DE19700817A1 - Verwirbelungsdüse sowie Verfahren zur Herstellung von spinntexturierten Filamentgarnen - Google Patents
Verwirbelungsdüse sowie Verfahren zur Herstellung von spinntexturierten FilamentgarnenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verwirbelungsdüse, deren Verwendung,
sowie ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von
spinntexturierten Filamentgarnen, insbesondere von Teppichgarnen,
in einem durchgehenden Garnkanal bzw. Verwirbelungskanal einer
Wirbeldüse, mit einer Blasluftzufuhr, durch welche gegen eine
Prallfläche gerichtete Druckluft einführbar ist, wobei das
Filamentgarn durch einen vorwärts sowie rückwärts aus dem
Garnkanal abströmenden Blasluftstrom verwirbelt wird.
Die Erfindung betrifft die Luftverwirbelung und geht aus von der
Gattung von Verwirbelungsdüsen, wie sie z.Bsp. in der EP-PS Nr.
564 400 beschrieben ist. Bei Garnen mit groben Einzelfilamenten
(z.Bsp. dtex 20) ist es bei höheren Verarbeitungsgeschwindig
keiten von 2000 bis 3000 m/min oft schwierig eine genügend große
Verwirbelungsdichte bei genügend guter Regelmäßigkeit zu
erzielen. Die Verwirbelungsdichte wird gemessen als Zahl der
Verwirbelungsknoten bzw. Fixpunkte pro Meter Garnlänge (FP/m). Es
wird üblicherweise eine hohe Verwirbelungsdichte bei hoher
Regelmäßigkeit der Fixpunktabstände angestrebt, jedoch ohne
Auftreten von einzelnen größeren Fixpunktabständen bzw.
Öffnungslängen zwischen Verwirbelungsknoten. Verwirbelungs
vorrichtungen mit vorwiegend runden Garnkanälen sind für niedrige
bis mittlere Verwirbelungsdichten geeignet. Für höhere Verwir
belungsdichten kommen Verwirbelungsvorrichtungen mit Garnkanälen
zum Einsatz, die in der Regel eine ebene Aufprallfläche aufweisen.
Die EP-PS Nr. 465 407 schlägt vor, daß die Wandflächen des
Garnkanals wenigstens zwei ebene Teilflächen enthalten müssen und
das Garn innerhalb der Verwirbelungsvorrichtung geführt wird. Zu
diesem Zweck werden in dem Körper der Vorrichtung an beiden Enden
des Garnkanals Fadenführer eingesetzt.
Es ist ferner eine Praxisforderung, daß die Verwirbelungsdüsen
einen Einfädelschlitz aufweisen, der zwischen einem oberen
Verwirbelungsdüsenteil mit der Aufprallfläche sowie einem unteren
Verwirbelungsdüsenteil mit einer Druckluftzufuhrbohrung für die
Einführung der Blasluft in den Garnkanal liegt. Die Prozeß
geschwindigkeit besonders bei der Herstellung von spinntexturier
ten Teppichgarnen hat sich in den letzten Jahren von ca. 2000
m/min. auf 3500 m/min erhöht. Das nächste Ziel für Spinn
texturiermaschinen wird in einem Geschwindigkeitsbereich von 4000
bis 6000 m/min. gesehen. Da die Verwirbelung "in line" nach der
Texturierung und vor dem Aufspulen erfolgt, gilt auch für die
Wirbeldüsen die Zielsetzung, ohne Qualitätseinbußen mit einer
Garntransportgeschwindigkeit von 3000 bis 6000 m/min. optimal zu
arbeiten. Die für Texturgarne eingesetzten Wirbeldüsen haben
zumeist einen zu der Förderrichtung des Garnes leicht geneigten
Blasluftkanal. Die Neigung aus der Senkrechten liegt etwa zwischen
4° und 15° und ergibt für das durchlaufende Garn eine leichte
Förderwirkung, welche jedoch geringer ist als die Summe der dem
Garn entgegengesetzten Widerstandskräfte in der Düse. Bei höheren
Neigungswerten der Blasdüse, also bei höherer Förderwirkung, nimmt
die Verwirbelungsleistung jedoch entsprechend ab und die
Schlaufigkeit des Garnes zu. Eine weitere Konsequenz der
Verwirbelung bei höheren Geschwindigkeiten ist die notwendige
Erhöhung des Luftdrucks. Dies bewirkt eine höhere Dichte der Luft
im Garnkanal. Man möchte bei hohen Prozeßgeschwindigkeiten eine
möglichst ähnliche Verwirbelungsdichte und Verwirbelungsqualität
erreichen wie bei niedrigen Prozeßgeschwindigkeiten, um die
Weiterverarbeitung des Garnes gleichermaßen sicherzustellen.
