DE2157663A1 - Method and device for the treatment of unstretched or partially stretched multi-filament thermoplastic yarn in the course of its crimping - Google Patents
Method and device for the treatment of unstretched or partially stretched multi-filament thermoplastic yarn in the course of its crimpingInfo
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Description
Anwaltsakte: 37 962/El.th Attorney's file: 37 962 / El.th
Patentanmeldung Ernest Scragg & Sons LimitedPatent application Ernest Scragg & Sons Limited
P. 0. Box 16,P. 0. Box 16,
"4300 Essen, den l8.Nov. 1971 Theaterplatz 3 "4300 Essen, November 18th, 1971 Theaterplatz 3
Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von ungestrecktem
oder nur teilweise gestrecktem mehrfädigen thermoplastischen
Garn im Zuge seiner Kräuselung«Method and apparatus for treating undrawn
or only partially stretched multifilament thermoplastic yarn in the course of its crimping «
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung von
ungestrecktem oder nur teilweise gestrecktem mehrfädigen thermoplastischen
Garn im Zuge seiner Kräuselung sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung. Dabei geht die
Aufgabe der Erfindung dahin, ein derartiges Verfahren in der
Weise zu verwirklichen, daß einmal ungestrecktes bezw. nur teilweise
gestrecktes mehrfädiges Kunststoffgarn in einem Durchgang
gestreckt und gekräuselt werden kann und zum anderen in der zurThe invention is a method for treating
unstretched or only partially stretched multi-filament thermoplastic yarn in the course of its crimping and a device suitable for carrying out this process. The object of the invention is to provide such a method in the
Way to realize that once unstretched respectively. only partially stretched multifilament plastic yarn can be stretched and crimped in one pass and on the other hand in the for
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Kräuselung des Garnes verwendeten palschdrallvorrichtung möglichst geringe Zugschwankungen auftreten, so daß derart behandeltes Garn eine gleichbleibend hohe Qualität aufweist.Crimping of the yarn used palschdrallvorrichtung possible slight fluctuations in tension occur, so that yarn treated in this way has a consistently high quality.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung im wesentlichen vor, daß das Garn von einer Vorratsspule oder dergl. über Zufuhrrollen einem ersten Heizbereich zugeführt und in diesem bis auf die zum Verstrecken geeignete Temperatur erwärmt wird, daß das Garn nach Verlassen dieses ersten Heizbereiches einem unmittelbar anschließenden oder in einem praktisch keine Abkühlung zulassenden Abstand nachfolgenden zweiten Heizbereich zugeführt und in diesem heißfixiert wird, aus welchem das Garn über es im ersten Heizbereich streckende Abzugsrollen durch einen Kühlbereich und eine Falschdrallvorrichtung gezogen wird.The invention essentially proposes to solve this problem before that the yarn from a supply spool or the like. Via feed rollers fed to a first heating area and heated in this to the temperature suitable for stretching, that the yarn, after leaving this first heating area, has an immediately subsequent or practically no cooling permissible distance following second heating area fed and heat-set in this, from which the yarn is pulled through a cooling area and a false twist device via take-off rollers stretching in the first heating area.
Vorzugsweise wird nach einer weiteren Besonderheit der Erfindung das Garn nach dem passieren der Abzugswalzen in einen dritten Heizbereich zur Heißfixierung eingeführt und aus diesem mit um 10 bis 40# geringerer Geschwindigkeit abgezogen und aufgewickelt. Bei aus Polyesterfäden bestehendem Garn wird die Temperatur des ersten Heizbereiches, also des Streckbereiches, auf 90 bis 115°C vorzugsweise auf 105°C, und die Temperatur des zweiten Heizbereiches, d.h. des ersten Fixierungsbereiches, auf I50 bis 200pC, vorzugsweise auf etwa 175°C gesteuert. Zweckmäßigerweise wird mittels der der Palschdrallvorrichtung nachfolgenden Abzugswalzen ein derartiger Zug auf das Garn ausgeübt, daß dieses im ersten Heizbereich eine Streckung um das 1,5- bis 5,5-fache gestreckt wird. Im dritten Heizbereich, d.h. dem zweiten Fixierungsbereich, sollte das Garn stärker oder mindestens ebenso stark erhitzt werden wie im zweiten Heizbereich, also bei der ersten Fixierung.According to a further special feature of the invention, after passing the take-off rollers, the yarn is preferably introduced into a third heating area for heat setting and taken off and wound up therefrom at a speed 10 to 40 # lower. In existing polyester filaments yarn, the temperature of the first heating zone, so the stretching zone is, at 90 to 115 ° C preferably to 105 ° C, and the temperature of the second heating zone, ie, the first fixing region, to I50 to 200 p C, preferably to about 175 ° C controlled. Appropriately, by means of the take-off rollers following the Palsch twisting device, such a tension is exerted on the yarn that this is stretched by 1.5 to 5.5 times in the first heating area. In the third heating area, ie the second fixing area, the yarn should be heated more or at least as much as in the second heating area, ie during the first fixing.
