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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines
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lufttexturierten Garnes Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung eines lufttexturierten Garnes sowie eine Lufttexturiermaschine.
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Bei der Lufttexturierung werden Fäden, die aus Endlosfilamenten bestehen,
in der Verwirbelungszone eines Kaltluftstrahls unter Bildung von Schlingen, Schlaufen,
Bögen und sonstigen Unregelmäßigkeiten texturiert.
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Unter einem Kaltluftstrahl wird dabei ein Luftstrahl verstanden, dessen
Temperatur so niedrig ist, daß der Faden nicht plastifiziert wird.
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Es kommt daher bei der Kaltlufttexturierung nicht zu einer plastischen
Verformung des Fadens mit den Einzelfilamenten eingeprägten Verformungen.
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Ein klassisches Lufttexturierverfahren ergibt sich aus der US-PS 2,783,609.
Eine wichtige Modifikation ergibt sich insbesondere aus der DE-PS 27 49 867.
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Durch die DE-OS 25 01 393 ist ein Verfahren bekannt, bei dem mehrere
Multifilamentfäden mit unterschiedlicher Überlieferung in eine Lufttexturierzone
geführt und nach der Luftstrahlbehandlung als gemeinsamer Faden wieder mit gemeinsamer
Geschwindigkeit abgezogen werden. Vor Eintritt in die Lufttexturierdüse wird einer
der Fäden durch ein Flüssigkeitsbad geführt. Dabei ist nachteilig, daß der durch
das Flüssigkeitsbad geführte Faden derjenige ist, der mit größerer Überlieferung
in die Texturierzone einge-
führt wird und der daher mit einer möglichst
geringen Spannung in die Texturierdüse einlaufen sollte. Die Durchführung durch
das Wasserbad erzeugt jedoch eine erhebliche Fadenspannung durch die erforderlich
werdende Umlenkung und den Widerstand des Wassers. Weiterhin ist dabei nachteilig,
daß auch der mit der größten Überlieferung angelieferte Faden über Umlenkungen geführt
und dadurch gespannt wird.
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Durch diese Fadenspannungen werden die Effekte der Überlieferung,
nämlich die stärkere Aufbauschung des überlieferten Fadens weitgehend zunichte gemacht.
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Der Erfindung liegt danach die technische Aufgabe zugrunde, durch
möglichst weitgehende Beseitigung der Ursachen für die erhöhte Fadenspannung höhere
Überlieferungsraten und damit ein besseres Volumen in den erzeugten Fäden zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs
beschriebenen Art gelöst, das sich dadurch auszeichnet, daß allein der mit der niedrigeren
Geschwindigkeit in die Texturierzone gelieferte Faden das Wasserbad durchläuft,
während die Führung des mit der höheren Geschwindigkeit in die Texturierzone gelieferten
Fadens im wesentlichen ohne Umlenkung oder/und andere spannungserhöhende Maßnahmen
erfolgt, insbesondere unter Umgehung des Wasserbades.
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Das bedeutet eine im wesentlichen geradlinige Führung des mit der
höheren Geschwindigkeit in die Texturierzone angelieferten (überlieferten) Fadens.
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Die erfindungsgemäße Lufttexturiermaschine zur Durchführung des Verfahrens
ist dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserwanne eine erste Umlenkung vor und eine
weitere Umlenkung
in dem Wasserbad für den ersten Faden sowie ein
das Wasserbad durchdringendes Durchführungsrohr für den zweiten Faden aufweist,
wobei die Rohrachse parallel und mit geringem, vorzugsweise keinem Abstand zur Verbindungslinie
zwischen dem überliefernden Lieferwerk und dem Eingang der Texturierdüse ausgerichtet
ist.
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Durch das Verfahren und die Vorrichtung nach dieser Erfindung gelingt
es, einen aus zwei oder mehr Fäden kombinierten Gesamtfaden herzustellen, bei dem
der überlieferte Faden ausgeprägt die Eigenschaften eines Mantel fadens hat, der
das Aussehen und den Griff des Fadens prägt, während der mit der geringeren Geschwindigkeit
in die Texturierzone geführte Faden die Eigenschaften eines Kernfadens hat, der
im wesentlichen und vor allem die Festigkeitseigenschaften (Reißfestigkeit und Dehnung)
bestimmt.
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Das Durchführungsrohr ist wasserdicht im Boden der Wasserwanne befestigt
und überragt den vorgesehenen höchsten Wasserspiegel.
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Die erfindungsgemäß vorgesehene Fadenführung gestattet auch, die beiden
Fäden, die unter ausgeprägt unterschlealichen Fadenspannungen stehen, so in die
Lufttexturierdüse einzuführen, daß sie sich gegenseitig nicht behindern.
