DE2206907C2

DE2206907C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Kräuseln eines thermoplastischen Mehrfadengarnes

Info

Publication number: DE2206907C2
Application number: DE2206907A
Authority: DE
Inventors: Robert Johnson Winnsboro Fairfield S.C. Clarkson
Original assignee: Uniroyal Inc
Current assignee: Uniroyal Inc
Priority date: 1970-04-23
Filing date: 1972-02-14
Publication date: 1983-10-27
Also published as: AT336764B; CA935980A; ATA350271A; US3665567A; NL169907B; BE779396A; NL169907C; DE2206907A1; GB1377427A; NL7201916A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Kräuseln eines thermoplastischen Mehrfadengarnes gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff von Paten idnspruch 7.

Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind durch die US-PS 31 56 028 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren ist die durchlochte Oberfläche beispielsweise der Siebmantel einer drehbaren Trommel. Die durchlochte Oberfläche bewegt sich senkrecht zur Bewegungsrichtung des Mehrfadengarns. Das Mehrfadengarn trifft erwärmt auf die durchlochte Oberfläche, kräuselt sich dabei und wird von der sich bewegenden durchlochten Oberfläche weitertransportiert, wobei das gekräuselte Mehrfadengarn eine gewisse Zeit lang an der durchlochten Oberfläche haftet.

Bei dem bekannten Verfahren liegt somit das gekräuselte Mehrfadengarn im noch warmen Zustand auf der durchlochten Oberfläche auf. Ferner muß auf das gekräuselte Mehrfadengarn ein gewisser Zug ausgeübt werden, um es von der durchlochten Oberfläche zu trennen. Da zu diesem Zeitpunkt das Mehrfadengarn noch warm ist, beeinflußt diese Zugkraft den Kräuseleffekt. Sowohl das zeitweilige Anhaften an der durchlochten Oberfläche als auch die zur Trennung des Mehrfadengarns von der durchlochten Oberfläche erforderliche Zugkraft beeinträchtigen die Kräuselung.

Aus der US-PS 32 51 181 ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Kräuselung bereits durch die Turbulenz des erwärmten Strömungsmittels hervorgerufen werden soll, bevor das Garn auf eine durchlochte Oberfläche trifft. Das auf diese Weise gekräuselte Garn trifft dann auf die durchlochte Oberfläche, an der es während einer gewissen Zeit haftet, bis das gekräuselte Garn von der durchlochten Oberfläche abgezogen wird. Bei diesem bekannten Verfahren wird somit sowohl vor der durchlochten Oberfläche als auch nach der durchlochten Oberfläche eine gewisse Zugkraft auf das gekräuselte Garn ausgeübt, wobei dem gekräuselten Garn ferner teilweise die Struktur der durchlochten Oberfläche aufgeprägt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren derart auszubilden, daß die zunächst erzielte Kräuselung nicht wieder beeinträchtigt wird. Die zu schaffende Vorrichtung soll die gleiche Forderung erfüllen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst, daß das Garn mit so hoher t>o Geschwindigkeit gegen die durchlochte Oberfläche geschleudert wird, daß es sofort nach dem Auftreffen von der Oberfläche abprallt. Beim erfindungsgemäßen Verfahren und bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung springt das Garn sofort nach dem Auftreffen auf die durchlochte Oberfläche von dieser zurück, so daß dem Garn weder die Struktur der durchlochten Oberfläche aufgeprägt \vird, noch auf das Garn eine Zugkraft ausgeübt zu werden braucht, um es von der durchlochten Oberfläche zu trennen. Der erzielte Kräuseleffekt wird daher nicht wieder gestört

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und .vird im folgenden näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 eine Schnittdarsteliung gemäß 2-2 in F i g. 1 durch eine sogenannte Kräuselungsstrahldüse der Vorrichtung gemäß F i g. 1,

Fig.3 eine vergrößerte Vorderansicht eines Abschnittes der Kräuselungsstrahldüse gemäß F i g. 2,

F i g. 4 die Teile gemäß F i g. 3 in perspektivischer Ansicht und in zerlegtem Zustand,

F i g. 5 eine vergrößerte Draufsicht auf eine Dichtungsscheibe,

F i g. 6 eine vergrößerte Ansicht eines Rohres, und

F i g. 7 eine vergrößerte Ansicht eines Leitrohres der Vorrichtung gemäß F i g. 1 in vergrößertem Maßstab.

Gemäß F i g. 1 wird Garn Y von einer Vorratspakkung (nicht gezeigt) zu einem ersten Paar von angetriebenen Galetten- bzw. Rollen 11, 12 und dann zu einem zweiten Paar angetriebenen Rollen 13, 14 geführt. Das Garn Y wird in mehreren Windungen um jedes Paar von Rollen gewickelt; die Rollen 12 und 14 sind erhitzt, wobei die Rollen 13 und 14 das Garn mit einer viel höheren Geschwindigkeit als die Rollen 11 und 12 weiterfördern, so daß das Garn Y zwischen den beiden Sätzen von Rollen gestreckt wird. Das Strecken des Garns Verfolgt in üblicherweise.

