DE19605675C5

DE19605675C5 - Verfahren zum aerodynamischen Texturieren sowie Texturierdüse

Info

Publication number: DE19605675C5
Application number: DE19605675A
Authority: DE
Inventors: Gotthilf Bertsch; Erwin Schwarz
Original assignee: Oerlikon Heberlein Temco Wattwil AG
Current assignee: Heberlein AG
Priority date: 1996-02-15
Filing date: 1996-02-15
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2016-02-16
Also published as: RU2142029C1; TW477838B; TR199801567T2; KR19990082499A; JP2000514509A; EP0880611B1; US6088892A; TW476821B; WO1997030200A1; DE59704244D1; GB9702679D0; ES2160923T3; JP3433946B2; DE19605675A1; EP0880611A1; GB2310219A; GB2310219B; KR100296216B1; JP3215341B2; JPH09310241A

Abstract

Verfahren zum aerodynamischen Texturieren von Garn mit einer Texturierdüse mit durchgehendem Garnkanal, wobei Druckluft von mehr als drei bar in den Garnkanal nach dem Radialprinzip zugeführt und in einem als Überschallkanal ausgebildeten erweiterten Beschleunigungsdüsenabschnitt auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt und gleichzeitig das Garn durch den Überschallkanal geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft von bis zu 20 bar in dem Überschallkanal auf eine Geschwindigkeit mehr als Mach 2 stoßfrei beschleunigt wird, wobei der gesamte theoretisch wirksame Erweiterungswinkel des Überschallkanales vom kleinsten zum größten Durchmesser über 10° jedoch unter 40° liegt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum aerodynamischen Texturieren von Garn mit einer Texturierdüse mit durchgehendem Garnkanal, wobei Druckluft von mehr als drei bar in den Garnkanal nach dem Radialprinzip zugeführt und in einem als Überschallkanal ausgebildeten erweiterten Beschleunigungsdüsenabschnitt auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt und gleichzeitig das Garn durch den Überschallkanal geführt wird sowie eine Texturierdüse mit einem durchgehenden, eine Druckluftzufuhr aufweisenden Garnkanal, an dessen einem Ende Garn zuführbar ist und an dessen anderem Ende sich nach einem Überschallkanal eine Texturierzone befindet, wobei der Garnkanal eine Druckluftzufuhr nach dem Radialprinzip aufweist.
In der Luftblastexturiertechnik haben sich zwei Typen von Texturierdüsen weitgehend durchgesetzt. Diese können nach der Art der Druckluftzufuhr in dem Garnkanal unterschieden werden. Es ist die Luftblastexturierdüse nach dem Radialprinzip. Dabei wird die Druckluft über ein oder mehrere radial angeordnete Luftbohrungen zugeführt, z. B. gemäß der EP 88 254 A2 . Die zweite Type weist das Axialprinzip auf. Die Druckluft wird hier über axial gerichtete Bohrungen in eine erweiterte Vorkammer des Garnkanales geführt. Eine solche Lösung ist in der EP 441 925 A1 gezeigt. Die beiden Lösungen haben aber noch ein zweites Unterscheidungsmerkmal, nämlich die Ausgestaltung der Düsenöffnung im Bereich des Düsenaustrittes. Die EP 441 925 A1 hat vor dem Austrittsende eine Düsenöffnung entsprechend einer Lavaldüse. Die Lavaldüse ist charakterisiert durch einen sehr kleinen Öffnungswinkel von maximal 8° bis 10°. Ist der Öffnungswinkel gleich oder kleiner als der sogenannt ideale Lavalwinkel, so kann in der Düsenöffnung die Luftgeschwindigkeit stoßfrei über die Schallgrenze gesteigert werden, vorausgesetzt der Luftdruck ist an der engsten Stelle der Lavaldüse über einem kritischen Druckverhältnis. Bereits Laval hatte erkannt, daß bei Absenkung des Luftdruckes auch in einer idealen Düse sich die Grenzzone der Geschwindigkeitssteigerung in die Düse hinein verschiebt. Diese Grenze wird als Abriß der Stoßfront, als Drucksprung bzw. als Beginn der Verdichtungsstöße bezeichnet. Eine Texturierdüse ist insofern komplexer, als nicht nur eine Überschallströmung erzeugt, sondern gleichzeitig auch das Garn mitten durch die Lavaldüse geführt werden muß. Um die dadurch entstehenden Druckverluste zu kompensieren, wird beim Luftblastexturieren mit Luftdrücken von wesentlich mehr als 3 bar gearbeitet. Auf der einen Seite ist es bekannt, daß bei richtiger Ausgestaltung einer Lavaldüse die Geschwindigkeit auf eine vielfache Schallgeschwindigkeit gesteigert werden kann. Anderseits haben aber alle bekannten Messungen mit entsprechenden Texturierdüsen ergeben, daß wegen der Doppelfunktion (Überschalldüse-Texturierdüse für Garnfäden) gleichsam eine ”doppelte Schallgrenze” gegeben ist. Hierzu wird auf eine wissenschaftliche Untersuchung in ”Chemiefasern/Textilindustrie Mai 1981” verwiesen. Es wurde festgestellt, daß die maximale Geschwindigkeit der Luft (bei einer Kesseltemperatur von 20°C, einem gegen unendlich gehenden Vordruck und einem Lavalwinkel von 10°) bei etwa 770 m/sec. liegt. Dies bedeutet, daß bei Texturierdüsen das klassische Lavalströmungsmodell nicht angewendet werden kann. Auf Grund von jahrzehntelangem Einsatz der Texturierdüsen hat sich die folgende Fachmeinung durchsetzen können:
Für den Texturierprozeß wird eine Überschallströmung benötigt. Den Texturierprozeß als solchen führt man auf die Wirkung der Stoßfronten bzw. die rasche Abfolge von Verdichtung und Expansion der Luft zurück, welche ein Phänomen der Überschallströmung sind. Die theoretisch erreichbaren Luftgeschwindigkeiten liegen zwischen Mach 1 und etwa Mach 2.
Von der Firma Heberlein sind unter dem Handelsnamen Hema Jet core T313K Lufttexturier-Apparate bekannt, die einen Überschallkanal aufweisen, in welchem eine Luftgeschwindigkeit mit wesentlich höher als 2 Mach erzeugt wird.
