CH494837A - Vorrichtung zur Erzielung eines intensiven Wärme- bzw. Feuchtigkeitsüberganges zwischen einem Gasstrom und einem fadenförmigen Gebilde - Google Patents

Description

  
 



  Vorrichtung zur Erzielung eines intensiven Wärme- bzw. Feuchtigkeitsüberganges zwischen einem Gasstrom und einem fadenförmigen Gebilde
Vorrichtung zur Erzielung eines intensiven Wärmebzw. Feuchtigkeitsüberganges zwischen einem Gasstrom und einem fadenförmigen Gebilde.



   Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Intensivierung des Wärmeaustausches bzw. des Feuchtigkeits überganges zwischen fadenförmigen Gebilden und einem dieselben umfliessenden Gasstrom, die insbesondere bei der Texturierung von Textilgarnen Verwendung finden kann.



   Beim Texturieren von mindestens teilweise aus ther   moplastischem    Material bestehenden Textilgarnen werden diese durch Erhitzen vorübergehend in einen plastischen Zustand übergeführt, in diesem Zustand mechanisch verformt, worauf durch Abkühlung die Wiedererhärtung und damit die Fixierung der mechanischen Deformation erfolgt.



   Es ist bekannt, die Erhitzung der Garne z.B. mittels eines von diesen durchlaufenen Heissluftkanals oder durch Kontakt mit einer heissen Fläche vorzunehmen und die Abkühlung in der Regel beim Durchlaufen einer Raumtemperatur aufweisenden Luftstrecke erfolgen zu lassen.



   Es hat sich jedoch gezeigt, dass bei sehr hohen Garndurchlaufsgeschwindigkeiten die Erhitzungs- bzw.



  Abkühlstrecke relativ lang sein müsste, um eine genügende Plastifizierung und Wiedererhärtung der Garne zu erreichen. Zwar sind Massnahmen zur Verstärkung der Erhitzung bzw. Trocknung z.B. durch Ausnützung einer zwischen der im Heissluftkanal befindlichen Luft und dem Faden erfolgenden Relativbewegung sowie Massnahmen zur Verstärkung der Abkühlung von plastifizierten Fäden, z.B. die Behandlung mit kalter Luft bzw.



  Gasen, zweckmässig im Gegenstrom-Prinzip, bekannt geworden. Alle diese bekannten Massnahmen haben jedoch den Nachteil, dass die damit erzielbare Erhitzung bzw. Abkühlung nicht rasch und intensiv genug erfolgt, um die Plastifizierung bzw. Wiedererhärtung der Garne bei sehr hohen Garndurchlaufsgeschwindigkeiten, wie sie bei den modernen Texturiermaschinen möglich sind, zu gewährleisten.



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung bezweckt, diesen Nachteil zu vermeiden und einen verbesserten Wirkungsgrad des Wärme- und/oder Feuchtigkeitsaustauschers zwischen fadenartigen Gebilden und einem Gasstrom zu erzielen.



   Gegenstand der Erfindung ist demnach eine Vorrichtung zur Erzielung eines momentanen intensiven Wärmebzw. Feuchtigkeitsüberganges zwischen einem Gasstrom und einem diesen zwischen Führungsmitteln durchlaufenden, mit hoher Frequenz schwingenden fadenförmigem Gebilde, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen sich in Laufrichtung des fadenförmigen Gebildes erstrekkenden, längs dieser Richtung mit einer spaltförmigen Einlaufdüse versehenen Diffusor als Saugeinrichtung aufweist, welcher über einen Stutzen in einen Saugkanal mündet der seinerseits mit einer Luftfördereinrichtung verbunden ist, und dass sie an mindestens einer der die Einlaufdüse begrenzenden Flächen mit einem sich über die ganze Länge der Saugeinrichtung im Bereich deren Innenseite sich erstreckenden Mittel zur Erzeugung von Turbulenz versehen ist.



   Die Erfindung ist nachstehend in einer beispielsweisen Ausführungsform zur Anwendung an einer Maschine zum Texturieren von Garnen mit einer Vielzahl von nebeneinanderliegenden Arbeitsstellen anhand von Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 einen Teil einer Texturiermaschine mit der erfindungsgemässen Vorrichtung
Fig. 2 ein Detail der Vorrichtung im Aufriss
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie II-II durch das Detail der Vorrichtung gemäss Fig. 2
Fig. 4 einen Detail von Fig. 3 in vergrösserter Darstellung.



