DE2264040B2 - Vorrichtung zur Herstellung eines voluminösen Garns - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung eins voluminösen Garns, bestehend aus einer Düsenkammer, in die das Garn eingeleitet, der wirbelnden Einwirkung eines fluiden Mediums zur Erzielung eines Falschdralls ausgesetzt wird und aus der das Garn nach Entspannung mit einer wesentlich geringeren Ausführgeschwindigkeit wieder herausgeführt wird, wobei in die Düsenkammer zumindest ein Garn in einem Winkel zur Längsachse der Kammer und zur Richtung des tangential in die Kammer eingeleiteten Mediums einführbar ist

Eine derartige Vorrichtung ist durch die US-PS 34 77 220 bekannt geworden. Es handelt sich dabei aber um eine starre Düsenkammer ohne Verstellmöglichkeit zur Anpassung an die jeweiligen Erfordernisse bei der Verarbeitung von unterschiedlichen Materialien und unterschiedlicher Texturierung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber den bekannten Vorrichtungen verbesserte Vorrichtung für die Texturierung in der Art einer sich drehenden Garnschleife zu schaffen, die es gestattet, durch verschiedene Einstellmöglichkeiten sich an die jeweiligen Erfordernisse bei der Verarbeitung von unterschiedlichen Materialien und unterschiedlichen Texturierungen anzupassen.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß in der Kammer eine Oberfläche vorgesehen ist, die eine Richtungsänderung des Garns bzw. der Garne bewirkt, damit sich die Wirbelschleife noch stärker entspannen und zurückdrehen können, daß die Oberfläche im wesentlichen senkrecht zur Achse der Kammer und in ihrer Höhe über dem Teil der Kammer angebracht ist, in dem die tangentiale Einleitung des fluiden Mediums und die Aufbringung des Falschdralls erfolgt, und daß die Oberfläche von der Achse der Kammer derart versetzt ist, daß ein Spalt zwischen der Oberfläche und der Wand der Kammer gebildet wird.

Zweckmäßigerweise ist die Oberfläche die Außenfläche eines Stabes. Der Stab kann dabei im wesentlichen senkrecht zur Achse der Kammer bewegbar sein.

Es ist vorteilhaft, Einrichtungen vorzusehen, welche die Stellung des Stabes in irgendeiner Lage festzuhalten gestatten. Der Stab kann einen kreisförmigen Querschnitt haben.

Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist in der Wand der Kammer eine Ausnehmung vorgesehen, die mit dem Stab fluchtet und die von solcher Abmessung ist, daß der Stab in die Ausnehmung einführbar ist

Schließlich eignet sich die Vorrichtung auch dazu, zwei Garneinlässe unter Winkeln zueinander vorzusehen, wobei der eine Garneinlaß in einer Ebene liegt, die im wesentlichen parallel zu der Achse des Stabes verläuft, und dieser Garneinlaß in der Kammer an einer näher bei der Eintrittsstelle des Mediums liegenden Stelle endet als der zweite Garneinlaß.

Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen, die einen einstellbaren Stab für die Richtungsänderung des einen Falschdrall besitzenden Garns verwendet, und zwar an der Stelle, an der eine Texturierung erwünscht ist. Der Stab wirkt dabei wie ein Schieberventil für die Änderung des Drucks in der Texturierungskammer zwecks Bildung von Schleifen. Die Achse des Stabes ist in bezug auf die Achse der Düsenkammer versetzt Die Düsenkammer verläuft im wesentlichen unter einem rechten Winkel zu dem Stab. Dabei können ein oder zwei Garneinlässe vorgesehen sein, deren jeder in bekannter Weise unter einem Winkel verläuft. Der Stab kann in verschiedenen Abständen von der Kammerwand in die Kammer eingeschoben werden. Dabei kann er auch mit der Kammer bündig verlaufen. Der Stab ist quer zur Kammer in diese einführbar und kann, sofern erforderlich, in eine auf der gegenüberliegenden Seite der Kammer befindliche Ausnehmung eingreifen, was dann erwünscht ist, wenn eine maximale Texturierung vorzunehmen ist. Er läßt zwischen seiner Oberfläche und der Kammerwand einen Zwischenraum frei, der einen Spalt darstellt, dessen Breite der

