DE19548361A1 - Fadenbehandlungsdüse - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine zu öffnende und schließende Fadenbehandlungsdüse gemäß Oberbegriff des ersten Anspruches.

Eine solche Düse ist in unseren früheren veröffentlichten europäischen Patentanmeldungen Nr. 0184625 A1 und 0249804 A1 sowie im US-Patent Nr. 4941242 dargestellt, wobei gleiche Teile aus diesen Anmeldungen mit denselben Bezugszeichen übernommen wurden. Diese Schriften bilden diesbezüglich ei­ nen integrierenden Teil dieser Anmeldung.

Die Aufgabe dieser Erfindung besteht gegenüber dem genannten Stand der Technik darin, die Verschlußkraft der Fadenbe­ handlungsdüse über ihre Länge zu vergleichmäßigen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale, die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 aufgeführt sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Aufriß einer zweiteiligen, erfindungsgemäßen Fadentexturierdüse, teilweise im Schnitt, entspre­ chend den Schnittlinien I-I von Fig. 2 dargestellt, und

Fig. 2 einen Grundriß der Teile von Fig. 1, wobei das linke Teil entsprechend den Schnittlinien II-II von Fig. 1 geschnitten ist.

Die in den genannten Anmeldungen gemachten Rückbezüge im Zusammenhang mit den grundsätzlichen Strukturen und dem Be­ trieb der in den Zeichnungen gezeigten Texturierdüse gelten auch für diese Beschreibung.

Um überflüssiges Beschreiben zu vermeiden, wird die allge­ meine Konstruktion und der Betrieb der Fadentexturierdüse hier nicht mehr beschrieben. Die verschiedenen Teile der gezeigten Düse sollen hingegen identifiziert werden, und um den Vergleich zu erleichtern, werden die Bezugszahlen soweit als möglich denjenigen der europäischen Patentanmeldung Nr. 0184625 A1 entsprechen.

Dementsprechend sind die beiden Düsenteile mit den Nummern 10 und 12 gekennzeichnet. Teil 10 ist mittels Mitteln auf einem passenden Träger (nicht gezeigt) montiert; Teile davon wurden bereits in der vorerwähnten vorangehenden Anmeldung offenbart. Der Einbau des Teiles 12 wird mit mehr Details später in dieser Beschreibung beschrieben werden.

Das Teil 10 hat die Form eines langen Blockes, ist aus einem Teil gefertigt und weist eine ebene Fläche 26 (s. Fig. 2) auf. Das Teil 12 weist die Form eines langen plattenähnlichen Elementes auf und hat eine ebene Fläche 28. Wenn die Düse korrekt geschlossen ist, liegen die Flächen 26 und 28 derart aufeinander, daß eine Dichtung gegen das seitliche Austreten von Texturierfluid aus einer später beschriebenen Fadenpassage erzeugt wird.

Das Teil 10 hat in der Oberfläche 26 eine Nute 34, welche sich von einem Ende des Blockes ("dem Austrittsende") er­ streckt. Das Teil 12 hat in der Oberfläche 28 eine Nute 36, welche sich von einem Ende zum anderen des Plattenelementes erstreckt und am Eintrittsende (s. Fig. 1) leichtausgeweitet ist. Die Erweiterung ist aber nicht für die Erfindung wesentlich und kann weggelassen werden. Wenn die Oberflächen 26 und 28 korrekt aufeinanderliegen, sind die Nuten 34 und 36 deckungsgleich und bilden eine Passage, welche sich von einem Ende der Düse zum andern Ende erstreckt.