Das mit einer Texturierdüse mit idealem Lavalwinkel texturierte Garn konnte nun gleichsam als Qualitäts-Maßstab genommen und nach anderen Düsenformen gesucht werden. Der Anmelderin gelang entsprechend der EP Nr. 88 254 A2 tatsächlich eine alternative Düsenform mit einer trompetenförmigen Düsenmündung der sogenannten HemaJet-Düse. Die Trompetenform scheint nur auf den ersten Blick außerhalb der Lavalgesetze zu liegen. Eine zweite Untersuchung (International Textil-Bulletin Garnherstellung 3/83) ergab, daß auch mit der Trompetenform eine Überschallströmung erzeugt wird, wobei die tatsächlichen maximalen Geschwindigkeiten in dem Bereich von etwa 400 m/sec. gemessen wurden. Die Praxis hat ferner gezeigt, daß in vielen Anwendungsbereichen die Trompetenform sogar vorteilhafter ist. Die HemaJet-Düse basiert auf einer konvex gewölbten Austrittsöffnung, die mit einem einfachen Radius beschreibbar ist. Überprüft man die Erweiterung anschließend an die engste Stelle, so ergibt sich, daß diese anfänglich noch dem idealen Lavalöffnungswinkel entspricht. Dies ist der Grund, weshalb beide Düsentypen teils ähnliche Texturierresultate ergeben. Beide haben sich in verschiedenen Anwendungen als Standarddüsen durchgesetzt. Die Erfahrung mit diesen Düsenformen hat ferner gezeigt, daß die Texturierqualität sehr gut und insbesondere, mit einer hohen Konstanz reproduzierbar ist. Der einzige Nachteil liegt darin, daß die Garngeschwindigkeit nur bis zu einem bestimmten Wert gesteigert werden kann. Tiefe Garngeschwindigkeiten unter 400 m/min ergeben keinerlei Schwierigkeiten. Bei einzelnen praktischen Anwendungen wird bei Garngeschwindigkeiten von 400 bis 600 m/min noch eine qualitativ akzeptierte Texturierung erhalten. Dagegen wird bei einer weiteren Steigerung der Garnabzugsgeschwindigkeit auf über 600 m/min eine qualitative Verschlechterung festgestellt. Diese äußert sich z. B. so, daß ohne erklärbaren Grund beim texturierten Garn einzelne Schlingen von dem texturierten Garn stärker abstehen. Die bekannten Texturierdüsen können, besonders bei Kompaktgarnen wenn höchste Qualitäten von der Texturierung verlangt wird, nur unter 600 m/min Garnzuführgeschwindigkeit eingesetzt werden.
Die EP 0 046 278 B1 lehrt, eine Texturiervorrichtung derart auszubilden, daß eine Lavaldüse auf einen Garnkanal gerichtet wird, um das in diesem geführte Garn zu beblasen. Das Garn wird also nicht durch den sich erweiternden Düsenkanal selbst hindurchgeführt, wie dies aus dem eingangs genannten Verfahren und der zugehörigen Texturierdüse bekannt ist.
Aus der DE 28 07 410 A1 sind ein Verfahren und eine Texturierdüse der eingangs genannten Art bekannt. Das Verfahren arbeitet in einem Geschwindigkeitsbereich des Gasstroms von 1,2 bis 1,8 Mach. Entsprechend ist die Düse derart ausgebildet, daß der Überschallkanal kürzer ist als der Durchmesser der engsten Stelle des Überschallkanals und der Kegelwinkel des Auslaßquerschnitts unter 10° liegt (Lavaldüse). Auch dieses Verfahren und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gingen also von dem Vorurteil aus, daß es für die Steigerung der Luftgeschwindigkeit die genannte Grenze gibt, ab der die Texturierung schlechter wird oder nicht mehr möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Texturierdüse der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß die Texturierqualität und die Produktionsbedingungen bei hohen Garngeschwindigkeiten, insbesondere im Bereich von 600 bis 900 m/min, verbessert werden. Die Texturierdüse soll nach einer bevorzugten Ausführungsform so ausgebildet werden, daß bestehende Anlagen mit kleinstem Aufwand umrüstbar sind.
Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Druckluft von bis zu 20 bar in dem Überschallkanal auf eine Geschwindigkeit mehr als Mach 2 stoßfrei beschleunigt wird.
Bezüglich der Texturierdüse wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Überschallkanal einen Gesamtöffnungswinkel größer als der ideale Lavalwinkel und eine Länge von mehr als dem Durchmesser am Beginn des Überschallkanals aufweist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind den Ansprüchen 2 bis 8, vorteilhafte Ausgestaltungen der Texturierdüse den Ansprüchen 10 bis 22 zu entnehmen.
Unter Produktionsgeschwindigkeit wird die Abführgeschwindigkeit des Garnes aus der Texturierdüse verstanden. Es wird eine Einteilung etwa wie folgt vorgeschlagen:
200 bis 400 m/min niedrige Produktionsgeschwindigkeit
400 bis 600 m/min mittlere Produktionsgeschwindigkeit
600 bis 900 m/min hohe Produktionsgeschwindigkeit
900 bis 1200 m/min sehr hohe Produktionsgeschwindigkeit.
Bei einem Qualitätsvergleich (höhere/niedere Werte) sollte wenigstens 50 m/min besser wenigstens 100 m/min Unterschiede in den Produktionsgeschwindigkeiten angenommen werden. Unter Qualität können alle möglichen Garnqualitätskriterien verstanden werden. Eingeschlossen sind auch Produktionsbedingungen, die nicht unmittelbar als Qualitätskriterien an dem texturierten Produkt meßbar sind, die aber erfahrungsgemäß zu berücksichtigen sind. Z. B. ist das Schlackern der einlaufenden Fäden ein Kriterium bzw. Wert, der über einem bestimmten Wert nicht mehr zulässig ist. Für den unmittelbaren meßtechnischen Vergleich nach der erfindungsgemäßen Lehre werden bevorzugt die Zugkraft auf das Garn nach dem Texturieren (in cN) sowie die prozentuale Abweichung der momentanen Zugkraft (Sigma %) gewählt. Die beiden Werte können gesondert oder als Gesamtwert erfaßt werden (AT-Wert).
