DE2461446A1 - Aufprallkraeuselvorrichtung zum texturieren von multifilem thermoplastischen garn - Google Patents

Description

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K7T""V^* WAiIHR BEIk 23. ÜSZ. 1974

DR. JUR. HAHS CHR. BhIL

FRANKFURT AM MAlN-HOCHSf

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Unsere Nr. 19 648 · P/br

Chevron Research Company San Francisco, CaI., V.St.A.

Aufprallkräuselvorrichtung zum Texturieren von multifilem thermoplastischen Garn

Diese Erfindung bezieht sich auf einen Apparat zum Texturieren von synthetischem thermoplastischem Garn. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf einen verbesserten Apparat zum Aufprallkräuseln von thermoplastischem Garn.

Synthetische thermoplastische Garnmaterialien bestehen, unmittelbar nach der Herstellung, aus kontinuierlichen geraden glatten Fäden. Solche Garne haben wenig Volumen, und ihre Verwendbarkeit bei der Herstellung von Textilien ist ziemlich begrenzt. -

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Um das Volumen und die Textur von synthetischen Garnen zu vergrößern, sind in der Vergangenheit eine Vielzahl von Kräusel verfahren benutzt worden. Für thermoplastische Garne besteht eine grundlegende Technik darin, die Garnfäden zu biegen und das Garn zu erhitzen, während die Fäden sich in einer gebogenen oder gekräuselten Stellung befinden.

Kürzlich wurde ein grundlegender Fortschritt bei¹ der Texturierung von thermoplastischem Garn erzielt. Diese Texturiertechnik, die als Zurückprall- oder Aufprallkräuselprozeß bekannt ist, liefert auffällend verbesserte Ergebnisse, was die Kräuselqualität betrifft. Kräuseln durch Aufprallen erfordert, daß das Garn mittels eines Strahls eines erhitzten fließenden Mediums kontinuierlich und gleichmäßig gegen eine durchlöcherte Oberfläche geschleudert wird, auf die das Garn aufprallt, und von der es augenblicklich zurückprallt oder zurückschnellt. Der Aufprall des Garns auf die durchlöcherte Oberfläche biegt und und kräuselt einzelne Fäden des Garns in axialer Richtung, während das erhitzte Medium durch die durchlöcherte Oberfläche strömt. Das texturierte Garn bewegt sich ohne Zug und im wesentlichen durch die Rückprallträgheit von der Kräuselzone weg und wird zu einer Sammelstation geführt, wo es erhitzt und anschließend abgekühlt wird, um die Kräuselung vor dem Aufwickeln auf eine Aufbewahrungsspule zu verfestigen.

Thermoplastisches Garn, das durch den vorstehenden Aufprallkräuselprozeß texturiert wurde, besitzt unter anderem ein außergewöhnliches Deckungsvermögen und einen hohen Grad von Elastizität, wie es in der U.S.-PS 3 686 848 gezeigt wird.

Das grundlegende Verfahren und der grundlegende Apparat zur Durchführung des Prozesses sind in der US-PS 3 665 567 beschrieben. Diese bekannte Konstruktion erfordert, kurz gesagt, daß das Garn durch ein langes, dünnes Rohr mittels

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eines DampfStrahls zugeführt wird, und daß es gegen einen durchlöcherten, zylindrischen Aufsatz, welcher in einer Texturierkammer angeordnet ist, geschleudert wird. Das Garn wird dadurch gekräuselt oder texturiert und prallt seitlichen Austritt in.der Texturierkammer frei in einen röhrenförmigen Durchgang zur Beförderung des Garns zu einem Behälter für die Wärmererfestigung zurück. Der Behälter umfaßt eine erste Erwärmungszone, um das texturierte Garn su erwärmen,und eine darunter befindliche Kühlzone, um das gekräuselte oder texturierte Garn zu kühlen und zu temperaturverfestigen. Wenn das texturierte Garn temperaturverfestigt ist, wird es aus der Kühlzone linear abgezogen und auf eine Spule zur Abpackung aufgewickelt.

Trotz einzigartiger Vorteile, die sich der Kunstfaser-Industrie durch das obengenannte Verfahren und die obengenannte Vorrichtung zum Aufprallkräuseln bieten, bleibt noch Raum für wesentliche Verbesserungen derselben. Unter dem Gesichtspunkt der gegenwärtigen kommerziellen Garnherstellung ist bei Garnen, die nach dem Aufprallkräuselverfahren hergestellt wurden, eine gewisse Unregelmäßigkeit oder ein gewisses Fehlen an Gleichmäßigkeit von besonderem Interesse.

Die vorgenannten Unregelmäßigkeiten sind zumindest teilweise der Ausbildung der Texturierkammer zuzuschreiben. Die Texturierkammer umfaßt ein langes, dünnes Rohr für das Garn, welches durch eine geschlossene Kammer für Betriebsdampf, welche aus einem T-Stück gebildet wird, geht. Das T-Stück ist durch ein Dampfventil mit einem Dampfrohr verbunden, so daß ein großes Dampfvolumen, welches durch das Ventil selektiv .reguliert wird, in die geschlossene Kammer eingeführt werden kann. Das dünne Rohr führt vollständig durch

+)durch einen

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die geschlossene Dampfkammer und endet am oberen Ende der Durchführungskammer für das Garn. Die geschlossene Dampfkammer ist mit der Durchführungskammer für das Garn so verbunden, daß Dampf aus der geschlossenen Kammer abwärts um das dünne Garnrohi* und in die Durchführungskammer für das Garn strömen kann, wobei das Garn aufgenommen und gegen eine Texturierungsflache geschleudert wird.

