DE2057664A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Garnbehandlung - Google Patents

Description

Beschreibung zum Patentgesuch

THE RICHEI] COMPANY, INC., Municipal Airport Building, Greenville,

South Caroline/USA

betreffend:
"Verfahren und Vorrichtung zur Garnbehandlung"

Die Erfindung bezieht sich auf die Erzeugung von Stapelgarn.

Bei der Erzeugung von Stapelgarn, wie es beispielsweise für die Herstellung von Teppichen benötigt wird, wird das mit Textur versehene Garn vorzugsweise unter minimalem Zug erhitzt, was den Fasern zu schrumpfen erlaubt, wenn die Hitze einwirkt. Wenn die Hitze auf das Garn unter minimaler Spannung einwirkt, indem das Garn mit einer erhitzten Oberfläche in Kontakt gebracht wird, wie bisher üblich war, ist ee Äußerst schwierig, eine befriedigende Erwärmung zu erzielen, da das unter minimalen Zug stehende Garn die erhitzte Oberfläche nicht gleichförmig berührt. Dies führt natürlich zu einer ungleichmäßigen Erwärmung, dl« Ihrerseits zur Erzeugung von Stapelgarn minderer Qualität führt.

Wegen dieser Schwierigkeit der Direktkontakterhitzung ist es vorzuziehen, das Garn unter Minimalspannung oder

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Lm entspannten Zustand durch Einwirkenlassen von Strahlungswärme :»;u erhitzen. Da der Wärmeübergang durch Strahlung einen schlechteren Wirkungsgrad hat als bei direktem Kontakt, wird das Garn während der Behandlung eingeschlossen, beispielsweise indem es durch ein erhitztes Rohr mit so großem Durchmesser geführt wird, das das Garn nicht in Berührung mit den Rohrwandungen gelangt. Es ist jedoch ziemlich schwierig, solche Berührungen zu vermeiden und gleichzeitig eine praktische Einrichtung für die Behandlung des Garns vorzusehen. Ein Vorschlag um dies zu erreichen, besteht darin, das Rohr vertikal auszurichten, doch bestehen räumliche Beschränkungen, die das Erreichen maximaler Rohrlänge unpraktisch machen. Obwohl erhebliche Schwierigkeiten bei der Wärmebehandlung von Garn durch Einwirkenlassen von Strahlungshitze zu berücksichtigen sind, ist ein so behandeltes Garn gleichwohl sehr erwünscht, weil es gekennzeichnet ist durch eine im wesentlichen gleichförmige Färbbarkeit, Konsistenz der Masse und gleichförmige Weichheit im Vergleich mit Stapelgarn,d-as durch direkte Kontakt-Erwärmung behandelt worden ist.

Die US-Patentschrift 3 408 716 offenbart einen der letzten Vorschläge für die Strahlungswärmebehandlung von Texturgarn, doch ist es mit der beschriebenen Vorrichtung schwierig, eine gleichmäßig gleichförmige Wärmeeinwirkung zu erzielen und das Garn zentral in dem Rohr zu halten, während es sich durch die Rohrwindungen bewegt.

Geaäß vorliegender Erfindung wird eine Gambenandlungsvorrlchtung in Vorschlag gebracht mit einer rohrförmigen gewundenen Führung für das Garn, einer Düse in Kommunikation mit der Führung, welche einen Durchlaß aufweist, die kommuniziert mit dem Einlaß zu dar Führung, Mittel in Kommunikation mit flora UrchLaß und der DUue für den Lufteinlaß durch diese, Mittel für

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die Erhitzvuig der Luft vor dem Einlaß in die Düse und einer Druckreduzierdüse, die an die rohrförmige Führung an deren Auslaßende angeschlossen ist. Gemäß der Erfindung wird auch ein Verfahren für die Benutzung dieser Vorrichtung vorgeschlagen.

Vorzugsweise umfaßt die Druckreduzierdüse einen ersten Durchlaß in Kommunikation mit dem Auslaßende der rohrförmigen Führung und einen zweiten Durchlaß in Kommunikation mit dem ersten Durchlaß, der sich koaxial mit dem ersten Durchlaß durch die Druckreduzierdüse erstreckt, wobei der zweite Durchlaß einen Durchmesser an Auslaßende der Druckreduzierdüse aufweist, der größer ist als sein Durchmesser an der Stelle, wo er mit dar* ersten Durchlaß zusammens⁴.- 3t. Vorteilhafterweise ist der zweite Durchlaß von im allgemeinen konischer Konfiguration, wobei der Durchmesser allmählich zunimmt von dem Punkt, wo er mit der ersten Düse zusammenstößt, bis zu dem Punkt, wo er am Auslaß de: Druckreduzierdüse endet.