Diese Passage definiert einen Fadenweg durch die Düse, wovon verschiedene Details den vorangehenden Anmeldungen entnommen werden können. Das Behandlungsfluid wird an einer Einmün­ dungsstelle 42 (Fig. 1) eingespeist, an welcher der Faden und das Fluid zusammengebracht werden. Das Behandlungsfluid wird mittels einer Bohrung 52 in die Einmündungsstelle einge­ speist, wobei die Bohrung 52 in eine Kammer 54 mündet, die über ein Meßrohr 56 mit der Einmündungsstelle verbunden ist. Die Kammer 54 ist gegen das obere Ende des Blockes of­ fen und wird im Betrieb durch eine Verschlußplatte 63 ver­ schlossen, welche entfernt werden kann, um Zugang zur Kammer und zum Meßrohr 56 zu haben. Das Rohr 56 ist in der ge­ wünschten Position durch eine Druckfeder 60 gehalten, welche sich zwischen dem Verschluß 63 und dem Rohr erstreckt. Ein Fadenführer 61, welcher am Verschluß 63 befestigt ist, dient der korrekten Führung des Fadens in die Passage.

Eine Texturierkammer (Details nicht gezeigt) ist angrenzend an das Austrittsende der Fadenpassage durch die Formation der Blöcke 10 und der Platte 12 gebildet, wie dies in einer europäischen Anmeldung Nr. 108205 gezeigt ist. Das Behand­ lungsfluid verläßt die Texturierkammer quer zum Fadenweg und geht durch eine Ausflußöffnung 72 (in Block 10), welche in der dargestellten Ausführung eine Durchflußsteuerdrossel 76 beinhaltet. Die Drossel 76 kann weggelassen werden.

Das Plattenelement 12 ist auf einer Platteneinbaustruktur montiert, welche generell mit der Nummer 120 gekennzeichnet ist. Diese Struktur beinhaltet einen behälterähnlichen Träger- und Gehäuseteil 122. Wie aus dem Schnitt von Fig. 2 ersichtlich, weist der Teil 122 eine Öffnung auf, deren Funktion später beschrieben wird und welche gegen den Block 10 gerichtet ist, wobei das Plattenelement 12 so angeordnet ist, daß die Öffnung des Teiles 122 überdeckt ist. Das Element 12 ist relativ zum Teil 122 durch vier an den ent­ sprechenden Ecken vorgesehenen Rückhaltevorrichtungen 124 (in Fig. 1 nur eine gezeigt) zurückgehalten. Jede Rückhalte­ vorrichtung beinhaltet eine Buchse 126 mit einem Innenge­ winde und einem Schraubenpaar, welches in die Buchse vom anderen Ende her eingebracht wird. Aus später klarwerdenden Gründen erlaubt der Rückhalteeffekt der Vorrichtung 124 eine gewisse Bewegung zwischen dem Element 12 und dem Teil 122. Aus diesem Grunde ist zwischen dem Element 12 und der Buchse 126 jeder Rückhaltevorrichtung 124 ein Spiel vorhanden, und eine Druckfeder 128 ist jeweils zwischen dem Kopf einer Schraube und einer Anschlagfläche des Teiles 122 vorgesehen.

Innerhalb des behälterähnlichen Teiles 122 ist ein mit einem Druckmedium beaufschlagbarer Zylinderraum 200 mit Wänden 206 und einem Zylinderraumboden 209 sowie ein diesen Zylinderraum 200 im wesentlichen ausfüllender, als Kolben wirkender, sich gegen die Platte 12 bewegender Steg 201 vorgesehen, wobei sich der Steg 201 aus einem gegen den Zylinderraum 200 ge­ richteten Stegrücken 202 und aus einer vorgegebenen Anzahl auf der Platte 12 anliegender Stegstützen 203 zusammensetzt. Dabei ist der Steg 201 frei beweglich an den Wänden 206 ge­ führt.

Weiter ist im Zylinderraum 200 eine topfförmige, an den Wänden 206 des Zylinderraumes 200 und am Stegrücken 202 an­ liegende, den Zylinderraum nach außen abdichtende Dichtung 204 vorgesehen.

Ein Druckmediumeinlaß 205 ermöglicht, den Zylinderraum 200 mit einem Druckmedium unter Druck zu setzen, um mittels des Steges 201 bzw. der dazugehörigen Stegstützen 203 einen im wesentlichen gleichmäßig verteilten Druck auf und über die Länge der Platte 12 auszuüben.

