DE2036253B2

DE2036253B2 - DEVICE FOR TREATING AN ENDLESS FIBER RAND

Info

Publication number: DE2036253B2
Application number: DE19702036253
Authority: DE
Inventors: Hermann; Hotz Hans-Rudolf; Zürich Gasser (Schweiz)
Original assignee: Luwa AG, Zürich (Schweiz)
Priority date: 1969-07-30
Filing date: 1970-07-22
Publication date: 1976-04-22
Also published as: US3701182A; CH533712A; CH510771A; DE2036253A1; FR2056472A5; CH1158369A4; GB1275851A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung 40 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zum Behandeln eines endlosen Faserstranges mittels Vorrichtung zur Verbesserung des Behandeins eines einer in ihrem Inneren vorhandenen Drallstromung, endlosen Faserstranges mittels einer Drallstromung durch die der Faserstrang im Abstand von deren vorzuschlagen, bei der ein Kräuseln oder Zwirnen Rotationsachse durch die Vorrichtung hindurchführ- des Faserstranges jedoch nicht eintritt. bar ist. 45 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-The invention relates to a device 40. The invention is based on the object of a for treating an endless fiber strand by means of a device for improving the treatment of a a twist flow existing in its interior, endless fiber strand by means of a twist flow by which to propose the fiber strand at a distance from those in which a crimping or twisting However, the axis of rotation through the device does not enter the fiber strand. is cash. 45 According to the invention, this object is achieved by

Aus der OE-PS 2 28 685 ist eine Vorrichtung der löst, daß zum Konditionieren bzw. zum Aufbringen vorstehend erläuterten Art bekannt, die zum Zwirnen von Avivagen der Faserstrang im Abstand von der von Fadenmaterial dient. Diese bekannte Vorrich- die Drallstromung begrenzenden Umfangswandung tung weist einen axialen Garnkanal auf, in welchen des Gehäuses der Vorrichtung durch die Drallströein Strömungskanal exzentrisch mündet. Wenn durch 50 mung hindurchführbar ist.From OE-PS 2 28 685 is a device that solves that for conditioning or application Known type explained above, the twisting of finishing agents of the fiber strand at a distance from the of thread material is used. This known device, the swirl flow limiting circumferential wall device has an axial yarn channel, in which the housing of the device through the twist streams Flow channel opens eccentrically. If 50 mung can be passed through.

den Strömungskanal ein Gas unter einem solchen Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat gegenüberthe flow channel has a gas under such the device according to the invention has opposite