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Andrejewski; Hohke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, TheaterplatzAndrejewski; Hohke & Gesthuysen, patent attorneys, 4300 Essen, Theaterplatz
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist im wesentlichen gekennzeichnet durch Zufuhrwalzen zur Speisung einer das Garn auf Strecktemperatur erwärmenden ersten Heizeinrichtung, eine an diese erste Heizeinrichtung dicht anschließende zweite Heizeinrichtung zur Heißfixierung, eine anschließende Kühleinrichtung mit nachfolgender Falschdrallvorrichtung und das Garn in der ersten Heizeinrichtung streckende Abzugswalzen.A device according to the invention for carrying out this method is essentially characterized by feed rollers for feeding a first heating device which heats the yarn to the drawing temperature, and a heating device connected to this first heating device closely adjoining second heating device for hot fixation, a subsequent cooling device with subsequent false twist device and take-off rollers stretching the yarn in the first heater.
An diese Abzugswalzen kann sich eine dritte Heizeinrichtung anschließen, in welcher das Garn endgültig heißfixiert wird, welcher ein weiteres Walzensystem folgt, mittels welchem die Geschwindigkeit des Garnes beim Durchlauf durch die dritte Heizeinrichtung um 10 - 40$ herabgesetzt werden kann. Als Abschluß ist dann eine Aufwickelvorrichtung vorgesehen.A third heating device can be connected to these take-off rollers, in which the yarn is finally heat-set, which is followed by a further roller system, by means of which the Speed of the yarn as it passes through the third Heating device can be reduced by 10-40 $. As statements a winding device is then provided.
Die ersten beiden, dicht aufeinanderfolgenden Heizeinrichtungen können auf verschiedene Weise ausgebildet sein. So können beide zusammen einen aus zwei Abschnitten bestehenden Heizblock bezw. ein ebensolches Heizrohr bilden, dessen erster Abschnitt die erste und dessen zweiter Abschnitt die zweite Heizeinrichtung bildet. Die erste Heizeinrichtung kann aus einem Heizblock oder Heizrohr bestehen, hinter welchem in Laufrichtung des Garnes dann in nur geringem Abstande ein zweiter Heizblock bezw. ein zweites Heizrohr als zweite Heizeinrichtung angeordnet ist. Man kann auch als erste Heizeinrichtung einen beheizten zylindrische! Zapfen dicht vor dem Einlauf zu einem die zweite Heizeinrichtung bildenden besonderen Heizblock oder Heizrohr anordnen.The first two, closely spaced heating devices can be designed in various ways. So both can bezw together a heating block consisting of two sections. Form a heating tube of the same type, the first section of which is the first and the second section of which is the second heating device forms. The first heating device can consist of a heating block or heating pipe, behind which in the running direction of the yarn then a second heating block BEZW at only a short distance. a second heating tube is arranged as a second heating device. Man can also be a heated cylindrical one as the first heating device! Pin close to the inlet to a the second heating device Arrange forming special heating block or heating pipe.
