CH630668A5 - Einrichtung zum texturieren von chemiefasern. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Texturieren von Chemiefasern, bestehend aus einem ersten ortsfest angeordneten Förderwerk, welches mit konstanter Geschwin-25 digkeit Chemiefasern in eine Stauchkammer fördert, in welche Stauchkammer die Fasern in Schlingen abgelegt und zu einem Fadenstopfen zusammengepresst werden, wobei der Fadenstopfen durch die Stauchkammer gefördert und von einer Auslasseinrichtung am Ende der Stauchkammer ge-30 bremst wird, welche Auslasseinrichtung mit einer Regeleinrichtung zur Steuerung des auf den Fadenstopfen entgegen seiner Förderrichtung ausgeübten Auslasswiderstandes verbunden ist.

Es ist bekannt, bei Stauchkammern den Stauchdruck 35 zu regeln, indem der Auslasswiderstand der Stauchkammer gesteuert wird. Hierbei richtet sich der Stauchdruck hauptsächlich nach den gewünschten elastischen Eigenschaften und der Voluminösität des Endproduktes. Dabei spielt jedoch nicht nur der beeinflussbare Stauchdruck am Auslass 40 der Stauchkammer eine Rolle, sondern auch die Reibung des durchlaufenden Fadenstopfens an der Stauchkammerinnenwand. Die Reibung hängt von der Oberflächenqualität sowohl des Fadens als auch der Stauchkammerinnenwand ab. Da die Oberflächeneigenschaften des laufenden Fadens 45 schwanken können, können sich trotz optimal eingestellten Stauchdrucks die Qualitätseigenschaften des Fadens ändern.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Einrichtung zum Texturieren von Chemiefasern mit einer Stauchkammer bereitzustellen, bei welcher die unerwünsch-50 ten Reibungseinflüsse in der Stauchkammer erfasst und eliminiert werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemässe vorgeschlagen, dass der Mantel der Stauchkammer — in Förderrichtung gesehen —zweiteilig ausgebildet ist, dass der 55 als Eingangsteil ausgebildete erste Teil der Stauchkammer mit dem Förderwerk ortsfest angeordnet ist, dass der als Ausgangsteil ausgebildete zweite Teil der Stauchkammer gegenüber dem Eingangsteil in Förderrichtung beweglich ist, dass der Ausgangsteil durch einen gegen die Förderrichtung 60 wirkenden Kraftgeber gehalten wird, und dass die Regeleinrichtung aus einer Masseinrichtung für die auf den Ausgangsteil ausgeübte Reibkraft und einem in Abhängigkeit von der Höhe der Reibkraft betätigbaren Stellglied besteht, durch welches Stellglied die Auslasseinrichtung in Abhängig-65 keit von der Reibkraft im Sinne einer Änderung des Auslasswiderstandes betätigbar ist.

Ein Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin, dass nur nachträglich anzubringende Veränderungen an einer bereits

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vorhandenen Stauchkammer — bedingt durch die Regelbzw. Steuereinrichtung — durchgeführt werden müssen. Diese rein bauliche Massnahme beeinflusst den Fadenlauf nicht, so dass die erfindungsgemässe Stauchkammer ohne weiteres gegen eine bisher bekannte ausgetauscht werden kann. Hierbei bedient sich die Regel- bzw. Steuereinrichtung fertigungstechnisch einfacher Mittel, so dass weder eine Störanfälligkeit noch ein grosser fertigungstechnischer Herstellungsaufwand erwartet werden muss.

Da die an der Innenwand der Stauchkammer erzeugte Reibkraft proportional dem im Fadenstopfen wirksamen Druck ist, kann die Reibkraft vorteilhaft gemessen werden und die dabei ermittelten Werte zur Steuerung des Auslasswiderstandes an der Stauchkammer verwendet werden. Dieses kann dadurch geschehen, dass man den gemessenen Wert direkt als Bezugsmass verwendet, oder dass man den gemessenen Wert mit einem vorgegebenen Festwert vergleicht und die dabei festgestellte Differenz zum Steuern des Auslasswiderstandes an der Stauchkammer benutzt.