Es ist äußerst schwierig, meßtechnisch die tatsächliche Geschwindigkeit der Luftströmung bei Überschallströmung (> 330 m/sec.) festzustellen. Die Texturierdüsen, bzw. der Überschallkanal hat Abmessungen in dem Bereich von nur einigen Millimetern. Noch ein Grad schwieriger ist jedoch das Messen der tatsächlichen Überschallgeschwindigkeit in einer Überschalldüse, in der auch das Garn durchläuft und gleichzeitig der Filamentverbund geöffnet wird. Für die Definierung der Überschallströmung wird deshalb in erster Linie das Arbeitsergebnis bzw. das Qualitätsergebnis gewählt. Gegebenenfalls könnte auch der Durchmesser der Stoßfront oder eine akustische Messung der Strömung zur Beurteilung herangezogen werden. Als tiefer Machbereich wird eine Geschwindigkeit von Mach 1 bis Mach 2 (330 bis 660 m/sec) ein hoher Machbereich von z. B. höher als Mach 2 bis Mach 10 verstanden. Gemäß der Erfindung wird die Leistungssteigerung primär durch Optimierung der Düsenform und nicht primär durch Steigerung des erforderlichen Drucks der Luft erreicht. Ein ganz wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt darin, daß die Umsetzung der Druckenergie in Überschall ohne großen Energieverlust erfolgt, was eine optimale Düsenform, vor allem gemäß den bevorzugten Ausgestaltungen voraussetzt. Beim Texturieren werden im Stand der Technik Luftdrücke von 4 bis 15 bar, bevorzugt 6 bis 10 bar verwendet. Dies bedeutet, daß von der Druckluft bzw. von dem Vordruck eine Reserve im Faktor von gegen 5 für die Umsetzung in eine mehrfache Schallgeschwindigkeit gar nicht ausgenutzt wird. Genau hier setzt die Erfindung ein, in der Umsetzung der Druckenergie in den Bereich der mehrfachen Schallgeschwindigkeit. Im Ergebnis braucht die Erfindung gleich viel Energie, die Umsetzung ist nur besser. Als Vordruck wird der, an der engsten Stelle des Überschallkanales wirksame Druck verstanden.
Versuche mit der Erfindung und vertiefte Untersuchungen haben neue, völlig überraschende Erkenntnisse in bezug auf den Texturiervorgang gebracht. Man nahm bisher, gemäß wissenschaftlichen Untersuchungen (Textil Bulletin) mit den gängigen Kenntnissen der Strömungslehre an:

– daß die über den Düsenquerschnitt aufgespreizten Filamente unter dem Einfluß unterschliedlicher, dem Quadrat der örtlichen Luftgeschwindigkeit proportionalen Zugkraft stehen. Konkret würde dies bedeuten, daß bei Mach 1,8 die Zugkräfte mehr als 3mal größer als bei Mach 1,2 sein sollten. Demgegenüber haben die Versuche der jüngsten Zeit gezeigt, daß die Gesetzmäßigkeiten für die Zugspannung sehr komplex sind. Wird z. B. das Garn anstelle von einer Produktionsgeschwindigkeit von 600 m/min mit 800 m/min oder mehr texturiert, so kann unter Umständen die ganze Texturierung zusammenbrechen. Ein Grund kann darin liegen, daß das einlaufende Garn zu schlackern beginnt, ein anderer, daß die Flechtung an sich nicht mehr funktioniert. Die Erfahrung zeigt zudem, daß je nach Type der Texturierdüse und der Beschaffenheit des Gares die Qualität oberhalb eines Optimums der Produktionsgeschwindigkeit stark abnimmt. Bei der Texturierung kennt man deshalb in bezug auf die Produktionsgeschwindigkeit zwei Grenzwerte: – eine Qualitätsgrenze – ferner eine absolute Texturiergrenze bei der die Texturierung nicht mehr möglich ist bzw. zusammenbricht.

Alle bisherigen Versuche im Rahmen des bekannten Standes der Technik, über die Steigerung der Luftgeschwindigkeit eine Qualitäts- und Leistungssteigerung zu erreichen, schlugen fehl. Überraschenderweise wurde erfindungsgemäß erkannt, daß die Überschallströmung beim Austritt aus dem Überschallkanal gleichsam auf breiterer Front das geöffnete Garn erfassen muß. Damit kann erreicht werden, daß keine Schlingen seitlich über die Wirkzone der Stoßfront ausweichen können. Da die Erzeugung der Überschallströmung auf der Expansion beruht, erhält man durch einen höheren Machbereich, also z. B. anstelle Mach 1,5 Mach 3, eine Erhöhung bzw. annähernd eine Verdoppelung des wirksamen Austrittsquerschnittes. Bereits mit den ersten Versuchsreihen konnten verschiedene überraschende Beobachtungen gemacht werden:

– das bisher angenommene Gesetz von der Proportionalität der Zugkräfte mit dem Quadrat der Luftgeschwindigkeit auf die Filamente ist fraglich, kann aber höchstens bei der Betrachtung eines sehr kleinen Abschnittes gültig sein;
– bei der Anwendung eines für den höheren Machbereich ausgestalteten Überschallkanales trat bei gleicher Produktionsgeschwindigkeit in jedem Fall eine qualitative Verbesserung der Texturierung ein, im Vergleich zum Stand der Technik;
– bei den Texturierdüsen des Standes der Technik kann bei Steigerung der Produktionsgeschwindigkeit ein starker, gradueller Qualitätsverlust festgestellt werden. Mit den neuen Texturierdüsen tritt zwar auch ein Qualitätsverlust ein, nur trat dieser bei allen Versuchen in nur kleinem Ausmaß und erst bei sehr hohen Produktionsgeschwindigkeiten von über 800 m/min störend auf;
– zumindest bei den durchgeführten Versuchen mit optimierten Düsen konnte teils bis zu einer Produktionsgeschwindigkeit von 1000 m/min kein Zusammenbruch der Texturierung festgestellt werden, so daß davon ausgegangen werden kann, daß die Produktionsgeschwindigkeit noch höher liegen kann.

Die Vergleichsversuche, Stand der Texturiertechnik zu Erfindung, ergaben in einem beachtlich weiten Bereich die Gesetzmäßigkeit, daß die Texturierqualität bei einer höheren Produktionsgeschwindigkeit im Vergleich mit der Texturierqualität bei tieferer Produktionsgeschwindigkeit mit einer für den niederen Machbereich ausgestalteten Überschallkanal wenigstens gleich oder besser ist. Der Texturiervorgang ist bei Luftgeschwindigkeiten in der Stoßfront von über Mach 2 also z. B. bei Mach 2.5 bis Mach 5 derart intensiv, daß auch bei höchsten Garndurchlaufgeschwindigkeiten nahezu ausnahmslos alle Schlingen genügend erfaßt und in dem Garn gut eingebunden werden. Es ist nahezu nicht mehr möglich, daß einzelne Schlingen sich aus der wirksamen Strömungszone der Stoßfront bzw. aus der Überschallströmung heraus bewegen können. Die Erzeugung einer Luftgeschwindigkeit im hohen Machbereich bereits innerhalb der Lavaldüse bewirkt zweierlei. Erstens werden die Einzelfilamente stärker geöffnet und stärker in die Düse hineingerissen. Die Texturierung bricht bis zu höchsten Geschwindigkeiten nicht mehr zusammen. Zweitens wird der ganze Filamentverbund der Überschalldüse, innerhalb von klaren äußeren Kanalgrenzen gleichmäßig direkt in die nachfolgende Stoßfrontzone hinein geführt.
