DE2632082A1

DE2632082A1 - Verfahren und vorrichtung zur thermischen behandlung von faeden

Info

Publication number: DE2632082A1
Application number: DE19762632082
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Ing Bauer; Peter Dipl Ing Dammann; Heinz Dipl Ing Schippers
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1976-07-16
Filing date: 1976-07-16
Publication date: 1978-01-26
Also published as: DE2632082C2; BE854660A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur thermischen
Behandlung von Fäden.
Bei der thermischen Behandlung multifiler Chemiefasern muß einerseits eine ausreichende Intensität der Erwärmung oder Abkühlung, andererseits aber auch eine absolute Gleichmäßigkeit über die Fadenlänge erzielt werden. Beide Forderungen bedingen eine möglichst lange Verweilzeit zur Erzielung und Homogenisierung der beabsichtigten thermischen Zustände des Fadens.
Die Länge der Verweilzeit wiederum steht dem Bestreben nach Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit entgegen.
Bei einer bekannten Einrichtung, die in einer Texturiervorrichtung angewandt ist, wird der Faden zur thermischen Behandlung in einer Nut auf dem Umfang einer rotierenden Walze als Fadenstopfen abgelegt. Die Nut verläuft dabei in Umfangsrichtung der Walze und besitzt im Bereich ihres Nutengrundes Öffnungen, durch die Luft oder sonstige Gase ins Innere der rotierenden Walze gesaugt werden. Dabei soll sich der Fadenstopfen eng an die Nutenwandungen anschmiegen und gleichmäßig von dem Behandlungsmedium durchströmt werden (DT-OS 2 236 024).
Der Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht u.a. darin, daß die Walze einen hohen Durchmesser haben muß, damit ausreichend große Verweilzeiten erzielt werden. Nachteilig ist auch, daß die Blasdüsen in die Nut gerichtet sind und der Faden deswegen nicht in stets gleichbleibender Konfiguration der thermischen Behandlung, d.h. insbesondere der Abkühlung zugeführt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, zur thermischen Behandlung multifiler Chemiefäden ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, bei der der in einer Staukammer geformte Fadenstopfen in stets gleichbleibender Form auf einer rotierenden Behandlungstrommel abgelegt und dabei von einem Behandlungsmedium durchströmt werden kann, ohne daß eine Abahängigkeit zwischen Trommeldurchmesser und Verweilzeit besteht und wobei eine ausreichende Verweilzeit bei nur geringem Durchmesser der Behandlungstrommel auch für gesteigerte Produktionsgeschwindigkeit gewährleistet ist. Das Verfahren und die Vorrichtung soll insbesondere zur spannungsfreien Fadenbehandlung bei der Texturierung anwendbar sein.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus Anspruch 1 für das Verfahren und Anspruch 12 für die Vorrichtung.
In vorteilhafter Weise läßt sich dieses Verfahren auch - wie sich aus Anspruch 2 ergibt - auf mehrere zu behandelnde und insbesondere zu texturierende Fäden anwenden, wobei der Vorteil insbesondere darin liegt, daß durch die gleichzeitige thermische Behandlung auf einer Behandlungstrommel nicht nur eine Homogenität des Produktes über die Fadenlänge, sondern auch von Faden zu Faden erzielbar ist.
Zur Erzielung eines homogenen Produkts muß die Behandlungstrommel mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben werden.
Die Umfangsgeschwindigkeit V3 wird dabei nach der Lehre des Anspruchs 3 eingestellt, wodurch gewährleistet wird, daß der auf der Behandlungstrommel abgelegte Fadenstopfen nicht über das zulässige Maß hinaus noch weiter gestaucht und dadurch zerbrochen wird.
