DE1802389C3 - Vorrichtung zum Stauchkräuseln eines Fadenbündels od. dgl. aus thermoplastischem Kunststoff - Google Patents
Vorrichtung zum Stauchkräuseln eines Fadenbündels od. dgl. aus thermoplastischem KunststoffInfo
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- D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
- D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
- D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
- D02G1/16—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using jets or streams of turbulent gases, e.g. air, steam
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Description
zum
5C ^E
(14) angeordnet ist, deren untere, der Faden- Garnzuführung
ablage(3) zugekehrte öffnung unter Einwirkung fenden und SKh ^SSf ^
einer ^reffeinrichtung(42) in variablem, mit- ao bundebewegenden /Mag* &&^
tels eines Anschlags (39? 40) auf ein Mindestmaß bündel durch das Sttomungs™^
begrenztem Abstand von normalerweise weniger erfindungsgemaß ^^ÖC
af0,254mm über der Oberfläche der Faden-
A-*«ch 1. dadurch ge-Sen-
und der
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Stauchkräuseln eines Fadenbündels od. dgl. aus
thermoplastichem Kunststoff, bestehend aus einem Paar Zuführwalzen, einem Fadenführungsrohr und
einem dieses umgebenden Zuführungsrohr für ein erhitztes Strömungsmittel sowie einer unterhalb der
Garnzuführung angeordneten durchlässigen, uralaufenden und sich rechtwinklig zum zugeführten Fadenbündel
bewegenden Ablage, gegen welche das Fadenbündel durch das Strömungsmittel geblasen wird.
Vorrichtungen dieser Art sind beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift 1004 337 und der österreichischen
Patentschrift 246317 bekannt geworden. Bei einer dieser Vorrichtungen wird ein aus einer
großen Anzahl von noch feuchten Einzelfäden bestehender Strang zusammen mit einem komprimierten
Gas durch ein Rohr hindurchgeführt, an dessen Austrittsende sich das Gas entspannt. Hierdurch erfolgt
eine Trennung der Einzelfäden des Stranges voneinander und gleichzeitig soll auch eine Kräuselung der
Fäden bewirkt werden, welche auf einem Förderband abgelegt und von diesem seitlich abtransportiert
werden.
rden.
Bei der zweiten der beiden zuvor erwähnten Vorrichtungen
wird das zu kräuselnde Garn mit Hilfe eines strömenden Mediums mit hoher Geschwindigkeit
durch ein Führungsrohr bewegt und einer langsamer als das Garn fortbewegten, aus einer Siebfläche
bestehenden Aufprallfläche zugeführt. Durch das Aufschleudern des sich in plastischem Zustand befindenden
Garnes auf die Prallfläche wird dieses gestaucht und dadurch gekräuselt
Es ist weiterhin bekanntgeworden, die zu krauselnden
Fäden mittels eines Strahl-Führungsrohres bzw. Injektors anstatt auf eine ebene Prallfiäche in
von noniiaici weise nviii6<- —- -,
Oberfläche der Fadenablage gehalten wird.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Querschnittsfläche der Stauchkräuselkammer etwa
4- bis 6mal so groß ist wie die der Bohrung des Fadenführungsrohres.
Es hat sich gezeigt, daß mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kräuselvorrichtung ein besonders hochwertiges
gekräuseltes Garn bei einer außerordentlich geringen Ausschußrate durch beschädigte oder in
unbrauchbarer Weise gekräuselte Fäden und dies bei geringstmöglichem Wartungsaufwand erhalten
wird.
In den F i g. 1 bis 3 der Zeichnung ist ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gegenstandes
der Erfindung dargestellt, welcher nachstehend im einzelnen näher erläutert ist Es zeigt
F i g. 1 eine sichematische Darstellung der Gesamtanordnung,
F i g. 2 einen Längsschnitt durch die Garnführungseinrichtung mit Kräuselkammer und Ablage und
F i g. 3 eine Seitenansicht des wesentlichen Teils der Vorrichtung nach F i g. 1 mit Anschlag und
Andruckeinrichtung.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, wird das glatte,
aus einer größeren Anzahl einzelner Fäden bestehende Fadenbündel mittels der Zuführwalzen 1
einer Stauchkräuselvorrichtung 2 zugeführt Das gekräuselte Garn wird auf einem über die Walzen 4
und 5 in Richtung des Pfeils A umlaufenden endlosen Fadenablage 3 (Sieb) abgelegt und von diesem
abtransportiert. Das angewandte Strömungsmittel vermag durch die Fadenablage 3 hindurchzutreten; der
besseren Ableitung des Strömungsmittels dient die Riffelung der Oberfläche der Walze 4. Das gekräuselte
Garn wird von der Fadenablnge 3 durch die Abnahmewalzen 6, die mit den das Garn nachreckenden
Streckwalzen 7 zusammenarbeiten, abgenommen und auf einer Spule aufgespult.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der
Stauchkräuseivonichtung 2 ist in F i g. 2 dargestellt.
