DE102008018970A1

DE102008018970A1 - Vorrichtung zum Verwirbeln eines multifilen Fadens

Info

Publication number: DE102008018970A1
Application number: DE102008018970A
Authority: DE
Inventors: Ludger SCHÖRMANN
Original assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Current assignee: Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Priority date: 2007-04-25
Filing date: 2008-04-16
Publication date: 2008-10-30

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verwirbeln eines multifilen Fadens mit einem Fadenbehandlungskanal, der zwischen einer Prallplatte und einer Düsenplatte ausgebildet ist. Die Prallplatte und die Düsenplatte sind zum Öffnen des Fadenbehandlungskanals beweglich zueinander gehalten, wobei die Düsenplatte einen in den Behandlungskanal mündenden Düsenkanal zur Zufuhr einer Druckluft aufweist. Zur Führung des Fadens ist der Prallplatte ein Fadenführer außerhalb des Fadenbehandlungskanals zugeordnet.
Um eine bedienungsfreundliche Anordnung zum Anlegen des Fadens zu schaffen, ist erfindungsgemäß eine Fadenführungsnut in der Prallplatte ausgebildet, die mit dem Fadenführer zum Anlegen eines Fadens zusammenwirkt, wobei die Düsenplatte beweglich ausgebildet ist und zwischen einer Anlegestellung und einer Betriebsstellung führbar ist. Dabei wird in der Betriebsstellung die Fadenführungsnut in der Prallplatte durch die Düsenplatte zum Schließen des Fadenbehandlungskanals abgedeckt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verwirbeln eines multifilen Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der Herstellung von multifilen Fäden ist es bekannt, dass die einzelnen Filamente der multifilen Fäden durch einen Druckluftstrom miteinander vermengt werden. Derartige Verwirbelungen der Filamente des Fadens werden je nach Prozess und Herstellung zu unterschiedlichen Zwecken eingesetzt. So lässt sich beispielsweise durch einen höheren Druck bei Erzeugung des Druckluftstromes innerhalb des Fadens Verflechtungen erzeugen, die beispielsweise als Tangelknoten bekannt sind und zu einem verbesserten Fadenschluss der Filamente innerhalb des Fadens führt. Es ist jedoch auch möglich, die Verwirbelungen des Fadens derart auszuführen, dass lediglich eine Vermengung der Filamente ohne Knotenbildung auftritt. Eine derartige Verwirbelung wird beispielsweise zur Vergleichmäßigung eines Präparationsauftrages in dem Faden eingesetzt. Unabhängig von der Art und dem Verwendungszweck der Verwirbelung erfolgt die Verwirbelung des Fadens- in einem Fadenbehandlungskanal, in welchem über ein Düsenkanal ein Druckluftstrom mündet.
Im Stand der Technik sind grundsätzlich zwei Arten von Vorrichtungen bekannt, um einen laufenden Faden in einem Fadenbehandlungskanal zu führen und zu verwirbeln. So ist beispielsweise aus der EP 0 976 856 A1 eine Vorrichtung bekannt, bei welcher der Fadenbehandlungskanal in einem einteiligen länglichen Körper eingebracht ist. Um bei Prozessbeginn das Anlegen des Fadens in den Fadenkanal zu ermöglichen, ist der Fadenbehandlungskanal über seine Länge mit einem Einfädelschlitz mit der Umgebung verbunden. Derartige offene Fadenbehandlungskanäle besitzen jedoch grundsätzlich den Nachteil, dass ein Luftaus tausch mit der Umgebung möglich ist. So können je nach Platzierung des Einfädelschlitzes ein permanenter Blasstrom zur Umgebung oder ein permanenter Fremdluftstrom durch eine Injektorwirkung in dem Fadenbehandlungskanal erzeugt werden.
Bei einer zweiten Art der bekannten Verwirbelungsvorrichtungen wird der Fadenbehandlungskanal zwischen einer Düsenplatte und einer Prallplatte gebildet, die zum Anlegen des Fadens voneinander getrennt werden. Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der EP 0 626 473 A1 bekannt. Derartige Vorrichtungen, von denen die Erfindung ausgeht, bilden einen geschlossenen Fadenbehandlungskanal, in welchem nur die durch einen Düsenkanal eingeleitete Druckluft zur Verwirbelung des Fadens wirkt. Bei der bekannten Vorrichtung ist hierzu eine Fadenführungsnut in einer Düsenplatte eingebracht, in welcher eine im Grund der Fadenführungsnut mündender Düsenkanal mit einem Druckluftanschluss gekoppelt ist. Eine mit der Düsenplatte zusammenwirkende Prallplatte ist an einem beweglichen Träger gehalten und wird mit zugeordneten Fadenführern zwischen einer Anlegestelle und einer Betriebsstellung geführt. Zu Prozessbeginn wird hierzu zunächst der Faden in die offene Fadenführungsnut der Düsenplatte eingelegt. Anschließend wird die Prallplatte mit den Fadenführern zum Verschließen des Fadenbehandlungskanals in die Betriebsposition bewegt, wobei der in der Führungsnut der Düsenplatte geführte Faden selbsttätig die gegenüber liegenden Fadenführer einfädelt. Insoweit ist die bekannte Vorrichtung im Wesentlichen für einfädige Prozesse geeignet.
