DE1460701C3 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Schrumpfen eines Garnes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Schrumpfen eines Garnes mit einer rohrförmigen Schrumpfkammer, die an ihrem Eintrittsende eine Zuleitung für ein Behandlungsmedium aufweist, und mit Einrichtungen zur Änderung der Garnzulauf- und/oder -abzugsgeschwindigkeit

Bei einer derartigen, durch die GB-PS 9 91 771 bekannten Vorrichtung, bei der das Garn mit einem bis zu 25% betragenden Zufuhrüberschuß der Schrumpfkammer zugeführt wird, kommt es zwar zu einer Schrumpfung des Garnes, doch ist kein freies gleichmäßiges Ausschrumpfen des Garnes möglich, weil das Garn in erheblich komprimiertem Zustand durch die rohrförmige Schrumpfkammer hindurchgedrückt wird, wodurch der Schrumpfvorgang eine nachteilige Beeinflussung erfährt.

Der Erfindung liegt zur Vermeidung dieses Nachteils die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die ein ungehindertes, freies Ausschrumpfen von Garnen beim kontinuierlichen Durchlauf durch eine Schrumpfkammer ermöglicht.

Diese Aufgabe wird ausgehend von der in Rede stehenden bekannten Vorrichtung dadurch gelöst, daß die Zuleitung für das Behandlungsmedium in eine vor dem Eintrittsende der Schrumpfkammer angeordnete Garnführungsdüse mündet, daß die Schrumpfkammer seitliche Austrittsöffnungen für das Behandlungsmedium aufweist und daß eine Druckmeßeinrichtung zur Messung des Druckabfalls des Behandlungsmediums in der Schrumpfkammer vorgesehen ist, durch welche die Einrichtungen zur Änderung der Garnzulauf- und/oder der Garnabzugsgeschwindigkeit geregelt werden. Dadurch wird das Garn in der Schrumpfkammer in lose angehäuftem Zustand gehalten, damit es hier ungehindert ausschrumpfen kann. Um dabei den erwünschten gleichmäßigen losen Füllzustand zu erreichen, wird die Regelung der Garnzulauf- und/oder Garnabzugsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von dem auftretenden Druckabfall des Behandlungsmediums in ■ 15 der Schrumpfkammer besonders feinfühlig vorgenommen. Auf diese Weise kann das Garn in der Schrumpfkammer kontinuierlich mit hoher Garnlaufgeschwindigkeit geschrumpft werden, so daß dieses Schrumpfen auch in einem Arbeitsgang mit dem Spulen, Weben oder Wirken erfolgen kann, da das zu schrumpfende Garn trotz seiner hohen Laufgeschwindigkeit genügend lange in der Schrumpfkammer der Einwirkung des Behandlungsmediums ausgesetzt bleibt. Die Schrumpfvorrichtung ist an Hand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Dabei zeigt

Fi g. 1 eine besonders einfach gestaltete Schrumpfkammer in axialem Längsschnitt,

F i g. 2 verschiedene Querschnittsformen der Schrumpfkammer,

F i g. 3 eine komplette Schrumpfbehandlungsvorrichtung mit selbsttätiger Regulierung der Schrumpfkammer-Füllung und

F i g.4 eine gegenüber F i g. 3 abgewandelte Steuereinrichtung für einen dem Fadenlieferwerk zugeordneten Fadenführer.

Bei derti in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das zu schrumpfende, aus Stapelfasern bestehende Bauschgarn 1 in die öffnung 2 des Rohres 3 eingeführt.

Im Rohr 3 strömt von der Zuleitung A ein auf 60° bis 200⁰C erhitztes Gas, erwärmte Flüssigkeit oder eine Gas-Flüssigkeits-Mischurig, z. B. Dampf, Luft usw. unter einem entsprechenden Überdruck. Da die öffnung 2 in " der Verengung 4 des Rohres 3 angebracht ist, mithin eine Düse bildet, fädelt sich das Garn unter der Wirkung des Unterdruckes in unmittelbarer Nähe der öffnung 2 selbst ein. Es wird von dem Schrumpfmedium in die zylindrische Schrumpfkammer 5 mitgenommen bzw. eingeblasen und darin in losem Zustand gespei-

chert. Vor Beginn der Weiterführung des zu schrumpfenden Garnes 1 wird dieses mit Hilfe eines Häkchens od. dgl. durch die enge öffnung bzw. öse 6 im Schrumpfkammerboden 7 gefädelt.

Damit das durch das Rohr 3 zugeführte Schrumpf-

medium aus der Schrumpfkammer ausströmen kann, muß letztere am Umfang perforiert sein. Dabei soll die gesamte Fläche der öffnungen in der Schrumpfkammer 5 mindestens so groß sein wie die Querschnittsfläche des Rohres 3. Der Durchmesser der einzelnen öffnungen soll aber je nach dem zu behandelnden Garnmaterial nicht größer als 2,5 mm sein, da ansonsten das Garn aus den öffnungen heraustreten und Schlingen bilden kann. In F i g. 1 ist die eigentliche Schrumpfkammer 5 aus einer Spirale 8 so gebildet, daß der Zwi-

schenraum zwischen den einzelnen Windungen nicht größer als 2,5 mm ist.

