DE19613323A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Strecken, Auflockern und/oder Kühlen von Fadenstopfen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Texturiereinrichtung für eine Spinn-Streck-Texturiermaschine gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Strecken, Auflockern und Kühlen von beim Spinn-Streck-Texturieren erzeugten Fadenstopfen.

Eine derartige Texturiereinrichtung bzw. ein Verfahren zum Spinn-Streck-Texturieren eines synthetischen Fadens ist be­ kannt.

Beim Texturieren eines synthetischen Fadens wird dieser in einer Fadendüse mit einem Fadenkanal gekräuselt und in einer Expansionskammer, die sich an den Fadenkanal an­ schließt und einen gegenüber dem Fadenkanal erweiterten Querschnitt aufweist, zu einem Fadenstopfen gestaucht. Des weiteren ist eine Heizvorrichtung vorgesehen, die mit einer Zuleitung an den Fadenkanal angeschlossen ist. Dieser Vor­ richtung nachgeschaltet bzw. zur Durchführung des Verfahrens vorgesehen sind Einrichtungen zum Herausziehen des texturier­ ten Fadens aus dem Fadenstopfen. Der so erzielte Fadenstop­ fen aus gestauchtem Fadenmaterial weist eine gewisse Kon­ sistenz auf. Diese Konsistenz beruht offenbar auf der Tat­ sache, daß der im Strom des mit der Heizvorrichtung zu­ geführten Heizmediums geförderte Faden in dem begrenzten Raum der Expansionskammer in Folge der kinetischen Energie des Heizmediums gestaucht und dadurch die Möglichkeit ge­ schaffen wird, daß der durch Wärme erweichte Faden dreidi­ mensional texturiert und zusammengelegt wird. Diese Faltungen sind in ihrer Richtung im wesentlichen unregelmäßig angeord­ net, wodurch ein lösbarer Verbund mit innerem Zusammenhalt entsteht. Damit der Faden, welcher nach dem Erhitzen zu einem solchen Fadenstopfen zusammengelegt wird, in nachfol­ genden Verfahrensschritten von dem kompakten Fadenstopfen wieder abgezogen werden kann, ist es erforderlich, den Fadenstopfen zu kühlen. Damit ein dafür eingesetztes Kühlme­ dium eine Kühlwirkung effektiv entfalten kann, wird der Fadenstopfen deshalb gestreckt, so daß das Kühlmittel den gekräuselten, nunmehr texturierten Faden wirkungsvoller um­ strömen kann. Eine besondere Rolle bei einer solchen Texturiervorrichtung bzw. einem damit arbeitenden Verfahren spielt dabei die Regelung der Temperatur des zu kräuselnden synthetischen Fadens in Verbindung mit den in der Vorrich­ tung bzw. gemäß dem Verfahren ablaufenden Verfahrensschrit­ ten.

In der DE 42 24 454 A1 ist beschrieben, daß die Temperatur des Heizmediums bei der Herstellung eines gekräuselten Fadens aus synthetischem Material über mechanische Fadenpara­ meter geregelt wird. Dabei wird die zum Auflösen des Faden­ stopfens notwendige Fadenzugkraft am gekräuselten Faden gemessen und die Temperatur des Heizmediums in Abhängigkeit von diesem Meßwert geregelt, wobei die Fadenzugkraft, mit welcher der gekräuselte Faden von dem Fadenstopfen abgezogen wird, mit einem Ist-Wert-Fühler gemessen wird.

Ein weiteres wesentliches Problem beim Spinn-Streck-Texturie­ ren, d. h. bei der thermischen Behandlung multifiler syn­ thetischer Fasern, ist somit einerseits die ausreichende Intensität der Erwärmung oder Abkühlung und andererseits aber auch eine absolute Gleichmäßigkeit der Erwärmung bzw. Abkühlung über die Fadenlänge. Beide Forderungen bedingen eine möglichst lange Verweilzeit zur Erzielung und Homogeni­ sierung der beabsichtigten thermischen Zustände des Fadens.

Die Länge der Verweilzeit wiederum steht dem Bestreben nach Erhöhung der Produktionsdurchlaufgeschwindigkeit entgegen.

In der DE-OS 22 336 024 ist eine Einrichtung beschrieben, die in einer Texturiervorrichtung eingesetzt ist, bei wel­ cher der Faden zur thermischen Behandlung in einer Nut auf dem Umfang einer rotierenden Walze als Fadenstopfen abgelegt wird. Die Nut verläuft dabei in Umfangsrichtung der Walze und besitzt im Bereich ihres Nutgrundes Öffnungen, durch welche Luft oder sonstige Gase ins Innere der rotierenden Walze gesaugt werden. Dabei soll sich der Fadenstopfen eng an die Nutwandungen anschmiegen und gleichmäßig von dem Behandlungsmedium durchströmt werden. Der Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht u. a. darin, daß die Walze einen großen Durchmesser aufweisen muß, damit ausreichend große Verweilzeiten erzielt werden. Nachteilig ist außerdem, daß die Blasdüsen in die Nut gerichtet sind und der Faden deswegen nicht in stets gleichbleibender Konfiguration der thermischen Behandlung, d. h. insbesondere der Abkühlung zugeführt wird.

