DE3627513A1 - Duese zum texturieren eines laufenden fadens - Google Patents
Duese zum texturieren eines laufenden fadensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Düse zum Texturieren eines
laufenden Fadens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Diese Düsen sind zum Texturieren von Chemiefasern, die mit
hoher, konstanter Geschwindigkeit laufen, unverzichtbar so
ausgebildet, daß der Faden seitlich in die Düse eingelegt
werden kann.
Der ordnungsgemäßen Funktion steht dabei allerdings entgegen,
daß die beiden Düsenhälften nicht plan und dicht aufeinander
liegen bzw. im Betrieb derartige Verwerfungen - insbesondere
durch Hitze verursacht - zeigen, daß Undichtigkeiten ent
stehen.
Dem abzuhelfen ist Aufgabe der Erfindung.
Nach der Erfindung besteht die eine Düsenhälfte aus einem
Führungskörper, der einen länglichen Zylinderraum aufweist,
und einem Kolben, der in dem Zylinderraum beweglich ist. Der
Kolben ist insbesondere in Längsrichtung, erforderlichenfalls
aber auch senkrecht zur Fadenlaufrichtung derart weich ausge
führt, daß er leicht verformbar ist. Im Betrieb wird der
Kolben auf seiner Rückseite durch Einleitung eines Druck
mediums, insbesondere des Heizmediums, in den Zylinderraum
gegen die Planfläche der anderen Düsenhälfte gedrückt.
Infolge seiner Weichheit kann er sich allen Unebenheiten, die
durch die Fertigung oder den Betrieb bedingt sind, derart
anpassen, daß keine Undichtigkeiten auftreten.
In die Kolbenplatte und/oder die Trennebene der anderen
Düsenhälfte ist eine Halbnut eingearbeitet, die zusammen mit
der Halbnut der jeweils anderen Düsenhälfte den Fadenkanal
bildet. Aus diesem Grunde, aber auch zur Erhöhung der Wärme
kapazität muß der Kolben eine gewisse Dicke haben. Daher ist
ein geeignetes Mittel, den Kolben weich auszuführen, darin zu
sehen, daß der Kolben auf seiner druckbeaufschlagten Rück
seite durch eine Vielzahl von Quernuten geschwächt wird. Die
Quernuten liegen im wesentlichen senkrecht zur Fadenlauf
richtung und parallel zueinander. Sofern der Kolben auch
biegeweich in Querrichtung auszuführen ist, sind dement
sprechend auch Längsnuten vorgesehen, die sich parallel zur
Fadenlaufrichtung erstrecken.
Ein besonderes Problem stellt die Abdichtung des Kolbens in
seinem Zylinderraum dar. Diese Abdichtung darf nämlich die
Weichheit des Kolbens nicht beeinträchtigen.
Aus diesem Grunde ist vorgesehen, daß der Kolben mit einer
flexiblen Membran hinterlegt ist, die den Querschnitt des
Zylinderraums im wesentlichen ausfüllt. Diese Membran wird
durch geeignete Dichtungselemente, Ringe und dgl. gegenüber
dem Zylinderraum abgedichtet und ist mit dem Kolben beweg
lich.
Die Abdichtung erfolgt vorzugsweise durch einen rahmenför
migen Ring, der dem Querschnitt des Zylinderraums im wesent
lichen angepaßt ist und sich in die Ecken zwischen den
Wandungen des Zylinderraums und der Membran schmiegt. Um auch
im drucklosen Zustand zu gewährleisten, daß der rahmenförmige
Ring sich in die abzudichtende Ecke zwischen Zylinderwandung
und Membran legt, ist ein Halterahmen vorgesehen, der einen
geringfügig kleineren Querschnitt als der Zylinderraum hat
und der eine Ausnehmung zur Aufnahme des Dichtringes auf
weist.