Für den Fall, dass mehrere Fäden gleichzeitig beim Anlegen mittels einer Saugpistole geführt werden, lassen sich derartige Selbsteinfädelungen insbesondere im Zulaufbereich der Saugpistole aufgrund der zusammen laufenden Fäden kaum realisieren. Insbesondere beim Schmelzspinnen mehrerer Fäden lassen sich inso weit derartige Vorrichtungen aufgrund mangelnder Bedienbarkeit insbesondere beim Anlegen der Fäden nicht einsetzen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Verwirbeln eines multifilen Faden der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei welchen einzelne oder auch mehrere Fäden in einfacher Art und Weise in einem oder mehreren Fadenbehandlungskanäle einfädelbar sind.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Vorrichtung derart auszubilden, dass der Faden im Betrieb sicher und in vorbestimmter Art und Weise führbar ist.
Es ist ebenso Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die insbesondere zur Verwendung in einem Schmelzspinnprozess zur Verwirbelung einer Mehrzahl von Fäden geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Prallplatte eine Fadenführungsnut aufweist, die mit dem Fadenführer zum Anlegen eines Fadens zusammenwirkt und dass die Düsenplatte beweglich ausgebildet ist und zwischen einer Anlegestellung und einer Betriebsstellung führbar ist, wobei in der Betriebsstellung die Fadenführungsnut in der Prallplatte durch die Düsenplatte zum Schließen des Fadenbehandlungskanals abgedeckt ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Faden zum Einfädeln in den Fadenbehandlungskanal in einfacher Art und Weise in die Fadenführungsnut der Prallplatte und den zugeordneten Fadenführer eingelegt wird. Die Prallplatte und die Fadenführer sind ortsfest gehalten, so dass der Faden nach dem Anlegen keine zusätzliche Auslenkung zum Starten des Prozesses erfordert. Um den Fadenbehandlungskanal zu verschließen wird nur die Düsenplatte aus einer Anlegestellung in eine Betriebsstellung geführt, so dass die Düsenplatte und die Prallplatte den geschlossenen Fadenbehandlungskanal bilden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass während der Verwirbelung der Faden durch die über den Düsenkanal eingeleiteten Druckluftstrom in Richtung der Prallplatte und somit in Richtung des Nutgrundes der Fadenführungsnut ausgelenkt wird. Somit wird eine in Richtung der Fadenführer gewünschte Auslenkung des Fadens erreicht, die beispielsweise bei U-förmig ausgebildeten Fadenführer die Führung des Fadens innerhalb des Fadenführers verbessert. Es treten somit keine undefinierten Führungserscheinungen des Fadens in dem Fadenführer auf, so dass die für das Verwirbeln des Fadens maßgeblichen Stützstellen, um ein freies Fadenstück innerhalb des Fadenkanals zu bilden, kontinuierlich an dem Faden wirken.
Um zu gewährleisten, dass in der Betriebsstellung über den Düsenkanal der Düsenplatte ein Druckluftstrom in den Fadenbehandlungskanal eingeblasen werden kann, wird die Düsenplatte bevorzugt an einem beweglichen Düsenträger mit einem Druckluftanschluss gehalten, wobei der Düsenkanal der Düsenplatte mit dem Druckluftanschluss verbunden ist. Die Aufnahme der Düsenplatte in einem Düsenträger ermöglicht zudem eine für die Fadenführung besondere Beschaffenheit der Düsenplatte, die zum Verschließen des Fadenbehandlungskanals mit der Prallplatte zusammenwirkt.
Die Prallplatte ist somit vorteilhaft durch einen Halteträger gehalten, der mit dem Düsenträger zusammenwirkt.
Für das Zusammenwirken des Düsenträgers mit dem Halteträger wird bevorzugt die Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet, bei welcher der be wegliche Düsenträger durch einen Schlitten gebildet ist, der an dem Halteträger zwischen der Anlegestellung und der Betriebsstellung linear geführt ist. Damit lassen sich sowohl manuelle als auch automatisierte Betätigungen in Form einfacher Verschiebungen des Schlittens realisieren.