Die Erfindung erlaubt ferner sowohl für das Verfahren wie für die Vorrichtung eine ganze Anzahl besonders vorteilhafter Ausgestaltungen. Bevorzugt wird die Druckluft in dem Überschallkanal über eine Länge von 3- bis 15mal dem engsten Durchmesser stoßfrei beschleunigt, wobei das Verhältnis von Austritts- zu Eintrittsquerschnitt des Überschallkanals größer als 2 ist. In dem Überschallkanal soll das Garn von dem sich beschleunigenden Luftstrahl mit großer Kraft eingezogen und geöffnet, und der anschließenden Texturierzone übergeben werden. Der Überschallkanal wird am Austrittsbereich stärker, insbesondere unstetig vorzugsweise mit einem Winkel größer als 40° erweitert. Dadurch stellt sich exakt am Ende des Überschallkanales der Beginn des Verdichtungsstoßabschnittes ein, in dem das Garn innerhalb eines größeren Querschnittes geflochten wird. Es wird in der Stoßfrontzone zudem eine enorme Intensivierung der Wirkung von Verdichtung und Expansion der Luft erzeugt, was sich als größere Zugkraft auf das Garn auswirkt. Es wird deshalb vorgeschlagen, daß die Druckluft bereits in dem Überschallkanal auf eine Geschwindigkeit mehr als Mach 2 stoßfrei beschleunigt wird. Dies bedingt aber einen genügenden statischen Druck der Druckluftzufuhr von über 4 bar.
Ein wesentlicher Punkt in der Texturiertechnik liegt darin, daß der Kunde eine einmal für gut befundene Qualität bei der weiteren Produktion unverändert erhalten kann. Die Konstanz der gleichen Qualität ist oft oberstes Gebot. Dies wird mit der neuen Lösung besonders gut erreicht, weil die für die Texturierung maßgebenden Faktoren besser beherrschbar sind als im Stand der Technik. Ein wichtiger Punkt dazu ist auch eine klare Trennung von:

– stoßfreier Strömung im Überschallkanal sowie
– Beginn der Stoßfront exakt am Ende des Überschallkanales.

Es konnten mit sehr guten Resultaten ganz besonders Luftblastexturierdüsen nach dem Radialprinzip auf die Erfindung hin abgeändert werden, also Texturierdüsen gemäß EP 88 254 A2 . Die Druckluft wird dabei über eine oder mehrere, vorzugsweise über drei Bohrungen in den Garnkanal eingeführt, derart, daß die Druckluft in einem Winkel mit Förderkomponente in Richtung des Überschallkanales eingeblasen wird. Wie im Stand der Technik können auch mit der neuen Lösung ein oder mehrere Garnfäden mit unterschiedlichster Überlieferung texturiert werden. Man kann die Produktionsgeschwindigkeit von 400 bis über 1000 m/min in Abhängigkeit der Anlagebedingungen beliebig steigern.
Nach den bisherigen Ermittlungen liegen theoretische optimale Werte für die Beschleunigung des Druckluftstrahles in dem Überschallkanal bei 2,5 bis 6 Mach vorzugsweise bei 2,7 bis etwa 5 Mach. Es hat sich gezeigt, daß eine Vielzahl von Formgebungen des Überschallkanales möglich sind, vorausgesetzt daß gewisse äußere Grenzbedingungen eingehalten werden. Der gesamte theoretisch wirksame Erweiterungswinkel des Überschallkanales sollte vom kleinsten zum größten Durchmesser über 10°, jedoch unter 40° vorzugsweise innerhalb von 12 bis 36° liegen. Es ist nicht möglich die obere Grenze als Absolutwert festzulegen, da z. B. ein wesentlicher Faktor sich aus der Oberflächenbeschaffenheit des Überschallkanales ergibt. Nach den zur Zeit gängigen Rauigkeitswerten hat sich aber doch ein oberer Grenzwinkel von 35° bis 36° ergeben, unterhalb dem ein Abreißen der Stoßfront in dem Überschallkanal verhindert werden kann. In dem Überschallkanal kann die Druckluft im wesentlichen stetig beschleunigt werden. Der Überschallkanal kann aber auch stufenweise ausgebildet werden und unterschiedliche Beschleunigungszonen aufweisen, mit wenigstens einer Zone mit großer Beschleunigung sowie wenigstens einer Zone mit kleiner Beschleunigung des Druckluftstrahles. Der Düsenkanalabschnitt unmittelbar vor dem Überschallkanal wird bevorzugt etwa zylindrisch ausgebildet, wobei die Druckluft mit mehr als 4 vorzugsweise 6 bis 14 bar mit Förderkomponenten in der Richtung des Überschallkanales in den zylindrischen Abschnitt eingeblasen wird.