Das Garn wird durch eine Abpackvorrichtung (packing gland) an einem oberen Ende in koaxialer Lage bezüglich der Durchlaßkammer für das Garn gehalten, und eine Vielzahl von Streben erstrecken sich vom unteren Ende des dünnen Garnrohrs zu den Innenwänden der Durchlaßkammer für das Garn.

Ein großes Volumen an Betriebsdampf ist erwünscht, um den einzelnen Fäden des Garns gute Kräuselexgenschaften zu verleihen; jedoch werden andererseits durch hohe DampfVolumina starke mechanische Belastungen dem dünnen Garnrohr und dessen unteren Stützstreben auferlegt. Starke seitliche Belastungen, welche durch Dampf aus dem T-Stück verursacht werden, führen aber dazu, daß das Rohr vibriert,oder sie drücken das Auslaßende des Rohrs in eine asymmetrische Stellung bezüglich der umgebenden Durchlaßkammer für das Garn. Wenn dies auftritt, wird das Garn am Auslaß des dünnen Garnrohrs von unregelmäßig strömendem, möglicherweise wirbelndem Dampf erfaßt. Derartige Unregelmäßigkeiten im Fließverhalten des Dampfs führen jedoch zu Abweichungen in den Fäden des endgültig texturierten Garns.

Es ist infolgedessen in hohem Grade wünschenswert, über eine Aufprallkräuselvorrichtung zu verfügen, in der hohe Fließgeschwindigkeiten von Dampf innerhalb der Garntexturierungskanuner erreicht werden können, ohne daß gleichzeitig Vibrationen, asymmetrische Konditionen oder Wirbel im Dampffluß innerhalb der Garntexturierungskanuner auftreten. 509828/0847

überdies beschränkt das zuvor genannte dünne Garnrohr und die etwas anfällige Befestigungsart die Einstellung der Apparatur auf Fachpersonal, welches fähig ist, die Lage des dünnen Garnrohrs visuell so einzustellen, daß die vorteilhaftesten Ergebnisse erhalten werden. Eine derart heikle Einstellung ist zeitaufwendig und erfordert eine beträchtliche Aufmerksamkeit, insbesondere am Betriebsanfang der Vorrichtung, wenn ein Garn von verschiedenem.Denier bezüglich eines zuvor abgeschlossenen Texturierungs-Arbeitsgangs zu texturieren ist.

Dieses Einstellungsproblem tritt in verstärktem Maße auf, wenn mehrere Einheiten, wie z.B. 40 oder mehr, zur gleichen Zeit betrieben werden, und jede Einheit mit den übrigen abgestimmt werden muß, um eine insgesamt gleichförmige Texturierung zu erhalten, wie es beim großtechnischen Betrieb erforderlich ist.

Demgemäß ist es in hohem Maße wünschenswert, eine Aufprallkräuselvorrichtung zur "Verfügung zu haben, welche leicht durch verhältnismäßig ungelerntes Personal bei der Texturierung von Garnen unterschiedlicher Deniers optimal betrieben werden kann.

Eine andere Quelle für Garnunregelmäßigkeiten bei Herstellungsverfahren, welche in einer Aufprallkräuselvorrichtung gemäß dem Stand der Technik durchgeführt werden, ist die Ausrichtung der Drähte des durchlöcherten zylindrischen Aufsatzes, gegen den die Fäden geführt werden. Typischerweise umfaßt der durchlöcherte zylindrische Aufsatz ein umgekehrtes becherförmiges Gitter» Das Gitter ist ein Geflecht aus Ketten- und Schußdrähten, welche im rechten Winkel zueinander angeordnet sind; infolge der SpannungsVerhältnisse

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während des Plechtens tritt ein Unterschied in der Oberflächentextur auf, welcher erkennbar wird, wenn man den Finger über die Oberfläche zuerst in Ketten- und dann in Schußrichtung bewegt. In einer Richtung ist das Geflecht merklich rauher als in anderer, und im vorliegenden wird eine derartige Richtung als die Richtung der rauhen Gitteroberfläche bezeichnet. Um die vorteilhafteste Texturierung während eines Aufprallkräuselverfahrens hervorzubringen, muß die Richtung der rauhen Gitteroberfläche parallel zur Achse des seitlichen Auslasses in der Texturierkammer veriufen. Infolgedessen ist es im hohen Maße wünschenswert, eine durchlöcherte Oberfläche zur Verfügung zu haben, welche eine Befestigung der geeigneten Gittertextur in richtiger Lage innerhalb der Aufprallkräuselvorrichtung gewährleistet, so daß die geeignete Ausrichtung des Gitters während einer nachfolgenden Texturierung beibehalten wird. Es ist ferner wünschenswert, eine durchlöcherte Oberfläche zur Verfügung zu haben, welche ein leichtes Entfernen und Ersetzen durch ein verhältnismäßig ungeschultes Personal ermöglicht, wobei eine geeignete Lage und Ausrichtung des Gitters gewährleistet ist, do daß eine nachfolgende Texturierung erleichtert wird.