In der DE-OS 26 32 082 sind ein Verfahren und eine Vor­ richtung zur thermischen Behandlung multifiler synthetischer Fäden beschrieben, bei dem bzw. bei der der in einer Stau­ kammer geformte Fadenstopfen in einer gleichbleibenden Form auf einer rotierenden Behandlungstrommel abgelegt und dabei von einem Behandlungsmedium durchströmt werden kann, ohne daß eine Abhängigkeit zwischen Trommeldurchmesser und Ver­ weilzeit besteht. Das Auflockern des Fadenstopfens sowie eine für die Abkühlung des Fadenstopfens notwendige Ver­ weilzeit auf einer Kühleinrichtung wird dadurch gelöst, daß der in einer Staukammer gebildete Fadenstopfen daraus mit konstanter Geschwindigkeit gefördert bzw. abgezogen und anschließend durch eine zur Trommelachse achsparallele Vor­ schubkomponente zu Windungen um eine Aufwickeltrommel aufge­ wickelt wird, von denen am auslaßseitigen Trommelende wieder abgewickelt wird. Die Wand bzw. ein bestimmter Wandungs­ bereich der Behandlungstrommel ist dabei gasdurchlässig ausgebildet. Die Nachteile einer solchen Vorrichtung bzw. eines solchen Verfahrens bestehen darin, daß die einzelnen Windungen auf der Behandlungstrommel relativ dicht anein­ anderliegen und somit aneinanderkleben können. Des weiteren wird bei einem solchen Auflockern, bezogen auf eine gedach­ te neutrale Fadenstopfenlinie, der der Behandlungstrommel zugewandte Teil des Fadenstopfens ges taucht und lediglich der Behandlungstrommel abgewandte Teil des Fadenstopfens gestreckt. Der Fadenstopfen erfährt somit nicht nur eine einseitige Streckung, sondern verhindert gerade an dem der Behandlungstrommel zugewandten, an dieser anliegenden Teil durch dieses Stauchen ein effektives Kühlen des Fadenstop­ fens.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Texturier­ einrichtung und ein Verfahren zum Spinn-Streck-Texturieren von textilen Fäden zu schaffen, mit welcher bzw. mit wel­ chem ein zum Kräuseln erzeugter Fadenstopfen effektiv ge­ streckt und/oder gekühlt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit einer Texturiereinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 14 gelöst.

Danach weist die Texturiereinrichtung eine Spinn-Streck-Tex­ turiermaschine für einen synthetischen Faden, welcher nach dem Kräuseln mittels einer Fadendüse in einer Expansions­ kammer zu einem Fadenstopfen gestaucht wird, Walzenpaare zum Weitertransport und/oder Kühlen des Fadenstopfens auf. Gemäß der Erfindung wird der Weitertransport durch mindestens zwei Walzenpaare realisiert, welche voneinander unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten aufweisen. Die unterschiedlichen Um­ fangsgeschwindigkeiten der mindestens zwei Walzenpaare bewir­ ken, daß der Fadenstopfen zumindest an der der jeweiligen Walze zugeordneten Seite gestreckt und damit gelockert wird. Das Strecken und Lockern des Fadenstopfens dient u. a. dazu, daß ein dem Fadenstopfen zuzuführendes Kühlmedium die Ober­ fläche des zu dem Fadenstopfen abgelegten Fadens effektiver umströmen und damit besser kühlen kann. Vorzugsweise sind deshalb die Walzenpaare vor einer Kühltrommel angeordnet, wobei der Fadenstopfen diese zumindest teilweise umschlingt. Die Geschwindigkeit des Fadenstopfens kann somit mehrfach herauf- bzw. herabgesetzt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die in Fadenstop­ fenförderrichtung erste der Walzenpaare mit einer geringeren Umfangsgeschwindigkeit betreibbar als die zweite, so daß beim Passieren der Walzenpaare der Fadenstopfen gestreckt und somit seine Oberflächendichte reduziert wird. Beim dadurch erleichterten Durchtritt eines geeigneten Kühlmediums durch den Fadenstopfen wird dieser effektiver gekühlt und kann dadurch in nachfolgenden Verarbeitungsschritten von dem Fadenstopfen leichter wieder abgezogen werden.

Die unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit der einzelnen Walzen kann zum einen dadurch realisiert werden, daß die Walzen unterschiedliche Durchmesser aufweisen und gegebenen­ falls mit gleicher Drehzahl betreibbar sind, und dadurch, daß die Walzen im wesentlichen gleiche Durchmesser aufweisen und mit jeweils unterschiedlicher Drehzahl antreibbar sind. Eine solche Mehrfachwalzenanordnung erhöht bzw. verringert die Geschwindigkeit des Fadenstopfens kaskadenartig.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Walzenpaare derart angeordnet, daß deren Oberflächen den Fadenstopfen im wesentlichen in einer Ebene ergreifen.