Es kann davon ausgegangen werden, daß die Einzugs kraft auf das Garn etwa proportional ist mit der Länge des Überschallkanales. Die Düsenerweiterung bzw. die Machzahl ergibt die Intensität der Texturierung. Der Überschallkanal soll wenigstens einen Querschnittserweiterungsbereich von 1:2,5 oder größer und einen Gesamtöffnungswinkel größer als der ideale Lavalwinkel aufweisen. Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Länge des Überschallkanales 3- bis 15mal, vorzugsweise 4- bis 12mal größer ist als der Durchmesser des Garnkanales am Beginn des Überschallkanales. Der Überschallkanal kann ganz oder teilweise stetig erweitert ausgebildet sein, und eine konische oder leicht sphärische Form haben. Der Eintrittsbereich des Überschallkanales kann ferner zylindrisch oder angenähert zylindrisch und der Austrittsbereich stark erweitert, jedoch weniger als 40° erweitert sein. Der Garnkanal weist anschließend an den Überschallkanal eine stark konvexe, bevorzugt trompetenförmig erweiterte Garnkanalmündung auf, wobei der Übergang von dem Überschallkanal in die Garnkanalmündung vorzugsweise unstetig verläuft, zur örtlichen Festlegung der Stoßfrontablösung. Es ist aber auch möglich, am Ende des Überschallkanales keine begrenzende Erweiterung, sondern einen senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufenden Überschallkanalabschluß vorzusehen. Nach den bisherigen Versuchen soll die Länge des Überschallkanales länger sein, als der bei der Garnkanalmündung wirksame Texturierabschnitt. Es konnte ferner überraschenderweise beobachtet werden, daß die Funktion des Prallkörpers in der Vergangenheit nicht richtig eingeschätzt wurde. Die bisherige Erfahrung hat immer wieder bestätigt, daß das Vorhandensein eines Prallkörpers stets die Qualität und die Reproduzierbarkeit der Texturierung begünstigt. Man ging davon aus, daß der Prallkörper tatsächlich eine mechanische Prallfunktion hat. Es besteht nun aber die starke Vermutung, daß dies nicht überall zutrifft. Ein entscheidender Faktor wurde darin gefunden, daß mit dem Prallkörper vor allem auch die Druckverhältnisse in dem Texturierraum eingestellt und konstant gehalten werden können. Damit wird letztlich der Druck am Beginn und am Ende des Überschallkanales in einem gewissen Umfang beeinflußt.
Die Erfindung weist auch eine Texturierdüse mit einem, eine Druckluftzufuhr aufweisenden Garnkanal auf, der in Förderrichtung nach einem Einlaufabschnitt eine Verengung und einen ersten leicht erweiterten Kanalabschnitt aufweist, welcher unmittelbar in einen stark erweiterten Texturierraum mit etwa rechtwinklig angeordnetem Abzugsspalt für das Garn sowie für die Druckluft übergeht, und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Abzugsspalt im mittleren Abschnitt eines Texturierhohlraumes angeordnet ist. Bevorzugt weist der Texturierhohlraum einen ersten konisch oder trompetenförmig erweiterten Abschnitt auf, der auf der Seite des Abzugsspaltes kalottenförmig erweitert ist. Sehr vorteilhaft ist es, wenn der kalottenförmige Abschnitt Teil eines zustellbaren Prallkörpers ist.
Die bisher durchgeführten Versuche haben ferner gezeigt, daß eine Befeuchtung des Garnes vor der Texturierung in jedem Fall bessere Resultate bringt. Es war aber noch nicht möglich, den Einfluß des Kondensationsstoßes zu klären. Die Erfindung wird nun an Hand von einigen Beispielen mit weiteren Einzelheiten erläutert.
Es zeigt die
1 die Mündung einer Düse des Standes der Technik; die
2 ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Gestaltung des Überschallkanales; die
3 ein vollständiger Düsenkern gemäß 2; die
4 eine Texturierdüse im Einsatz mit einer Qualitätsmessung; die
4a ein Meßverlauf des AT-Wertes während einer kurzen Meßzeit; die
5 vereinfacht das Modell der Texturierung im Stand der Technik; die
6 analog zu 5 das erfindungsgemäße Texturieren; die
7 ein Vergleich von texturiertem Garn gemäß Stand der Technik/Erfindung; die
8 einige vorteilhafte Ausgestaltungen für den erfindungsgemäßen Überschallkanal; die
9 Qualitätsmeßwerte im Vergleich Stand der Technik und verschiedener erfindungsgemäßer Düsen; die
10 einen Düsenkern mit Prallkugel; die
11 einen Düsenkern mit kalottenförmigem Prallkörper sowie freien Flechthohlraum; die
12 und 12a einen vollständigen Düsenkopf mit Kalotten-Prallkörpern.
In der Folge wird nun auf die 1 Bezug genommen, welche nur den Bereich der Düsenmündung von einer bekannten Texturierdüse darstellt, entsprechend der EP 88 254 A2 . Der entsprechende Düsenkern 1 weist einen ersten zylindrischen Abschnitt 2 auf, der zugleich auch dem engsten Querschnitt 3 mit einem Durchmesser d entspricht. Vom engsten Querschnitt 3 beginnt sich der Garnkanal 4 trompetenförmig zu erweitern, wobei die Form mit einem Radius R definiert werden kann. Auf Grund der sich einstellenden Überschallströmung kann ein entsprechender Stoßfrontdurchmesser DAs ermittelt werden. Auf Grund des Stoßfrontdurchmessers DAs läßt sich relativ genau die Ablös- oder Abreißstelle A ermitteln, die mit dem entsprechenden lichten Durchmesser der Düse übereinstimmt. Wird nun in dem Bereich der Ablösstelle A auf beiden Seiten eine Tangente angelegt, so ergibt sich ein Hüllkegel mit einem Öffnungswinkel α₁ von etwa 22°. Dies bedeutet, daß bei der genannten Düsenform mit entsprechender Oberflächenbeschaffenheit die Stoßfront bei einem Öffnungswinkel von 22° ablöst. Für die Besonderheiten der Stoßfront wird auf die eingangs erwähnten wissenschaftlichen Untersuchungen verwiesen. Der Überschallkanal kann auch durch die Länge l₁ von der Stelle des engsten Querschnittes 3, sowie der Abrißstelle A definiert werden. Da es sich um eine echte Überschallströmung handelt, kann daraus ungefähr die Luftgeschwindigkeit errechnet werden. VDa ist die größte Überschallgeschwindigkeit. Vd ist die Schallgeschwindigkeit an der engsten Stelle 3. Im vorliegenden Beispiel wurden folgende Werte errechnet:
Wenn bei Vd eine Luftgeschwindigkeit von 330 m/sec vorhanden ist, (Mach 1), so ergibt sich am Austritt A aus dem Überschallkanal eine Luftgeschwindigkeit von ~600 m/sec., was etwa Mach 1,8 entspricht. Diese Werte liegen nahe bei den Meßwerten gemäß Textil-Bulletin. Ein weiterer wichtiger Wert ist das Verhältnis:
Dies bedeutet, daß die eigentliche Beschleunigungsstrecke innerhalb des Überschallkanales sehr kurz, und wie auf Grund der Erfindung erkannt wurde, zu kurz ist.