Eine Aufprallkräuselvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt eine Garntexturierungskammer, eine Vorrichtung zur Einführung eines erwärmten fließenden Mediums, wie z.B. Dampf, in die Garntexturierungskammer zum Ziehen von Garn in die Kammer, eine durchlöcherte Oberfläche, welche quer zu einem längsgerichteten Auslaß für das Medium aus der Garntexturierungskammer angeordnet, ist, eine Vorrichtung zum Sammeln texturierten Garns in

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von Längsspannung praktisch freiem Zustand und ein gleichzeitig entfernbares öffnungs- oder Abschlußteil . welches im Innern der Garntexturierungskammer angebracht ist. Das

entfernbare Abschlußteil mit öffnung . umfaßt einen zentralen Längsdurchgang, der bezüglich einer zentralen Längsachse der Garntexturierungskammer koaxial angeordnet ist, und eine erste kegelstumpfformige Fläche auf der Aussenseite dieses Abschlußteils ·* zur dichten Verbindung mit einem passenden ersten kegelstumpfförmigen Absatz innerhalb der Garntexturierungskammer. Das Abs'chlußVeil ist ferner mit einer zweiten kegelstumpfförmigen Fläche auf seiner Außenfläche versehen, und zwar unterhalb der ersten kegelstumpfförmigen Fläche, welche in einen passenden zweiten kegelstumpfförmigen Absatz eingreift, der innerhalb der Garntexturierungskammer angeordnet ist. Die zweite kegelstumpfförmige Fläche auf dem Abschlussteil und der zweite kegelstumpfförmige Absatz sind im Betrieb in einer gegenseitig benachbarten, jedoch im Abstand voneinander befindliehen Lage angebracht, so daß sie eine ringförmige öffnung für den Dampf zwischen der Außenseite des Abschlugteils

mit"'öffnung und der Innenseite der Garntexturierungskammer bilden.

Die Vorrichtung zur Einführung eines erwärmten fließenden Mediums, wie z.B. Dampf, in die Garntexturierungskammer ist mit der Kammer in einer seitlichen Lage zwischen der ersten und der zweiten kegelstumpfförmigen . Flache verbunden, wobei Dampf praktisch gleichförmig in eine geschlossene Kammer innerhalb der Garntexturierungskammer einströmen gelassen werden kann, welche durch die Innenwand der Garntexturierungskammer, die Außenfläche des Öffnungsteils, die ersten kegelstumpfförraigen Flächen und die zweiten kegelstumpfförmigen Flächen umgrenzt ist, so daß Dampf vom Inneren der geschlossenen Kammer durch die ring-

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förmige Öffnung dringt und dabei multifiles thermoplastisches Garn durch den Längsdurchtritt des öffnung&eil^s zieht_y und das Garn erwärmt und axial gegen die durchlöcherte Oberfläche geschleudert wird, wobei die einzelnen Fäden axial verdichtet und gekräuselt -v/erden.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfaßt die durchlöcherte Oberfläche einen oberen Gitterteil, der so bedienbar ist, daß er zumindest auf einem Teil eines Stütztisches aufliegt, und einen abwärts herausragenden, mit der oberen Gitterfläche verbundenen Vorsprung (locater tab) zur Verbindung mit dem darunterliegenden Tisch, um die obere Gitterfläche fest und sicher auszurichten, so daß eine rauhe Textur derselben sicher und genau in einer Richtung liegt, welche parallel zur Achse des seitlichen Auslasses der Garntexturierungskammer verläuft.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und die durch diese erreichbaren Vorteile werden anhand nachfolgender Zeichnungen näher beschrieben.

Figur 1 ist eine Vorderansicht, teilweise im Aufriß, einer Aufprallkräuselvorrichtung sur Texturierung synthetischen thermoplastischen Garns aus endlosen Fäden;

Figur 2 ist ein Querschnitt entlang der Schnittlinie 2-2 in Figur 1 und zeigt eine verbesserte Gamtexturierungsdüse und eine unterste durchlöcherte Oberfläche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 3 ist eine detaillierte Ansicht einer Seite eines leicht austauschbaren Düsenöffnungsglieds gemäß einer

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bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Figur· 4 ist ein Querschnitt entlang der Schnittlinie 4-4 in Figur 2 und zeigt innere und äußere abgeschlossene Dampfkammerη der Garntexturierungskammer gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 5 ist eine Ansicht der Vorrichtung von unten entlang des Richtungspfeils A in Figur 2 und zeigt eine durchlöcherte Aufprallkräuseloberfläche und einen darunterliegenden Stütztisch gemäß einer bevorzugten AuäRihrungsform der Erfindung;

Figur 6 ist ein Querschnitt entlang der Schnittlinie 6-6 in Figur 2 und stellt eine Draufsicht auf eine durchlöcherte Oberfläche dar, welche auf einem darunterliegenden Tisch in richtige Lage gebracht ist, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Figur 7 ist eine detaillierte Querschnittansicht eines durchlöcherten Elements gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; während

Figur 8 eine Ansicht eines durchlöcherten Elements von unten ist, aus der die Richtung der verhältnismäßig rauhen Textur des durchlöcherten Elements hervorgeht.

