DE2206907C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Kräuseln eines thermoplastischen Mehrfadengarnes - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Kräuseln eines thermoplastischen MehrfadengarnesInfo
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- D—TEXTILES; PAPER
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- D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
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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.
• 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.
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)
(linear m/min)
C. Druck des in Kammer 26 eintretenden Dampfes
(kp/cm2 Manometerdruck)
(kp/cm2 Manometerdruck)
D. Temperatur der zirkulierenden Luft in der
Kammer 16 (0C)
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)*
(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
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)
(linear m/min)
C. Druck des in Kammer 26 eintretenden Dampfes
(kp/cm2 Manometerdruck)
(kp/cm2 Manometerdruck)
D. Temperatur der zirkulierenden Luft in der
Kammer 16(°C)
Kammer 16(°C)
E. Dauer der Garnverweilzeit in Kammer 16**)
F. Dauer der Garnverweilzeit in Kammer 17
(umlaufende Luft bei Raumtemperatur bei etwa 210C)**)
(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
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.
**) 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 (17)
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
10
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US31206A US3665567A (en) | 1970-04-23 | 1970-04-23 | Yarn rebound texturing apparatus and method |
CA104252A CA935980A (en) | 1970-04-23 | 1971-02-02 | Yarn rebound texturing apparatus and method |
AT350271A AT336764B (de) | 1970-04-23 | 1971-04-23 | Verfahren und vorrichtung zum strukturieren eines mehrfaserigen thermoplastischen garnes |
GB592472A GB1377427A (en) | 1970-04-23 | 1972-02-08 | Yarn rebound texturing apparatus and method |
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