Die Packungsdichte des Fadenstopfens in der Staukammer ist insbesondere von der Strömungsgeschwindigkeit und der Temperatur des Behandlungsmediums1 also insbesondere der erhitzten Luft, abhängig. Beim Texturieren stehen dabei die Packungsdichte und die zu erzielenden Kräuseleigenschaften in einem bestimmten Verhältnis, wobei die grundsätzliche Tendenz besteht, daß eine größere Packungsdichte auch eine intensivere Kräuselung ergibt. Die größere Packungsdichte bewirkt aber andererseits auch einen höheren Drosselwiderstand gegenüber den zur thermischen Behandlung des Fadenstopfens durchströmenden Gasen. Es entsteht also mit zunehmender Packungsdichte die Gefahr, daß die thermische Behandlung über den Querschnitt des Fadenstopfens inhomogen ist. Zur Vermeidung dieses Nachteils dient die vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 4 und den Ansprüchen 9 und 10.
Die Zwangsförderung des Fadenstopfens nach Ansprüchen 5 und 15 gibt dabei noch die häufig wünschenswerte und vorteilhafte Möglichkeit, durch Wahl der Zwangsfördergeschwindigkeit größer oder kleiner oder gleich der Fadengeschwindigkeit V2 oder der Tronrmelgeschwindigkeit V3 den Fadenstopfen vor oder hinter der Zwangsförderung zu verdichten oder zu verdünnen.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird ausgeführt, indem die Behandlungstrommel an eine Absaugeinrichtung angeschlossen wird. Durch den Drosselwiderstand, den die Lage des in vielen Windungen auf dem perforierten Teil der Trommelwandungen abgelegten Fadenstopfens dem angesaugten Gas bietet, wird der Fadenstopfen auf der Trommelwandung festgehalten. Das Gas erfüllt also zwei Funktionen und zwar einmal die, den Fadenstopfen auf der Wandung festzuhalten und zum anderen die Funktion der thermischen Behandlung. Die thermische Behandlung zur Kühlung erfolgt vorzugsweise dadurch, daß Raumluft angesaugt wird. Denkbar und in vielen Fällen vorteilhaft ist es jedoch auch, in Achsrichtung der Behandlungstrommel gesehen, unterschiedliche Behandlungsgase anzusaugen. Hierdurch kann zunächst vor allem eine Erhitzung durch erhitzte Luft oder erhitzten Dampf und sodann eine Abkühlung durch Ansaugen von Raumluft erfolgen.
Nach Anspruch 11 wird vorgeschlagen, daß der Fadenstopfen einen rechteckigen Querschnitt hat. Dies kann erzielt werden durch Bildung des Fadenstopfens in einer rechteckigen Staukammer (Anspruch 16) oder durch Verformung des zunächst zylindrisch gebildeten Fadenstopfens in dem Walzenspalt von Förderrollen, die der Staukammer nachgeschaltet sind. Hierdurch wird eine gleichmäßige Verteilung des Drosselwiderstandes, den der Fadenstopfen dem durchströmenden Gas entgegensetzt, über die gesamte auf der Behandlungstrommel gebildete Lage des Fadenstopfens und damit eine Verbesserung der thermischen Behandlung erreicht.
Die zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Anspruch 12 beanspruchte Vorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß sie - in Achsrichtung gesehen - glatte Wandungen besitzt. Dadurch wird gewährleistet, daß der gegenüber der Umfangsrichtung mit geringer Steigung auf dem Umfang der Behandlungstrommel abgelegte Fadenstopfen achsparallel zur Trommelachse verschoben werden kann, was eine ortsfeste Vorschubeinrichtung bewirkt. Diese Vorschubeinrichtung, welche sich über einen Teil oder den gesamten Trommelumfang hin erstrecken kann, hat dabei - bezogen auf die Drehrichtung der Trommel -über ihre Länge einen Vorschub parallel zur Trommelachse, welcher dem Durchmesser der Staukammer im wesentlichen entspricht oder etwas kleiner ist. Dadurch wird gewährleistet, daß die Windungen des Fadenstopfens dicht aneinander gelegt werden und eine geschlossene Lage bilden. Sofern auf der Behandlungstrommel mehrere Fadenstopfen in parallelen Windungen abgelegt werden, entspricht der axiale Vorschub einem entsprechenden Vielfachen des Durchmessers der Staukammer bzw.
ist zur Erzielung einer ausreichend engen Anlage der einzelnen Windungen geringfügig kleiner.
