DE19722681A1 - Kühlvorrichtung für eine Falschdrahtspinnmaschine - Google Patents

Description

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Falschdrahtspinnmaschine und im besonderen auf eine Kühlvorrichtung für eine Falschdrahtspinnmaschine wie eine Streckfalschdrahtspinnmaschine.

2. Hintergrund der Erfindung

In der herkömmlichen Technik ist eine Falschdrahtspinnmaschine bekannt, die ausgestattet ist mit einer Falschdrahtspinnvorrichtung zum Übertragen eines Falschdrahts auf ein Garn, das aus einer Spule entnommen wird, einem Heizgerät, das sich flußaufwärts von der Falschdrahtspinnvorrichtung befindet und zum Abbau einer inneren Spannung in dem Draht entlang des Garnes ist, die durch die Falschdrahtspinnvorrichtung übertragen wurde, einem Kühlgerät zur guten Kühlung des Garns für die Fixierung des Falschdrahts in dem Garn und einer Aufwickelvorrichtung zum Aufspulen des umfangreichen Garns nach der Fixierung des Falschdrahts.

Eine Falschdrahtspinnmaschine ist ebenso bekannt, die zudem mit einer Streckvorrichtung ausgestattet ist, die zum Durchführen des Streckvorganges eines vorbestimmten Streckverhältnisses gleichzeitig mit oder vor dem Falschspinnen gefolgt von der Fixierung des Drahts in der Falschdrahtspinnvorrichtung und dem Heizgerät verwendet wird.

Für die oben beschriebene Falschdrahtspinnmaschine ist bekannt, daß eine günstige Falschdrahtspinnbedingung, zum Beispiel durch eine vorbestimmte Garnaufwickelgeschwindigkeit, existiert, wodurch eine beständige Herstellung realisiert wird. Eine Erhöhung der Garngeschwindigkeit, über das für stabile Bedingungen notwendige Maß hinaus, verursacht den Verlust des Gleich­ gewichtszustandes zwischen der Spannung in dem Garn und dem Grad des Drahtspinnes in der Falschdrahtspinnzone, was die Erzeugung eines sogenannten Aufschaukelphänomens verursacht, wodurch das Garn einer Schwingung unterworfen wird, die zum Auftreten eines Bruchs oder einer Schlinge in einem Einzelfaden oder zu ungleichem Draht des Garns führt.

Um das Auftreten eines derartigen Aufschaukelphänomens zu verhindern, ist eine Erhöhung der Spannung in der Falschdrahtspinnzone möglich. Das führt zu einer wachsenden Zahl von Drahtbruch und zur reduzierten Streckung des Garns nach Beendigung des Falschdrahtspinnens, welche wahrscheinlich eine Störung während der Durchführung des anschließenden Prozesses wie Wirken oder Trocknen verursachen, wodurch der Ertrag verringert wird.

In einer Kühlvorrichtung verringerter Länge in der herkömmlichen Technik verursacht zudem die Hochgeschwindigkeitsverarbeitung eine Verkürzung der Kühlzeit, wodurch verhindert wird, daß das Garn auf eine Temperatur vollständig abgekühlt wird, um den gewünschten Zustand des Verkräuselns zu erhalten. Eine zunehmende Länge der Kühlvorrichtung umgeht dieses Problem, bedingt jedoch die Zunahme der gesamten Maschinengröße, was dessen Brauchbarkeit verschlechtert und die Wartung der Maschine erschwert. Eine zunehmende Reibungskraft und ein wachsender Widerstand zur Übertragung des Drahts entwickelten sich im Garn in der Kühlvorrichtung, woraus sich eine Verringerung des Verkräuselungsgrads des Garns sowie des Maßes der Rest­ streckung ergab.

Um die oben beschriebenen Probleme zu bekämpfen, wird in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 58-191230 eine Garnführung vorgeschlagen, die eine Führungsrille für ein Garn zum Auswerfen besitzt und aus dessen Boden ein Gasstrom zum Kühlen des Garns strömt. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 8-35136 macht eine Kühlvorrichtung vom Trenntyp bekannt, die mit einem Garnstützungselement und einem Element ausgestattet ist, das eine Oberfläche, die das Garn berührt und definierte Löcher zum Ausströmen oder Absaugen des Kühlmittels zum Kühlen des Garns besitzt. In der ungeprüften japanischen Patentveröffent­ lichung (Kokai) Nr. 5-331727 wird eine Konstruktion bekannt gemacht, die mit einer Platte ausgestattet ist, die ein Paar gerillte Wände besitzt, die in bestimmten Abständen quer zueinander angeordnet sind, während eine Öffnung zum Durchgang zwischen den Elementen gebildet wird, wobei die Garnführungselemente auf dem Boden der Elemente angeordnet sind, so daß sie entlang der Länge des Garns in bestimmten Abständen angeordnet sind, die Platte ein Außenwandelement, das die gerillten Wandelementen an den Enden der Garnführungen verbindet, besitzt, so daß eine röhrenförmige Kammer durch die gerillten Wandelemente und die Garnführungselemente gebildet wird, und ein Ab­ saugmittel in der röhrenförmigen Kammer angeordnet ist.

In dem Patent Nr. 58-191230 wird zur Kühlung des Garns eine Flüssigkeit vom Boden der Führungsrille des Garnführungselements eingespritzt. Als ein Ergebnis, gelangt die Hitze des Garns sowie des Spinnöls, das während des vorangehenden Spinnvorgangs angewendet wurde, in die klimatisierte Außen­ atmosphäre des Spinnraumes, was die Bedingungen für die Arbeiter ver­ schlechtert und die Effizienz der Klimaanlage verringert.

