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Die
Erfindung betrifft eine Texturierdüse zum Stauchkräuseln
von synthetischen Filamentfäden gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Texturierdüsen
werden verwendet, um einen kontinuierlich zulaufenden synthetischen
Filamentfaden mittels eines Druckluftstromes in eine Stauchkammer
zu fördern und dort so zu stauen, dass die einzelnen Filamente
zu einem Stopfen gekräuselt werden. Eine gattungsgemäße
Texturierdüse ist beispielsweise aus der Patentanmeldung
EP 1 614 782 A1 bekannt.
Die Texturierdüse weist in Laufrichtung des Fadens gesehen
zunächst einen Einlaufbereich für den Faden auf.
Unmittelbar dahinter schließt da sich eine Förderdüse
an, in der der Faden durch einen mit hoher Geschwindigkeit in Fadenlaufrichtung strömenden
Luftstrom gefördert wird. Stromabwärts ist die
Stauchkammer vorgesehen, in der der Faden gestaut wird, so dass
sich der Faden beziehungsweise die einzelnen Filamente innerhalb
der Stauchkammer in Schlingen auf dem Stopfen ablegen und somit kräuseln.
Durch eine gleichzeitige thermomechanische Behandlung wird die Kräuselung
in den Filamenten fixiert. Die Stauchkammer gliedert sich in eine
gasdurchlässige Kammer und eine Stopfenkammer auf. In der
gasdurchlässigen Kammer, die sich unmittelbar an die Förderdüse
anschließt, kann die in der Förderdüse
eingebrachte Druckluft durch eine perforierte Wandung entweichen.
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Aus
Gründen der vereinfachten Herstellung ist die gasdurchlässige
Kammer aus einzelnen Lamellen aufgebaut, die jeweils am Lamellenkammerkopf
und Lamellenkammerfuß mittels eines Haltemittels fixiert
und voneinander separiert sind.
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Durch
den Aufbau aus mehreren Einzelteilen ist zwar eine vereinfachte
und damit kostengünstigere Herstellung möglich,
als Nachteil steht dem jedoch gegenüber, dass diese Lösung
zusätzliche Montagefugen aufweist, in denen sich die Filamente
verfangen und reißen können.
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Viele
aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen nehmen sich
dieser Problematik an. Diese bekannten Lösungen konnten
aber bisher das Risiko von Filamentbrüchen nur unvollständig
ausschließen oder aber sie brachten andere Nachteile mit
sich.
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So
weist die Fixierung der in der
EP 1 614 782 A1 gezeigten Lösung
Fugen auf, die auf der Innenseite in einer der Fadenlaufrichtung
entgegengesetzten Richtung geöffnet sind. Im Eingangsbereich der
gasdurchlässigen Kammer sind die Lamellen durch ein Rohrabschnitt
mit kegelförmiger Spitze fixiert. Durch die Kegelform wird
die der Fadenlaufrichtung entgegengesetzte Ausrichtung der Fuge
erreicht. Im Ausgangsbereich der gasdurchlässigen Kammer
ragen die Lamellen über den Außenring hinaus.
Da in der sich daran anschließenden Stopfenkammer der Durchmesser
vergrößert, ist auch hier die Fuge entgegen der
Fadenlaufrichtung ausgerichtet.
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Da
bei der Bildung des Stopfens die Stopfenoberseite entgegen der Fadenlaufrichtung
wächst und zudem aufgrund der Verwirbelung nicht ausgeschlossen
werden kann, dass sich einzelne Filamente entgegen der Fadenlaufrichtung
bewegen, kann ein Eindringen eines Filaments in die Fugen nicht
völlig ausgeschlossen werden. Ein weiterer Nachteil ist, dass
empfindliche Bauteilkanten, wie sie bei der kegelförmigen
Spitze vorliegen, leicht bei der Montage beschädigt werden
können.
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Die
Patentschriften
EP 0 632 150
B1 und
EP 0 282 815
B1 sehen vor, im Eingangsbereich der gasdurchlässigen
Kammer die Lamellen durch einen die Lamellen teilweise überdeckenden
Rohrabschnitt zu stützen. Im Ausgangsbereich vergrößert
sich der Durchmesser des durch die Lamellen gebildeten Führungsabschnittes
entweder in Form einer Stufe (
EP 0 282 815 B1 ) oder in Form einer Anschrägung (
EP 0632 150 B1 ).
Auch diese Ausführungsformen können das Eindringen
der Filamente in die Fugen nicht verhindern. Ebenso besteht auch
hier das Problem der Beschädigung des Rohrabschnittes bei
der Montage.