Versuche haben gezeigt, daß die Fadenspannung am Düsenausgang mit
steigender Garngeschwindigkeit und bei gleichzeitig höherem
Luftdruck der Blasdüse einen immer höheren prozentualen
Steigerungswert gegenüber der Eingangsfadenspannung erreicht. Bei
4000 m/min. ergibt sich bei einer Eingangsfadenspannung mit dem
Wert 100 eine Ausgangsfadenspannung mit dem Wert 250 bis 350. Eine
über 200%ige Erhöhung ist aber sehr schädlich für das Garn.
Erfindungsgemäß ist nun erkannt worden, daß eigentlich die
Fadenspannung bedingt durch die wirkenden Luftkräfte auf das Garn
in erster Linie der begrenzende Faktor ist. Der Erfindung wurde
deshalb die Aufgabe gestellt, die Fadenspannung während der
Verwirbelung zu reduzieren, insbesondere auch bei Prozeßge
schwindigkeiten im Bereich von 3000 bis 6000 m/min. und mehr. Ohne
Qualitätseinbußen soll auch bei höchsten Geschwindigkeiten
optimal gearbeitet werden können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem Düseneintritt sowie in einem Abstand zu der Blasluft
zufuhr eine Öffnung für den Abluftstrom des ersten Wirbelabschnit
tes angeordnet ist, zur Verringerung der Fadenspannung, wobei die
Verwirbelungsabschnitte vor und nach der Blasluftzufuhr
asymmetrisch ausgebildet sind. Bevorzugte Ausgestaltungen der
Vorrichtungen sind in den Ansprüchen 2 bis 4 beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß
in dem Verwirbelungskanal zwei ungleich starke Wirbel erzeugt
werden, wobei der Vorwärtswirbel stärker ausgebildet ist, als der
Rückwärtswirbel. Die Verwirbelung ist ein Arbeitsprozeß der
besonders die nachfolgende Verarbeitung erleichtern soll und den
Zusammenhalt der Filamente z.Bsp. beim Spulenabzug und Tuften
verbessert. Den Verwirbelungsvorgang als solchen stellt man sich
wie folgt vor. Über dem Luftstrom der Druckluftzufuhrbohrung
öffnet sich der Filamentverband des laufenden Fadens in dem
Garnkanal blasenförmig. Aufgrund einer Aufteilung des
Blasluftstromes quer zum Garnkanal werden die Filamente beidseits
der Querbohrung in eine gegenläufige Rotation innerhalb des
Garnkanales versetzt. Dabei wird der Luftstrom in einen
Vorwärtswirbel sowie einen Rückwärtswirbel aufgeteilt. "Vorwärts"
und "rückwärts" definieren sich durch die Garnlaufrichtung. Durch
den Dralleffekt von Vorwärts- und Rückwärtswirbel werden in der
Folge die Verwirbelungsknoten am Garn gebildet. Durch den
Weitertransport des Fadens tritt wieder unverflochtenes Garn in
die Düse ein. Dadurch beginnt der Vorgang von vorne. Die
Verwirbelung als solche ist ein diskontinuierlicher Prozeß,
wohingegen die Garndurchführung kontinuierlich ist. Die
eigentliche Schwierigkeit für den Fachmann liegt darin, daß der
Vorgang mit einer extrem hohen Frequenz für die Bildung von z.Bsp.