Die 2 zeigt nun ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Ausgestaltung des Überschallkanales 11, welcher der Länge l₂ entspricht. Der erfindungsgemäße Düsenkern 10 ist bei dem gezeigten Beispiel bis hin zu dem engsten Querschnitt 3 identisch zu dem Düsenkern gemäß 1, dann aber unterschiedlich. Der Öffnungswinkel α₂ ist mit 20° angegeben. Die Ablösstelle A₂ stellt sich am Ende des Überschallkanales ein, wo der Garnkanal eine unstetige, stark konische oder trompetenförmige Erweiterung 12 aufweist. Auf Grund der Geometrie ergibt sich ein Stoßfrontdurchmesser D_AE, der gegenüber 1 wesentlich größer ist. Bei der 2 ergeben sich etwa folgende Verhältnisse: DAEd ~ 2.5Vd = 330 m/sec (Mach 1)
VD_AE = 1122 m/sec (Mach 3.4)
L2/d = 4.2
Gemäß der neuen Erfindung wird eine wesentliche Verlängerung des Überschallkanales 11 und eine Vergrößerung des Stoßfrontdurchmessers D_AE vorgeschlagen. Verschiedene Untersuchungen haben gezeigt, daß die bisherige Annahme, etwa gemäß Textilpraxis, die Texturierung sei eine Folge von mehrfachen Stoßfrontdurchdringungen des Garnes, zumindest zum Teil unrichtig ist. Unmittelbar in dem Bereich der Stoßfrontablösung entsteht die größtmögliche Verdichtungsstoßfront 13 mit anschließender abrupter Druckabsenkungszone 14. Die eigentliche Texturierung wird genau an der Stelle der ersten Verdichtungsstoßfront 13 eingeleitet und vollzieht sich unmittelbar danach in der Druckabsenkzone. Dabei bewegt sich die Luft wesentlich schneller als das Garn.
In der Folge wird nun auf die 3 Bezug genommen, welche einen ganzen Düsenkern 10 im Querschnitt zeigt. Die äußere Einpaßform entspricht exakt den Düsenkernen des Standes der Technik. Dies betrifft vor allem die kritische Einbaumaße, den Bohrungsdurchmesser B_D, die Gesamtlänge L, die Düsenkopfhöhe K_H, sowie die Distanz L_A für den Druckluftanschluß P. Die Versuche haben ergeben, daß der bisherige optimale Einblaswinkel β beibehalten werden kann, ebenso die Lage der entsprechenden Druckluftbohrungen 15. Der Garnkanal 4 weist im Einlaufbereich des Garnes, Pfeil 16, eine stark konische Erweiterung auf. Durch die im Garntransportsinne gerichtete Druckluft über die schrägen Druckluftbohrungen 15 entsteht nur eine kleine, nach rückwärts gerichtete Abluftströmung.
Die 4 zeigt einen ganzen Texturierkopf 20, mit eingebautem Düsenkern 10. Das unverarbeitete Garn 21 wird über ein Lieferwerk 22 der Texturierdüse zugeführt und als texturiertes Garn 21' weitertransportiert. In dem Bereich des Austrittsbereiches der Texturierdüse befindet sich ein Prallkörper 23. Ein Druckluftanschluß 24 ist seitlich an dem Texturierkopf angeordnet. Das texturierte Garn 21' läuft mit einer Transportgeschwindigkeit VT über ein zweites Lieferwerk 25. Das texturierte Garn 21' wird über einen Qualitätssensor 26 geführt, in welchem die Zugkraft des Garns 21' (in cN) sowie die Abweichung der momentanen Zugkraft (Sigma %) gemessen wird. Die Meßsignale werden einer Rechnereinheit 27 zugeführt. Die entsprechende Qualitätsmessung ist auch Voraussetzung für eine Qualitätsüberwachung und ist ein Wert für die Garnqualität. Im Luftblastexturierprozeß ist die Qualitätsbestimmung besonders schwierig, da keine definierte Schlingengröße vorhanden ist. Es läßt sich viel besser die Abweichung gegenüber der vom Kunden als gut befundenen Qualität feststellen. Mit dem ATQ-System ist dies möglich, da die Garnstruktur und deren Abweichung über einen Fadenspannungssensor ausgewertet und durch eine einzige Kennzahl dem AT-Wert, angezeigt werden kann. Ein Fadenspannungssensor erfaßt als analoges elektrisches Signal die Fadenzugkraft nach der Texturierdüse. Dabei wird aus Mittelwert und Varianz der Fadenzugkraft-Meßwerte laufend der AT-Wert errechnet. Die Größe des AT-Wertes ist von der Struktur des Garnes abhängig und wird vom Anwender nach seinen eigenen Qualitätsansprüchen ermittelt. Verändert sich während der Produktion die Fadenzugkraft oder die Varianz (Gleichmäßigkeit) der Fadenspannung, ändert sich auch der AT-Wert. Wo die oberen und unteren Grenzwerte liegen, kann mit Garnspiegeln, Strick- oder Gewebeproben ermittelt werden. Sie sind je nach Qualitätsansprüchen verschieden. Der ganz besondere Vorteil der ATQ-Messung ist der, daß verschiedenartige Störungen aus dem Prozeß gleichzeitig erfaßt werden. Z. B. Stellengleichheit der Texturierung, Fadenbenetzung, Filamentbrüche, Düsenverschmutzung, Prallkugelabstand, Hotpin-Temperatur, Luftdruckunterschiede, POY-Steckzone, Garnvorlage usw. Die 4a ist ein Anzeigemuster für den Verlauf des AT-Wertes während einer kurzen Meßzeit.
Die 5 zeigt rein schematisch die Texturierung des Standes der Technik. Dabei sind drei Hauptparameter hervorgehoben. Eine Öffnungszone Oe-Z₁, eine Texturierzone Tz sowie ein Stoßfrontdurchmesser DAs, ausgehend von einem Durchmesser d, entsprechend einer Düse wie in 1 dargestellt ist.
Die 6 zeigt demgegenüber die neue Texturierung. Sehr deutlich erkennbar ist dabei, daß die Werte Oe-Z₂ sowie D_AE deutlich größer sind gegenüber den entsprechenden Werten gemäß 5. Die eigentliche Texturierzone Tz2 ist etwa gleich. Es wurde zudem ein weiterer interessanter Aspekt erkannt. Die Garnöffnung beginnt nicht erst wie bisher angenommen im Überschallkanal, sondern bereits zuvor unmittelbar nach der Druckluftzufuhr P, also schon in dem zylindrischen Abschnitt was mit VO, als Voröffnung bezeichnet ist.