Als Mass für die Änderung des Auslasswiderstandes kann die Auslenkung des Ausgangsteiles der zweiteiligen Stauchkammer verwendet werden, da die Grösse der Auslenkung ihrerseits ein Mass für die Grösse der vom Fadenstopfen an der Innenwand der Stauchkammer ausgeübten Reib-kiaft ist.

Als Stellglied — d.h. die Einrichtung, welche die Auslasseinrichtung der Stauchkammer im Sinne einer Änderung des Auslasswiderstandes betätigt — kann eine Zylinder-Kol-ben-Einheit verwendet werden.

Als Einrichtung zum Messen der Auslenkung des Ausgangsteiles des Stauchkammer können pneumatisch oder auch elektrisch arbeitende, an sich bekannte Kraftmesselemente verwendet werden.

Die Auslasseinrichtung kann eine in den Förderweg des Fadens bewegbare Klappe oder aber auch ein den Fadenstopfen mehr oder weniger schnell förderndes Radpaar sein.

Der auf die Auslasseinrichtung einwirkende Kraftgeber kann eine Zylinder-Kolben-Einheit oder aber auch eine entsprechend vorgespannte Feder sein. Durch die entsprechende Einstellung dieses Kraftgebers lässt sich auf leichte Weise der Sollwert für die Beeinflussung des Auslasswiderstandes vorgeben. Durch eine an sich bekannte Zylinder-Kolben-Einheit mit einem einstellbaren Ölvolumen kann das Schwingungsverhalten des Regelkreises beeinflusst werden.

Die Zweiteilung der Stauchkammer ist konstruktiv so durchgeführt, dass der Fadenstopfen störungsfrei durch die Stauchkammer gepresst werden kann, ohne dass dabei die Gefahr besteht, dass das Fadenmaterial des Fadenstopfens ungewollt zwischen den beiden Stauchkammerteilen seitlich nach aussen dringen kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer mehrere Ausführungsbeispiele schematisch darstellenden Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 den schematischen Aufbau einer Spinnstelle;

Fig. 2 die erfindungsgemässe Stauchkammer mit der er-findungsgemässen Regeleinrichtung;

Fig. 2a eine Teil-Seitenansicht der Stauchkammer;

Fig. 3 eine alternative Regeleinrichtung;

Fig. 4 einen alternativen Aufbau der Stauchkammer.

In Fig. 1 ist schematisch eine Spinnstelle dargestellt. Sie besteht aus der Spinndüse 1, aus der eine Vielzahl von Fasern 2 gesponnen wird. Die Fasern 2 werden durch ein Streckwerk, bestehend aus den Streckwerkgaletten 3 und 5 und der Heizeinrichtung 6 abgezogen, verstreckt und zu einem Faden 4 zusammengefasst.

Nachdem der Faden 4 verstreckt worden ist, wird er von den Einzugs- oder Förderwalzen 7 in die Stauchkammer 8

gefördert. Dort wird er in unregelmässigen Schlaufen abgelegt und zu einem Fadenstopfen zusammengepresst.

Das Abzugswerk 9 zieht den texturierten Faden 4 aus der Stauchkammer 8. Die Changiereinrichtung 10 legt ihn j auf der Spule 11 ab, die über die Treibwalze 12 angetrieben wird.

In Fig. 2, 2a ist die erfindungsgemässe Stauchkammer schematisch mit einer Regeleinrichtung dargestellt.

Die Stauchkammer 8 weist einen rechteckigen oder run-io den Querschnitt auf und besteht aus einem ortsfesten Eingangsteil 13 und einem in Fadenlaufrichtung verschiebbaren Ausgangsteil 14. Sowohl das Eingangs- wie auch das Ausgangsteil weisen Zinken 15 bzw. 16 auf, die axial ausgerichtet sind und die, abwechselnd angeordnet, die Stauch-15 kammerwände bilden. Die Zinken 15 bzw. 16 sind derart angeordnet, dass sie formschlüssig ineinandergreifen. Die einzelnen Endstellen der Zinken sind derart ausgebildet und angeordnet, dass sie den Lauf des Stopfens nicht behindern.