Die Verbesserung der vorliegenden Erfindung steht in besonderem Zusammenhang mit einer Aufprallkräuselvorrichtung gemäß der zuvor genannten US-PS 3 665 567. Anstelle einer ausführlichen Wiedergabe wird auf dieses Patent hier verwiesen,

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Die grundlegende Aufprallkräuselkonstruktion der vorliegenden Kombinationserfindung kann jedoch unter Bezugnahme auf Figur 1 beurteilt werden, die eine Vorderansicht eines Aufprallkräuselapparats 10, teilweise im Aufriß; zeigt.

Ein multifies synthetisches thermoplastisches Garn 12 wird von einer Vorratspackung (nicht gezeigt) auf ein erste Rollenpaar geführt, das aus einer angetriebenen Napfrolle und einer abgeschrägten Trennrolle 14 besteht, und dann auf ein zweites Rollenpaar geleitet, das aus einer angetriebenen Napfrolle 20 und einer abgeschrägten Trennrolle 18 besteht. Die Napfrollen 16 und 20 können erhitzt werden, und die Rollen 18 und 20 befördern das Garn mit einer viel größeren Geschwindigkeit als die Rollen 14 und 16, so daß das Garn 12 zwischen den zwei Rollensätzen gezogen wird.

Von der Rolle 18 geht das Garn 12 zu einer Garntexturierungskammer, die allgemein mit der Bezugsnummer 22 bezeichnet ist, und sodann in eine Erhitzungskammer 24, wo-das Garn in loser Masse, praktisch frei von Spannung, erhitzt wird. Das Garn geht durch die Erhitzungskammer 24 abwärts in eine Kühlkammer 26, wo es wieder in loser Masse und praktisch frei von Spannung gekühlt wird. Das Garn 12 wird sodann aus der Kühlkammer 26 in Form eines Strangs durch ein Rollenpaar 32 und 34 über Umlenkrollen 27, 28 und 29 gezogen. Von einer Napfrolle.32 geht das Garn 12 über eine Umlenkrolle 36 zu einer Standardaufwickelvorrichtung, wo das Garn zu einer Spule 38 zur Lagerung und zum Versand aufgewickelt wird.

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Aus Figur 2 geht hervor, daß die Garntexturierstation 22 ein Adaptergehäuse 40 mit einer zentralen Längsbohrung umfaßt. Das untere Außenende des Adaptergehäuses 40 hat eine konvexe Form, welche die Bohrung 42 umgibt. Ein Element 44 mit einer durchlöcherten Oberfläche, wie z.B, ein Gitter oder Sieb, verschließt die untere Endöffnung der Bohrung 42 für den Garndurchgang, während es gleichzeitig ermöglicht, daß durch die öffnungen in dem Gitter Dampf längs ausströmt.

Das Adaptergehäuse 40 ist mit einem koaxialen Flansch 46 versehen, welcher als Adapter für die Verbindung der Bohrung 42 mit einer Dampfauslaßlextung 48 dient. Durch die Ausrüstung mit der Auslaßleitung kann durch das Gitter 44 hindurchtretender Dampf durch ein Ventilator (nicht gezeigt) abgezogen werden*

Die zuvor beschriebene Texturierstation 22 dient zum Texturieren oder Kräuseln von thermoplastischm Garn nach dem "Rückprallverfahren". Das thermoplastische Garn 12 wird in die Texturierstation gezogen, durch Dampf erhitzt und durch eine verbesserte öffnung und verbesserte Dampfeinführungsvorrichtung, welche nachfolgend detailliert beschrieben wird, in die Bohrung 42 weitergeleitet. Der heiße Dampf nimmt das Garn 12 auf und schleudert es längs mit großer Kraft abwärts durch die Bohrung k2 gegen das Gitter 44 an einem dem Mittelpunkt des konkaven Gitterteils nächstgelegenen Punkt. Die Dampfmasse geht durch das Gitter 44, während das Garn vom Gitter 44 augenblicklich in einem sich kontinuierlich bewegenden strangähnlichen Strom zurückprallt oder

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-schnellt, welcher aufwärts und nach links fließt, vorbei an einer verhältnismäßig dünnen Seitenwand 50 innerhalb des Adaptergehäuses und in eine seitliche Austrittsöffnung 52.

An dem Adäptergehäuse ^iO wird durch eine Umschließungsklammer 56 ein hohles zylindrisches Garnführungsrohr 5¹I gehalten; es steht in Verbindung mit der Austrittsöffnung 52. Das Garn 12 prallt oder schnellt von dem Gitter kk zurück und berührt eine begrenzende Schranke, welche aus dem oberen Wandteil 58 des Adaptergehäuses oder der oberenOberflache des Rohres 5¹J gebildet werden .kann.

Das Rohr 5^ ist verhältnismäßig kurz und mit einer Falldrahtvorrichtung 60 versehen, welche quer zum Ende des Rohres 5^ fällt, um eine seitliche Bewegung des rückgeprallten Garns zu begrenzen. Der Draht 60 wird unter seinem eigenen geringen Gewicht um einen Drehpunkt 62 durch die Schwerkraft nach unten gezogen, und er kann leicht durch die Kraft des auf ihn auftreffenden Rückprallgarns gehoben werden, so daß die seitliche Bewegung des Rückprallgarns durch den Draht 60 gehemmt wird, wodurch das Garn in ein Aufnahmerohr 64 der zuvor erwähnten Erhitzungskammer 2k fällt.

