DE1903142U - Vorrichtung zur herstellung von texturiertem garn. - Google Patents

Description

DR.-ING. WALTER ABITZ

DR. DIETER MORF

München

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B. I-, PU PQIT BE IEBIOURS AMD COMPAMI 10th and Market Streets₂ Wilmington 98₉

sur Herstellung

texturierteni Garn

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung eines Fadenbündels ₉ wie eines Garns_P unter Bildung eines voluminösen Fad ©eis j der von. einer Anzahl einzeln für sioh verschlungener in Windungen gelegter Einzelfäden gebildet wirdp Dtieeia sur Erzeugung iron voluminösem Garn durch B mit ein©m fli@ssfähig@a Medium^

Kunstfasern lassen sieh normalerweise am leiehtesten in Form toe Eadlosfäden herstellen,-. Die extreme Gleichnässigkeit nnä die mangelnde Biskontinuität dieser Produkt® führt ^u einer viel höheren Dichte der herkömmlichen Sextilfaäengarne als bei Stap©Igars@n-, Die Erzeugung von G-arnen aus Stapelfasera ist Jedoeh seitraubend und erfordert eine verwickelt® Reih® voa Ar= beitsgäagoH -. Die von der Stερ2!garnen »imschlossenen bEw, is ihnen eingeschlossenen Ircft-y^-im erteilen diesen Leichtigkeit? DsGkkraf'f; und wära®lief©rGäe ¥oluaißosität« di@ nor mal erweis®

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bei Endlosgarnen. Eicht möglich sind.. Voluminöse Garn® steigern die Vollheit von Geweben und ßewirken und beeinflussen auch andere funktioneile Eigenschaften von Textilmaterialiesio

Man hat di© Yol«iainosität₉ Deckkraft und erholbar© Dehnung von Endlosgarnen mit einer Yielfalt von mechanischen Verfahren und b'zw_o oder "/ärraef ix iery er fahr en stark verbessert. Ein höchst wichtiges Produkt auf diesem Sektor ist das texturiert® Garn der in USA-Patentschrift 2 783 609 beschriebenen Art„ Bei seiner Erzeugung wird ein fadenförmiges Gut einem sich rasch bewegenden, turbulenten, fltessfäüigen Medium ausgesetzt $ um in zufallsmäösigen Abständen längs der !Fäden ein© Yielsahl sogenannter krunodaler Fadenschlingen einzuführen? Die Schlingen und Verhakungen ineinandergreifender Schlingen erhöhen zusammen r.iit anderen Y/i ndungen die Yoluminosität der Endlosgarne beträchtlich und führen zu Waren» deren Deckkraft und VoIu= rainositäts, Griff unc¹. dergleichen verbessert sind_o Ein® ander® Technik ist in der belgischen Patentschrift 573 230 besohrie·» ben₉ nach welcher das Fadengut in einen plast!fixierenden Strom eines kompressiblenj, fliessfähigen Mediums bei Turbulenz= "bedingungen eingeführt wirä und die Fäden einzeln für sich ia einer krummlinigen? dreidifflei3isioi)a,l@n Konfiguration gekräuselt werden ο Der Wirkungs-jrad dieser neuen VoluminosmachungsYerfah» ren hängt von Sondervorrichtungen ab₉ mit äenen die gewünschte Behandlung nit dem turbulenten fIiessfähigen Medium !bewirkt wird- Es wurde nunmehr ein@ neue Vorrichtung hzw, Düs© gefun«· mit welcher öle obengenannten Arbeitstechniken unter-

Verwendung eines turbulenten fliessf aiii gen Mediums besser aus genutzt werden können und verbesserte Garn produkt® mit eehr νοίΐβη Eigenschaften eraielbar sind.

