DE102020105230A1 - Method and device for intermingling a synthetic multifilament thread - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren, bei dem ein multifiler Faden sowohl durch ein vorbestimmtes Fluid verwirbelt wird, als auch mit einer Schwingungserzeugungsvorrichtung mit einer vorbestimmten Frequenz in Schwingung versetzt wird.The invention relates to a device and a method in which a multifilament thread is swirled by a predetermined fluid as well as being made to vibrate at a predetermined frequency with a vibration generating device.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verwirbeln eines synthetischen multifilen Fadens, so dass die den Faden ausbildendenden Filamente durch die Verwirbelung sich untereinander verschlingen und Tangelknoten bilden können.The invention relates to a method and a device for swirling a synthetic multifilament thread, so that the filaments forming the thread can become entangled and form tangled knots as a result of the swirling.
Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind Vorrichtungen zum Verwirbeln multifiler Fäden bekannt.Devices for intermingling multifilament threads are known from the general prior art.
Der auf den Faden treffende Druckluftstrom bewirkt, dass der Faden immer wieder aufgeteilt wird und sich die aufgeteilten, den Faden bildenden Filamente, geleitet durch den Luftstrom, untereinander umschlingen. Durch dieses Umschlingen entsteht jeweils in bevorzugt regelmäßigen Abständen ein Tangelknoten, der für den Fadenschluss des Fadens und dessen nachträglich Bearbeitung wichtig ist.The stream of compressed air hitting the thread causes the thread to be split up again and again and the split filaments forming the thread, guided by the air flow, wrap around one another. As a result of this looping, a tangled knot is created at preferably regular intervals, which is important for the thread cohesion of the thread and its subsequent processing.
Das Aufwirbeln der Filamente des Fadens, insbesondere wenn dieser mit einem Präparationsöl vor der Verwirbelung behandelt ist, gelingt nicht immer.It is not always possible to whirl up the filaments of the thread, especially if it has been treated with a preparation oil before whirling.
Wenn z.B. der Faden mit zu viel Präparationsöl der Vorrichtung zum Verwirbeln zugeführt wird, sind die den Faden bildenden Filamente durch die Kohäsions- und Adhäsionswirkung des Präparationsöls zu stark miteinander verklebt, so dass ein ausreichendes Aufwirbeln des Fadens nicht gelingt und sich nicht die gewünschten Tangelknoten ausbilden können.If e.g. If the thread is fed to the device for swirling with too much preparation oil, the filaments forming the thread are too strongly bonded to one another due to the cohesive and adhesive effect of the preparation oil, so that the thread cannot be swirled up sufficiently and the desired tangled knots cannot form.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verwirbeln eines multifilen Fadens bereitzustellen, die es erlauben, eine verbesserte, wirksamere und effizientere Verwirbelung des Fadens zu ermöglichen, so dass die Ausbildung von Tangelknoten sichergestellt werden kann.It is therefore an object of the invention to provide a device and a method for swirling a multifilament thread which allow an improved, more effective and more efficient swirling of the thread so that the formation of tangled knots can be ensured.
Die Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung zum Verwirbeln eines multifilen Fadens mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.The object is achieved with regard to the device according to the invention with a device for swirling a multifilament thread with the features according to
Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Verwirbeln eines synthetischen multifilen Faden bereitgestellt, die aufweist: einen Fluidverwirbelungsvorrichtung zum Verwirbeln des multifilen Fadens mittels eines vorgespannten Fluids und eine Schwingungserzeugungsvorrichtung zum Erzeugen einer Schwingung in dem multifilen Faden mittels eines Schwingungsaktuators.According to a first aspect of the invention, there is provided an apparatus for entangling a synthetic multifilament yarn, comprising: a fluid entangling apparatus for entangling the multifilament yarn by means of a pretensioned fluid and an oscillation generating device for generating a vibration in the multifilament yarn by means of a vibration actuator.
Das vorgespannte Fluid ist bevorzugt Druckluft. Das vorgespannte Fluid kann auch ein Gemisch aus Druckluft und einer Flüssigkeit, wie beispielsweise Präparationsöl, sein. Präparationsöl ist üblicherweise eine Emulsion oder Lösung, die destilliertes Wasser aufweist und auf die synthetischen Fäden, bevorzugt nach dem Spinnen, aufgetragen wird.The preloaded fluid is preferably compressed air. The preloaded fluid can also be a mixture of compressed air and a liquid, such as, for example, spin finish oil. Finishing oil is usually an emulsion or solution that contains distilled water and is applied to the synthetic threads, preferably after spinning.