Die Anordnung der Walzenpaare kann vorzugsweise so sein, daß beim Passieren der Walzenpaare der Fadenstopfen des weiteren durch Mehrfachumlenkungen gestreckt bzw. gelockert wird.

Bei versetzt angeordneten Walzenpaaren nimmt die Umfangs­ geschwindigkeit von Walze zu Walze im Verhältnis (1+D/R) zu, so daß V₂=V₁ (1+D/R) ist, wobei R der Radius der zu­ erst angeordneten Walze, D der Stopfendurchmesser, V₁ die Umfangsgeschwindigkeit der zuerst angeordneten Walze und V₂ die Umfangsgeschwindigkeit der dieser Walze auf der gegen­ überliegenden Seite des Fadenstopfens nachgeordneten Walze ist.

Bevorzugt ist des weiteren ein Ausführungsbeispiel, bei welchem eines der Walzenpaare - bevorzugt das letzte Wal­ zenpaar - als nacheinander angeordnete Kühltrommeln ausgebil­ det ist, wobei sich die Kühltrommel gegensinnig drehen und der Fadenstopfen um jede Kühltrommel mit einem Umschlin­ gungsgrad von vorzugsweise unter 100% läuft.

Vorzugsweise sind die Kühltrommeln in strömungsmäßig vonein­ ander getrennte Segmente aufgeteilt, durch welche Luft aus dem Bereich des die Kühltrommel umschlingenden Fadenstopfens nach innen führbar ist. Diese Aufteilung in verschiedene Segmente dient einerseits dazu, Luft bzw. das jeweilige Kühlmedium nur den Segmenten zuzuführen, an deren Außen­ umfang der Kühltrommel der Fadenstopfen anliegt, d. h. diese umschlingt. Um dies zu gewährleisten, sind die Segmente einzeln oder mindestens zwei Segmente gleichzeitig im Inne­ ren und/oder auch außerhalb der Kühltrommeln zumindest teilweise abschirmbar, damit in den Segmenten, an deren Außenumfang kein Fadenstopfen anliegt, keine oder nur eine geringe Luftströmung vorhanden ist. Damit kann Pumpenleistung für das Kühlmedium eingespart werden.

Andererseits dienen im Bereich des Überganges des Faden­ stopfens von der ersten zur zweiten Kühltrommel angeordnete Abschirmmittel zur Luftführung dazu, daß der Fadenstopfen von der ersten Kühlwalze leicht abgezogen und von der zweiten Kühlwalze angezogen werden kann. Eine spezielle Ablösevorrichtung in Form eines Keils, wie sie im Stand der Technik bekannt ist, ist bei diesem Ausführungsbeispiel nicht erforderlich, was zu einer beträchtlichen baulichen Vereinfachung führt.

Das Verfahren gemäß der Erfindung zum Strecken, Auflockern und/oder Kühlen von beim Spinn-Streck-Texturieren erzeugten Fadenstopfen wird dadurch realisiert, daß der Fadenstopfen mittels Walzenpaaren transportiert wird, welche voneinander unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten aufweisen.

Vorzugsweise sind die Walzenpaare so angeordnet, daß der Fadenstopfen beim Transport mittels dieser Walzen zumindest einmal umgelenkt wird. Diese Umlenkung kann beispielsweise auch dadurch realisiert werden, daß ein Walzenpaar als zwei nacheinander angeordnete Kühltrommeln ausgebildet sind, wel­ che gegensinnig laufen, wobei der Umschlingungsgrad des Fadenstopfens unter 100% an den Kühltrommeln ist. Dieses Umlenken und Laufen über die Kühltrommeln, erfolgt nach der eigentlichen Streckung und/oder Auflockerung durch die mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten davor angeordneten Walzen, so daß der Fadenstopfen beim Passieren der Kühl­ trommeln weiter gestreckt und/oder aufgelockert und dabei gleichzeitig gekühlt wird. Es ist aber auch möglich, daß die Kühltrommeln anstelle der davor angeordneten, mit unter­ schiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten laufenden Walzen vor­ gesehen sind.

Es ist aber auch möglich, daß die Walzenpaare den Faden­ stopfen umlenkungsfrei transportieren, indem die Walzenpaare den Fadenstopfen mit ihren Oberflächen im wesentlichen in einer Ebene ergreifen. Die Walzen können dabei paarweise einen gleichen Durchmesser aufweisen, jede Walze kann jedoch auch einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens weist die zweite der nacheinander angeordneten Kühltrommeln eine größere Umfangsgeschwindigkeit als die erste auf, und somit wird der Faden auf der ersten Kühltrommel vorgekühlt, durch Umlenken und weiteres Strecken zwischen den Kühltrom­ meln weiter aufgelockert und wird schließlich auf der zwei­ ten Kühltrommel intensiv abgekühlt.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung werden nun anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Spinn-Streck-Texturiereinrichtung des Standes der Technik, bei welcher der Fadenstopfen in Mehrfachumschlingung um eine Kühltrommel gelegt wird;