Um zu verhindern, daß das Druckmedium den Zylinderraum verlassen kann, sind die an den Wänden 206 des Zylinder­ raumes 200 anliegenden Wände der topfförmigen Dichtung 204 als Lippendichtungswände 207 ausgebildet, welche vom Druck­ medium gegen die Wände 206 gedrückt werden und dadurch einen Durchlaß des Druckmediums nach außen verhindern. Die Dichtungswände 207 schließen dabei als integrierender Be­ standteil an einen Dichtungsboden 208 an, welcher die gegen den Zylinderraum gerichtete Fläche des Stegrückens 202 ab­ deckt.

Als Variante kann der Dichtungsboden 208 rahmenartig geöff­ net sein (nicht gezeigt), wobei dann die Rahmenbalken (nicht gezeigt) ebenfalls in der gleichen wirkungsweise wie die Lippendichtungswände 207 als Lippendichtungen vorgesehen werden.

Es ist aus den Figuren ersichtlich, daß die allgemein äußeren Dimensionen der Kombination von Platte 12 und ihrem Träger 120 sehr nahe dem Block 10 entsprechen. Dies ermög­ licht es, die Kombination 12 und 120 in einem Einbausystem (nicht gezeigt) einzubauen, welches dazu konstruiert wurde, um ein Paar blockartige Düsenteile aufzunehmen.

Welches Einbausystem für den Block 10 und die Kombination 12 und 120 auch immer verwendet wird, so werden diese Teile im Betrieb einem Düsensehließsystem zugeordnet. Dieses könnte beispielsweise von derjenigen Art sein, welche in einer eu­ ropäischen Patentanmeldung Nr. 110359 gezeigt ist und eine "scherenartige" Verbindung mit dem Block 10 und der Kombi­ nation 12 und 120 aufweist und welche auf entsprechenden Armen einer Scherenverbindung montiert ist, wobei diese Arme durch einen passenden Antriebsmechanismus geöffnet und ge­ schlossen werden können, beispielsweise durch eine Druck­ kolben- und Zylindereinheit, welche in der europäischen Pa­ tentanmeldung Nr. 110359 gezeigt ist. Während die Scheren­ verbindung die Düsenteile zusammenführt, vermeiden die schrägen Elemente 156 (s. insbesondere Fig. 2) jedes schlechte Anliegen, so daß der Fixierbolzen 158 der Platte 12 in eine Positionieröffnung 160 in Block 10 einfährt, um die verlangte Ausrichtung der Nuten 34 und 36 zu gewährlei­ sten, um dadurch die Fadenpassage zu bilden. In Fig. 1 ist der Bolzen 158 hinter dem Element 156 der Platte 12 ver­ steckt.

Das Material und die Dimensionen der Platte 12 sind in Re­ lation zur Schließkraft des Schließsystems derart gewählt, daß die Platte unter der Kraft deformierbar ist, wenn die Oberfläche 28 gegen die Oberfläche 26 gepreßt wird.

Die Anordnung der Stegstützen 203 ist derart, daß jede Stegstütze 203 einen vorgegebenen Kontaktbereich mit der Platte 12 erreicht, und daß die Schließkräfte zwischen diesen Kontaktbereichen gleichmäßig verteilt sind. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, überdeckt jeder Kontaktbereich den Fa­ denweg, mit Blick senkrecht zum Kontaktbereich gesehen. Dementsprechend sind die Schließkräfte in denjenigen Regi­ onen angewendet, welche unmittelbar an die Nuten 34 und 36 angrenzen, und dies in einer Mehrzahl von Intervallen, welche über die Länge des Fadenweges verteilt sind.