Das in Schwingung versetzen des Fadens bewirkt ein Aufschütteln und Auffächern der den Faden ausbildenden Filamente, so dass das vorgespannte Fluid, insbesondere Druckluft, die einzelnen Filamente besser erfassen kann. Mit dem in Schwingungversetzen des Fadens kann eine vereinfachte und verbesserte Umschlingung der einzelnen Filamente des Fadens verursacht werden. Durch das Aufschütteln des Fadens in seine einzelne Filamente werden die Filamente besser voneinander getrennt, so dass das zugeführte vorgespannte Fluid, die einzelnen Filamente besser erfassen und wirksamer für deren Umschlingung sorgen kann.Setting the thread to vibrate causes the filaments forming the thread to be shaken and fanned out so that the pretensioned fluid, in particular compressed air, can better grasp the individual filaments. By causing the thread to vibrate, a simplified and improved looping of the individual filaments of the thread can be caused. By shaking the thread into its individual filaments, the filaments are better separated from one another, so that the pre-tensioned fluid supplied can better grip the individual filaments and ensure that they are looped more effectively.
Vorteilhafterweise kann dadurch die Anzahl der Tangelknoten erhöht und der Abstand zwischen den Tangelknoten verringert werden. Außerdem kann das vorgespannte Fluid mit einem geringerem Druck zugeführt werden, wodurch weniger Energie zur Herstellung der Vorspannung in dem Fluid aufgewendet werden muss.The number of tangled knots can thereby advantageously be increased and the distance between the tangled knots can be reduced. In addition, the preloaded fluid can be supplied at a lower pressure, as a result of which less energy has to be expended to produce the preload in the fluid.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the device emerge from the subclaims.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Verwirbeln eines multifilen Fadens weist die Fluidverwirbelungsvorrichtung einen Fadenbehandlungskanal zum Hindurchlassen des multifilen Fadens, einen Düsenabschnitt mit einer Düsendurchgangsöffnung zum Zuführen des vorgespannten Fluids in den Fadenführungskanal hinein und einen Prallplattenabschnitt zum Verwirbeln des vorgespannten Fluids auf.According to one embodiment of the device for swirling a multifilament thread, the fluid swirling device has a thread treatment channel for letting the multifilament thread through, a nozzle section with a nozzle passage opening for feeding the pretensioned fluid into the thread guide channel and a baffle section for swirling the pretensioned fluid.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Verwirbeln eines multifilen Fadens ist die Schwingungserzeugungsvorrichtung mit der Fluidverwirbelungsvorrichtung und/oder mit einem vor/nach der Fluidverwirbelungsvorrichtung angeordneten Fadenführer derart gekoppelt, dass der multifile Faden mittels der Schwingungserzeugungsvorrichtung in Schwingung versetzbar ist.According to one embodiment of the device for swirling a multifilament thread, the oscillation generating device is coupled to the fluid swirling device and / or to a thread guide arranged before / after the fluid swirling device in such a way that the multifilament thread can be set in oscillation by means of the oscillation generating device.
Die Schwingungserzeugungsvorrichtung kann auch an eine Düsendurchgangsöffnung des Fadenbehandlungskanals gekoppelt und / oder mit einem vor oder nach der Fluidverwirbelungsvorrichtung angeordneten Fadenführer gekoppelt sein, derart, dass der multifile Faden vor dem Verwirbeln mit dem vorgespannten Fluid, mittels der Schwingungserzeugungsvorrichtung aufschüttelbar ist. The oscillation generating device can also be coupled to a nozzle passage opening of the thread treatment channel and / or coupled to a thread guide arranged before or after the fluid swirling device, in such a way that the multifilament thread can be shaken open by means of the oscillation generating device before swirling with the pretensioned fluid.
Zusätzlich oder allein kann auch die Fluidverwirbelungsvorrichtung mit einem Schwingungsaktuator gekoppelt sein.Additionally or alone, the fluid swirling device can also be coupled to a vibration actuator.