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Ein
besonderes Augenmerk wird auch auf den Lamellenfußträger
gelegt. Der Lamellenfußträger hat die Aufgabe,
die einzelnen Lamellen zu halten und in ihrer Lage zu fixieren.
Dazu ist es notwendig, das die Lamellen formschlüssig von
dem Lamellenfußträger gehalten werden. Die Patentschriften
EP 0 632 150 B1 und
EP 0 282 815 B1 verwenden dazu
Lamellen, die an ihrer Unterseite einen Zapfen aufweisen. Diese
Zapfen wird von einem Lamellenfußträger gehalten,
der aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt ist, so dass weitere
Fugen entstehen.
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Die
in der Offenlegungsschrift
DE
100 43 002 A1 gezeigte Lösung ist darauf gerichtet,
zwischen den Lamellen hindurchgetretenen Filamenten durch einen
trichterförmigen Übergang den Übergang
von der gasdurchlässigen Kammer in die Stopfenkammer beschädigungsfrei
zu ermöglichen. Dabei sind die Lamellen und der Trichter
mit einem Abstand zueinander angeordnet. Diese Anordnung bedingt,
dass die Lamellen hier nicht am Kopf und am Fuß fixiert werden,
sondern am oberen Ende oder an der Außenseite der Lamellen.
Genau genommen ist der Ansatz hier, die Montagefuge am Fuß der
Lamellen dadurch zu vermeiden, dass diese am Fuß keine
Verbindung zu den restlichen Bauteilen aufweisen. Dies bedingt aber
eine aufwändigere Herstellung und Montage.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, bei einer gattungsgemäßen
Texturierdüse mit aus einzelnen Lamellen aufgebauter gasdurchlässiger
Kammer die Befestigungen, insbesondere die Fugen zwischen den Lamellen
und der Befestigung am Lamellenkopf und Lamellenfuß so
auszugestalten, dass das Risiko vermindert wird, dass sich darin
Filamente verklemmen. Gleichzeitig soll aber auch auf überstehende Kanten,
die bei der Montage beschädigt werden können,
verzichtet werden.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Texturierdüse
gemäß Anspruch 1 gelöst. Der Übergang
von der Förderdüse zu der Stopfenkammer ist derart
gestaltet, dass die Unterseite der Förderdüse
durch einen ebenen Abschlussfläche senkrecht zur Fadenlaufrichtung
abgeschlossen wird. Hierdurch wird die Gefahr einer Beschädigung
hervorstehender Kanten vermieden. Somit grenzt die Innenwandung
der Förderdüse direkt an diese Abschlussfläche. Üblicherweise
wird ein Fachmann für den Übergang einen kleinen
Radius oder eine kleine Fase wählen. Die Lamellen sind
mit einem geringen Abstand oder mit Kontakt unmittelbar unterhalb
der Abschlussfläche angeordnet.
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Überraschenderweise
hat sich gezeigt, dass die Gefahr des Eindringen von Filamenten
in diesen Spalt nur gering ist. Ein weiterer Aspekt, dem in dem Stand
der Technik bisher nicht gebührend Bedeutung beigemessen
wurde, ist das Verhalten beim Herausziehen bereits in einen Spalt
eingedrungener Filamente. Demnach richtet sich die Erfindung nicht
nur auf eine Gestaltung der Spalte, so dass ein Eindringen der Filamente
verhindert werden kann, sondern insbesondere auch der Gestaltung
der Spalte in Hinblick auf ein leichtes und filamentbruchfreies
Herausziehen der eventuell eingedrungenen Filamente.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung sind die Lamellen daher an ihrer
Oberseite abgerundet. Dadurch wird bewirkt, dass Filamente, die
in den Spalt eingetreten sind, leichter und mit weniger Filamentbruchgefahr
wieder aus dem Spalt herausgezogen werden können. Es hat
sich gezeigt, dass es besonders vorteilhaft ist, wenn der Radius
in einem Bereich oberhalb von 3 mm ist.
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In
einer alternativen Ausführungsform weisen die Lamellen
an ihrer Oberseite eine Abschrägung auf, deren Abmessung
sich bevorzugt in Bereich des zuvor beschriebenen Radius bewegt.
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In
einer besonders vorteilhaften Weiterbildung sind die Oberseiten
der Lamellen so geformt, dass sich zwischen dem Lamellen und der
Abschlussfläche der Förderdüse von innen
nach außen gesehen ein keilförmiger Spalt ergibt.