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Außerdem kann die erste Heizeinrichtung aus einer beheizten angetriebenen Walze oder mehreren derartiger Walzen bestehen, die dicht neben dem die zweite Heizeinrichtung bildenden Heizblock oder Heizrohr derart angeordnet ist bezw. sind, daß der Abstand zwischen der Walze und der zweiten Heizeinrichtung so klein wie praktisch ausführbar ist* Dabei kann die Drehzahl der Walze bezw. der walzen gleich der oder kleiner sein als die Ablaufgeschwindigkeit des Garnes zur zweiten Heizeinrichtung. Vorzugsweise ist die Walzendrehzahl allerdings gleich der oder kleiner als die Geschwindigkeit, mit welcher das Garn der Walze bezw. den Walzen zugeführt wird, wenn auch der umgekehrte Fall möglich ist.In addition, the first heating device can consist of a heated, driven roller or several such rollers, those close to the heating block forming the second heating device or heating tube is arranged BEZW. are that the distance between the roller and the second heater so small how practically feasible * The speed of the roller or the rollers be equal to or smaller than the running speed of the yarn to the second heating device. However, the roller speed is preferably the same of or less than the speed at which the yarn the roller respectively. is fed to the rollers, although the reverse is also possible.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger AusfUhrungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der beiliegenden Zeichnung im einzelnen erläutert; es zeigen:The invention is illustrated below with the aid of some exemplary embodiments the device according to the invention explained in detail with reference to the accompanying drawings; show it:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Palschdrallkräuselmaschine mit zweistufiger Erwärmung des Garnes; undFigure 1 is a schematic representation of a twist twist crimping machine with two-stage heating of the yarn; and
Figur 2-5 verschiedene Ausführungsbeispiele der Heizeinrichtungen in der Maschine aus Fig. 1 in schematischer Darstellung.FIG. 2-5 various exemplary embodiments of the heating devices in the machine from FIG. 1 in schematic representation.
Bei der in Figur 1 dargestellten Maschine wird ein verstreckbares Garn 10, d.h. ein Garn, welches entweder völlig ungestreckt oder nur teilweise gestreckt und noch wesentlich stärker verstreckbar ist, von einer Vorratsspule 11 über Zufuhr-In the machine shown in Figure 1, a drawable yarn 10, i.e. a yarn which is either completely undrawn or is only partially stretched and can be stretched even more, from a supply reel 11 via feed
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walzen 12 abgezogen und einer ersten Heizeinrichtung l~*> zugeführt, welche, wie im weiteren Verlauf der Beschreibung zu erläutern sein wird, auf die verschiedenste Weise ausgebildet sein kann und daher in Figur 1 nur schematisch dargestellt wurde. Diese erste Heizeinrichtung 13 ergibt einen ersten Heizbereich, in welchem der temperaturgesteuerte Heizer IJ das Garn bis auf eine Temperatur erhitzt, bei welcher es verstreckbar ist, wobei für Polyestergarne die geeignete Temperatur zwischen 90 und 115°C, vorzugsweise bei etwa 105°C liegt.withdrawn rollers 12 and a first heater l ~ *> supplied which, as will be explained in the further course of the description, can be designed in various ways, and has therefore been shown in Figure 1 only schematically. This first heating device 13 results in a first heating area in which the temperature-controlled heater IJ heats the yarn to a temperature at which it can be drawn, the suitable temperature for polyester yarns being between 90 and 115 ° C, preferably around 105 ° C.
Von dieser ersten Heizeinrichtung läuft das Garn dann in eine zweite Heizeinrichtung 14, wobei zwischen beiden Heizeinrichtungen praktisch kein Zwischenraum vorgesehen ist, um keine Abkühlung des Garnes zwischen beiden zu verursachen. Diese zweite Heizeinrichtung 14 besteht aus einem Heizblock der in der Figur angedeuteten Art oder aus einem Heizer irgendeiner anderen geeigneten Form, welcher einen zweiten Heizbereich ergibt, in welchem durch die Temperaturgesteuerte Heizeinrichtung 14 das Garn bis auf Heißfixierungstemperatur erhitzt wird, welche für Polyestergarne zwischen I50 und 2000C, vorzugsweise etwa bei 1750C, liegt.The yarn then runs from this first heating device into a second heating device 14, with practically no space being provided between the two heating devices so as not to cause the yarn to cool between the two. This second heating device 14 consists of a heating block of the type indicated in the figure or of a heater of any other suitable form, which results in a second heating area in which the temperature-controlled heating device 14 heats the yarn to a heat-setting temperature, which for polyester yarns between 150 and 200 0 C, preferably about 175 0 C, is.