Von der Rolle 13 wandert das Garn Y zunächst zu einer Vorrichtung bzw. Kräuselungsstrahldüse nach der Erfindung, die allgemein mit 15 bezeichnet ist, und dann zu einer allgemein mit 16 bezeichneten Garnbehandlungskammer, wo es in loser Masse erhitzt wird. Nach dem Verlassen der Garnbehandlungskammer 16 durchläuft das Garn eine Einrichtung 17 zum Kühlen, wo es in loser Masse gekühlt wird. Es wird aus der Einrichtung 17 in Form eines Bandes über Leerrollen 18,19 und 20 mit Hilfe eines Paars von Rollen 21, 22 gefördert, von denen die erstere in Richtung des angegebenen Pfeils angetrieben wird. Von den Rollen 21, 22 wandert das Garn Vüberdie Leerrollen 23 zu einer Standardaufnahme, wo es für die Beförderung zu einer Packung 24 aufgewickelt wird.

Gemäß F i g. 2 besitzt die Kräuselungsstrahldüse 15 nach der Erfindung ein Rohr 25, das gelegentlich auch als »Nadel« bezeichnet wird. Das Rohr 25 führt durch eine Dampfkammer 26, die in der dargestellten Ausführungsform der Zentraldurchgang eines T-Leitungsstück ist (siehe Fig. 1). DAs T-Leitungsstück 27 ist über ein Dampfventil 28 mit Steuerhebel 29 an ein Rohr 30 angeschlossen, so daß als Strömungsmittel dienender Dampf aus dem Rohr 30 zu der Dampfkammer 26 geleitet werden kann, wobei das Ventil 28 benutzt werden kann, um im Bedarfsfall den Dampf abzusperren.
• Wie man aus der F i g. 2 ersieht, ist das obere Ende des T-Leitungsstücks 27 um das Rohr 25 mit Hilfe einer Dichtung 31 und einer Mutter 32 verschlossen. Das Rohr 25 durchläuft vollständig die Dampfkammer 26 und endet am oberen Ende einer Garndurchgangskammer 33. Die Dampfkammer 26 steht mit der Garnd'Tchgangskammer 33 in Verbindung, so daß Dampf von der Dampfkammer 26 nach unten um das Rohr 25 und in den Ringraum zwischen dem Rohr 25 und der nach oben gerichteten Fortsetzung der Wände gehen kann, die die Garndurchganeskammer 33 umschließen.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Garndurchgangskammer 33 zylindrisch und wird durch die öffnung in einem zylindrischen Rohr 34 gebildet, das seinerseits in eine zentrale zylindrische Bohrung auf der Oberseite eines Adapters bzw. Teils 35 paßt. Das Rohr 34 ist mit dem T-Leitungsstück 27 über Dichtung 36 und Mutter 37 dichtend verbunden, so daß Dampf aus der Dampfkammer 26 lediglich nach unten in den ringförmigen Durchgang zwischen dem Rohr 25 und der nach oben gerichteten Fortsetzung der Wände gehen kann, die die Garndurchgangskammer 33 begrenzen. Das Rohr 25 ist am Garneintrittsende der Garndurchgangskammer 33 mit Hilfe von Streben 38 am unteren Ende des Garnrohrs 25 zentriert.

Der Dampf geht durch die Ringkarnrncr und an den Streben 38 vorbei zum Garnaustrittsende des Rohrs 25. wo der Dampf das aus dem Rohr 25 austretende Garn Y erfaßt und dann in Längsrichtung des Garns durch die Garndurchgangskammer 33 schleudert. Wie erkennbar ist, setzt sich bei der dargestellten Ausführungsform die Garndurchgangskammer 33 noch unter dem unteren Ende des Rohres 34 als Bohrung 39 im Teil 35 fort. Der Durchmesser dieser Bohrung 39 ist derselbe wie der Innendurchmesser der Öffnung des Rohrs 34, so daß für das Garn ein zylindrischer Durchgang gleichförmigen Durchmessers vom Garnaustritt aus dem Rohr 25 bis zum Bereich der Garnaustrittsöffnung 40 in der Seitenwand des Teils 35 vorhanden ist.

Das äußere untere Ende des Teils 35 ist konvex ausgebildet und umgibt das untere offene Ende der Garndurchgangskammer 33: bei der dargestellten Ausführungsform ist es konisch. Diese untere Endöffnung der Garndurchgangskarnrner 33 wird durch ein Element 41 mit durchlochter Oberfläche, vorzugsweise ein Sieb 41 für den Garndurchgang geschlossen, während der Dampf hingegen durch die Löcher des Siebs 41 hindurchgehen kann.