1000 bis 3000 Punkten pro Sekunden abläuft. Dabei soll auch noch
auf die Knotenqualität, z.Bsp. Knotenlänge, Knotendichte und
Knotengleichmäßigkeit geachtet werden, was zum großen Teil nur
empirisch möglich ist. Die Luftgeschwindigkeit im Garnkanal kann
erfahrungsgemäß nicht mehr wesentlich gesteigert werden. Um die
Eingriffskräfte der Luft zu erhöhen, steht vor allem die Erhöhung
des Luftdruckes und damit die Erhöhung der Luftdichte zur
Verfügung. Die Erhöhung der Luftdichte bringt jedoch einen
Zielkonflikt. Der erste Vorgang der Verwirbelung ist das Öffnen
des Filamentverbundes. Wird der Filamentverbund unter eine zu
große Zugspannung gebracht, so wird bereits das Öffnen erschwert.
Innerhalb des Garnkanals wirken die beiden genau entgegengesetzten
Luftströme - in Richtung auf den Eintritt des Garnes in den
Garnkanal und in Richtung des Austrittes des Garnes aus dem
Garnkanal. Der rückwärts gerichtete Blasluftstrom hat somit eine
enorme Steigerung der Rückstoßkraft und daraus eine Vergrößerung
der Fadenspannung zur Folge, dies im Verhältnis der Zunahme der
Strömungskräfte der Blasluft. Ein ebenso wichtiger Faktor liegt in
den einzelnen Filamenten, die die Zugkraft zwischen den beiden
Wirbeln ausgleichen. Die Zugkraft wirkt über die Einzelfilamente
von vorne nach hinten und umgekehrt. Versuche haben bestätigt,
daß trotz der Asymmetrie der Verwirbelungsabschnitte symmetrische
Knoten gebildet werden. Die Luftkräfte greifen als Stoß- und
Reibkräfte an. Dadurch daß der Luftdruck in dem Bereich des
Rückwärtswirbels rascher abgesenkt wird, werden die an dem Garn
angreifenden Luftkräfte gesamthaft kleiner. Dies ermöglicht die
Produktionsgeschwindigkeit des Garnes wesentlich zu erhöhen z.Bsp.
bis in den Bereich von 4000 bis 6000 m/min. und mehr zu steigern
unter Beibehaltung aller qualitativen Parameter. Es war
insbesondere möglich den Luftdruck z.Bsp. auf 5 bis 14 bar und
darüber zu steigern ohne nachteilige Wirkung auf die Qualität der
Verwirbelung bzw. auf das Garn.
Die Erfindung erlaubt eine ganze Anzahl weiterer sehr vorteil
hafter Ausgestaltungen. Ist die Einwirkung des Rückwärtswirbels
auf etwa 2/3 reduziert, tritt bereits eine starke Reduzierung der
Fadenspannung auf. Die bisherigen Versuche haben beste Resultate
ergeben, wenn die volle Wirkung des Rückwärtswirbels etwa 30 bis
50% der Wirkung des Vorwärtswirbels beträgt. Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung wird der Garnkanal in zwei etwa gleich
lange Abschnitte aufgeteilt, einen ersten Abschnitt von der
Blasluftzufuhr zu dem Düseneintritt sowie einem zweiten Abschnitt
von der Blasluftzufuhr zu dem Düsenaustritt, wobei die rückwärts
zum Düseneintritt gerichtete Abluft im mittleren Bereich zwischen
der Blasluftzufuhr und dem Düseneintritt bereits abströmen kann.
Es ist aber auch möglich, zumindest bei einzelnen Anwendungen,
daß ein hinteres Teilstück der Verwirbelungsdüse gleichsam
abgeschnitten wird. Ferner wird vorgeschlagen, daß kurz vor dem
Düseneintritt oder aber schon innerhalb der Düse ein Führungsstift
für das Garn angeordnet wird.