Die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher der Düsenträger eine Druckkammer aufweist, die mit dem Druckanschluss verbunden ist, und bei welcher die Düsenplatte an einem die Druckkammer nach außen hin abdichtenden Kolben gehalten ist, zeichnet sich besonders dadurch aus, dass die Beweglichkeit des Kolbens in der Druckkammer dazu genutzt werden kann, in der Betriebsstellung die Düsenplatte zum Schließen des Fadenbehandlungskanals an die Prallplatte zu drücken. Die Düsenplatte und die Prallplatte besitzen hierzu entsprechende planparallele Dichtflächen, die im Betriebszustand an den Fadenbehandlungskanal unter dem an dem Kolben anstehenden Betriebsdruck geschlossen halten.
Um zu gewährleisten, dass im Betriebsfall ein Betriebsdruck in der Druckkammer entsteht, welcher auf den Kolben und somit auf die Düsenplatte einwirkt, ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Druckkammer über eine Entlüftungsbohrung mit der Umgebung verbunden. Nur in der Betriebsstellung des Düsenträgers wirkt die Entlüftungsbohrung mit einem am Halteträger ausgebildeten Stopfen zum Verschließen der Entlüftungsbohrung zusammen. Damit wird bei Erreichen der Betriebsstellung die Entlüftung der Druckkammer geschlossen und eine über den Druckluftanschluss zugeführte Druckluft führt zum Druckaufbau in der Druckkammer, die einerseits den über den Düsenkanal abgegebenen Druckluftstrom erzeugt und andererseits die Andruckkraft der Düsenplatte an der Prallplatte bewirkt.
Bei der Ausbildung des Düsenträgers als ein verschiebbarer Schlitten hat sich insbesondere die Ausbildung des Druckanschlusses gemäß der Weiterbildung der Erfindung bewährt, bei welchem der Druckanschluss durch einen Rohrstutzen gebildet ist, welcher mit einem Ende druckdicht in den Druckraum des Schlittens ragt und welcher mit einem gegenüber liegendem Ende an dem Halteträger befestigt und mit einer Druckleitung verbunden ist. Somit kann gleichzeitig eine Führung des Schlittens über den Rohrstutzen gegenüber dem Halterträger erreicht werden.
Beim Verwirbeln des Fadens in einem Fadenbehandlungskanal ist es bekannt, dass die pro Längeneinheit in dem Faden erzeugten Verflechtungen wesentlich von der Amplitude des Fadens abhängen, mit welchem der Faden innerhalb des Fadenbehandlungskanals hin- und herschwingt. Um möglichst während der Verwirbelung kleine Amplituden und somit eine hohe Anzahl von Knotenbildungen zu ermöglichen, ist zur Führung des Fadens die Fadenführungsnut in der Prallplatte im Querschnitt mit einer Nutverengung ausgebildet, wobei die Nutverengung ein Expansionsbereich im Grund der Fadenführungsnut mit einem Führungsbereich verbindet, in welcher der Düsenkanal der Düsenplatte mündet. Somit werden innerhalb des Fadenbehandlungskanals die Strömungsgeschwindigkeit erhöht und zusätzliche Turbulenzen erzeugt, die ein Zurückfallen des Fadens aus dem Expansionsbereich in den Führungsbereich während des Verwirbelns verhindern. Der Faden verbleibt somit ausschließlich in einem ausgelenkten Zustand in dem Expansionsbereich, so dass eine Begrenzung des Schwenkhubes während der Verwirbelung gegeben ist. Derartige Formen der Führungsnuten in der Prallplatte ermöglicht somit im Betriebszustand bei geschlossenem Fadenbehandlungskanal, dass schon bei relativ niedrigen Luftdrücken hohe Knotenzahlen in einem laufenden Faden erzeugt werden können.
Um die Effekte der geringen Schwingungsamplitude zu unterstützen, wird der Düsenkanal in der Düsenplatte bevorzugt gemäß einer weiteren Variante der Erfindung mit einem Öffnungsquerschnitt gegenüber der Fadenführungsnut der Prallplatte ausgebildet, der größer oder gleich groß der Weite der Nutverengung der Fadenführungsnut ist.
Zur Erreichung hoher Standzeiten wird die Erfindung bevorzugt in der Variante ausgeführt, bei welcher die Prallplatte und die Düsenplatte aus einem keramischen Werkstoff gebildet sind. Der keramische Werkstoff kann hierbei als Vollmaterial oder jedoch als Beschichtungsmaterial nur oberflächlich and der Prallplatte und der Düsenplatte insbesondere im Kontaktbereich mit dem Faden ausgebildet sein.