Vorzugsweise umfaßt die Druckreduzierdüse Mittel für den Einlaß von Luft durch dieselbe, und vorteilhafterweise umfaßt sie einen dritten Durchlaß, welcher sich mit dem zweiten Durchlaß schneidet, wobei die Luft in die Druckreduzierdüse eintritt durch diesen dritten Durchlaß·

Vorzugsweise ist die Düse am Einlaß der gewundenen rohrförmigen Führung aus einem massiven Metallblock gefertigt (so daß die Düse ihr zugeführte Wärme speichert) und umfaßt eine im wesentlichen mittig angeordnete Längsbohrung, die in den Einlaß der rohrförmigen Führung führt, sowie einen zweiten Durchlaß, der den ersten Durchlaß durchsetzt unter einem Winkel und in Kommunikation steht mit den Mitteln für die Einführung erhitzter Luft,,

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Vorzugsweise liegt der Schnittwinkel der beiden Durchlässe in dein Bereich zwischen etwa 1° bis 20°, wobei ein Winkel von etwa 14° eich als besonders geeignet erwiesen hat.

Vorteilhafterweise urafcßt die Vorrichtung farner eine Sammeleinrichtung für die Aufnahme von Garn, das aus dem Auslaßende der Druckreduzierduse austritt« Die Aufnahmeelnrichtng ist vorzugsweise entweder eine sich vertikal er streckende hohle Siebsäule mit einem Reservoir, in dem das Garn sich sammeln kann, oder besitzt alternativ die Form eines Korbes mit einer gewundenen Feder, die in Im wesentlichen aufrechter Stellung abgestützt ist. Diese Samtneleinrichtungen sollen im einzelnen noch erläutert werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Garn durdi eine Dues und eine rohrförmige gewundene Führung geleitet, während es in Kontakt steht mit erhitzter Luft, was veranlaßt, daß das Garn sich durch die Führung bewegt, während Strahlungswärme auf es einwirkt, Druck am Auslas der rohrförmigen Führung wird reduziert, damit das Garn durch die Fühnmg im wesentlichen * mittig hindurchgelangt.

Gemäß dem Verfahren und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird die Strahlungswärme im wesentlichen gleichförmig auf das texturierte Garn zur Wirkung gebracht, um dieses zu entspannen (zu schrumpfen) und den Drall zu sichern. Das so erzeugte Garn hat im allgemeinen eine erhöhte Flauschigkeit und Dichte.

Verschiedene Aueführungeformen der Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung und Verfahren zur Benutzung derselben

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sollen nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielsweise erläutert werden.

Fig. 1 zeigt in Diagranunform eine perspektivische Teilaneicht sur Erläuterung des allgemeinen Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ist eine perspektivische Teilansicht zur Darstellung einer Ausführungaforra der Wärmebehandlungsvorrichtung,

Fig. 3 ist eine Teilansicht in vergrößertem Maßstab zur Darstellung eines Abschnitts der Wärmebehandlungsvorrichtung nach Fig. 2 in Einzelheiten,

Fig. 4 ist eine perspektivische Teilansicht zur Erläuterung einer verbesserten Düse für die Anwendung gemäß der Erfindung,

Fig. 5 ist eine perspektivische Teildarstellung einer Druckreduzierdüse für die Anwendung gemäß der Erfindung,

Fig. 6 zeigt perspektivisch eine Ausführungsform eines

gesteuerten und integrierten Verfahrens und einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, und

Fig. 7 ist eine perspektivische Teilansicht deß Garnes, da« gemäß Verfahren und Vorrichtung der Erfindung entspannt und stabilisiert worden ist, während

Fig. 8 einen Teilschnitt zeigt durch eine alternative Au3-fUhrungsfonn für einen Aufnahmekorb.