Die neue Verwirbelungsdüse wird in asymmetrischer Weise ausge
führt. Die Form ist derart gestaltet, daß der größte Teil des in
Richtung des Garneintritts austretenden Luftstroms im Garnkanal so
schnell wie möglich aus dem Garnkanal abgeführt und entsprechend
der wirksame Luftdruck bzw. Luftdichte abgesenkt wird, um dem
hereinkommenden Garn möglichst wenig Widerstand bzw. einen
reduzierten Widerstand entgegenzusetzen. Das in den Garnkanal
eintretende Garn wird bevorzugt durch einen Führungsstift nahe dem
oberen Ende, aber noch in dem Garnkanal geführt. Die Wirbeldüse
selbst wird derart zum bestehenden Fadenlauf geneigt, daß der
Abspannwinkel am Düseneintritt (α) wesentlich verkleinert wird.
Dadurch wird am Düseneintritt dem Faden weniger Widerstand durch
Reibung am Fadenführer entgegengesetzt. Gleichzeitig wird in der
Düse durch dieses neue Fadenführungskonzept die Reibung durch
Verkleinerung der möglichen Kontaktfläche der Garnkanalwände
bezüglich des Garnes herabgesetzt.
Ein wesentlicher Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt
ferner darin, daß die Abluft aus dem Verwirbelungskanal in Trans
portrichtung des Garnes etwa axial, und die Abluft gegen die
Förderrichtung des Garnes etwa in Gegenrichtung zu dem Blasluft
strom aus dem Garneinführbereich abgelassen wird. Diese Maßnahme
erlaubt die Wirkung der Verwirbelung in Laufrichtung des Garnes zu
erhöhen und umgekehrt den rückwärtsliegenden Teil der Verwirbelung
zu reduzieren, was sich positiv auf die Knotenbildung und günstig
auf die Fadenspannung auswirkt. Ganz besonders vorteilhaft ist
nun, wenn das Filamentgarn in dem Garnkanal etwa axial auf die
Prallfläche zu und weggeführt wird, wobei die gegen die Förder
richtung des Garnes gerichtete Abluft zwischen der Luftzuführungs
bohrung und dem Düseneintritt aus dem Fadenlauf quer abgeführt und
das Garn in dem Bereich des Düsenaustrittes durch den Abluftstrom
quer abgezogen wird. Das Garn wird im Bereich des Düseneintrittes
durch einen Führungsstift und im Abstand vor dem Düseneintritt
durch einen Fadenführer derart geführt, daß der Abspannwinkel (α)
klein, vorzugsweise gegen 0° ist. Anderseits wird im Abstand nach
dem Düsenaustritt ein Fadenführer derart angeordnet, daß auch
ohne Luftzufuhr ein Abspannwinkel (β) größer 15° vorzugsweise im
Bereich von etwa 30° gebildet wird. Vorteilhafterweise wird der
Blasluftstrom in Förderrichtung des Garnes geneigt, derart, daß
eine stärkere Strömung in Förderrichtung des Garnes erzeugt wird.
Das in den Garnkanal eintretende Garn wird durch einen Führungs
stift nahe dem oberen Ende des Garnkanals geführt und die Wirbel
düse selbst wird bevorzugt derart zum bestehenden Fadenlauf
geneigt, daß der Abspannwinkel am Düseneintritt (α) wesentlich
verkleinert und der Abspannwinkel am Düsenaustritt (β) wesentlich
vergrößert wird. Es wird somit auf einfachste Weise erreicht,
daß am Düseneintritt der Faden einer geringeren Widerstandskraft
unterworfen und am Düsenaustritt die Garnförderwirkung durch die
dahin ausströmende Luft erhöht wird. Gleichzeitig wird in der Düse
durch dieses neue Fadenführungskonzept auch die Wandreibung durch
Verkleinerung der möglichen Kontaktfläche der Garnkanalwände
bezüglich des Garnes herabgesetzt.