Die Schwingungserzeugungsvorrichtung schüttelt mittels des Schwingungsaktuators die Filamente des Fadens auf, wobei der Schwingungsaktuator beispielsweise an dem Fadenführer, an dem Tragestab des Fadenführers und/oder an den Fadenführungsabschnitt des Fadenführers, und/ oder örtlich vor oder nach der Fluidverwirbelungsvorrichtung, d.h. stromaufwärts oder stromabwärts in Fadenführrichtung oberhalb oder unterhalb der Fluidverwirbelungsvorrichtung angeordnet sein kann.The oscillation generating device shakes up the filaments of the thread by means of the oscillation actuator, the oscillation actuator, for example, on the thread guide, on the support rod of the thread guide and / or on the thread guide section of the thread guide, and / or locally before or after the fluid swirling device, i.e. can be arranged upstream or downstream in the thread guiding direction above or below the fluid swirling device.
Außerdem kann ein separater mit der Schwingungserzeugungsvorrichtung versehender Zusatzfadenführerstab vor der Fluidverwirbelungsvorrichtung zum Verwirbeln des synthetischen multifilen Fadens vorgesehen sein. Vorteilhafterweise ist die Schwingungserzeugungsvorrichtung an einer bereits vorhandenen Fluidverwirbelungsvorrichtung zum Verwirbeln des synthetischen multifilen Fadens und/oder einem bereits vorhandenen Fadenführer nachrüstbar.In addition, a separate additional thread guide rod provided with the vibration generating device can be provided in front of the fluid swirling device for swirling the synthetic multifilament thread. The oscillation generating device can advantageously be retrofitted to an already existing fluid swirling device for swirling the synthetic multifilament thread and / or an existing thread guide.
Zum Erzeugen der vorbestimmten Schwingung in dem Faden kann die Schwingungserzeugungsvorrichtung nicht nur direkt an dem Fadenführer, sondern auch an dessen Halte- und Tragestruktur befestigt werden, wenn die Tragestruktur des Fadenführers für die Übertragung von Schwingungen in dem vorbestimmten Schwingungsbereich geeignet ist.To generate the predetermined oscillation in the thread, the oscillation generating device can be attached not only directly to the thread guide, but also to its holding and carrying structure if the carrying structure of the thread guide is suitable for the transmission of vibrations in the predetermined oscillation range.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Verwirbeln eines multifilen Fadens weist die Schwingungserzeugungsvorrichtung wenigsten einen Auslenkungsweg kleiner oder gleich bis einschließlich ±250 µm, bevorzugt kleiner oder gleich bis einschließlich ±100 µm und / oder ist in einer Frequenz im Bereich von 0,1 bis 30 kHz schwingbar, bevorzugt 0,1 bis 15 kHz.According to one embodiment of the device for swirling a multifilament thread, the oscillation generating device has at least one deflection path less than or equal to up to and including ± 250 μm, preferably less than or equal to and including ± 100 μm and / or is in a frequency in the range from 0.1 to 30 kHz oscillatable, preferably 0.1 to 15 kHz.
Durch den kurzen Auslenkungsweg mit einer kleinen Amplitude im Bereich von ± 250 µm kann ein besseres Aufschütteln des Fadens bereitgestellt werden. Zusätzlich kann das zusätzliche Schwingen in dem oben definierten Frequenzbereich ein verbessertes Aufschütteln und Aufbereiten des Fadens bereitstellen. Außerdem kann durch das Aufschütteln überschüssiges Präparationsmittel von den Fäden und Filamenten abgeschüttelt werden.Due to the short deflection path with a small amplitude in the range of ± 250 µm, a better shaking of the thread can be provided. In addition, the additional oscillation in the frequency range defined above can provide improved shaking and preparation of the thread. In addition, excess spin finish can be shaken off the threads and filaments by shaking.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Verwirbeln eines multifilen Fadens weist der Schwingungsaktuator einen Piezooszillator, einen Membranoszillator, einen Quarzoszillator, einen Pneumatikoszillator, einen Ultraschallerzeuger und/oder einen Magnetoszillator auf.According to an exemplary embodiment of the device for swirling a multifilament thread, the oscillation actuator has a piezo oscillator, a membrane oscillator, a quartz oscillator, a pneumatic oscillator, an ultrasound generator and / or a magnetic oscillator.