Die Vorrichtung sur Herstellung von texturierten Garn genäss der Erfindung» bei welcher das Ausgangsgut von Fördermitteln kontinuierlich durch ein© Düse und durch diese aur Behandlung des Auegangsgutes ®ΐη kompnassiblesj, fließfähiges Medium mit einer Geschwindigkeit gleich mindestens der halben Schallgeschwindigkeit hindurchgeführt wird_s · kennzeichnet sich durch eine l'exturierkaramerj, welch© einen im allgemeinen rechteckigen Querschnitt rechtwinklig z\sr Hauptachse der Kammer aufweist und an gegenüberliegenden Enden der Hauptachse mit Bin·= lass- baw« Auslassöffnungen versehen ist» wobei die Einlassöffnung einen geraden Durchlass kleinerer Quersehnittsfläch© als die Texturi©rkammer sur Einführung des Ausgangsgutes aufweist und eine Fläche des Durchlasses in der gleichen Ebene mit einer Fläche der Texturierkaramer liegt, sowie eine Zuleitung zur Einführung des fließfähigen Mediums durch die Kam·= merflache in die Texturierkaraaerj v/obei die Achs® der Zuleitung in einer Ebene liegt» die mit der Kamsnerflache rechte Winkel bildet, und mit der Fläche in der allgemeinen Sichtung des Eadenlaufes einen Winkel von 20 bis 45° bildet und in Bezug auf die Hauptachse der Kammer unter einem Winkel von bis em 45' verireht ist₉ und wobei die Seite der T@xturlerkarnraer,₉ welche dem Eintritt der Zuleitung für das f 11 esafähig® Medium--gegenüber=· liegts einen Endteil aufweist_Ρ der unter Bildung eines Auslasses zunehmender Querschnittsfläehe unter einem Winkelvon 2 bis schräg r&a'-sh. aus sen verläuft.- -

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In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellte Es zeigt?

Figo 1 In Seitenansicht eine Diisenvorrichtung bei der Behänd= lung eines Fadengutes,

Fig« 2 eine Vorderansicht der DuSe₉

Figo 3 eine Seitenansicht der in Figo 2 gezeigten Düse und

Figo 4 in der Figo 2 entsprechender Ansicht eine abgeänderte Düsenforaο

fig ο 1 erläutert eine typische Anordnung einer Yorrichtung gemäss der Erfindung zur Behandlung eines Fadengutes<= Das zu behandelnde Fadengut 11 wird'mit gelenkter Geschwindigkeit₉ die mittels der Zuführwalzen 12 und 13 bestimmt wird₉ durch ein® geeignete Führung 14 und in die Düse 15 eingeführt» Die Luft zur Fadenbehandlung wird der Düse durch die Leitung 16 aus einer Druckluftquelle zugeführt? sie verlässt die Düse zusammen mit dem Garne, Das erhaltene -voluminöse Garn 17 wird mit einer mittels der Aufnahmewaisen 18 und 19 gelenkten Geschwindigkeit unter rechten Winkeln zu dem aus der Düse austretenden Luftstrom und in einer Richtung vom Düsenkörper weg abgezogene

Wie in Figo 2 gezeigt, wird die Düse zweekmässig aus zwei Teilen_t dem sogenannten Körper 20 und einer Yorderplatte 21 aufgebaut₉ die mit Schrauben 22 oder anderen Befestigungsmitteln in der richtigen Lage zueinander aneinander befestigt werdenο

Wie in Figo 3 gezeigt, ist der Körper 20 mit einer Durchbohrung 23 zur Hindurchführung.von Luft oder einem anderen teompressibXen» fliessfähigert Medium versehen, das durch die. Zuleitöffnung 16 eingeführt wirdo In die Vorderplatte 21 ist spanend ein gerader Einlass 24 für das unbehandelte Fadengut und eine grössere Text urierkammer 25 zur Behandlung des 'fadengutes eingearbeitet» welche vorzugsweise unter rechtem Winkel mit der Hauptachse der Kammer einen rechteckigen Querschnitt aufweist« Die Fläche des Körpers 20 bildet eine Seite sowohl des Einlasskanal- als auch der Texturierkammero Der Einlass 24 führt das Fadengut in die Texturierkammer 25? in welcher es sofort von dem Strom des fliessfähigen Mediums durchsetzt wird, welches in die Kammer aus der Zuleitung 23 eintritt« Die so erzeugte Turbulenzzone übt eine Öffnungswirkung auf die Fadengutk'omponenten aus₉ so dass die Fäden durch die Wirkung des fliessfähigen Mediums in Schlingen und Windungen gelegt.werden«