Die Behandlungstrommel ist zylindrisch oder leicht konisch.
Die konische Trommel mit dünnerem Auslaßende bewirkt eine erleichterte Verschiebung der Fadenstopfenwindungen; eine konische Trommel mit dickerem Auslaßende ist vorteilhaft, um die Packungsdichte des Fadenstopfens während des axialen Vorschubs zur Verbesserung der Gasdurchlässigkeit zu erniedrigen.
Die Vorschubeinrichtung kann eine drehbare Rolle mit ortsfester Achse sein, welche an der Eingangsseite der Trommel auf der zylindrischen Trommeloberfläche mit geringem Abstand anliegt.
Vorzugsweise handelt es sich um einen ortsfesten Schuh nach Anspruch 13.
Zur Behandlung des oder der Fadenstopfen mit unterschiedlichen Behandlungsmedien dient die vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung nach Anspruch 14.
Es sei hervorgehoben, daß die thermische Behandlung nach dieser Erfindung vor allem im Rahmen von Texturierverfahren für multifile Chemiefasern anwendbar ist, bei denen ein Faden durch eine mit Heißluft beschickte Texturierdüse in eine zylindrische Staukammer gefördert und darin als Fadenstopfen abgelegt in dieser fadenstopfenförmigen Konfiguration durch die Staukammer hindurchgefördert wird. Die vorgeschlagene Erfindung ist aber ebenso in üblichen Stauchkräuselverfahren anwendbar, bei denen ein Faden durch Stauchräder in einer Stauchkammer zu einem Fadenstopfen kompaktiert wird (z.B. DT-AS 1 265 912).
Zu erwähnen ist ferner, daß in einer Stau- oder Stauchkammer jeweils einer oder mehrere Fäden behandelt und zu einem Fadenstopfen geformt werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung eignen sich darüberhinaus auch für alle thermischen Behandlungen eines Fadens, bei denen die Spannungsfreiheit des Fadens akzeptabel, erwünscht oder notwendig ist - so zur Fixierung einer zuvor durch Luftverwirbelung oder Verzwirnung eingebrachten Kräuselung, so zur Entwicklung der Kräuselung von über den Fadenquerschnitt asymmetrischen Fäden (Bikomponenten u.a.), so zum Ausschrumpfen von Glatt- oder Kräuselgarnen.
Im Rahmen der erwähnten Tezturierverfahren und sonstigen Verfahren bietet das erfindungsgemäße Verfahren zur thermischen Behandlung folgende Vorteile: Die thermische Behandlung des Fadenstopfens erfordert infolge der hohen Packungsdichte und des relativ großen Querschnitts des Fadenstopfens lediglich geringe Behandlungsgeschwindigkeiten. Der Fadenstopfen wird in der Staukammer bzw. Stauchkammer zu einer stets gleichbleibenden Ronfiguration geformt, unterliegt aber in der thermischen Behandlungszone nicht mehr der seitlichen Begrenzung durch die Kammer und kann sich deshalb frei ausdehnen bzw. schrumpfen. Auch bei geringen Tronmeldrehr zahlen und geringen Trommeldurchmessern ist durch Aufbringen vieler Fadenwindungen eine wirksame und homogene thermische Behandlung, insbesondere Abkühlung' möglich.
Das Verfahren beruht auf der wider Erwarten gefundenen Möglichkeit, den Fadenstopfen auch ohne seitliche Begrenzung zu fördern und auf einer Behandlungstrommel zu einer geschlossenen Lage aufzuwinden. Dabei ist offensichtlich, daß das Behandlungsprinzip auch in dem Sinne umgekehrt werden kann, daß der Fadenstopfen im Inneren einer Trommel geführt und die Gasströmung von innen nach außen gerichtet wird.
Im folgenden wird die Erfindung in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen erläutert.
Es zeigen: Fig. 1: eine schematische Darstellung eines Texturierverfahrens und der entsprechenden Vorrichtungsteile, bei denen eine thermische Behandlung nach dieser Erfindung stattfindet.