Die Schwingungs- bzw. Oszillationsvorrichtung ist nicht nur auf einen Piezooszillator beschränkt. Auch ein Quarzoszillator mit einer elektronische Schaltung zum Erzeugen von Schwingungen, die als frequenzbestimmendes Bauelement ein Schwingquarz aufweist, kann verwendet werden. Es ist auch ein per Membran oder Magnet angetriebener Schwingungsaktuator anwendbar, oder jede andere Oszillationsvorrichtung, bei der ein kurzer Auslenkungsweg erzeugt werden kann, der innerhalb des Bereichs von etwa - 250 µm bis + 250 µm liegt, bevorzugt kleiner oder gleich ± 100 µm ist und / oder mit einer Frequenz im Bereich von 0,1 bis 30 kHz, bevorzugt 0,1 bis 15 kHz, schwingbar ist. Die Schaltung des Schwingungsaktuators kann auf einen vorbestimmten Wert eingestellt oder auch eingeregelt werden. The oscillation or oscillation device is not limited to a piezo oscillator. A quartz oscillator with an electronic circuit for generating oscillations, which has a quartz oscillator as the frequency-determining component, can also be used. A vibration actuator driven by a membrane or magnet can also be used, or any other oscillation device in which a short deflection path can be generated which is within the range of approximately -250 μm to + 250 μm, preferably less than or equal to ± 100 μm and / or can be oscillated at a frequency in the range from 0.1 to 30 kHz, preferably 0.1 to 15 kHz. The circuit of the vibration actuator can be set to a predetermined value or also regulated.
Vorteilhafterweise sind die benachbarten Bauteile zum Schwingungsaktuator gegen eine Übertragung der Schwingungen entkoppelt, beispielsweise durch geeignete Dämpfer, wie Gummi- und/oder Federlager.Advantageously, the adjacent components to the vibration actuator are decoupled from the transmission of the vibrations, for example by means of suitable dampers, such as rubber and / or spring bearings.
Die Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Verwirbeln eines multifilen Fadens mit den Merkmalen nach Anspruch 6 gelöst.With regard to the method, the object is achieved according to the invention with a method for intermingling a multifilament thread with the features according to
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Verwirbeln eines multifilen Fadens bereitgestellt, wobei der Faden zum Bilden von Tangelknoten mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit entlang einer Fluidverwirbelungsvorrichtung bewegt und mittels eines vorgespannten Fluids verwirbelt wird, das aus der Fluidverwirbelungsvorrichtung auf den multifilen Faden zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der multifile Faden zusätzlich in Schwingung versetzt wird.According to another aspect of the invention, a method is provided for entangling a multifilament thread, wherein the thread is moved at a predetermined speed along a fluid entangling device to form tangled knots and is entangled by means of a pretensioned fluid which is fed onto the multifilament thread from the fluid entangling apparatus, characterized in that the multifilament thread is additionally set in vibration.
Das in Schwingung versetzen des multifilen Fadens bietet den Vorteil, dass insbesondere durch Präparationsöl verklebt Fäden besser in einzelnen Filamentsträngen aufgeteilt und aufgebauscht werden können, so dass die einzelnen Filamente besser mittels eines vorgespannten Fluids verwirbelbar sind.Setting the multifilament thread to vibrate offers the advantage that threads stuck together by preparation oil can be better divided and fluffed into individual filament strands, so that the individual filaments can be more easily swirled by means of a pretensioned fluid.
Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the method emerge from the subclaims.
Nach einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird der multifile Faden zusätzlich oder ausschließlich vor dem Verwirbeln mittels des vorgespannten Fluids in Schwingung versetzt. According to one embodiment of the method, the multifilament thread is additionally or exclusively set into oscillation by means of the pretensioned fluid before being swirled.
Dies bietet den Vorteil, dass der multifile Faden der Fluidverwirbelungsvorrichtung bereits in einen aufgebauschten und damit vereinzelten Zustand der Fluidverwirbelungsvorrichtung zugeführt wird, so dass der aufgebauschte Faden eine größere Angriffsfläche für das vorgespannte Fluid bereitstellt, wodurch die einzelnen Filamente besser miteinander umschlungen werden können.This offers the advantage that the multifilament thread of the fluid swirling device is already supplied to the fluid swirling device in a fluffed and thus isolated state, so that the fluffed out thread provides a larger surface for the pretensioned fluid, so that the individual filaments can be better wrapped around one another.
Nach einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird der multifile Faden zusätzlich oder ausschließlich nach dem Verwirbeln mittels des vorgespannten Fluids in Schwingung versetzt. Dies bietet den Vorteil, dass ein überschüssiges Präparationsmittel, wie z.B. Präparationsöl, besser abgeschüttelt werden kann.According to one embodiment of the method, the multifilament thread is additionally or exclusively caused to vibrate by means of the pretensioned fluid after being swirled. This offers the advantage that an excess preparation agent, e.g. Preparation oil, can be shaken off better.
