DE2155094C3 - Vorrichtung zum Krausein von Garn - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kräuseln von Garn mit einer Garnzuführungseinrichtung vor einer Stauchkräuselkammer zur Ausbildung eines Garnpfropfens und einer sich daran anschließenden Kühlzone, in der bewegliche Elemente seitlich einen Druck auf den Garnpfropfen ausüben.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der FR-PS 14 51 109 bekannt, bei der das Garn durch Walzen in eine Stauchkräuselkammer eingebracht wird. Diese Stauchkräuselkammer ist zur Ausbildung einer Kühlzone durch Stäbe verlängert, die in einem Abstand voneinander angeordnet sind und sich in Richtung der Fortbewegung des Garnpfropfens erstrecken. Zur Ausübung eines seitlichen Drucks und damit einer Bremswirkung auf den Garnpfropfen sind gekrümmte Bügel vorgesehen, die verschwenkbar zwischen den Stäben angeordnet und durch ein Gegengewicht beaufschlagt sind. Durch diese Bügel wird im wesentlichen nur auf einer Umfangslinie des Garnpfropfens ein seitlicher Druck auf diesen ausgeübt. Wenn eine relativ starke Bremswirkung ausgeübt werden soll, so müssen die Bügel entsprechend stark gegen den Garnpfropfen gedrückt werden, wobei sich eine Querschnittsverringerung ergeben kann. Die hierbei auftretende starke Reibung an den Bügeln in Verbindung mit der Querschnittskontraktion führt dazu, daß zumindest die Ränder des Garnpfropfens auf Grund der Reibung sich leicht verfilzen und Knäuel bilden, wodurch das spätere Abziehen des gekräuselten Garns vom Ende des Garnpfropfens mit Schwierigkeiten verbunden ist. Hinzu kommt, daß diese Vorrichtung aufwendig und umständlich ist und der Garnpfropfen eine langgestreckte Querschnittsform haben muß, damit an mehreren Stellen seines Umfangs ein Bügel angreifen kann. Für eine Fluidkräuselung des Garns, bei der der Garnpfropfen unter einem relativ hohen Druck steht, erscheint diese bekannte Vorrichtung nicht geeignet.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß bei einfacher Ausgestaltung wirksam eine Bremskraft auf den Garnpfropfen ausgeübt wird, ohne daß an diesem eine Knäuel- oder Schlingenbildung auf Grund der Reibungskraft auftritt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Garnzuführungseinrichtung durch einen engen Kanal für das Garn und eine Zuleitung zu diesem für ein erhitztes Strömungsmitte! gebildet ist, daß .sich an diesen Kanal die im Querschnitt gegenüber diesem erweiterte Stauchkrauselkammer anschließt, daß die Stauchkräuselkammer in der Kühlzone mündet, die eine größere Querschnittsfläche als die Stauchkräuselkammer aufweist, daß die Kühlzone mit frei beweglichen, übereinander liegenden Kugeln gefüllt ist, durch welche der Garnpfropfen bewegbar ist und die den Garnpfropfen umgeben, und daß diese Kugeln verschieden groß