Versetzung der Stabachse entspricht. Das einen Falschdrall besitzende Garn bewegt sich mit der aus der Kammer austretenden Luft nach oben, wie dies weiter unten noch näher beschrieben werden wird, und wird veranlaßt, plötzlich die Richtung zu ändern, und zwar zuerst dann, wenn es die Unterseite des Stabes berührt und seine Richtung derart geändert wird, daß es um den Stab durch den oben erwähnten Spalt herumläuft, und zum zweiten nach Hindurchtreten durch den Spalt in einer mehr oder weniger geraden Richtung zu dem Auslaß der Kammer hin. Die Richtungsänderung des Garns erfolgt, wenn dieses sich entspannt und von seinem Falschdrall zurückdreht Die in der Düsenkammer befindliche Druckluft tritt durch den zwischen dem versetzten Stab und der Kammerwand befindlichen Spalt hindurch; ist der Stab nicht gartz in die Ausnehmung in der gegenüberliegenden Kammerwand eingeführt, so gelangt die Druckluft auch über das Ende des Stabes hinweg. Der Stab kann somit als einstellbares Schieberventil wirken, wodurch der Durchgang der Luftmenge, die mit dem texturierten Garn austritt, und damit auch der Druck in der Düsenkammer genau gesteuert werden kann. Für unterschiedliche Garne gibt es unterschiedliche optimale Drucke, die Schieberventilwirkung liefert demgemäß eine zusätzliche Einstellmöglichkeit

Wird der Stab zurückgezogen, so daß er überhaupt nicht mehr in die Düsenkammer hineinragt, und sind zwei oder mehr Garneinlässe vorgesehen, so bewirkt die Wirbelungsschleife sämtlicher Garne, daß diesen ein Falschdrall erteilt wird, wobei jedoch mit Rücksicht darauf, daß das Aufdrehen nicht zusammen mit einer plötzlichen Richtungsänderung auftritt, die Garne hauptsächlich zusammengewickelt oder zusammen verdreht werden, und zwar mit geringer oder gar keiner Texturierung. Ein immer weiter erfolgendes Einführen des Stabes in die Kammer führt zu einer Texturierung eines oder beider Garne. Demgemäß können verschieden Grade der Windung bzw. Formung und Texturierung durch Einstellung des Stabes hervogerufen werden. Wird lediglich ein Einlaß benutzt, so ist dies der Einlaß, der im wesentlichen in der Ebene der Achse des Stabes liegt und unter einem Winkel zu der Stelle in der Texturierumgskammer verläuft, an der die Schleife gedreht bzw. gewirbelt wird. Eine Richtungsänderung, die in dem Fall auftritt, daß der Stab in die Kammer hineinragt, erfolgt innerhalb der Kammer und nicht wie bei bekannten Vorrichtungen außerhalb dieser.

Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung wird Wasser oder eine ölige bzw. fettige Erweichungsflüssigkeit dem Garn beigegeben, bevor es in die Düsenkammer übergeführt wird, und ferner wird genügend Wärme abgegeben, um das Garn geschmeidig zu machen. Das einen Falschdrall aufweisende Feuchte Garn verliert einen großen Teil seiner Feuchtigkeit aufgrund der Zentrifugalkraft der sich schnell drehenden Texturierungs- oder Kurbelschleife. Diese Feuchtigkeit wird dabei durch eine im Boden der Dücenkammer befindiche öffnung oder durch einen an der betreffenden Stelle vorgesehenen Abfluß aus der Düsenkammer heraugeblasen.