Es sei angenommen, daß die Oberfläche 28 als erstes in ei­ ner lokalisierten Zone und in irgendwelchen willkürlichen Positionen die Oberfläche 26 berührt. Da die Schließkräfte entlang der Düsenlänge verteilt sind, besteht ein vernetztes Schließmoment, welches die Tendenz hat, die Platte 12 über die Region der ersten Berührung mit Block 10 hinaus derart anzudrücken, daß die anderen Regionen der Oberflächen 28 und 26 aufeinander liegen. Da die Platte 12 wie vorerwähnt elastisch deformierbar ist, kann diese entsprechend dem vernetzten Moment sich derart flexibel verhalten, daß der Flächenkontakt der beiden Oberflächen mindestens im Bereich der zentralen Zone jeder Oberfläche 26 und 28k (dh. den Zo­ nen auf beiden Seiten der Nuten 34 und 36) und entlang der vollen Länge des Fadenweges gewährleistet ist.

In der vorerwähnten Beschreibung hat sich die Aufmerksamkeit auf die Flexibilität der Platte 12 konzentriert, welche einen dichtenden Kontakt gewährleistet, unabhängig von unvermeidlichen Ungenauigkeiten in der Fabrikation und Montage. Hingegen erlaubt die Anpassung mittels des Drucksystems in­ nerhalb des Gehäuses 122 gewisse Anpassungen der Platte 12 relativ zum Block 10 während der Schließbewegung, selbst ohne flexible Anpassung der Platte. Eine solche Anpassung wurde bereits in der europäischen Patentanmeldung Nr. 110359 erwähnt, und die genannte Anmeldung zeigt ein Montagesystem für die Blöcke (wie beispielsweise Block 10 und eine Kombi­ nation 12, 120), um das Montieren des Systems derart zu er­ möglichen, daß Herstellungs- und Montageungenauigkeiten aufgenommen werden. Es kann angepaßt sein, das Montagesy­ stem derart vorzusehen, daß dieses grobe Ungenauigkeiten aufnimmt, und in der Platte 12 eine Flexibilität vorzusehen, welche genügt, um feine Anpassungen im Dichtungskontakt zu ermöglichen.

Die Platte 12 ist vorzugsweise aus Metall, und aus später erwähnten Gründen hat sie vorzugsweise eine gute Wärmeleit­ fähigkeit. Um die Platte mit der maximalmöglichen Flexibi­ lität vorzusehen, ist sie vorzugsweise so dünn wie möglich hergestellt, ohne dabei die notwendige Festigkeit zu verlieren, um die Schließkräfte absorbieren zu können, auch nachdem die Nute 36 vorgesehen wurde. Die Wärmeflußeigenschaften der Kombination 12, 120 sind ziemlich klar ver­ schieden von denjenigen des in der europäischen Patentan­ meldung 108205 gezeigten Blockes 12. Besonders bei der Ver­ wendung einer Heizeinrichtung für die Düse ist es deshalb wichtig, die vorerwähnte gute Wärmeleitfähigkeit vorzusehen. Wenn keine Heizeinrichtung vorhanden ist, kann man bezüglich Wärmeleitfähigkeit Kompromisse eingehen. Die Platte 12 ist ein Verschleißteil und muß gelegentlich ersetzt werden. Der Steg 201 ist aber kein Verschleißteil und kann beim Ersetzen der Platte 12 behalten werden. Die Platte 12 kann auch durch eine Platte mit einer anderen Form ersetzt wer­ den, um die Düse an verschiedene Anwendungen anzupassen.

Die Erfindung wurde mit Bezug auf eine Texturierdüse be­ schrieben, und zwar im besonderen in Übereinstimmung mit einer früheren Patentanmeldung. Die Erfindung ist trotzdem nicht auf eine solche Verwendung eingeschränkt. Sie kann in irgendeiner Fadeneinführdüse verwendet werden, beispiels­ weise in einer Düse für das Erzeugen eines Fadendralles oder für das Erzeugen von sogenannten "Verschlaufungen", (einer "Verwirbelungs"-Düse) oder selbst für eine gewöhnliche Düse für den Fadentransport. Hingegen hat die Erfindung die beste Anwendung in Texturierdüsen, wo ansehnliche Drücke des Texturiermediums (beispielsweise Luft oder Dampf) angewendet werden.