Der in der Stauchkräuselkammer ausgebildete Garnpfropfen wird ciurch das mit hoher Geschwindigkeit zuströmende Fluid durch die Kugeln gedrückt, so daß diese den Garnpfropfen über eine Längsabmessung umgeben, die der Füllhöhe der Kugeln in der Kühlzone entspricht. Die Kugeln üben dabei auf Grund der Schwerkraft einen seitlichen Druck auf den Garnpfropfen aus. Durch die Fortbewegung des Garnpfropfens durch die Kugelanhäufung ergibt sich längs der Ränder des Garnpfropfens eine Rollbewegung der Kugeln, die zu einer überlagerten Zirkulationsbewegung der Kugeln innerhalb der Kühlzone führt. Diese Roll- und Zirkulationsbewegung der Kugeln wird durch die Anordnung unterschiedlich großer Kugeln begünstigt. Durch die Zirkulationsbewegung der Kugeln wird die Kühlung des Garnpfropfens begünstigt, da hierdurch die innenliegenden Kugeln nach außen wandern und wieder zurück nach innen. Durch die Rollbewegung der Kugeln ergibt sich auf dem Außenumfang des Garnpfropfens eine Roll- und Gleitreibung, durch welche eine Knäuel- und Schlingenbildung des gekräuselten Garns im Garnpfropfen weitgehend verhindert wird, so daß am Garnpfropfenende das gekräuselte Garn ohne Knäuel als Strang abgezogen werden kann. Diese Roll- und Zirkulationsbewegung der Kugeln in der Kühlzone, durch welche bei verringerter Gleitreibung auf dem Umfang des Garnpfropfens dennoch eine wirksame Bremskraft ausgeübt werden kann, führt auch zu einer Stabilisierung des in der Kugelanhäufung ausgebildeten Durchlaufkanals für den Garnpfropfen. Zugleich kann zwischen den Kugeln in der Kühlzone das Fluid entweichen, durch welches das Garn zuvor in der Stauchkräuselkammer gekräuselt wurde.

Beispielsweise durch die US-PS 34 40 699 ist es zwar bekannt, in Verbindung mit einer Stauchkräuselkammer Kugeln zu verwenden, jedoch dienen diese lediglich zur Ausbildung eines Betts, durch das das vom Garnpfropfen bereits, abgezogene Garn gezogen wird, wobei der Garnpfropfen zuvor über Walzen in der getrennt angeordneten Stauchkräuselkammer ausgebildet wird. Ein seitlicher Druck auf den Garnpfropfen durch die Kugeln ist bei dieser bekannten Vorrichtung nicht möglich und es wird angegeben, daß beim Durchziehen des gekräuselten Garnstrangs durch das Kugelbeti: die zuvor aufgebrachte Kräuselung beeinträchtigt wird. Auch bei der Vorrichtung nach der DT-OS 14 35 600 oder der US-PS 29 49 659, bei denen in einer Verlängerung der Stauchkräuselkammer Kugeln angeordnet sind, die als Ersatz für eine Klappe auf den Garnpfropfen drücken, ist eine seitliche Druckeinwirkung auf den Garnpfropfen nicht möglich, der an den Seitenwänden der verlängerten Stauchkräuselkammer entlanggleitet. Die Kugeln, durch die das gekräuselte

Garn als Strang abgezogen wird und die für den Durchlaß des Garnpfropfens seitlich nicht ausreichen können, dienen hierbei dazu, das Abziehen des Garns vom Garnpfropfen ohne Knäuel- und Schlingenbildung zu ermöglichen und eine am Garnpiropfenende angreifende Gegenkraft durch das Gewicht der Kugeln auszubilden.

Durch die US-PS 33 03 546 und die DT-OS 14 60 701 ist das Kräuseln von Garn in einer Stauchkrauselkammer mit einer Garnzuführeinrichtung und einer nach der Kräuselzone vorgesehenen Kühlzone bekannt, wobei die Garnzuführungseinrichtung aus einem engen Kanal für das Garn und einer Zuleitung für ein erhitztes Strömungsmittel besieht. An den engen Kanal für das Garn schließt sich die im Querschnitt gegenüber diesem erweiterte Stauchkräuselkammer an, die in eine Kühlzone mit einer größeren Querschnittsfläche mündet. In der Kühlzone sind jedoch keine Kugeln zur Ausübung eines seitlichen Drucks auf den Gi.rnpfropfen und zu dessen Abbremsung angeordnet. Durch die bekannten Maßnahmen lassen sich Schwankungen des Gegendrucks in der Kräuselkammer und damit unerwünschte Unterschiede in der Garnkräuselung nicht vermeiden. Diese Nachteile werden durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Stauchkräuselvorrichtung mit einfachen Mitteln weitgehend beseitigt.