Zum Verwirbeln einer Fadenschar, die beispielsweise parallel nebeneinander in einem Schmelzespinnprozess gleichzeitig gesponnen, behandelt und aufgewickelt werden, wird die vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung genutzt, bei welcher die Prallplatte mehrere parallel nebeneinander ausgebildete Fadenführungsnuten aufweist, denen mehrere Fadenführer zugeordnet sind und bei welcher die Düsenplatte mehrere den Fadenführungsnuten zugeordnete Düsenkanäle enthält. Damit lassen sich eine Mehrzahl von multifiler Fäden parallel nebeneinander auf engstem Raum gleichzeitig verwirbeln. Das Anlegen der Fäden in die Fadenführungsnuten und die Fadenführer lässt sich dabei in einfacher Art und Weise durch eine manuelle Saugpistole realisieren. Hierzu ist die Düsenplatte von der Prallplatte gelöst und in der Anlegestellung gehalten.
Bei einer großen Anzahl von Fäden besteht auch die Möglichkeit, die Prallplatte und die Düsenplatte jeweils durch mehrere nebeneinander gehaltene Segmente gebildet sein. So lassen sich beispielsweise durch Hinzufügen oder Austausch einzelner Segmente die Anzahl der Verwirbelungsstellen innerhalb einer Verwirbelungsvorrichtung flexibel gestalten.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden nachfolgend einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Hinweis beigefügter Zeichnungen näher erläutert.
Es stellen dar:
1 schematisch eine Längsschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
2 schematisch eine Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels nach 1
3 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
4 schematisch eine Längsschnittansicht des Ausführungsbeispiels aus 3
5 schematisch die Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels aus 3 in Anlegestellung
6 schematisch eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels aus 3 in Anlegestellung
In 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verwirbeln eines multifilen Fadens gezeigt. In 1 ist das Ausführungsbeispiel in einer Längsschnittansicht und in 2 in einer Querschnittsansicht schematisch dargestellt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
Zum Behandeln eines multifilen Fadens weist das Ausführungsbeispiel einen länglichen Fadenbehandlungskanal 1 auf, der von dem Faden 25 durchlaufen wird. Der Fadenbehandlungskanal 1 ist zwischen einer Prallplatte 10 und einer Düsenplatte 2 gebildet, die dichtend mit jeweils einer Planfläche aneinander liegen.
Der Fadenbehandlungskanal 1 wird durch eine Fadenführungsnut 11 in der Prallplatte 10 und durch die Unterseite der Düsenplatte 2 gebildet, die die Nutöffnung der Fadenführungsnut 11 verschließt.
Wie aus der 2 hervorgeht, ist die Fadenführungsnut 11 in ihrem Querschnitt in mehrere Bereiche unterteilt. Der im Nutgrund der Führungsnut 11 ausgebildete Bereich wird hierbei als Expansionsbereich 11.1 bezeichnet. Zur Nutöffnung hin verengt sich die Fadenführungsnut und bildet eine Nutverengung 11.2, die sich im weiteren Verlauf zu einem Führungsbereich 11.3 erweitert. Der Führungsbereich 11.3 der Fadenführungsnut 11 erstreckt sich bis zur Oberseite der Prallplatte 10. In den Führungsbereich 11.3 mündet ein Düsenkanal 4, der die Düsenplatte 2 durchdringt und mit einem Druckluftanschluss 6 gekoppelt ist. Der Düsenkanal 4 weist hierbei einen Öffnungsquerschnitt auf, der vorzugsweise größer oder gleich groß der Weite der Nutverengung 11.2 der Fadenführungsnut 11 ausgebildet ist.
Zum Verwirbeln eines in dem Fadenbehandlungskanal 1 geführten multifilen Fadens 25 wird der Faden vorzugsweise im Führungsbereich 11.3 geführt. Hierzu sind wie in 1 dargestellt, der Prallplatte 10 auf einer Einlassseite und einer Auslassseite jeweils ein Fadenführer 13 zugeordnet. Durch den über den Düsenkanal 4 eintretenden Druckluftstrom wird der multifile Faden 25 in den Führungsbereich 11.3 erfasst und in den Expansionsbereich 11.1 geführt. Die dabei in dem Fadenbehandlungskanal 1 entstehenden Luftturbulenzen führen zu einer Vermengung der einzelnen Filamente des Fadens 25, so dass je nach eingestelltem Druck eine Vermischung oder eine Verknotung in dem laufenden Faden 25 stattfindet. Durch die Nutverengung 11.2 in dem Fadenbehandlungskanal 1 werden zusätzliche Luftbeschleunigungen erzeugt, die insbesondere das Schwingungsverhalten des Fadens innerhalb des Fadenbehandlungskanals 1 vorteilhaft beeinflussen. So lassen sich relativ geringe Schwingungsamplituden an dem Faden während der Verwirbelung einstellen, die insbesondere bei der Herstellung von Verflechtungsknoten zu einer hohen Anzahl von Knoten pro Längeneinheit des Fadens führen.