Das Garn 12 ist ein multifiles kontinuierliches thermoplastisches Garn. Wie bekannt ist, setzt sich ein derartiges Garn aus einer Vielzahl von sehr dünnen Fäden zusammen. Gelegentlich kann einer dieser Fäden sich in einer öffnung im Gitter kk verfangen. Wenn dies auftritt, wird die einfallende Länge dieses verfangenen Fadens durch das Rohr %k ausgetragen und neigt dazu, durch eine längliche öffnung 66 im untersten Teil des Rohrs 5¹I zu hängen. Die Länge der

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hängenden Schleife erhöht sich mit fortschreitender Garnzuführung. Ein Paar angetriebener Auffangrollen 68 und 70 sind unterhalb des Schlitzes 66 angebracht und drehen sich so in gegenläufiger Richtung, daß sie einen lose herabhängenden Faden und unter Umständen den verfangenen Teil des Fadens aus dem Gitter 44 herausziehen, wodurch das Garntexturierungsverfahren ununterbrochen fortgeführt werden kann.

Wie in Figur 1 dargestellt, besteht die Erhitzungskammer 24 aus einer äußeren Isolationsumkleidung 70, welche eine Dampfkammer 72 umgibt, die ihrerseits eine innere, zylindrisch Garnbehandlungskammer 64 umfaßt. Zur Erhitzung der Wand um die Garnbehandlungskammer 64 wird durch die Kammer 72 Dampf zirkulieren gelassen, wobei zwangsläufig das in der Kammer 64 befindliche Garn erhitzt wird. Das äufpralltexturierte Garn 12 fällt in die Garnaufnahmekammer 64 in einem Zustand, der praktisch frei von Längsspannung ist. Wenn das Garn 12 aus der Kühlkammer 26 durch die Napfrollen 32 und 34 abgezogen wird, dringt die lockere Garnmasse innerhalb der Erhitzungskammer 24 nach unten. Zur weiteren Unterstützung der Garnerhitzung innerhalb der Kammer 64 sind Ablaßrohre 76 für Warmluft innerhalb der Kammer 64 vertikal angebracht und mit Öffnungen versehen, welche sich entlang der Längsabmessung derselben in regelmäßigen Abständen voneinander befinden. Aus den Öffnungen in den Ablaßrohren 76 wird in der Dampfkammer 72 erwärmte Luft in die Kammer 64 geblasen, um durch die Garnmasse in der Kammer 64 zu zirkulieren und eine gleichmäßige Erwärmung des texturierten Garns zu gewährleisten.

Worauf zuvor hingewiesen wurde, ist unmittelbar unter der

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Erhitzungskammer 24 eine Kühlkammer 26 angebracht, welche den unteren Schenkel eines aus der Erhitzungskammer 24 und der Kühlkammer 26 gebildeten J-Rohrs umfaßt. Das Garn geht durch die Kühlkammer 26 in noch lockerer, ungespannter Masse. Zur Unterstützung der Kühlung des Garns sind zwei Luftablaßrohre 78 innerhalb und auf entgegengesetzten Seiten der Kühlkammer 26 angebracht. Durch die Kühlrohre 98 und die in diesen befindlichen öffnungen entlang der Längserstreckung der Rohre wird Luft mit Raumtemperatur geblasen, welche durch die Garnmasse zur Kühlung zirkuliert und durch eine öffnung 80 in einem oberen Teil der Kühlkammer 26 austritt.

Bis zu diesem Punkt, wo das Garn vollständig temperaturverfestigt und gekühlt ist, wird das texturierte Garn keiner Längsspannung unterworfen. Wie aus Figur 1 zu entnehmen ist, wird das Garn 12 nun aus der Kühlkammer 26 über eine Umlenkvorrichtung 82 und durch eine öse 84 abgezogen, wodurch grobe Verwirrungen im Garn aufgelöst werden können. Um weiterhin verbleibende Verwirrungen zu entfernen, sind eine Reihe von Spannungsflügeln 86, 88, 90 und 92 vorgesehen» Diese Flügel sind einfach dünne Bleche, die eine solche Form haben, daß sie die Kammer abschließen, und sie sind um Angeln 94, 96, 98 bzw. 100 drehbar gelagert, so daß sie gegen eine gegenüberliegende Wand 102 der Kammer fallen.

Das so entwirrte Garn geht praktisch linear über die Uralenkrollen 27, 28 und 29 und wird durch Zunapfrollen 32 und 34 geführt, um auf eine Spule 38 in herkömmlicher Weise aufgewickelt zu werden.

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In Figuren 2 bis 4 ist eine verbesserte Strahltexturiervorrichtung 100, welche einen Teil der Garntexturierstation 22 bildet, dargestellt. Die verbesserte Strahltexturiervorrichtung 100 umfaßt einen sich aufwärtserstreckenden zylindrischen Teil 102 des Adaptergehäuses 40 und ein leicht austauschbaresAbschlußteil mit■Öffnung. 104, welches im Inneren des zylindrischen VorSprungs 102 koaxial angeordnet ist.