Fig. 2 zeigt eine Anordnung der Walzen gemäß der Erfin­ dung, deren Oberflächen den Fadenstopfen im we­ sentlichen in einer Ebene ergreifen;

Fig. 3 zeigt eine Anordnung mehrerer axial versetzter Walzenpaare zur Erzielung von Mehrfachumlenkungen;

Fig. 4 zeigt eine Anordnung einer Spinn-Streck-Texturier­ einrichtung gemäß der Erfindung, bei der der Fa­ denstopfen mittels als Walzenpaar ausgebildeter Kühltrommeln gefördert wird;

Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht durch eine in Segmente aufgeteilte Kühltrommel zum Einsatz in einer Vor­ richtung bzw. einem Verfahren gemäß der Erfindung;

Fig. 6 zeigt einen axialen Längsschnitt durch eine Kühl­ trommel.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Texturiereinrichtung, bei welcher der erzeugte Fadenstopfen 12 in Form einer Wicklung mehr­ fach um die Kühltrommel 14 geschlungen ist. Die Texturier­ düse 13 besteht dabei aus einem zentralen Fadenkanal 30 und einer Ringkammer 31. Von der Ringkammer 31 aus erstreckt sich ein kegelstumpfförmiger Kanal 32 bis zum Fadenkanal 30. Das über eine Zufuhrleitung 15 und eine in der Zufuhr­ leitung angeordnete Heizeinrichtung zugeführte Heizmedium führt zu einer Plastifizierung des zuvor bereits durch eine vor der Texturierdüse liegenden Heizeinrichtung vorerwärmten Fadens 1 und bewirkt, daß der Faden 1 mit großer kineti­ scher Energie in den in einer Staukammer 3 gebildeten Fadenstopfen prallt. Die Staukammer 3 besitzt dabei Öff­ nungen 33, durch welche die Luft über dem Fadenstopfen und - soweit sie in den Fadenstopfen eingedrungen ist - auch aus dem Fadenstopfen entweichen kann. Zum Ingangsetzen des Texturierprozesses wird die Staukammer 3 mittels einer ver­ schiebbaren Verschlußklappe 34 verschlossen, bis sich ein Fadenstopfen 12 gebildet hat. Sodann wird die Verschluß­ klappe 34 aus der Staukammer 3 herausgezogen und mit seiner Wachstumsgeschwindigkeit unten aus der Staukammer 3 heraus und durch Förderwalzen 11 weitergefördert. Die Förderwalzen 11 bilden zwischen sich einen Durchlaß. Der Querschnitt des Durchlasses entspricht im wesentlichen dem Querschnitt des Fadenstopfens 12. Dazu sind die Förderwalzen 11 auf ihrem Umfang mit jeweils einer im wesentlichen halbkreisförmigen Nut 38 (Fig. 6) versehen. Die durch die Förderwalzen 11 geförderten Fadenstopfen 12 werden sodann in Windungen auf der Kühltrommel 14 abgelegt. Die Kühltrommel 14 ist drehbar angetrieben. Sie besitzt auf ihrem Mantel Durchbrechungen 35 zum Durchsaugen von Kühlluft. An ihrem Einlaßende wird die Kühltrommel 14 von einem Vorschubschuh 36, welcher ortsfest angebracht ist, auf ihrem Umfang oder einem Teil ihres Um­ fanges umgeben. Die Drehrichtung ist mit 37 angegeben. Einerseits werden bei einem derartigen Mehrfachumschlingen der Kühltrommel die der Kühltrommel zugewandten Seiten des Fadenstopfens gestaucht, was einen Durchtritt von Kühlluft erschwert, und andererseits kann bei nicht exakt eingestell­ ter Temperatur der Fadenstopfen mit der benachbarten Windung zusammenkleben, was ein späteres Auflösen des Fadenstopfens erschwert. Der Faden wird nach Auflösung vom Lieferwerk 10 abgezogen.

