereits zuvor beschriebene Texturiereinrichtung 7 mit der Heiz Vorrichtung 8, der Kühlvorrichtung 9 und dem Falschdarallaggregat 10 angeordnet. Insoweit ist die Texturierzone bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Der Texturierzone ist die Vorlagestelle 2 mit der Vorlagespule 1 vorgelagert. Auf der Auslassseite der Texturierzone ist dem zweiten Lieferwerk 11 ein Zwischenlieferwerk 20 nachgeordnet, die zwischen sich eine Verwirbelungsvorrichtung 19 einschließen. Dem Zwischenlieferwerk 20 folgt eine Nachbehandlungszone, in welcher eine Set-Heizvorrichtung 21 angeordnet ist. Die Nachbehandlungszone ist durch ein drittes Lieferwerk 22 begrenzt, so dass zwi- sehen den Lieferwerken 20 und 22 eine Entspannung des Fadens ausgeführt werden kann. Dem dritten Lieferwerk 22 folgt eine Aufwickelvorrichtung 15, um den Faden 16 zu einer Kreuzspule aufzuwickeln. Bei der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung wird die Texturierung und die Verstreckung des Fadens 3 gemäß dem vorgenannten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ausgeführt. Insoweit wird zu der vorgenannten Beschreibung an dieser Stelle Bezug genommen.

Nach dem Texturieren wird der Faden 3 zunächst in der Verwirbelungs- vorrichtung 19 verwirbelt und anschließend in der Nachbehandlungszone entspannt, um möglichst schrumpfarmes Garn zu erhalten. Hierzu wird der Faden 3 in der Set-Heizvorrichtung 21 thermisch behandelt, wobei zwischen den Lieferwerken 20 und 22 eine geringe Überlieferung eingestellt ist.

Mit der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung könnte beispielsweise ein Steuerprogramm zum Texturieren des Fadens ausgeführt werden, wie es in Fig. 4 visualisiert ist. Die Darstellungsweise und die Visualisierung des Steuerprogramms zur Veränderung der Streckverhältnisse während des Texturierens sind analog zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, so dass an der Ordinate das Streckverhältnis und in der Abszisse die Zeit eingestellt ist. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird während eines Betriebszeitintervalls das eingestellte Streckverhältnis konstant gehalten. Insoweit sind in Fig. 4 die Betriebszeitintervalle B _Q , B _L und B ₂ dargestellt. In jedem der Betriebszeitintervalle ist ein verändertes Streckverhältnis zum Verstrecken des Fadens vorgesehen. Hierbei liegen die Werte der Streckverhältnisse wiederum zwischen einem oberen Streckverhältnis D _Q und einem unteren Grenzwert des Streckverhältnisses

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel des Steuerprogramms sind die Zeitdauern der Betriebszeitintervalle B _Q , B _L und B ₂ gleichgroß ge- wählt. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Zeitdauern der Betriebszeitintervalle zu variieren. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind somit besonders geeignet, um Effektgarne zur Erzeugung von flächigen Farbmustern an gewebten Endprodukten zu erzeugen. Hierbei sei ausdrücklich erwähnt, dass die Kräuselung des Fadens innerhalb der Texturierzone auch durch andere Mittel wie beispielsweise durch eine Texturierdüse erzeugt werden können. Wesentlich hierbei ist, dass in der kombinierten Streck- und Texturierzone das Streckverhältnis nach einem vorgegebenen Steuerprogramm verändert wird. Bei den in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen lässt sich das Streckverhältnis durch eine Erhöhung oder eine Absenkung einer der Liefergeschwindigkeiten an dem ersten Lieferwerk oder dem zweiten Lieferwerk ändern. Vorzugsweise wird zur Änderung der Liefergeschwindigkeit die Antriebsdrehzahl des zweiten Lieferwerkes 11 erhöht oder abgesenkt. Damit bleibt eine konstante Zulieferung des Fadens 3 in die Texturierzone erhalten. Grundsätzlich ist jedoch auch möglich, das Streckverhältnis durch Erhöhung oder Absenkung der Antriebsdrehzahl des ersten Lieferwerkes 4 zu verändern. Insoweit würde die Liefergeschwindigkeit des ersten Lieferwerkes 4 genutzt, um eine Variation der Streckverhältnisse zu erhalten.

Es ist jedoch auch möglich, dass das Streckverhältnis durch Änderung beider Liefergeschwindigkeiten an dem ersten Lieferwerk 4 und dem zweiten Lieferwerk 11 erfolgt.

Bezugszeichenliste

1 Vorlagespule

2 Vorlagestelle

3 Faden

4 erstes Lieferwerk

5 Antrieb erstes Lieferwerk

6 Steuergerät

7 Texturiereinrichtung

8 Heizeinrichtung

9 Kühlvorrichtung

10 Falschdrallaggregat

11 zweites Lieferwerk

12 Antrieb zweites Lieferwerk

13 Steuergerät

14 Überwachung seinheit

15 Aufwickelvorrichtung

16 Kreuz spule

17 Maschinensteuereinrichtung

18 B edienung smonitor

19 Verwirbelungsvorrichtung

20 Zwischenlieferwerk

21 Set-Heizvorrichtung

22 drittes Lieferwerk