In dem Patent Nr. 8-35136 kann das Ereignis des sogenannten Aufschaukelns aufgrund der Bereitstellung des Garnstützungselements sowie dem Abblasen oder Absaugen der Kühlungsluft aus den Öffnungen an der Garnkontakt­ oberfläche unterdrückt werden. Die Kühlung wird jedoch durch Kontakt der Kühlungsluft mit der Kontaktplatte erreicht, bei der die Wärme ohne direkten Kontakt der Kühlluft mit dem Garn übertragen wird. Bei einer derartigen indirekten Kühlung muß im Falle der Kühlung eines Garns einer Stärke von beispielsweise 75 Denier die Länge der Kontaktplatte wenigstens 1,2 m oder länger sein, um das System an das Hochgeschwindigkeitsspinnen bei mehr als 800 m/min anzupassen. Um die Länge der Kühlvorrichtung zu verringern, ist eine Vorrichtung zur Beschickung mit einem Kühlmittel wie Alkohol, Ether oder Wasser notwendig.

In dem Patent Nr. 5-331727 wird eine Bewegung des Garns erreicht, während des Kontakts mit den Führungen an den Bodenteilen der gerillten Wände und die Kühlung des Garns wird durch einen Strom, der durch das Absauggerät erzeugt wird, das mit der röhrenförmigen Kammer zwischen den Garnführungen und den Bodenteilen der gerillten Wände verbunden ist, erreicht. Als ein Ergebnis wird an dem Bodenteil der gerillten Wand und dem Garnfüh­ rungsteil eine Verringerung der Menge des zugesetzten, überschüssigen Spinnöls von hohem Ausmaß erhalten, das an dem Garn während des Spinnens sowie zum Abschäumen angewendet wurde. Eine vollständige Entfernung des Spinnmittels und des Abschäumers kann nicht erreicht werden und deshalb wird eine komplizierte und lästige Tätigkeit notwendig, um das Bodenteil der gerillten Wand und das Führungsteil zu reinigen. Ein Bruch der Garn­ führung ist aufgrund des Verfangens der gebrochenen Fäden bei der Garnführung und des Reinigungsvorgangs wahrscheinlich.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kühlvorrichtung für eine Falschdrahtspinnmaschine zur Verfügung zu stellen, die fähig ist, die obigen Schwierigkeiten des Standes der Technik zu überwinden.

Ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kühl­ vorrichtung geringerer Größe für eine Falschdrahtspinnmaschine unter Erhaltung der Kühlkapazität zur Verfügung zu stellen.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kühlvor­ richtung für eine Falschdrahtspinnmaschine zur Verfügung zu stellen, die zur Verhinderung des Aufschaukelereignisses fähig ist.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kühlvor­ richtung für eine Falschdrahtspinnmaschine zur Verfügung zu stellen, wobei die Reinigung leicht durchführbar ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Kühlvorrichtung zur Ver­ fügung gestellt, die zwischen einem Heizgerät und einer Drahtspinnvorrichtung in einer Falschdrahtspinnmaschine zum Kühlen des Garns angeordnet ist. Besagte Kühlvorrichtung umfaßt:
ein erstes Garnkontaktteil;
ein zweites Garnkontaktteil, das hinter dem ersten Garnkontaktteil angeordnet ist, so daß ein Durchgang zwischen dem ersten und dem zweiten Garnkontaktteil gebildet wird, wobei das Garn behandelt wird, während es entlang des Durchgangs läuft;
das erste und das zweite Kontaktteil sind so angeordnet, daß ein Kontakt des Garns mit der Oberfläche von wenigstens einem Kontaktteil erreicht wird, und
Teile zur Erzeugung eines Gasstroms in dem Durchgang in Querrichtung zur Bewegungsrichtung des Garns.

Gemäß diesem Aufbau wird die Kühlung durch Berührung des Garns mit der Kühlungsoberfläche sowie einer Flüssigkeit erreicht, wodurch die Kühl­ kapazität ansteigt. Die Länge der Kühlvorrichtung kann daher auf die Hälfte der herkömmlichen Technik verringert werden, was zu einer Verringerung der Verzugskraft, die in dem Garn erzeugt wurde, führt, wodurch die Spannung in dem Garn an dem Falschdrahtspinngerät verringert wird, was dem Draht ge­ stattet, sich entlang der Länge des Garns auszubreiten. Somit wird bei erhöhter Garnverabeitungsgeschwindigkeit die gewünschte Qualität des Bulkgarns er­ halten, das heißt die Festigkeit, der Streck- und Verkräuselungsfaktor bleiben unverändert erhalten. Während des Vorgangs ist weiterhin das Garn immer in Kontakt mit den Kontaktoberflächen wenigstens eines der Kontaktteile. Somit wird das Aufschaukeln durch einen geringen Spannungsgrad des Garns ver­ hindert. Aufgrund der Verringerung der Länge der Kühlvorrichtung wird ein komakter Aufbau der Falschdrahtspinnmaschine erreicht, was es erlaubt, die Arbeit und die Wartung zu erleichtern.

Vorteilhafterweise umfaßt die Kühlvorrichtung weiterhin Teile zum Erhalten einer Bewegung der ersten und zweiten Garnkontaktteile zwischen einer Arbeitsposition, bei der das erste und zweite Teil sich einander gegenüberstehen, um besagten Durchgang zu schaffen, und einer Ruheposition, bei der das erste und zweite Teil voneinander getrennt sind. Aufgrund dieser Anordnung kann die Reinigung der Kontaktteile in Ruheposition sehr leicht erfolgen.

Vorteilhafterweise umfaßt die Kühlvorrichtung Teile zum variablen Ein­ stellen des Raums zwischen dem ersten und zweiten Teil unter den Arbeits­ bedingungen. Folglich kann die Einstellung des gewünschten Raumes zwischen der Kontaktoberfläche in sehr effektiver Weise ohne eine hohe Präzision der Teile zu erfordern, erfolgen. Weiterhin wird eine gewünschte, einheitliche Absauggeschwindigkeit in den Garnbehandlungsdurchgängen erhalten.

Vorteilhafterweise wird wenigstens eine der besagten ersten und zweiten Garnkontaktteile mit Kühlrippen, die Kontakt mit den Gasstrom haben, gebildet. Als Ergebnis dieses Aufbaus kann die Hitzeemission mit einer hohen Effizienz erfolgen.