Alternativ zu der Abdichtung durch eine plattenförmige
Membran kann der Kolben auch durch eine topfförmige Membran
hinterlegt sein, die mit ihrem Topfboden auf dem Kolben liegt
und sich mit ihren Seitenwandungen an die Seitenwandungen des
Zylinderraums anschmiegt. Zum Schutz dieser Membran, die aus
Gummi oder einem anderen gummielastischen, geeigneten Mate
rial hergestellt ist, wird zwischen Kolben und Topfboden eine
Schutzschicht in Form einer dünnen Platte, Membran oder dgl.
gelegt, die ebenfalls die Weichheit des Kolbens nicht beein
trächtigt.
Der Kolben wird vorzugsweise durch das Behandlungsmedium auf
seiner Rückseite beaufschlagt. Als Behandlungsmedium kommt
insbesondere heiße Luft und Dampf, insbesondere Wasserdampf,
in Betracht.
Die Düsen nach dem Oberbegriff sind üblicherweise Bestandteil
einer rohrförmigen Staukammer, in die der Faden gefördert und
zu einem Fadenstopfen aufgestaucht wird. Die Staukammer weist
seitliche Löcher auf, durch die das Druckmedium entweicht.
Zum Einlegen des laufenden Fadens muß auch diese rohrförmige
Staukammer, die im Betrieb mit dem Fadenkanal der Düse fluch
tet, geteilt und öffenbar sein.
Daher ist nach dieser Erfindung die rohrförmige Staukammer in
ihrer mittleren Axialebene geteilt. Die eine Hälfte ist mit
der einen Düsenhälfte fest verbunden. Die andere Hälfte der
Staukammer ist mit dem Kolben fest verbunden, wobei die
Wandung des Zylinderraums eine entsprechende Aussparung
aufweist. Aus dieser Aussparung ragt diese andere Hälfte der
Staukammer heraus.
Die Staukammer ist mit verhältnismäßig dünnen Wandungen
ausgeführt, damit das Druckmedium leicht entweichen kann. Um
der Staukammer trotzdem eine ausreichende Festigkeit zu
geben, weist der Führungskörper eine Verlängerung auf, die
sich parallel zu der Staukammer erstreckt. Am Ende dieser
Verlängerung sitzt eine federnde Abstützung, die insbesondere
das freie Ende der Staukammer abstützt.
Ein besonderes Problem stellt die Bedienung der Staukammer
dar. Zum Fadenanlegen muß nämlich die Texturierdüse geöffnet
werden. Hierzu kann die eine Düsenhälfte und der Führungs
körper fest miteinander verbunden sein und an einer Seite
einen Längsschlitz in der Trennebene aufweisen. Zum Fadenein
legen ist der Kolben bündig mit der einen Schlitzwand zurück
gefahren, so daß der laufende Faden durch den Längsschlitz
eingelegt werden kann. Durch Druckbeaufschlagung des Kolbens
wird die Düse sodann geschlossen. Alternativ ist eine der
Düsenhälften senkrecht zur Trennebene beweglich. Dazu ist ein
Schwenkarm besonders geeignet, dessen Schwenkachse in der
Verlängerung der Trennebene liegt und an dessen freiem Ende
die bewegliche Düsenhälfte sitzt.
Zur gleichzeitigen Behandlung von zwei Fäden mit zwei Textu
rierdüsen oder zur gleichzeitigen Behandlung von zwei Paar
von Fäden durch zwei Paar von Texturierdüsen sind zwei
Schwenkhebel vorgesehen, die eine gemeinsame Schwenkachse
haben, die jedoch in Fadenlaufrichtung untereinander angeord
net sind. Die Schwenkhebel sind ungleich lang und weisen an
ihrem Ende jeweils eine oder ein Paar von Texturierdüsen
auf. Der längere der Schwenkhebel kann unabhängig vom kürzeren
der Schwenkhebel zum Öffnen seiner Texturierdüsen verschwenkt
werden.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung
beschrieben.