Nachdem das Garn über den einstellbaren Stab geführt ist, kann das texturierte Garn, das normalerweise noch etwas feucht ist, über eine erwärmte oder beheizte Oberfläche geleitet werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das texturierte Garn über diese erwärmte Oberfläche geleitet, um es dabei zu trocknen und die entspannte bzw. gelockerte Drehung mit den aufgebrachten Texuirierungsschleifen festzulegen. Das fixierte texturierte Garn wird dann über Abzugsrollen gezogen und auf einer üblichen Wickeleinrichtung aufgewickelt.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht einen Betrieb mit Garnen, die sehr niedrige Denier-Grade besitzen, wie z. B. 300 bis 40, wobei eine sehr umfangreiche Texturierung erzielt wird. Außerdem sind sehr hohe Garngeschwindigkeiten bis zu Werten von 845 m/min erreichbar.

Es sei bemerkt, daß es möglich ist, das Charakteristikum des einstellbaren Stabes auch ohne Befeuchten des Garns auszunutzen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere für die Texturierung und/oder Verwindung von synthetischen Garnen, wie Polyestern, geeignet, jedoch auch bei anderen Garnen, wie Nylon, Acrylfasern etc. Mischungen sind selbstverständlich ebenfalls verwendbar.

Um die bei höheren Geschwindigkeiten auftretenden Geräusche zu vermindern, kann die Vorrichtung in einem Metallgehäuse mit einem schalldämpfenden Material untergebracht sein. Das Gehäuse kann Einlaß- und Auslaß-Garnführungen für die Kammer tragen und so angeordnet sein, daß es für die Beseitigung von Fasern abgenommen werden kann. In der Düsenkammer ist ein ausreichender Luftdruck vorhanden, um Flüssigkeit herauszublasen, die durch Zentrifugalkraft der Wirbelungsschleifen von dem Garn abgeschleudert worden ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf ein bestimmtes Garn beschränkt Für bestimmte Zwecke ist es wünschenswert, zwei verschiedene Arten von Garn gleichzeitig zu behandeln, wie z. B. ein Gespinst bzw. gesponnenes Garn aus Baumwolle, Rayon oder ein anderes Garn das als Kerngarn dient, und ein durchgehendes faserförmiges synthetisches Garn wie ein Polyestergarn. Das durchgehende Fadengarn wickelt sich während des Texturierens selbst um das Kerngarn herum, kann jedoch nicht über irgendeine Strecke zurückgewickelt werden, weil die aus dem durchgehenden Fadengarn gebildeten Schleifen zum Teil an Punkten in dem Gespinstgarn eingebettet sind. Insbesondere, wenn Garne unterschiedlicher Farben verwendet werden, können sehr attraktiv zusammengesetzte texturierte Garne erzeugt werden. Diese Garne können sowohl als zusammgewickelt bzw. geformt als auch als texturiert betrachtet werden.

In der Düsenkammer kann zuweilen mehr als eine Wirbelschleife gebildet werden. Der Einfachheit halber ist in den Zeichnungen jedoch lediglich eine einzige Schleife dargestellt.

An Hand von Zeichnungen wird die erfindungsgemäße Vorrichtung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Schnittansicht durch eine Düsenkammer mit einem Einzelgarneinlaß,

F i g. 2 zeigt schematisch eine Gesamtanordnung,

F i g. 3 zeigt in einer vergrößterten Ansicht ein durch die Vorrichtung nach der Erfindung hergestelltes zusammengesetztes Garn,

F i g. 4 zeigt eine Düsenkammer mit zwei Garneinlässen.

In F i g. 1 ist eine Düsenkammer gezeigt, die generell mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. Die Düsenkammer 10 weist ein Gehäuse 1 und einen schrägen Garneinlaß 2 mit einem abgeschrägten Mundstück 3 auf. Dieser schräge Garneinlaß kann in die Düsenkammer 10 hinein und aus dieser herausbewegt werden, um seine Endbeziehung zu einem Tangential-Luftgebläse einzu-

stellen, und zwar zum Zwecke der Erzielung eines optimalen Falschdralls und damit einer optimalen Texturierung. Die Einstellung des Einlasses erfüllt dabei dieselbe Funktion wie die entsprechenden Elemente in den oben erwähnten US-PS.