Vorteilhafterweise besteht die Kühlvorrichtung weiterhin aus Teilen, die an einem Ende des gesagten Durchgangs neben dem Heizgerät angeordnet sind, zum Absaugen des Rauchs, der von dem Garn aufgrund der Wärmebehandlung im Heizgerät erzeugt wird, und Teilen zum Kontrollieren des Grades des Rauchabsaugens.

Kurze Erläuterung der beigefügten Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Falschdrahtspinnmaschine, die mit einer Kühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.

Fig. 2 ist eine Darstellung entlang einer Linie II-II in Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Frontalansicht einer Kühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 ist eine Darstellung entlang einer Linie IV-IV in Fig. 3.

Fig. 5 ist eine Darstellung entlang einer Linie V-V in Fig. 3.

Fig. 6 ist eine Darstellung entlang einer Linie VI in Fig. 4.

Fig. 7 ist eine Frontalansicht einer Kühlvorrichtung in einer zweiten Ausführung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 8 ist ein Querschnitt entlang einer Linie XIII-XIII in Fig. 7.

Fig. 9 ist eine perspektivische Darstellung einer Kühlvorrichtung der herkömmlichen Technik.

Fig. 10 ist ein Diagramm, das die Verhältnisse zwischen Arbeitsgeschwindigkeit und stabilem Streckverhältnis zeigt.

Fig. 11 ist ein Diagramm, das die Verhältnisse zwischen Arbeitsgeschwindigkeit und der Festigkeit zeigt.

Fig. 12 ist ein Diagramm, das die Verhältnisse zwischen Arbeitsgeschwindigkeit und der Streckdehnung zeigt.

Fig. 13 ist ein Diagramm, das die Verhältnisse zwischen Arbeitsgeschwindigkeit und dem Verkräuselungsverhältnis zeigt.

Fig. 14 ist ein Diagramm, das die Verhältnisse zwischen Arbeitsgeschwindigkeit und dem Verkräuselungsverhältnis zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungen

In Fig. 1 und 2, die eine Falschdrahtspinnmaschine veranschaulichen, die eine Kühlungsausrüstung gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt, bezeichnet Zeichen 1 einen Maschinenrahmen, 2 ein Spulengatter, 3 einen ersten Garnzubringer, 4 einen ersten Erhitzer, 5 einen Garnkühler, 6 eine Falschdrahtspinn­ vorrichtung, 7 einen zweiten Garnzubringer, 8 einen zweiten Erhitzer, 9 einen dritten Garnzubringer, 10 eine Vorrichtung zum Übertragen des Spinnöls und 11 eine Garnaufnahmevorrichtung. In bekannter Weise ist das Spulengatter 2 mit einer Vielzahl von Stäben 200 zum Tragen der Garnaufwickelkörper ausgestattet. An der Innenseite des Spulengatters 2, vom oberen Ende bis zum Boden, sind der erste Garnzubringer 3, der erste Erhitzer 4, der Kühler 5, die Falschdrahtspinnvorrichtung 6 und der zweite Garnzubringer 7 an dem Maschinenrahmen 1 angeordnet. Am Boden des Maschinenrahmens 1 sind der zweite Erhitzer 8, der dritte Garnzubringer 9 und der Ölzubringer 10 angeordnet, während eine Arbeitsplattform 12 über den Einheiten 8 bis 10 angeordnet ist. Die Garnaufnahmevorrichtung 11 ist an der einen Seite der Arbeitsplattform 12 gegenüber des Spulengatters 2 angeordnet. In bekannter Weise wird eine Vielzahl von Sets der oben beschriebenen Einheiten 3 bis 11 bereitgestellt. Der Rahmen besteht nämlich aus einer Vielzahl von Säulen 100, während 12 Garne in einer Spanne zwischen den Säulen 100 behandelt werden, die sich nebeneinander befinden (siehe Fig. 2). Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Heizvorrichtung 4 mit Heizabschnitten 400 konstruiert, von denen jede zur Behandlung zweier Garne vorgesehen ist. Die Kühlvorrichtung 5 ist aus Kühlabschnitten 15 konstruiert, von denen jede als paarweise Kühldurchgänge konstruiert ist, die zur Behandlung der beiden Garne aus den korrespondierenden Heizabschnitten 400 vorgesehen sind. Mit anderen Worten sind in jeder Spanne sechs Heizabschnitte 400 und sechs Kühlabschnitte 15 angeordnet. Die Kühlvorrichtung 5 ist weiter mit Absaugteilen ausgestattet, die als Kanäle 14 konstruiert sind, von denen jeder mit den Kühlteilen 15 verbunden ist. Diese Kanäle 14 sind in Reihenschaltung und sind mit einem Ventilator verbunden (nicht gezeigt). Ein Inverter (nicht gezeigt) zur Regelung der Rotationsgeschwindigkeit des Ventilators wird bereitgestellt zur Regelung des Absaugens des Gases aus den Kühlteilen 15 in die Kanäle 14.

Der Kanal 14 besitzt Paare von vertikalen Maschenreihen von gestreckten Schlitzen 14a und 14b, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt. Der Kühlteil 15 ist mit einem starren Wandteil 16 ausgestattet, das ein geschlossenes Profil, wie Fig. 5 zeigt, hat, und starr mit der Vorderwand des Kanals 4 mittels einer Schraube 17 verbunden ist, in der Weise, daß sich das Teil 15 entlang der Schlitze 14a und 14b erstreckt, während sie sich zwischen den Schlitzen 14a und 14b befinden. Aufgrund des nach unten verbreiterten Aufbaus des Teils 16, wie in Fig. 3 gezeigt, verbreitert sich der Abstand zwischen den Seitenflächen 16a und 16b von dem Bodenteil zu dem Oberteil. Es kann jedoch ein Aufbau verwendet werden, bei dem der Abstand zwischen den Seitenflächen 16a und 16b vertikal identisch ist. Das Kühlteil 15 ist weiter mit einem Paar von beweglichen Wandteilen 18a und 18b ausgestattet, die an den Seiten des starren Wandteils 16 angeordnet sind. Folglich sind die Garnbehandlungsdurchgänge 19a und 19b zwischen den Seitenteilen 16a und 16b des starren Wandteils 16 und dem beweglichen Wandteilen 18a und 18b gebildet beziehungsweise in der Art, daß die Durchgänge 19a und 19b zum einen nach außen hin offen beziehungsweise andererseits zu den Schlitzen 14a und 14b geöffnet sind. Die beweglichen Wandteile 18a und 18b sind an ihren unteren Enden drehbar mit den Konsolen 20a und 20b beziehungsweise durch Stifte 23a und 23b verbunden und sind an ihren oberen Enden drehbar durch Stifte 24a und 24b mit einer Rauchentfernungseinheit 22 verbunden, die sich über dem Kanal 14 befindet. Folglich wird eine türähnliche Schwingbewegung des beweglichen Wandteils 18a und 18b, wie durch einen Pfeil f gezeigt, über Achsen der Stifte 23a und 23b und 24a und 24b realisiert, die sich im wesentlichen vertikal ausdehnen.

