CH533712A - Vorrichtung zur Behandlung eines endlosen Faserstranges - Google Patents

Description

  
 



   Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung eines endlosen Faserstranges.



   Es sind schon verschiedene Verfahren bekannt geworden, bei welchen eine Behandlung von endlosen Fasersträngen, beispielsweise   Kunstfasergamen,    mittels eines Gases erfolgt. Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird ein Garn nach der Texturierung durch Luft gekühlt, während es sich noch in hochgedrehtem und erhitztem Zustand befindet. Die Kühlluft, welche die Fixierung der eingebrachten Drehung bewirkt, strömt dabei quer oder längs des durchlaufenden Garnes.



   Infolge der sich ständig erhöhenden Anforderungen an die Liefergeschwindigkeit von Textilveredelungsmaschinen und der sich dabei verkürzenden Behandlungszeit reicht eine derartige Kühlung des Garnes in vielen Fällen nicht mehr aus.



   Während es für die sich   aufdrängende    Intensivierung der Kühlung zur Kompensation der Verkürzung der Behandlungszeit relativ naheliegend wäre, die Kühlung mit einem kälteren Medium als Umgebungsluft durchzuführen, geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass eine intensivere Behandlung des Faserstranges mit strömendem Gas dann möglich ist, wenn der Strömung selbst ein Verhalten oder ein Verlauf aufgezwungen wird, bei dem bei praktisch unverändertem oder nur geringfügig erhöhtem Energieaufwand der Wärmeaustausch mit bedeutend besserem Wirkungsgrad stattfindet.



   Die erfindungsgemässe Aufgabe liegt in der Erreichung möglichst hoher Strömungsgeschwindigkeiten des Gases bei geringstem Leistungsbedarf, wobei andererseits verhindert werden soll, dass durch hohe Strömungsgeschwindigkeit die Bahn des Faserstranges in der beströmten Zone nicht nachteilig beeinflusst wird.



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Behandeln eines endlosen Faserstranges mittels eines mindestens als Trägermedium dienenden, strömenden Gases, mit einer Hülse, die Öffnungen für den Durchtritt des Faserstranges und für den Ein- und Austritt des Gases besitzt, zeichnet sich dadurch aus, dass die Hülse im Querschnitt spiralförmig ist und die an den Stirnseiten angeordneten Durchtrittsöffnungen bezüglich der Hülsenachse exzentrisch versetzt sind, dass eine der Öffnungen für das Gas an der Aussenseite der Hülse sich angenähert über deren Länge erstreckt, und dass eine der Öffnungen zum Anschliessen entweder an die Druckseite oder an die Saugseite von Gasfördermitteln ausgebildet ist.



   Durch diese Ausgestaltung bildet sich in der Hülse eine Drallströmung und gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ein Potentialwirbel, wobei der Faserstrang von der Strömung selbst geführt wird, obwohl diese die Oberfläche des   Fasterstranges    unter einem Winkel zur Bahnachse oder Strangachse trifft. Eine dabei allenfalls auftretende Auslenkung des Faserstranges aus der vorbestimmten Bahnachse ist deshalb ohne Bedeutung für den Behandlungsvorgang. Von besonderer Bedeutung hingegen ist, dass im Potentialwirbel Strömungsgeschwindigkeiten auftreten, die ein Mehrfaches der Geschwindigkeit am Ein -oder Austritt der Strömung in die Hülse ausmachen.



   Zur Erzeugung des Potentialwirbels kann das Gas, z.B. Umgebungsluft, an der Aussenseite der Spirale gebildeten Öffnung eingeblasen oder eingesaugt werden. Im letzteren Fall erweitert sich der Querschnitt der Hülse in einer bevorzugten Ausführungsform konisch gegen deren Absaugöffnung hin.



   Die Vorrichtung wird anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert.



   Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht der Vorrichtung
Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II - II in Fig. 1.



   Mit 10 ist generell eine Vorrichtung zur Gasbehandlung eines endlosen Faserstranges 16 bezeichnet, welche eine Hülse 12 mit spiraligem Querschnitt. An der Aussenseite der Hülse erstreckt sich über deren ganze Länge eine spaltartige Öffnung. Daneben besitzt die Hülse 12 eine zweite Öffnung 15. An ihren Stirnseiten 30 und 31 ist die Hülse 12 bis auf Durchlassöffnungen 32 bzw. 33 für den Faserstrang 16 abgeschlossen. Selbstverständlich muss der Faserstrang 16 durch geeignete, nicht   zarge    stellte Mittel durch die Hülse 12 geführt werden.



   Der Querschnitt der Hülse 12 kann aus mehreren Kreisbogen zusammengesetzt oder mathematisch definiert sein und über die Länge des Gehäuses konstant bleiben. Ist die Öffnung 14 jedoch die Eintrittsöffnung für das Gas, so nimmt in einer bevorzugten Ausführungsform der Querschnitt der Hülse 12 in Richtung auf die Öffnung 15, welche in diesem Falle eine Saugöffnung ist, zu. Falls sich diese Saugöffnung nicht an einem Ende der Hülse 12 befindet, so kann die Spirale auch doppelt konisch ausgebildet sein.