Im Betrieb wird Luft mit einem Druck zugeführt„ der eine hohe Geschwindigkeit beim Durchströmen der Texturierkammer 25 er= gibt ο Zwischen dem Ausgang der Zuleitung 23 für das fliesefähige Medium und dem inneren Ende der Texturierkammer 25 wird bei dem heftigen Einströmen des Mediums in diese Zone eine Surbulenssone erzeugt. Das Fadengut wird in die Turbulenz= aone aus dem Padengut-Einlass 24 sugeführt* kräftig bewegt und urahergepeitscht und tritt aus der Texturierkammer 25 zusammen mit der eine hohe Geschwindigkeit aufweisenden luft aus. Das

Fadengut wird aus dem Luftstrom sofort beim Austreten aus der Texturierkammer 25 entfernt, indes man es in der Sichtung won der Fläche des Körpers 20 weg abzieht ο Es ist wichtig ₉ die ¥or= richtung so zu. dimensionieren» dass di-2 Luft oder ein. anderes geeignetes j !compressible S₉ fliessfähiges Medium an der Stelle₉ an welcher sie erstmals auf das Fadengut in der Turbulenzzon® auftrifft eine Geschwindigkeit aufweist, die "mindestens der halben Schallgeschwindigkeit ist and sich vorzugsweise der Schallgeschwindigkeit nähert, und dass die Querschnittsfläch© des Ausgangs der Texturie.^ksirrni.er 25 genügt ₉ am einen RüGkdrucfe in dem Fadengut-Einlass 2-¹ aiix oinstE Minimum zu. halten^ ohne die Fadengeschwindigkeit in der Turbul^ngsone wesentlieh zu i'ermindernr.

Von grosser Bedeutung für den Betrieb der Düse ist die"'Winkel= lage der Zuleitung 23 für das fliessfähige Medium zu der Tes·= turierkamrnero Wie in FIg= 3 ges&igt, iiilhert sieh die Zuleitung 23 der Fläche des Körpers 20 unter ein=jE Winkel von et^/a 30° in der allgemeinen Sichtung des fadenlau.fs_s um das Fadengut rwärts3uf'..'farenο Pur diesen Zweck sind Winkel im Bereich von

20 bis 43° geeignete Wis in fig-: 2 geneigt, liegt die Achse der Zuleitung 23 in einer "Ebene _f welch-? öl it der Fläche des Körpers 20 einen rechten Winkel bildet und gegenüber der Haupt :Λ"·--:,-: der Texturieriaaoisr 25 ua einen "/iakel ß verdreht ist« jieser Winkel musss, um te:-cturiertes Ga:?E. der in Yerbindung "alt

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USA=>Patentschrift 2 785 609 beschriebenen Art su erzeugen_ρ innerhalb kritischer Grenzen liegen» Wenn der Winkel ß weniger als 10° beträgt, werden keine krunodalen Schlingen erhalten., Zur Texturierung eines Fadengutes aus Polyäthylenterephthalat (Polyester der Gattung "Dacron") beträgt der Winkel vorsugs= weise etwa 35 und nicht weniger als 20 ο Winkel bis au etwa 45° sind zufriedenstellend»

Winkel von weniger als 10 eignen sioh zur Kräuselung des Faden= gutes mit Dampf oder einem anderen plastifizierenden_s fliess= fähigen Medium (wie in der belgischen Patentschrift 57-3 230 beschrieben), wenn keine Bildung krunodaler Schlingen gewünscht wird= Die Kräuselbehandlung kann bei Winkeln ß von 0 bis 10 durchgeführt werden. Die gewünschte Winkellage lasst sich auf verschiedenen Wegen erzielen; Figo 4 aeigt eine andere Art, wobei die Bezugsziffern die gleiche Bedeutung wie in Figo 1, 2 und 3 haben»

Es hat sich auch als notwendig erwiesen» den Endteil der Seite der Texturierkammers, welche dem Einlass des fliessfähigen Mediums gegenüberliegt, schräg nach aussen verlaufen zu lassen«, um einen Auslass zunehmender Querschnittsfläche für das Garn und das fliessfähige Medium zu erzielen» Wenn der Winkel α (in Fig. 3 bei verkürzter Darstellung eingezeichnet) weniger als 7° beträgt» wird kein texturiertes Garn erhaltene Dieser Winkel^ unter dem die Wand schräg nach aussen verläuft_s be=

