DE1435725C - Falschdrallvorrichtung mit einer Wirbelkammer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Falschdrallvorrichtung mit einer mit tangentialen Eintrittsöffnungen für ein gasförmiges Medium versehenen Wirbelkammer, die sidh von der Fadeneintrittsöffnung zur Fadenaustrittsöffnung hin konisch erweitert.

Derartige Falschdrallvorrichtungen sind bereits bekannt (britische Patentschrift 811373, USA.-Patentschrift 2 515 299). Das tangential in die Wirbelkammer eingeblasene Gas dient der Erzeugung eines falschen Dralles bei Textilgarnen und -fäden mit dem Erfolg, daß der Dralleffekt bedeutend besser ist als bei einer nicht tangentialen Gaszufuhr. Behandelt werden in der Regel kontinuierlidh durch die ,Vorrichtung laufende, aus mehreren Fäden be-. stehende, insbesondere thermoplastische Textilgarne, z.B. Polyamid, Polyester, Polypropylen u. dgl., die man im Verdrallzustand unter Wärme entspannt, um dann den ursprünglich hohen Drall mindestens teilweise wieder zu beseitigen. Vielfach wird das so entstandene Garn auch mit einem anderen Garn vereint, das einen Drall in der entgegengesetzten Richtung erhalten hat, während es unter Erwärmung entspannt wurde. Demzufolge wandert das Garn zuerst durch die Heizzone, ehe es in die eigentliche Falschdrallvorridhtung mit dar Wirbelkammer gelangt. Das Gas, insbesondere kalte Luft, dient dabei in der Regel auch zur Abkühlung des in der Heizzone erwärmten und plastifizierten Fadens. Das gasförmigs Medium dient dann sowohl zum Verdrillen als auch zum Verfestigen des Fadens bzw. der Fadenstränge. Bei einer Ausbildung der bekannten Falschdrallvorrichtung befinden sich die Gas-Eintrittsöffnungen in Nachbarschaft der Fadeneintrittsöffnung, so daß das gasförmige Medium die in diesem Fall zylindrische Wirbelkammer in gleicher Richtung wie der Faden durchströmt. Bei einer anderen bekannten Falschdrallvorridhtung befinden sich die Gas-Eintrittsöffnungen in der Nähe der Fadenaustrittsöffnung; es hat sich jedoch gezeigt, daß ein relativ großer Gasverbrauch erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Falschdrallvorrichtung dahingehend zu verbessern, daß sie bei relativ geringem Gasverbrauch eine hohe Durchsatzgsschwmdigkeit des Fadens gestattet, d. h. leistungsfähiger ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Eine besonders günstige Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 beschrieben. ... _:

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Wirbelkammer leistet die Falschdrallvorrichtung etwa viermal mehr als die erwähnte Falschdrallvorrichtung mit Anordnung der Gas-Eintrittsöffnungen in der Nähe der Fadenaustrittsöffnung. So ist es beispielsweise möglich, mit einem Drall von mehr als 1 Million U/min zu arbeiten und Durchsatzgeschwindigkeiten von etwa 800 m/min im Gegensatz zu höchstens etwa 180 m/min nach dem Stand der Technik zu erreichen. Das Überraschende ist, daß trotz dieser wesentlichen Verbesserung sogar der Luftverbrauch vermindert werden kann, der bei einem Drall von etwa 450 000 bis 590 000 U/min nur etwa 10 1 für 0,4536 kg Garn beträgt. Durch den in den zylindrischen Teil der Wirbelkammer ragenden Konus des Absclikißleils, dessen zentrale Bohrung die Fadenaustrittsöllnung bildet, werden die tangential in den zylindrischen Teil der Wirbelkammer eintretenden Gasstrahlen abgelenkt, so daß sie bereits dadurch zu einer zusätzlichen Verwirbelung führen. Die Ablenkung erfolgt derart, daß dem Gas eine Strömungsrichtung entgegen der Fadenlaufrichtung aufgezwungen wird, so daß das Gas tatsächlich audh in den konisdhen Teil der Wirbelkammer gedrückt wird und seine Wirbelgeschwindigkeit entsprechend dem abnehmenden Durchmesser der Wirbelkammer zunimmt, um etwa in der Nähe der Fadeneintrittsöffnung den höchsten Wert zu erreichen. Der durch die Erwärmung plastifizierte Faden wird daher sofort bei seinem Eintritt in die Wirbelkammer durch das mit 'höchster Geschwindigkeit wirbelnde Gas mitgerissen, obwohl das Gas im Gegenstrom fließt. Hierdurch wird nicht nur ein Fadenballon gebildet? durch den die Drallwirkung wesentlich begünstigt wird, sondern es wird auch für eine schnelle Abkühlung des Fadens beim weiteren Durchtritt durch die Wirbelkammer gesorgt, so daß der schon beim Eintritt in die Wirbelkammer aufgezwungene Drall dauerhaft bleibt, da der Faden so schnell abgekühlt wird, daß er nidht me'hr plastisch ist. Es wird daher für optimalen Drall und auch für vorzügliche Abkühlung gesorgt, so daß der aufgezwungene Drall nicht wieder aufgehen kann.

Die erfindungsgemäße Falschdrallvorrichtung kann auch dazu verwendet werden, »s«- und »z«-DralI-geberstationen ohne weiteres paarweise nebeneinander anzuordnen, ohne daß sich dabei komplizierte Mechanismen zum Ändern der Drehric'htung der medhanischen Elemente ergeben. Dadurch ist es möglich, Garne mit entgegengesetztem Drall zu einem ausgeglichenen Gebilde in der Aufnahmestation für das im Gefüge veränderte Garn zusammenzufügen.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische, perspektivische und teilweise weggebrochene Darstellung der Falschdrallvorrichtung und

F i g. 2 eine Ansicht der gesamten Falschdrallvorrichtung.

Das Garn bzw. der Faden 10 läuft vom Kötzer 11 durch Führungen 12, 13 über einen Spannkopf 14 und über eine Führung 15 zum Spalt zwischen der Stahlwalze 16 und einer gummiüberzogenen Andruckwalze. Die Stahlwalze 16 wird in der durch einen Pfeil gekennzeichneten Richtung angetrieben und kann, wenn erwünscht, zusammen mit einer im Abstand von ihr angeordneten Walze von kleinem Durchmesser ein Paar Godet-Walzen (Walzen mit geringfügig gegeneinander geneigten Achsen zum Erzeugen eines Garnvorschubes) zum Vorwärtsbewegen des Fadens 10 bilden, der zum Teil um die Stahlwalze 16 zum Führungsglied 18 läuft und von dort in einer im wesentlichen geradlinigen Bahn aufwärts zum Umlenkstab 19 geführt wird. Zwischen dem Führungsglied 18 und dem Umlenkstab 19 läuft der Faden 10 zuerst durch den Heißluftumwälzofen 20 und dann durch die erfindungsgemäße Falschdrallvorrichtung 21 hindurch. Vom Umlenkstab 19 her kommt das Garn bzw. der Faden 10 unter den Einfluß eines hin- und hergehenden Garnführers 22. Er wird schließlich auf einer Spule 23 aufgewickelt, die auf einer umlaufenden Stahlwalze 24 ruht und von dieser durch Reibung angetrieben wird. Weitere Stationen zum Beeinflussen des Gefüges sind zu beiden Seiten der beschriebenen Station sowie an der gegenüberliegenden Seite des Rahmens angeordnet, wie dies bei Textilmaschinen üblich ist.

i 435

Die Falschdrallvorrichtung 21 ist in einen Halter 25 eingeschraubt und steht über ein Steuernadelventil und über einen T-förmigen Anschluß für ein Manometer mit dem Verteiler 26 in Verbindung, der über den Schlauch 27 von einer Luftquelle, z. B. einem nicht dargestellten üblichen Luftverdichter, mit Druckluft versorgt wird. Die einzelnen Falschdrallgeber an dieser Seite der Maschine, sowohl für »seals auch »z«-Drall, sind in ähnlicher Weise verbunden.