Sie enthält ein Gehäuse 8 mit einer axialen Bohrung 9, deren oberer zylindrischer TeU 19 an seinem unteren
Ende in einen sich nach unten kegelförmig verjüngenden Abschnitt mit den Kegelflächenil und 12
übergeht, der in die relativ enge Bohrung 13 einmündet
Die Bohrung 13 mündet itaerseits in die Stauchicräuselkammer
14. Die Kegelfläche 12 und die Bohrung 13 bilden praktisch eine Düse zwischen der
Kammer 19 und der Stauchkräuselkammer 14.
Innerhalb des oberen zylindrischen Teils 10 der Bohrung 9 Hegt das Fadenführungsrohr 15, das mit
seinem unteren kegelförmigen Ende 17 in die untere kegelförmige Bohrung oberhalb der Bohrung 13 hineinragt,
wobei zwischen der Kegelfläche 12 und dem Fadenführungsrohr 15 ein nach unten zu verengter
ringförmige' Spalt 18 vorhanden ist. Das Fadenführungsrohr 15 liegt mit seinem Flansch 19 auf der
oberen Stirnfläche 20 des oberen Teils 21 des Gehäuses 8 auf und ist mittels der Überwurfmutter 22 ao
fest eingespannt.
Die überwurfmutter 22 ist nut einer Fadenose26
versehen, durch welche das Garn Y in die axiale Bohrung 28 im Fadenführungsrohr 15 geleitet wird.
Zwischen dem Fadenführungsrohr 15 und dem zylindrischen Teil 10 der Bohrung 9 befindet sich die
ringförmige Kammer 29, in welche die Gehäusebohrung 30 einmündet. Das Strömungsmittel-Zuführrohr
32 ist an das Gehäuse 8 im Bereich der Bohrung 30 angeschlossen und bildet zugleich den Tragarm für
die Kräuselvorrichtung. Das Rohr 32 ist auf der Achse 37 (F i g. 3) schwenkbar gelagert und mittels
eines flexiblen Schlauches 34 mit einer Strömungsmittelquelle verbunden; dem Rohr 32 kann wahlweise
als Strömungsmittel Dampf oder unter niedrigerem Druck stehende Luft, z. B. mit einem überdruck von
0 7 kg/cm*, zugeführt werden, wodurch der Strömungsmittelstrahls
das Einziehen des Fadenbündels Y in die Fadenbohmng 28 des Fadenführungsrohrs 15
erleichtern kann.
Das Gehäuse 8 ist mit seiner Bodenflächc 35 direkt über der Walze 4 angeordnet, so daß die Austrittsöffnung der Stauchkräuselkammer 14 unmittelbar
über der Fadenablage 3 liegt. Das Gehäuse 8 ist infolge seiner Aufhängung gegenüber der Fadenablage 3
auf und ab bewegbar. Die Abwärtsbewegung des Gehäuse & wird durch einen ortsfesten Anschlag 40
begrenzt, auf dem die an dem Gehäuse 8 sitzende Stellschraube 39 aufliegt. Durch sie läßt sich das Gehäuse
8 in einer solchen tiefsten Lage einstellen, daß 5<>
zwischen der Fadenablage 3 und der Bodenfläche des Gehäuses 8 ein vorbestimmter Spalt aufrechterhalten
bleibt. Die aus einem Druckluftzylinder bestehende Anpreßeinrichtung 42 wirkt über die
Kolbenstange 43 auf den Anschlagwinkel 38 am Gehäuse 8 ein und drückt dieses nach unten gegen den
ortsfesten Anschlag 40. .....
Bei einem spezifischen Ausführungsbeispiel der
Erfindung hatte die zylindrische Kräuselkammer einen Durchmesser von 6,35 mm 0 und eine Tiefe «<
> von 6,35 mm. Die Bohrung 13 hatte einen Durchmes ser von 2,38 mm 0 und eine Länge von 3,31 mm. Die
Bohrung 28 des Fadenführungsrohres 15 hatte einen Durchmesser von 1,19 mm 0. Der öffnungswinkel
der Kegelfläche 12 und der Spitze 17 des Fadenfuhrungsrohres 15 betrug 40°.
Die Stellschraube 39 war so eingestellt, daß der Spalt zwischen der Bodenfläche 35 des Gehäuses
und der Fadenablage 3 0,131mm betrug. Die auf das Gehäuse 8 einwirkende Kraft hatte eine Große
von 0,91 kg.