In Fig. 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel sind vier Walzen­ paare so angeordnet, daß der Fadenstopfen 12 im wesentli­ chen umlenkungsfrei durch diese läuft, indem deren Ober­ flächen, welche den Fadenstopfen ergreifen, im wesentlichen in einer Ebene liegt. Der Abstand der gegenüberliegenden Oberflächen der Walzen eines Walzenpaares ist somit so gewählt, daß er etwa der Dicke des Fadenstopfens ent­ spricht. Die gegenüberliegenden Walzen 40, 41 sowie die neben der Walze 40 liegende Walze 42 weisen etwa den glei­ chen Durchmesser auf; ebenso weisen die nebeneinanderliegen­ den Walzen 43 und 45 einen etwa gleichen Durchmesser auf. Ebenso ist der Durchmesser der Walze 44 und der der ihr benachbart liegenden Walze etwa gleich. Neben der Walze 45 und etwa gegenüber der Walze liegend, die benachbart zu der Walze 44 liegt und etwa deren Durchmesser aufweist, ist eine weitere Walze mit dem kleinsten Durchmesser der darge­ stellten Walzen vorgesehen. Aus antriebstechnischen Gründen ist es zweckmäßig, die Durchmesser der Walzen unterschied­ lich zu gestalten und ihre Umfangsgeschwindigkeit, d. h. Drehzahl, konstant zu lassen, um auf diese Weise eine unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit zu erzeugen. Es ist jedoch auch denkbar, daß die Walzen alle einen gleichen Durchmesser aufweisen und mit unterschiedlichen Drehzahlen und somit Umfangsgeschwindigkeiten laufen. Dadurch, daß die sich gegenüberliegenden Walzen 42, 43 und 44, 45 sowie die daneben angeordneten Walzen, die in Förderrichtung vorn liegen, bewirken, daß der Fadenstopfen 12 einmal an der im Bild dargestellten Unterseite gelockert und dann auf der ihr gegenüberliegenden Oberseite gelockert wird. Mit einer solchen Anordnung ist es auch möglich, Walzen derart an­ zuordnen, daß die Achsen der jeweiligen Walzenpaare winklig zueinander angeordnet sind, um eine Lockerung auf im we­ sentlichen der gesamten Umfangsoberfläche des Fadenstopfens erzielen zu können. Ein derartig aufgelockerter Faden wird vorzugsweise einer Kühltrommel zugeführt. Aufgrund der bes­ seren Kühlwirkung beim aufgelockerten Fadenstopfen sind Mehrfachumschlingungen der Kühltrommel nicht erforderlich.

Es ist darüber hinaus auch möglich, daß die Umfangsge­ schwindigkeiten der Walzenpaare in Abhängigkeit von Parame­ tern der Texturiereinrichtung bzw. des Texturierverfahrens gesteuert werden. So ist es z. B. möglich, bei steigender Temperatur in der Heizeinrichtung, welche zu einem verstärk­ ten Zusammenkleben des im Fadenstopfen vereinigten Fadens führen kann, die Unterschiede in den Umfangsgeschwindigkeiten zwischen den einzelnen Walzenpaaren dahingehend zu verstär­ ken, daß ein stärkeres Lockern des Fadenstopfens realisier­ bar ist.

In Fig. 3 ist ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind drei Walzenpaare jeweils so angeordnet, daß ihre Dreh­ achsen jeweils zueinander versetzt sind. Der Abstand der gegenüberliegenden Oberflächen der Walzenpaare ist jeweils so gewählt, daß er etwa der Dicke des Fadenstopfens entspricht. Wenn der Fadenstopfen 12 durch die zwischen den Walzenpaaren gebildete Querschnittsfläche tritt, erfährt er eine Mehrfachumlenkung, welche dazu führt, daß der Faden­ stopfen insgesamt gelockert wird, und dadurch eine bessere Kühlung des Fadenstopfens ermöglicht wird. Darüber hinaus weisen die Walzenpaare jeweils unterschiedliche Durchmesser auf. Diese unterschiedlichen Durchmesser tragen zum einen dazu bei, daß der Fadenstopfen durch kleinere Umlenkradien stärker aufgelockert wird, die Walzenpaare z. B. 40, 41; 42, 43; 44, 45 können jedoch darüber hinaus auch noch eine unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit aufweisen. Die unter­ schiedliche Umfangsgeschwindigkeit der jeweiligen Walzenpaare kann zum einen dadurch realisiert werden, daß die Drehzahl der jeweiligen Walzenpaare konstant gehalten wird, die unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeit somit über den unter­ schiedlichen Durchmesser der Walzen realisiert wird. Es ist aber auch möglich, daß die Walzenpaare alle den gleichen Durchmesser aufweisen und die unterschiedliche Umfangsge­ schwindigkeit durch unterschiedliche Drehzahlen der jeweili­ gen Walzenpaare realisiert wird.