Dieses Teil 104 (vgl. Figur 3) umfaßt einen zentralen, sich längs erstreckenden Durchgang 105 zur Aufnahme eines zu texturierenden Garns 12. Das Teil 104 ist ferner mit einer ersten kegelstumpfförmigen Außenfläche 106 neben einem oberen Ende desselben und einer zweiten kegelstumpfförmigen Fläche neben einem unteren Ende desselben versehen. Eine konische Erstreckung der ersten kegelstumpfförmigen Fläche 106 befindet sich in einem geringen Abstand 110 von einer konischen Erstreck^jing der zweiten kegelstumpfförmigen Fläche 108. Dieser Abstand bildet eine ringförmige Öffnung für den strömenden Dampf, wie weiter unten im einzelnen dargelegt wird.

Um wieder auf Figur 2 zurückzukommen: Das austauschbare Abschlußteil mit Öffnung 104 ist so ausgebildet, daß es in dem Vorsprung 102 des Garntexturiergehäuses koaxial aufgenommen wird, wobei die erste kegelstumpfförmige Fläche 106 des Teils 104 dicht auf dem ersten kegelstumpfförmigen Absatz 112 aufliegt, welcheijdurch Bearbeitung der Innenfläche des zylindrischen Vorsprungs 102 erhalten wurde.

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In dem Vorsprung ist eine zylindrische Bohrung 114 angebracht, welche in einem zweiten kegelstumpfförmigen Vorsprung 116 endet, der auf einer Ausdehnung der konischen Oberfläche des Absatzes 112 liegt. Der zweite kegelstumpf-' förmige Absatz 116 bildet einen glatten Übergang zwischen den Bohrungen 114 und 42.

Die axiale Erstreckung der Bohrung 114 ist auf die axiale Erstreckung des Teils 104 so abgestimmt, daß die zweite kegelstumpfförmige Fläche 108 des letzteren nahe bei jedoch im Abstand zum zweiten kegelstumpfförmigen Absatz 116 angeordnet ist. Der geringe, zwischen den zweiten kegelstumpfförmigen Flächen 108 und 110 bei 118 vorgesehene Abstand wird zu einer ringförmigen öffnung für eine gleichmäßige Einführung von Dampf in die Bohrung 42.

Das Teil 104 wird innerhalb des zylindrischen Vorsprungs 102 des Garntexturiergehäuses 40 durch eine Abschlußschraube (backing plug) 120 starr gehalten, welche zur Führung des thermoplastischen Garns 12 in die Bohrung des Abschlußteils 105 eine zentrale Längsöffnung 122 aufweist. Die Abschlußschraube 120 weist ein Außengewinde 124 auf,welches in das Innengewinde 126 auf der Innenfläche des Vorsprungs 102 paßt. Durch diese Schraubverbindung kann die Abschlußschraube 120 dicht abwärts gedreht werden, wobei sie in anstoßende Verbindung mit dem Teil 104 tritt, wodurch die erste und zweite kegelstumpfförmige Fläche 106 bzw. 112 sicher und fest miteinander verbunden werden.

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Wenn das Teil. 104, wie in Figur 2 dargestellt ist, in der Bohrung 114 des Vorsprungs 102 des Texfcuriergehäuses in Betriebsstellung montiert ist, bildet sich eine innere oder erste geschlossene Dampfkammer 128. Diese innere Kammer 128 ist begrenzt durch die Bohrung 11¹I des Vorsprungs 102, eine ' zylindrische Außenfläche 129 des Teils 104, die ersten kegelstumpfförmigen Flächen 106 und 112 sowie durch die zweiten kegelstumpfförmigen Flächen 108 und 116. Diese innere geschlossene Dampfkammer 128 kann so betrieben werden, daß sie gleichförmig Dampf durch die ringförmige öffnung bei 118 liefert, ohne daß ein unerwünschter unregelmäßiger und/oder wirbelnder Fluß auftritt.

Um nun speziell auf die Figuren 2 und 4 zurückzukommen: Diese zeigen einen Adapter 130 für ein erhitztes Medium, der so ausgebildet ist, daß er auf dem Vorsprung 102 des Texturiergehäuses in einer Höhenlage aufgenommen wird, welche mit derjenigen des Teils 104 zusammenfällt. Der Adapter 130 für das erhitzte Medium umfaßt ein ringförmiges Gehäuse 132 mit einer zentralen ringförmigen Bohrung 134, welche zusammen mit der Außenfläche des Garntexturiergehäuses 102 eine außerhalb des Gehäuses liegende geschlossene Dampfkammer 135 bildet.

Der Dampf wird in die geschlossene Kammer 135 durch ein Adapter-Rohrverbindungsstück 136 herkömmlicher Art eingeführt, welches über ein Regulierungsventil -138 mit einer Betriebsdampfquelle verbunden ist (vgl. Figur 1).

Das ringförmige Gehäuse 132 ist ferner mit einer oberen ringförmigen Kammer 140, welche einen ersten O-Dichturigsring 142 aufnimmt, und einer unteren ringförmigen Kammer 144 zur Aufnahme eines zweiten O-Dichtungsrings 146 versehen. Die obere und die untere Dichtungsvorrichtung

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dienen dazu, daß die Außenfläche des Vorsprungs 102 des Texturiergehäuses dicht anliegt, wodurch ein Durchgang von Dampf von der geschlossenen Kammer in die Umgebung verhindert wird.