Fig. 1 zeigt den Längsschnitt,
Fig. 2 den Querschnitt durch
eine Texturierdüse mit Staukammer.
Fig. 3 und 4 zeigen die Rückansicht je eines Ausfüh
rungsbeispiels eines Kolbens.
Die Texturierdüse besteht aus zwei rechteckigen Hälften 1 und
2 und einer sich daran anschließenden Staukammer 3. Die
Texturierdüse und die Staukammer 3 sind in einer Längsebene
21 geteilt. Die in Fig. 1 linke Düsenhälfte 1 mit der daran
befestigten Hälfte der Staukammer 3 ist im Maschinengestell 6
befestigt. Die Düsenhälfte 2 und die ihr zugeordnete Hälfte
der Staukammer 3 ist senkrecht zur Trennebene beweglich. Die
zweite Düsenhälfte 2 besteht aus einem Führungskörper 4 und
als funktionswesentlichem Teil: einem Kolben 5. In den
Führungskörper 4 ist ein länglicher Zylinderraum 7 eingear
beitet. In diesen Zylinderraum 7 ist der Kolben 5 derart
eingepaßt, daß er in Längsrichtung beweglich ist. Die Bewe
gung des Kolbens relativ zu dem Führungskörper 4 wird durch
die Halterung 8 begrenzt, die seitliche Vorsprünge des
Kolbens übergreift. Wie Fig. 3 zeigt, sind in die Rückseite
des Kolbens Quernuten 15 eingearbeitet. Die Quernuten sind so
dicht aneinander angeordnet, daß eine gewünschte Biegsamkeit
des Kolbens in Längsrichtung erzielt wird.
Wie Fig. 4 zeigt, können zusätzlich zu den Quernuten 15 auch
Längsnuten 16 in die Rückseite des Kolbens eingebracht
werden, so daß der Kolben auch eine gewünschte Biegsamkeit in
Querrichtung aufweist.
Der Kolben ist auf seiner in den Zylinderraum 7 weisenden
Rückseite mit einer Membran 17 hinterlegt. Dabei handelt es
sich um eine dünne Platte, z. B. Metallplatte, Kunststoff
platte, die ebenfalls sehr biegsam ist. In ihrer Form ist die
Membran ebenfalls der Form des Zylinderraums 7 angepaßt. Die
umlaufende Ecke zwischen der Membran 17 und den Zylinder
wandungen 7 wird abgedichtet durch einen rahmenförmigen
Dichtring 18. Der Dichtring 18 wird an seiner Stelle gehalten
durch einen Halterahmen 19, der mit größerer Toleranz eben
falls dem Querschnitt des Zylinderraums 7 angepaßt ist. Der
Rahmen 19 weist auf einer seiner umlaufenden Ecken eine Nut,
Einkerbung oder dgl. auf, in die die rahmenförmige Dichtung
18 eingelegt ist. Dabei überragt jedoch die Dichtung 18 die
Peripherie des Halterahmens 19 derart, daß die Dichtung an
den Wandungen des Zylinderraums 7 sowie an der Membran 17
anliegt.
Der Zylinderraum 7 wird durch Verbindungskanal 20 mit einem
Druckmedium beaufschlagt. Es handelt sich dabei vorzugsweise
um das Heizmedium, mit dem auch die Texturierdüse beauf
schlagt wird.
Auf seiner Vorderseite weist sowohl die erste Düsenhälfte 1
wie auch der Kolben 5 eine Nut auf, die in geschlossenem
Zustand (vgl. Fig. 2) den Fadenkanal 12 bildet. Der Faden
kanal 12 kann durch Heißluftanschluß 9, Ringkanal 10 sowie
Stichbohrungen 11 mit Heißluft beaufschlagt werden. Die
Öffnungen des Ringkanals 10 in der Trennebene 21 sowohl der
ersten Düsenhälfte 1 als auch des Kolbens 5 liegen im
geschlossenen Zustand eng aufeinander, so daß Heißluft auch
in den Kolben strömt. Die Stichbohrungen münden unter einem
spitzen Winkel in den Fadenkanal. Durch die in den Fadenkanal
strömende Heißluft wird zum einen ein Impuls auf den laufen
den Faden ausgeübt und zum anderen wird der Faden erhitzt.