Die Garnzuführwalzen 1 lieferten das Garn mit einer Geschwindigkeit von 140 m/min. Die Fadenablage
3 hatte eine Oberflächenlaufgeschwindigkeit von 40,5 m/min. Das Strömungsmittel bestand aus
Dampf mit einem Druck von 7,0 kg/cm* und mit einer Temperatur von 170° C.
Mit der Vorrichtung gemäü der Erfindung wurde
ein ungedrehtes mit Dispersionsfarbstoff färbbares Pölypropylenfadenbündel mit einem Gesamttiter von
3200 den, bestehend aus 210 Einzelfäden, behandelt. Beim Bruch hatte dieses Fadenbündel eine Festigkeit
von 6,35 kg und eine Dehnbarkeit von 210 °/e. Das auf der Fadenablage 3 abtransportierte Fadengut war
frei von Schlingen, Knoten, überflüssigen Verwirrungen und geschmolzenen Fäden.
Das gekräuselte Garn besaß etwa 12 Krauselwindungen pro 25,4 mm und wies eine reine Schrumpfung
von etwa 13Ve auf. Der Titer des gekräuselten
Garns betrug etwa 4300 den. Nach dem Verstrecken des gekräuselten Garns zwischen den Walzen 6 und 7
bei konstantem Zug vom 80 g wurde das Garn auf eine Spule gewickelt.
V/ährend des Betriebs bildet sich oberhalb der Austrittsoffnurifc d?' Stauchkräuselkammer 14 ein
Fadenpolster, welches durch den Differenzdruck zwischen dem statischen Druck in der Stauchkräuselkammer
14 und dem Druck unterhalb der Fadenablage 3, der dem Atmosphärendruck entspricht oder
weniger betragen kann, gegen die Fadenablage 3 angedrückt wird. Ein unter Atmosphärendruck liegender
Druck kann durch ein Vakuum unterhalb der Fadenablage 3 erzeugt werden. Eine Kompression der
Fäden in dem Polster vergrößert die Kräuselamplitude. Die Kräuselung wird weiter erhöht durch das
Zusammendrucken und die Deformierung der Fäden durch den »Bügel«-Effekt, wenn sie beim Abtransport
an der Bodenfläche 35 des Gehäuses 8 entlang gleiten.
Wenn auch die Geschwindigkeit, mit der das Fadenbündel durch die Vorrichtung 2 hindurchläuft,
durch die Zuführwalzen 1 bestimmt wird, so beruht doch die das Fadenbündel fördernde Kraft auf der
Einwirkung des Dampfstrahls. Neben der Förderung des Fadenbündels in Längsrichtung dient der Dampfstrahl
auch zum öffnen oder Aufblasen des Garnes und so zur Zerlegung in Einzelfäden, wenn sich der
Dampfstrahl nach Passieren der Bohrung bzw. Düse 13 in der Stauchkräuselkammer 14 ausdehnt.
Die Art, in der das Garn bzw. die Einzelfäden auf bzw. in dem Polster am unteren Ende der Stauchkräuselkammer
abgelegt werden, wird durch deren Abmessungen beeinflußt. Die Stauchkräuselkammer
sollte einen ausreichend großen Durchmesser haben, um das Aufblasen und Zerlegen des Garnes und seine
seitliche Bewegung zu gestatten, jedoch sollte der Durchmesser klein genug sein, daß der Dampfstrahl
kontinuierlich bei relativ kleiner Amplitude abgelenkt und das Fadenbündel dadurch mit seinen in
dem Polster abgelegten Fäden bei einer relativ hohen Kräuselfrequenz herumbewegt wird. Wenn der
Durchmesser der Kräuselkammer zu groß ist im Verhältnis zu dem Fadenbündel, ergeben sich ein niedriges
Kräuselniveau und überflüssige Schlingen. Die Länge der Kräuselkammer ist ebenfalls wichtig. Wenn
sie im Verhältnis zu ihrem Durchmesser zu lang ist.
entwickeln sich Turbulenzen, so daß angesichts des normalen Expansionsprofils des Dampf Strahls, wenn
er in die Stauchkräuselkammer 14 eintritt, die Ränder des Dampfstrahls auf deren Seitenwand aufprallen.
Gleichzeitig erniedrigt die bei einer längeren Kräuselkammer zustandekommende erhöhte Expansion die
Temperatur des Dampfes und seine Energieverteilung. Wenn die Kräuselkammer zu kurz ist, ist eine
seitliche Ablenkung des Dampfstrahls beeinträchtigt, so daß er kontinuierlich bei hoher Geschwindigkeit
auf das Polster aufprallt. Bei einer zu kurzen Kräuselkammer schmelzen auch mitunter einige der
Fäden, was unerwünscht ist.