Fig. 2: die detaillierte Darstellung einer Texturierdüse, einer daran angeschlossenen Staukammer, der daran anschließenden Förderräder und der daran anschließenden Behandlungstrommel zur erfindungs gemäßen thermischen Behandlung des durch die Förderräder gefördert ten Fadenstopfens, Fig. 3: das Ausführungsbeispiel einer von Ringkamnern umgebenen Behandlungstrommel.
Nach Fig. 1 werden aus dem Spinnschacht 1 die Kapillaren 2 ersponnen und zu einem Faden 3 zusammengefaßt. Der Faden 3 wird durch die Galette 4 abgezogen und zwischen den Galetten 4 und 5 durch Heizeinrichtung 6 erhitzt und verstreckt. Im dargestellten Beispiel werden parallel zueinander zwei Fäden ersponnen. Die beiden Fäden werden sodann je einer Blasdüse 7 zugeführt. Jede Blasdüse besitzt eine Luftzufuhr 8 und ggf.
eine Heizeinrichtung 9 zur Erhitzung der Luft. In jeder Blasdüse wird der Faden mit einem erhitzten Gas-, Dampf- oder Luftstrom hoher Geschwindigkeit beaufschlagt und in der Staukammer 10 zu einem kompakten Fadenstopfen 12 verdichtet.
Der Durchmesser bzw. Querschnitt des Fadenstopfens 12 entspricht dem der Staukammer. Zum Inbetriebsetzen des Texturierprozesses wird das untere Ende der Staukammer 10 verschlossen, so daß sich zunächst der Fadenstopfen bilden kann.
Die Staukammer wird sodann geöffnet und der Fadenstopfen kontinuierlich mit seiner Wachstumsgeschwindigkeit gefördert und den Fadenrollen 11 zugeführt. Die Förderrollen 11 fördern den Fadenstopfen zu einer Behandlungstrommel 14, welche langsam rotiert. Die Förderrollen 11 sind nicht erfindungsnotwendig, sondern werden lediglich in einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung verwandt.
Wie in Fig. 2 im einzelnen unter Verwendung der auch in Fig. 1 verwendeten Bezugszeichen gezeigt, besteht die Texturierdüse aus einem zentralen Fadenkanal 30 und einer Ringkammer 31.
Von der Ringkammer 31 aus erstreckt sich ein kegelstumpfförmiger Kanal 32 bis zum Fadenkanal. Das über Zufuhrleitung 8 und Heizeinrichtung 9 zugeführte erhitzte Medium führt zu einer Plastifizierung des zuvor bereits durch die Heizeinrichtung 6 vorerwärmten Fadens und bewirkt, daß der Faden mit großer kinetischer Energie in den in der Staukammer gebildeten Fadenstopfen 12 prallt. Die Staukammer 10 besitzt dabei Öffnungen 33, durch die die Luft über dem Fadenstopfen und - soweit sie in den Fadenstopfen eingedrungen ist - auch aus dem Fadenstopfen entweichen kann.
Zum Ingangsetzen des Texturierprozesses wird die Staukammer mittels der verschiebbaren Verschlußklappe34 verschlossen, bis sich ein Fadenstopfen gebildet hat. Sodann wird die Verschlußklappe aus der Staukammer herausgezogen und der Fadenstopfen mit seiner Wachstumsgeschwindigkeit unten aus der Staukammer heraus und durch die Förderrollen 11 weiter gefördert.
Die Förderrollen 11 bilden zwischen sich einen Durchlaß.
Dessen Querschnitt entspricht im wesentlichen dem Querschnitt des Fadenstopfens. Hierzu sind die Förderrollen 11 auf ihrem Umfang jeweils mit einer im wesentlichen halbkreisförmigen Nut versehen (vgl. Fig. 1).
Die durch die Förderrollen 11 geförderten Fadenstopfen werden sodann in Windungen auf der Behandlungstrommel 14 abgelegt. Da nach Fig. 1 zwei Fäden parallel zueinander erzeugt und texturiert werden, werden auf der Behandlungstrommel zwei Fadenstopfenwindungen 12 und 13 nebeneinander abgelegt.