Druck geführt wird, daß es beim Eintritt in den dem Stande der Technik wesentliche Vorteile. In der Garnkanal mindestens die halbe Schallgeschwindig- erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der zu behankeit erreicht, wird dem Garn eine kurbelartige Dreh- delnde Faserstrang sowohl im Abstand seitlich zur bewegung hoher Geschwindigkeit erteilt. Bei dieser 55 Achse der Drallstromung als auch im Abstand von bekannten Vorrichtung liegt das zu zwirnende Garn- der Innenumfangswand des Behandlungsraumes in bündel an der Umfangswandung des einen sehr klei- Richtung des Achsenverlaufs der Drallstromung nen Durchmesser aufweisenden Garnkanales an. Nur durch diese hindurchgeführt. Der Faserstrang wird hierdurch entsteht die Zwirnung. Die Garnkanäle von der Drallstromung infolge seines Verlaufes im müssen sehr kleine Durchmesser haben, beispiels- 60 Abstand von Drallachse und Behandlungsraumweise weniger als 1,5 mm oder jedenfalls so klein, innenwand selbst geführt, obwohl diese Drallströmung daß sich das Garn an der Innenwandung des Garn- die Oberfläche des Faserstranges unter einem Winkel kanales unter dem Einfluß der Luftströmung mit zur Bahnachse oder Strangachse trifft. Eine dabei hoher Drehgeschwindigkeit abwälzt. Auf diese Weise allenfalls auftretende Auslenkung des Faserstranges ergibt sich eine starke Zwirnung des durch den Garn- 65 aus der vorbestimmten Bahnachse ist desh·'¹¹^ ohne kanal geführten Garnbündels. Diese bekannte Vor- Bedeutung für den Behandlungsvorgang und führt zu richtung ist infolge ihres Aufbaus und ihrer Funktion keiner Kräuselung oder Zwirnung. Von besonderer ausschließlich zum Zwirnen von Garn geeignet und Bedeutung hingegen ist, daß in dem Drallstrom Strö-Pressure is performed that there are significant advantages when entering the state of the art. At least half the speed of sound is achieved in the yarn channel, the yarn is given a crank-like twisting fiber strand at a distance from the side to the movement at high speed. With this axis of the swirl flow as well as at a distance from known devices, the yarn to be twisted on the inner circumferential wall of the treatment space rests in bundles on the circumferential wall of the thread channel having a very small diameter. Only passed through this. This creates the twisting of the fiber strand. The yarn channels of the twist flow due to its course in must have very small diameters, for example 60 distance from twist axis and treatment room less than 1.5 mm or at least as small as the inner wall itself, although this twist flow that the yarn is on the inner wall of the yarn - The surface of the fiber strand meets at an angle channel under the influence of the air flow with the path axis or strand axis. At the same time, it rolls off a high rotational speed. In this way, possibly occurring deflection of the fiber strand results in a strong twist of the yarn 65 by the predetermined path from the axis desh · ^'11 ^ without channel guided yarn bundle. This known pre-importance for the treatment process and leads to direction is no crimp or twist due to its structure and function. What is particularly suitable and important for the twisting of yarn, however, is that in the twist flow streams

mungsgeschwindigkeiten auftreten, die ein Mehrfaches der Geschwindigkeit am Ein- oder Austritt der Strömung in die Behandlungsvorrichtung ausmachen. Die hohe Strömungsgeschwindigkeit führt zu einer erheblichen Verbesserung und Intensivierung des Behandeins von endlosen Fasersträngen. Dies wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch ermöglicht, daß der Strömung selbst ein Verhaken oder efn Verlauf aufgezwungen wird, bei dem bei praktisch unverändertem oder nur geringfügig erhöhtem Energieaufwand der Wärmeaustausch mit bedeutend besserem Wirkungsgrad stattfindet. Die hohe Strömungsgeschwindigkeit kann jedoch auch für andere als für wärmeausiauschende Vorgänge ausgenutzt werden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit das Konditionieren von Fasersträngen, d. h. das Kühlen und/oder Erwärmen und/oder Beeinflusser des Feuchtigkeitsgehaltes, erheblich verbessert und intensiviert. Mitteis der hohen ausnutzbaren Strömungsgeschwindigkeit in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gegenüber bekannten Verfahren aber auch ein erheblich verbessertes Aufbringen von mit der Strömung mitgeführten Avivagen möglich. Die Drallströmung kann somit in dem Kernquerschnitt der Drallströmung entspricht. Durch die Blende wird die Drallströmung so geführt, daß sich der durch den Durchströmquerschnitt der Blende verlaufende Faserstrang dicht außerhalb der Kernzone der Drallströmung im Bereich größter Rotationsgeschwindigkeit der Strömung befindet.ming speeds occur, which are several times the speed at the inlet or outlet of the flow in the treatment device. The high flow speed leads to a considerable improvement and intensification of the treatment of endless fiber strands. In the device according to the invention, this is made possible by that the flow itself becomes entangled or a course is imposed, in which case it is practical unchanged or only slightly increased energy consumption the heat exchange with significantly better Efficiency takes place. However, the high flow rate can also be used for other than for heat dissipating processes are exploited. With the device according to the invention is through the high flow rate the conditioning of fiber strands, d. H. the cooling and / or Warming up and / or influencing the moisture content, considerably improved and intensified. Middle the high usable flow velocity in the device according to the invention is compared to known However, the method also significantly improves the application of items carried along with the flow Finishing treatments possible. The swirl flow can thus correspond to the swirl flow in the core cross section. The swirl flow is guided through the diaphragm in such a way that the through-flow cross-section of the Diaphragm running fiber strand just outside the core zone of the swirl flow in the area of greatest rotation speed the current is located.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei dem eine Kühlung des Faserstranges stattfindet, in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Es zeigtIn the following an embodiment of the device according to the invention, in which a cooling of the fiber strand takes place, explained in connection with the drawing. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Vorrichtung mit spiralförmigem Gehäuse zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in teilgeschnittener Darstellung undFig. 1 is a side view of a device with a spiral housing for carrying out the invention Procedure in partially sectioned representation and