Im Anschluß an die zweite Heizeinrichtung 14 durchläuft das Garn einen Kühlbereich C, welcher wenigstens so lang ist wie diese zweite Heizeinrichtung 14, und im Anschluß daran eine Falschdrallvorrichtung 15* welche als Friktionsdraller oder Falschdrallspindel oder als Wirbeldüse ausgebildet sein kann. Von dieser Falschdrallvorrichtung I5 läuft, wie dies jedem Fachmann bekannt 1st, der Drall über die Heizeinrichtung 14Following the second heating device 14, the yarn passes through a cooling area C, which is at least as long as this second heating device 14, and then a false twist device 15 * which as a friction twist or False twist spindle or can be designed as a vortex nozzle. From this false twist device I5 runs, as does everyone The swirl via the heating device 14 is known to those skilled in the art
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zurück und wird im Garn fixiert. Von diesem Falschdrallbereich, welcher durch die Falschdrallvorrichtung 15 gebildet wird, läuft das Garn über Abzugswalzen 16, welche es im ersten Heizbereich, der durch die erste Heizvorrichtung 13 gebildet wird, strecken, wobei das Streckmaß des Garnes im ersten Heizbereich vorzugsweise zwischen 1:1,5 bis 1:5/5 beträgt.back and is fixed in the thread. From this false twist area, which is formed by the false twist device 15, the yarn runs over take-off rollers 16, which it in the first heating area, which is formed by the first heating device 13, stretch, wherein the stretch of the yarn in the first heating area is preferably between 1: 1.5 to 1: 5/5.
Bei dieser Behandlung des Garnes läuft der dem Garn durch die Falschdrallvorrichtung 15 erteilte Drall in ihm bis zu der Stelle zurück, an welcher das Garn im ersten Heizbereich der ersten Heizeinrichtung Ij5> d.h. dem sogenannten "Streckpunkt", gestreckt wird. Infolgedessen ist zusätzlich zur linearen Streckung des Garnes infolge der Abzugswalzen 16 eine Streckkomponente im Bereich des Streckpunktes vorhanden, die sich aus der Wirkung der Falschdrallvorrichtung 15 ergibt.In this treatment of the yarn, the yarn runs through the False twist device 15 granted twist in him up to the Put back at which the yarn in the first heating area of the first heating device Ij5> i.e. the so-called "stretch point". As a result, in addition to linear Stretching of the yarn as a result of the take-off rollers 16 is a stretching component present in the area of the stretching point, which results from the effect of the false twist device 15.
Das die Abzugswalzen 16 verlassende Garn könnte ohne weitere.. Behandlung direkt aufgewickelt werden, doch durchläuft gemäß einer Besonderheit der Erfindung das Garn, wie diesFigur 1 zeigt, von diesen Abzugswalzen 16 aus eine dritte Heizeinrichfe tung 17, welche einen dritten Heizbereieh ergibt, in welchem die temperaturgesteuerte Heizeinrichtung 17 das Garn auf Fixierungstemperatur bringt, wobei das Garn in diesem dritten Heizbereieh stärker oder mindestens ebenso stark erhitzt wird, wie dies im zweiten Heizbereieh der Fall war. Dies bedeutet, daß die Temperatur des dritten Heizbereiches entweder höher liegt als die des zweiten Heizbereiches oder daß das Garn in diesem dritten Heizbereieh ebensolange oder langer verweilt als im zweiten Heizbereieh. Von dieser dritten Heizeinrichtung 17The yarn leaving the take-off rollers 16 could without further .. Treatment are wound up directly, but according to a special feature of the invention, the yarn passes through as shown in FIG shows, of these take-off rollers 16 from a third Heizeinrichfe device 17, which results in a third Heizbereieh in which the temperature-controlled heating device 17 brings the yarn to the setting temperature brings, whereby the yarn in this third heating area is heated more or at least as much, as was the case in the second heating area. This means, that the temperature of the third heating area is either higher than that of the second heating area or that the yarn in this third heating area remains as long or longer than in the second heating area. From this third heating device 17