Die Behandlungstrommel 14 ist drehend angetrieben.
Sie besitzt auf ihrem Mantel Durchbrechungen 35, welche im wesentlichen parallel zur Achse der Behandlungstrommel gerichtet sind. An ihrem Einlaßende wird die Behandlungstrommel von einem Vorschubschuh 36, welcher ortsfest angebracht ist, auf ihrem Umfang oder einem Teil ihres Umfanges umgeben. Der Vorschubschuh 36 steigt - in Drehrichtung 37 der Behandlungstrommel gesehen - zum Auslaßende der Trommel hin an. Der Vorschub, bezogen auf die Länge des Vorschubschuhs, ist gleich dem Durchmesser D des Fadenstopfens (so in Fig. 2), bzw. gleich der Summe der Durchmesser der beiden Fadenstopfen 12 und 13 (so in Fig. 1). Sofern sich der Vorschubschuh über den gesamten Umfang der Trommel erstreckt, ist also seine Steigung gleich dem Durchmesser der Staukammer bzw. gleich dem der Fadenzahl entsprechenden Vielfachen. Der Vorschub kann jedoch auch geringfügig kleiner als dieses soeben beschriebene Maß sein. Dadurch wird erreicht, daß die einzelnen Windungen des Fadenstopfens bzw. der Fadenstopfen sich eng aneinander schmiegen.
In Fig. 2 wird abweichend von Fig. 1 nur ein Faden erzeugt und behandelt. Zudem wird der Fadenstopfen 12 in Fig. 2 vor seinem Einlaß auf die Behandlungstrommel noch durch Umlenkblech 42 umgelenkt. Dadurch wird der Fadenstopfen etwas aufgelockert und die thermische Behandlung mit dem den Fadenstopfen durchströmenden Gas erleichtert.
Der oder die Fadenstopfen werden zu Beginn des Texturierprozesses in mehrfachen Windungen um die Behandlungstrommel 14 gelegt und zwar derart, daß der axiale Bereich der Wandungen, über die sich die Durchbrechungen 35 erstrecken, vollständig oder jedenfalls fast abgedeckt wird.
Nun ist die Behandlungstrommel 14 an eine Absaugeinrichtung (nicht dargestellt) angeschlossen. Da die Behandlungstrommel bis auf die Durchbrechungen 35 hermetisch dicht ist, und da die Durchbrechungen 35 durch die Windungen des Fadenstopfens bzw. der Fadenstopfen vollständig abgedeckt sind, bewirkt die angesaugte Strömung einerseits, daß der bzw. die Faden stopfen auf der Oberfläche der Trommel festgehalten und zum anderen von dem angesaugten Gas - also z.B. der Raumluft -durchströmt werden. Dadurch werden die Fadenstopfen thermisch behandelt, also gekühlt.
Zur Darstellung der Durchbrechungen 35 und weiterer Details der Behandlungstrommel sind in Fig. 2 die letzten Windungen des Fadenstopfens fortgelassen. Fig. 2 zeigt darüberhinaus im Detail, daß die Behandlungstrommel in Kugellagern 18 gelagert ist. Sie ist ferner über ein Labyrinth 17 mit dem ortsfesten Saugstutzen 16 verbunden; der Saugstutzen wiederum ist an einer an sich bekannten Absaugeinrichtung angeschlossen.
Am auslaßseitigen Ende der Behandlungstrommel 14 und im wesentlichen tangential zu ihrer Oberfläche befindet sich die Abzugseinrichtung 20.
Mit dieser Abzugseinrichtung (z.B. eine übliche Galette oder ein Klemmwerk) wird der nun texturierte und thermisch behandelte, insbesondere also abgekühlte Faden als Einzelfaden mit einer Geschwindigkeit, die größer als die Oberflächengeschwindigkeit V3 der Texturiertrommel 14 ist, abgezogen.