Als ein modifizierter Aufbau zum Erhalten einer Schwingbewegung der beweglichen Wandteile 18a und 18b, werden Konsolen mit dem Kanal 14 verbunden, damit die Konsolen mit den Wandteilen 18a und 18b drehbar verbunden sind.

In dem obigen Aufbau können die Kanäle 14 vorzugsweise unterschiedliche Querschnittsflächen entlang der Länge in der Weise haben, daß die kleineren Querschnittsflächen der Kanäle 14 von dem Ventilator weiter entfernt sind, wodurch eine konstante Geschwindigkeit des Luftflusses, der durch die Schlitze 14a und 14b gesaugt wird, erhalten wird. Vorteilhafterweise wird eine Flußkontrollöffnung für jeden Kanal 14 für die jeweiligen Spannen zur Verfügung gestellt.

In Fig. 5 sind an den Seitenflächen 16a und 16b des starren Wandteils 16 Garnkontaktteile 16a1 und 16b1 als in Abständen verteilte, vorspringende Teile entlang der Bewegungsrichtung des Garns Y gebildet. Mit anderen Worten sind zwischen den Kontaktteilen 16a1, die sich nebeneinander befinden, gewinkelte Teile 16a2 gebildet, während zwischen den Kontaktteilen 16b1 gewinkelte Teile 16b2 gebildet sind. Die beweglichen Wandteile 18a und 18b sind genauso mit Garnkontaktteilen 18a-1 und 18b-1 als in Abständen verteilte, vorspringende Teile entlang der Bewegungsrichtung des Garns Y gebildet. Folglich sind zwischen den vorspringenden Teilen 18a-1, die sich nebeneinander befinden, gewinkelte Teile 18a-2 gebildet, während zwischen den vorspringenden Teilen 18b-1, gewinkelte Teile 18b-2 gebildet sind.

In Fig. 3 ist die Anordnung zwischen den vorspringenden Teilen und den gewinkelten Teilen in der Weise, daß sich in den gewinkelten Teilen 16a2 der Seitenfläche 16a der starren Wand 16 die Garnkontaktteile 18a-1 des beweglichen Wandteils 18a befinden, während sich in den gewinkelten Teilen 18a-2 des beweglichen Teils 18a die Garnkontaktteile 16a1 der Seitenfläche 16a der starren Wand 16 befinden. Als Ergebnis dieses Aufbaus bewegt sich das Garn Y in dem rechten Garnbehandlungsdurchgang 19a, während es abwechselnd die Teile 16a1 und 18a-1 berührt oder sich entlang der tangentialen Richtung der Teile 16a1 und 18a-1 bewegt. In den gewinkelten Teilen 16b2 der Seitenfläche 16b der starren Wand 16 befinden sich genauso die Garnkontaktteile 18b-1 der beweglichen Wand 18b, während sich in den gewinkelten Teilen 18b-2 des beweglichen Teils 18b die Garnkontaktteile 16b1 der Seitenfläche 16b des starren Teils 16 befinden. Als Ergebnis dieses Aufbaus bewegt sich das Garn Y in dem rechten Garnbehandlungsdurchgang 19b, während es abwechselnd die Teile 16b1 und 18b-1 berührt oder sich entlang der tangentialen Richtung der Teile 16b1 und 18b-1 bewegt.

In der obigen Anordnung ist der Abstand zwischen den starren Wandteilen 16 und den beweglichen Wandteilen 18a und 18 so, daß kein Kontakt des Garns Y mit den Kontaktteilen 16a1 und 18a-1 und 16b1 und 18b-1 stattfindet, wenn das Garn gestoppt wird, und daß der Kontakt des Garns mit den Kon­ taktteilen ebenso nicht stattfindet, wenn das Garn Y läuft, so lange die Vibration des Garns klein ist, während eine große Vibration ein Berühren des Garns mit den Kontaktteilen verursacht, wodurch eine große, vom Garn erzeugte Vibration verhindert wird. Als ein Ergebnis dieser Anordnung können die Teile des Garns, die mit Fadenverbindungsteilen zwischen den Garnaufwickelkörpern korrespondieren, durchlaufen, ohne blockiert zu werden.