In F i g. 4 ist die Art der Anordnung des Siebs 41 im Teil 35 Hargpsteik. Line hohlzylindrische Büchse 42 ist mit einer vertieften Schulter 43 an ihrem oberen Ende versehen, das eine Dichtungsscheibe 44 aus Metall aufnehmen kann. Gemäß F i g. 5 hat die Dichtungsscheibe einen zentralen ha!bkrei<if-migen Ausschnitt 45. der denselben Durchmesser wie der Innendurchmesser der Garndurchgangskammer 33 besitzt. Dieser halbkreisförmige Ausschnitt 45 setzt sich in einem breiteren Schlitzausschnitt 46 fort, der bis zum Rand der Dichtungsscheibe 44 reicht, so daß der Schütz 46 zusammen mit dem Ausschnitt 45 eine vergrößerte Öffnung durch die Dichtungsscheibe 44 ergeben.

"';e man aus Γ ig. 4 eivcni. wird die Dichtungsscheibe 44 auf die Schulter 43 der Hülse 42 gesetzt, wobei der Schlitz 45, 46 mit der Garnaustrittsöffnung 40 im Teil 35fluchtet. Das hutförmige Sieb 41 wird dann über die Vereinigung aus Hüise 42 ur.d Dichtungsscheibe 44 gesetzt, so daß sich das Sieb 41 in Oberfiächenberührung mit der oberen Oberfläche der Dichtungsscheibe 44 befindet Die Hülse 42 wird dann mit Preßsitz in die Öffnung am Boden des Adaptersehäuses 45 eingepreßt. Beim Eintreiber: der Hüise 42 werden Sieb 41 und Dichtungsscheibe 44 bei Kontak* rr::: Hern konvexen unteren Ende des Teils 35 rund um d^:·.- Oarndurchgar.gskammer /erformt. Dernentsprec' erd v.erden das Sieb 41 und die Dichtungsscheibe 44 konka. verbogen: für den Fall.

trittsöffnung 40 weiter als der Innendurchmesser der Garndurchgangskammer 33. Bei einem Beispiel, bei dem die Garndurchgangskammer 33 eine Bohrung mit einem Durchmesser von 0,264 cm hat, besitzt die Garnaustrittsöffnung 40 eine Breite von 0,635 cm. Bei dieser Ausführungsform hat die Garnaustrittsöffnung 40 ein halbkreisförmiges oberes Ende; obwohl der Durchgang für die Garnaustrittsöffnung durch das Teil 35 ein halbkreisförmiges unteres Eiide besitzt, wird aus Betrachtung der F i g. 3 deutlich, daß das wirksame untere Ende der Garnaustrittsöffnung 40 die konkav-konische Oberfläche des Siebs 41 ist.

Aus F i g. 2 ersieht man, daß in dem Bereich unmittelbar oberhalb der Garnaustrittsöffnung 40 das Teil 35 eme relativ dünne Seitenwand 47 hai. Bei einigen Anwendungsfällen ist diese Wand 47 in diesem Bereich vorteilhaft nicht dicker als 1/3 des vertikalen Abstands vom Sieb 41 zur Oberseite der Austrittsöffnung 40. Unmittelbar oberhalb dieses dünnen Wandabschnitts hat das Teil 35 eine Horizontalfläche, die in Verbindung oder alternativ zur oberen Oberfläche eines Leitrohrs 49 als Rückprallbegrenzungsfläche 48 für das wandernde Garn dienen kann, wie es noch im einzelnen beschrieben wird. Am Teil 35 ist das Leitrohr 49 befestigt, und zwar mit Hilfe von Federn 50 an Ohren 51, 52. (siehe F i g. 7). wobei sich dieses Leitrohr mit der Austrittsöffnung 40 in Verbindung befindet.

Wie man aus Fig. 2 ersieht, steht die Hülse 42 in Verbindung mit einem Dampfaustriusrohr 53. so daß der durch das Sieb 41 gehende Dampf in dieses Rohr 53 gelangt und mit Hilfe eines Sauggebläses abgezogen werden kann (nicht gezeigt).

Die zuvor erörterte Strahldüse 15 kräuselt das thermoplastische Garn durch Rückprall- bzw. Stauchkräuseiung. Das Garn V wandert durch das Rohr 25 und wird durch den Dampf erfaßt, wenn es aus dem unteren Ende des Rohrs austritt. Es wird dann in seiner Längsrichtung mit großer Kraft durch den Dampf nach unten in Richtung auf das Sieb 41 geschleudert, und zwar auf den dem Zentrum am nächsten gelegenen Punkt der Konkavfläche des Siebs 41; es wird jedoch angenommen, daß das Garn K tatsächlich in einem etwas asymmetrischen Bereich um diesen Punkt herum auftrifft, da die Austrittsöffnung 40 es dem Dampf ermöglicht, im letzten Moment etwas vom geradlinigen Weg abzuweichen. Die Hauptmenge an Dampf geht durch das Sieb 41, während das Garn Y vom Sieb 41 augenblicklich zurückprallt, und zwar in einem sich kontinuierlich bewegenden strangartigen Strom nach oben und links in der Fig. 2. Beim Aufwärtswandern berührt das Garn eine Rückpraiibegremuiigsnächt: 48. die von einer Wand 4S oder der oberen Oberfläche des Leitrohrs 49 oder gegebenenfalls auch durch einen Garnpfropfen gebildet sein kann, der sich noch nicht aus dem Rohr 49 hinausbewegt hat. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Wand 48 im Querschnitt halbkreisförmig, wie e3 am besten aus der F i g. 3 erkennbar ist.