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Hierzu sind insbesondere Maßnahmen vorgesehen, die bewirken, daß die
beiden Fäden an unterschiedlichen Stellen, d.h. auf dem Umfang der Eintrittsöffnung
verteilt, in den Düsenkanal der Lufttexturierdüse eintreten.
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Hierzu werden der Ausgang des Durchführungsrohres und der in das Wasserbad
eingetauchte Fadenführer mit einem Abstand zueinander angeordnet, so daß die Fäden
unter einem spitzen Winkel, der kleiner als 450, vorzugsweise kleiner als 300 ist
und im einzelnen zwischen 8 und 250 beträgt, in den Düsenkanal eintreten. Der Düsenkanal
ist dabei vorzugsweise
in derselben Ebene und auf die Winkelhalbierende
dieses Winkels ausgerichtet. Um sicherzustellen, daß die beiden Fäden an unterschiedlichen
Stellen des Umfangs in die Eingangsöffnung des Düsenkanals eintreten, sollte der
Düsenkanal um weniger als 45" gegenüber dieser Winkelhalbierenden geneigt sein.
Das bedeutet unter der Voraussetzung, daß die Winkelhalbierende zwischen den beiden
Fäden senkrecht gerichtet ist, daß der Düsenkanal um mehr als 45" gegenüber der
Horizontalen geneigt sein sollte.
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Zur weiteren Beschreibung der Erfindung dient das folgende Ausführungsbeispiel.
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Es zeigen Fig. 1 Schnitt durch eine Lufttexturiermaschine; Fig. 2
Einlauf der Fäden in die Turbulenzzone.
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Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel mit geradlinigem Fadenlauf beider Fäden;
Fig. 3a eine Modifikation des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3.
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Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch
eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lufttexturiermaschine, bei
welcher der Turbulenzzone bzw.
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der Texturierdüse 12 ein multifiler Kernfaden 2 und ein multifiler
Mantelfaden 4 zugeführt werden. Durch aas Lieferwerk 5, das gleichzeitig seine Geschwindigkeit
festlegt, wird der Kernfaden 2 von der Lieferspule 1 abgezogen und läuft von diesem
zu einer ersten Umlenkung 7, beispielsweise einem Fadenführer oder einer Fadenleitrolle,
die am Rand der Wasserwanne 10 oberhalb des Wasserbads 9 angebracht ist, und wird
von ihr zu einer zweiten Umlenkung 8, vorzugsweise einer Rolle oder Walze, geleitet
und dabei durch das Wasserbad 9 geführt. Der befeuchtete Faden 2 läuft dann zum
Düseneingang 13.
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Der Mantel faden 4 wird durch sein Lieferwerk 6 mit vorgegebener Geschwindigkeit,
die höher ist als die des Kernfadens 2, von der Lieferspule 3 abgezogen und ohne
jede Umlenkung zum Düseneingang 13 geführt, wo er mit dem Kernfaden 2 zusammen in
den Düsenkanal 16 und damit in die Turbulenzzone eintritt. Bei seinem Weg zum Düseneingang
13 durchquert der Mantelfaden die Wasserwanne 10 im Durchführungsrohr 11, das in
einer entsprechenden Bohrung im Boden der Wasserwanne wasserdicht eingesetzt ist.
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In der Fig. 1 ist eine bevorzugte Anordnung des Durchführungsrohres
11 dargestellt, dessen Achse hier in der geradlinigen Verbinduny zwischen dem Ausgang
des Lieferwerks 6 und dem Düseneingang 13 liegt. Auf diese Weise läuft der Faden
vollständig frei und ohne Fremdberührung zur Texturierdüse 12. Falls eine derartige
Führung des Mantelfadens 4 aus Platzgründen oder dergleichen nicht durchführbar
ist, kann auch eine möglichst leichte Umlenkung an einem oder an beiden Rändern
des Durchführungsrohres 11 vorgesehen sein.
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Wesentlich ist jedoch, daß die dadurch sich ergebende Erhöhung der
Fadenzugkraft so gering wie möglich bleibt.
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Mit Hilfe des Abzugswerks 15 wird der in der Turbulenzzone 12 erzeugte
Kern-Mantelfaden 14 aus dieser abgezogen und läuft weiter zur Aufwickelspule 21.
Zur Stabilisierung des Fadens kann dieser dabei auf seinem Weg zwischen Abzugswerk
15 und Aufwickelspule 21 einer mechanischen Stabilisierung und durch Leiten über
eine Heizeinrichtung einer Fixiert behandluny unterworfen werden.