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trägt zur Texturierung eines Fadengutes aus Nylon vorzugsweise etwa 1O⁰J, zur Texturierung eines Fadengutes aus Polyester "Dacron" vorzugsweise etwa 20° und nicht mehr als 50°» Wiederum gelten für die Kräuselung mit Dampf oder einem anderen plastifixierenden* fliessfähigen Medium andere Bedingungen? hier sind Winkel von 2 bis 7° gut geeignet und können Winkel bis zu 45 Anwendung finden»

Die Texturierkammer 25 soll etwas schmäler eis die Einlass·= Öffnung für das fliessfähige Medium sein_s so dass ihre Kanten die Öffnung für das fliessfähige· Medium teilweise überdecken (Pig. 2 und 4)° Die absoluten und relativen Dimensionen des Fadengut-Einlasses 24 und der Texturierkammer 25 können in Abhängigkeit von der gewünschten Behandlung sehr verschieden gewählt werden, aber die Texturierkammer muss grosser sein_o Ein Vorteil dieser Vorrichtung besteht in der Wirksamkeit ₉ mit welcher man sehr verschiedene Garnnummern verarbeiten kann ohne dass die Dimensionen verändert &u werden brauchen« Zo B= kann man bei einer Breite des Fadengut-Einla.sses von Ο₉7β mm · unter Verwendung einer Texturierkammer. von 1₉7O mm Breite leicht Fadengut mit einem Titer von etwa 440 bis 2000 den oder mehr verarbeiten» Die optimale Dimension hängt von dem der Verarbeitung unterliegenden Garn und dem gewünschten Texturie=· rungsgrad ab« Typische Breiten der Texturierkammer reichen von 1₉02 bis 2„Q3 mmu Die Breite des Padengut-Einlasses ist vor= zugsweise beträchtlich geringer und kann von 0,5 bis 1,3 mm reichen.,

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Zur- Erzielung einer maxima lea Betriebsfähigkeit soll die Quer= schnittsfläche der Texturierkacuner um mindestens 25 $ grosser als diejenige der Zuleitung 23 des fliessfähigen Mediums an der Stelle sein„ an welcher beide zusammen kommen,. Das ¥er·= hältnis dieser beiden Querschnitte kann zwischen 1,25 s 1 und 2 % 1 verändert werden ο

Die Düse kann zur Voluminösmachung jedes natürlichen oder künstlichen fadenförmigen Materials eingesetzt werden» Kunst= liehe Fadengarne j wie solche aus Polyamiden, z. Bo Poly-£^capro= amid und Polyhexamethylenadipamid₉ Celluloseestern^ Polyestern^ Zo Bo Polyäthylenterephthalat und Polyhe.xahydro~p~xylylenterephthalate Polyäthylen, Polyvinyl=· und Polyacrylharzen, ζ» B» Polyacrylnitrilj wie auch Mischpolymerisaten derselben eignen sich besonders für die Bildung der hier beschriebenen„ gleichmässig' voluminös gemachten Produkte_e Endlosfäden werden bevorzugt, aber man kann unter Ersielung entsprechender Verbesserungen ebenso auch mit Stapelgaraeia arbeit en« Aus beiden Materialartea lassen sich voluminöse CJarne bzw_e Waren mit ver= besserter Yoluminogität und Deckkraft (Undurchsichtigkeit) wie aueh verbessertem Griff ersielen_Q

Die Vorrichtung geraäss der Erfindung eignet sieh sowohl für multifile Garne textilen Siters als auch die schwereren Teppich= und Industriegarne allein für sich oder in zu einem starken Kabel vereinigter Form. Man kann feine wie. auch-starke Stapel=

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garne sowohl einsein für sich als aucfc in gefachter form wenden« Kreisförmiges, Y-förniige₉ deltaformige_s band=» und hanteiförmige wie auch andere unrunde !Fadenquerschnitte lassen sich mindestens so gut wie Hundfäden verarbeiten und tragen gewöhnlich mehr zur Yolu^inosität als die Rundfäden bei«, Die Düse und ihre Durchlässe können so gross gehalten werden^ dass man auch mehrere Fadenmaterialien, in Form von Kettbändern, Bändern oder Kabeln, gleichzeitig verarbeiten kanne