Die Messeinrichtung 17 besteht aus einer am Aussen-20 umfang der Zinken 16 des Ausgangsteiles 14 fest angebrachten Prallplatte 18 und aus einer über der Prallplatte mit einem Spalt befindlichen, axial verstellbaren Düse 19, die an einem Druckluftnetz angeschlossen ist. An dem gleichen Druckluftnetz ist eine ortsfeste Zylinder-Kolben-Ein-25 heit 20 als Stellglied 21 angeschlossen. Die Kolbenstange 22 dieser Einheit 20 ist gelenkig sowohl an dem Kolben 23 als auch an der als Auslasseinrichtung 25 arbeitenden Druckklappe 24 der Stauchkammer 8, in der der Stauchdruck kontrollierbar ist, befestigt. Der Kolben 23 ist einseitig mit 30 Druckluft beaufschlagbar und gegen die Kraft einer Feder 26 in dem Sinne verschiebbar, dass — bei Ausfall der Druckluft — die Druckklappe 24 geöffnet wird.

Das Ausgangsteil 14 wird gehalten von einer einseitig beaufschlagbaren zweiten Zylinder-Kolben-Einheit 27, die 35 ebenfalls an dem Druckluftnetz angeschlossen sein kann. In diesem Fall ist ein einstellbares Überdruckventil 33 vorgesehen, an dem die Haltekraft in dem Zylinder 27 eingestellt werden kann. Eine andere Möglichkeit zur Erzeugung der Haltekraft besteht darin, dass die Zylinder-Kolben-Ein-40 heit 27 mit einem einstellbaren Ölvolumen beaufschlagt wird, so dass neben der Haltekraft auch eine Dämpfung erzielt werden kann.

Es ist natürlich ebenso möglich, anstelle der Zylinder-Kolben-Einheit 27 mit Druckluftversorgung eine Feder zu 45 verwenden. Durch die Verwendung einer Feder kann eine praktisch reibungsfreie Aufhängung erreicht werden, was bei einer absolut genau arbeitenden Regeleinrichtung erforderlich ist.

Bevor die Stauchkammer 8 in Betrieb genommen wer-50 den kann, wird in der Zylinder-Kolben-Einheit 27 die Haltekraft eingestellt. Unter Berücksichtigung der von der Druckluftquelle lieferbaren Luftmenge wird der Spalt zwischen der Düse 19 und der Prallplatte 18 derart eingestellt, dass die Druckklappe 24 den gewünschten Stauchdruck erzeu-55 gen kann.

Bei Inbetriebnahme der Stauchkammer 8 wird der Faden 4 von den Förderwalzen 7 in die Stauchkammer gefördert. Dort wird er zu einem Stopfen durch den Öffnungsdruck der Druckklappe 24 zusammengepresst. Aufgrund von 60 Veränderungen der Fadenoberflächenqualität — sei es durch Schwankungen bei der Benetzung des Fadens oder durch Änderungen der Spinnparameter — erhöht sich die Reibung des Fadens an der Stauchkammerinnenwand. Dadurch bleibt der Fadenstopfen in der Stauchkammer 8 hängen. 65 Der Stopfen wird härter, so dass die Gefahr der Änderung der elastischen Eigenschaften und der Voluminösität des Fadenmaterials auftreten kann. Da weiterhin von den Förderwalzen 7 Fadenmaterial in die Stauchkammer gefördert