F i g. 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1.F i g. 2 shows a cross section along the line II-II in Fig. 1.

Mit 10 ist generell eine Vorrichtung zur Gasbehandlung eines endlosen Faserstranges 16 bezeichnet, welche ein Gehäuse 12 mit spiralförmigem Querschnitt aufweist. Das Gehäuse ist mit einer sich an der Außenseite über die ganze Länge erstreckenden spaltartigen Öffnung 14 versehen. Darüber hinaus weist das Gehäuse noch eine zweite Öffnung 15 auf. Das Gehäuse ist stirnseitig bis auf DurchlaßöffnungenWith 10 a device for gas treatment of an endless fiber strand 16 is generally referred to, which has a housing 12 with a spiral cross-section. The case comes with a look the outside over the entire length extending gap-like opening 14 is provided. Furthermore the housing also has a second opening 15. The housing is on the front with the exception of the passage openings

der erf.ndungsgemaßen Vorrichtung mit hoher Ef- ₂₅ für den Faserstrang 16 abgeschlossen. Selbstverständ-the device according to the invention with a high Ef ₂₅ for the fiber strand 16 completed. Self-evident

fektivuat sowohl als Warme- oder Kälteträger als lieh muß der Faserstrang 16 durch geeignete, nichtThe fiber strand 16 does not have to be effective both as a heat or cold carrier as a loan

auch as Feuchtigkeitstrager oder Avivageträger zur dargestellte Mittel durch das Gehäuse 12 geführt Behandlung von Faserstrangen genutzt werden. Ins-also passed through the housing 12 as moisture carrier or finishing carrier for the means shown Treatment of fiber strands are used. Into the-

besondere wird durch die erfindungsgemätie Vorrichtung der Wirkungsgrad der Behandlung des Faser-Stranges bei gegenüber bekannten Behandlungsverfahren unverändertem oder nur geringfügig erhöhtem Energieaufwand bedeutend verbessert, wobei trotz der hohen Anströmgeschwindigkeit die Bahn des Faserstranges nicht nachteilig beeinflußt wird.special is made by the device according to the invention the efficiency of the treatment of the fiber strand compared to known treatment methods unchanged or only slightly increased energy expenditure significantly improved, despite the high flow velocity, the path of the fiber strand is not adversely affected.

Mit Vorteil ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß der Faserstrang durch die Drallströmung im Bereich ihrer größten Rotationsgeschwindigkeit hindurchführbar ist. Die Rotations- Advantageously, the device according to the invention is designed so that the fiber strand through the Swirl flow can be passed through in the region of its greatest rotational speed. The rotation

35 werden. 35 become.