Das den Einlaß 2 verlassende Garn tritt in eine Kammer 4 ein, die mit einer tangential verlaufenden Eintrittsstelle 5 für Druckluft versehen ist, wobei die Eintrittsstelle 5 mit einer Kammer 6 verbunden ist, die durch ein Innengewinde 7 an eine Druckluftquelle anschließbar ist. Durch die tangential eingeblasene Luft wird, wie dargestellt, eine einzelne Wirbelschleife gebildet, und dies führt dazu, daß dem Garn ein Falschdrall erteilt wird. Das Garn gelangt dann über einen genau einstellbaren Stab 8, der im wesentlichen unter rechtem Winkel zu der generellen Bewegung des Garns durch die Düsenkammer 10 verläuft. Dem Garn ist dabei die Möglichkeit gegeben, sich zu lockern bzw. zu entspannen und den Falschdrall aufzulösen bzw. zurückzudrehen.

In Fig. 1 ist die öffnung für den Stab 8 und den Garneinlaß 2 zusammen mit dessen Einstell-Feststellschraube 29 an demselben Ende bzw. an derselben Stirnseite eines harteloxierten Aluminiumblocks vorgesehen, in welchem die Düsenkammer gebildet ist. Der Garneinlaß 2 verläuft dabei unter einem schrägen Winkel. Der Betrag, um den der Stab 8 eingeführt oder herausgeführt wird, kann durch eine Hülse 25 mit einer Feststellschraube 26 eingestellt werden. Diese Einstellung verändert ferner den Geggendruck in der Kammer 4, da mehr oder weniger Luft an dem Ende des Stabes 8 vorbeitreten und mit dem texturierten Garn 21 austreten kann.

In F i g. 1 ist der Stab 8 in einer Stellung gezeigt, die sich im Abstand von einer in der gegenüberliegenden Kammerwand befindlichen Ausnehmung 30 befindet. Die Längsachse des runden Stabes ist dabei von der Mittelachse der Kammer 4 versetzt. Aufgrund dieser Versetzung ist ein Spalt gebildet. Die in F i g. 1 dargestellte Stellung des Stabes ergibt eine ziemlich starke Texturierung.

Bei der in F i g. 2 schematisch dargestellten Gesamtanordnung trägt das einlaufende Garn das Bezugszeichen 11 und da;; austretende, texturierte Garn das Bezugszeichen 21. Es ist ferner gezeigt, daß dem Garn in einem Bad 13 Wasser oder ein anderes Erweichungsmittel zugegeben werden kann, bevor es in die Düsenkammer 10 eingeleitet wird, und zwar vorzugsweise nach Überführen über eine erwärmte Fläche 17. Die sich in der tangentialen Gebläseluft schnell drehende Schleife schleudert einen erheblichen Teil des Wassers infolge der Zentrifugalkraft weg, wodurch ein texturiertes Garn zurückbleibt, das zwar noch etwas feucht ist, jedoch weniger Flüssigkeit enthält als das in die betreffende Vorrichtung eintretende Garn. Diese Flüssigkeit wird aus dem Boden der Kammer 4 über eine untere öffnung 9 und ein Rohr 27 herausgeblasen.

Da in der Düsenkammer 10 ein Überdruck herrscht, ist die Lage des Blockes 1 unwesentlich. Die Abzugsöffnung 9 kann jedoch vertikal angeordnet sein, und der Abzug kann dann durch Erdschwerkraft unterstützt werden. Derselbe Aufbau kann auch ohne Wasser verwendet werden. In diesem Fall kann der Abzug 9, 27 herumschwebendes bzw. herumfliegendes Material und Appreturmittel, die von dem Garn bei dessen Formung zu einer Wirbelschleife abgelöst worden sind, abführen. Die Erfindung ermöglicht, Luft von niedrigem Druck anzuwenden, er kann bis zu ca.

0,35 at hinab betragen.