Die Schrumpfkammer kann, wie in F i g. 2 dargestellt, einen runden, ovalen oder auch rechteckigen

Querschnitt besitzen. Damit das erhitzte Schrumpfmedium nicht frei in den Arbeitsraum ausströmen kann, ist die Schrumpfkammerspirale 8 von einem Schrumpfkammerrohr 9 umgeben, aus dem das Schrumpfmedium durch den Stutzen 10 in einen nicht dargestellten Sammelbehälter od. dgl. abströmen kann. Wie die rechte Querschnittsdarstellung in Fig.2 zeigt, kann die Schrumpfkammer als ein geschlossenes Rohr 14 ausgebildet sein, wobei seine Innenfläche mit einigen Längsrillen 19 versehen ist. Diese ermöglichen den ungehinderten Austritt des Schrumpfmediums aus der Kammer, deren Rohr 14 in diesem Fall also nicht perforiert zu sein braucht.

Die Garnzulauf- und/oder -abzugsgeschwindigkeit erfolgt in Abhängigkeit von dem in der Schrumpfkammer auftretenden Druckabfall des Behandlungsmediums in solcher Weise, daß das Garn in der Schrumpfkammer in ausreichender Menge stets in losem Zustand gehalten wird. Die Schrumpfkammer soll dabei in aller Regel etwa zu ²h bis ⁵Ze mit Garn gefüllt sein. Ist z. B. die Spulgeschwindigkeit 800 m/min und das Fassungsvermögen der Schrumpfkammer 120 m Garn, dann verbleibt dieses in fast losem Zustand für die Dauer von 9 Sekunden in der Kammer unter der Einwirkung des Schrumpfmediums.

Da selbst bei großer Länge des Rohres 3 im Abschnitt zwischen der Öffnung 2 und der Schrumpfkammer 5 die vom Schrumpfmedium hervorgerufene Abzugskraft des Garnes von einer Spule oder von der Spinndüse nicht allzu groß ist, ist es in aller Regel vorteilhaft, den eigentlichen Abzug des Garnes von der Spinndüse oder vom Ablaufkörper mit Hilfe eines entsprechenden Abzugwerkes, z. B. mittels einer Galette oder eines Walzenpaares, durchzuführen.

Da z. B. beim Abzug des Garnes von der Spinndüse die Abzugsgeschwindigkeit tunlichst konstant bleiben muß, wird man in diesem Fall den Abzug des Garnes aus der Schrumpfkammer regulierbar gestalten.

Sofern das Schrumpfen auch mit einer Schlingenbildung der einzelnen Fasern des Garnes kombiniert werden soll, muß der Schrumpfmediumstrom gleichzeitig ein Rotieren des Garnes bewirken. Dies geschieht am besten so, daß die Luft oder der Dampf teilweise tangential aus der Düsenöffnung in die Kammer einströmt und dem Garn dadurch gleichzeitig eine Rotationsbewegung aufgezwungen wird.

Eine Vorrichtung, bei der das Füllen der Schrumpfkammer in Abhängigkeit von den in ihr herrschenden Druckverhältnissen gesteuert wird, ist in F i g. 3 dargestellt. Hier wird das Bauschgarn 21 von einer Kreuzspule 22 abgezogen und durch einen Ballonführer 23 und eine Fadenbremse 24 geführt. Weiter wird das Garn über einen Fadenführer 37 zwischen konischen Abzugswalzen 25 und 28 geführt. Die Abzugswalze 25 wird durch eine Riemenscheibe 26 und ein Antriebsband 27 angetrieben. Die Abzugswalze 28 wird durch eine Feder 29 an die Abzugswalze 25 gedrückt. Die Abzugswalzen 25, 28 haben eine mittlere Umfangsgeschwindigkeit, welche der Spulgeschwindigkeit entspricht. Sie fördern das von der Kreuzspule abgezogene Garn 21 zu einer Düse 30 der Schrumpfkammer 31. Durch das darin einblasende Schrumpf- bzw. Fördermedium, insbesondere Dampf, kann das Garn geschrumpft werden. Es kann alsdann von einer Aufwikkelspule oder von dem Schußgreifer abgezogen werden. Das Garn kann auch in eine weitere Schrumpfkammer 32 geführt werden, die durch eine Heizvorrichtung 33 z. B. elektrisch beheizt wird, so daß hier das Garn getrocknet und gegebenenfalls weiter geschrumpft werden kann. Das Trocknen bzw. Fertigschrumpfen kann mit Hilfe einer Heizvorrichtung auch in dem verlängerten Teil der ersten Schrumpfkammer 31 durchgeführt werden.