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Gemäß Fig. 1 wird Garn von einem Kötzer 1 abgezogen mit einer Vorrichtung, welche eine Zufuhrrolle 2, eine Druckrolle 3 und einen Unterbrechermikroschalter 4 mit einem Solenoid 5 umfaßt, welche Vorrichtung die Bewegung des Garns steuert, um die Zufuhr abzustoppen, wenn die Garnbewegung durch die Vorrichtung unterbrochen wird. Das Garn wird demgemäß zwangsweise der Düse 6 (innerhalb des Gehäuses 7) zugeführt, durch welche es in ein Garnerhitzungsrohr eingeführt wird. " Erhitzte Luft wird in die Düse injiziert, welche in Kontakt tritt mit dem Garn, das durch die Dttse geführt wird, und veranlaßt, daß das Garn sich durch die Erwärmungsvorrichtung bewegt, wie im einzelnen noch erläutern»

Nachdem das Garn die Erwärmungseinheit durchlaufen hat, tritt es durch die Druckreduzierdüse 11 aus In eine Kühleinrichtung 12, welche ein Reservoir 13 enthält, um so die Ansammlung von Garn zu ermöglichen und damit dessen Abkühlung und Erstarrung.

Das Garn wird aus der Kühleinrichtung abgezogen mittels einer Abzugsvorrichtung 14, wobei das Abziehen natürlich so reguliert ist, da.8 das Garn in der Kühleinrichtung während genügend langer Zeit für entsprechende Abkühlung verbleibt. Um das Garn aus dar Kühleinrichtung abzuziehen, wird es unter eine Stange L:> geführt, die nahe einet' Trog Io angeordnet ist, wöbeL eine qanliyonds Spannung auf das Garn ausgeübt wLrd, ta» Knickungen od;»r dergleichen zu entfernen, die während dos Abkühlana α Irujet reiten sein könnten.

In Fig. 2 und \ LBt die ErwUrmungoeInhalt im einzelnen dargoBtellt. Gern el ü FLq. 2 ist uLne Mahrzahl von ErwännuiujsstutLunen erkunnLidr (uLne grüßara odur gerLustra Ansihl »öle her Stationen kann natürlich /Uiwtmdung £ Indan) , Ln dia das Garn

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durch Düsen 6 eingeführt wird sowie in eine gewundene rohrförmige Führung 21. Erhitzte Lut wird in jede der Düsen 6 bei 22 eingeführt die dazu dient, das Garn durch die gewundene rohrförmige Führung zu bewegen, während es in im wesentlichen entspanntem Zustand ist, und um ferner nind^tens einen Teil der Wärme zu übertragen, die für die Wärmebehandlung erforderlich ist. Nachdem das Garn die rohrförmige Führung durchlaufen hat, tritt es durch die Druckreduzierdüse 11 in entsprechende Kühlkammern (s. Fig. 1 und 6).

Eine Heizpatrone 30 ist mit dem ftohr 31 verbunden, um erwärmte Luft in die Düse 6 zu injizieren· Vorgewärmte Luft wird durch die Heizpatrone mittels der Leitung 32 geschickt, und zwar aus einem Tank 33, in welchen die Luft mittels einer Leitung 34 über ein Steuerventil 35 gelangt. Erwärraungseinrichtungen wie die Heizpatrone 30 können mit der Leitung 34 verbunden sein, um die Luft, welche dem Tank zugeführt wird, vorzuwärmen, falls dies erwünscht ist, and xm die gleichförmige Einwirkung von Wärme auf das Garn wihrend der Verarbeitung zu unterstützen· In ähnlicher Welse sind elektrische BrwÄmungseinrichtungen 36 vorgesehen, um so die Wärmezufuhr zu der rohrförmigen Führung zu unterstützen. Eine Abtasteinrichtung 37 befindet sich in der Führung 38« um die Temperatur der durchströmenden Luft zu messen. Die Abtasteinrichtung ist natürlich mit einer Steuerung verbunden, wie in Flg. € dargestellt, und in Wirkverbindung alt der Heizpatrone, welche durch Leitung mit der Steuerung verbunden ist, um so die Temperatur der die Führung durchströmenden Luft richtig su regeln.