Das Garn Ywird mit großer Geschwindigkeit durch den Dampf auf das Sieb 41 geschleudert. Vorzugsweise wird ein Dampf mit einem Druck zwischen ca. 7,38 und 12,0 kg/cm² verwendet, während das Garn Y mit einer Lineargeschwindigkeit von mindestens 366 m/min vorwärtsbewegt wird. Wie aus F i g. 2 erkennbar ist, wird das Garn beim Auftreffen auf das Sieb 41

daß das Teil 35 eine konisch? oder stumpfkegelförmige 65 Längsrichtung unter der Auftreffwucht zusammenge-

Gestalt ■ .?· würden Sieb 41 und Dichtungsscheibe zu preßt und erhält eine zerknitterte oder zerknüllte zylin-

allgemein konischer Gestalt-.e-Kr.gen werden. drische oder manchmal bandförmige Querschnittsge-

W:e man aus den H g. 2 und 3 -:·-<.:ei";. ist die Garnaus- stalt. die den mehrfachen Durchmesser oder die mehr-

fache Weite des ankommenden Garns besitzt. Die Rückprallkraft reicht aus, um das Garn bei Fehlen einer Begrenzungsfläche einige Fuß vom Sieb wegzuschleudern.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist das kurze Leitrohr 49 verwendet worden; an der Mutter 32 ist ein Falldraht 54 angelenkt, so daß dieser über das Ende des Rohrs 49 fällt und somit die Seitwärtsbewegung des Rückprallgarns begrenzt. Der Draht 54 wird um seine Anlenkung an der Mutter 32 durch die Schwerkraft unter seinem eigenen Gewicht nach unten gedrückt und kann leicht durch die auf den Draht wirkende Rückprallkraft des Garns etwas angehoben werden, so daß die Seitwärtsbewegung des Rückprallgarns im Bedarfsfall durch den Draht 54 gestoppt wird und das Garn Jann unter seinem eigenen Gewicht in die Garnbehandlungskammer 16 fällt.

Das Garn Kist ein thermoplastisches Mehrfadengarn aus kontinuierlichen oder endlosen Fäden. Bekanntlich wird ein solches Garn aus einer Vielzahl von sehr dünnen Fäden gebildet. Gelegentlich kann es passieren, daß einer dieser Fäden in eine öffnung des Siebs 41 eindringt. Tritt dies ein, wird der nachfolgende Fadenabschnitt aus dem Leitrohr 49 hinausgefördert und dann unter diesem hängen. Die Länge der hängenden Schleife vergrößert sich mit fortgesetzter Garnzuführung. Wie man aus F i g. 7 ersieht, hat das Leitrohr 49 einen Schlitz 55 in seinem Boden, in den diese Schleife aus einem Einzelfaden fallen kann. In den F i g. 1 und 2 ist ein Paar von angetriebenen Klemmrollen 56, 57 erkennbar, die unterhalb dieses Schlitzes zentriert sind. Wird die Schlaufe des eingefangenen oder eingebetteten Fadens lang genug, fällt sie in den Spalt der Klemmrollen 56,57. Die Klemmrollen 56,57 sind durch einen Riemenantrieb in einer solchen Richtung angetrieben, daß sie an diesem Faden ziehen und gegebenenfalls den eingefangenen Abschnitt aus dem Sieb 41 hinausziehen, so daß die Garnherstellung ununterbrochen fortgesetzt werden kann.

In den F i g. 1 und 3 befindet sich unterhalb des Endes des Leitrohrs 49 die Garnbehandlungskammer 16. Gemäß F i g. 1 besteht diese aus einer Außenhülse aus Isolationsmaterial 58, die eine Einrichtung 59 zum Erhitzen des Garns umgibt, die ihrerseits eine zylindrische Garnerhitzungskammer 60 umschließt. Dampf zirkuliert durch die Einrichtung 59 und erhitzt die Wände der Garnerhitzungskammer 60 und entsprechend das in dieser befindliche Garn.

Wie man am besten aus dieser Figur ersieht, fällt das Rückprallgarn Y in die Garnerhitzungskammer 60. Das Rückprallgarn Y ist keiner erheblichen Längsspannung zwischen dem Zeitpunkt des Abprallens vom Sieb 41 und dem Fallen in loser Masse in die Garnerhitzungskammer 60 ausgesetzt worden. Diese lose Masse füllt die Garnerhitzungskammer 60; beim Abziehen des Garns Y aus der Kühlkammer gemäß Nachbeschreibung wandert die lose Garnmasse in der Garnbehandlungskammer 16 nach unten durch die Garnerhitzungskammer. Eine typische Verweilzeit jeines Garns in der Garnerhitzungskammer beträgt 9 Minuten. Hat ein I800den-Polypropylengarn eine Eintrittsgeschwindigkeit von 488 m/min in die Strahldüse 15, liefert eine Garnerhitzungskammer 60 mit einem Durchmesser von 14,3 cm und einem Heizabschnitt von 76,2 cm Länge ausgezeichnete Ergebnisse.