In dem obigen Aufbau ist es für die Gesamtlänge L der Garnkontaktteile 16a1 und 18a-1 oder 16b1 und 18b-1 entlang der Bewegungsrichtung des Garns Y in den Garnbehandlungsdurchgängen 19a oder 19b in der Weise wünschenswert, daß die Gesamtlänge des Garns, die die Kontaktteile nicht berührt, kleiner als 50 mm ist und vorzugsweise in einem Bereich zwischen 10 und 30 mm und das Verhältnis der Länge des Kontaktes des Garns mit den Garnkontaktteilen über 50% ist. Weiterhin ist die Breite W der Garnkontaktteile vorzugsweise im Bereich zwischen 10 und 50 mm. Der Abstand δ zwischen den Garnkontaktteilen, die sich nebeneinander befinden, ist vorzugsweise die Dicke des Garns, multipliziert mit einem Wert im Bereich zwischen 2 und 10. In dem obigen Aufbau werden anstelle der Bildung des starren Wandteils als Einzelblock zwei separate starre Wandteile zur Konstruktion der Garnkontaktwandteile 16a und 16b zur Verfügung gestellt. Weiterhin werden die Garnkontaktteile aus Edelstahl hergestellt, die einer Oberflächenbehandlung unterworfen werden, wie einer Nitritbehandlung, einer Hochglanzpolierbehandlung oder einer gehärteten Chromplattierung oder einer Rahmenplattierung, um eine Oberfläche einer Vickers Härte von 700 oder mehr und einer ansteigenden Hitzetransferkapazität zu schaffen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden Federplatten 25a und 15b einer Stärke im Bereich von 0,1 bis 0,5 mm bereitgestellt, deren innere Enden an den Außenwänden des Kanals 14 mittels geeigneten Teilen, wie den elastischen Teilen 28a und 28b, die aus einem federnden, magnetischen Teil, wie einem Gummimagnetteil, hergestellt sind. Dieser Aufbau ist wünschenswert, da in ihm eine Verringerung der Lücke möglich ist. Anstelle der Verwendung der magnetischen Befestigungsteile 28a und 28b sind die Federplatten 25a und 25b mechanisch mit dem Kanal 14 verbunden. Die Federteile 28a und 28b sind an ihren äußeren Enden starr mit den beweglichen Wandteilen 18a und 18b an den Stellen neben den Seitenkanten verbunden. Folglich wird eine Sprungkraft durch die Federteile 28a und 28b erzeugt, so daß sich die beweglichen Wandteile 18a und 18b zu den Positionen, die durch die geschlossenen Linien gezeigt sind, drehen. Die Schrauben 27a, die mit verstellbaren Abstandsstücken konstruiert sind, sind an der Oberseite beziehungsweise an dem Boden der Platten 18a und 18b angeordnet. Die Schraubenteile 27a und 27b berühren an den inneren Enden die gegenüberliegenden Seitenflächen des starren Wandteils 16, wodurch der gewünschte Wert des Abstands δ zwischen den gegenüberliegenden Paaren der Garnkontaktteile 16a1 und 18a-1 und 16b1 und 18b-1, wie Fig. 5 gezeigt, erhalten wird. Die Schraubenteile 27a und 27b werden nämlich durch manuelles Drehen der Teile 27a und 27b eingestellt, wodurch die vorstehende Länge der Schrauben, das heißt der Wert des Abstands δ zwischen den gegen­ überliegenden Garnkontaktteilen, eingestellt wird. Um die Schraubenteile 27a und 27b starr mit den beweglichen Wandteilen 18a beziehungsweise 18b zu verbinden, werden die Kontermuttern 30a und 30b mit den Teilen 27a und 27b verbunden. Als eine Alternative werden Stifte mit den stationären Wandteilen 16 oder den beweglichen Wandteilen 18a und 18b verbunden.

Wie in Fig. 5 gezeigt, können die beweglichen Wandteile 18a und 18b gegen die Kraft der Federn 25a und 25b über die Stifte 23a und 23b und 24a und 24b aus der Arbeitsposition, die als durchgehende Linien gezeigt sind, in die jeweilige Ruheposition, die durch Scheinlinien gezeigt sind, gedreht werden. In diesen Ruhepositionen sind die beweglichen Wandteile 18a und 18b durch eine Hakenkupplung mit den Halteteilen 31a und 31b an der Außenwand des Kanals 14 befestigt.

Wie in Fig. 5 gezeigt, werden an den Stellen der Oberflächen des starren Wandteils 16 neben den gestreckten Schlitzen 14a und 14b an der Außenwand des Kanals 14 Hitzeemissionskühlrippen 32a und 32b angeordnet. Diese Kühlrippen 32a und 32b können aus dem gleichen Material wie die stationären Wandteile 16 hergestellt und an dem Teil 16 angeschweißt werden. Als Alternative werden die Kühlrippen 32a und 32b aus dem gleichen Material wie das Teil 16 oder aus einem Material höherer Hitzeleitfähigkeit wie einer Aluminium- oder Kupferlegierung hergestellt, die mit dem Teil 16 mittels Nieten oder Silberlöten verbunden sind. Die Kühlrippen 32a und 32b können mit den beweglichen Wandteilen 18a und 18b verbunden sein. Weiterhin können die Kühlrippen 32a und 32b mit den beiden festen und beweglichen Wandteilen 16 und 18a und 18b verbunden sein. Diese Kühlrippen 32a und 32b haben die Funktion, Hitze zu emittieren und es ebenso zu vermeiden, daß nutzlose Fäden größeren Ausmaßes in den Kanal 14 eintreten.

Das Rauchentfernungssystem 22 ist, wie in Fig. 4 gezeigt, aus einem Gehäuse 34, die mit dem Oberteil des Kanals 14, das eine Öffnung 34′ von im wesentlichen rechtwinkliger Gestalt besitzt, verbunden, die diagonal zu der Bewegungsrichtung des Garns Y geöffnet ist, aus einer inneren Trennwand 35 an der Stelle des Gehäuses 34 neben dem Garn Y, so daß der Raum in dem Gehäuse 34 in eine innere Kammer 35-1 und eine äußere Kammer 35-2 geteilt wird, und aus einer Stellplatte 36 zur Regelung der Luftdurchflußmenge, die zwischen Kanal 14 und Gehäuse 34 angeordnet ist, so daß die Platte 36 gleitend beweglich ist, wie durch Pfeil G in Fig. 4 gezeigt wird, konstruiert. Die Bodenwand des Gehäuses 34 und die obere Wand des Kanals 14 sind nämlich mit ausgerichteten Bohrungen 34-4 und 14-3 gebildet, zwischen denen die Stellplatte 36 mit einer Stellbohrung 36-1 gebildet ist. Folglich bedingt die Gleitbewegung der Platte 36, daß der Grad des Öffnens der Stellbohrung 36-1 variabel ist, was bedingt, daß die Gasdurchflußmenge in Übereinstimmung der Position der Platte 36 variiert werden kann.