Claims (9)

1. Fadenbehandlungsdüse, bestehend aus einer Mehrzahl von Teilen (10, 12) die einen Fadenbehandlungsdurchgang be­ grenzen und im Verhältnis zueinander zum Öffnen und Schließen des Durchganges für das Einsetzen eines Fa­ dens bewegbar sind, wobei zumindest einer der Teile als elastische Platte (12) ausgebildet und ein Mittel zur Ausübung einer Verschlußkraft auf eine Fläche der Platte (12) gegenüber des Durchganges (34, 36) und im wesentlichen mit diesem ausgerichtet vorgesehen ist, wobei das Material und die Abmessungen der Platte (12) in bezug auf die ausgeübte Verschlußkraft gewählt wer­ den, so daß die Platte (12) unter der ausgeübten Verschlußkraft elastisch verformbar ist, so daß eine Einstellung der Platte (12) unter der Kraft möglich ist, um mit einem anderen Teil (10) oder Teilen der Düse in dichten flächenanliegenden Kontakt zu kommen, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zur Ausübung der Verschlußkraft ein mit einem Druckmedium beaufschlagbarer Zylinderraum (200) eines behälterähnlichen Träger- und Gehäuseteiles (122) ist und ein diesen Zylinderraum (200) im wesentlichen ausfüllender, als kolbenwirkender, sich gegen die Platte (12) bewegender Steg (201) vorgesehen ist, wobei sich der Steg aus einem gegen den Zylinderraum (200) gerichteten Stegrücken (202) und aus einer vorgegebenen Anzahl an der Platte (12) anliegender Stegstützen (203) zusammensetzt, und daß eine topfförmige an Führungs­ wänden (206) des Zylinderraumes (200) und am Stegrücken (202) anliegende den Zylinderraum abdichtende Dichtung (204) sowie ein Druckmediumeinlaß (205) für den Zylin­ derraum (200) vorgesehen ist.

2. Fadenbehandlungsdüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Platte (12) auf einer Plattenbefe­ stigungskonstruktion (120) angebracht ist.

3. Fadenbehandlungsdüse nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Platte (12) und die Plattenbefesti­ gungskonstruktion (120) gemeinsam zu dem anderen Teil (10) hin- und von diesem wegbewegbar sind.

4. Fadenbehandlungsdüse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halterungsmittel (124) zur Halterung der Platte (12) auf der Konstruktion (120) vorgesehen ist, so daß eine Relativbewegung zwischen diesen möglich ist.

5. Fadenbehandlungsdüse nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenbefestigungskonstruktion (120) einen kastenähnlichen Träger- und Gehäuseteil (122) umfaßt, der an seiner dem anderen Teil (10) ge­ genüberliegenden Seite offen ist, wobei die Platte (12) so angeordnet ist, daß sie diese offene Seite des Träger- und Gehäuseteils (122) bedeckt.

6. Fadenbehandlungsdüse nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die gesamten äußeren Abmessungen der Kombination von Platte (12) und ihrer Trägerkonstruktion (120) jenen des anderen Teils (10) annähernd entspre­ chen.

7. Fadenbehandlungsdüse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Mittel zum Ausüben der Verschlußkraft in dem Träger- und Gehäuseteil (122) vor­ gesehen ist und zwischen dem Teil (122) und der Platte (12) wirkt.

8. Fadenbehandlungsdüse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dichtung (204) einen Dichtungsboden (208) und sich daraus erstreckende Lippendichtungswände (207) aufweist, wobei der Dichtungsboden (208) auf dem Stegrücken (203) aufliegt, während die Lippendichtungs­ wände an Führungswänden (206) des Gehäuseteiles (122) anliegen und die Führungswände (206) gemeinsam mit einer Bodenfläche (209) des Gehäuseteiles (122) begrenzen.

9. Fadenbehandlungsdüse nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Dichtungsboden (208) als Rahmen aus­ gebildet ist und die daraus entstehenden Rahmenbalken ebenfalls als Lippendichtung ausgebildet sind.