Die Falschdrallvorrichtung 21 besteht aus einem Rohr 28, das zwischen dem Halter 25 und einem zylindrischen, mantelartigen Gehäuse 29 eine Verbindung herstellt. Das Gehäuse 29 bildet im Verein mit einem zweistückigen Einsatz die düsenartige Falschdrallvorrichtung 21.

Der erste Einsatz besteht aus einem zylindrischen Abschnitt 30 und einem mit diesem aus einem Stück bestehenden, im Durchmesser verminderten Abschlußteil 31, der sich zylindrisch an den Abschnitt 30 anschließt und in einen kegelstumpfförmigen Nippel bzw. Konus 32 übergeht, der in die Wirbelkammer hinein vorspringt. Ein zylindrischer Abschnitt 33 von vermindertem Durchmesser an der dem Konus 32 gegenüberliegenden Außenfläche des Abschnitts 30 besteht aus einem Stück mit dem Abschnitt 30. Dieser erste Einsatz hat einen Axialkanal, der am Konus 32 als Fadenaustrittsöffnung 39 aus der Wirbelkammer beginnt und sich durch den Abschnitt 30 hindurch erstreckt. Dieser Kanal ist in einem Teil seiner im Abschnitt 30 liegenden Länge konisch und verläuft zu einer zylindrischen Bohrung von größerem Durchmesser, das zur Ausgangsseite der Falschdrallvorrichtung 21 offen ist.

Der zweite Einsatz hat einen zylindrischen Abschnitt 34, der mit einem Einsatzkörper 35 an dessen Innenseite von vermindertem Durchmesser mit zylindrischen Bohrungen aus einem Stück besteht, und einen zweiten zylindrischen Abschnitt 36 von vermindertem Durchmesser, der sich an der Eingangsseite der Falschdrallvorrichtung 21 befindet. Dieser zweite Einsatz hat ebenfalls eine axiale öffnung, die mit einem zylindrischen Kanal beginnt, der von der Außenfläche des Abschnitts 36 ein kurzes Stück einwärts verläuft und in das spitze Ende des konischen Raumes 40 der Wirbelkammer mündet und dort die Fadeneintrittsöffnung 38 bildet. An den konischen Raum 40 schließt sich ein zylindrischer Raum 41 an, dessen Durchmesser so bemessen ist, daß seine Innenwand satt auf dem Abschlußteil 31 sitzt.

. Die beiden Einsätze haben eine solche Abmessung, daß die zylindrischen Abschnitte 30, 34 in das zylindrische Gehäuse 29 hineinpassen, dieses verschließen und mit ihren Innenflächen zusammen mit der äußeren zylindrischen Fläche des Einsatzkörpers 35, der die zylindrischen Bohrungen enthält, eine mit dem Rohr 28 in Verbindung stehende, mit Gas mit Überdruck füllbare Kammer begrenzen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind der die Bohrungen enthaltende Einsatzkörper 35, der Konus 32 und der Abschlußteil 31 so bemessen, daß das spitze Ende des Konus 32 zur Basis des konischen Raumes 40 reicht, wenn die Innenfläche des Einsatzkörpers 35 an der Innenfläche des zylindrischen Abschnittes 30 anliegt. Folglich reicht der Konus 32 im wesentlichen vollständig durch den zylindrischen Raum 4L der Wirbelkammer hindurch.