In 1 und 2 ist die Betriebssituation, in welcher der multifile Faden 25 verwirbelt wird, gezeigt. In dieser Situation ist die Prallplatte 10 mit den zugeordneten Fadenführern 13 an einem unteren Halteträger 12 gehalten. Die Prallplatte 10 und die Fadenführer 13 sind hierbei an einer Oberseite des Halterträgers 12 fixiert, die mit einem gegenüber liegendem beweglich gehaltenen Düsenträger 3 zusammenwirkt. Der Düsenträger 3 stützt sich hierbei an der Oberseite des Halterträgers 12 ab. Innerhalb des Düsenträgers 3 ist eine Druckkammer 5 ausgebildet, die mit dem Druckluftanschluss 6 und einer Druckleitung 21 gekoppelt ist. Die Druckkammer 5 ist zur Unterseite des Düsenträgers 3 offen und wird über einen Kolben 8 nach außen hin zur Unterseite abgedichtet. Der Kolben 8 ist hierzu durch einen Elastomerring 9 in der Druckkammer 5 gehalten. Der Kolben 8 trägt die Düsenplatte 2. Hierzu ist in diesem Ausführungsbeispiel der Kolben 8 als ein Rahmen um die Düsenplatte 2 ausgebildet, so dass der Düsenkanal 4 innerhalb der Düsenplatte 2 an der Oberseite in den Druckraum 5 mündet und an der Unterseite in die Fadenführungsnut 11 der Prallplatte 10 mündet.
Bei der in 1 und 2 dargestellten Betriebssituation wird über die Druckleitung 21 und den Druckanschluss 6 in der Druckkammer 5 eine Druckluft eingespeist, die zu einem Druckaufbau innerhalb der Druckkammer 5 führt. Der Druck in der Druckkammer 5 wirkt auf den Kolben 8 und die Oberseite der Düsenplatte 2, so dass die Unterseite der Düsenplatte 2 durch den Kolben 8 gegen die Prallplatte 10 gedrückt wird. Damit wird die Unterseite der Düsenplatte 2 und die Oberseite der Prallplatte 10 zum Verschließen des Fadenbehandlungskanals 1 dichtend aneinander gehalten.
Um bei Prozessbeginn oder bei Prozessunterbrechung den Faden 25 in den Fadenbehandlungskanal einzufädeln, wird zunächst die Druckluftzufuhr gesperrt, so dass die Druckkammer 5 entlastet ist. Anschließend wird der Düsenträger 3 durch hier nicht mehr dargestellte Führungsmittel von dem Halterträger 12 wegbewegt, so dass sich die Düsenplatte 2 und die Prallplatte 10 voneinander trennen. Der Düsenträger 3 wird mit der Düsenplatte 2 aus der gezeigten Betriebsstellung in eine hier nicht näher dargestellte Anlegestellung geführt. In der Anlegestellung des Düsenträgers 3 ist die Fadenführungsnut 11 in der Prallplatte 10 geöffnet und frei zugänglich, um den Faden 25 in die Fadenführungsnut 11 einzuführen. Die Fadenführer 13 und die Fadenführungsnut 11 bilden dabei eine gemeinsame Führungslinie des Fadens 25, wobei die Fadenführer 13 bevorzugt ebenfalls eine U-förmige Führungsnut aufweisen, so dass der Faden 25 durch einfaches Einlegen nacheinander in die Fadenführer 13 und die Fadenführungsnut 11 eingelegt werden kann.
Nach erfolgter Einfädelung des Fadens 25 wird der Düsenträger 3 zurück in seine Betriebsstellung geführt, so dass der bereits zuvor beschriebene Betriebszustand eingestellt werden kann.