Um das Erhitzen des Garns in der Garnerhitzungskammer 60 weiter zu fördern, wird Luft durch Rohre geblasen, die sich zunächst durch die Dampfkammer 58 wendeln, wo die Luft in den Rohren erhitzt wird, und die dann vertikal durch die Garnerhitzungskammer 60 in Form von Lochrohren 61,61' gehen. In F i g. 1 sind zwei dieser Lochrohre gezeigt; in der Praxis werden drei soleher Rohre verwendet, die in einem Winkelabstand von 120° rund um die Garnerhitzungskammer 60 verteilt angeordnet sind. Diese Heißluft-Lochrohre 60, 61' sind in der Garnerhitzungskammer 60 vertikal angeordnet und haben in ihren Seiten Löcher in einem Abstand von 6,35 cm. Die durch die Rohrwindungen gehende und in der Dampfkammer 58 zu erhitzende Luft wird durch die Lochrohre 61, 61' in die Garnerhitzungskammer 60 geblasen und zirkuliert durch die durch die Garnerhitzungskammer 60 wandernde Garnmasse und erwärmt

!5 diese.

Unmittelbar unterhalb der Garnbehandlungskammer 16 befindet sich eine Einrichtung 17 zum Kühlen des Garns, die den unteren Schenkel eines J-Rohres bildet, das von der Garnbehandlungskammer 16 und der Einrichtung 17 zusammen gebildet wird. Das Garn wandert

. durch diese Einrichtung 17, wobei es noch zusammengeballt ist. Zur Unterstützung der Kühlung sind an der Innenseite an gegenüberliegenden Seiten der Einrichtung 17 zwei Luft-Lochrohre oder Brauserohre 62 vorgesehen, von denen lediglich eines gezeigt ist. Durch diese Kühlrohre wird Luft mit Raumtemperatur geblasen, wobei diese Luft durch Austrittslöcher in einem Abstand von 6,35 cm entlang der Rohrlänge austritt und durch die Garnmasse zirkuliert, um diese zu kühlen.

Üblicherweise reicht eine Verweilzeit von 8 Minuten in der Kühleinrichtung aus, um voll das Garn auf Raumtemperatur abzukühlen.

Erst zu diesem Zeitpunkt, wenn das Garn vollständig wärmeverfestigt und gekühlt ist, wird das texturierte, gekräuselte Garn einer erheblichen Längsspannung unterworfen. Wie aus F i g. 1 erkennbar ist, wird das Garn Vaus der Masse über Prallbleche 63,64 und durch eine öse 65 hinausgeführt, die große Verfitzungen und Verwirrungen im Garn entfernen. Um weiterhin jegliche verbliebenen Verwirrungen zu entfernen, ist eine Reihe von Spannfiügeln 66,66', 66" und 66" ' vorgesehen. Diese Spannflügel sind einfach dünne Metallbleche, die so gestaltet sind, daß sie die in der Einrichtung 17 ausgebildete Kammer schließen, wobei sie jeweils an Gelenken 67, 67', 67" und 67"' angelenkt sind, so daß sie unter ihrer Schwere im Gegenuhrzeigersinn gegen die gegenüberliegende Wand 68 der Einrichtung 17 fallen. Diese Spannflügel — siehe z. B. der Spannflügel 66 — haben jeweils ein kleines Stück Fenstersieb 69, das um deren Ende gewickelt ist. Bei der Aufwärtswanderung des Garns von der öse 65 aus wird es sanft von den Spannfiügeln 66,66' usw. angedrückt und aufeinanderfolgend von den Sieoen 69 überstrichen, so daß jegliche noch verbliebenen Verwindungen oder Verwirrungen im Garn nach dem Austritt aus der Einrichtung 17 entfernt sind.

Das sich nunmehr erneut in einer im wesentlichen geraden Form befindende Garn wird dann durch die Abziehrollen 21,22 über die Leerrollen 18,19 und 20gezogen und weitergefördert, um dann in üblicher Weise zu der Packung 24 aufgewickelt zu werden.

Bei der dargestellten Ausführungsform werden die Rollen 21, 22.mit zwei bestimmten Geschwindigkeiten .angetrieben, um auf diese Weise die Garnmenge in der Garnbehandlungskammer 16 zu steuern. Das Garn sollte in der Garnerhitzungskammer lang genug erwärmt werden, so daß es auf die erwünschte Fixiertemperatur gebracht wird. In gleicher Weise sollte das Garn so

lange in der Einrichtung 17 verweilen, bis es unter seine Fixiertemperatur abgekühlt ist.