Die 7 zeigt visuell einen Qualitätsvergleich. In der oberen Bildhälfte ist ein Muster texturiert mit einer Texturierdüse des Standes der Technik, ganz links mit 400 m/min und rechts daneben mit 600 m/min Produktionsgeschwindigkeit. In der unteren Bildhälfte sind von links nach rechts entsprechende Muster hergestellt mit einer erfindungsgemäßen Texturierdüse, bei 400, 600, 700 und 800 m/min Produktionsgeschwindigkeit. Die abstehenden Schlingen zeigen den Qualitätsunterschied.
Die 8 zeigt verschieden ausgestaltete Überschallkanäle. Teilweise ist nur der Öffnungswinkel für einen Abschnitt des Überschallkanales angegeben.
Die 9 zeigt einen Ausdruck einer Qualitätsprüfung. Die oberste Tabelle gibt die mittlere Zugspannung (cN), die mittlere die prozentuale Abweichung der momentanen Zugkraft (Sigma %) und die unterste Tabelle die entsprechenden AT-Werte an. Auf der ersten horizontalen Linie jeder Tabelle sind jeweils die Werte einer Standard-Düse, das heißt einer Texturierdüse des Stan des der Technik angegeben. Von oben nach unten sind anschließend die Werte von Düsen mit unterschiedlichen Öffnungswinkeln von 19° bis 30,6°. Alle erfindungsgemäßen Düsen hatten die gleiche Länge des Überschallkanales. Die Werte 0.00 besagen, daß entweder die Texturierung nicht möglich war, oder der Versuch nicht durchgeführt wurde.
Die 10 und 11 zeigen eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung. Dabei ist für die beiden Darstellungen der kombinatorische Effekt zwischen der Texturierdüse und einem Prallkörper im Vordergrund. In der 10 ist die an sich bekannte Kombination einer Texturierdüse mit einem kugelförmigen Prallkörper. Dagegen zeigt die 11 einen Prallkörper mit einer kalottenförmigen Vertiefung und gleichzeitig mit einem erfindungsgemäßen Überschallkanal. In der 10 dringt die Prallkugel 30 leicht in die trompetenförmige Öffnung der Düse ein. Mit ausgezogenem Strich ist die normale Arbeitsposition dargestellt, strichpunktiert, die Prallkugel die Trompetenform 12 berührend. Die strichpunktierte Lage kann als Ausgangslage zur genauen Position in der Arbeitslage benutzt werden. Durch die Trompetenform 12 einerseits sowie der Prallkugel 30 anderseits ergibt sich ein innenliegender Texturierraum 31. Ein freier Spalt Sp₁ ist für die abströmende Texturierluft sowie für die Herausführung des texturierten Garnes. Der Spalt Sp₁ wird jeweils empirisch auf Grund der Garnqualität ermittelt, optimiert und für die Produktion festgelegt. Der Texturierraum bekommt so, je nach Kugeldurchmesser und Gestalt des Prallkörpers irgendwelche Gestalt und Größe. Dabei wurde bisher meistens von der Modellvorstellung ausgegangen, daß für die Texturierung insbesondere ein Aufprallen auf den Prallkörper sehr wirkungsvoll ist. Die 11 zeigt einen Prallkörper 35 mit einer kalottenförmigen Vertiefung 36.
Erfindungsgemäß ist nun aber erkannt worden, daß die Texturierung besser beherrschbar ist, wenn die zwei Funktionen Texturierraum 32 und Abzugsspalt Sp₂ unabhängiger einstellbar sind. Es wurde festgestellt, daß bisher mit dem Abzugsspalt primär die Druckverhältnisse für den Überschallkanal eingestellt wurden. Durch Verringern des Abzugsspaltes steigt der Durchströmwiderstand und der statische Druck in dem Texturierraum. Für die Druckeinstellung entscheiden Spaltweitenänderungen in der Größenordnung von Zehntels-Millimetern. Wird der Texturierraum als Hohlraum 32 ausgebildet, aus dem in einer mittleren Zone das texturierte Garn 21' etwa rechtwinklig abgezogen wird, kann unabhängig von der Spaltweite (Sp₂) der eigentliche Texturierarbeitsraum von vornherein optimiert werden. Die Schlingenbildung und Flechtung erhält auf diese Weise die größtmögliche Freiheit, dies bei optimalsten Druckverhältnissen im vorangehenden Überschallkanal. Der Flechtpunkt stellt sich in dem Texturierhohlraum bzw. Flechtraum 32 ein. Der Flechtraum 32 besteht aus dem, durch die Trompetenform gebildeten, innenliegenden sowie der kalottenförmig gebildeten außenliegenden Raumhälften 33 bzw. 34. Das texturierte Garn 21' wird etwa mittig rechtwinklig aus dem Flechtraum abgezogen.
Für die bisherigen Versuche wurden jeweils kreisförmige Querschnitte und im Längsschnitt symmetrisch ausgebilde Überschallkanäle verwendet. Die neue Lösung kann aber auch auf asymmetrische und von der Kreisform abweichende Querschnitte, bezüglich des Überschallkanales z. B. mit Rechteckquerschnitt bzw. mit angenähertem Rechteck oder angenähert ovalen Formen ausgebildet werden.
Die 12 und 12a zeigen zwei weitere Ausgestaltungen vor allem in bezug auf die Prallkörper. Die 12 zeigt einen ganzen Texturierkopf 20 ähnlich wie in der 4. Die Kalotte 36 in dem Prallkörper 35' ist etwas tiefer als in der 11. Der Prallkörper 35' ist um eine genügende Distanz entsprechend Spiel 37 von einer Einfädel- in eine Arbeitsstellung verstellbar. Die 12a ist eine Variante zu der 12. Dabei ist die Kalotte 36 in einem Prallkörper 35'' mit kugelförmig gerundetem Prallteil ausgebildet. Es kann hier wie bei der 10 ein entsprechender Spalt Sp₁ eingestellt werden.
Zusammenfassend kann folgendes ausgeführt werden: Die Erfindung schlägt vor, die Intensität der Texturierung dadurch zu erhöhen, daß die Erweiterung des Düsenkanales nicht nur eine bis anhin für eine einfache Schallgeschwindigkeit zwischen Mach 1 und Mach 2 ausgebildet ist, sondern darüber hinaus mehrfache Schallgeschwindigkeit zuläßt. Der Gesamtöffnungswinkel des Düsenkanales unmittelbar vor der Texturierzone wird deshalb größer als der ideale Lavalwinkel ausgeführt mit einer wirksamen Länge, die ein mehrfaches des engsten Durchmessers der Düse ist. Die Erfindung verbessert die Texturierqualität ganz besonders bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten. Diese kann bis in den Bereich von 600 bis 1000 m/min und darüber gesteigert werden. Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß der neue Düsenkern so gestaltet werden kann, daß er alle Vorteile der neuen Erfindung aufweist und als Austauschelement für Düsenkerne des Standes der Technik einsetzbar ist. Das gleiche gilt für den kompletten Texturierkopf, da die Erfindung innerhalb der selben geometrischen Außenabmessungen, dem selben Luftdruck sowie der selben Luftmenge verwendbar ist.

