DE2116274C3

DE2116274C3 - Vorrichtung zur Herstellung eines aufgelockerten gekräuselten mehrfädigen Garnes

Info

Publication number: DE2116274C3
Application number: DE2116274A
Authority: DE
Inventors: Thomas Berry; Duncan Cameron Ferrier; Karel Murenbeeld
Original assignee: John Heathcoat & Co Ltd Tiverton Devon (grossbritannien)
Current assignee: John Heathcoat & Co Ltd Tiverton Devon (grossbritannien)
Priority date: 1970-04-06
Filing date: 1971-04-02
Publication date: 1979-06-21
Also published as: SE386914B; ATA289671A; FR2089238A5; JPS5421456B2; CA932128A; CS169815B2; CH492571A4; DE2116274B2; JPS4844549A; NL156458B; ES416938A1; IE35045L; CH581721B5; NO133411C; BE765250A; TR19189A; DE2116274A1; DK138702C; AT336763B; CH618745A5

Description

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Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Herstellung eines aufgelockerten gekräuselten mehrfädigen Garnes mit einem Durchlaß für ein unter hohem Druck stehendes Medium und das vom Medium geförderte Garn, einer Zwischendruck-Expansionskammer, in welche der Durchlaß mündet, einer dem Durchlaß gegenüberliegenden Garnaustrittsöffnung, die das Garn in die Fixierkammer leitet.

Aus der FR-PS 13 93 188 ist es beispielsweise bekannt, daß jeder einzelne Faden des Garnes gekräuselt und thermisch behandelt wird. Wesentlich hierbei ist jedoch, daß diese Behandlung nur bezüglich der einzelnen Fäden durchgeführt wird. Bei dieser bekannten Vorrichtung können sich die Fäden aber beliebig mit voneinander in der Expansionskammer entfernen. Diese Entfernung ist bei dem dort verwendeten Gasstrom sehr unterschiedlich. Aufgrund dessen bilden die gekräuselten Fäden einen im Durchmesser variablen Garnstopfen aus, so daß aufgrund des unterschiedlichen Kräuselungsgrades und des unterschiedlichen Garnstopfendurchmessers sich die Farbaufnahmeeigenschaften des gesamten Garnes über die Länge des Garnes — und zwar unabhängig von der Farbaufnahmeeigenschaft der einzelnen Fäden des Garnes — beim Fäden ändert

Auch bei der in der US-PS 32 56 582 beschriebenen Vorrichtung fehlt eine besondere Anordnung, mit der es möglich wäre, den Auflockerungsgrad des Garnes, d. h. die Dichte (Durchmesser) des Garnstopfens zu beeinflussen, um so eine gleiche Farbaufnahmefähigkeit des die Stauchkräuselvorrichtung verlassenden Garnes zu erzielen.

Derselbe Nachteil trifft auch auf eine Vorrichtung zu, wie sie beispielsweise mit der DE-OS 14 35 693 bekannt geworden ist Auch dort expandieren die Garnfäden unkontrolliert, wobei die expandierten Fäden in einer willkürlichen Dichte belassen werden, wie sie gerade zufällig erreicht wurde. Damit zeigt sich jedoch, daß verschiedene Fadenqualitäten sich verschieden ausdehnen, so daß geringfügige Änderungen in der Zufuhr des Trägermediums auch sofort Änderungen des Kräuselungsgrades in der Stauchkammer bewirken.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die Auflock* -rung (Trennungsgrad) des in die Stauchkammer eintretenden Garnes kontrolliert vergleichmäßigt wird und eine gleichmäßige Farbaufnahmefähigkeit des Garnes erzielt wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, die insbesondere dadurch gekennzeichnet ist daß die Wandung der Zwischendruck-Expansionskammer als garnableitende Fläche ausgebildet ist, und daß an der Zwischendruck-Expansionskammer mindestens eine Auslaßöffnung für das Medium angebracht ist.

Dadurch, daß hinter dem Durchlaß für das Hochdruckmedium eine Zwischendruck-Expansionskammer angeordnet ist, herrscht dort ein geringerer Druck als in der davor liegenden Hochdruckkammer. Wenn das Garn nun von der Hochdruckkammer in die Zwischendruck-Expansionskammer gelangt, werden die Garnfäden durch den zwischen beiden Kammern bestehenden Druckunterschied schlagartig voneinander getrennt und aufgelockert. Das so aufgelockerte Garn trifft dann aufgrund des das Garn mitführenden Mediumstroms auf eine garnableitende Fläche, die die aufgelockerten Fäden wieder zueinander führt und miteinander vereinigt, wonach es dann durch eine Garnaustrittsöffnung in die Stauchkammer eintritt.