Auf der Innenseite hängt von dem oberen Ende der Garnerhitzungskammer 60 ein Flügel 70 herab. Dieser Flügel ist um eine Stütze 71 derart schwenkbar, daß er unter Schwerkraft im Gegenuhrzeigersinn gemäß F i g. 1 beansprucht wird. Fällt das Garn in die Garnerhitzungskammer 60 und füllt es diese, drückt das Garngewicht dann, wenn die Garnmasse die Höhe dieses Flügels 70 erreicht, gegen diesen Flügel und verschwenkt ihn im Uhrzeigersinn. Über ein Gestänge 72 steuert der Flügel 70 einen Mikroschalter 73, der seinerseits die Motorsteuerung für die Rolle 21 auf schnelleren oder langsameren Antrieb schaltet. Befindet sich in der Garnerhitzungskammei· so wenig Garn, daß es nicht den Flügel 70 berührt, gestattet das Gewicht dem Flügel 70 eine Drehung im Gegenuhrzeigersinn bis in die dargestellte Stellung, wobei der Mikroschalter betätigt wird, so daß das Garn mit der niedrigeren Geschwindigkeit durch die Rolle 21 abgezogen wird. Staut sich das Garn erneut bis zum Flügel 70 auf, so daß dieser ausgelenkt wird, wird der Mikroschalter auf die höhere Geschwindigkeit umgeschaltet, so daß die Rolle 21 das Garn mit diesem Schnellgang herausnimmt.

Die folgenden spezifischen Ausführungsformen erläutern die Erfindung weiter.

Abmessungen der Strahldüse
Eine Garnkräuselungsstrahldüse 15 hat den folgenden Aufbau: Das Rohr 25, das 7 cm lang, 0,21 cm Außendurchmesser und 0,16 cm im Innendurchmesser ist, ist mit einem aufgeweiteten unteren Ende versehen. Die Länge der Einschnitte zur Erzeugung der Streben 38 beträgt 0,236 cm gemessen in Achsrichtung des Roh™ und vor dem Aufweiten oder Ausbiegen der Streben. Diese Streben sind so weit aufgeweitet, daß deren Enden die Wände der Kammer 33 berühren, die einen Durchmesser von 0,264 cm hat, wobei die Streben 38 das Rohr 25 zentriert in der Kammer halten. Das untere Ende des Rohrs 25 befindet sich in der Kammer 33 in einem Abstand von 3,334 cm vom Boden des Konus, dessen Oberfläche das Sieb 41 ist. Ein Konuswinkel Θ (siehe F i g. 3) von 10° wird vorgesehen. Die Wand 47 ist 0,185 cm dick, während die Vertikalabmessung der Garnaustrittsöffnung 40, gemessen vom obersten Punkt des oberen Bogens gemäß F i g. 3 zur Basis des durch das Sieb 41 gebildeten Konus, 0,635 cm und ihre maximale Weite (unterhalb des Bogens) 0,635 cm beträgt. Der Abstand der Basis'des von dem Sieb 41 gebildeten Konus oder Kegels zu der Rückprallbegrenzungsfläche 48 beträgt 1,506 cm. Die Länge der Rückprallbegrenzungsfläche 48 bei Messung radial zum Teil 35 beträgt 0,95 cm. Das Leitrohr 49 hat eine Länge von 6,35 cm und einen Außendurchmesser von 3,02 cm. während die Wanddicke 0,125 cm beträgt. Die folgenden spezifischen Beispiele zeigen die Ergebnisse bei Garn, das mit dieser Strahldüse gekräuselt worden ist.

Beispiele !

A. Durchlöchertes Element (Sieb 41)

1. Material

2. Siebfeinheit*)

3. Prozent offene Siebfläche

4. Wehe der Sieböffnung

5. Drahtdurchmesser (alles rostfreier Stahl)

6. Winkel #des Elements 41

B. Garneintrittsgeschwindigkeit in Strahldüse 15
(linear m/min)

C. Druck des in Kammer 26 eintretenden Dampfes
(kp/cm² Manometerdruck)

D. Temperatur der zirkulierenden Luft in der
Kammer 16 (⁰C)

E. Dauer der Garnverweilzeit in Kammer 16**)

F. Dauer der Garnverweilzeit in Kammer 17
(umlaufend;: Luft bei Raumtemperatur bei etwa 21"C)*

G. Eintrittsgarn in die Strahldüse 15

H. Streckverhältnis von den Rollen 11,12 zu den
Rollen 13,14

Drahtsieb	Drahtsieb
50 χ 50	60 χ 60
30,3	30,5
0,028	0,023
0.023	0.019
10°	10°
488	488
7,73	7,73
135	148
7 Minuten	7 Minuten
5 Minuten	5 Minuten
2200 dtex Endlosfäden	2200 dtex Endlosfäden
Polypropylen	Polypropylen
(104 Fäden im Garn)	(104 Fäden im Garn)
2,5:1	2,5:1

Beispiele 111 IV

A. Durchlöchertes Element (Sieb 41)

1. Material

2. Siebfeinheit*)

3. Prozent offene Siebfläche

4. Weite der Sieböffnung

5. Drahtdurchmesser (alles rostfreier Stahl)

6. Winkel ödes Elements41

B. Garneintrittsgeschwindigkeit in Strahldüse 15
(linear m/min)

C. Druck des in Kammer 26 eintretenden Dampfes
(kp/cm² Manometerdruck)

D. Temperatur der zirkulierenden Luft in der
Kammer 16(°C)

E. Dauer der Garnverweilzeit in Kammer 16**)

F. Dauer der Garnverweilzeit in Kammer 17
(umlaufende Luft bei Raumtemperatur bei etwa 21⁰C)**)

G. Eintrittsgarn in die Strahldüse 15

H. Streckverhältnis von den Rollen 11,12 zu den
Rollen 13,14

*) Alle Siebe haben Leinenbindung; »Siebfeinheit« bedeutet »öffnungen pro 2,54 cm« in Schuß- und Kettrichtung; siehe z. B.