Durch dieses für einen Fachmann nicht nahe liegende Gestaltungsmerkmal – schließlich
ist es bekannt, dass sich Gegenstände in keilförmigen
Spalten besonders leicht verklemmen – wird das Herausziehen
von sich in dem Spalt befindenden Filamenten zusätzlich
erleichtert.
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Die
Halterung der Lamellen erfolgt erfindungsgemäß so,
dass jegliche Spalte, in denen sich Filamente verklemmen könnten,
einen möglichst großen Abstand zum Fadenstopfen
aufweisen. Dazu umgreift eine obere Halterung die Lamellen bevorzugt
auf der Ober- und Außenseite, wobei die Spalte, die sich
aufgrund der zusammenwirkenden Elemente der Haltevorrichtung und
der Lamellen bilden, zumindest 4 mm von der Innenseite, an der der
Fadenstopfen geführt wird, entfernt sind.
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Bevorzugt
ist der Halter zweiteilig aufgebaut, wobei die Lamellen durch einen
kronenförmig geschlitzten Lamellenhalter tangential fixiert
werden. Dieser Lamellenhalter greift bevorzugt von der Außenseite
ein. Darüber hinaus bewirkt ein zweiter Halter, der von
der Oberseite mit den Lamellen zusammenwirkt, eine radiale Fixierung
der Lamellen. Dazu weist der Halter einen umlaufenden Wulst auf,
der in eine Ausnehmung an der Oberseite der Lamellen eingreift.
Die Fixierung erfolgt durch Formschluß zwischen den Kanten
des Wulstes und der Ausnehmung.
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Die
erfindungsgemäßen Lamellen weisen an der Lamellenunterseite
und außerhalb des Bereiches, in dem der Fadenstopfen geführt
wird, Zapfen auf. Diese Zapfen wirken zusammen mit einem ringförmigen
einteiligen unteren Lamellenfußhalter, der für
jeden Zapfen eine Ausnehmung aufweist, so dass die Lamellen an ihrer
Unterseite in ihrer radialen und tangentialen Position fixiert werden.
Die einteilige Ausführung hat den Vorteil, dass hier keine
zusätzlichen Klemmspalte vorliegen. Die Anordnung der Zapfen
und der Ausnehmungen außerhalb des Führungsbereiches
für den Fadenstopfen verringert das Risiko von in diesen
Bereich eindringenden Filamenten. Bevorzugt beträgt der
Abstand zum Fadenstopfen und damit zur Verlängerung der
Innenseite der Lamelle 5 mm.
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Zusätzlich
weist der Lamellenfußhalter eine Auflage auf, mit der die
Lamellen axial fixiert werden, wobei diese Auflage innerhalb der
Ausnehmungen angeordnet ist.
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Bevorzugt
ist der Lamellenfußhalter zwischen der Oberseite und dem
Innendurchmesser so abgerundet, dass auch hier in den Spalt eingedrungene
Filamente leicht herausgezogen werden können. Dabei beträgt
der Radius bevorzugt mindestens 4 mm.
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Ein
Ausführungsbeispiel wird im Folgenden unter Hinweis auf
die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
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Es
stellen dar:
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1:
Eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen
Texturierdüse
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2:
Im Detail eine Schnittdarstellung des Lamellenfußhalters
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3:
Im Detail eine Schnittdarstellung des Lamellenkopfhalters
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In 1 ist
eine erfindungsgemäße Texturierdüse im
Schnitt dargestellt. Die Texturierdüse setzt sich im Wesentlichen
aus der Förderdüse 1 und der Stauchkammer 2 zusammen.
Die Förderdüse 1 fördert den
in den Einlaufbereich 5 einlaufenden hier nicht dargestellten
Faden mittels der Düse 6 in Richtung der Stauchkammer 2,
wo der Faden gestaut wird, so dass er sich gekräuselt und
zu einem Stopfen gestaucht wird.
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Die
Stauchkammer 2 setzt sich zusammen aus der Lamellenkammer 3 und
der Stopfenkammer 4. Die Lamellenkammer 3 erlaubt
es, dass die durch die Düse 6 zugeführte
Druckluft wieder entweichen kann. Die Lamellenkammer 3 setzt
sich zusammen aus einer Wandung 7, die die äußere
Umhüllung bildet, sowie einem oberen und unteren Abschluss 8, 9. Im
Inneren der Lamellenkammer 3 sind mehrere Lamellen 10 sternförmig
und in ihrer Längsausstreckung parallel zur Fadenlaufrichtung
angeordnet. Die Lamellen sind mittels eines Lamellenkopfhalters 11 am
oberen Ende und eines Lamellenfußhalters 12 am
unteren Ende in ihrer Lage fixiert. Der Lamellenfußhalter 12 ist
zur besseren Darstellung in 2 noch einmal
im Detail dargestellt, ebenso der Lamellenkopfhalter 11 in 3.