Mehrere Öffnungen 150 erstrecken sich radial durch den Vorsprung 102 des Texturiergehäuses und dienen dazu, die äußere geschlossene Dampfkammer 135 und die innere geschlossene Dampfkammer 128 zwischen dem Teil 104 und der Bohrung 114 zu verbinden, wie zuvor erwähnt wurde.

Demgemäß wird ein großes Dampfvolumen, welches durch das Regulierventil 138 tritt, zuerst in die äußere ringförmige geschlossene Kammer 135 zur Verminderung von Stößen und eines wirbelnden Flusses und sodann gleichmäßig durch die radialen Durchgänge 150 in die innere geschlossene Kammer 128 und von dieser auf praktisch gleichmäßige und nichtwirbelnde Art und Weise in axialer Richtung durch die ringförmige Öffnung bei 118 eingeführt,wo das zu texturierend« Garn 12 aufgenommen und gleichmäßig längs durch die Bohrung 42 gegen die durchbrochene Oberfläche 44 geschleudert wird.

Aufgrund des Schlosses (slip) auf dem Dampfadapter oder Plansch 130 und der Abschlußschraube 120 kann die verbesserte Strahltexturiervorrichtung 100 leicht auseinandergenommen und mit einem austauschbaren Einlaßabschlußteil (drop-in orifice plug) 104 mit zuvor bestimmter größenmäßiger Klaffung 110 versehen v/erden, so daß die Texturierung eines Garns mit ausgewähltem Denier auch durch ungeschultes Personal optimal durchgeführt werden kann.

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In Figuren 5 bis 8 ist ein erfindungsgemäß verbessertes durchlöchertes Element 44 gezeigt. Dieses durchlöcherte Element 44 umfaßt ein Gitter _O(jer ein Sieb mit einer in der Regel rechtwinkligen oder quadratischen, das Garn texturierenden Oberfläche 154 und einem nach unten hervorragenden Vorsprung bzw. einer Nase 156.

Die durchlöcherte Fläche ist ein Geflecht aus Kettenr und Schußdrähten, welche rechtwinklig zueinander verlaufen; infolge der Spannungsverhältnisse während des Flechtens gibt es einen Unterschied in der Oberflächentextur, welcher erkennbar wird, wenn man den Finger über die Fläche zuerst in Ketten- und sodann in Schußrichtung führt. Eine Richtung ist merklich rauher als die andere. Wenn die Richtung der rauhen Textur parallel zum Austritt 52 oder zur Längsachse des Auslaßrohres 54 ausgerichtet ist, wird eine optimale Garntexturierung erhalten. Wenn man über die Oberfläche 154 des Texturiergitters (vgl. Figur 8) in Richtung des Pfeils A streicht, fühlt sich die Oberfläche rauher an, als wenn man die planare Oberfläche des Gitters in Richtung des Pfeils B überstreicht.

Das Gitter mit der verbesserten durchlöcherten Oberfläche 44 wird an der Basis des Adapters 40 der Garntexturierkammer angebracht, indem es zuerst auf einen Tisch I58 mit einem geradlinigen Absatz öder einer geradlinigen Oberfläche I6O und einer sich hierdurch erstreckenden rechtwinkligen Öffnung 162 aufgebracht wird. Die texturierende Oberfläche 154 des verbesserten durchlöcherten Elements 44 ist so dimensioniert, daß sie die Öffnung 162 völlig bedeckt, wodurch die Bewegung des Garns 12 durch die Öffnung verhindert wird,

+ )vgl. Fig. 6.

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während der Dampf frei hindurchtreten kann. Um die Richtung der rauhen Oberfläche des Gitters über der Öffnung 162 genau und sicher auszurichten, wird die Nase ,156 rechtwinklig zur rauhen Richtung A gebogen. Wie in Figur 6 dargestellt, kann dann der Tisch entfernt werden, und ein neues Gitter kk kann leicht eingefügt und in die richtige Lage gebracht werden, indem/lediglich die Nase 156 in den Absatz I60 des Tischs eingreifen läßt. Durch die Nase I56 kann die im allgemeinen rechtwinklige Texturieroberfläche 15^ leicht und sicher ausgerichtet werden, so daß die rauhe Textur in eine Richtung weist, welche mit der Achse der Auslaßöffnung 52 und des Auslaßrohres 5¹* zusammenfällt, wodurch eine optimale Texturierung während des Aufprallkräuselverfahrens ermöglicht wird.

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Claims (2)

1. Patentansprüche:

   zum .