Um eine genaue Druckregelung in der Zwischendruck-Expansionskammer zu gewährleisten, wird es bevorzugt, wenn der Querschnitt der Auslaßöffnung in der Zwischendruck-Expansionskammer durch ein Nadelventil regelbar ist.

Die garnablenkende Fläche in der Zwischendruck-Expansionskammer ist vorzugsweise durch eine Wand der Zwischendruck-Expansionskammer gebildet, in der auch die GäfnäUstfittsöffnüng angebracht ist, durch die das Garn hindurch in die Stauchkammer eintritt Hierbei wird es bevorzugt, wenn die garnableitende Fläche in Richtung gegen die Garnaustrittsöffnung konisch sich verjüngend ausgebildet ist. In einer anderen Ausführungsform ist os vorgesehen, daß die garnableitende Fläche als separater Wandkörper ausgebildet ist, der

sich im Abstand von der Wand befindet, welche die Garnaustrittsöffnung aufweist. Wesentlich hierbei ist noch, daß der separate Wandkörper eine mit der Garnaustrittsöffnung koaxiale Durchbrechung aufweist, so daß das sich vor der koaxialen Durchbrechung aufstauende Garn ohne Reibungsverluste in die Mündung der Garnaustrittsöffnung eintreten kann. Hierbei wird es bevorzugt, daß der Wandkörper die Zwischendruck-Expansionskammer in zwei Räume aufteilt, die durch die Durchbrechung im Wandkörper miteinander in Verbindung stehen, und daß in dem einen Raum zwischen dem Wandkörper und der die Garnaurtrittsöffnung aufweisenden Wand ein unter Druck stehendes gasförmiges Medium aus einem Durchlaß zuführbar ist, de:' von dem dem Hochdruckmedium zugeordneten Durchlaß getrennt ist. Durch diese besondere Ausführungsforrn kann ein noch gleichmäßigerer Grad der Auflockerung des Garns und durch die Zufuhrregelung des Mediums eine noch bessere Steuerbarkeit der Auflockerung erzielt werden.

Das gasförmige Medium kann Luft oder Dampf sein. Praktische Ausführungen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch die vollständige Vorrichtung;

Fi g. 2 einen Schnitt durch eine vollständige Vorrichtung, mit einer Garnauflockerungseinrichtung einer anderen Ausführungsform;

F i g. 3 eine Abänderung einer Garnauflockerungseinrichtung nach F i g. 2, jedoch im Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2;

Fig.4 eine perspektivische Ansicht des den Hochdruckmitteldurchlaß aufweisenden Teiles mit parallelen Wänden, zwischen denen der Durchlaß mündet;

F i g. 5 eine Darstellung des den Garnstopfen ausbildenden Teiles der Stauchkammer, und zwar in Ausführung als ein separater, an einem Ende geschlitzter Teil, und

F i g. 6 eine Abänderung der Garnauflockerungseinrichtung nach F i g. 3.

In den Zeichnungen ist 1 ein Durchlaß für das Hochdruckmedium und 2 eine Zwischendruck-Expansionskammer, in welche der Durchlaß 1 bei 3 mündet. 4 und 5 zeigen Einlasse für Garn und Hochdruckmedium in den Durchlaß 1. Die Zwischendruck-Expansionskammer 2 besitzt eine Garnaustrittsöffnung 6, die in der Wand 7 der Zwischendruck-Expansiciskammer 2 vor der Mündung 3 des in die Zwischendruck-Expansionskammer 2 führenden Durchlasses 1 ausgeführt ist. Die Zwischendruck-Expansionskammer 2 enthält eine garnableitende Fläche 8, d> von der konischen Wand 7 der Zwischendruck-Expansionskammer 2 gebildet ist und vor der Mündung 3 des Durchlasses 1 in der Zwischendruck-Expansionskammer 2 liegt, wobei 9 und 10 Auslaßöffnungen vorstellen, die aus der Zwischendruck-Expansionskainmer 2 wegführen; dabei ist die Auslaßöffnung 9 ungeregelt, aber der Auslaßöffnung 10 ist ein Nadelventil 11 zugeordnet, das dazu dient, den wirksamen Querschnitt der Auslaßöffnung 10 verändern zu können.