Wie in Fig. 3 gezeigt, schließt das Gehäuse 34 eine obere und untere Wand 34-1 und 34-2 ein, die die oberen und unteren Teile der Öffnung 34′ des Gehäuses bestimmt. Die obere Wand 34-1 bildet Schlitze 34a und 34b, die horizontal getrennt sind, während die untere Wand 34-2 Schlitze 34a′ und 34b′ bildet. Der Schlitz 34a an der oberen Wand 34-1 und der Schlitz 34a′ an der unteren Wand sind vertikal ausgerichtet, während der Schlitz 34b an der oberen Wand 34-1 und der Schlitz 34b′ an der unteren Wand vertikal ausgerichtet sind. Diese Schlitze 34a und 34b und 34a′ und 34b′ breiten sich horizontal aus und sind nach außen geöffnet, was es dem Garn Y leicht macht, in die Schlitze einzutreten. Wie in Fig. 6 gezeigt, sind in den Schlitzen 34a und 34b an der oberen Wand 34-1 Führungsteile 37a und 37b, die aus einem Plastikmaterial mit verringerter Reibung hergestellt sind, eingebaut. Die Führungsteile sind ebenso in die Schlitze 34a′ und 34b′ an der unteren Wand 34-2 des Gehäuses 34 eingebaut.

Wie in Fig. 3 gezeigt, sind in der vertikalen Trennwand 35 in dem Gehäuse 34 horizontale, in Abständen verteilte, gestreckte Schlitze 35a und 35b ausgebildet, so daß die Schlitze 35a und 35b zu dem Garn geöffnet sind beziehungsweise sich entlang des Garns Y erstrecken. Wie in Fig. 4 gezeigt, sind diese Schlitze 35a und 35b zur Verbindung der Kammern 35-1 und 35-2 miteinander vorgesehen, so daß der Rauch, der von dem Garn in der Kammer 35-2 erzeugt wird, unter der Wirkung des Vakuums in die Kammer 35-1 und dann in den Kanal 14 über das Regelventil 35 (öffnet 34-4, 36-1 und 14-3) gesaugt wird, wie durch Pfeil H gezeigt wird. Auf diese Weise wird Lampenruß, wie er von dem Spinnöl erzeugt wird, das auf das Garn angewendet wird, wenn letzteres der Erhitzung an dem Erhitzer 4 unterworfen wird, an dem Abgasgerät 22 entfernt, das heißt am Eintritt in das Kühlgerät 5 gehindert.

In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden die Garne Y entlang gerader Linien bewegt, die die Führungen 37a und 37b in dem Abgasgerät 33 mit den Führungen 6a und 6b (Fig. 3 und 4) der Falschdrahtspinnvorrichtung verbindet, während der Absaugventilator (nicht gezeigt), der mit dem Kanal 15 verbunden ist, in Betrieb ist, so daß eine Ansaugkraft in dem Garnbehand­ lungsdurchgang 19a und 19b zwischen den stationären und den beweglichen Wandteilen 16 und 18a und 18b über die Absaugöffnungen 14a und 14b erzeugt wird. Das Garn wird folglich zu den korrespondierenden Garnbehandlungs­ durchgang 19a und 19b bewegt, während es leicht diagonal vibriert. Eine derartige diagonale Vibration fördert es, die Ablagerung an den Garnkontaktteilen 16a1 und 16a2 und 18a-1 und 18a-2 mit einer verringerten Haftungskraft von dieser zu trennen und zu dem Kanal 14 zu saugen, das heißt eine Selbst­ reinigungsaktion der Garnkontaktteile zu erhalten.

In Fig. 7 und 8 wird ein modifizierter Aufbau einer Kühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt, der ein starres Wandteil 38 mit einem Querschnitt in einer rechtwinkeligen Form und ein bewegliches Wandteil 39b mit einem Querschnitt in einer rechtwinkeligen Form umfaßt. Das starre Wandteil 38 hat Seitenflächen 38a und 38b, die den Seitenwänden 39a-1 und 19b-1 der beweglichen Wandteile 39a und 39b gegenüberliegen. Die beweglichen Teile 39a und 39b sind über Stifte 41a und 41b an den unteren Enden und Stifte 42a und 42b an den oberen Enden drehbar. Die Federn 43a und 43b treiben die beweglichen Teile 39a und 39b voran, um sie in Positionen, wie durch durchgehende Linien gezeigt, zu drehen, wo die Stifte 45a und 45b in Kontakt mit dem starren Wandteil 38 sind, so daß nach außen offene Garnbehand­ lungsdurchgänge 19a und 19b, zu denen der Kanal 14 über Schlitze 14a und 14b offen ist, zwischen den gegenüberliegenden Flächen der Wandteile 38 und 39a und 39b gebildet werden. Verschlußteile 47a und 47b, die aus einem weichen, federnden Material, wie einem synthetischen Gummi oder einem synthetischen Harz hergestellt sind, sind in geschlossenen Kontakt mit der Vorderwand des Kanals 14. Die beweglichen Wandteile 39a und 39b werden in Ruheposition gegen die Kraft der Federn 43a und 43b gedreht, wie durch gepunktete Linien gezeigt wird.

Wie in Fig. 7 gezeigt, sind die gegenüberliegenden Paare der Garnkontakt­ oberflächen 39a und 39a-1 gekrümmt, so daß die Garnbehandlungsdurchgänge 19a und 19b gekrümmt sind, während der Raum zwischen den Durchgängen 19a und 19b an seinem Boden verbreitert ist. Es ist wünschenswert, daß die Garnkontaktoberflächen 39a-1 und 39b-1 flacher sind, so daß der gewünschte Kontakt des Garns Y mit den Kontaktoberflächen entlang dessen gesamter Länge erhalten wird.

Wie in Fig. 8 gezeigt, werden schließlich Hitzeemissionskühlrippen 49a und 49b an den Seitenflächen 39a-1 und 39b-1 der beweglichen Wandteile 39a beziehungsweise 39b gebildet.

Beispiel 1

Unter Verwendung der Streckfalschdrahtspinnmaschine gemäß der vorlie­ genden Erfindung wurde ein Streckfalschdrahtspinnen eines Garns unter folgender Falschdrahtspinnbedingung durchgeführt.