Der Einsatzkörper 35 weist vier Bohrungen auf, die als Gas-Eintrittsöffnungen 37 dienen und gegen-, einander um je 90° versetzt angeordnet sind. Die Gas-Eintrittsöffnungen 37 verlaufen im allgemeinen radial durch den Einsatzkörper 35 und stellen eine Verbindung zwischen der den Einsatzkörper 35 umgebenden Gaskammer und dem zylindrischen Raum 41 der Wirbelkammer innerhalb des Einsatzkörpers 35 her. Die Gas-Eintrittsöffnungen 37 sind mit ihren inneren Enden tangential zur Fläche des zylindrischen Raumes 41 angeordnet und enden an einer Stelle der Längsausdehnung der Wirbelkammer, die gegenüber der konischen Außenfläche des Konus 32 angeordnet ist.

In das Rohr 28 eingelassen Gas, insbesondere Druckluft, gelangt durch die Gaskammer der Falschdrallvorrichtung 21 und durch die Gas-Eintrittsöffnungen 37 strahlenförmig in den zylindrischen Raum 41 innerhalb des Einsatzkörpers 35. Dort beginnt die Verwirbelung des Gases. Es gelangt dann in den konischen Raum 40 der Wirbelkammer. Die Gastemperatur ist vorzugsweise wesentlich unterhalb der Aushärtungstemperatur des Garnes bzw. Fadens 10, dessen Gefüge beeinflußt werden soll; sie kann vorzugsweise im wesentlichen gleich der Raumtemperatur sein. Das Garn bzw. der Faden 10 läuft durch die Falschdrallvorrichtung 21 von unten nach oben und wird unterhalb des Konus 32 verdrillt. Die Richtung des Dralles, ob »s« oder »z«, hängt von der Richtung des Eintrittes der Gas-Eintrittsöffnungen 37 ab. Das Gas kann daher entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn in der Wirbelkammer wirbeln. Durch Austausch des Einsatzkörpers 35 läßt sich die Richtung ändern.

Durch Steuerung des Gasdruckes kann man ohne weiteres eine unabhängige Steuerung der Drallgebergeschwindigkeiten in jeder Drallgeberstation vornehmen. Zu diesem Zweck kann ein Ventil in der Gaszufuhrleitung sorgen.

Der Gasdruck ist an einem Manometer ablesbar. Die Verwendung derartiger einstellbarer Druckeinrichtungen ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Rohmaterial einen leichten Vordrall in der einen Richtung aufweist, der es erforderlich macht, daß die Falschdrallvorrichtung, die ein Garn in der entgegengesetzten Richtung verdrillt, um ein geringfügiges Maß rascher läuft als diejenige Falschdrallvorrichtung, die lediglich den Vordrall ergänzt, wenn Garne für ausgeglichene, aus mehreren Fäden bestehende Gebilde erwünscht sind. Sonst kann es erwünscht sein, verschiedenen Garnen unausgeglichenen Drall zu erteilen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Falschdrallvorrichtung mit einer mit tangentialen Eintrittsöffnungen für ein gasförmiges Medium versehenen Wirbelkammer, die sich von der Fadeneintrittsöffnung zur FadenaustrittsöITnung hin konisch erweitert, dadurch gekennzeichnet, daß in Fadenlaufrichtung nach dem konischen Raum (40) ein zylindrischer Raum (41) vorgesehen ist, daß die Eintrittsöffnungen (37) für das Medium in den zylindrischen Raum (41) münden und dieser durch einen mit der Fadenaustrittsöffnung (39) versehenen, konisch ausgebildeten und mit der Spitze des Konus (32) in den zylindrischen Raum (41) hineinragenden Abschlußteil (31) abgeschlossen ist und daß der Durchmesser der Fadenaustrittsöffnung (39) klei-

ner ist als der Durchmesser der Fadeneintrittsöffnung (38).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des Konus (32) des Abschlußteiles (31) in Höhe des Überganges zwischen dem konischen Raum (40) und dem zylindrischen Raum (41) vorgesehen ist.

Hierzu !"Blatt Zeichnungen