Die Führung 21 ist in «her Mehrzahl von Windungen 40 um den Tank 33 gelegt, und durch diese Windungen tritt das Garn ι wenn das Garn aus der rohrförmigen Führung austritt, gelangt es durch die Druckreduzlexdüeo II, die in einzelnen

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in Fig. 5 dargestellt ist. Durch Abbau des Drucks am Auslaßende der rohrförmigen Führung wird das Garn durch die Führung mittels der erwärmten Luft bewegt, welche in die Düse 6 injiziert wird. Dies ermöglicht, daß das Garn im wesentlichen zentrisch innerhalb der rohrförmigen Führung "schwebt", wobei die Wärme gleichförmig auf das Garn einwirkt. Kaltluft gelangt in die Druckreduzierdüse durch eine Leitung 41, welche die Abkühlung und Erstarrung des Garns unterstützt.

Die Temperatur, die erforderlich ist in der gewundenen Führung für das Stapelgarn, ändert sich natürlich etwas in Abhängigkeit von der Garntype, die verarbeitet wird. Wenn 1/29 Orlön-Garn beispielsweise verarbeitet wird in einer 9 Millimeter Rohrführung mit 14 Windungen, sollte die Temperatur im allgemeinen in dem Bereich von 95°C bis etwa 175°C liegen. Ähnlich beeinflußt die Bewegungsgeschwindigkeit des Garns durch die rohrförmige Führung die Temperatur, die erforderlich ist (je schneller das Garn sich bewegt, desto höher 1st die erforderliche Temperatur). Die Bewegungsgeechwindigkeit steht in Beziehung mit der Größe der rohrförmigen Führung und dem Druck der erhitzten Luft, die in die erste Düse injiziert wird, da P das Garn sich im wesentlichen mittig innerhalb des Rohres befinden soll, ohne dessen Handungen zu berühren. Bn allgemeinen wird die Temperatur sich innerhalb de* Bereiche« von 95°C bis etwa 2OO°C bewegen, die Gasgeschwindigkeit wird etwa «wischen 30 bis 120 m pro Minute liegen und der Luftdruck «wischen etwa 250 bis 1000

In Fig. 4 ist der Aufbau der Düse 6 dargestellt. Die Düse umfaßt demgemäß einen massiven Metallblock 45 etwa aus rostfreiem Stahl, um die zugeführte Wärme su speichern und damit die Einwirkung der Härme auf daa Garn y, das durchläuft,

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so gleichförmig wie möglich zu gestalten. Der massive Block weist einen ersten Durchlaß 46auf, der sich im wesentlichen zentrisch in Längsrichtung durch den Block erstreckt. Ein zweiter Durchlaß 47 ist ebenso vorgesehen, durch den erwärmte Luft aus äer Leitung 31 und der Heizpatrone 30 injiziert wird· Ein Meßelement 48 und eine Steuerung 49 (schematisch dargestellt) sind vorzugsweise mit der Heizpatrone und der Leitung 31 verbunden um die Temperatur der in die Düse 6 eintretenden Luft zu messen und zu steuern. Der zweite Durchlaß ist unter einem Winkel bezüglich dem ersten Durchlaß so angeordnet, daß das durch die Düse laufende Garn einen erwünschten Drall pro Längeneinheit erhält (d.h. dem Garn soll bei seinem Durchlauf durch die Düse und die Führung weder Drall zugeführt noch abgeführt werden), und die Luft gelangt durch die Düse und die Führung in. einer Dranströmung. Im allgemeinen liegt der Durchsetzungswinkel der Durchlässe 46 und 47 von etwa 1° bis etwa 10° oder 20°,^* wobei ein Winkel von etwa 14° sehr befriedigende Ergebnisse erhalten läßt.

Zn Fig. 5 ist die Druckreduzierdüse 11 im einzelnen dargestellt. Die Düse umfaßt demgemäß einen ersten Durchlaß 50, welcher das Auslaßende der rohrförmigen Führung 21 (welche sich hierdurch erstreckt) anschließt und sich im wesentlichen zentrisch bezüglich der Düse erstreckt sowie konmuniziert mit einem zweiten Durchlaß 51, der sich durch den Düsenbiock koaxial mit den ersten Durchlaß erstreckt. Eine Stufe 53 ist Innerhalb des Düssnblocks vorgesehen zur Halterung der rohrförmigen Führung 21 in ihr. Der «weite Durchlaß weist im wesentlichen konische Ausbildung auf, und sein Durchmesser vergrößert sich allmählich von der Stoßstelle mLt dem ersten Durchlaß Auf einen größeren Durchmesser am Auslaß der Düse. Da die rohrformIge Führung 21 lieh in dan Durchlaß 50 erstreckt, lit der wLrkiama Durchmesser das Drchlisses 51 größer als der des Durchlasses 50,

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welcher mit der allmählichen Durchmesserzunähme für die Reduzierung des Druckes, wie oben beschrieben sorgt. Die Lüse umfaßt ferner einen dritten Durchlaß 54 in Kommunikation mit einer öffnung 55 in der Wandung des Düsenblockes, welche die Leitung 56 für die Injektion kalter Luft in die Düse anschließt, die in Kontakt mit dem Garn tritt in der Tendenz, das Garn zu verfestigen, während es noch im entspannten Zustand ist.

