DE1760187B2 - Vorrichtung zur intensiven Kühlung schnell laufender Fäden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur intensiven Kühlung schneilaufender Fäden, bei welcher das gasförmige Kühlmittel senkrecht zur Bewegungsrichtung des Fadens strömt. Eine solche Vorrichtung ist insbesondere bei der Texturierung von Textilgarnen anwendbar.

Beim Texturieren von mindestens teilweise aus thcrmoplastischem Material bestehenden Textilgarnen werden diese durch Erhitzen vorübergehend in einen plastischen Zustand übergeführt, in diesem Zustand mechanisch verformt, worauf durch Abkühlung die Wiedererhärtung und damit die Fixierung der mechani- lchen Deformation erfolgt. Die Erhitzung der Garne kann z. B. mittels eines von diesen durchlaufenen Heißluftkanals oder durch Kontakt mit einer heißen Fläche vorgenommen werden, und die Abkühlung erfolgt in der Regel beim Durchlaufen einer Raumtemperatur aufweisenden Luftstrecke. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei sehr hohen Gamdurchlaufgeschwindigkeiten die Erhitzung«^ bzw. Abkühlstrecke relativ lang sein mußte, um eine genügende Plastifizierung und Wiedererhärtung der Garne zu erreichen.

Es ist bekannt, den hochgedrehten Fäden beim Durchgang durch den Heißluftkanal durch Ausnützung einer zwischen der in diesem befindlichen Heißluft und dem Faden wirkenden hohen Relativbewegung einer starken Wlrmewirkung auszusetzen. Eine weitere Steigerung der Wärmewirkung laßt sich durch Wirbelung der Luft erreichen oder indem dem Faden eine Schwingungsbewegung erteilt wird.

Es ist ferner bekannt, zur Verstärkung der Abkühlung von im plastischen Zustand befindlichen Kunstfaden ein Kühlmedium, z. B. Luft, senkrecht zur Bewegungsrichtung der Fäden striimen zu lassen. Außerdem ist es bekannt, einen Druckliuftstrahl in Querrichtung zwischen unter geringer Spsinnung vorwärtsgeführter Fäden zu blasen, um eine öffnung und Kühlung der Fadenstränge zu erreichen.

Alle diese bekannten Maßnahmen haben jedoch den Nachteil, daß die damit erzielbare Erhitzung bzw. Ab kühlung nicht rasch und intensiv genug erfolgt, um die Plastifizierung bzw. Wiedererhärtung der Game bei sehr hohen Garndurchlaufgeschwindigkeiten, wie sie bei den modernen Texturiermaschinen möglich sind, zu gewährleisten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Vorrichtung zu schal fen, mit welcher sich ein verbesserter Wirkungsgrad bei der Kühlung schnellaufender Fäden erzielen läßt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelo.,<, daß im Kühlmitteistrom vor dem Faden ein Störkörpcr angeordnet ist, durch welchen der Kühlmittelstrom m Turbulenz gebracht wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Faden in einem mit einer spaltenförmigen Einlauföle versehenen Diffusor mittels in regelmäßigen Abstän den angeordneter Stege geführt, wobei der Kühlmittel strom durch Saugzug erzeugt wird und wobei der Stör körper an einer Seite der Einlaufdüse angeordnet ist.

Zweckmäßig weisen die Stege je mindestens eine kerbenartige Einbuchtung zur Fadenführung auf, wobei mindestens die mit dem Faden in Berührung stehenden Stegteile aus hartem Material bestehen und hochpoliei;

Eine zweckmäßige Ausfüh· angsform des Erfindung*· gegenstandes besteht darir, daß als Störkörper eine an einer Seite der Einlaufdüse befestigte, sich über min destens einen Teil der Länge des Diffusors erstrecken de Fahne dient, deren in der Nähe der Einbuchtungen der Stege befindliches End« eine scharfe Kante auf weist.

Als Störkörper kann statt dessen auch ein an einer Seite der Einlaufdüse befestigter, in einem Abstand von derselben parallel zum Faden verlaufender und sich mindestens über die Distanz zwischen zwei Stegen erstreckender Stab oder Drahfdienen.

Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung ist nachstehend bei einer Maschine zum Texturieren von Garnen mit einer Vielzahl von nebeneinanderliegenden Arbeitsstellen an Hand der Zeichnung näher erläutert. In df Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Teil einer Texturiermaschine mit der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung,

F i g. 2 eine erste Ausführungsform der Kühlvorrichtung im Aufriß,

F i g. 3 die Kühlvorrichtung gemäß F i g. 2 im Schnitt nach der Linie 11-11,

F i g. 4 ein Detail von F i g. 3 in vergrößerter Darstellung,

F i g. 5 eine Variante der Kühlvorrichtung gemäß Fig. 3,

F i g. 6 die Vorrichtung gemäß F i g. 5 im Schnitt nach der Linie IV-IV.

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OemiB F i g. I erstreckt sich innerhalb des Maschinengestells und angenähert auf dessen ganzen Lange Im Bereich sämtlicher Arbeitsstellen ein Saugkanal 18. Dieser Saugkanal ist einerseits mit der Saugseite einer Luftfördereinrichtung 19, andererseits an jeder Verar- S beitungsstelle mit einer dieser zugeordneten Saugvorrichtung tO durch je einen Schlitz 13 luftleitend verbunden. Die Saugvorrichtungen 10 erstrecken sich in Richtung des zu verarbeitenden Garnes 20, d. h. angenähert in lotrechter Richtung und sind unterhalb der Heizvorrichtung t7 und angenähert in der Verlängerung der Längsachse derselben angeordnet Die Saugvorrichtung 10 muß relativ zum Garn 20 innerhalb enger Toleranzen angeordnet sein und ist vorzugsweise leicht auswechselbar am Saugkanal 18 befestigt ι s

Gemäß den F i g. 2 bis 4 weist die Saugvorrichtung 10 eine spaltförmige Einlaufdüse 12 auf, welcher sicn in der durch die Pfeile 9 angedeuteten Strömungsrich ung de^r Luft ein Diffusor 14 anschließt, der in einen Stutzen 16 übergeht, und dieser leitet seinerseits in den Saugka- ia nal 18 über. Wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich, nimmt der Abstand der die Saugvorrichtung 10 begrenzenden Endflächen 15, !5' gegen den Kanal 18 hin ab. Die den Diffusor 14 begrenzende»! Flächen 26 sind durch eine Mehrzahl von in Laufrichtung des Garnes 20 distanziert voneinander angeordneten Stegen 22 miteinander verbunden. Die Abstände der Stege 22 voneinander sind angenähert gleich groß. Es ist vorteilhaft, die Stege 22 mit kerbenartigen Einbuchtungen 24 mit kleinen Krümmungsradien zur Führung des Garns 20 zu versehen. Jeder Steg 22 kann eine einzige Einbuchtung zur Führung eines einzigen Garnes oder zwei oder mehr Einbuchtungen zur Führung mehrerer parallel nebeneinanderlaufender Garne aufweisen. Es ist zweckmäßig, mindestens diejenigen Teile der Stege 22. über welche das bzw. die Garne laufen, aus sehr hartem bzw. gegen Abrieb widerstandsfähigem Material herzustellen und dasselbe an den Berührungsstellen mit dem Garn auf Hochglanz zu polieren.

An mindes:ens einer der die Einlaufdüse 12 begrenzenden Flächen 26 ist an deren Innenseite eine Fahne 28 befestigt, welche sich angenähert über die ganze Länge der Saugvorrichtung 10 erstreckt und z. B. aus einem Stück Blech bestehen kann. Vorzugsweise weist das in drr Nachbarschaft der Einbuchtung 24 befindliehe Ende der Fahne 28 eine scharfe Kante 30 auf, welche sich in unmittelbarer Nähe des Garnes 20 befindet. Die Fahne 28 erstreckt sich entgegen der allgemeinen Anströmrichtung der Luft (Pfeil 9) ein Stück weit in langentialer Richtung zur Fläche 26 und kann eben oder bezüglich der Mündung in geringem Maße gekrümmt sein