Eine beispielsweise Ausführungsform nach der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der eine Schnittansicht einer Vorrichtung zum Kräuseln von Garn gezeigt wird.

Die dargestellte Vorrichtung 10 zum Kräuseln von Garn umfaßt einen langgestreckten Zylinder 11, der eine hohle Nadel 12 aufweist, die in seinem Einlaß angeordnet ist. Ein langgestreckter Spund 14 ist im Auslaß des Zylinders 11 angebracht. Der Spund 14 weist einen engen Kanal 146 auf. Der Einlaß des Kanals 146 ist kegelförmig, um ein gegen die Spitze der Nadel 12 anliegendes Auflager 14a zu bilden. Der Auslaß des Kanals 146 bildet einen sich erweiternden Teil 14c. Eine Leitung 17 steht mit dem Zylinder 11 in Verbindung, um das Fluid, wie Dampf oder Luft, bei einer erhöhten Temperatur einzuleiten.

Eine die Kühlzone bildende Kammer 18 weist ein Einlaßrohr 18a auf, das die Stauchkräuselkammer bildet und unmittelbar über dem Zylinder 11 liegt, um das in der Vorrichtung 10 gekräuselte Garn aufzunehmen. Eine große Anzahl von relativ kleinen Kugeln 19a und 196 sind in der Kammer 18 angeordnet. Die Kammer 18 kann mit einer Auslaßleitung 21 versehen sein, die mit einem Abfluß oder einer Quelle verringerten Drucks, die nicht gezeigt ist, verbunden ist. Ein Gitter 21 a ist quer im Auslaß 21 angeordnet, um die Kugeln 19a und 196 in der Kammer 18 zurückzuhalten.

Beim Betrieb der erläuterten Vorrichtung wird das Garn 20a durch die Nadel 12 in den Kanal 14a des Spunds 14 eingeführt. Dieses Garn kann der Vorrichtung durch eine nicht gezeigte Nachschubvorrichtung zugeführt werden. Beim gewöhnlichen Anfahrbetrieb wird das Garn vollständig durch die Vorrichtung durchgezogen. Das Fluid wird durch die Einlaßleitung 17 eingeführt und fließt durch den Spund 14 nach oben in die Kammer 18. Das so eingeleitete Fluid umgibt die Nadel 12, um die Temperatur des eindringenden Garns zu erhöhen. Die Geschwindigkeit des eingeleiteten Fluids ist ausreichend hoch, um eine Zone starker Turbulenz in dem sich erweiternden Teil 14cdes Spunds 14 zu bilden. Diese Turbulenz verleiht dem Garn 206 eine Kräuselung. Das Garn wandert nach oben, um einen langgestreckten, gewöhnlich zylindrischen Garnüfropfen 20c in der Mitte der Kammer 18 zu bilden. Dieser Pfropfen 20c ist von den Kugeln 19a und 196 umgeben und wird dadurch begrenzt. Das Garn wird während des Durchgangs durch die Kammer 18 gekühlt, so daß ihm eine bleibende Kräuselung verliehen wird. Das so gebildete, gekräuselte Garn 20</wird durch eine Abzugsvorrichtung 22 abgezogen und gelangt zu einer nicht gezeigten Lagerungszone.