Dadurch wird der Faden in der Staukammer zu einem Faden
stopfen aufgestaucht. An der Oberfläche des Fadenstopfens
kann die heiße Luft durch die Schlitze 22 der Staukammer ent
weichen. Der Fadenstopfen 23 wird am Ende der Staukammer
durch die Förderräder 24 transportiert.
Die bewegliche Hälfte der Staukammer 3 ist an dem Kolben 5
befestigt. Daher weist der Führungskörper 4 im Bereich des
Durchtritts dieser Staukammerhälfte eine entsprechende
Ausnehmung auf. Der Führungskörper 4 besitzt eine Verlänge
rung 25. An deren Ende befindet sich eine federnde Abstützung
26, die bewirkt, daß im Betrieb auch die beiden Hälften der
Staukammer 3 dicht und bewegungsfrei aufeinanderliegen.
Es sei darauf hingewiesen, daß der Heißluftkanal 9 und der
Verbindungskanal 20 außerhalb der Texturierdüse miteinander
verbunden sind.
Zum Fadenanlegen wird bei diesem Ausführungsbeispiel der
Führungskörper 4 in Richtung des Pfeils 27 von der ortsfesten
ersten Düsenhälfte abgefahren. Dabei ist die Heißluftzufuhr
zu dem Verbindungskanal 20 unterbunden, während die Heißluft
zufuhr zu dem Heißluftanschluß 9 mit vermindertem Druck
aufrechterhalten wird.
Wenn der Faden in den Bereich des Fadenkanals 12 eingebracht
ist, wird die zweite Texturierdüsenhälfte wieder zurückge
fahren, so daß die erste Texturierdüsenhälfte 1 und der
Kolben 5 in der Trennebene 21 aufeinanderliegen. Die
Zentrierbolzen 13 im Kolben 5, die eine konische Spitze
besitzen, sowie die Zentrierbohrungen 14 in der ersten Textu
rierdüsenhälfte gewährleisten, daß der Kolben 5 im Betrieb
seine Position so einnimmt, daß sich die beiden Nutenhälften
in der ersten Texturierdüsenhälfte und in dem Kolben 5 genau
zu dem Fadenkanal 12 überdecken. Ferner wird gewährleistet,
daß auch die Öffnungen des Ringkanals 10 in der Trennebene 21
genau aufeinanderliegen.
Nunmehr wird der Verbindungskanal 20 mit der Heißluftquelle
verbunden. Dadurch wird der Zylinderraum 7 unter Druck
gesetzt. Das Druckmedium bewirkt zunächst eine Abdichtung des
Dichtringes 18 gegenüber der Membran 17 und der Zylinder
wandung. Ferner drückt das Druckmedium den Kolben 5 fest
gegen die Trennebene 21 der ersten Texturierdüsenhälfte 1.
Da der Kolben durch die Querschlitze 15 und ggf. auch durch
die Längsschlitze 16 weich geworden ist, kann sich die Trenn
ebene 21 des Kolbens 5 unter dem auf seiner Rückseite lasten
den Druck des Heizmediums den Unebenheiten der Trennebene 21
der ersten Texturierdüsenhälfte 1 gut anschmiegen. Auch Ver
werfungen, die während des Betriebes z. B. durch Erhitzung
auftreten, werden von dem weichen Kolben 5 ausgeglichen.