Dadurch löst sich der Fadenstopfen am auslaßseitigen Ende der Behandlungstrommel wieder auf. Der Faden wird sodann in einer Aufspuleinrichtung zu einer Spule aufgespult. Die Aufspuleinrichtung besteht aus einer Changiereinrichtung 23, der Treibwalze 24 und der Spule 25. Das Aufspulen erfolgt mit einer derartigen Fadenspannung, daß eine optimale und gewünschte Kräuselung des Fadens erhalten bleibt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, erfolgt der Antrieb der drehenden Teile, d.h. der Galetten 3 und 5, der Förderrollen 11, der Behandlungstrommel 14, der Abzugseinrichtung 20 sowie der Kontaktwalze 24 durch den Hauptantriebsmotor 29 und.geeignete Getriebe 26 bis 28. Diese Getriebe gestatten es, die Drehzahlen dieser Einrichtungen unabhängig voneinander einzustellen. Das Verhältnis der Geschwindigkeit der Galetten 3 und 5 ergibt sich dabei in bekannter Weise aus der gewünschten Verstreckung des Fadens.
Die Fördergeschwindigkeit der Förderrollen 11 - im folgenden mit V2 bezeichnet - ist wesentlich kleiner als die Fadengeschwindigkeit - im folgenden als V1 bezeichnet -, welche der Faden durch die Galette 5 erhält. Zur Bemessung der Umfangsgeschwindigkeit V3 der Behandlungstrommel sollte durch Getriebe 27, 28 folgendes Geschwindigkeitsverhältnis eingestellt werden, damit eine übermäßige Stauchung des Fadenstopfens und ein Zerplatzen des Fadenstopfens verhindert wird: den V3/V1 = 1,42 10-4 # P x? x D2 worin den = Titer des Fadens in g / 9.000 m, t = spezifisches Gewicht des Fadens in kg /.dm3 D = Durchmesser der Staukammer in mm, P = Packungsdichte des Fadenstopfens ist.
Die Packungsdichte des Fadenstopfens ist einmal von den Betriebsparametern der Blasdüse abhängig. Weiterhin gehen darin aber auch Fadeneigenschaften wie Kapillarformen, mechanische Eigenschaften wie insbesondere die Knickfähigkeit u.a. ein.
Im allgemeinen gilt P < 1.
Je nach den in der Blasdüse gefahrenen Betriebsparametern und je nach den Fadeneigenschaften wird jedoch die Packungsdichte des Fadenstopfens in der Staukammer so groß, daß eine über den Querschnitt des Fadenstopfens homogene thermische Behandlung nicht mehr möglich ist. Hiergegen kann nach der Erfindung infolge der positiven Förderung des Fadenstopfens durch die Förderrollen 11 und durch die angetriebene Behandlungstrommel 14 in vorteilhafter Weise Abhilfe geschaffen werden, indem eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Förderrollen 11 und der Behandlungstrommel 14 eingestellt wird. Dadurch wird die Packungsdichte des Fadenstopfens und sein Drosselwiderstand für das Durchströmen des gasförmigen Behandlungsmediums verringert. Die obere Grenze für die Geschwindigkeit der Behandlungstrommel ist darin zu sehen, daß die Auflösung des Fadenstopfens verhindert werden muß. Zur Verringerung der Packungsdichte in der Staukammer kann die Umfangsgeschwindigkeit der Förderrollen 11 erhöht, zur Verringerung der Packungsdichte auf der Behandlungstrommel auch die Umfangsgeschwindigkeit der Förderrollen 11 verringert werden.
Zur Einstellung der Oberflächengeschwindigkeit der Behandlungstrommel 14 dient das Getriebe 27.
Die Fördergeschwindigkeit der Abzugseinrichtung 20 sowie der Kontaktwalze 24 wird durch Getriebe 26 so eingestellt, daß der Fadenstopfen aufgelöst wird. Hierzu wird die Abzugsgeschwindigkeit - im folgenden V4 genannt - größer als V3, jedoch kleiner als V1 eingestellt. Die Einstellung von V4 hat so zu erfolgen, daß sie der in der Texturierung und/oder thermischen Behandlung erzielten Kräuselverkürzung oder sonstigen Eigenschaften Rechnung trägt. Ein gewisser Fadeneinsprung muß evtl.
ermöglicht werden, damit die Eigenschaften und insbesondere die Kräuseleigenschaften durch Lagern des. Fadens auf der Spule nicht verschlechtert werden.