In F i g. 2 gelangt das Garn über Zuführrollen 14, 15

zu einer beheizten Oberfläche 17, wobei durch Führungsrollen 16 ein Kontakt mit dieser Fläche aufrechterhalten wird. Das erwärmte feuchte Garn läuft dann durch die Düsenkammer 10 hindurch.

F i g. 2 zeigt weiter die Texturierung eines zusammengesetzten Garns, wie bei dem ein aus gesponnenem Material bestehendes Kerngarn, wie z. B. Baumwollgarn H₁ mit einem durchgehenden Fadengarn 28 aus Polyester unmittelbar hinter der beheizten Fläche 17 verbunden wird. Die Texturierung der beiden Garne führt dazu, daß sie sich umeinander wickeln. Wird der Falschdrall zurückgedreht oder gelöst, so sind die beiden Garne nicht derart gewickelt, daß sie aufgewikkelt werden können, da nämlich an verschiedenen Stellen das Polyestergarn selbst in dem weichen Baumwollgarn eingebettet ist, so daß eine vollständig Abwicklung nicht bewirkt werden kann.

In Fig.3 ist in einem vergrößertem Maßstab die Schleifenbildung des Polyestergarns um das Baumwollgarn und die Einbettung an verschiedenen Punkten veranschaulicht. Zur Vereinfachung der Darstellung ist das Baumwollgarn 11 als geradeverlaufend gezeigt. Bei einem tatsächlich strukturierten Garn ist eine perfekte Umwicklung des Polyestergarns um das gerade Kerngarn nicht vorhanden, da die beiden Garne in gewissem Ausmaß sich umeinander wickeln oder miteinander verwinden.

Nach Durchlaufen der Düsenkammer 10 gelangt das texturierte Garn 21 über eine erwärmte Fläche 18, um Ausgangsrollen 19,20 und eine Führungsrolle 23 herum, und schließlich wird das betreffende Garn durch eine herkömmliche Wickeleinrichtung bzw. Haspel 24 auf einem Wickel aufgewickelt Da das texturierte Garn sehr stark aufgebauscht ist, ist es verkürzt Es ist daher ein Übermaß an Materialzuführung vorzusehen, das (in bezug auf die Materialabführung) z. B. 3:1 betragen kann. Bei bestimmten Garnen kann die Zuführgeschwindigkeit bei ca. 820 m/min oder noch höher liegen. Jedenfalls sind mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erheblich höhere Geschwindigkeiten möglich als mit den bekannten Vorrichtungen. Außerdem können erheblich niedrigere Luftdrücke in der Düsenkammer 10 angewandt werden. Diese Faktoren führen zu geringeren Kosten der Texturierung. Dazu kommt noch, daß eine verbesserte fixierte Texturierung erzielt wird.

Die beheizten Flächen 17 und 18 sind von herkömmlichem Aufbau. Ihre Temperatur wird von den Eigenschaften der Garne bestimmt Bei der Heizeinrichtung 17 ist es lediglich erforderlich, daß das feuchte Garn bis zu einem Punkt erwärmt wird, an dem es etwas anschwillt oder eine Erweichung bzw. ein Geschmeidigwerden auftritt. Die Temperatur ist nicht kritisch, bei Polyestergarn kann sie z. B. zwischen 93⁰C und 232°C liegen.

Die Heizeinrichtung 18, die vorzugsweise vorgesehen sein kann, erwärmt das feuchte, jedoch nicht nasse Garn ausreichend, um es zu trocknen und um somit zumindest zum Teil die Schleifen in dem Texturierten Garn zu fixieren. Die Temperatur kann vorteilhaft dieselbe sein wie bei der Heizeinrichtung 17; sie kann z. B. zwischen 93° C und 232° C liegen.