Katalog »Jellif Wire Cloth« (copyright 1967 by C. O. Jelliff Corporation, Southport, Connecticut) für Siebtechnik.
**) Garnverweilzeit E und F sind angenäherte Mittelwerte, da die tatsächliche Verweilzeit schwankt. Die angegebenen Verweilzeiten übersteigen diejenigen, wie sie notwendig sind, um das Garn auf die Fixiertemperatur zu bringen und anschließend es auf nahe Raumtemperatur abzukühlen in der dargestellten Vorrichtung.

Drahtsieb 70 χ 50 29,6 0,018 0,019 10°	Drahtsieb 50 χ 50 30,3 0,028 0,023 10°
732	488
9,14	7,73
148	135
6 Minuten	7 Minuten
5 Minuten	5 Minuten
1980 dtex Endlosfäden Polypropylen (104 Fäden im Garn) 2,5:1	2200 dtex Endlosfäden Polypropylen (104 Fäden im Garn) 4,0:1

Für das Element 41 können die verschiedensten Siebe verwendet werden. Selbstverständlich sollte das Sieb nicht so offenmaschig sein, daß das Garn in die Öffnungen geblasen wird oder in diesen hängenbleibt. Ein Maschengeflecht von etwa 35 Kettfäden und 35 Schußfäden pro 2,54 cm bis zu etwa 70 Kettfäden und 70 Schußfäden pro 2,54 cm mit einem Offenbereich von 25% bis 35% ergeben die besten Ergebnisse. Der Offenbereich sollte zur Maschenzahl in solcher Beziehung stehen, daß die Siebe mit weniger Kettfäden, und Schußfäden pro 2,54 cm Drahtabmessungen haben, die Offenbereiche am unteren Ende des genannten Wertebereichs ergeben.

Ausgeglichene Gewebe, d. h. Gewebe, bei denen der Draht dieselbe Anzahl von Kettfaden und Schußfäden pro 2,54 cm hat, arbeiten offenbar am besten. Die Rauhigkeit des Drahtsiebs scheint erheblich das befriedigende Arbeiten der Erfindung zu beeinflussen. Wie man weiß, wird ein Sieb durch Verweben von Drähten gebildet, wobei die dem Draht beim Webvorgang aufgezwungenen Biegungen oder Krümmungen eine Oberflächentextur oder eine Oberflächenrauhigkeit für das Sieb ergeben, von der angenommen wird, daß sie für das Verfahren vorteilhaft ist. Auch ist der Winkel Θ des Siebs wichtig. Vorteilhaft Hegt dieser Winkel im Bereich zwischen 8° und 12°.

Äußerst hohe Arbeitsgeschwindigkeiten können bei Anwendung der Erfindung erreicht werden. Geschwindigkeiten von 777 m/min sind angewendet worden. Auch können kleinere Geschwindigkeiten angewendet werden, wobei dennoch die Erfindung verwirklicht wird, vorausgesetzt, daß das Garn vom Sieb zurückgeworfen wird. Geschwindigkeiten oberhalb 366 m/min haben sich als besonders günstig ergeben.