Die thermische Behandlung des Fadenstopfens erfolgt in den Fig.
1 und 2 durch das- Ansaugen von Raumluft. Es sind jedoch auch Fälle denkbar, in denen besondere Medien, wie z.B. Wasserdampf oder Wassernebel oder besonders temperierte Medien, wie ,z.B. Heißluft zur thermischen Behandlung eingesetzt werden sollen. Für diesen Fall ist vorgesehen, daß die Behandlungstrommel über dem Bereich ihrer perforierten Wandungen von Ringkammern umgeben ist, in die die Behandlungsmedien eingeführt werden und die - selbstverständlich ohne den Fadenstopfen zu berühren - inöglichst dicht an die Lage der Fadenstopfenwindungen heranreichen. In Fig. 3 ist eine derartige Behandlungstrommel 14 gezeigt. Der Funktion nach identische Teile sind in Fig. 3 mit den auch in den Fig. 1 und 2 verwendeten Bezugsziffern versehen. Die beiden Ringkammern 38 und 39 sind auf der linken Bildhälfte im Schnitt und auf der rechten Bildhälfte in der Ansicht dargestellt. Die erste Ringkammer 38 mag dabei der Zuführung von Heißdampf, insbesondere zur Schrumpfbehandlung des Fadenstopfens dienen, während die zweite Ringkammer 39 der Zufuhr von mit Wassernebel angereicherter Kühlluft dienen mag. Jede Ringkammer verfügt über mehrere Anschlußstutzen 40 bzw. 41, so daß eine gleichmäßige Verteilung des Behandlungsmediums über den Umfang der Behandlungstrommel gewährleistet ist.
Der Vorteil der Behandlungsvorrichtung ist - wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt - vor allem auch darin zu erblicken, daß die spannungsfreie thermische Behandlung eines Garnes ermöglicht wird, ohne daß die Gefahr von Laufschwierigkeiten wie sonst bei der Fadenbehandlung ohne Spannung, insbesondere bei hohen 2~ogktioppgehwindigkeiten, besteht, wobei aber gleichzeitig durch die vielseitigen Moglichkeiten der Geschwindigkeitssteuerung und der thermischen Behandlungsmöglichkeiten eine feinfühlige Abstimmung des Behandlungsprozesses auf die textil- und verfahrenstechnischen Brfordernisse ermöglicht wird.
t Spinnschacht 2 Kapillare 3 Faden 4 Galette 5 Galette 6 Heizeinrichtung 7 Blasdüse 8 Luftzufuhr 9 Heizeinrlchtung 10 Staukammer - tl Förderrollen 12 Fadenstopfen 13 Fadenstopfen 14 Behandlungstrommel 15 Vorschubeinrichtung 16 Absaugstutzen 17 Labyrinth 18 Kugellager 19 Antriebswelle 20 Abzugseinrichtung 21 Texturierter Faden 22 Texturierter Faden 23 Changiereinrichtung 24 Treibwalze 25 Spule 26 Getriebe 27 Getriebe 28 Getriebe 29 Hauptmotor 30 Fadenkanal 31 Ringkammer 32 Stichkanal 33 Öffnungen 34 Versch lußklappe 35 Durchbrechungen 36 Vorschubschuh 37 Drehrichtungspfeil für Behandlungstronmel 14 38 Ringkammer 39 Ringkammer 40 Anschlußstutzen 41 Anschlußstutzen 42 Umlenkblech L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1.) Verfahren zur thermischen Behandlung von zu einem Fadenstopfen geformten thermoplastischen, multifilen Chemiefäden auf einer rotierenden, von einem Behandlungsmedium durchströmten rotierenden Behandlungstrommel mit gasdurchlässiger Wandung, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenstopfen (12, 13) in einer Staukammer (10) gebildet und aus der Staukammer(lO) mit konstanter Geschwindigkeit (V2) gefördert und unter Ausübung einer zur Trommelachse achsparallelen Vorschubkomponente zu einer den gesamten gasdurchlässigen Wandungsbereich der Behandlungstrommel (14) bedeckenden Lage von Windungen aufgewickelt und am auslaßseitigen Trommelende aufgelöst wird.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in mehreren Staukammern (10) entstehenden Fadenstopfen (12, 13) nebeneinander geführt und in parallelen Windungen unter Ausübung einer achsparallelen Vorschubkomponente zu einer den gesamten perforierten Wandungsbereich bedeckenden Lage von Windungen aufgewickelt und am auslaßseitigen Ende aufgelöst werden.