Fig. 4 zeigt die prinzipielle Anordnung einer Spinn-Streck- Texturiereinrichtung gemäß einem weitern Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welcher der Fadenstopfen nach Verlassen der Stauchkammer 3 mittels zweier Förderwalzen 11 einem Walzenpaar 40, 41 derart zugeführt wird, daß der Fadenstop­ fen 12 jede der Walzen 40, 41 teilweise umschlingt, und durch gegenläufigen Drehsinn der Walzen 40, 41 um diese umgelenkt wird. Die Zufuhr des Fadens 1 über die Texturier­ düse 13 und den Fadenkanal 2 in die Stauchkammer 3 erfolgt analog zu dem gemäß Fig. 1 beschriebenen Vorgang. Zum Abfördern des Fadenstopfens 12 aus der Stauchkammer 3 die­ nen zwei in Förderrichtung des Fadenstopfens 12 an beiden Seiten des Fadenstopfens angeordnete Förderwalzen 11. An diesen Förderwalzen 11 erfährt der Fadenstopfen 12 noch keine eigentliche Dichteveränderung. Von diesen Förderwalzen 11 gelangt der Fadenstopfen 12 auf die erste Walze 40 des Walzenpaares 40, 41. Erfindungsgemäß läuft der Fadenstopfen 12 auf die erste Walze 40 auf, welche in Förderrichtung vor der zweiten Walze 41 angeordnet ist, wobei beide Walzen sich gegensinnig zueinander drehen. Der Fadenstopfen 12 läuft auf die erste als Kühlwalze ausgebildete Walze 40 in einem Bereich, dessen Segmente nicht durch die Blende 47 abgedeckt sind, so daß der Fadenstopfen in dem Bereich seiner Umschlingung des Außenumfanges der Walze 40 der direkten Saugwirkung durch die an die erste Walze 40 ange­ schlossene Unterdruckquelle ausgesetzt ist. Der Umschlingungswinkel beträgt geringfügig weniger als 180°, da die Walzen relativ dicht nebeneinander angeordnet sind. Dadurch, daß sich der Fadenstopfen 12 an dem Außenumfang während der Umschlingung anlegt, werden die Bereiche des Fadenstopfens 12, welche der Oberfläche der Walze 40 abge­ wandt sind, überdehnt, und somit auseinandergezogen, wodurch der Durchtritt von Kühlluft von außen, bedingt durch die Saugwirkung der Unterdruckquelle, erhöht wird.

In dem Bereich des Umfanges des Mantels der Walze 40, in welchem sich in Drehrichtung gesehen die Abschirmelemente 47 die Segmente zum Ansaugen von Außenluft abdecken, verläßt der Fadenstopfen 12 die erste Walze 40 und läuft kurz danach auf den Außenumfang der nachgeordneten Walze 41 auf. Die Abschirmelemente bzw. Blenden 47 sind wiederum bei der zweiten Walze 41 so angeordnet, daß die Bereiche abgeschirmt werden, welche durch den Fadenstopfen 12 nicht umschlungen werden. Durch die Umlenkung des Fadenstopfens 12 nach dem Verlassen der ersten Walze 40 und dem Auflaufen auf den Umfang der Walze 41 wird der Fadenstopfen an der Seite durch Zug aufgelockert, welche zuvor an der Oberflä­ che der ersten Walze 40 anlag. Dadurch wird ein wechsel­ seitiges Aufdehnen des Fadenstopfens und damit eine bessere Kühlmöglichkeit des Fadenstopfens 12 ermöglicht.

Darüberhinaus weist die zweite Walze 41, welche gegensinnig zu der ersten Walze 40 dreht, eine höhere Umfangsgeschwin­ digkeit auf als die erste Walze. Bei dem vorliegenden Beispiel sind beide Walzen 40, 41 mit im wesentlichen dem gleichen Durchmesser ausgebildet, so daß die Drehzahl in der zweiten Walze 41 höher ist als die Drehzahl der ersten Walze 40. Damit wird verhindert, daß der Fadenstopfen 12 in der zur ersten Walze 40 äußeren Randzone nicht bei Auflau­ fen auf die zweite Walze 41 gestaucht wird.

Um die Kühlwirkung insgesamt zu verbessern, sind beide Walzen des Walzenpaares 40, 41 als Kühlwalzen ausgebildet, deren prinzipieller Aufbau in den Fig. 3 und 4 beschrieben ist. Nach diesem Auflockern wird der Faden von der zweiten Walze über ein Lieferwerk 10 abgezogen und zum Aufspulen einer entsprechenden Aufspuleinrichtung 17 mit Changierrich­ tung 16 zugeführt.

Je nach Achsabstand des angeordneten, als Kühltrommeln ausgebildeten Walzenpaares 40, 41 reicht die jeweilige Blende 47 soweit über den Umfang, daß diese Blende zwischen 30° und 1° vor dem Auflaufpunkt des Fadenstopfens 12 auf den perforierten Mantelbereich bzw. 1° bis 30° hinter dem Ablaufpunkt des Fadenstopfens von dieser Walze endet. Bei größerem Achsabstand der Walzen 40, 41 zueinander verringert sich selbstverständlich der Umschlingungswinkel.

Zur Vereinfachung des Antriebs ist es ebenfalls möglich, daß die Drehzahlen der angeordneten Walzen 40, 41 gleich sind, deren Durchmesser jedoch verringert wird, um eine höhere Umfangsgeschwindigkeit zu erzielen.

Der Umschlingungsgrad des Fadenstopfens 12 und die jeweili­ gen Walzen 40, 41 kann in Abhängigkeit von der Kühlleistung der Kühltrommeln, der Fadendichte des Fadenstopfens 12, der Fördergeschwindigkeit des Fadenstopfens 12 und anderer Para­ meter so groß sein, daß er einer Richtungsänderung des Fadenstopfens zwischen dem Auflaufen auf die Walze und dem Ablaufen von dieser Walze von mindestens 45° und nicht mehr als 210° erfährt.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch eine aus verschiedenen Segmenten 46 aufgebaute Kühltrommel 28, wie sie für eine Texturiervorrichtung gemäß der Erfindung bzw. für ein Ver­ fahren gemäß der Erfindung verwendet wird. Die einzelnen Segmente 46 ermöglichen es, daß nur über bestimmte Segmen­ te, an welchen an ihrem Außenumfang ein Fadenstopfen an­ liegt, eine Kühlmittelzufuhr bzw. eine Kühlmittelsaugwirkung zugeschaltet wird, und daß andererseits jene Segmente, an denen am Außenumfang kein Fadenstopfen anliegt, abschirmbar sind, damit der Aufwand an Pumpleistung für das Kühlmedium reduziert werden kann.