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Als vorteilhaft für die Qualität des erzeugten Kern-Mantelfadens 14
hat sich eine Anordnung der Texturierdüse 12 erwiesen, bei welcher der Winkel, den
die Düsenkanalachse 17 zur Horizontalen bildet, größer ist als 45". Bevorzugt steht
sie - wie in der Zeichnung dargestellt - im wesentlichen senkrecht.
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Weiter hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Winkel, welche
die Fäden oder Fadengruppen 2 und 4 mit der Verlängerung der Düsenkanalachse 17
bilden, möglichst gleich groß sind. Bevorzugt fällt die Düsenkanalachse 17 bzw.
deren Verlängerung mit der Winkelhalbierenden 19 des zwischen beiden Fäden oder
Fadengruppen 2 und 4 eingeschlossenen Winkels 18 praktisch zusammen.
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Der Winkel 18 zwischen den Fäden oder Fadengruppen 2 und 4 ist zweckmäßig
kleiner als 90" und möglichst kleiner als 45". Vorteilhaft ist er höchstens 30°
und liegt bevorzugt zwischen etwa 8" und 25".
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Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen konnte das maximal erreichbare
Volumen des Garns verbessert werden, da sie eine erhebliche Steigerung der größtmöglichen
Überlieferung erbrachten. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen war es möglich geworden,
bei erhöhten Fadengeschwindigkeiten mit vergrößerter Differenz der Liefergeschwindigkeiten
zu produzieren. Dies gedeutet nicht nur die Möglichkeit, ein wesentlich besseres
Fadenvolumen zu erreichen, sondern zusätzlich auch eine bedeutende Veroesserung
der Produktivität und einen ausgeprägten Garncharakter als Kern-Mantelgarn.
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In Fig. 3 ist ein Austührungsbeispiel gezeigt, das im wesentliciien
dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 entspricht, jedoch insofern davon
abweicht, als der Kernfaden 2 ebenfalls geradlinig zwischen dem Lieferwerk 5 und
dem Eingang 13 in die Texturierdüse geführt ist. Hierzu weist die Wasserwanne 10
auf ihrer Unterseite 20 als Druckluftschleuse einen Druckluftkasten 28 auf. Dieser
besitzt die Durchtrittsöffnung 22 und 23 für den Faden 2 und wira mit Druckluft
von geringem Überdruck von weniger als 0,1 bar aus einer nicht dargestellten Quelle
gespeist.
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Die Durchtrittsöffnungen 22 und 23 sind so eng, daß nur unbedeutende
Mengen an Druckluft entweichen. Der Druckluftkasten 28 bewirkt, daß kein Wasser
nach unten gegen die Fadenlaufrichtung entweicht. Andererseits wird durch den Druckluftkasten
28 bewerkstelligt, daß der Kernfaden 2 ebenfalls geradlinig geführt werden kann,
wodurch sich vorteilhafte Spannungsverhältnisse ergeben.
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Fig. 3a zeigt eine weitere Modifikation des Ausführungsbeispiels nach
Fig. 3. Auf der Unterseite 20 der Wasserwanne 10 ist fluchtend mit dem Lieferwerk
5 und dem Einlauf 13 in die Düse 12 ein Schleusenrohr 24 angeordnet. Der mittlere
Teil dieses Schleusenrohres wird durch Druckluftleitung 25 mit Druckluft eines geringen
Überdrucks (z.B.
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weniger als 0,1 bar) yespeist. Am Eingang und Ausgang der Druckzone
sind die engen Durchtrittsöffnungen 22 und 23 für den Faaen 2 vorgesehen.
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Dem Schleusenrohr 24 ist noch eine Sammelkammer 26 vorgeordnet, die
zum einen ein zusätzliches Hindernis für den Austritt von Wasser darstellt, zum
anderen aber auch mit einer Saugleitung 27 versehen sein kann, durch die mit schwacher
Saugleistung in der Samnelkamner 26 befindliches Wasser aDgesaugt werden kann.
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BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Lieferspule 2 Kernfaden 3 Lieferspule
4 Mantelfaden 5 Lieferwerk 6 Lieferwerk 7 Umlenkrolle 8 Umlenkrolle 9 Wasserbad
10 Wasserwanne 11 Durchführungsrohr 12 Texturierdüse, Turbulenzzone 13 Düseneingang
14 Kern-Mantelfaden 15 Abzugswerk 16 Düsenkanal 17 Düsenkanalachse 18 Winkel 19
Winkelhalbierende 20 Wannenboden 21 Aufwickelspule 22 Durchtrittsöffnung 23 Durchtrittsöffnung
24 Schleusenrohr 25 Druckluftleitung 26 Sammelkammer 27 Saugleitung 28 Druckluftkasten