3.) Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungstrommel (14) mit einer Umfangsgeschwindigkeit V3 angetrieben wird, welche kleiner als die Fadengeschwindigkeit Vi, mit welcher der Faden in die Staukammer(1O) gefördert wird, ist und für welche die Formel gilt: den V3 / V1 = 1,42 . D2 P- Y D worin den = Titer des Fadens in g / 9 000 m t = spezifisches Gewicht des Fadens in kg / dm D = Durchmesser der Staukammer in mm P = Packungsdichte des Fadenstopfens mit P< 1 ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungstrommel (14) mit einer Umfangsgeschwindigkeit V3 angetrieben wird, welche größer ist als im vorangegangenen Anspruch 3 beschrieben, derart, daß die in der Staukammer erzielte Packungsdichte des Fadenstopfens verringert wird.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch, eine Zwangsförderung (Förderrollen 11) des Fadenstopfens (12, 13) zwischen Staukammer und Behandlungstrommel (14).
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Trommelwandungen Raumluft angesaugt wird.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf in Achsrichtung hintereinander liegenden ringförmigen Bereichen der Trommel unterschiedliche thermische Behandlungsmedien eingesaugt werden.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einzelfaden an der Auslaßseite der Behandlungstrommel mit einer Geschwindigkeit V4 abgezogen wird, welche kleiner als V1 ist und für die V3 « V4 < V1 und V4 = x x V1 mit K = Kräuselverkürzung gilt.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenstopfen (12) vor oder bei seinem Einlauf auf die Behandlungstrommel (14) umgelenkt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Fadenstopfen der Behandlungstrommel achsparallel zur Trommelachs sgefuhrt und sodann auf den Steigungswinkel der zu bildenden Windungen umgelenkt wird.
11. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen rechteckigen Querschnitt des Fadenstopfens.
12. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 bestehend aus einer Staukarmner, in welche der Faden mit hoher Fadengeschwindigkeit V1 gefördert und zu einem Fadenstopfen geformt wird und aus einer rotierenden Trommel mit gasdurchlässiger Wand zur Behandlung des Fadenstopfens, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische oder schwach konische Trommel (14) über den Bereich ihrer gasdurchlässigen Wandung (Durchbrechungen 35) hin in achsparalleler Richtung glatt ausgebildet ist und im Bereich ihres dem Ausgang der Staukammer benachbarten Endw eine ortsfeste Vorschubeinrichtung (36) für den Fadenstopfen (12) aufweist, deren - auf ihre Länge bezogene -Steigung in Achsrichtung der Trommel gleich oder kleiner als die Summe der Durchmesser der der Behandiungstronrmel zugeordneten Staukammer (10) ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (36) ein sich über einen Teil des Umfangs der Trommel erstreckender ortsfester Schuh ist, welcher - in Drehrichtung (37) der Trommel (14) gesehen -zur Ausgangsseite der Trommel hin ansteigt.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (14) auf ihrem Außenumfang von einer oder mehreren Ringkammern (38, 39) umgeben ist, welche Ringkammern zur Führung eines thermischen Behandlungsmediums eingerichtet und zur Oberfläche der Trommel hin geöffnet sind.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Staukammer (10) und Behandlungstrommel (14) Förderwalzen zur Förderung des Fadenstopfens (12, 13) angeordnet sind.
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Staukammer (10) einen rechteckigen Querschnitt besitzt.