Wie in Fig. 1 dargestellt, sammelt sich das Garn nach dem Durchlauf durch die Dru eic reduzier düse in einem Reservoir 13 der Kühleinrichtung 12. Die Kühleinrichtung umfaßt eine sich in Vertikalrichtung erstreckende hohle Gittersäule 60 beispielsweise aus einem Metallsieb, und dieses Reservoir ist nahe dem Boden der Säule angeordnet. Das Reservoir umfaßt eine Mehrzahl von Fingern 61, die an ihren oberen Enden durch einen Ring 62 verbunden sind und sich nach innen und unten von der Wandung der Säule erstrecken und sich mittig bezüglich der Säule nahe dem Boden derselben treffen, um so einen Sammelkorb auszubilden. Auf diese Welse kann sich das Garn in dem Reservoir sammeln und damit oine längere Abkühlzelt durchlaufen, bevor das Garn auf die Aufwindevorrichtung 14 gelangt. Da die Säule aus Maschengitter besteht, kann die sonst in der Säule sich sammelnde Wärme entweichen, und auf diese Welse ergibt sich eine wirk3amero Kühlung.

In FLg, 6 1st elno Integrierte BausInhalt daryustalLb, In die das Garn Y von einer Vorratsrolle 65 einläuft, und zwar Ln üLne Mehrzahl von Bahdiulluntjss tat Lernen über Zufuhr- und Druckrollen 66 und 6 7 und von dort In die WHrmebehandlungsvorrLuhtung, ULa aLch Innerhalb oLnss Gnhäuaa* 68 befindet. KIne HehrzahL '/on KUhltjehttusan S¹) lat unter dem Guhäune nahe

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der Druckredusierdüse jeder !farmebehanilungseinheit angeordnet, um so das gestapelte Garn für Abkühlung und Erstarrung aufzunehmen. Line elektronische Steuereinheit 70 ist der Vorrichtung zugeordnet, bestehend aus einer Führungseinheit 71 und Untereinheiten 72 für jede der Behancllungsstationen. Die Führungs- und Unter Steuereinheiten sine in Verbindung mit den Vorwärmer 73, mr. die Temperatur der in die Düsen einzuführenden und in Berührung mit dem Garn gelangenden Luft z.u beeinflussen, wie oben erläutert.

Gemäß Fig. 7 ist Etapelgarn dargestellt, das gemäß der Erfindung erzeugt worden ist und mit dem Bezugszeichen 75 gekennzeichnet ist. Zs umfaßt eine Mehrzahl im wesentlichen durchlaufender Fasern 76, die sich infolge der Stapelung radial bezüglich der Längsachse des Garns erstrecken. Das Stapelgarn gemäß der Erfindung weist eine erheblich verbesserte Flauschigkeit auf im Vergleich mit Flauschgarn, das gem&ß bisher bekannten Verfahren erzeugt worden ist etwa mittels eines autoklaven Prozesses, und es besitzt ferner eine gleichförmige Weichheit. Die verbesserte Flauschigkeit kann verdeutlicht werden durch die Zunahme des Durchmessers des Garnes vor und nach Entspannen und Erstarren. Beispielsweise zeigte ein 4CX5O Den ier-zwei fach Polypropylen-Teppichgarn eine Durchiaesserzunahrae von etwa 30%, was natürlich bedeutet, daß eine größere Fläche mit dem gleichen Meter/Gewicht an Garn abgedeckt werden kann.

Die Erfindung soll nachstehend verdeutlicht werden durch ein typisches Beispiel.