Um mehrere Fäden gleichzeitig parallel nebeneinander parallel zu verwirbeln, ist in den 3 bis 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in mehreren Ansichten und mehreren Betriebszuständen dargestellt. Die 3 und 5 zeigen das Ausführungsbeispiel schematisch an einer Querschnittsansicht, wobei die 3 die Betriebsstellung des Ausführungsbeispiels und 5 die Anlegestellung des Ausführungsbeispiels verdeutlicht. Die 4 zeigt das Ausführungsbeispiel schematisch in einer Längsschnittansicht und in 6 ist eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels in der Anlegestellung gezeigt.
Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für alle Figuren.
Da der grundsätzliche Aufbau des Ausführungsbeispiels im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel in 1 und 2 ist, haben die Bauteile gleicher Funktion identische Bezugszeichen erhalten.
Bei dem in 3 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwischen einer Düsenplatte 2 und einer Prallplatte 10 mehrere parallel nebeneinander verlaufende Fadenbehandlungskanäle 1 gebildet. In diesem Ausführungsbeispiel sind insgesamt vier Fadenbehandlungskanäle gezeigt, so dass insgesamt vier Fäden parallel nebeneinander gleichzeitig verwirbelt werden können. Die Anzahl der Fadenbehandlungskanäle 1 ist hierbei beispielhaft und lässt sich jeweils auf die gewünschte Fadenschar einstellen.
Zur Bildung der Fadenbehandlungskanäle 1 sind in der Prallplatte 10 somit insgesamt vier Fadenführungsnuten 11 parallel nebeneinander eingebracht. Die Fadenführungsnuten 11 sind identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel nach 1 und 2 ausgebildet, so dass zu der vorgenannten Beschreibung an dieser Stelle Bezug genommen wird. Zu jeder Fadenführungsnut 11 der Prallplatte 10 ist jeweils ein Düsenkanal 4 in der Düsenplatte 2 angeordnet. Die Düsenplatte 2 weist somit vier separate Düsenkanäle 4 auf, die die Düsenplatte 2 von der Unterseite bis zur Oberseite vollständig durchdringen.
Die Düsenplatte 2 ist in dem Kolben 8 gehalten, der über den Elastomerring 9 in einer Druckkammer 5 geführt ist. Die Düsenkanäle 4 in der Düsenplatte 2 münden somit unmittelbar in die Druckkammer 5. Die Druckkammer 5 ist in dem Düsenträger 3 ausgebildet, der in diesem Ausführungsbeispiel als Schlitten 19 an der Oberseite eines Halteträgers 12 geführt ist.
Wie aus der 4 hervorgeht, weist der Halterträger 12 an zwei gegenüber liegenden Längsseiten Führungsnuten 22 auf, in den jeweils ein Führungskragen 23 des Schlittens 19 geführt ist.
Wie in 3 und 5 gezeigt ist, lässt sich der Schlitten 19 an dem Halterträger 12 zwischen einer Anlegestellung (5) und einer Betriebsstellung (3) hin- und herführen.
Für den Durchlass der Fäden in der Betriebsstellung sind in Verlängerung des Fadenkanals 1 zu beiden Seiten des Halteträgers Fadenschlitze 24 in den Führungskragen 23 des Schlittens 19 vorgesehen, so dass die Führungskragen 23 eine im Verhältnis zur Länge des Schlittens 1 ausreichende Führungslinie aufweisen.
Wie aus den 3, 4 und 5 hervorgeht, ist die Druckkammer 5 mit einem Druckluftanschluss 6 verbunden. Der Druckluftanschluss 6 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Rohrstutzen 17 gebildet, der mit einem freien Ende durch eine Stutzenöffnung 18 in den Druckraum 5 mündet. Ein gegenüber liegendes Ende des Rohrstutzens 17 ist an einem hinteren Anschlag 20 befestigt. Der hintere Anschlag 20 ist an dem Halterträger 12 ausgebildet, und begrenzt die Bewegung des Schlittens 19. Der Rohrstutzen 17 wird hierzu mit einer Gleitdichtung in der Stutzenöffnung 18 geführt, so dass der Schlitten 19 über die Stutzenöffnung 18 eine zusätzliche Führung an dem Rohrstutzen 17 aufweist. Das fixierte Ende des Rohrstutzens 17 ist mit einer Druckleitung 21 verbunden, die über eine hier nicht dargestellte Druckquelle mit einer Druckluft gespeist ist.
An der zur Stutzenöffnung 18 gegenüber liegenden Seite der Druckkammer 5 ist an dem Schlitten 19 eine Entlüftungsbohrung 16 ausgebildet, die den Druckraum 5 mit der Umgebung verbindet.