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wird, verursacht der Fadenstopfen aufgrund der Wandreibung das Ausgangsteil 14 in Laufrichtung mitzunehmen. Dies gelingt, wenn die in dem Zylinder 17 erzeugte Haltekraft überschritten wird. Durch das axiale Verschieben des Ausgangsteils 14 vergrössert sich der Spalt zwischen der Düse 19 und der Prallplatte 18, so dass zu der Zylinder-Kolben-Einheit 20 nicht mehr genügend Druckluft strömen kann, um den geforderten Stauchdruck an der Druckklappe 24 aufzubringen. Aufgrund des verringerten Druckes in der Zylinder-Kolben-Einheit 20 verschiebt die Feder 26 der Kolben 23 nach links, so dass die Druckklappe 24 öffnet. Damit erniedrigt sich der Stauchdruck. Ausserdem können die Abzugskräfte in ihrer ganzen Höhe an dem Fadenstopfen angreifen und so die blockierenden Fadenlagen ohne Überschreitung der zulässigen Höchstgrenze abbauen.

Lässt die Wandreibung nach, so drückt die in der Zylinder-Kolben-Einheit 27 erzeugte Haltekraft den Auslassteil 14 wieder in seine Ausgangsposition, wodurch sich gleichzeitig der Spalt zwischen der Düse 19 und der Prallplatte 18 verringert. Aufgrund dessen erhöht sich der Luftdruck in der Zylinder-Kolben-Einheit 20, so dass der Kolben 23 entgegen der Kraft der Feder 26 nach rechts verschoben werden kann, so dass der gewünschte Stauchdruck wieder durch Schliessen der Druckklappe 24 aufgebaut wird.

In Fig. 3 ist eine alternative Regeleinrichtung zum Ausgleich der Einflüsse der Wandreibung dargestellt. Unter der die Haltekraft erzeugenden Zylinder-Kolben-Einheit 27 ist eine Druckmessdose 28 angeordnet, die ein dem Druck proportionales elektrisches Signal liefert.

Die Zylinder-Kolben-Einheit 20 ist deshalb durch eine elektrische Spule 29 ersetzt, die einen Stab 30 (Eisenkern) gegen die Kraft einer Feder 31 herausschieben kann. Der Stab 30 betätigt über eine geeignete Übersetzung 32 die 5 Druckklappe 24. Durch Verändern der Spannung der Feder 30 kann ausserdem der Öffnungsdruck der Klappe 24 eingestellt werden.

Hier wird bei einer Überschreitung der zulässigen Wandreibung aufgrund des ständigen Weiterförderns des Faden-10 materials in die Stauchkammer 8 die auf das Auslassteil 14 ausgeübte Haltekraft überwunden. Die Druckmessdose 28 erfasst diese abwärtsgerichtete Kraft. Über die Spule 29 und die Übersetzung 32 wird die Druckklappe 24 gegen die Kraft der Feder 31 geöffnet, so dass auch hier die Abzugs-15 kräfte auf das zulässige Mass hinaus nicht erhöht zu werden brauchen, da das Herausziehen des Fadens aus der Stauchkammer durch Öffnen der Druckplatte 24 erleichtert worden ist. Die Abzugskräfte können dann dazu benutzt werden, um den blockierenden Fadenstopfen aufzulösen.

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In Fig. 4 ist eine alternative Ausführungsform der Stauchkammer 8 dargestellt. Anstelle der Zinken 15, 16 weist sowohl das Eingangs- wie auch das Ausgangsteil eine geschlossene Wand auf. Die Wand des Ausgangsteils 14 reicht hier-25 bei relativ weit entgegen der Fadenlaufrichtung, damit der Einfluss der Wandreibung auf einer grossen axialen Länge erfasst werden kann. Die hier dargestellte Stauchkammer kann mit einer der Regeleinrichtungen gemäss Fig. 2 oder 3 kombiniert werden.