Der Querschnitt des Gehäuses kann aus mehreren Kreisbögen zusammengesetzt sein und über die Länge des Gehäuses konstant bleiben. Ist der Spalt 14 jedoch die Eintrittsöffnung für das Gas, so nimmt in einer bevorzugten Ausführungsform der Querschnitt des Gehäuses 12 in Richtung auf die Öffnung 15 zu. Falls sich die Öffnung 15 nicht an einem Ende des Gehäuses 12 befindet, so kann das spiralförmige Gehäuse 12 auch doppelt konisch ausgebildet sein.The cross section of the housing can be composed of several arcs and over the length of the housing remain constant. However, if the gap 14 is the inlet opening for the gas, then in In a preferred embodiment, the cross section of the housing 12 in the direction of the opening 15. If the opening 15 is not at one end of the housing 12, the spiral housing 12 can also be double conical.

In der dargestellten vorteilhaften Ausführungsform des Gehäuses 12 ist die Öffnung 15 im Bereich einesIn the illustrated advantageous embodiment of the housing 12, the opening 15 is in the area of a

geschwindigkeit ist in der Achse der Drallströmung 40 stirnseitigen Endes an die Stirnseite angrenzend an- und an der Umfangswandung des Behandlungsraumes ' . .speed is in the axis of the swirl flow 40 on the face end adjacent to the face and on the peripheral wall of the treatment room. .

jeweils Null. Sie nimmt deshalb von der Achse der Drallströmung aus zunächst nach außen zu (Kerntone) und von dem Bereich ihres Höchstwertes aus bis zur Umfangswandung wieder ab. Bei der Füllrung des Faserstranges im Bereich der größten Rotationsgeschwindigkeit der Drallströmung wird eine besonders weitgehende Ausnutzung der Strömungsgeschwindigkeit der Drallströmung für die Behandlung des Faserstranges erreicht.each zero. It therefore initially increases outwards from the axis of the swirl flow (core clays) and from the area of their maximum value down to the circumferential wall again. When filling of the fiber strand in the area of the greatest rotational speed of the swirl flow becomes a particularly extensive use of the flow velocity of the swirl flow for the treatment of the fiber strand reached.

Eine günstige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist auch dadurch gegeben, daß die Umfangswandung des Gehäuses einen spiralförmigen Querschnitt aufweist, wobei die Einlaßöffnung für das Gas sich angenähert über die Länge der Hülse er-Itrcckt. Zur Erzeugung der Drallströmung kann die Luft entweder tangential in die Spirale eingeblasen oder durch den Spalt in die Spirale eingesaugt werden. Im letzteren Fall verändert sich der Querschnitt der spiralförmigen Hülse in einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung über die Länge der Hülse, beispielsweise im Sinne einer Erweiterung gegen die Absaugöffnung der Spirale hin.A favorable embodiment of the device according to the invention is also given in that the Circumferential wall of the housing has a spiral cross-section, the inlet opening for the Gas approximates the length of the sleeve. To generate the swirl flow, the Air can either be blown tangentially into the spiral or sucked into the spiral through the gap. In the latter case, the cross section of the spiral sleeve changes in an advantageous development the device over the length of the sleeve, for example in the sense of an extension against the Suction opening towards the spiral.

Eine vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird auch dadurch erreicht, daß stromaufwärts vor der Austrittsöffnung in der Hülse eine Blende quer zur Rotationsachse der Drallströmung angeordnet ist, deren DurchströmquerschnittAn advantageous embodiment of the device according to the invention is also achieved in that upstream of the outlet opening in the sleeve, a diaphragm transverse to the axis of rotation of the swirl flow is arranged, the flow cross-section

55 geordnet und geht in einen Stutzen 18 über, der an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist. In diesem Faiie wird die Drallströmung durch Einsaugen von Luft durch den Spalt 14 erzeugt. 55 ordered and merges into a nozzle 18 which is connected to a vacuum source. In this case, the swirl flow is generated by sucking in air through the gap 14.