Der Überschuss der ffadengutzuführung sur Düse richtet sich nach der Art des Ausgangsgutes wie auch den Jeweils gewünschten Produkteigenschaftenο Hohe Zuführungsüberschüsse, wie solche von 120 io oder mehr_s haben' ein wirkungsvolles Arbeiten ermöglicht

Me Luft stellt auf Grund ihrer Billigkeit und Bequemlichkeit ein besonders bevorzugtes fliessfahiges Medium dar« Man kann jedoch auch mit erhitzter Luft, überhitztem Dampf oder Satt-dampf oder jedem anderen kompressiblen, fliessfähigen Medium oder Dampf arbeiten.

Die wirkungsvolle Texturierung, die mit der Yorriehtung gemäss der Erfindung erhalten wird, ergibt sich anscheinend aus der Art und Weise-, in welcher das eine hohe Geschwindigkeit aufweisendes, fliessfähige Medium auf die Einseifäden wirkt? wenn das Fadengut die Turbulenssone passier';. Durch die Einwirkung

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des fliessfähigen Mediums _v welches in der Turbulenzzpne schiefwinklig auf das Fadengut auf trifft, wird das (Jar η anscheinend wirksamer geöffnet und in den voluminösen Zustand übergeführte Eb tritt nicht nur eine getrennte Umherpeitsehung.und sufallsmassige Drallung der Einseifäden im Fadenbündel in einer Art einj dass diese mit benachbarten Fäden innig verwickelt and sum Ineinandergreifen gebracht werden, sondern gleichseitig erfolgt gleiehmässig eine.Bildung von Schlingen und Windungen in dem Fadenbündel unter Erzielung der gewünschten Yolutoinösmachung ο Es bildet sich anscheinend auch ein Wirbel des fliess«= fähigen Mediums, der ein© Ineinandermischung und ein Ineinander= greifen der Pasern bzw* Paden im Padenmaterialbündel ergibt ₉ so dass dieses nach dem Herausführen aus der Vorrichtung bei massiger Spannung seinen Zusammenhang behalte

Bas Ineinandergreifen und Ineinandermischen der Fasern bzw« Päden in dem Bündel könnte auch den Grund darstellen* warum sich die Yorriohtung gemäss der Erfindung besonders sum Yoluminösmächen von Polyestergarnen höheren Titers eignete Die Behandlung eines solchen Materials führt zu einem kompakten Fadengutbündel ₉ das Zusammenhang aufweist und Iq der gleichen Weise wie ein einheitlicher Fadenstrang weiterverarbeitet werden kann₀ Die bisher bekannten Yorriohtun-gen zur Yoluminösmachung von Garnen mittels fliessfähiger Medien sind weniger wirksams insbesondere beim Texturieren von Polyestergarnen, höheren Siters und geringeren Einselfadentiterso Auf Grund

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der mit der Erfindung erhaltenen, wirksameren Yoluminösmaehung und Vereinigungswirkung kann das Ausgangsfadengut gedrallt wie auch ungedrallt sein und das Produkt gedrall't werden oder ungedrallt bleiben» Wenn der Vorrichtung ein Fadengut mit einem Drall gleich Full augeführt wird5 stellt das Produkt ein voluminöses Garn dar, dessen Fäden ausser einer gleich·= massigen Schiingennatur in dem. gesamten Garn eine Ineinander= mischung und Ineinanderhängung zeigen, und man braucht dieses Produkt für die weitere Verarbeitung nicht zu drallen«

Die in der folgenden Tabelle zusammengefassten Beispiele erläutern typische Voluminösmachungsbedingungen bei der Behänd·= lung von Garnen mit der Vorrichtung gemäss der Erfindung» Die Garnkennseichnung ist als Gesamtdenier/Fadenzahl/Drehungen je Meter des Ausgangsmaterials ausgedrückt» Unter Polyester ist Polyethylenterephthalat zu verstehen, unter Nylon speziell das Polynexamethylenadipamido Der Grad der Voluiainösmachung lässt sich in der jeweils gewünschten Weise erhöhen oder senkenj, indem man den Prozentsatz des Zufuhrungsübersehusses gegenüber den in der Tabelle genannten Werten entsprechend erhöht oder vermindert_n