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2 Blätter Zeichnungen

Claims (14)

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1. Einrichtung zum Texturieren von Chemiefasern, bestehend aus einem ersten ortsfest angeordneten Förderwerk, welches mit konstanter Geschwindigkeit Chemiefasern in eine Stauchkammer fördert, in welche Stauchkammer die Fasern in Schlingen abgelegt und zu einem Fadenstopfen zusammengepresst werden, wobei der Fàdenstopfen durch die Stauchkammer gefördert und von einer Auslasseinrichtung am Ende der Stauchkammer abgebremst wird, welche Auslasseinrichtung mit einer Regeleinrichtung zur Steuerung des auf den Fadenstopfen entgegen seiner Förderrichtung ausgeübten Auslasswiderstandes verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel der Stauchkammer (8) in Förderrichtung gesehen, zweiteilig ausgebildet ist, dass der als Eingangsteil (13) ausgebildete erste Teil der Stauchkammer (8) mit dem Förderwerk (7) ortsfest angeordnet ist, dass der als Ausgangsteil (14) ausgebildete zweite Teil der Stauchkammer (8) gegenüber dem Eingangsteil (13) in Förderrichtung beweglich ist, dass der Ausgangsteil (14) durch einen gegen die Förderrichtung wirkenden Kraftgeber (27) gehalten wird, dass die Regeleinrichtung aus einer Messeinrichtung (17) für die auf den Ausgangsteil (14) ausgeübte Reibkraft und einem in Abhängigkeit von der Höhe der Reibkraft betätigbaren Stellglied (21) besteht, durch welches Stellglied (21) die Auslasseinrichtung (25) in Abhängigkeit von der Reibkraft im Sinne einer Änderung des Auslasswiderstandes betätigbar ist.

2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (17) für die auf den Ausgangsteil (14) ausgeübte Reibkraft als Einrichtung (17) zum Messen der an dem Ausgangsteil (14) ausgeübten, der Kraft proportionalen Auslenkung ausgebildet ist, und dass das Stellglied (21) als ein in Abhängigkeit vom Masse der Auslenkung des Ausgangsteils (14) betätigbares Glied (21) ausgebildet ist, durch welches Stellglied (21) die Auslassein-richtung (25) in Abhängigkeit von der Auslenkung im Sinne einer Änderung des Auslasswiderstandes betätigt wird.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Einrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellglied (21) eine pneumatische Zylinder-Kolben-Einheit (20) ist.

4. Einrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (17) aus einem einerseits an dem Ausgangsteil (14) der Stauchkammer (8) und einem andererseits ortsfest befestigten Düsen-Prallplatten-System (18, 19) besteht, wobei die axial verschiebbare Düse (19) in die pneumatische Zuleitung der Zylinder-Kolben-Einheit (20) eingeschaltet ist.

5 teiles (14) dämpfbar ist.

5. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (17) aus einem an dem Ausgangsteil (14) angeordneten, elektrisch arbeitenden Kraftmesselement (28) und das Stellglied aus einer elektrischen Spule (29) besteht, die über geeignete Übersetzungssysteme (32) auf die Auslasseinrichtung (25) wirkt.

6. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslasseinrichtung (25)

eine durch das Stellglied (21) in den Förderweg des Fadenstopfens bewegbare Klappe (24) ist.

7. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassleinrichtung (25) aus einem den Fadenstopfen fördernden Radpaar besteht, dessen Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Relativlage zwischen Eingangsteil (13) und Ausgangsteil (14) der Stauchkammer (8) steuerbar ist.

8. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kraftgeber (27) eine Zylinder-Kolben-Einheit verwandt wird, die an eine druckeinstellbare Quelle angeschlossen ist.

9. Einrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Kraftgeber (27) eine Feder verwandt wird, die eine einstellbare Vorspannung aufweist.

10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennfläche zwischen Eingangsteil (13) und Ausgangsteil (14) der Stauchkammer (8) derart gegen die Förderrichtung geneigt ist, dass der io Fadenstopfen an der Trennaht vorbeigleitet.

10. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Ausgangs-

11, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Eingangsteil

11. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis

12. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis

(13) als auch der Ausgangsteil (14) der Stauchkammer (8) Zinken (15, 16) aufweist, die sich in Förderrichtung er-

15 strecken und die derart miteinander kämmen und angeordnet sind, dass der Eingangsteil (13) und der Ausgangsteil

(14) der Stauchkammer auch im Bereich der Naht einen für den Fadenstopfen geschlossenen Innenraum bilden.