Im Betrieb der Vorrichtung saugt die Luftfördereinrichtung 19 Luft aus dem Raum, in dem sich die Texturiermaschine befindet, durch die Saugvorrichtung 10 in d?n Saugkanal 18 hinein. Der in sie Saugvorrichtung 10 einströmende Luftstrom liegt an der Fahr« 28 an. An der scharfen Hinterkante 30 der Fahne 28 reißt die Strömung unter starken Turbulenzerscheinungen ab. Dadurch wird das Garn in Schwingungen versetzt, welche vorwiegend in Richtung A-A erfolgen (Fig.3). Durch diese Schwingungen des Garns 20, welche in ihrer Frequenz durch die Garnspannung beeinflußt werden, wird ein sehr guter Wärmeübergang zwischen Garn 20 und dem an diesem vorbeistreichenden Luftstrom erreicht Dabei bilden die Stege 22 Knotenpunkte der Schwingung. Die Abstände der Stege 22 sind deshalb unter Berücksichtigung der Luftmenge und der Spannung des Garns 20 so zu wählen, daß letzteres in genügendem Maße schwingen kann, jedoch die Begrenzungsfläche 26 der Einlaufdüse 12 nicht berührt Die Schwingungsfrequ^nz kann z. B. 20 kHz betragen und es erfolgt dabei eine sehr intensive Kühlung des Fadens durch die mit erheblicher Geschwindigkeit an diesem vorbeiströmende Raumluft. Diese intensive Kühlung ermöglicht es, die Texturiermaschine mit Liefergeschwindigkeiten über 150 bis 200 m/min arbeiten zu lassen.

In den Fi g. 5 und 6 ist eine Variante der Saugvorrichtung 10 gemäß den F i g. 2 bis 4 dargestellt, und zwar zeigt F i g. 5 die Einlaufdüse 2 und ein Teilstück des Diffusors 14 im Schnitt nach der Linie H-II in F i g. 2. Bei dieser Variante erfolgt die Anregung der Schwingungen des zu verarbeitenden Garns 20 durch einen Draht 32, welcher sich parallel zum laufenden Garn 20 in der Strömungsrichtung der Luft in einem Abstand vor der Öffnung der Einlaufdüse 12 befindet. Zwischen je 2 Stegen 22 ist ein separater Draht 32 an geordnet, und zwar so, daß sich das Garn 20 in der Zone hoher Turbulenz der Strömung befindet.

Es ist natürlich auch möglich, eiren sich über mehrere Stege oder über die ganze Länge der Saugvorrichtung 10 erstreckenden Draht oder Stab 32 anzubringen.

Außer der beschriebenen Verwendung der erfindungsgemäßen Saugvorrichtung bei einer Garn-Textunermaschine sind natürlich zahlreiche andere Anwendungen zur Beeinflussung der Temperatur oder Feuchtigkeit von fadenförmigen Gebilden in einem Luftstrom möglich. Sie kann z. B. bei der thermischen Nachbehandlung von Kunstfäden oder bei der Behandlung von Tpxtilgarnen mit Textilhilfsmitteln bzw. Ausrüstmitteln benutzt werden.

Hientu Ί Blau Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur intensiven Kühlung schneilau· fender Fäden, bei welcher das gasförmige JCühlmit- S tel senkrecht zur Bewegungsrichtung des Fadens strömt, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kühlmittelstrom (9) vor dem Faden (20) ein Störkörper {28 bzw. 32) angeordnet ist, durch weichen der Kahlmineistrom in Turbulenz gebracht wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Faden (20) in einem mit einer spaltföfmigen Einlaufdüse (12) versehenen Diffusor (14) mitteis in regelmäßigen Abständen angeordneter Stege (22) geführt ist, wobei der KühJmittdstrom (9) durch Saugzug erzeugt wird, und daß der Störkörper (28 bzw. 32) an einer Seite der Einlaufdüse (12) angeordnet ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (22) je mindestens eine kerbenartigs Einbuchtung (24) zur Fadenführung aufweisen, wobei mindestens die mit dem Faden (20) in Berührung stehenden Stegteile aus hartem Material bestehen und hochpoliert sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Störkörper eine an einer Seite der Einlaufdüse (12) befestigte, sich über mindestens einen Teil der Länge des Diffusors (14) erstreckende Fahne (28) dient, deren in der Nähe jo der Einbuchtungen (24) der Stege (22) befindliches Ende einu scharfe Kante (30) aufweist.

5. Vorrichtung nach AnsDruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Störkörper ein an einer Seite der Einlaufdüse (12) befestigtet in einem Abstand von derselben parallel zum Faden (20) verlaufender und sich mindestens über die Distanz zwischen zwei Stegen (22) erstreckender Stab oder Draht (32) dient.

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