Die Erfindung betrifft ferner eine Verwirbelungsdüse für die Her
stellung eines verwirbelten Garnes mit einem durchgehenden Garn
kanal in den ein, quer zu einer Prallfläche gerichteter Blasluft
strom einführbar ist, wobei der Garnkanal einen ersten Wirbel
abschnitt von der Blasluftzufuhr in Richtung des Düseneintrittes
sowie einen zweiten Wirbelabschnitt von der Blasluftzufuhr in
Richtung des Düsenaustrittes aufweist, und ist dadurch geken
nzeichnet, daß ein Einführungsstift zur Einführung des Garnes
nahe dem oberen Ende des Garnkanales bzw. nahe und parallel zu der
Prallfläche angeordnet wird, so daß der Abspannwinkel beim
Düseneintritt etwa 0° beträgt. Zweckmäßigerweise wird die Ver
wirbelungsdüse zweiteilig ausgebildet, aus einem oberen im wesent
lichen symmetrischen Prallteil, sowie einer unteren asymmetrischen
Düsenplatte mit der Blasluftzufuhr bzw. der Blasluftzufuhrbohr
ung. Im Abstand vor und nach der Verwirbelungsdüse wird bevorzugt
je ein Garnführer angeordnet, derart, daß die Garneinführung
angenähert 0° und der Garnabzug in einem Winkel vorzugsweise
größer als 15° vorzugsweise im Bereich von etwa 30° beträgt.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der Verwirbelungsdüse
für die Herstellung von spinntexturiertem Teppichgarn insbesondere
mit Produktionsgeschwindigkeiten im Bereich von 3000 bis 6000
m/min. und mehr.
Die Erfindung wird nun an Hand einiger Ausführungsbeispiele mit
weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:
die Fig. 1 und 2 rein schematisch die Verwirbelungs
technik, wobei die Fig. 2 ein Schnitt I-I der
Fig. 1 ist;
die Fig. 3 schematisch die erfindungsgemäße Erzeugung von
Verwirbelungsknoten mit asymmetrischen Verwirbe
lungszonen;
die Fig. 4 eine konkrete Ausgestaltung einer Verwirbelungsdüse;
die Fig. 5 eine Betriebsposition der Verwirbelungsdüse mit
Blasluft;
die Fig. 6 die Fig. 5, jedoch mit Fadenführungen;
die Fig. 7 ein Querschnitt durch eine Verwirbelungsdüse
(Schnitt A-A der Fig. 8);
die Fig. 8 ist ein Grundriß der Fig. 7;
die Fig. 9 zeigt eine Ansicht einer Verwirbelungsdüse in
größerem Maßstab.
In der Folge wird nun auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen.
Dabei sind sowohl die Verwirbelungsdüse 1 wie auch die
Verwirbelung an dem Garn 2 dargestellt. Die Fig. 2 ist ein
Schnitt I-I der Fig. 1. In dem Düsenkörper der
Verwirbelungsdüse 1 ist ein durchgehender Garnkanal 3 und im
mittleren Bereich senkrecht zum Garnkanal 3 eine Druckluftzu
fuhrbohrung 4 angebracht. Die Druckluft 5 wird, wie mit Pfeil 5
angedeutet ist, mit einem Druck von ca. 5 bis 14 und mehr bar über
die Druckluftzufuhrbohrung 4 in den Garnkanal 3 gespiesen. Aus dem
Garn, das als glattes oder texturiertes Garn 2 durch den Garnkanal
3 geführt wird, bildet sich ein verwirbeltes Garn 2′ mit Knoten K
resp. mit der typischen Knotenstruktur, die auch vom Auge an dem
Garn sichtbar gemacht werden kann. Die Druckluft 5 teilt sich in
dem Garnkanal 3 in zwei Teilstromwirbel 6, welche die eigentlichen
Auslöser für die Öffnung/Vermischung bzw. Verwirbelung und
Knotenbildung sind. Das Garn 2 wird mit einer konstanten
Geschwindigkeit, in den Garnkanal 3 geliefert, was mit einem Pfeil
7 angedeutet ist, sowie einer vorzugsweise geregelten Abzugs
geschwindigkeit des verwirbelten Garnes 2′, Pfeil 8.