Wie aus der Darstellung in 3 hervorgeht, wird die Entlüftungsbohrung 16 an dem Schlitten 19 in die Betriebsstellung durch einen Stopfen 15 verschlossen. Der Stopfen 15 ist hierzu an einem vorderen Anschlag 14 ausgebildet, der an dem Halteträger 12 fixiert ist. Der vordere Anschlag 14 begrenzt ebenfalls die Bewegung des Schlittens 19 und fixiert somit die Betriebsstellung des Schlittens 19.
Wie aus den 3 bis 6 hervorgeht, wird die Prallplatte 10 mit den insgesamt vier Fadenführungsnutten 11 an einer Oberseite des Halteträger 12 gehalten. In Verlängerung zu den Fadenführungsnuten 11 weist der Halterträger zu beiden Seiten der Prallplatte 10 jeweils einen Einschnitt 26 auf, um das Einlaufen und Auslaufen der Fäden zu ermöglichen. Zu einer Seite der Prallplatte 10 sind mehrere Fadenführer 13 den Fadenführungsnuten 11 zugeordnet. So lässt sich aus der Draufsicht in 6 entnehmen, dass die Fadenführer 13 in dem Einschnitt 26 des Halteträgers 12 befestigt sind und den Fadenführungsnuten 11 zugeordnet. Die Fadenführer 13 sind mit einer U-förmigen Führungsnut 27 ausgebildet, die mit den Fadenführungsnuten 11 der Prallplatte 10 jeweils eine Führungslinie bilden. Die Prallplatte 10 sowie die Fadenführer 13 sind in diesem Ausführungsbeispiel durch einen keramischen Werkstoff gebildet, der insbesondere gegenüber die Führung von synthetischen multifilen Fäden eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist. Die Düsenplatte 10 zur Bildung der Fadenbehandlungskanäle 1 ist ebenfalls aus einem keramischen Werkstoff gebildet. Alternativ könnte hier die Düsenplatte 2 jedoch auch mit einer an der Unterseite ausgebildeten keramischen Beschichtung versehen sein und ansonsten aus einem metallischen Werkstoff gebildet werden.
Bei den in den 3 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Düsenplatte 2 durch den Schlitten 19 zu Beginn eines Prozesses in die Anlegestellung geführt, die in den 5 und 6 dargestellt ist. Dieser Stellung sind die Fadenführungsnuten 11 der Prallplatte 10 und die Fadenführer 13 auf der Oberseite des Halteträgers 12 frei zugänglich, um die Fäden anzulegen.
Um den Prozess zu starten, wird der Schlitten aus der Anlegestellung in die Betriebsstellung geführt. Die Druckkammer 5 innerhalb des Schlittens 19 ist in der Anlegestellung sowie während der Bewegung des Schlittens 19 durch die Entlüftungsbohrung 16 drucklos gehalten, so dass an dem Kolben 8 keine Druckkraft ansteht. Erst nach Erreichen der Betriebsstellung wird die Entlüftungsbohrung 16 an dem Schlitten 19 durch den Stopfen 15 verschlossen, so dass die über den Rohrstutzen 17 in dem Druckraum 5 zugeführte Druckluft zu einer Druckerhöhung in der Druckkammer 5 führt und eine Druckkraft auf dem Kolben 8 bewirkt. Der Kolben 8 wird mit der Düsenplatte 2 gegen die Oberseite der Prallplatte 10 gedrückt, so dass die Fadenführungsnuten 11 in der Prallplatte 10 durch die Unterseite der Düsenplatte 2 verschlossen werden und sich die Fadenbehandlungskanäle 1 ausbilden. Die über den Druckraum durch die Düsenkanäle 4 in die Fadenbehandlungskanäle 3 einströmende Druckluft führt nun zur parallelen Verwirbelung aller Fäden.
Das in 3 bis 6 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist somit besonders geeignet, um eine Fadenschar in einem Schmelzspinnprozess zu verwirbeln. Das Handling der in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bewegung des Düsenträgers zwischen einer Anlegestellung und einer Betriebsstellung wird hierbei bevorzugt durch manuelle Betätigungen ausgeführt. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Düsenträger mit Mitteln zur automatisierten Bewegung zu kombinieren.
Zur Erhöhung der Flexibilität lässt sich bei dem in 3 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel die Prallplatte 10 und die Düsenplatte 2 bevorzugt auch durch einzelne auswechselbare Segmente ausbilden, so dass beispielsweise in einem flexiblen Halter der Halteeinrichtung die Anzahl der gewünschten Fadenbehandlungskanäle durch Ein- oder Auswechseln der Segmente der Prallplatte 10 geändert werden kann. So können einzelne Segmente der Prallplatte ein oder mehrere Fadenführungsnuten enthalten. Die gegenüberliegende Düsenplatte 2 lässt sich dabei korrespondierend in gleiche Segmente unterteilen.