Der die Kräuselung stabilisierende Abschnitt der Vorrichtung umfaßt eine Stäüchkämmef 12, die koaxial zu der Garnaustrittsöffnung 6 angeordnet ist und an dem einen Ende mit seitlichen Durchlässen 13 versehen ist, die der Garnaustrittsöffnung 6 benachbart sind. Die Fixierkammer 12/1 als Teil der Stauchkammer 12 ist mit den seitlichen Durchlässen 13 versehen und ist von dem Hauptteil der Stauchkamrjer getrennt, sowie gegen die Garnaustrittsöffnung 6 konvergierend ausgeführt, wie dies bei 14 (vgl. auch Fig.5) angedeutet ist. 15 bezeichnet einen Mantel, der den größten Teil der Stauchkammer umgibt, wobei die Durchlässe 13 in den vom Mantel 15 umschlossenen Raum münden, der eine Austrittsöffnung 16 aufweist.

Ein Kühler 17 dient dazu, den Garnstopfen 20, der in der Stauchkammer 12 gebildet wurde, aufzunehmen. Er ist gebildet aus einem Käfig, der aus parallelen Stangen

ίο 18 besteht, die in den Ecken eines Vieleckes, in der dargestellten Ausführung aus vier Stangen in den Ecken eines Quadrates, angeordnet sind. Mit 19 ist ein Gehäuse bezeichnet, das dazu dient, die von einem Lüfter oder einer Saugeinrichtung gelieferte Kühlluft quer durch den Garnstopfen 20 zu fördern, der sich innerhalb des von den Stangen 18 umgrenzten Raumes befindet 21 ist das noch nicht gelockerte mehrfädige Garn, das in die Vorrichtung eintritt, und 22 sind die Garnfäden, die in der Zwischendruck-Expansionskammer 2 voneinander getrennt worden sind. 23 sind Garnabnahmerollen, die dem Abtransport des Garnes aus der Vorrichtung dienen.

Die Ausführungsform nach Fig.2 amfaßt eine Hochdruckkammer 24, die von der Zwischendruck-Expansionskammer 2 durch eine Trennwand 25 getrennt ist, wobei der Durchlaß 1 in einem demoniierbaren Teil 26 angeordnet ist, der in die Trennwand eingesetzt werden kann. Das Teil 26 besteht aus zwei im Abstand angeordneten Wänden 27, zwischen denen das Hochdruckmedium austritt Die Hochdruckkammer 24 hat einen Eintritt 28 für das Garn und einen Eintritt 29 für ein Hochdruckmedium (Gas). In dieser Bauform gelangen Garn und Hochdruckmedium in den Durchlaß 1 gemeinsam durch dieselbe Öffnung, die das Ende des in die Hochdruckkammer 24 führenden Durchlasses 1 darstellt.

F i g. 3 zeigt eine Ausführung, die der Ausführung gem. F i g. 2 ähnelt, aber eine garnableitende Fläche umfaßt, die durch einen separaten Wandkörper 30 gebildet ist, der im Abstand von der Wand 7 der Zwischendruck-Expansionskammer 2 angeordnet ist. Der Wandkörper 30 besitzt eine Durchbrechung 31, die mit der Garnaustrittsöffnung 6 koaxial ist. Der Wandkörper 30 kann eine konische Form mi! einem Scheitelwinkel haben, der von jenem der Wand 7 der Zwischendruck-Expansionskammer 2 verschieden ist. um die gewünschten Druckverhältnisse beim Eintritt in die Garnaustrittsöffnung 6 zu schaffen. Beispielsweise kann der Durchlaß zwischen dem Wandkörper und der Wand 7 gegen die Garnaustrittsöffnung 6 divergieren, so daß das Medium das in die Garnaustrittsöffnung 6 tritt, das Garn, dts die Durchbrechung 31 des Wandkörpers 30 an der Außenseite durchtritt, an der Garnaußenseite unter einem niedrigeren Druck trifft als er innerhalb der Fäden des Garnes herrscht. Das Medium das durch die Garnaustrittsöffnung 6 an der Außenseite vorbeistreicht, wird demnach als das Garn tragende (schmierende) Mittel in dem Durchlaß wirken, ohne das Garn zu komprimieren und das Maß seiner Auflockerung zu senken. Auch kann der Wandkörper 30, der sich vollständig innerhalb der Zwischendruck· Expansienskammer 2 befindet, auf einer höheren Temperatur gehalten werden als die Wand 7, was sich auf die Plastifizierung des sie treffenden Garns vorteilhaft auswirkt

In der Ausführunjsform nach Fig.6 trennt die garnableitende Fläche (Wandkörper 30) die Zwischendruck'Expansionskammer 2 in zwei Teile, die nur durch

die Durchbrechung 31 verbunden sind. Es ist ein Durchlaß 32 vorgesehen, der der Einführung des Mediums in den Raum 2A zwischen dem Wandkörper 30 und der Wand 7 dient, und zwar aus einer Quelle, die von der verschieden ist, die die Hochdruckkammer 24 speist. Es können Anordnungen getroffen werden, um den Druck des in den Raum 2Λ durch den Durchlaß 32 gelangenden Mediums unabhängig von jenem des die Hochdruckkammer 24 speisenden Mediums zu regeln.