Die Grundfunktionen der neuen Erfindung sind in der Fig. 3
schematisch dargestellt. Mit GT ist die Garntransportrichtung des
unverwirbelten Garnes 2 bezeichnet, welches über einen
Führungsstift 12 eingeführt, und über einen Fadenführer 13
abgezogen wird. Zwischen dem Führungsstift 12 sowie der Stelle 16
ist die Verwirbelungszone 14. Die Blasluft (BL) wird quer in die
Verwirbelungszone 14 zugeführt. Der Blasluftstrom 5 ist auf eine
Prallfläche 9 (Pr) gerichtet. An der Prallfläche teilt sich der
Blasluftstrom 5 in zwei entgegengesetzte Luftwirbel. Der in Bezug
auf die Garntransporteinrichtung rückwärts gerichteten Abluftstrom
ALR tritt etwa entgegengesetzt zu dem Blasluftstrom 5 aus der
Verwirbelungsdüse aus. In der Transportrichtung GT tritt der
vorwärtsgerichtete Abluftstrom ALv aus der Verwirbelungsdüse 1
aus. Innerhalb der Verwirbelungszone 14 bildet sich ein
Rückwärtswirbel 10 sowie ein Vorwärtswirbel 11, welche je mit
strichpunktierten Linien markiert sind. Die Fig. 3 zeigt bildlich
mehrere funktionswesentliche Wirkungen. Der Rückwärtswirbel 10 ist
kleiner dargestellt als der Vorwärtswirbel 11. Insbesondere aber
durch die rasche Druckabsenkung ist der Rückwärtswirbel in seiner
Wirkung reduziert. An der Stelle 15 bewegt sich das unverwirbelte
Garn etwa geradlinig in die Verwirbelungszone 14 resp. in die Zone
des Rückwärtswirbels 10. Der Hauptteil des Abluftstromes ALR wird
nahezu quer dazu aus dem Garnlauf abgelenkt. Auf diese Weise kann
der Einwirkungskraft bzw. die Einwirkzeit und dadurch die
Angreifkraft des Rückwärtswirbels 10 auf das in die
Verwirbelungsdüse eintretende Garn verkleinert werden. Gerade
umgekehrt sind die Verältnisse in dem Bereich des Düsenaustrittes,
der mit Pfeil 16 bezeichnet ist. Das verwirbelte Garn 2′ wird in
einem Winkel (β) (Fig. 4) aus dem Wirkbereich des Vorwärtswirbels
11 gezogen. Die starke Wirbelströmung hat jedoch eine so große
Stoßkraft, daß das Garn in ausgebauchter Stellung Pfeil 16,
gleichsam in der Luft gehalten wird. Das Garn 2 ist über die ganze
Verwirbelungszone 14 nur als Strich mit Doppelpunkt dargestellt.
Es werden gleichzeitig jeweils zwei Verwirbelungsknoten K zwischen
dem Führungsstift 12 sowie der Stelle 16 gebildet. Versuche haben
ergeben, daß sich trotz des asymmetrischen Garnkanales
gleichmäßige Knoten bilden. Vor und nach der Verwirbelungszone
ist zusätzlich je ein Lieferwerk 17 resp. 18 angedeutet, welche
aber auch stellvertretend für die vorangehende bzw. nachfolgende
Prozeßstufe gelten können.
Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen eine Verwirbelungsdüse 1 in
verschiedenen Situationen. Dabei ist der Vorwärtswirbel auf der
linken und der Rückwärtswirbel auf der rechten Seite. Entsprechend
dem Garntransport ist rechts in den Figuren der Düseneintritt 20
und links der Düsenaustritt 21, was dem Eintritt sowie dem
Austritt des Garnes entspricht. Der Düsenaustritt 21 ist
gleichzeitig Austritt für den vorwärts gerichteten Abluftstrom ALV
(Fig. 5) sowie für das verwirbelte Garn 2′. Der Düseneintritt ist
gemäß der neuen Erfindung jedoch primär der Garneintritt. Der
rückwärts gerichtete Abluftstrom ALR, zumindest der Hauptteil
davon, wird durch eine Öffnung 22, die zwischen dem Düseneintritt
20 bzw. dem Führungsstift 12 sowie der Stelle 23 liegt,
abgeblasen. Die Verwirbelungsdüse 1 besteht aus einem oberen
Prallteil 41 sowie einem unteren Düsenplattenteil 40. Das
Düsenplattenteil 40 weist links von der Druckluftzuführbohrung 4
einen längeren Abschnitt a und rechts einen Abschnitt b auf.