Die Länge der Bohrung 13 kann über einen relativ großen Bereich schwanken, weil sie nur lang genug
sein muß, um den Dampf auf das Garn einwirken zu lassen und einen glatten Fluß zu schaffen und um
eine ausreichende Verweilzeit zu gewährleisten, um das Garn weichzumachen. Eine Länge von 3,31 mm
dürfte normalerweise ausreichend sein. so
Die Lage der unteren Stirnfläche 45 des Garnführungsrohres
in bezug auf das obere Ende der Bohrung 13 ist ebenfalls von Bedeutung. Diese befindet
sich vorzugsweise in derselben Höhe wie das obere Ende der Bohrung 13. In diesem Falle bildet
der Dampf einen glatten und linearen Strahl, der aus der Bohrung 13 in die Stauchkräuselkammer 14 eintritt.
Andernfalls ist das Ergebnis ungünstiger. Auch der öffnungswinkel der Kegelfläche 12 kann in gewissen
Grenzen von 20° bis 40° schwanken. Der Winkel beträgt optimalerweise etwa 30°.
Die Bodenfläche 35 des Gehäuses 8 befindet sich vorzugsweise so dicht wie möglich über der Fadenablage
3. Der Mindestabstand wird durch die Anschlagschraube 30 vorteilhafterweise auf etwa
0,127 mm begrenzt
Es ist wichtig, das Gehäuse 8 von der Fadenablage 3 in einem bestimmten optimalen Abstand
zu halten, um einen zufriedenstellenden Betrieb zu gewährleisten. Bei einer kleinen Stauchkräuselkammer
14, die sich sehr dicht über der Fadenablage 3 befindet, und bei einem sich relativ schnell bewegenden
Fadenbündel führt jede momentane Verzögerung beim Abtransport des Garns aus der Stauchkräuselkammer
14 rasch zu einer überfüllung der Kammer. Wenn die Kräuselkammer nicht sofort von der überschüssigen
Fadenanhäufung befreit wird, wird der Betrieb unterbrochen. Bei der Kräuselvorrichtung
gemäß der Erfindung steigt der Rückdruck in der Kräuselkammer und somit die Kraft, die die Vorrichtung
2 von der Fadenablage 3 abhebt, ebenso an, wie das Fadenpolster am Boden der Kräuselkammer
an Dicke und Dichte zuzunehmen beginnt. Bei richtiger Einstellung und Dimensionierung wird sich das
Gehäuse 8 von der Fadenablage abheben und der angehäufte Garnüberschuß kann austreten bzw. ausgeblasen
werden.
Um eine ausreichende Kräuselung zu bewirken, ist eine Gegenkraft oder Belastung erforderlich, um die
Kräuselvorrichtung 2 in ihrer Arbeitsstellung zu halten. Diese Gegenkraft oder Belastung wird durch die
Schwerkraft und durch eine Zusatzkraft aufgebracht; letztere vorteilhafterweise durch die Anpreßvorrichtung
42. Innerhalb des Arbeitsbereichs erhöht eine erhöhte Belastung im allgemeinen die Kräuselwirkung
durch Erhöhung von Kräuselamplitude und -frequenz. Bei einer Belastung auf die Kräuselvorrichtung
2 von 0,45 bis 0,9 kg läßt sich eine gute Kräuselwirkung erreichen; sie kann aber auch beträchtlich
höher liegen um gute Ergebnisse zu erzielen. Die Fadenablage 3 sollte wegen einer relativ glatten Oberfläche,
auf welcher das Fadenbündel abgelegt wird, vorzugsweise möglichst fein sein. Es muß jedoch ausreichend
durchlässig sein, um das Entweichen des Dampfes zu ermöglichen. Zweckmäßigerweise besteht
die Fadenablage aus einem Sieb mit 35 χ 35 Maschen, einen Drahtdurchmesser von etwa 0,254 mm
und einer offenen Fläche von etwa 40 °/o.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- den Walzenspalt zwischen zwei benachbarten WalzenPatentansprüche:stoff, bestehendes einem Paar Zuffihrwalzen, einem Fadenfuhrungsrohr und einem dieses amgebenden Zuführungsrohr für ein erhitztes Strömungsmittel, sowiTeiner unterhalb der Garnzuführung angeordneten durchlässigen, umlau- » fenden und sich rechtwinklig zum zugefühiten fen, mit der g^£-
tungen erzeugten Fade«>
gekräuselte Fäden mVorrichunregelmäßig
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