Eine andere Möglichkeit die Drallströmung zu erzeugen, besteht darin, das Gas tangential in das Gehäuse 12 einzublasen, entweder durch den Spalt 14 oder durch den Stutzen 18, wobei die Achse des Stutzens 18 im Bereich der Öffnung 15 spitzwinklig zu der Tangentialebene an das Gehäuse 12 in der Mitte der Öffnung 15 verläuft.Another possibility to generate the swirl flow is to bring the gas tangentially into the housing 12 to be blown, either through the gap 14 or through the nozzle 18, the axis of the nozzle 18 in the area of the opening 15 at an acute angle to the tangential plane to the housing 12 in the center the opening 15 runs.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung ist in Richtung des strömenden Gases vor der Öffnung 15 eine sich über den Querschnitt der Spirale erstreckende Blende 20 mit zentraler Öffnung und einem spiralig zum Spalt 14 führenden Schiit/, für das Einfädeln des zu behandelnden Faserstranges angebracht. Der Querschnitt der zentralen Öffnung der Blende 20 entspricht angenähert dem Kernquerschnitt des sich in dem Gehäuse 10 bildenden Wirbels.In the device shown in the drawing is in the direction of the flowing gas in front of the opening 15 a diaphragm 20 extending over the cross section of the spiral with a central opening and a spiral leading to gap 14 /, for the Threading the fiber strand to be treated attached. The cross section of the central opening of the Aperture 20 corresponds approximately to the core cross section of the vortex forming in housing 10.

Vorzugsweise ist das Gehäuse 12 so gestaltet, daß sich in dessen Innerem eine Drallströmung in Form eines Potentialwirbels ausbildet, in welchem die Rotalionsgeschwindigkeit nach innen zunimmt. Der Potentialwirbel weist eine Kemzone auf, in welcher die Strömung einen geringen Drall und eine überwiegend in axialer Richtung ausgerichtete Geschwindigkeit besitzt. Der zu behandelnde Faserstrana läuft vor-The housing 12 is preferably designed in such a way that a swirl flow forms inside it of a potential vortex, in which the Rotalion velocity increases inward. The potential vortex has a core zone in which the flow has a slight swirl and a predominant one has a speed aligned in the axial direction. The fiber strana to be treated runs forward

zugsweise dort durch das spiralförmige Gehäuse, wo die Rotationsgeschwindigkeit im Polcntiahvirbel am größten und die Axialgeschwindigkeit noch relativ klein ist, was am Ende der vorgenannten Kernzonc der Fall ist.preferably there through the spiral housing, where the rotation speed in the Polcntiahvirbel am largest and the axial speed is still relatively small, which at the end of the aforementioned core zone the case is.

Es hat sich gezeigt, daß in einer Spirale, welche sich über 360° erstreckt, etwa in einem Winkel von 90° vom Spalt an gemessen und etwa in einem Drittel des Abstandes vom Zentrum der Spirale die besten Verhältnisse für einen raschen Wärmeaustausch zwischen Gas und Faserstrang herrschen.It has been shown that in a spiral which extends over 360 °, approximately at an angle of Measured 90 ° from the gap and about a third of the distance from the center of the spiral the best Conditions for a rapid heat exchange between gas and fiber strand prevail.

Durch die Verwendung einer Spirale als Behandlungsvorrichtung und insbesondere durch deren konische Ausgestaltung ergibt sich ein sehr gleichmäßiges Ansaugen von Luft über die ganze Länge des Spaltes 14, da sich der Querschnitt der Spirale entsprechend der gegen die Absaugöffnung ansteigenden Luftmenge erweitert. Dadurch kann der Faserstrang innerhalb der Spirale, z. B. bei Verwendung der Vorrichtung an einer Texturiermaschine, in hochgedrehtem Zustand selbst durch die die Maschine umgebende Luft sehr rasch und gleichmäßig auf der ganzen Länge der Spirale gekühlt werden.The use of a spiral as a treatment device and in particular its conical design results in a very even suction of air over the entire length of the gap 14, since the cross section of the spiral expands in accordance with the amount of air increasing towards the suction opening. This allows the fiber strand within the spiral, for. B. when using the device on a texturing machine, can be cooled very quickly and evenly over the entire length of the spiral even by the air surrounding the machine when turned up.