Tabelle

Polyester 1100/450/0 Polyester 1100/250/0 Polyester 1100/250/0 Polyester 1100/250/0

Celluloseacetat

Luft druck j, atü	Winkel ß (Hg0 2)	Winkel α (Fig» 3)	Garnauf« wicklung, m/Minο	Zuführungs= Überschussy	320
80	35°	20°	100	25
80	35°	• 20°	100 -	25
80	22°	10°	60	21
80	22°	30°	60	25
80	35°	20°	100	25
über hitzter	2°	. 7°	151	52

Claims (1)

1. Vorrichtung star Herstellung von texturierten ©arn₉ bei ₍ welcher das Ausgangsgut von Fördermitteln kontinuierlich durch eine Düse und zur Behandlung des Ausgangsgutes durch die Düse ein kompressiblesj, fliessfahiges Medium mit einer Geschwindigkeit gleich mindestens der halben Sehallgeschwin= digkeit hindurchgeführt wird? gekennzeichnet durch eine Texturierkatataer (25) _s welche einen im allgemeinen recht=- eckigen Querschnitt rechtwinklig sur Hauptachse der Kammer, aufweist und an gegenüberliegenden Enden der Hauptachse mit Einlass- bzw. Auslassöffnungen versehen.ist, wobei die Einlassöffnung einen geraden Durchlass (24) kleinerer Quer« schnittsfläche als die Texturierkammer (25) zur Einführung des Ausgangsgutes aufweist und eine Fläche des Durchlasses (24) in der gleichen Ebene mit einer Fläche der Texturiert kammer (25) liegt, sowie eine Zuleitung (23) zur Einführung des fliessfähigen Mediums durch die Kanimerfläche in die Tex~ turierkammer (25)ρ wobei die Achse der Zuleitung (23) in. einer Ebene liegt, die mit der Kammerflache rechte Winkel bildet₉ und mit der Fläche in der allgemeinen Richtung des Faden=· laufes einen Winkel von 20 bis 45°.bildet und in Be^ug auf die Hauptachse der Kammer unter einem· Winkel (.ß) von bis zu 45° verdreht ist, und wobei die Seite der Taxturierkammer■ (25) 9 welche dem Eintritt der Zuleitung (25) für das" fliess= fähige Medium gegenüberliegt, einen Endteil aufweist ₉ der unter Bildung eines Auslasses zunehmender Querschnittsfläche unter einem Winkel (α) von 2 bis 45° sehräg nach aussea verläuft, - 14 -

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   Vorrichtung nach Ansprach 1 ₉ gekennzeichnet durch einen Körper (20) und eine an einer Fläche desselben festgelegte ^orderplatte (21) ₉ wobei die Textarierkammer (25) und der Einführungsäurchlass (24) für das Ausgangsgut in die Vorder= platte eingeschnitten sinö_s die Fläche des Körpers jeweils eine Seite derselben bildet und die Zuleitung für das fliessfähige Medium τοη einer Durshbohrung in dem Körper (20) gebildet wird»

   3ο forrichtung naeh Anspruch 2_V dadurch gekennzeichnet₉ dass die Vorderplatte (21) in Bezug auf die Zuleitung (23) für das fliessfähige Medium so verdreht ist₉ dass der Winkel zwischen der Hauptachse der Textur ierkamoier (25) und einer sich durch die Achse der Zuleitung (23) für das fliessfähige Medium erstreckenden Ebene 10 bis 45' beträgt₅ und dass sich die Texturierkammer in Sichtung sum Kammerauslass hin unter einera Winkel von 1 bis 30° in Bezug auf die Fläche des Körpers .(20) in der Tiefe nach aussen erweiterte

   4" Vorrichtung nach einen?, der Ansprache 1 bis 5₅ dadurch gekenn·= seichnetp dass die Texturierkamtner (25) etwas schmäler als die Einlassöffnung für das fliessfähige Medium gehalten ist ο

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   5ο Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4₉ dadurch gekennzeichnet» dass das Verhältnis der Querschnitts!'lache der !Jexturierkammer (25) zu derjenigen der Zuleitung (23) für das fliessfähige Medium im Bereich von 1©25 s 1 bis 2 s 1 liegt»

   β ο Garnen hergestellt mit der Vorrichtung geraäss Ansprach 1