Hierzu 5 Blati Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Kräuseln eines thermoplastischen Mehrfadengarns, bei dem das Garn in seiner Längsrichtung von einem in Längsrichtung des Garns strömenden Strom eines erwärmten Strö-' mungsmittels vorwärtsbewegt und gegen eine durchlochte Oberfläche so geschleudert wird, daß es gestaucht wird und sich kräuselt, wobei zumindest ein Teil des Strömungsmittels durch die durchlochte Oberfläche abströmt, und bei dem das gekräuselte Garn von der durchlochten Oberfläche wieder entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn mit so hoher Geschwindigkeit gegen die durchlochte Oberfläche geschleudert wird, daß es sofort nach dem Auftreffen von der Oberfläche abprallt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn unter einem Winkel ungleich 90° gegen die durchlochte Oberfläche geschleudert wird und daß das Garn nach dem Auftreffen zu derjenigen Seite der Oberfläche entfernt wird, die mit der Bewegungsrichtung des Garns vor dem Auftreffen einen spitzen Winkel einschließt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung, in der das Garn von der durchlochten Oberfläche zurückprallt, und die Bewegungsrichtung des Garns vor dem Auftreffen einen kleinen Winkel einschließen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zurückgeprallte Garn ohne merkliche Längsspannungen gesammelt wird, daß das gekräuselte und ungespannte Garn zur Fixierung erhitzt und anschließend gekühlt wird, wobei es von erheblichen Längsspannungen freigehalten wird, und daß anschließend das Garn aufgewikkelt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn mit einer Geschwindigkeit auf die durchlochte Oberfläche geschleudert wird, die nicht weniger als 366 m/min beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsmittel überhitzter Dampf mit einem Druck zwischen 7,24 und 11,77 bar Überdruck ist.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem eine Garndurchgangskammer (33) begrenzenden Teil (35), einem Rohr (25), durch das das zu kräuselnde Garn gefördert wird und das mit seinem Austrittsende in der Garndurchgangskammer (33) liegt, die eine Endöffnung besitzt, welche mit der Achse des Rohrs (25) fluchtet und in geringem Abstand vom Austrittsende des Rohres (25) liegt, mit einem Element (41) mit durchlochter Oberfläche und einer Einrichtung zum Einführen eines erhitzten Strömungsmittels in die Garndurchgangskammer (33) entlang dem Rohr (25) an dessen Austrittsende vorbei und in Richtung auf die gelochte Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (41), von dessen durchlochter Oberfläche das Garn abprallt, die Endöffnung überdeckt, daß die Garndurchgangskammer (33) eine Garnaustrittsöffnung (40) in einer Kamir°--seitenwand besitzt und diese Garnaustrittsöffnung (40) von der gelochten Oberfläche zurück in Richtung zum Austrittsende des Rohres (25) verläuft, und daß sich die Garnaustrittsöffnung (40) über einen Bruchteil des Abstandes der gelochten Oberfläche vom Austrittsende des Rohres (25) erstreckt

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das die gelochte Oberfläche aufweisende Element (41) ein Drahtsieb ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Abschnitt des Drahtsiebes einen spitzen Winkel mit der Achse des Rohres (25) einschließt

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Drahtsieb kreuzgewebt ist, wobei die Drahtdichte zwischen 40 χ 40 und 70 χ 70 Drähte pro 2,54 cm und der offene Raum 25 bis 35% beträgt

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß das die Garndurchgangskammer (33) begrenzende Teil (35) an der Endöffnung konvex geformt ist und daß das Element (41) eine dieser Form angepaßte konkave Form dort hat, wo es die Endöffnung überdeckt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (41) konisch geformt ist, wobei die Spitze des Konus im wesentlichen mit der Achss des Rohres (25) fluchtet und wobei der Winkel der Oberfläche des Konus zur Längsachse des Rohres (25) zwischen 78° und 82° liegt.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis U, gekennzeichnet durch eine Rückprallbegrenzungsfläche (48) für das Garn, die um nicht mehr als 2,54 cm - gemessen entlang dem Weg des zurückprallenden Garns — vom Element (41) entfernt angeordnet ist

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis

12, dadurch gekennzeichnet, daß die Garnaustrittsöffnung (40) eine entlang der Achse des Rohres (25) gemessene Längsausdehnung hat, die nicht größer als der halbe Abstand zwischen dem Element (41) und der Rückprallbegrenzungsfläche (48) ist, und daß das die Garndurchgangskammer (33) begrenzende Teil (35) im Bereich zwischen der Garnaustrittsöffnung (40) und der Rückprallbegrenzungsfläche (48) eine Wand (47) hat, deren Dicke nicht größer als 1/3 der Längsausdehnung der Garnaustrittsöffnung (40) ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis

13, gekennzeichnet durch ein Leitrohr (49) zur Aufnahme des gekräuselten Garns nach dem Zurückprallen vom Element (41) und zum Zuführen des Garns in eine Garridurchgangskammer (16).

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Garnerhitzungskammer (60), die unterhalb des Austrittsendes des Leitrohres (49) angeordnet ist, eine Einrichtung (59) zum Erhitzen des Garns in der Garnerhitzungskammer (60), eine Einrichtung (17) zum nachfolgenden Kühlen des Garns und eine Einrichtung zum Abziehen des Garns aus der Garnbehandlungskammer (16).

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch ein Paar von angetriebenen-Klemmrollen (56, 57), die unterhalb des Leitrohres (49) angeordnet sind und einen Faden unter Schwerkraftfall aufnehmen, nachdem ein Abschnitt eines solchen Fadens sich im Element (41) verhakt hat, wobei die Klemmrollen in einer solchen Richtung angetrieben werden, daß sie den verhakten Faden aus dem Element (41) herausziehen.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Garndurchgangskammer (33) zylindrisch ist und daß sich zwi-

sehen dem Austrittsende des Rohres (25) und den die Garndurchgangskammer (33) begrenzenden Wänden Streben (38) befinden, die das Rohr (25) zentriert in der Garndurchgangskammer (33) halten, wobei die Einrichtung zum Einführen de:; erhitzten Strömungsmittels so angeordnete ist, daß sie das erhitzte Strömungsmittel in den Rin^raum zwischen dem Rohr (25) und den Wänden der Garndurchgangskammer (33) einführt

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