CH643605A5

CH643605A5 - Luftstrahlduese fuer die herstellung von schlingengarn.

Info

Publication number: CH643605A5
Application number: CH228480A
Authority: CH
Inventors: Herbert Joseph Pike
Original assignee: Stevens & Co Inc J P
Priority date: 1979-03-26
Filing date: 1980-03-24
Publication date: 1984-06-15
Also published as: JPS5917211B2; DE3010387A1; US4188692A; DE3010387C2; JPS55128035A; DE8007410U1; FR2452536B1; GB2047758A; FR2452536A1; GB2047758B

Description

Gegenstand der Erfindung ist somit die im Patentanspruch 1 definierte Luftstrahldüse.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsge-mässen Luftstrahldüse beträgt der Abstand des Schnittpunktes der Achsen des Hauptdurchgangs und der Luftzuleitung vom Auslassende des Hauptdurchgangs 3,5-4,8 mm, erstreckt sich der Vorsprung über eine Länge von 4,5-8,1 mm vom Auslassende des Hauptdurchgangs hinweg und beträgt der Abstand zwischen Vorsprung und Wandung des Hauptdurchgangs nicht mehr als 2,5 mm.

Die nachstehend verwendete Bezeichnung «Boden des Hauptdurchgangs» wurde eingesetzt, um die relativen Positionen der Elemente der Luftstrahldüse zu beschreiben. Es ist jedoch zu beachten, dass die Luftstrahldüse als Ganzes auch so orientiert sein kann, dass die Bezeichnung «Boden» nicht mehr zutreffend ist.

Zwischen der Luftstrahldüse nach der Erfindung und derjenigen gemäss US-PS 3 983 609 bestehen drei Hauptunterschiede, die in Kombination für die engere und kompaktere Verschlingung des unter Verwendung der erfindungsge-mässen Luftstrahldüse erhältlichen Garns verantv/ortiich sind.

Erstens verläuft die Luftzuleitung in der erfindungsge-mässen Luftstrahldüse vom Hauptdurchgang aus schräg gegen das Auslassende hin nach unten, so dass sich die Achsen der Luftzuleitung und des Hauptdurchgangs in einem Winkel von 86-88,5° und nicht rechtwinklig schneiden. Hieraus resultiert, dass der in den Hauptdurchgang eintretende Luftstrom geringfügig gegen das Einlassende des Hauptdurchgangs hin geneigt ist. Für eine bedeutende Steigerung der Kompaktheit der Verschlingung ist ein Neigungswinkel von mindestens 1,5° notwendig, während oberhalb eines Neigungswinkels von etwa 4° die Gegenstromkraft des Luftstroms beginnt, zweckentsprechende Hindurchführung des Garns durch die Luftstrahldüse zu beeinträchtigen.

Zweitense beträgt der Abstand des Schnittpunktes der Achsen des Hauptdurchgangs und der Luftzuleitung zum Auslassende des Hauptdurchgangs nicht mehr als 5 mm. Eine Verlängerung dieses Abstands über diese Grenze hinaus vermindert die Kompaktheit der Verschlingung der Einzelfilamente.

Das dritte Merkmal, das zu einer engeren und kompakteren Verschlingung der Einzelfilamente führt, ist das Vorhandensein eines Vorsprungs, der sich am Auslassende des Hauptdurchgangs von diesem hinweg erstreckt.

Beim Betrieb der beschriebenen Luftstrahldüse kann bzw. können eines oder mehrere Multifilamentgarne mit geringfügiger Voreilung von vorzugsweise 0,1-10% durch den Hauptdurchgang geführt werden. Durch diese geringfügige Vorei-

2

s to

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

643 605

lung wird genügend Spannungsfreiheit geschaffen, um ein Verschlingen der einzelnen Filamente zu ermöglichen, jedoch kein Garn mit so viel Voreilung hindurchzuführen, dass hierdurch die Bildung eines eng und kompakt verschlungenen Produktes, das keine von dessen Oberfläche abstehenden Schlaufen aufweist, beeinträchtigt wird. Das oder die Aus-gangsgarn(e) kann bzw. können entweder direkt in das Einlassende des Hauptdurchgangs oder in den zweiten Durchgang, der nach oben in den Hauptdurchgang führt, eingeleitet werden. Die Durchlaufgeschwindigkeit von Garn durch die beschriebene Luftstrahldüse kann sehr hoch sein, wobei ein Garnausstoss im Bereich von 114-1143 m/min erzielt wurde.