Im praktischen Betrieb Irin unbehandeltes Garn 21 durch den Durchlaß 31 der Höchdrückkämmer Und den Einlaß 4 ein und trifft auf heißes, unter Hochdruck stehendes, gasförmiges Medium, das durch den Durchlaß 1 des Einlasses 5 eintrat. In dem Durchlaß 1 wird das Garn durch das Medium erhitzt und von diesem durchsetzt und indem das Medium längs des Durchlasses zur Zwischendruck-Expansionskamner weiterströmt, in der ein niedrigerer Druck herrscht, wird das

das Medium in die Zwischendruck-Expansionskammer 2 gelangt, expandiert es. Da das das Garn durchsetzende Medium ebenfalls expandiert, dehnt sich das Garn mit dem Rest des Mediums aus und die Garnfäden trennen sich, wie bei 22 angedeutet.

Zufolge der Vormischung des Mediums und des Garnes in dem Durchlaß 1 bewirkt der gemeinsame Eintritt des von dem Medium durchsetzten Garnes in den Bereich niedrigeren Druckes, der in der Zwischendruck-Expansionskammer 2 herrscht, eine weitgehende Trennung der Garnfäden und infolgedessen einen in hohen und gleichmäßigen Grad der Wärmeübertragung und demzufolge eine sehr gleichmäßige Plastifizierung durch alle Fäden des Garnes hindurch. Die plötzliche Änderung der Bewegung der Fäden durch das Zusammentreffen mit der Fläche 8, die durch die Wand >^r> 7 der Zwischendruck-Expansionskammer 2 gebildet ist, bewirkt die Kräuselung. Die aufgelockerten Fäden werden anschließend wieder vereinigt und durch die Garnaustrittsöffnung 6 mittels des Mediums gefördert, das aus der Zwischendruck-Expansionskammer 2 in -to Richtung zu dem an dem anderen Ende der Garnaustrittsöffnung 6 liegenden Bereich niedrigeren Druckes strömt.

Sobald das aufgelockerte Garn und das Medium die Garnaustrittsöffnung 6 verlassen, entweicht das Medium durch die Durchlässe 13 in den die Stauchkammer 12 umgebenden Mantel, der dadurch erhitzt wird und das Garn wird gegen das anstehende Ende des Garnstopfens 20 gelegt, der sich innerhalb der Stauchkammer gebildet hat Die in der Zwischendruck-Expansionskam-■mer 2 herbeigeführte Kräuselung wird durch das Auftreffen des Garnes auf dem Garnstopfen 20 begünstigt Der Stopfendurchmesser wird in dem Punkte festgelegt, ab welchem sich der Stopfen fortlaufend aufbaut, so daß gewährleistet ist, daß der Stopfen sich nicht aufbauscht und verklemmt. Dies wird durch die konische Form 14 des Endes der Stauchkammer erreicht, an dem sich der Stopfen bildet Wie schon ausgeführt, wird in der vorliegenden Konstruktion der den konischen Teil aufweisende Abschnitt der Stauch- &o kammer aus Gründen der zweckmäßigeren Herstellung als von dem Stauchkäirimerabschnitt, der die Durchlässe 13 enthält, gesonderter Teil gefertigt, vgl. Fig.5. Der sich in dem konischen Stauchkammerteil bildende Stopfen ist von etwas geringerem Durchmesser als der lichte Durchmesser des Stauchkammerhauplteils, so daß mit wachsendem Stopfen dieser Von dem unter Druck stehenden Medium aufwärts geschoben wird, wobei er leicht gleitend in der Stauchkammer geführt ist.

Der sich im vom Mantel 15 umgebenen TnI der Stauchkammer vorwärtsbewegende Garnstopfen wird heiß gehalten; das Garn befindet sich darin in ungespanntem Zustand. Dies gewährleistet die Finhaltung einer gleichmäßigen Temperatur innerhalb des ganzen Stopfens. Der Garnstopfen tritt in den Kühler 17 ein und setzt seine Bewegung zwischen den Stangen 18 fort. Hier wirkt ein Kühlgas, ζ. B. strömende Luft, quc-^r durch der, Steffen kühlt ihn ü!id stabilisier! d~s Gsrⁿ Das Kräuselgarn wird mittels der Garnabnahmerollen 23 abgezogen.