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Andrejewski, Honke & Gesfhuysen, Patentanwälte, 4300 Essen, Theaterplatz 3Andrejewski, Honke & Gesfhuysen, patent attorneys, 4300 Essen, Theaterplatz 3
läuft das QB-TEi einem weiteren Walzensystem 20 zu, welches zusammen mit den Abzugswalzen 16 im zwischen ihnen liegenden dritten Heizbereich eine Verzögerung oder eine Beschleunigung im Durchlauf des Garnes ergibt, und zwar beispielsweise eine Verzögerung von 10-40$. Abschließend wird das so behandelte Garn dann in einer Aufwickeleinrichtung 19 aufgewickelt.the QB-TEi runs to a further roller system 20 which, together with the take-off rollers 16 in the third heating area between them, results in a delay or an acceleration in the passage of the yarn, for example a delay of 10-40 $. Finally, the yarn treated in this way is then wound up in a winding device 19.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 läuft das Garn 21 durch zwei nebeneinanderliegende Abschnitte 22 und 25 eines zusammengesetzten Heizblockes, welcher auch als Rohrheizer ausgebildet sein kann, wobei zwischen den beiden Abschnitten 22 und 25 vorzugsweise eine Wärmeisolierung 24 angeordnet ist. Diese beiden Abschnitte 22 und 25 bilden den ersten bezw. den zweiten Heizbereieh. der im Zusammenhang mit Figur 1 erläuterten Vorrichtung.In the embodiment according to FIG. 2, the yarn 21 runs through two adjacent sections 22 and 25 of one composite heating block, which can also be designed as a pipe heater, with between the two sections 22 and 25, a thermal insulation 24 is preferably arranged. These two sections 22 and 25 form the first respectively. the second heating area. the one explained in connection with FIG Contraption.
Bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel läuft das Garn 51 durch einen ersten Heizbereieh, welcher aus einem ersten Heizblock 52 oder einem Rohrheizer besteht, und von diesem durch einen zweiten Heizbereieh, welcher aus einem vom ersten Heizbloek getrennten, jedoch dicht anschließenden zweiten Heizblock 33 oder Rohrheizer besteht.In the embodiment shown in Figure 5, this runs Yarn 51 through a first heating area, which consists of a first heating block 52 or a pipe heater, and of this through a second heating area, which consists of one of the first Heizbloek separate, but tightly adjoining second heating block 33 or tubular heater.
Da- Ausführungsbeispiel gemäß Figur4 besitzt für das Garn 41 einen ersten Heizbereieh in Form eines feststehenden erhitzten zylindrischen Zapfens 42, welcher dicht neben dem Anfang eines Heizblockes 43 oder Rohrheizers liegt, welcher den zweiten Heizbereieh ergibt. Dieser zapfen 42 ist beispielsweise etwa 10 cm stark und bewitzt eine keramische glatt- oder mat»verchromteThe exemplary embodiment according to FIG. 4 has 41 for the yarn a first Heizbereieh in the form of a fixed heated cylindrical pin 42, which close to the beginning of a Heating block 43 or tubular heater is located, which the second Heizbereieh results. This pin 42 is, for example, about 10 cm strong and heated a ceramic smooth or matt »chrome-plated
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Oberfläche, während das Garn vorzugsweise eine Schlaufe von 18O° um ihn herum bildet, die in Figur 4 allerdings nur als 90° dargestellt ist. Dieser Zapfen kann eine oder mehrere Umfangsrillen zur Führung des Garnes aufweisen.Surface, while the yarn preferably forms a loop of 180 ° around it, which in FIG 90 ° is shown. This pin can have one or more circumferential grooves for guiding the yarn.