Nach einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens wird der multifile Faden mit einer Frequenz im Bereich von ungefähr 0,1 von 30 kHz in Schwingung versetzt und mit einem Auslenkungsweg kleiner oder gleich bis einschließlich ±250 µm, bevorzugt kleiner oder gleich bis einschließlich ±100 µm quer zur Fadenführrichtung verlagert. Unter quer zur Fadenführrichtung ist hierbei eine im Wesentlichen senkrechte, geneigte Einbringung der Schwingung zu verstehen. Die Schwingung kann auch im Wesentlichen parallel zur Fadenführrichtung zusätzlich oder ausschließlich eingebracht werden.According to one embodiment of the method, the multifilament thread is set in oscillation with a frequency in the range of approximately 0.1 of 30 kHz and with a deflection path smaller than or equal to and including ± 250 μm, preferably smaller than or equal to and including ± 100 μm, transversely to the thread guide direction relocated. In this case, transverse to the thread guiding direction is to be understood as meaning an essentially perpendicular, inclined introduction of the oscillation. The oscillation can also be introduced additionally or exclusively essentially parallel to the thread guiding direction.
Dies bietet den Vorteil, dass eine ausreichende Aufbauschung des Fadens in einzelne Filamente sichergestellt werden kann.This offers the advantage that the thread can be sufficiently bulged into individual filaments.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine Vorrichtung zum Erzeugen eines synthetischen multifilen Fadens aus einer Kunststoffschmelze bereitzustellen, mit der Fäden wirksam mit Tangelknoten ausgebildet werden können.Another object of the invention is to provide an apparatus for producing a synthetic multifilament thread from a plastic melt, with which threads can be effectively formed with tangled knots.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 10 gelöst.This object is achieved according to the invention with a device having the features according to
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit dem zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.The present invention is explained in more detail below using exemplary embodiments in conjunction with the associated drawings.
Diese zeigen:
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1 A und1B unterschiedliche Schnittansichten einer Vorrichtung zum Verwirbeln eines multifilen Fadens mittels eines vorgespannten Fluid in schematischen Ansichten; -
2 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verwirbeln eines multifilen Fadens mit einer Schwingungserzeugungsvorrichtung; -
3A und3B eine schematische Ansicht eines Fadenführungsabschnittes eines Fadenführers mit der Schwingungserzeugungsvorrichtung, wobei der multifile Faden in unterschiedlichen Zuständen gezeigt ist, wenn die Schwingungserzeugungsvorrichtung nicht in Betrieb ist und wenn die Schwingungserzeug in Betrieb ist; -
4A und4B eine Fluidverwirbelungsvorrichtung mit der Schwingungserzeugungsvorrichtung in unterschiedlichen Montagepositionen; und -
5 ein schematische Blockdiagramm der Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verwirbeln eines synthetischen multifilen Fadens.
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1 A and1B different sectional views of a device for swirling a multifilament thread by means of a pretensioned fluid in schematic views; -
2 an embodiment of the device according to the invention for swirling a multifilament thread with a vibration generating device; -
3A and3B a schematic view of a thread guide section of a thread guide with the vibration generating device, the multifilament thread being shown in different states when the vibration generating device is not in operation and when the vibration generator is in operation; -
4A and4B a fluid swirling device with the vibration generating device in different mounting positions; and -
5 a schematic block diagram of the method steps of the method according to the invention for swirling a synthetic multifilament thread.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele:Detailed Description of the Preferred Embodiments:
In den
Die Verwirbelungseinrichtung
Die Verwirbelungseinrichtung
Das vorgespannte Fluid
Die in Fadenbehandlungskanal
Üblicherweise wird der multifile Faden
Das Präparationsöl bewirkt bevorzugt ein Verkleben der einzelnen Filamente
In der nachfolgenden Beschreibung und in Verbindung mit den
Der synthetische, multifile Faden
Die Fluidverwirbelungsvorrichtung
Die Düsendurchgangsvorrichtung
Bevorzugt ist die Düsendurchgangsöffnung
Eine zusätzliche Verwirbelung des vorgespannten Fluids
In dem in
Die Schwingungserzeugungsvorrichtung
In
In
Wie in
In
Die Schwingungserzeugungsvorrichtung
Der Schwingungsaktuator
In einem ersten Verfahrensschritt
Im Schritt
Im Schritt
Die oben genannten Verfahrensschritte
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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