Claims

Verfahren zum aerodynamischen Texturieren von Garn mit einer Texturierdüse mit durchgehendem Garnkanal, wobei Druckluft von mehr als drei bar in den Garnkanal nach dem Radialprinzip zugeführt und in einem als Überschallkanal ausgebildeten erweiterten Beschleunigungsdüsenabschnitt auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt und gleichzeitig das Garn durch den Überschallkanal geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft von bis zu 20 bar in dem Überschallkanal auf eine Geschwindigkeit mehr als Mach 2 stoßfrei beschleunigt wird, wobei der gesamte theoretisch wirksame Erweiterungswinkel des Überschallkanales vom kleinsten zum größten Durchmesser über 10° jedoch unter 40° liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend an den Überschallkanal, in einem unstetig stark erweiterten Verdichtungsstoßabschnitt das Garn geflochten wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft über ein oder mehrere, vorzugsweise drei Bohrungen, in den Garnkanal eingeführt wird, derart, dass die Druckluft in einem Winkel mit Förderkomponente in Richtung des Überschallkanales eingeblasen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Garnfäden eingeführt werden und mit einer Produktionsgeschwindigkeit von 400 bis 1200 m/min vorzugsweise 500 bis 1000 m/min texturiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckluftstrahl in dem Überschallkanal auf 2, 5 bis 6 Mach, vorzugsweise auf 2, 7 bis 5 Mach beschleunigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft im Wesentlichen stetig beschleunigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft in dem Überschallkanal unterschiedliche Beschleunigungszonen erfährt, wenigstens eine große und eine kleine Beschleunigung.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft vor dem Überschallkanal mit mehr als 4 bar mit Förderkomponente in der Richtung des Überschallkanals eingeblasen wird.
Texturierdüse mit einem durchgehenden, eine Druckluftzufuhr (P) aufweisenden Garnkanal (4), an dessen einem Ende Garn (21) zuführbar ist und an dessen anderem Ende sich nach einem Überschallkanal (11) eine Texturierzone (Tz) befindet, wobei der Garnkanal eine Druckluftzufuhr nach dem Radialprinzip aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Überschallkanal (11) einen Gesamtöffnungswinkel (α₂) größer als der ideale Lavalwinkel und eine Länge (l₂) von mehr als dem Durchmesser (d) am Beginn des Überschallkanals (11) aufweist, wobei der gesamte theoretisch wirksame Erweiterungswinkel des Überschallkanals (11) vorzugsweise vom kleinsten zum größten Durchmesser über 10°, jedoch unter 40° liegt.
Texturierdüse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Überschallkanal (11) wenigstens einen Querschnitterweiterungsbereich (Oe-/2) von 1:2,5 oder größer und einen Gesamtöffnungswinkel (12) größer als der ideale Lavalwinkel aufweist.
Texturierdüse nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der theoretisch wirksame Gesamtöffnungswinkel (alpha2) kleiner als 30° und der Öffnungswinkel am Ende des Übeschallkanals (11) vorzugsweise kleiner als 40° ist.
Texturierdüse nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (l₂) des Überschallkanals (11) wenigstens zweimal, vorzugsweise 3- bis 15mal, besonders vorzugsweise 4- bis 12mal größer ist als der Durchmesser (d) des Garnkanals (11) am Beginn des Überschallkanals (11).
Texturierdüse nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Überschallkanal (11) ganz oder teilweise stetig erweitert ausgebildet und eine konische oder leicht sphärische Form aufweist.
Texturierdüse nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintrittsbereich des Überschallkanals (11) zylindrisch oder angenähert zylindrisch (VO) und der Austrittsbereich (12) stark erweitert, jedoch weniger als 40° erweitert ist.
Texturierdüse nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Garnkanal (4) anschließend an dem Überschallkanal (11) eine stark konvexe, bevorzugt kreisbogenförmig erweiterte Garnkanalmündung aufweist.
Texturierdüse nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (12) des Überschallkanals (11) länger ist als die bei der Garnkanalmündung wirksame Texturierzone (Tz2).
Texturierdüse nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Garnkanal (4) anschließend an den Überschallkanal (11) eine stark konvexe, bevorzugt trompetenförmig erweiterte Garnkanalmündung (12) aufweist, wobei der Übergang von dem Überschallkanal in die Garnkanalmündung unstetig verläuft, zur örtlichen Festlegung der Stossfrontablösung (A2).
Texturierdüse nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftblastexturierdüse (10) eine Druckluftzufuhr (P) nach dem Radialprinzip aufweist und der Düsenkanal (11) als Düse mit einem wirksamen Winkel (alpha2) größer als der ideale Lavalwinkel ausgebildet ist.
Texturierdüse mit einem eine Druckluftzufuhr (P) aufweisenden Garnkanal (4), der in Förderrichtung (16) nach einem Einlaufabschnitt (2) eine Verengung (3) und einen ersten leicht erweiterten Kanalabschnitt (11) aufweist, welcher unmittelbar in einen stark erweiterten Texturier- unmittelbar in einen stark erweiterten Texturierraum (32) mit etwa rechtwinklig angeordnetem Abzugspalt (Sp2) für das Garn (21, 21) sowie die Druckluft übergeht, dadurch gekennzeichnet, dass der Abzugsgalt (Sp2) im mittleren Abschnitt des Texturierraums (32) angeordnet ist.
Texturierdüse zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Texturierraum (32) einen ersten konisch oder trompetenförmig erweiterten Abschnitt (12) aufweist und auf der gegenüberliegenden Seite des Abzugsspalts (Sp2) als Kalotte (36) ausgebildet ist.
Texturierdüse zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalotte (36) Teil eines zustellbaren Prallkörpers (35, 35, 35) ist.
Texturierdüse nach einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenkern (10) als Austauschelement für bisher gebräuchliche Düsenkerne (1) aufgebildet ist, indem er identische Einpassabmessungen aufweist.