Die Segmente 46 werden durch radial angeordnete Trennstege 18 gebildet. Die Trennstege 18 sind mit dem luftdurchlässi­ gen Mantel 23 der Walze und den Seitwandungen der Walze 28 verbunden, so daß sich die einzelnen Segmente 46 mit der Walze drehen. Die Walze 28 ist an einer Achse 20 gelagert und wird mittels einer Welle 21 angetrieben. Um die Achse 20 ist ein Rohr 19 konzentrisch ortsfest angeordnet. Das Rohr 19 weist auf dem Umfang im Bereich, in dem der Faden­ stopfen 12 auf dem Mantel 23 geführt wird, einen Einschnitt 27 auf. Über dem Einschnitt 27 besteht eine Verbindung zwischen den Segmenten 46 und einer Unterdruckkammer 29. Die Unterdruckkammer 29 ist an eine Unterdruckquelle ange­ schlossen, so daß die Luft von außen durch den Fadenstopfen 12 und den luftdurchlässigen Mantel 23 in die Segmente 46 und dann in die Unterdruckkammer 29 einströmt. Zwischen den Enden der Trennstege 18 und dem Rohr 19 ist ein Luftspalt 22 gebildet. Damit wird erreicht, daß im Bereich der Blende 47, d. h. auf dem geschlossenen Teil des Rohrumfanges, keine Verbindung zwischen den Segmenten 46 und der Unterdruckkammer 29 besteht.

Die Blende 47 im Inneren der Kühltrommel 28 sind ortsfest, wobei sie die einzelnen Segmente der Kühltrommel 28 in Achsnähe abschließen bzw. freigeben, und zwar je nach Stel­ lung der Segmente zu den jeweiligen Blenden bzw. Abschirm­ elementen 47. Es ist jedoch auch möglich, daß die Blenden im Außenbereich der Segmente 46 so angeordnet sind, daß diese sich im Mantelbereich eng anschmiegen, wie es prinzi­ piell in Fig. 2 dargestellt ist.

Fig. 6 zeigt einen axialen Längsschnitt durch eine derarti­ ge Kühltrommel 28. Im Mantel 23 der Kühltrommel sind drei im Querschnitt halbkreisförmige Nuten 26 angeordnet, in welchen jeweils ein Fadenstopfen einlegbar ist. Der Kühl­ trommel 28 ist eine Lieferrolle 11 vorgelagert, die eben­ falls drei Rillen 38 für jeweils einen Fadenstopfen auf­ weist. Es ist selbstverständlich auch möglich, Trommeln größerer Axiallänge vorzusehen, um mehr als drei Fadenstop­ fen gleichzeitig auf dem Trommelumfang kühlen zu können. Im Innern einer derartigen Kühltrommel 28 sind Abschirmelemente 47 vorgesehen, welche so bewegbar oder ortsfest angeordnet sind, daß im Falle von beispielsweise zwei nebeneinander angeordneten Kühltrommeln einerseits beispielsweise die Seg­ mente 46 der Kühltrommel 28 abschaltbar sind, von denen am Außenumfang der Kühltrommel 28 der Fadenstopfen 12 zur nachfolgend angeordneten zweiten Kühltrommel ablaufen soll, und andererseits die Segmente 46 der zweiten Kühltrommel im Sinne einer Saugwirkung des Kühlmittels an dem Bereich der Kühltrommel zugeschaltet werden, an dem der Fadenstopfen 12 auf die zweite Kühltrommel aufläuft und damit sofort eine zur weiteren Beförderung und Teilumschlingung der zweiten Kühlwalze notwendige Haftwirkung erfährt.

Die Kühltrommel 28 (Fig. 4) weist zwei Seitenwandungen 24 und 25 auf, die mittels dem Mantel 23 und der Trennstege 18 miteinander verbunden sind. Die Seitenwandung 25 ist mittig mit der Welle 21 fest verbunden. Die Welle 21 ist in der Achse 20 gelagert und wird mittels eines Antriebsmotors 39 angetrieben. Die Achse 20 ist an einem Gestell 48 befestigt. Konzentrisch zur Achse 20 ist das Rohr 19 ebenfalls mit dem Gestell 48 verbunden. Zwischen der Achse 20 und dem Rohr 19 sowie dem Gestell 48 wird die Unterdruckkammer 29 gebildet. Die Un­ terdruckkammer 29 besitzt einen Unterdruckanschluß 49, der zu einer Unterdruckquelle führt. Die Seitenwandung 24 und 25 sowie die Trennstege sind jeweils durch einen Luftspalt von dem Rohr getrennt, so daß sich die Kühltrommel frei drehen kann.