Zwischen der Außenseite der sternförmig angeordneten
Lamellen 10 und der Wandung 7 befindet sich ein
Hohlraum, in dem sich die zwischen den Lamellen 10 austretende
Druckluft ausbreiten und über eine Bohrung in der Wandung 7 entweichen
kann.
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Die
Lamellen weisen an ihrem oberen Ende eine Einkerbung 13 auf,
in die ein umlaufender Ring des oberen Abschlusses 8 hinein
greift, so dass die Lamellen 10 radial zur Fadenlaufrichtung
fixiert werden. Die tangentiale Fixierung der Lamellen 11 im oberen
Bereich erfolgt durch den Lamellenkopfhalter 11. Der Lamellenkopfhalter 11 ist
ein kronenförmig geschlitzter Ring, in dessen Schlitze 14 die äußere obere
Ecke der Lamellen 10 eingreift. Um ein Verklemmen oder
Verhaken eindringender Filamente am Lamellenkopfhalter 11 zu
vermeiden, ist der Lamellenkopfhalter 11 nur auf den Außendurchmesser
der sternförmig angeordneten Lamellen 10 beschränkt.
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Im Übergang
zwischen der Förderdüse 1 und der Lamellenkammer 3 sind
die Lamellen 10, die die untere Abschlussebene der Förderdüse 10 berühren oder
mit engem Abstand von ihr angeordnet sind, weisen die Lamellen 10 eine
abgerundete oder abgeschrägte Einlaufkante 15 auf.
Zusätzlich verengt sich der Spalt zwischen der Abschlussebene
der Förderdüse und den Lamellen 10, so
dass hier eingedrungene Filamente sich nicht verhaken und leicht
aus diesem Spalt herausgezogen werden können, ohne dass
ein Filamentbruch auftritt.
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Im
unteren Bereich werden die Lamellen 10 durch den Lamellenfußhalter 12 gehalten.
Hierzu weisen die Lamellen 10 am unteren Ende an der Außenseite
einen Zapfen 16 auf, der in eine Ausnehmung 17 des
Lamellenfußhalters 12 eingreift. Dadurch wird
die Lamellen 10 in radialer und tangentialer Richtung gehalten.
Die axiale Fixierung erfolgt über die Auflage 18 des
Lamellenfußhalters 12, auf der die Lamellen 10 aufliegen.
Der Lamellenfußhalter 12 ist einteilig ausgeführt.
Dadurch treten keine zusätzlichen Schlitze oder Fugen auf,
in die die Fila mente eindringen können. Die Ausnehmungen 17 können
durch Taschen oder Durchbrüche gebildet werden, die durch
Senkerodieren oder Fräsen eingebracht sind.
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Zudem
ist der Lamellenfußhalter mit einer Abrundung 19 versehen,
so dass Filamente, die in den Spalt zwischen den Lamellen 10 und
dem Lamellenfußhalter 12 eingedrungen sind, leichter
wieder heraus gleiten. Diese Abrundung hat bevorzugt einen Radius
von mindestens 4 mm.
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- 1
- Förderdüse
- 2
- Stauchkammer
- 3
- Lamellenkammer
- 4
- Stopfenkammer
- 5
- Einlaufbereich
- 6
- Düse
- 7
- Wandung
- 8
- oberer
Abschluß
- 9
- unterer
Abschluß
- 10
- Lamelle
- 11
- Lamellenkopfhalter
- 12
- Lamellenfußhalter
- 13
- Einkerbung
- 14
- Aufnahmeschlitz
- 15
- Einlaufkante, Übergang
- 16
- Zapfen
- 17
- Ausnehmung
- 18
- Auflage
- 19
- Abrundung
- 20
- Abschlussfläche
- 21
- Innenwandung
- 22
- Wulst
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1614782
A1 [0002, 0006]
- - EP 0632150131 [0008]
- - EP 0282815131 [0008]
- - EP 0282815 B1 [0008, 0009]
- - EP 0632150 B1 [0008, 0009]
- - DE 10043002 A1 [0010]