   In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Hülse 12 ist die öffnung 15 in der Nachbarschaft des unteren Endes angeordnet und geht in einen Stutzen 18 über, der an eine Unterdruckquell eangeschlossen ist.



  In diesem Falle wird die Drallströmung bzw. der Potentialwirbel durch Einsaugen von Luft durch die spaltenartige Öffnung 14 erzeugt.



   Eine andere Möglichkeit den Potentialwirbel zu erzeugen besteht darin, das Gas tangential in die Hülse 12 entweder durch die Öffnung 14 oder durch den Stutzen 18 einzublasen. Die Achse des Stutzens 18, verläuft unter einem rechten Winkel zur Längsachse der Hülse 12.



   In Richtung des strömenden Gases ist vor der Öffnung 15 eine sich über den Querschnitt der Spirale erstreckende Blende 20 mit zentraler Öffnung 21 und einem Schlitz 22 für das Einfädeln des zu behandelnden Faserstranges angebracht.



   Vorzugsweise ist die Hülse 12 so gestaltet, dass sich innerhalb derselben ein Potentialwirbel ausbildet, in dem die Rotationsgeschwindigkeit nach Innen zunimmt. Der Potentialwirbel weist einen Kern auf, in welchem die Strömung einen geringen Drall u. eine sich überwiegend in axialer Richtung gerichtete Geschwindigkeit besitzt.



  Der zu behandelnde Faserstrang läuft vorzugsweise dort durch die Spirale, wo die Rotationsgeschwindigkeit am grössten ist und die Axialgeschwindigkeit noch relativ klein, was innerhalb der Kernzone der Fall ist.



   Es hat sich gezeigt, dass in einer Spirale, welche sich auf 3600 erstreckt. etwa in einem Winkel von 900 vom Spalt an gemessen und etwa in einem Drittel des Abstandes vom Zentrum der Spirale die besten Verhältnisse für einen raschen Wärmeaustausch zwischen Gas und Faserstrang herrschen.



   Durch die Verwendung einer Spirale als Behandlungsvorrichtung und insbesondere durch deren konische Ausgestaltung ergibt sich ein sehr gleichmässige Ansaugen von Luft über die ganze Länge der öffnung 14, da sich der Querschnitt der Spirale entsprechend der gegen die Absaugöffnung ansteigenden Luftmenge erweitert. Dadurch kann der Faserstrang innerhalb der Spirale, z.B.



  bei Verwendung der Vorrichtung an einer Texturiermaschine, in hochgedrehtem Zustand selbst durch die  die Maschine umgebende Luft sehr rasch und gleichmässig auf der ganzen Länge der Spirale gekühlt werden.

 

   Eine noch wirksamere Kühlung kann dadurch erreicht werden, dass das verwendete Gas nicht nur aufgrund seiner Temperatur wirkt, sondern auch als Trä   germedium    für z.B. feinstverteilte Wassertropfen, welche den Wärmeaustausch günstig beeinflussen. Es können auch die chemischen oder physikalischen Eigenschaften des Gases zur Erhöhung des Wärmeaustausches herangezogen werden, so z.B. die beim Entspannen von   CO2-    Gas unter bestimmten Voraussetzungen auftretende Kälte.



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann nicht nur zum Kühlen sondern auch zum Erwärmen oder zum Beeinflussen der Feuchtigkeit eines Faserstranges verwendet werden. Ferner ist es denkbar, diese Vorrichtung zum Aufbringen von Avivage oder anderen Mitteln auf ein Garn oder einen Faden anzuwenden. 

Claims (1)

1. PATENIANSPRUCH

   Vorrichtung zum Behandeln eines endlosen Faserstranges mittels eines mindestens als Trägermedium dienenden, strömenden Gases, mit einer Hülse (12), die Öffnungen für den Durchtritt des Faserstranges (32, 33) und für den Ein- und Austritt des Gases (14, 15) besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (12) im Querschnitt spiralförmig ist und die an den Stirnseiten (30, 31) angeordneten Durchtrittsöffnungen (32, 33) bezüglich der Hülsenachse exzentrisch versetzt sind, dass eine der Öffnungen für das Gas (14) an der Aussenseite der Hülse sich angenähert über deren Länge erstreckt, und dass eine der öffnungen (15) zum Anschliessen entweder an die Druckseite oder an die Saugseite von Gasfördermitteln ausgebildet ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der spiralförmigen Hülse (12) sich über deren Länge verändert.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sich über die Länge der Hülse (12) erstreckende Öffnung (14) die Eintrittsöffnung für das Gas ist, und dass die Austrittsöffnung (15) für das Gas in der Begrenzungswand der Hülse angeordnet ist und zum Anschliessen an die Saugseite der Luftfördermittel ausgebildet ist.

   3. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung des Gases vor der Austrittsöffnung (15) eine Blende (20) angeordnet ist.

   4. Vorrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchströmungsquerschnitt (21) der Blende dem Kernquerschnitt des sich in der Spirale hildenden Wirbels entspricht.