   Fig. 5 eine Variante eines Details analog Fig. 4
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie IV-IV durch das Detail gemäss Fig. 5.



   Gemäss Fig. 1 erstreckt sich innerhalb des Maschinengestells und angenähert auf dessen ganzen Länge im Bereiche sämtlicher Arbeitsstellen ein Saugkanal 18.



  Dieser Saugkanal ist einerseits mit der Saugseite einer Luftfördereinrichtung 19, andererseits an jeder Verarbeitungsstelle mit einer dieser zugeordneten Saugvorrichtung  10 durch je einen Schlitz 13 luftleitend verbunden. Die Saugvorrichtungen 10 erstrecken sich in Richtung des zu verarbeitenden Garnes 20, d.h. angenähert in lotrechter Richtung und sind unterhalb der Heizvorrichtung 17 und angenähert in der Verlängerung der Längsachse derselben angeordnet. Die Saugvorrichtung 10 muss relativ zum Garn 20 innerhalb enger Toleranzen angeordnet sein und ist vorzugsweise leicht auswechselbar am Saugkanal 18 befestigt.



   Gemäss den Fig. 2 bis 4 weist die Saugvorrichtung 10 eine spaltförmige Einlaufdüse 12 auf, welcher sich in der durch die Pfeile 9 angedeuteten Strömungsrichtung der Luft ein Diffusor 14 anschliesst, der in einen Stutzen 16 übergeht, und dieser leitet seinerseits in den Saugkanal 18 über. Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, nimmt der Abstand der die Saugvorrichtung 10 begrenzenden Endflächen 15, 15' gegen den Kanal 18 hin ab. Die den Diffusor 14 begrenzenden Flächen 26 sind durch eine Mehrzahl von in Laufrichtung des Garnes 20 distanziert voneinander angeordneten Stegen 22 miteinander verbunden. Die Abstände der Stege 22 voneinander sind angenähert gleich gross. Es ist vorteilhaft, die Stege 22 mit kerbenartigen Einbuchtungen 24 mit kleinen Krümmungsradien zur Führung des Garnes 20 zu versehen.



  Jeder Steg 22 kann eine einzige Einbuchtung zur Führung eines einzigen Garns oder 2 oder mehr Einbuchtungen zur Führung mehrerer parallel nebeneinanderlaufender Garne aufweisen. Es ist zweckmässig, mindestens diejenigen Teile der Stege 22, über welche das bzw. die Garne laufen, aus sehr hartem bzw. gegen Abrieb widerstandsfähigem Material herzustellen und dasselbe an den Berührungsstellen mit dem Garn auf Hochglanz zu polieren.



   An mindestens einer der die Einlaufdüse 12 begrenzenden Flächen 26 ist an deren Innenseite eine Fahne 28 befestigt, welche sich angenähert über die ganze Länge der Saugvorrichtung 10 erstreckt und z.B. aus einem Stück Blech bestehen kann. Vorzugsweise weist das in der Nachbarschaft der Einbuchtung 24 befindliche Ende der Fahne 28 eine scharfe Kante 30 auf, welche sich in unmittelbarer Nähe des Garnes 20 befindet. Die Fahne 28 erstreckt sich entgegen der allgemeinen Anströmrichtung der Luft (Pfeil 9) ein Stück weit in tangentialer Richtung zur Fläche 26 und kann eben oder bezüglich der Mündung in geringem Masse gekrümmt sein.



   Im Betrieb der Vorrichtung saugt die Luftfördereinrichtung 19 Luft aus dem Raum, in dem sich die Texturiermaschine befindet, durch die Saugvorrichtung 10 in den Saugkanal 18 hinein. Der in die Saugvorrichtung 10 einströmende Lufstrom liegt an der Fahne 28 an.



  An der scharfen Hinterkante 30 der Fahne 28 reisst die Strömung unter starken Turbulenzerscheinungen ab. Dadurch wird das Garn in Schwingungen versetzt, welche vorwiegend in Richtung A - A erfolgen (Fig. 3) Durch diese Schwingungen des Garnes 20, welche in ihrer Frequenz durch die Garnspannung beeinflusst werden, wird ein sehr guter Wärmeübergang zwischen Garn 20 und an diesem vorbeistreichenden Luftstrom erreicht.