1: Fadenbehandlungskanal
2: Düsenplatte
3: Düsenträger
4: Düsenkanal
5: Druckkammer
6: Druckluftanschluss
8: Kolben
9: Elastomerring
10: Prallplatte
11: Fadenführungsnut
11.1: Expansionsbereich
11.2: Nutverengung
11.3: Führungsbereich
12: Halteträger
13: Fadenführer
14: Vorderer Anschlag
15: Stopfen
16: Entlüftungsbohrung
17: Rohrstutzen
18: Stutzöffnung
19: Schlitten
20: Hinterer Anschlag
21: Druckleitung
22: Führungsnut
23: Führungskragen
24: Fadenschlitz
25: Faden
26: Einschnitt
27: Führungsnut

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 0976856 A1 [0003]
- EP 0626473 A1 [0004]

Claims

Vorrichtung zum Verwirbeln eines multifilen Fadens mit einem Fadenbehandlungskanal (1), der zwischen einer Prallplatte (10) und einer Düsenplatte (2) ausgebildet ist, wobei der Prallplatte (10) ein Fadenführer (13) außerhalb des Fadenbehandlungskanal (1) zugeordnet ist, wobei die beweglich zueinander gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass Düsenplatte (2) eine in den Fadenbehandlungskanal (1) mündenden Düsenkanal (4) zur Zufuhr einer Druckluft aufweist und wobei zum Öffnen des Fadenbehandlungskanals (1) die Düsenplatte (2) und die Prallplatte (10) die Prallplatte (10) eine Fadenführungsnut (11) aufweist, die mit dem Fadenführer (13) zum Anlegen eines Fadens (25) zusammenwirkt und dass die Düsenplatte (2) beweglich ausgebildet ist und zwischen einer Anlegestellung und einer Betriebsstellung führbar ist, wobei in der Betriebstellung die Fadenführungsnut (11) in der Prallplatte (10) durch die Düsenplatte (2) zum Schließen des Fadenbehandlungskanal (1) abgedeckt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenplatte (2) an einem beweglichen Düsenträger (3) mit einem Druckluftanschluss (6) gehalten ist, wobei der Düsenkanal (4) der Düsenplatte (2) mit dem Druckluftanschluss (6) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte (10) und der Fadenführer (13) gemeinsam durch einen Halteträger (12) gehalten sind, der mit dem Düsenträger (3) zusammenwirkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenträger (3) eine Druckkammer (5) aufweist, die mit dem Druckluftanschluss (6) verbunden ist, und dass die Düsenplatte (2) an einem die Druckkammer (5) nach außen hin abdichtend Kolben (8) gehalten und beweglich geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenträger (3) eine mit der Druckkammer (5) verbundene Entlüftungsbohrung (16) aufweist, die in der Betriebsstellung mit einem am Halteträger (12) ausgebildeten Stopfen (15) zum Verschließen der Entlüftungsbohrung (16) zusammenwirkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der beweglicher Düsenträger (3) durch einen Schlitten (19) gebildet ist, der an dem Halteträger (12) zwischen der Anlegestellung und der Betriebsstellung linear geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftanschluss (6) durch einen Rohrstutzen (17) gebildet ist, welcher mit einem Ende druckdicht in den Druckraum (5) des Schlittens (19) ragt und welcher mit einem gegenüberliegenden Ende an dem Halteträger (12) befestigt und mit einer Druckleitung (21) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenführungsnut (11) in der Prallplatte (10) im Querschnitt eine Nutverengung (11.2) aufweist, durch welche ein Expansionsbereich (11.1) im Grund der Fadenführungsnut (11) mit einem Führungsbereich (11.3) zum Ende der Fadenführungsnut (11) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkanal (4) in der Düsenplatte (2) einen Öffnungsquerschnitt gegenüber der Fadenführungsnut (11) der Prallplatte (10) aufweist, der größer oder gleich groß der Weite der Nutverengung (11.2) der Fadenführungsnut (11) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte (10) und die Düsenplatte (2) aus einem keramischen Werkstoff gebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte (10) mehrere parallel nebeneinander ausgebildete Fadenführungsnuten (11) aufweist, denen mehreren Fadenführer (13) zugeordnet sind, und dass die Düsenplatte (2) mehrere den Fadenführungsnuten (11) zugeordnete Düsenkanäle (4) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallplatte (10) und die Düsenplatte (2) jeweils durch mehrere nebeneinander gehaltene auswechselbare Segmente gebildet sind.