Wesentlich ist nun, daß der längere Abschnitt a einen wesentlich
größeren Radius R aufweist, im Verhältnis zu dem kürzeren
Abschnitt b mit dem kleinerem Radius r. Damit wird die Intensität
des Rückwärtswirbels durch eine raschere Expansion der Druckluft
zusätzlich reduziert, und der Effekt der Öffnung 22 noch
unterstützt. Der Rückwärtswirbel wird über eine, viel stärkeren
dem Fadenlauf abgekrümmte Öffnung abgelenkt. Diese ist zusätzlich
über einen kürzeren Weg stärker erweitert, wie aus den
Proportionen der Fig. 5 und 6 zu entnehmen ist.
Die Fig. 5 zeigt die Verwirbelungsdüse mit den Hauptluftströmen
BL, ALR sowie ALV.
Die Fig. 6 zeigt die selbe Verwirbelungsdüse 1 der Fig. 4 und
5 schematisch als Einbaubeispiel. Dabei ist die Verwirbelungsdüse
1 über einen Sockel 30 an festen Maschinenteilen 31 befestigt. Am
Sockel 30 sind zusätzlich ein Garnführer 32 und am
austrittsseitigen Ende ein Garnführer 13 angebracht. Die
Verwirbelungsdüse 1 ist um einen Winkel (δ) leicht geneigt
montiert. Mit der besonderen Einbauweise kann zusammen mit den
Garnführer erreicht werden, daß in Bezug auf die theoretische
Achse X des Garnkanales, das Garn auch ohne Druckluft mit einem
Winkel α etwa 0° einläuft und mit einem Winkel β von etwa 30
abgezogen wird. Selbstverständlich können eine beliebige Zahl
z.Bsp. 2, 3 oder 4 oder mehr von Verwirbelungsdüsen senkrecht zur
Bildebene der Fig. 6, parallel betrieben und auf den gleichen
Sockel 30 montiert werden.
Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Verwirbelungsdüse 1 im Querschnitt
(Fig. 7) resp. im Grundriß (Fig. 8). Die Fig. 7 zeigt die
Zweiteiligkeit der Verwirbelungsdüse 1. Das obere Prallteil 41
sitzt fest auf dem unteren Düsenplattenteil 40. Die beiden Teile
sind durch zwei Splinten 43 in exakter Position gehalten und über
eine Schraube 43 zu einer Düseneinheit verbunden. Charakteristisch
bei dieser Gattung von Verwirbelungsdüsen ist die Möglichkeit der
seitlichen Einfädelung des Garnes 2 über einen Einfädelschlitz 44.
Die Fig. 9 zeigt eine Ansicht der Verwirbelungsdüse in stark
vergrößertem Maßstab. Bei relativ kleinen Garnförder
geschwindigkeiten von unter 1000 m/min. kann die Prallfläche 9
gerundet sein. Bei hohen und höchsten Leistungen bis 3000 m/min.
sowie 3000 bis 6000 m/min. wird die Prallfläche jedoch bevorzugt
als ebene Fläche ausgebildet wie in der Fig. 9 dargestellt ist.
Claims (10)
1. Verwirbelungsdüse für die Herstellung eines verwirbelten
Garnes, insbesondere von spinntexturiertem Filamentgarn bzw.
Teppichgarn, mit einem durchgehenden Garnkanal sowie einer
Blasluftzufuhrbohrung, durch welche ein gegen eine Prallfläche
gerichteter Blasluftstrom einführbar ist, wobei der Garnkanal
einen ersten Wirbelabschnitt von der Blasluftzufuhr in Richtung
des Düseneintrittes sowie einen zweiten Wirbelabschnitt von der
Blasluftzufuhr in Richtung des Düsenaustritt aufweist,
dadurch gekennzeichnet,daß zwischen dem Düseneintritt sowie der Blasluftzufuhr, in einem
Abstand von der Blasluftzufuhr eine Öffnung für den Abluftstrom
des ersten Wirbelabschnittes angeordnet ist, zur Verringerung der
Fadenspannung, wobei die Verwirbelungsabschnitte vor und nach der
Blasluftzufuhr asymmetrisch ausgebildet sind.