- Bezugszeichenaufstellung
1 erste Texturierdüsenhälfte
2 zweite Texturierdüsenhälfte
3 Staukammer
4 Führungskörper
5 Kolben
6 Maschinengestell
7 Zylinderraum
8 Halterung
9 Heißluftanschluß
10 Ringkanal
11 Stichbohrung
12 Fadenkanal
13 Zentrierbolzen
14 Zentrierbohrung
15 Querschlitze
16 Längsschlitze
17 Membran
18 Dichtrahmen, Dichtung
19 Halterahmen
20 Verbindungskanal
21 Längsebene, Trennebene
22 Schlitz
23 Fadenstopfen
24 Förderräder
25 Verlängerung
26 Abstützung
27 Pfeil
Claims (15)
1. Düse zum Texturieren eines laufenden Fadens
mit einem Druckfluid, insbesondere heißer Luft oder
Dampf, das in den Fadenkanal der Düse unter Druck und
mit großer Geschwindigkeit einströmt;
die Düse besteht aus zwei in einer Trennebene geteilten Hälften;
der Fadenkanal ist durch eine Nut gebildet, die in die Trennebene zumindest einer der Hälften eingebracht ist;
die Hälften werden in Betrieb durch Kraftgeber dicht aufeinandergedrückt und zum Einlegen des Fadens in den Fadenkanal geöffnet,
Kennzeichen:
Die eine Hälft weist einen Kolben auf, der sich im wesentlichen über Länge und Breite der anderen Hälfte erstreckt;
der Kolben ist in dem Zylinderraum eines Führungskörpers senkrecht zur Trennebene beweglich und dichtend geführt;
der Zylinderraum (7) ist mit einem Druckmedium verbind bar;
der Kolben ist in Längsrichtung derart weich ausgeführt, daß er im Betrieb unter dem Druck des Druckmediums derart druckverformbar ist, daß er sich den im Betrieb auftretenden Unebenheiten der Trennebene der anderen Hälfte anpaßt.
die Düse besteht aus zwei in einer Trennebene geteilten Hälften;
der Fadenkanal ist durch eine Nut gebildet, die in die Trennebene zumindest einer der Hälften eingebracht ist;
die Hälften werden in Betrieb durch Kraftgeber dicht aufeinandergedrückt und zum Einlegen des Fadens in den Fadenkanal geöffnet,
Kennzeichen:
Die eine Hälft weist einen Kolben auf, der sich im wesentlichen über Länge und Breite der anderen Hälfte erstreckt;
der Kolben ist in dem Zylinderraum eines Führungskörpers senkrecht zur Trennebene beweglich und dichtend geführt;
der Zylinderraum (7) ist mit einem Druckmedium verbind bar;
der Kolben ist in Längsrichtung derart weich ausgeführt, daß er im Betrieb unter dem Druck des Druckmediums derart druckverformbar ist, daß er sich den im Betrieb auftretenden Unebenheiten der Trennebene der anderen Hälfte anpaßt.
2. Düse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kolben auch senkrecht zum Fadenkanal derart druck
verformbar ausgebildet wird, daß er sich den im Betrieb
auftretenden Unebenheiten der Trennebene der anderen
Hälfte anschmiegt.
3. Düse nach Anspruch 1 oder 2,
Kennzeichen:
Der Kolben wird durch Quernuten in Längsrichtung bzw. durch Längsnuten in Querrichtung druckverformbar gestaltet.
Der Kolben wird durch Quernuten in Längsrichtung bzw. durch Längsnuten in Querrichtung druckverformbar gestaltet.
4. Düse nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
Kennzeichen:
Der Kolben ist mit einer flexiblen Membran hinterlegt, die den Querschnitt des Zylinderraums im wesentlichen ausfüllt und die mit dem Zylinderraum derart abgedichtet ist, daß die Membran senkrecht zur Trennebene der anderen Hälfte beweglich ist.
Der Kolben ist mit einer flexiblen Membran hinterlegt, die den Querschnitt des Zylinderraums im wesentlichen ausfüllt und die mit dem Zylinderraum derart abgedichtet ist, daß die Membran senkrecht zur Trennebene der anderen Hälfte beweglich ist.