   Aufprallkräuselvomchtung -^e*- Texturieren von multifilem thermoplastischem Garn, umfassend ein Garntexturiergehäuse mit einem Einlaß, einem -s-Auslaß für ein,f ließendes Medium, welcher mit dem Einlaß pina^inem 'seitlichen Garnauslaß eine Vorrichtung zum Einleiten eines erhitzten fließenden Mediums in das Garntexturiergehäuse, μηι Garn in das Gehäuse zu ziehen, eine durchlöcherte Oberfläche, die quer zum Auslaß des Gehäuses für das Medium angeordnet ist, wobei das erwärmte flüssige Medium das in das Gehäuse gezogene Garn gegen die durchlöcherte Oberfläche schleudert, wodurch die Garnfäden axial gestaucht und gekräuselt werden^und das Garn durch den seitlichen Auslaß zurückprallt, sowie eine Sammelvorrichtung für das gekräuselte Garn, während es praktisch frei von Längsspannung gehalten wird, gekennzeichnet durch eine Öffnungsvorrichtung, welche im Innern des- Garntexturiergahäuses ent fernbar angeordnet ist, und die einen Längsdurchgang aufweist, der bezüglich einer zentralen Längsachse des Garntexturiergehäuses koaxial angeordnet ist und zur Aufnahme von in dem Garntexturiergehäuse zu kräuselndem Garn dient,

   eine erste kegelstumpfförmige Fläche auf dör Außenseite der öffnungsvorrichtung, welche mit einem ersten passenden kegelstumpfförmigen Absatz im Innern des Garntexturiergehäuses dicht verbunden werden kann, eine zweite kegelstumpfförmige Fläche auf der Außenseite der öffnungsvorrichtung unterhalb der ersten kegelst'umpfförmigen Fläche, welche mit einem angepaßten zweiten '

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   kegelstumpfförmigen Absatz im Innern des Garntexturiergehäuses zusammenwirkt, wobei die zweite kegelstumpfförmige Fläche auf der öffnungsvorrichtung und der zweite kegeistumpfförmige Absatz benachbart, jedoch im Absland voneinander angeordnet sind und eine ringförmige öffnung zwischen der Außenseite der öffnungsvorrichtung und der Innenseite des Garntexturiergehäuses bilden; wobei die Vorrichtung zum Einführen eines erhitzten Mediums in das Texturiergehäuse mit diesem seitlich zwischen den ersten und den zweiten kegelstumpfförmigen Flächen verbunden ist, so daß erhitztes Medium in eine geschlossene Kammer im Innern des Garntexturiergehäuses eingeführt werden kann, welche durch die Innenwand des Garntexturiergehäuses, die Außenfläche der öffnungsvorrichtung, die ersten kegelstumpfförmigen Flächen und die zweiten kegelstumpfförmigen Flächen umgrenzt ist, wobei erhitztes Medium aus der inneren geschlossenen Kammer durch die ringförmige öffnung austritt und dabei Garn durch den Längsdurchtritt der Öffnungsvorrichtung zieht, dieses erwärmt und gegen die durchlöcherte Oberfläche unter axialer Verdichtung und Kräuselung der einzelnen Garnfäden axial schleudert.
2. 2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Einführen des erhitzten Mediums in das Garntexturiergehäuse enthält: ein ringförmiges Gehäuse für das Medium, welches um das Garntexturiergehäuse einstellbar ist und zusammen mit der Außenseite des Garntexturiergehäuses eine ringförmige geschlossene Kammer außerhalb um das Garntexturiergehäuse beschreibt,
   eine erste Ringdichtung, die mit dem ringförmigen Gehäuse

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   für das Medium verbunden ist, um eine dichte Verbindung mit der Außenfläche des Garntexturiergehäuses oberhalb der äußeren geschlossenen Kammer herbeizuführen, eine zweite Ringdichtung, die mit dem ringförmigen Gehäuse für das Medium verbunden ist, um eine dichte Verbindung mit der Außenfläche des Garntexturiergehäuses unterhalb der äußeren geschlossenen Kammer herbeizuführen ,

   eine Einrichtung zur Einführung von erhitztem Medium in die geschlossene Gehäusekämmeiifür das Medium, und eine Einrichtung zum radialen Einführen des Mediums von der äußeren geschlossenen Gehäusekammer für das Medium in das Innere des Texturiergehäuses.

   Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter der durchlöcherten Oberfläche zu deren Stützung ein Tisch angebracht ist, und daß die durchlöcherte Oberfläche einen oberen Gitterteil, welcher auf zumindest einen Teil des Tischs aufbringbar ist und " durch

   den · zu texturierendes Garn zurückprallen gelassen wird, während gleichzeitig ein Durchgang des erhitzten Mediums möglich ist,sowie

   eine nach unten ragende Nase aufweist, welche mit der oberen Gitteroberfläche zur Verbindung mit dem darunterliegenden Tisch und zur festen und sicheren Einstellung der oberen Gitteroberfläche bezüglich des seitlichen Auslasses der Garndurchlaßkammer

   verbunden ist, wobei die bevorzugte Textur der oberen Gitteroberfläche sicher und genau in einer Richtung parallel zur Achse des seitlichen Garnauslaßes des Gehäuses ausgerichtet wird.

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   Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tisch einen rechtwinkligen Ausschnitt in seiner Deckfläche besitzt, welcher mit einer geraden vertikalen Seitenkante in Verbindung steht, die unter dem seitlichen Auslaß liegt und sich hierzu rechtwinklig erstreckt, und daß der Gitterteil in diesem Ausschnitt liegt und in seiner Form hiermit übereinstimmt, wenn einer der Drahtsätze des geflochtenen Gitters parallel zur Achse des seitlichen Auslaßes verläuft, und daß ferner die nach unten ragende Nase in die gerade, vertikale Seitenkante des Tisches eingreift.

   Für: Chevron Research Company

   Dr.H.J.WoIff

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