Der Überdruck der Luft in der beschriebenen Luftstrahldüse wird üblicherweise im Bereich von 0,6-7 bar gehalten, wobei im allgemeinen bei höherer Durchlaufgeschwindigkeit des Garns ein höherer Überdruck der Luft benötigt wird. Der aus der Luftzuleitung eintretende Luftstrom beaufschlagt die obere Wandung des Hauptdurchgangs und teilt sich unter Bildung von zwei in entgegengesetzter Drehrichtung drehenden Luftwirbeln im oberen Teil des Hauptdurchgangs auf. In diesem Bereich der Luftwirbel erfolgt die meiste Verschlingung. Wie vorstehend beschrieben ist die Luftzuleitung so angeordnet, dass der eingeleitete Luftstrom bei seinem Eintritt in den Hauptdurchgang geringfügig gegen dessen Einlassende hin gerichtet ist.

Der zweite Durchgang ist zur Luftzuleitung in entgegengesetzter Richtung geneigt und mündet in den Hauptdurchgang in einem Winkel ein, der vorzugsweise im Bereich von 30-65° liegt, wobei beste Resultate bei einem Neigungswinkel von oder nahe 45° erhalten werden. Bei Einleitung des Garns durch den zweiten Durchgang wird das Garn in einem Winkel in den Hauptdurchgang und in dessen oberen Teil in den Bereich der Bildung der Luftwirbel eingeleitet. Das Garn oszilliert dann im oberen Teil des Hauptdurchgangs von der Seite des einen zur Seite des anderen Luftwirbels hin. Es ist auch möglich, das Garn direkt in den Hauptdurchgang einzuleiten. Hierfür sollte ein Garnführer zum Einsatz gelangen, über welchen das Garn aufwärts gegen den Hauptdurchgang hin geleitet wird, beispielsweise ein geringfügig unterhalb des Einlassendes des Hauptdurchgangs vor diesem angeordneter Garnführer. Vorzugsweise erfolgt die Einleitung des Garns in den Hauptdurchgang über diesen Garnführer in einem Winkel von etwa 10°. Der Einsatz eines derartigen Führungssystems in Kombination mit den aus den einander schneidenden Durchgängen entstehenden Luftströmungen genügt im allgemeinen, um das Garn im oberen Teil des Hauptdurchgangs im Bereich der Luftwirbel zu halten und eine befriedigende Verschlingung zu erzielen. Zusätzlich zu einem vor dem Einlassende angeordneten Garnführer ist es vorteilhaft, nach dem Vorsprung am Auslassende der Luftstrahldüse einen weiteren Garnführer anzuordnen, der den Verlauf des Garns nach unten über die Kante des Vorsprungs verhindert.

Obwohl nicht kritisch, soll die lichte Weite der Luftzuleitung im allgemeinen in einem Bereich von 3,1-0,8 mm liegen. Die optimale Abmessung variiert etwas in Abhängigkeit vom Überdruck der Luft, von der Durchlaufgeschwindigkeit des Garns und vom Titer und der Anzahl der Garne.

Die mit den Garnen während der Verschlingungsbehand-lung in Berührung tretenden Oberflächen der Luftstrahldüse bestehen vorzugsweise aus einem harten und beständigen Material, wie gehärtetem Stahl, Keramik oder hartbeschichtetem anodisiertem Aluminium, um die Abnutzung auf ein Minimum herabzusetzen. Bei Verwendung von Keramik gibt das Oberflächengefüge dieses Materials eine zusätzliche Verbesserung der Kompaktheit der Garnverschlingung.

Die beschriebene Luftstrahldüse kann sowohl für die Verschlingung von vortexturierten wie auch von nicht textu-rierten Garnen verwendet werden. Obwohl auch ein einzelnes Multifilamentgarn behandelt werden kann, wird die beschriebene Luftstrahldüse vorzugsweise für die Vereinigung von zwei oder mehr Multifilamentgarnen eingesetzt. Es müssen hierfür nicht gleiche Garne verwendet werden, und diese können hinsichtlich Färbung, Anfärbbarkeit und anderer Eigenschaften variieren, so dass eine Anzahl verschiedener Sichtwirkungen und Kombinationen von physikalischen Eigenschaften erzielt werden können. Bei Verwendung von vortexturierten Garnen können diese direkt aus der Texturierungseinrichtung, beispielsweise einer Friktions-Falschzwirneinrichtung, in die beschriebene Luftstrahldüse eingeleitet werden.