  Dabei bilden die Stege 22 Knotenpunkte der Schwingung.



  Die Abstände der Stege 22 sind deshalb unter Berücksichtigung der Luftmenge und der Spannung des Garns 20 so zu wählen, dass letzteres in genügendem Masse schwingen kann, jedoch die Begrenzungsfläche 26 der Einlaufdüse 12 nicht berührt. Die Schwingungsfrequenz kann z.B. 20 kHz betragen und es erfolgt dabei eine sehr intensive Kühlung des Fadens durch die mit erheblicher Geschwindigkeit an diesem vorbeiströmende Raumluft.



  Diese intensive Kühlung ermöglicht es, die Texturiermaschine mit Liefergeschwindigkeiten über 150 bis 200 m/Min. arbeiten zu lassen.



   In den Fig. 5 und 6 ist eine Variante des Vorrichtungsteiles 10 gemäss den Fig. 2 bis 4 dargestellt, und zwar zeigt Fig. 5 die Einlaufdüse 12 und ein Teilstück des Diffusors 14 im Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 2. Bei dieser Variante erfolgt die Anregung der Schwingungen des zu verarbeitenden Garnes 20 durch einen Draht 32, welcher sich parallel zum laufenden Garn 20 in der Strömungsrichtung der Luft in einem Abstand vor der Öffnung der Einlaufdüse 12 befindet. Zwischen je 2 Stegen 22 ist ein separater Draht 32 angeordnet, und zwar so, dass sich das Garn 20 in der Zone hoher Turbulenz der Strömung befindet.

 

   Es ist natürlich auch möglich, einen sich über mehre   re Stege    oder über die ganze Länge der Saugvorrichtung 10 erstreckenden Draht oder Stab 32 anzubringen.



   Ausser der beschriebenen Verwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung bei einer Garn-Texturiermaschine sind natürlich zahlreiche andere Anwendungen zur Beeinflussung der Temperatur oder Feuchtigkeit von fadenförmigen Gebilden in einem Luftstrom möglich. Sie kann z.B. bei der thermischen Nachbehandlung von Kunstfäden oder bei der Behandlung von Textilgarnen mit Textilhilfsmitteln bzw. Ausrüstmitteln benützt werden. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Vorrichtung zur Erzielung eines momentanen intensiven Wärme- bzw. Feuchtigkeitsübergangs zwischen einem Gasstrom und einem diesen zwischen Führungsmitteln durchlaufenden, mit hoher Frequenz schwingenden fadenförmigem Gebilde, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen sich in Laufrichtung des fadenförmigen Gebildes erstreckenden, längs dieser Richtung mit einer spaltförmigen Einlaufdüse (12) versehenen Diffusor (14) als Saugeinrichtung (10) aufweist, welcher über einen Stutzen (16) in einen Saugkanal (18) mündet, der seinerseits mit einer Luftfördereinrichtung (19) verbunden ist, und dass sie an mindestens einer der die Einlaufdüse begrenzenden Flächen (26) mit einem sich über die ganze Länge der Saugeinrichtung im Bereich deren Innenseite sich erstreckenden Mittel (28 bzw.-32) zur Erzeugung von Turbulenz versehen ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie zwischen den Begrenzungsflächen (26) der Einlaufdüse in regelmässigen Abständen Stege (22) als Führungsmittel für das fadenförmige Gebilde aufweist.

   2. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Steg mindestens eine kerbenartige Einbuchtung (24) für die Führung von fadenförmigen Gebilden aufweist.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege mindestens teilweise aus hartem Material bestehen und in den kerbenartigen Einbuchtungen (24) hochpoliert sind.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die Turbu lenz erzeugende Mittel (28) die Form einer Fahne aufweist, deren in Nachbarschaft der Einbuchtung (24) befindliches Ende eine scharfe Abrisskante (30) besitzt.

   5. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die Turbulenz erzeugende Mittel (32) ein Draht bzw. Stab ist.

   6. Vorrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen je zwei Stegen ein separater Stab bzw. Draht angeordnet ist.