Prozeßbedingungen

Behandelte Garne: POY Polyestergarn einer Stärke von 140 Denier und von 36 Filamenten.
Erster Abschnitt: Heizgerät (4), eine effektive Länge von 0,78 m und eine Garntemperatur von 215°C.
Falschdrahtspinner (6), ein Außenkontaktdreiachsentyp, der eine obere und eine untere Keramikscheibe hat, zwischen denen sieben Gummischeiben angeordnet sind; ein Entzwirnspannverhältnis T₁/T₂ von ungefähr 1,2; und eine Drahtmenge an der Stelle über der Kühlvorrichtung von 3300 pro m.
Kühlvorrichtung (9), eine effektive Länge von 0,6 m und eine durch­ schnittliche Absauggeschwindigkeit an den Garndurchgängen von ungefähr 5 m/s, gemessen durch ein kleines "Pitot-Rohr" am Punkt M in Fig. 3 ohne Gegenwart von Garn.
Garnbehandlungsgeschwindigkeit, 800 m/min bis 1400 m/min.
Streckgeschwindigkeit, eine obere Grenzgeschwindigkeit, die eine Schwankung in der Entzwirnspannung und ein Aufschaukeln im Garndurchgang in der Kühlvorrichtung oder dem ersten Heizgerät erzeugt, minus eines vor­ bestimmten Toleranzwertes, der empirisch bestimmt wurde, wie in Fig. 10 gezeigt.

Das Ergebnis der Messung der Garne nach der Behandlung ist in Fig. 11, 12 und 13 als Garnfestigkeit in CN/d, Garnstreckung in % beziehungsweise Grad der Verkräuselung in CR gezeigt. Die Messung des Verkräuselungsverhältnisses erfolgt wie nachstehend.

Zehn Stränge des Garns wurden vorbereitet, während eine Garnspannung von 0,05 CN/d eingelegt wurde.

Die Probe wurde dann in Wasser von 190°C für 20 min eingetaucht.

Die Probe wurde dann bei Raumtemperatur 12 h gehalten.

Die Probe wurde dann in Wasser einer Temperatur von 20°C eingetaucht, während eine Garnspannung von 0,04 CN/d angewendet wurde.

Eine Garnspannung von 0,02 CN/d wurde im Wasser hinzugefügt und nach Verstreichen von 2 min eine Länge L1 eines Strangs der Probe gemessen.

In das Wasser wurde dann die hinzugefügte Last von 0,02 CN/d entfernt, so daß nur die Spannung von 0,04 auf die Probe angewendet und nach Verstreichen von 3 min eine Länge L2 eines Strangs der Probe gemessen wurde.

Das Verkräuselungsverhältnis CR (%) wurde mit folgender Gleichung berechnet:

In Fig. 13 bedingt eine Absauggeschwindigkeit von 2 m/s, wie durch eine gepunktete Linie gezeigt, ein Verkräuselungsverhältnis, das verringert ist. Im Gegensatz dazu bedingt die Erhöhung der Luftabsauggeschwindigkeit auf einen Wert von 5 m/s eine starke Zunahme des Verkräuselungsverhältnisses. Eine Erhöhung der Luftabsauggeschwindigkeit bedingt schließlich, daß zum einen eine Erhöhung im Wert des Verkräuselungsverhältnisses CR stattfindet und zum andern der Verlust an Energie für die Arbeit des Absaugventilators (nicht gezeigt) zunimmt. In anderen Worten ist es wünschenswert, daß die Einstellung der Luftabsauggeschwindigkeit in Übereinstimmung mit den ver­ schiedenen Faktoren im Falschdrahtspinnprozeß vorgenommen wird, wie die Stärke des Garns und der Prozeßgeschwindigkeit. Aus der Sicht dessen ist es wünschenswert, daß ein Inverter für die Regelung der Drehgeschwindigkeit des elektrischen Motors für das Drehen des Absaugventilators in Kanal 14 zur Verfügung gestellt wird, so daß die gewünschte Bedingung erhalten wird. Als eine Alternative wird eine Vorrichtung zur Messung der Absauggeschwindigkeit oder des statischen Drucks in der gewählten Garnbehandlungszone zur Verfügung gestellt, und eine Rückkopplungsregelung der Absauggeschwindigkeit zu dem vorbestimmten Wert wird durch Vergleichen der detektierten Absauggeschwindigkeit mit dem erhaltenen Wert durchgeführt.

Es sollte angemerkt werden, daß der Wert der Luftflußgeschwindigkeit durch Messung des Drucks an einigen Stellen unter Verwendung eines Pitot-Rohrs erhalten wurde und die gemessenen Werte gemittelt wurden.

Vergleichstest

Fig. 9 zeigt eine Kühlvorrichtung 60 gekrümmten Typs für einen Ver­ gleichstest, die mit einem Wassermantel 60 zur Umwälzung des Kühlmittels ausgestattet ist, bei der der Erhitzer gekrümmt ist, eine Länge L von 1,08 m und eine Krümmung von 10 m an der Garnkontaktoberfläche hat. Die Falschdrahtspinnbedingungen sind dieselben wie die in Beispiel 1 außer dem Streckverhältnis, wie in Fig. 10 gezeigt. In Fig. 11, 12 und 13 sind die Festigkeit, die Streckung und das Verkräuselungsverhältnis im Vergleichstest gezeigt.

Im Vergleich der Ergebnisse ist zu sehen, daß die Festigkeit des Garns in der vorliegenden Erfindung im Gegensatz zum Stand der Technik ein wenig verringert ist, wie in Fig. 11 gezeigt. Jedenfalls kann eine Festigkeit größer als 4,6 CN/d, die generell erforderlich ist, erhalten werden. Weiterhin wird ein Ansteigen der Streckung in der vorliegenden Erfindung gegenüber dem Stand der Technik erhalten. Weiterhin ist in Fig. 13 zu sehen, daß der Stand der Technik es unmöglich macht, einen Wert für das Verkräuselungsverhältnis größer als 40% zu erhalten, der unbedingt erforderlich ist, wenn die Garnbehandlungs­ geschwindigkeit größer als 1200 m/min ist. Im Gegensatz dazu wird ein Verkräuselungsverhältnis von 42% bei einer Garnbehandlungsgeschwindigkeit von 140 m/min erhalten, wenn die Luftabzuggeschwindigkeit 5 m/s beträgt. In anderen Worten, ein ansteigender Grad des Verkräuselns kann gemäß der vorliegenden Erfindung aufgrund des ansteigenden Kühleffekts erhalten werden.