2. Verwirbelungsdüse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie einen Führungsstift aufweist, zur Führung des Garnes nahe
dem oberen Ende des Garnkanales bzw. nahe und parallel zu der
Prallfläche, wobei die Verwirbelungsdüse vorzugsweise zweiteilig,
aus einem oberen im wesentlichen symmetrischen Prallteil, sowie
einer unteren asymmetrischen Düsenplatte mit einer Blasluftzufuhr
ausgebildet ist, derart, daß der erste Wirbelabschnitt eine
raschere Expansion der Druckluft zuläßt.
3. Verwirbelungsdüse nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Abstand vor und nach der Verwirbelungsdüse je ein
Garnführer angeordnet ist, derart, daß die Garneinführung (α)
angenähert 0° und der Garnabzug (β) mit einem Winkel vorzugsweise
größer 15° besonders vorzugsweise bei etwa 30° erfolgt.
4. Verwendung der Verwirbelungsdüse nach einem der Ansprüche 1 bis
3, für die Herstellung von spinntexturiertem Teppichgarn
insbesondere mit Garngeschwindigkeiten im Bereich von 3000 bis
6000 m/min.
5. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von spinn
texturierten Filamentgarnen, insbesondere von Teppichgarnen, in
einem durchgehenden Garnkanal bzw. Verwirbelungskanal einer
Wirbeldüse, wobei das Filamentgarn durch einen quer in die
Wirbeldüse gerichteten und vorwärts sowie rückwärts aus dem
Garnkanal bzw. Verwirbelungskanal abströmenden Blasluftstrom
verwirbelt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Verwirbelungskanal zwei ungleich stark wirkende Wirbel
erzeugt werden, wobei der Vorwärtswirbel stärker wirkend
ausgebildet ist, als der Rückwärtswirbel.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Garnkanal in zwei etwa gleich lange Abschnitte aufge
teilt ist, einen ersten Abschnitt von der Blasluftzufuhr zu dem
Düseneintritt sowie einen zweiten Abschnitt von der Blasluftzufuhr
zu dem Düsenaustritt, wobei der Hauptteil der rückwärts zum
Düseneintritt gerichteten Abluft im mittleren Bereich zwischen der
Blasluftzufuhr und dem Düseneintritt abströmt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Abluft aus dem Verwirbelungskanal in Förderrichtung des
Garnes etwa axial, und die Abluft gegen die Förderrichtung des
Garnes rascher expandiert und vorzugsweise etwa in Gegenrichtung
zu dem Blasluftstrom aus dem Garneinführbereich abgelassen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Filamentgarn in dem Garnkanal etwa axial auf die
Prallfläche zu und weitergeführt wird, wobei die gegen die
Förderrichtung des Garnes gerichtete Abluft im mittleren Bereich
zwischen der Blasluftzufuhr und dem Düseneintritt aus dem
Fadenlauf quer abgeführt und das Garn in dem Bereich des
Düsenaustrittes durch den Abluftstrom quer abgezogen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Garn im Bereich des Düseneintrittes durch einen
Führungsstift und im Abstand vor dem Düseneintritt durch einen
Fadenführer derart geführt ist, daß der Abspannwinkel (α) klein,
vorzugsweise gegen 0° ist, wobei im Abstand nach dem Düsenaustritt
ein Fadenführer derart angeordnet ist, daß auch ohne Luftzufuhr
ein Abspannwinkel (β) größer 15° vorzugsweise im Bereich von etwa
30° gebildet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Blasluftzufuhr in Förderrichtung des Garnes geneigt ist,
derart, daß eine stärkere Strömung in Förderrichtung des Garnes
erzeugt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH9496 | 1996-01-12 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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