Beispiel

Unter Benutzung der Vorrichtung und dos Verfahrens,'wie sio oben beschrieben wurden, wurde ein 2000 Denier~30Q-Fae«r~

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Nylongarn mit einem Drall von 0,2 pro Zentimeter Drall mit einer Geschwindigkeit von 50 m pro Minute in die Düse und die gewundene rohrförmige Führung geleitet. Erwärmte Luft mit einer Temperatur von etwa 195°C bei einem Druck von 517 ^o»Vwurde in die Düse injiziert und gelangte in Kontakt mit dem durchlaufenden Garn.

Die rohrförmige Führung umfeßte 14 Windungen von 9 mm Durchmesser. Die Zeit, die erforderlich war, daß das Garn durch die Führung lief, betrug etwa 7 Sekunden.

Die Druckreduzierdüse am Auslaß der gewundenen rohrförmigen Führung besäe den Aufbau gemäß Flg. 5. Der erste Durchlaß hatte einen Durchmesser von 9 asm, während der zweite Durchlaß von einem Durchmesser von 9 mm an der Stoßatelle mit dem ersten Durchlaß auf einen Durchmesser von 12,5 mm sich am Ende der Düse erweiterte. Kalte Luft mit einer Temperatur von 25°C wurde unter einem Druck von 400 "fcoxjtfin die Druckreduzierdüse injiziert, um da» Abkühlen und Erstarren^ des Garns zu erleichtern. Das Garn sammelte sich in der dargestellten Abkühleinrichtung und verblieb dort für etwa 20 bis 30 Sekunden, wonach es wieder aufgebunden wurde.

Dreitausend Meter dieses Garns wurden erzeugt, und es wies eine erheblich verbesserte Fl&uschigkeit auf. Das Garn wurde danach gefärbt «nd stallte sich als gleichförmig färbbar heraus. Es wie* außerdem giaiehiönaige Weichheit auf und wrx in jeder Hinsieht b©*r*,*dige.nd for <?i« Fertigung von Teppichen,,

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Gemäß der Erfindung wird auch eine verbesserte Einrichtung -für die Abkühlung des Garns nach der beschriebenen Behandlung vorgeschlagen. Anstelle der Kühleinrichtung gemäß Fig. 1 kann der Kühlkorb gemäß Fig. 8 Anwendung finden, der eine gewundene Feder umfaßt, in die das Garn gelangt, nachdem es der gewünschten Wärmebehandlung ausgesetzt worden ist. Der Korb weist außerdem Einrichtungen auf, um die Feder in im wesentlichen aufrechter oder vertikaler Stellung nahe dem Ausladende der Wärmebehandlungevorrichtung abzustttzen.

Der Aufnahmekorb gemgß Fig. 8 umfaßt eine gewundene Feder 80, in die das Garn eintritt, nachdem ea aus der Wärmebehandlungsvorrichtung ausgetreten ist. In einer bevorzugten Ausführung«form umfaßt die Feder einen Kragen 81 an ihrem oberen Ende, der in Axialausfluchtung mit ihr angeordnet ist. Der Korb wird abgestützt mittels einer vertikalen Stützstange 82 (83 und 84), welche mit dem Kragen 81 bzw. der Feder 80 selbst verbunden sind. Die Abstützeinrichtung umfaßt ferner einen Winkel 85, der mit der Stützstange nahe deren unterem Ende verbunden ist und ebenso nahe dem Auslaßende der gewundenen Feder. Dieser Winkel weist eine Öffnung 86 auf, die in einer bevorzugten Ausführungsform im wesentlichen hufeisenförmig ist.

Wie in Flg. 8 dargestellt, gelangt das Garn vom Auslaßende der gewundenen Feder durch die Öffnung 86, wonach es einer im wesentlichen rechtwinkligen Abbiegung unterworfen wird und danach von dem oben beschriebenen Aufwindekötzer aufgenommen wird.Durch Durchlaufen der Öffnung 86 in dem Winkel 85 kann Spannung auf das Garn aufgebracht werden, um Knickungen zu vermeiden, die sich ausgebildet haben könnten. Auch können Führungen 87 vorgesehen sein, durch die das Garn gelangt, bevor es auf einen Vorratekötxer aufgewickelt wird.