Der Boden 34 des Schrumpfkammerrohres 32 kann die Form einer Blattfeder haben, die leicht gegen das Schrumpfkammerende 35 drückt. In diesem Fall wird das Garn nicht axial, sondern radial durch den Aufwikkelkörper bzw. durch den Schußgreifer 36 abgezogen.

Damit die Schrumpfkammer 31 gleichmäßig mit dem zu verarbeitenden Garn 21 gefüllt ist, führt der Fadenführer 37 mit Hilfe der Membran 38 und Führung 39 das Garn zwischen dem großen oder kleinen Umfang der konischen Walzen 25 und 28. Dadurch vergrößert oder verkleinert sich die Fadenabzugsgeschwindigkeit von der Vorlagespule. Die Lage des Fadenführers 37 wird von dem Druckunterschied zwischen Ringkanälen 40 und 41 bestimmt, die durch Rohrleitungen 42 und 43 mit den beiden Hälften der Membrankammer 44 verbunden sind. Bei leerer Schrumpfkammer 31 ist der Druck in beiden Ringkanälen 40, 41 und dadurch an beiden Seiten der Membran 38 praktisch gleich. Der Fadenführer 37 befindet sich dann am großen Umfang der Abzugswalzen 25, 28, wodurch die Schrumpfkammer mit höchster Faden-Liefergeschwindigkeit gefüllt wird. Sobald sich die Schrumpfkammer teilweise mit Garn füllt, verringert sich die Durchflußmenge des Schrumpf- oder Fördermediums, wodurch der Druck vorwiegend im Druckring 41 ansteigt. Im Sammelring 40 kann der Druck nicht so stark ansteigen, da dessen Zuströmöffnungen in der Schrumpfkammerwand teilweise durch das Garn abgedeckt sind. Dadurch wird der Fadenführer 37 von der Membran 38 vom großen zum kleinen Durchmesser der Abzugswalzen geführt, bis sich eine gleichbleibende Füllung in dem Schrumpfkammerrohr einstellt.

Die in F i g. 4 gezeichnete Steuervorrichtung für den Fadenführer 53 reguliert ebenfalls die Füllung der Schrumpfkammer mit Garn, arbeitet aber nur mit Hilfe des Gas- und/oder Flüssigkeitsdruckes, der im Bereich der Düsenmündung 46 herrscht. Die Schrumpfkammer 45 ist nahe der Düsenmündung 46 durch eine Leitung

47 mit einem Behälter 48 verbunden, der teilweise mit Flüssigkeit 49, z. B. Öl, gefüllt ist. Darüber herrscht derselbe Druck wie in der Schrumpfkammer. Im Behälter

48 befindet sich unter der öloberfläche ein Zylinder 50, in welchem ein Kolben 51 mit einer den Fadenführer 53 tragenden Kolbenstange 52 verschieblich gelagert ist.

Eine Schraubenfeder sucht den Kolben 51 nach innen zu drücken. Sobald sich die Schrumpfkammer 45 mit Garn füllt, wird das Ausströmen des Schrumpf- oder Fördermediums aus der Schrumpfkammer behindert. Dadurch steigt der Druck in der Schrumpfkammer wie auch im Behälter 48 an, so daß der Kolben 51 entgegen der Kraft der Spiralfeder nach außen gedruckt wird. Dadurch verringert sich die Fadenzufuhrgeschwindigkeit.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Schrumpfen eines Garnes mit einer rohrförmigen Schrumpfkammer, die an ihrem Eintrittsende eine Zuleitung für ein Behandlungsmedium aufweist, und mit Einrichtungen zur Änderung der Garnzulauf- und/oder -abzugsgeschwindigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung für das Behandlungsmedium in eine vor dem Eintrittsende der Schrumpfkammer (5, 31) angeordnete Garnführungsdüse mündet, daß die Schrumpfkammer seitliche Austrittsöffnungen für das Behandlungsmedium aufweist und daß eine Druckmeßeinrichtung (40 bis 44) zur Messung des Druckabfalls des Behandlungsmediums in der Schrumpfkammer vorgesehen ist, durch welche die Einrichtungen zur Änderung der Garnzulauf- und/oder der Garnabzugsgeschwindigkeit (25, 28, 37) geregelt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Garnzulaufgeschwindigkeit ein durch den Druckabfall in der Schrumpfkammer gesteuerter verschiebbarer Fadenführer (37 bzw. 53) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerorgan für den Fadenführer (37) eine Membran (38) dient, die in einer Steuerkammer (44) angeordnet ist, deren Kammerhälften über Leitungen (42, 43) mit am vorderen und hinteren Ende der Schrumpfkammer (31) angeordneten Ringkanälen (40, 41) verbunden sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Steuerorgan für den Fadenführer (53) ein unter Federdruck stehender Steuerkolben (51) dient, der in einer teilweise mit Flüssigkeit gefüllten Steuerkammer (48) verschieblich gelagert ist, die über eine Druckverbindungsleitung (47) mit dem der Garn-Förderdüse zugewandten Ende (46) der Schrumpfkammer (45) verbunden ist.