Weiterhin, was das Streckverhältnis, wie in Fig. 10 gezeigt, anbetrifft, ist das Einstellen eines verringerten Wertes für das Streckverhkältnis möglich gemäß der vorliegenden Erfindung gegenüber dem Stand der Technik. Eine verringerte Garnspannung während des Betriebes ist ausreichend zur Verhinderung des Aufschaukelphänomens.

Beispiel 2

Um einen Vergleich zwischen der Absauggeschwindigkeit und der Garn­ kühlkapazität für einen Garn stärker als das in Beispiel 1 unter Verwendung derselben Falschdrahtspinnmaschine unter folgender Falschdrahtspinnbedingung zu erhalten, wurde ein Test durchgeführt.

Prozeßbedingungen

Behandelte Garne: POY Polyestergarn einer Stärke von 270 Denier und von 48 Filamenten.
Erster Abschnitt: Heizgerät, eine effektive Länge von 0,78 m und eine Garntemperatur am Auslaß von 215°C.
Falschdrahtspinner, ein Außenkontaktdreiachsentyp, der eine obere und eine untere Keramikscheibe hat, zwischen denen sieben Gummischeiben an­ geordnet sind; ein Entzwirnspannverhältnis T₁/T₂ von ungefähr 1,2; und eine Drahtmenge an der Stelle über der Kühlvorrichtung von 2300 pro m.
Kühlvorrichtung, eine effektive Länge von 0,6 m und eine durchschnittliche Absauggeschwindigkeit an den Garndurchgängen von ungefähr 0 m/s, 10 m/s und 27 m/s. Die Meßmethode ist dieselbe wie die in Beispiel 1.
Garnbehandlungsgeschwindigkeit, 800 m/min bis 1200 m/min.
Streckgeschwindigkeit, eine obere Grenzgeschwindigkeit, die eine Schwankung in der Entzwirnspannung und ein Aufschaukeln im Garndurchgang in der Kühlvorrichtung oder dem ersten Heizgerät erzeugt, minus eines vor­ bestimmten Toleranzwertes, der passend bestimmt wurde, wie unten in Fig. 14 gezeigt.

Ein Ergebnis der Messung des Verkräuselungsverhältnissnes CR in % für das Bulkgarn nach Unterwerfung unter Streckfalschdrahtspinnen ist in Fig. 14 mit Bezug auf verschiedene Werte für Gasdurchflußgeschwindigkeiten Vc gezeigt. Um einen Wert des Verkräuselungsverhältnisses CR (%) größer als 40% zu erhalten, ist es notwendig, daß die Flußgeschwindigkeit bei dem Garnbehandlungsabschnitt größer als 27 m/s ist, wenn die Garngeschwindigkeit 1100 m/min ist, wie aus Fig. 14 klar wird. Weiterhin ist ebenso zu erkennen, daß kein Gasfluß stattfindet, das heißt, der Wert der Flußgeschwindigkeit von 0 m/min kann ein Verkräuselungsverhältnis von nur 32,5% sogar bei der Pro­ zeßgeschwindigkeit von 800 m/min ergeben. Dies bedeutet, daß eine ansteigende Länge gebraucht wird, wenn die Kühlvorrichtung verwendet wird, worin ein Kühlen nur durch Kontakt mit dem Kühlteil stattfindet.

Claims (8)

1. Eine Kühlvorrichtung, die zwischen einem Heizgerät und einem Falschdrahtspinngerät in einer Falschdrahtspinnmaschine zur Kühlung eines Garns angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:
ein erstes Garnkontaktteil;
ein zweites Garnkontaktteil, das hinter dem ersten Garnkontaktteil angeordnet ist, so daß ein Durchgang zwischen dem ersten und dem zweiten Garnkontaktteil gebildet wird, wobei das Garn behandelt wird, während es entlang des Durchgangs läuft;
die Anordnung des ersten und des zweiten Kontaktteils, so daß ein Kontakt des Garns mit der Oberfläche von wenigstens einem Kontaktteil erreicht wird, und
Teile zur Erzeugung eines Gasstroms in dem Durchgang in Querrichtung zur Bewegungsrichtung des Garns.

2. Die Kühlvorrichtung laut Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Oberfläche, die das Garn berührt, nach unten und nach außen gekrümmt ist.

3. Die Kühlvorrichtung laut Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite Garnkontaktteil eine Vielzahl von Kontaktoberflächen hat, die entlang der Bewegungsrichtung des Garns verteilt sind, so daß das Garn die Oberflächen abwechselnd zwischen besagter erster und zweiter Oberfläche berührt.

4. Die Vorrichtung laut Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin aus Teilen zum Erhalten einer relativen Bewegung der ersten und zweiten Garnkontaktteile zwischen einer Arbeitsposition, bei der das erste und zweite Teil sich einander gegenüberstehen, um besagten Durchgang zu schaffen, und einer Ruheposition, bei der das erste und zweite Teil voneinander getrennt sind, besteht.

5. Die Vorrichtung laut Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiter aus Teile zum variablen Einstellen des Raums zwischen dem ersten und zweiten Teil während des Arbeitszustands besteht.

6. Die Vorrichtung laut Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der besagten ersten und zweiten Garnkontaktteile mit Kühlrippen, die in Kontakt mit den Gasstrom sind, gebildet ist, wodurch eine Hitze­ emission gefördert ist.

7. Die Vorrichtung laut Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin aus Teilen besteht, die an einem Ende des besagten Durchgangs neben dem Heizgerät angeordnet sind, zum Absaugen des Rauchs, der von dem Garn aufgrund der Wärmebehandlung im Heizgerät erzeugt wird.

8. Die Vorrichtung laut Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Teilen zur Regelung des Grades des Rauchabsaugens besteht.