In der geänderten Ausführungsform nach F i g. 2 wird das Garn in der Hochdruckkammer 24 vorgewärmt, bevor es in den Durchlaß 1 eintritt, und wenn das Garn aus Jcm Durchlaß 1 austritt, geschieht dies zwischen nahe nebeneinander angeordneten Wänden 27. Demnach wird das Medium gezwungen, seitlich als Fläche zu expandieren, und die Fäden trennen sich demnach zu einem mehr oder minder flachen Gebilde. Es hat sich gezeigt, daß dies eine sehr wünschenswerte Art der Auflockerung gewährleistet

In der Ausführungsform nach f ig· 3 wird den getrennten Fäden eine sehr plötzliche Änderung ihrer Bewegungsrichtung aufgezwungen, indem sie gegen den Wandkörper 30 auftreffen, der als Ablenker wirkt. Die Fäden werden einander genähert, um das gewünschte Maß der Auflockerung herbeizuführen, indem sie die Durchbrechung 31 des Wandkörpers passieren, worauf sie in die Garnaustrittsöffnung 6 eintreten, und zwar zusammen mit dem in ihnen enthaltenen gasförmigen Medium, das in den Durchlaß zwischen dem Wandkörper 30 und der Wand 7 dem Durchlaß 1 eintritt.

Garn enthält immer ein gewisses Maß an Fremdstoffen, wie Staub und Fett, und diese Fremdstoffe neigen manchmal dazu, sich in der Garnaustrittsöffnung 6 niederzuschlagen, woraus ein merklicher Abfall der Wirksamkeit der Vorrichtung entstehen kann. Die Bauweise nach Fig.6 vermindert diesen Übelstand erheblich oder beseitigt ihn ganz, was sich nebsi anderen Vorteilen aus der Verwendung des Wand'.örpers 30 ergibt. Das in den Raum IA durch den Durchlaß 32 eintretende Medium ist zuvor nicht in Berührung mit dem Garn gestanden und ist daher sauber. Indem nun das reine Medium gemeinsam mit dem Garn in die Garnaustrittsöffnung 6 tritt bildet es einen Schild, der nur wenig oder überhaupt keine Fremdstoffe um das Garn, das die Garnaustrittsöffnung 6 passiert, enthält und dadurch die Festsetzung von Fremdstoffen des Garnes innerhalb des Durchlasses verhindert

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung eines aufgelockerten gekräuselten mehrfädigen Garnes mit einem Durchlaß für ein unter hohem Druck stehendes Medium und das vom Medium geförderte Garn, einer Zwischendruck-Expansionskammer, in welche der Durchlaß mündet, einer dem Durchlaß gegenüberliegenden Garnaustrittsöffnung, die das Garn in die Stauchkammer leitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung der Zwischendruck-Expansionskammer (2) als garnableitende Fläche (8, 30) ausgebildet ist, und daß an der Zwischendruck-Expansionskammer (2) mindestens eine Auslaßöffnung(9,10) für das Medium angebracht ist-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die garnablenkende Fläche (8, 30) in Richtung zur Garnaustrittsöffnung (6) konisch verjüngt

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichr-.-it daß der Querschnitt der Auslaßöffnung (10) dun-ή ein Nadelventil (11) regelbar isL

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die garnableitende Fläche als separater Wandkörper (30) ausgebildet ist, der einen Abstand von der der Garnaustrittsöffnung (6) zugeordneten Wandung (7) der Zwischendruck-Expansionskammer (2) aufweist, und daß der Wandkörper (30) eine mit der Garnaustrittsöffnung (6) koaxiale Durchbrechung (31) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandkörper (30) die Zwischendruck-Expansionskammvr (2) in i.wei Flaume aufteilt, die durch die Durchbrechjng (31) im Wandkörper miteinander in Verbindung stehe , und daß in dem einen Raum (2A) zwischen dem Wandkörper (30) und der die Garnaustrittsöffnung (6) aufweisenden Wand (7) ein unter Druck stehendes gasförmiges Medium aus einem Durchlaß (32) zuführbar ist, der von dem dem Hochdruckmedium zugeordneten Durchlaß (1) getrennt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der dem einen Raum (2A)zugeordnete Durchlaß (32) mit der im Querschnitt von dem « Nadelventil (11) geregelten Auslaßöffnung (10) verbindbar ist.