Die ausgangsseitigen Rollen 19, 20, die langsamer laufen als die Zuführrollen 14, 15, sollten nur einen derartigen Druck ausüben, daß das getrocknete texturierte Garn ohne eine nennenswerte Verformung der Textur auf die Wickeleinrichtung 24 geleitet werden

In F i g. 4 ist eine modifizierte Kammer mit zwei Garneinlässen dargestellt. Der Garneinlaß für das zweite Garn ist mit 32 bezeichnet. Das Aussehen des Garnes ist bei Verwendung von zwei Einlassen dasselbe, wie in F i g. 3 gezeigt. In der herumwirbelnden Schleife werden das Garn 11 und ein von dem zweiten Einlaß 32 her geliefertes Garn 21 zusammen verwunden. Ist das eine oder andere Garn relativ weich und locker, und ist das andere Garn weniger weich, so tritt eine Texturierung ein, bei der das eine Garn in dem anderen eingelagert ist.

Wird der Stab gemäß F i g. 1 oder F i g. 4 weiter in die Kammer 4 hineinbewegt, so führt dies zu einer stärkeren Texturierung. Wenn der Stab 8 dabei nicht

insgesamt über die Strecke des Garns und in die Ausnehmung 30 eingeführt ist, tritt eine gewisse Verwindung auf, wobei die Ausmaße von Verwindung und Texturierung genau steuerbar sind.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß in Fig.4 der Garneinlaß 2, der in einer parallel zur Ebene der Achse des Stabes 8 verlaufenden Ebene liegt, oberhalb des zweiten Garneinlasses 32 vorgesehen ist, d. h. näher bei dem Lufteinlaß 5. Obwohl der genaue Zwischenraum zwischen den Einlassen nicht kritisch ist, ist es erforderlich, daß der Einlaß 2 näher bei dem Lufteinlaß 5 liegt als der Garneinlaß 32. Der Einlaß 32 kann für den Fall, daß er nicht benutzt wird, entfernt, abgedeckt oder verstopft werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung eines voluminösen Garn, bestehend aus einer Düsenkammer, in die das Garn eingeleitet, der wirbelnden Einwirkung eines fluiden Mediums zur Erzielung eines Falschdralls ausgesetzt wird und aus der das Garn nach Entspannung mit einer wesentlich geringeren Abführgeschwindigkeit wieder herausgeführt wird, wobei in die Düsenkammer zumindest ein Garn in einem Winkel zur Längsachse der Kammer und zur Richtung des tangential in die Kammer eingeleiteten Mediums einfühlbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kammer (4) eine Oberfläche (8) vorgesehen ist, die eine Richtungsänderung des Garns (1!) bzw. der Garne (11, 28) bewirkt, damit sich die Wirbelschleifen noch stärker entspannen und rückdrehen können, daß die Oberfläche (8) im wesentlichen senkrecht zur Achse der Kammer (4) und in ihrer Höhe über dem Teil der Kammer (4) angebracht ist, in dem die tangential Einleitung des fluiden Mediums und die Aufbringung des Falschdralls erfolgt, und daß die Oberfläche (8) von der Achse der Kammer (4) derart versetzt ist, daß ein Spalt zwischen der Oberfläche (8) und der Wand der Kammer (4) gebildet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (8) die Außenfläche eines Stabes ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (8) im wesentlichen senkrecht zur Achse der Kammer (4) bewegbar ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (25,26) vorgesehen sind, welche die Stellung des Stabes (8) in irgend einer Lage festzuhalten gestatten.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2—4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (8) einen kreisförmigen Querschnitt hat.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2—5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wand der Kammer (4) eine Ausnehmung (30) vorgesehen ist, die mit dem Stab (8) fluchtet und die von solcher Abmessung ist, daß der Stab (8) in die Ausnehmung (30) einführbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Garneinlässe (2, 32) unter Winkeln zueinander vorgesehen sind, daß der eine Garneinlaß (2) in einer Ebene liegt, die im wesentlichen parallel zu der Achse des Stabes (8) verläuft, und daß dieser Garneinlaß (2) in der Kammer (4) an einer näher bei der Eintrittsstelle (5) des Mediums liegenden Stelle endet als der zweite Garneinlaß (32).