Wie schon bemerkt, sind die Geschwindigkeit und die Temperatur des durch die Leitung 17 eingeleiteten Fluids derart, daß sie dem Garn in dem sich erweiternden Teil 14c des Spunds 14 und in dem Rohr 18a eine Kräuselung von gewünschter Stärke verleihen. Falls gewünscht, kann eine von außen einwirkende Heizvorrichtung zur zusätzlichen Erhöhung der Temperatur in der Kräuselvorrichtung 10 vorgesehen sein. Wenn als Fluid Dampf verwandt wird, kann es wünschenswert sein, eine Abzugsleitung 21 vorzusehen, um eventuell gebildetes Kondensat abzuleiten. Die Kugeln 19a und 196 üben einen genügenden Druck auf das Garn aus, um den Garnpfropfen in einem begrenzten inneren Gebiet der Kammer 18 für einen Zeitraum zu belassen, der zur Kühlung des Garns, um eine bleibende Kräuselung zu ermöglichen, ausreicht. Diese Kugeln können aus Metall, Glas oder einem anderen Metall gefertigt sein, das gegenüber dem Garn bei den auftretenden Temperaturen neutral ist. Eine genaue Rundheit der Kugeln ist bei der Vorrichtung nicht notwendig. Wie in der Zeichnung verdeutlicht, sind die Kugeln 19a größer als die Kugeln 196, um eine bessere Anhäufung zu erreichen. Die Füllhöhe der Kugeln in der Kammer 18 sollte ausreichend sein, um eine Kühlung des Garns zu ermöglichen, bevor es aus der Kammer austritt. Jedes Kunstfasergarn, das durch die Anwendung äußeren Drucks bei erhöhten Temperaturen gekräuselt werden kann, kann mit der Vorrichtung behandelt werden. Typische Garne, die so behandelt werden können, bestehen z. B. aus Polyolefin-, Polyamid- und Polyesterfasern.

Bei der gezeigten Ausführungsform weist die Nadel 12 einen Innendurchmesser von etwa 1,5 mm auf. Die Spitze der Nadel 12 läuft unter einem Winkel von etwa 45° und entsprechend erweitert sich der Einlaß 14a des Spunds 14. Der mittlere Kanal 146 weist eine Länge von etwa 3 cm auf und besitzt einen Innendurchmesser von etwa 3,18 mm. Der erweiterte Teil 18a ist etwa 6 mm lang und hat einen Durchmesser von etwa 1,3 cm. Die Kugeln 19a weisen einen Durchmesser von etwa 6 mm und die Kugeln 196 einen Durchmesser von etwa 3 mm auf. Nahezu 70% der Gesamtzahl der Kugeln in der Kammer 18 sind Kugeln 19a. Die Kammer 18 weist einen Innendurchmesser von etwa 8 cm auf, wobei die Füllhöhe der Kugeln etwa 15 cm beträgt.

Beispielsweise kann ein Garn aus 126 Polypropylenfäden mit einem Titer von etwa 1800 denier (annähernd 14 Henier/Faden) mit einer Geschwindigkeit von etwa 750 m/min eingeführt werden. Etwa 9 kg Dampf/h unter einem Druck von 8 Atm. wird eingeleitet. Das gekräuselte Garn wird mit einer Geschwindigkeit von etwa 500 m/min abgezogen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Kräuseln von Garn mit einer Garnzuführungsieinrichtung vor einer Stauchkräu- S selkammer zui' Ausbildung eines Garnpfropfens und einer sich daran anschließenden Kühlzone, in der bewegliche Elemente seitlich einen Druck auf den Garnpfropfen ausüben, dadurch gekennzeichnet, daß die Garnzuführungseinrichtung durch einen engen Kanal (146,} für das Garn (20a,) und eine Zuleitung (17) zu diesem für ein erhitztes Strömungsmittel gebildet ist, daß sich an diesen Kanal (14b) die im Querschnitt gegenüber diesem erweiterte Stauchkräuselkammer (Ha) anschließt, daß die Stauchkräuselkammer (18^ in der Kühlzone (18) mündet, die eine größere Querschnittsfläche als die Stauchkräuselkammer aufweist, daß diese Kühlzone (18) mit frei beweglichen, übereinander liegenden Kugeln (19) gefüllt ist, durch welche der Garnpfropfen (20c,! bewegbar ist und die den Garnpfropfen umgeben, und daß diese Kugeln (19) verschieden groß sind.