Im nachstehenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beispielsweise erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Luftstrahldüse parallel zur Durchlaufrichtung des Garns, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 eine Frontansicht der Luftstrahldüse gemäss Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Betriebs der Luftstrahldüse.

In Fig. 1 und 2 umfasst die Luftstrahldüse einen Block 1 mit dem Hauptdurchgang 2, dem im Winkel dazu verlaufenden zweiten Durchgang 5, einem Anschlussgewinde 3 zur Luftzuleitung 4 und einem Vorsprung 6. Die Achsen der Luftzuleitung 4 und des Hauptdurchgangs 2 schneiden sich im Winkel A im Bereich von 86-88,5°. Der Beginn 7 des Vorsprungs 6 kann auf gleicher Höhe oder bis zu 2,5 mm unterhalb des Bodens des Auslassendes des Hauptdurchgangs 2 liegen. Ein oder mehrere Multifilamentgarn(e) kann bzw. können in den Hauptdurchgang 2 entweder direkt durch dessen Einlassende oder durch den zweiten Durchgang 5 eingeleitet werden. Luft wird in den Hauptdurchgang 2 durch die Luftzuleitung 4 eingeleitet und beaufschlagt die gebogene obere Wandung des Hauptdurchgangs unter Bildung von zwei Wirbeln, welche die Einzelfilamente des Garns bzw. der Garne ineinander verschlingen.

In Fig. 3 ist eine typische Anordnung für den Betrieb der Luftstrahldüse 1 unter Hindurchleitung von Garnen dargestellt. In dieser Ausführungsform werden Garne 11 und 12 mittels Zuführrollen 14 und 15 über den geringfügig unterhalb des Bodens des Hauptdurchgangs 2 angeordneten Garnführer 16 in die Luftstrahldüse 1, entweder direkt in deren Hauptdurchgang 2 oder durch den zweiten Durchgang 5 eingeleitet. In der Luftstrahldüse werden die Garne 11 und 12 mittels eines der Luftstrahldüse über die Anschlussleitung 21 zugeführten Luftstroms unter Bildung des kombinierten Garns 22 ineinander verschlungen. Das kombinierte Garn 22 verlässt die Luftstrahldüse über den in gleicher Höhe mit dem Boden des Hauptdurchgangs 2 angeordneten Garnführer 23 und verläuft zu den Abzugrollen 25 und 26, die mit geringerer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben sind als die Zuführrollen 14 und 15, um die erwünschte Voreilung zu erhalten. Danach wird das kombinierte Garn 22 einer konventionellen Aufspulvorrichtung 28 zugeführt und in dieser zu der gewünschten Spulenform aufgespult.

Beispiel

Zum Einsatz gelangt die in Fig. 1 und 2 dargestellte Luftstrahldüse, in welcher der Winkel A 88° beträgt und der zweite Durchgang 5 in einem Winkel von 45° in den Hauptdurchgang 2 einmündet. Als Ausgangsgarne gelangen zwei falschzwirngekräuselte Multifilamentgarne mit einem Titer von je 17 tex aus je 34 Einzelfilamenten aus Polyester, wovon eines S- und das andere Z-gedreht ist, zum Einsatz. Beide

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

643605

Ausgangsgarne werden mit einer Voreilung von 5,4% mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 505 m/min durch die Luftstrahldüse geleitet, in welche Luft mit einem Überdruck von 2,76 bar eingeleitet wird. Das erhaltene Endprodukt ist ein kombiniertes, eng verschlungenes Schlingengarn, das mit

Erfolg als Kettgarn auf einem Sulzer-Webstuhl eingesetzt werden kann.

Für den Fachmann ist es offensichtlich, dass im definierten Rahmen der Erfindung zahlreiche Modifikationen und s Änderungen möglich sind.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims

643 605 PATENTANSPRÜCHE

1. Luftstrahidüse für die Herstellung von Schlingengarn, gekennzeichnet durch einen Block (1), einen Hauptdurchgang (2), der sich vom Ein- zum Auslassende durch den Block hindurch erstreckt, einen zweiten Durchgang (5), der von der Seite des Einlassendes her schräg gegen den Hauptdurchgang verläuft und in spitzem Winkel in den Hauptdurchgang mündet, eine Luftzuleitung (4) für die Einleitung von Luft in den Hauptdurchgang, die von der gleichen Seite her wie der Durchgang (5), solcherart in den Hauptdurchgang einmündet, dass die Achsen des Hauptdurchgangs und der Luftzuleitung in praktisch gleicher Ebene liegen und sich an einem Punkt, der nicht mehr als 5 mm vom Auslassende des Hauptdurchgangs entfernt ist, gegen das Auslassende hin in einem Winkel von 86 bis 88,5° schneiden, sodass die Luftzuleitung schräg gegen das Einlassende des Hauptdurchgangs geneigt verläuft, und durch einen Vorsprung (6), der im Bereich des Auslassendes des Hauptdurchgangs beginnt und sich in Auslassrichtung des Blocks erstreckt.

2. Luftstrahldüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Auslassende des Hauptdurchgangs (2) zum Schnittpunkt der Achsen des Hauptdurchgangs und der Luftzuleitung (4), 3,5-4,8 mm beträgt.

3. Luftstrahldüse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Vorsprung (6) über eine Länge von 4,5-8,1 mm vom Auslassende des Hauptdurchgangs hinweg erstreckt.

Es ist bekannt, Schlingengarne aus einem Multifilament-garn mittels einer Luftstrahleinrichtung herzustellen, in welcher Luft in einem Winkel zur Durchlaufrichtung des Garns solcherart in eine Kammer eingeleitet wird, dass eine Wirbelzone mit mehreren Wirbeln gebildet wird, durch welche die Einzelfilamente des Garns ineinander verschlungen werden. Eine derartige Einrichtung ist in der US-PS 3 983 609 beschrieben, die sich auf eine Luft-Verschlin-gungseinrichtung bezieht, in welcher die Luftstrahldüse in Form eines Blocks vorliegt und ein Luftstrom praktisch rechtwinklig in eine zentrale Bohrung in diesem Block einmündet. Die Bohrung erstreckt sich durch den ganzen Block hindurch und hat vorzugsweise einheitlichen Querschnitt, so dass beidseitig der Bohrung Luft austritt. Der eintretende Luftstrom beaufschlagt die obere Wandung der zentralen Bohrung an einem der Einleitungsstelle der Luft gegenüberliegenden Punkt und spaltet sich dort unter Bildung von zwei Wirbeln im oberen Teil der zentralen Bohrung auf. Die Einleitung des Garns in die zentrale Bohrung erfolgt in Laufrichtung des Garns vor der Einleitung des Luftstroms, dessen Einleitungswinkel bewirkt, dass das Garn in den obersten Teil des wirbeligen Luftstroms in den Bereich der Bildung der Luftwirbel bewegt wird, wo es quer zum Strom auf- und abwärts oszilliert. Das Garn bewegt sich über eine kurze Wegstrecke im Gegenstrom zu der aus dem Einlassende der zentralen Bohrung austretenden Luft und dann im Gleichstrom mit der aus dem entgegengesetzten Auslassende der Bohrung austretenden Luft. Die rechtwinklige Einleitung des Garns zum Luftstrom und die Teilströmung der Luft im Gegenstrom drücken das Garn gegen die höchste Stelle der Bohrung und halten es im oberen Teil der Bohrung im Bereich der Bildung von Luftwirbeln.

Bei Verwendung der in der genannten US-PS 3 983 609 verwendeten Einrichtung zur Vereinigung von zwei oder mehreren Multifilamentgarnen wird ein Produkt erhalten, das für viele Verwendungszwecke geeignet ist. Es gibt jedoch einige Endverbrauchszwecke, in denen kombinierte Garne einer engeren und kompakteren Verschlingung der Einzelfilamente benötigt werden. Insbesondere ergaben sich Probleme mit gewissen Webstühlen, beispielsweise mit Sulzer-Webstühlen, in denen ein Fach gebildet wird durch Aufteilung der Kettgarne mit einer Reihe von sehr eng nebeneinander liegenden Fingern, die sich in jeglichen von der Oberfläche des Garns abstehenden Schlaufen verfangen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Luftstrahldüse zu schaffen, welche die Herstellung eines kombinierten Schiingengarns ermöglicht, das eine engere und kompaktere Verschlingung aufweist als unter Verwendung der in der US-PS 3 983 609 beschriebenen Vorrichtung erhältliche kombinierte Garne.

Diese verbesserte Verschlingung ist durch Veränderungen des Aufbaus der Luftstrahldüse der in der genannten Patentschrift beschriebenen Einrichtung erzielbar.