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Die gewundene Feder umfaßt einen zylindrischen Abschnitt als Oberteil und einen konischen Abschnitt 91 nahe dem unteren Ende, Es hat sich gezeigt, daß diese Ausbildung der Feder den Durchlauf des Garnes erleichtert, ohne daß es sich in der Feder verhakt, wie das in früheren Abkühleinrichtungen beobachtet wurde. Die Größe der Federöffnung nahe dem Auslaßende kann sich ändern Abhängig vom Garntyp, der behandelt wird und auch mit dem Durchmesser des Garns, sollte aber im allgemeinen mindestens annähernd 12,5 bis 17 mm betragen. Unter der gleichen Voraussetzung kann die Größe der öffnung am Einlaßende sich ändern, doch dürfte sie im allgemeinen bei etwa 10 bis 15 cm Durchmesser liegen.

Für die meisten Garne hat es sich gezeigt, daß der Korb am wirksamsten arbeitet, wenn er zu etwa 60% gefüllt ist, da dies eine angemessene Zeit für die Temperaturherabsetzung des Garns \ )r dem Aufwinden erlaubt. Damit der Korb zu etwa 60% gefüllt b. -Ibt, ist es natürlich erforderlich, die Geschwindigkeit des die Wärmebehandlungsvorrichtung durchlaufenden Garns mit der Geschwindigkeit des Aufwindens zu koordinieren.

Die gewundene Feder besteht vorzugsweise aus Metalldraht, etwa rostfreiem Stahl, doch können auch andere Materialien Anwendung finden, beispielsweise Kunststoff. Die Drahtdurchmesser können sich ändern, liegen jedoch in allgemeinen bei 3 bis 4 oder 5 mm, was brauchbar ist für die Behandlung von Garnen feinster oder extrem grober Art. Wenn der Korb beispielsweise aus rostfreien Stahl des angegebenen Durchmessers besteht, kann Garn in der GrOBe von 0 Baumvoll zählern bis asu 29 oder mehr Baumwollsählern befriedigend verarbeitet werden.

Die Gesamtlänge des Aufnahmekorbes kann ebenfalle nach Wuneoh verändert werden, beträgt jedoch im allgemeinen 60 cm oder weniger. Die entsprechenden Längen der zylindrischen b«w, konLachen Abschnitte können sich abonfalle ändern, liegen jedoch

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bei einem Korb von 60 cm Gesamtlänge bei 45 bzw. 15 cm, obwohl der konische Abschnitt zwischen etwa 25 bis 35% fler Gesamtlänge einnehmen mag.

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Claims (27)

- 16 Patentansprüche

1) Garnbehandlungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine rohrförmige gewundene Führung für den Garndurchlaß, mit der eine Düse verbunden ist, welche einen mit dem Einlaß der Führung kommunizierenden Durchlaß aufweist, durch eine Verbindungseinrichtung zwischen dem Durchlaß und der Düse zum Einführen von

ψ Luft, mit welcher Verbindung Erwärmungseinrichtungen für die Luft vor deren Einlaß in die Düse in Wirkverbindung stehen, und durch eine Druckreduzierdtise in Verbindung mit der rohrförmigen Führung an deren Auslaßende, wobei Garn durch die erste Düse und die gewundene Fühnng in im wesentlichen entspanntem Zustand geführt wird unter Einwirkung von^Gtrahlungswärme.

2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckreduzierdüse einen ersten Durchlaß in Koemunikation mit dem Auslaßende der rohrförmigen Führung aufweist sowie einen zweiten Durchlaß in Kommunikation mit dem ersten Durchlaß, welcher sich koaxial mit dem ersten Durchlaß durch die Druck-

* reäuzierdüse erstreckt und eine« Durchmesser am Auslaß der Druckreduzierdüse aufweist, der größer ist als der Durchmesser an der Stoßstelle mit dem ernten Durchlaß,

3) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der zweite Durchlas in d®x DrueRre&uälexdÜÄe im wo»·» ti lohen konisch i«t erid sein Durshsaeeeesr von der Steftetella bis* Auslaß der Düse allmählich zunimmt.

4) Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch daß die Druckreduzierdüee einen Einlaß für Luft aufweist»

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5) Vorrichtlang nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckreduzierdüse einen dritten Durchlaß aufweist, der den zweiten Durchlaß schneidet und durch welchen Luft in die Druckreduzierdüse injizierbar ist.

6) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Düse einen massiven Metallblock umfaßt zur Speicherung der zugeführten Wärme durch die Düse, durch den sich der Durchlaß im wesentlichen mittig in Längsrichtung erstreckt, und daß der Block einen zweiten Durchlaß aufweist, welcher den ersten Durchlaß unter einem Winkel schneidet und mit der Luftzufuhreinrichtung kommuniziert derart, daß erhitzte Luft in die Düse einführbar ist unter Aufrechterhaltung eines vorhandenen Garndralls.

7) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite und der erste Durchlaß der ersten Düse einander in einem Winkel im Bereich von 1° bis 20° durchsetzen.

8) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel etwa 14° beträgt.

9) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erhitzte Luft aus einem zylindrischen Tank zugeführt wird, um die gewundene rohrförmige Führung gelegt ist.

10) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch kennzeichnet, daß elektrische Heizeinrichtungen für die Beheizung der Führung vorgesehen sind.

11) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kühleinrichtung zur Aufnahme des Garns an Auswärtsende der Druckreduzierdüse angeordnet ist, welche eine vertikal angeordnete hohle Gittersäule umfaßt mit einem Reservoir für die Garnansammlung zur Erleichterung der Abkühlung.

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12) Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Reservoir in der Säule angeordnete Stützen umfaßt, die sich nach innen und unten von deren Wandung erstrecken zur Ausbildung eines Sammelkorbes nahe dem Boden der SSuIe·

13) Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Reservoir eine Mehrzahl von Fingern imfafit, die mittels eines Ringes an einem Ende derselben verbunden sind und sich nach innen und unten von der Handung der Säule erstrecken und einander durchsetzen zur Ausbildung des Sammelkorbes nahe dem Boden der Säule.

14) Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch eine Abzieheinrichtung für das Garn aus der Säule und Spanneinrichtungen nahe dem Boden der Säule zum Aufbringen einer Spannung auf das Garn beim Abziehen aus ihr.

15) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, daß ein Abkühlkorb vorgesehen ist zur Aufnahme des Garns am Auslaßende der Druckreduzierdüse, bestehend aus einer gewundenen Feder mit Stützeinrichtungen zur Abstützung der Feder in im wesentlichen aufrechter Stellung.

Verfahren zum Entspannen und Verfestigen von Garn unter Benutzung einer Vorrichtung nach «inen der vorangehenden Anspruch·, dadurch gekennzeichnet, daß dl· erhitzte Luft in die erst· Düse in Drallströmung eingeführt wird·

17) Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die erhitzte Luft unter einem Druck von etwa 250 bis 1000 tor

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steht und daß das Garn mit einer Geschwindigkeit von etwa 3O bis 120 m pro Minute durch die Vorrichtung geführt wird.

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18) Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft auf eine Temperatur von etwa 95°C bis 26O°C beim Einlaß in die Düse erhitzt wird.

19) Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn bis zu einer DurchmesserZunahme von etwa 30% behandelt wird.

20) Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Stützeinrichtungen und der Feder ein Kragen verbunden ist am oberen Ende der Ader in Axial aus f luchtung mit derselben.

21) Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder nahe ihrem unteren Ende konisch ist.

22) Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die gewundene Feder einen zylindrischen oberen Abschnitt und einen konischen unteren Abschnitt aufweist·

23) Vorrichtung nach A'-ispx-ich 21 odes 2?_f cUfcdurch gekennzeichnet, daß der konische Abschnitt etwa 25 bis 351 der Gesamtlänge des Korbes umfaßt.

24) Vorrichtung nach einem der Anspruch· 15 oder 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß di* Stützeiarii&tui*? säIeä wrtikale Stüt-etanye und dt ihr verbund«*« Xlacjwisrn «*ifÄHfc_f wiche am dem oberen und unteren Ende der Feder zwecks daten Abstützung angreifen.

25) Vorrichtung r-aeh einem der Ansprüche 15 oder 20 bis 24,

dadurch gekennzeichnet, daß die Stützeinrichtung einen mit ihr verbundenen Winkel aufweist nahe άβια unteren E»a«£a d«sr jtedar fctit einer Öffnung für ai& ^uru-fuJirvM» Äfcfc Carr;s "z«r Aufbringung eines Zuges auf das G-aur* zwecks beseitigung von Knickungen.

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26) Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Stützeinrichtung Führungen an deren unteren Ende verbunden sind für den Durchlaß des Garns nach dem Durchlaufen der Öffnung in dem Winkel.

27) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder aus lletalldraht von etwa 3 mm bis 4,5 mm Durchmesser besteht.

ψ 28) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 20 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Öffnung von etwa 12,5 bis 17 mm Durchmesser am Auslaßende aufweist.

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