Bei dem in Figur 5 gezeigten Ausführungsbeispiel läuft das Garn 51 durch einen ersten Heizbereich, welcher von einer beheizten und in Drehung versetzten walze 52 gebildet wird, die kurz vor dem einen Ende eines Heizblockes 53 oder eines Rohrheizers angeordnet ist, wobei letzterer den zweiten Heizbereich bildet. Der Drehsinn der Walze 52 entspricht der Laufrichtung des Garnes, wobei allerdings seine Umfangsgeschwindigkeit vorzugsweise geringer oder höchstens gleich der des anlaufenden Garnes ist, sodäß außer der Erwärmung des Garnes sich jenseits der Walze eine Spannungsmilderung im Garn ergibt, und zwar entsprechend der Drehzahl dieser walze. Allerdings kann die Umfangsgeschwindigkeit der Walze 52 auch gleich oder geringer sein als die Geschwindigkeit des Garnes bei Verlassen der Walze, oder sie kann größer sein.In the embodiment shown in Figure 5, this runs Yarn 51 through a first heating area, which is from a heated and rotated roller 52 is formed just before one end of a heating block 53 or one Tubular heater is arranged, the latter forming the second heating area. The direction of rotation of the roller 52 corresponds to the direction of travel of the yarn, although its peripheral speed is preferably less than or at most equal to that of the incoming Yarn is, so that apart from the warming of the yarn itself on the other side of the roller results in a relief of tension in the yarn, and although according to the speed of this roller. However, the peripheral speed of the roller 52 can also be the same or lower than the speed of the yarn as it leaves the roller, or it can be greater.
Figur 6 zeigt eine Abwandlung der Ausbildung gemäß Figur 5, P wobei das Garn 61 zuerst durch einen ersten Heizbereich hindurchläuft, welcher von zwei Heizwalzen 62 mit gleichem Durch--' messer gebildet wird, die in gewissem Abstand voneinander in Drehung versetzt werden und um welche das Garn herumläuft. Die Umfangsgeschwindigkeit der beiden Walzen ist gleich und vorzugsweise geringer als oder gleich der Laufgeschwindigkeit des sich ihnen nähernden Garnes, wobei sie auch gleich oder geringer sein kann als die Laufgeschwindigkeit des sie verlassenden Garnes oder größer als diese letztgenannte Geschwindigkeit.Figure 6 shows a modification of the design according to Figure 5, P whereby the yarn 61 first passes through a first heating area, which is formed by two heating rollers 62 with the same diameter. Knife is formed, which are set in rotation at a certain distance from each other and around which the yarn runs. the The circumferential speed of the two rollers is the same and preferably less than or equal to the running speed of the approaching yarn, it can also be equal to or less than the running speed of the yarn leaving it or greater than this latter speed.
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Bei dieser Anordnung liegt die eine Walze 62 dicht neben dem Ende eines Heizblockes 63 oder eines Rohrheizers, welcher den zweiten Heizbereich bildet, wie dies bei der Ausbildung nach Figur 5 für die walze 52 der Fall ist.In this arrangement, the one roller 62 is close to the End of a heating block 63 or a tubular heater, which the forms a second heating area, as is the case for the roller 52 in the embodiment according to FIG.
Zur Steuerung der Temperatur aller vorbeschriebenen Heizeinrichtungen sind entsprechende, in den schematischen Darstellungen nicht wiedergegebene da an sich bekannte Anordnungen vorgesehen, wobei die Heizung dieser Heizeinrichtungen elektrisch oder durch ein ihn ihnen umlaufendes flüssiges Heizmedium erfolgen kann. . .To control the temperature of all the heating devices described above appropriate arrangements not shown in the schematic representations are provided because they are known per se, These heating devices are heated electrically or by a liquid heating medium circulating around them can. . .
Durch das beschriebene erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung wird erreicht, daß das Garn im ersten Heizbereich bei der geeignetesten Temperatur gestreckt wird, wobei der Streckpunkt günstigerweise sehr genau in diesem ersten Heizbereich fixierbar ist, sodaß sich im Falschdrallbereich nur sehr geringe Zugschwankungen ergeben können und ein gleichbleibendes Qualität sgarn herstellbar ist.By the described method and device according to the invention it is achieved that the yarn is drawn in the first heating region at the most suitable temperature, the drawing point can conveniently be fixed very precisely in this first heating area, so that there is only very little in the false twist area Tensile fluctuations can result and a constant quality yarn can be produced.
Ansprüche;Expectations;
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Claims (1)
steuert wird.Method according to claim 3 *, characterized in that the eratur de
is controlled.
steuert wird.6) Method according to claim 5 »characterized in that the temperature:
is controlled.
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