Bezugszeichenliste

1 Faden
2 Fadenkanal
3 Stauchkammer, Expansionskammer
10 Lieferwerk
11 Förderwalze
12 Fadenstopfen
13 Texturierdüse
14 Kühltrommel
15 Zufuhrleitung
16 Changiereinrichtung
17 Aufspuleinrichtung
18 Trennstege
19 Rohr
20 Achse
21 Welle
22 Luftspalt
23 Mantel
24 Seitenwandung
25 Seitenwandung
26 Nuten
27 Einschnitt
28 Kühltrommel
29 Unterdruckkammer
30 Fadenkanal
31 Ringkammer
32 Kanal
33 Öffnungen
34 Verschlußklappe
35 Durchbrechung
36 Vorschubschuh
37 Drehrichtung
38 Rille
39 Antrieb
40, 41 Walzenpaar
42, 43 Walzenpaar
44, 45 Walzenpaar
46 Segmente
47 Abschirmelemente, Blende
48 Gestell
49 Sauganschluß.

Claims (18)

1. Texturiereinrichtung für eine Spinn-Streck-Texturierma­ schine für einen synthetischen Faden (2), welcher nach dem Kräuseln mittels einer Texturierdüse (13) in einer Expansionskammer (3) zu einem Fadenstopfen (12) ge­ staucht und mit Walzen zum Weitertransport und/oder Kühlen des Fadenstopfens (12) gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Walzenpaare (40, 41; 42, 43) vorgesehen sind, welche voneinander unterschiedliche Umfangsge­ schwindigkeiten aufweisen, wobei ein Walzenpaar durch zwei zu beiden Seiten des Fadenstopfens achsparallel angeordnete Walzen (40, 41) gebildet ist.

2. Texturiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit von Walzenpaar zu Walzenpaar zunimmt.

3. Texturiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen unterschiedliche Durchmesser aufweisen.

4. Texturiereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen mit gleicher Drehzahl antreibbar sind.

5. Texturiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen im wesentlichen gleiche Durchmesser aufwei­ sen.

6. Texturiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen mit jeweils unterschiedlicher Drehzahl an­ treibbar sind.

7. Texturiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenpaare (40, 41/42, 43/44, 45) so angeordnet sind, daß deren Oberflächen den Fadenstopfen (12) im wesent­ lichen in einer Ebene ergreifen.

8. Texturiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzenpaare (40, 41/42, 43/44, 45) so angeordnet sind, daß der Fadenstopfen (12) Mehrfachumlenkungen erfährt.

9. Texturiereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit von Walze zu Walze zunimmt.

10. Texturiereinrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Walzenpaar als sich gegensinnig drehende Kühltrom­ meln (28, 29) ausgebildet ist, um welche der Faden­ stopfen (12) mit einem Umschlingungsgrad von unter 100% läuft.

11. Texturiereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühltrommeln (28, 29) im Innern in strömungsmäßig voneinander getrennte Segmente (46) aufgeteilt sind, durch welche Luft aus dem Bereich des die Kühltrommel berührenden Fadenstopfens (12) nach innen führbar ist.

12. Texturiereinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß Segmente (46) einzeln oder mindestens zwei Segmente gleichzeitig im Innern und/oder außerhalb der Kühltrom­ meln (28, 29) zumindest teilweise abschirmbar sind, so daß sich keine oder nur eine geringe Luftströmung durch die jeweils abgeschirmten Segmente (46) ergibt.

13. Texturiereinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Übergangs des Fadenstopfens (12) von der ersten zur zweiten Kühltrommel Abschirmmittel (47) zur Luftführung so angeordnet sind, daß der Fadenstop­ fen (12) von der ersten Kühltrommel (28) leicht abge­ zogen und von der zweiten Kühltrommel (29) angezogen werden kann.

14. Verfahren zum Strecken und/oder Auflockern von beim Spinn-Streck-Texturieren erzeugten Fadenstopfen, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenstopfen mittels Walzenpaaren transportiert wird, welche mit voneinander unterschiedlichen Umfangs­ geschwindigkeiten rotieren.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenstopfen beim Transport mittels der Walzenpaare mindestens einmal umgelenkt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenstopfen mittels der Walzenpaare umlenkungsfrei transportiert wird.

17. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenstopfen nach seiner Streckung und/oder Auf­ lockerung um zwei nacheinander angeordnete als Kühl­ trommeln ausgebildete gegensinnig laufende Walzen mit einem jeweiligen Umschlingungsgrad von unter 100% läuft.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite der nacheinander angeordneten Kühltrommeln eine größere Umfangsgeschwindigkeit hat als die erste und der Fadenstopfen auf der ersten Kühltrommel vor­ gekühlt, durch Umlenken und weiteres Strecken zwischen den Kühltrommeln weiter aufgelockert und auf der zwei­ ten Kühltrommel dann intensiv abgekühlt wird.