Eine noch wirksamere Kühlung kann dadurch erreicht werden, daß das verwendete Gas nicht nur auf Grund seiner Temperatur wirkt, sondern auch als Trägermedium für z. B. fcinslvcrteilte Wassertropfen, welche den Wärmeaustausch günstig beeinflussen. Es können auch die chemischen oder physikalischen Eigenschaften des Gases zur Erhöhung des Wärmeaustausches herangezogen werden, so z. B. die beim Entspannen von CO₂-GaS unter bestimmten Voraussetzungen auftretende Kälte.Even more effective cooling can be achieved in that the gas used acts not only because of its temperature, but also as a carrier medium for z. B. divided water droplets, which favorably influence the heat exchange. The chemical or physical properties of the gas can also be used to increase the heat exchange, e.g. B. the cold that occurs when releasing _{CO 2 gas under certain conditions.}

Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung können nicht nur zum Kühlen sondern auch zum Erwärmen oder zum Beeinflussen der Feuchtigkeit eines Faserstranges verwendet werden. Ferner ist es denkbar, diese Erfindung zum Aufbringer von Avivage oder anderen Mitteln auf ein Garn odei einen Faden anzuwenden.The method and the device according to the invention can not only be used for cooling but also be used for heating or for influencing the moisture of a fiber strand. Further it is conceivable to use this invention for the application of finishing agent or other agents to a yarn odei to apply a thread.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

does not allow other types of treatment of fiber strands, patent claims: in which no twisting may be imposed on them.

1. Device for treating an endless In the DT-PS 6 55 392 is a device for Fiber strand by means of a crimp in its interior 5 artificial threads for the purpose of production Twist flow, described by the fiber-like threads, in this known one strand at a distance from its axis of rotation device is the thread to be crimped through can be passed through the device, that an ejector-like inlet connection is coaxial characterized in that eded into a pipe surrounding the inlet connection to the con or to the application of finishing agents io. A swirl flow is created in this pipe the fiber strand at a distance from the twist axis which is coaxial with the pipe flow-limiting circumferential wall of the generated, for example by blowing air into Housing (12) of the device through the twisting the pipe in a tangential to the pipe circumference and flow can be passed through. direction slightly inclined to the pipe axis. At this

2. Device according to claim 1, thereby the crimping device is the thread in the axis of the indicates that the fiber strand is introduced by the twist flow present in the pipe, Swirl flow in the area of its largest rota- because it is exactly centered in this swirl flow tion speed is feasible. initiated. By means of the coaxial to the thread

3. Device according to claim 1 or 2, that the swirl flow in the pipe is a very strong, characterized in that the circumferential wall 20 extremely many turns having Kraudes Housing (12) creates a spiral transverse twisting of the thread by twisting it. Also with has section and that the inlet opening (14) of this decanten device is a treatment of for the gas, fiber strands approximated over the entire length, with no puckering of the twine of the housing extends. occurs, not possible.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that various methods are already known indicates that the cross-section has become spiral-shaped, in which a treatment of endmigen The length of the sleeve (10) has loose fiber strands, for example synthetic fiber yarns, changes. takes place by means of a gas. With a well-known

5. Apparatus according to claim 3 or 4, the method of this type is a yarn after the Textudurch characterized in that upstream before the 30 ricung air-cooled while it is still in The outlet opening (15) in the sleeve (10) is turned up and heated. the Aperture (20) transverse to the axis of rotation of the swirl cooling air, which fixes the introduced flow is arranged, which causes the cross-flow rotation, flows across or along the cut the core cross-section of the swirl flow passing through games. As a result of which he constantly corresponds. 35 increasing demands on the delivery speed of textile finishing machines and the

Such a cooling of the yarn is not sufficient in many cases to shorten the treatment time more out.