5. Düse nach Anspruch 4,
Kennzeichen:
Die Membran ist eine dünne Platte;
die Dichtung ist ein rahmenförmiger Ring, der dem Quer schnitt des Zylinderraums im wesentlichen angepaßt ist und auf der dem Zylinderraum zugewandten Seite der Membran in der Ecke zwischen dieser und der Zylinder wandung anliegt.
Die Membran ist eine dünne Platte;
die Dichtung ist ein rahmenförmiger Ring, der dem Quer schnitt des Zylinderraums im wesentlichen angepaßt ist und auf der dem Zylinderraum zugewandten Seite der Membran in der Ecke zwischen dieser und der Zylinder wandung anliegt.
6. Düse nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
der rahmenförmige Ring durch einen Halterahmen gehalten
wird, der einen geringfügig kleineren Querschnitt als
der Zylinderraum hat und der eine Ausnehmung zur
Aufnahme des Dichtringes auf derjenigen Außenkante hat,
die der umlaufenden Kante zwischen Membran und Zylinder
wandung zugewandt ist.
7. Düse nach Anspruch 4,
Kennzeichen:
Der Kolben ist gegenüber dem Zylinderraum durch eine topfförmige Membran abgedichtet, die mit ihrem Topfboden an dem Kolben und mit ihren Seitenwandungen an den Seitenwandungen des Zylinderraums anliegt.
Der Kolben ist gegenüber dem Zylinderraum durch eine topfförmige Membran abgedichtet, die mit ihrem Topfboden an dem Kolben und mit ihren Seitenwandungen an den Seitenwandungen des Zylinderraums anliegt.
8. Düse nach Anspruch 7,
Kennzeichen:
Zwischen den Topfboden und die Rückseite des Kolbens ist eine biegeweiche, die Nuten des Kolben überbrückende Membranplatte gelegt.
Zwischen den Topfboden und die Rückseite des Kolbens ist eine biegeweiche, die Nuten des Kolben überbrückende Membranplatte gelegt.
9. Düse nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
Kennzeichen:
Das Druckmedium ist das Behandlungs-Druckfluid.
Das Druckmedium ist das Behandlungs-Druckfluid.
10. Düse nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
Kennzeichen:
An die Düse schließt sich eine perforierte oder geschlitzte, rohrförmige Staukammer an, die in ihrer mittleren Axialebene geteilt ist;
die eine Hälfte der Staukammer ist mit der einen Hälfte der Düse fest verbunden;
die andere Hälfte der Staukammer ist mit dem Kolben fest verbunden, wobei die Wandung des Zylinderraums eine entsprechende Aussparung aufweist.
An die Düse schließt sich eine perforierte oder geschlitzte, rohrförmige Staukammer an, die in ihrer mittleren Axialebene geteilt ist;
die eine Hälfte der Staukammer ist mit der einen Hälfte der Düse fest verbunden;
die andere Hälfte der Staukammer ist mit dem Kolben fest verbunden, wobei die Wandung des Zylinderraums eine entsprechende Aussparung aufweist.
11. Düse nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
Kennzeichen:
Eine der Düsenhälften ist senkrecht zu der Trennebene beweglich.
Eine der Düsenhälften ist senkrecht zu der Trennebene beweglich.
12. Düse nach Anspruch 11,
Kennzeichen:
Die bewegliche Düsenhälfte sitzt am Ende eines Schwenk arms.
Die bewegliche Düsenhälfte sitzt am Ende eines Schwenk arms.
13. Düse nach Anspruch 12,
Kennzeichen:
Die Schwenkachse des Schwenkarms liegt in der Verlänge rung der Trennebene.
Die Schwenkachse des Schwenkarms liegt in der Verlänge rung der Trennebene.
14. Düse nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
Kennzeichen:
Zur Behandlung von zwei Fäden sind am Ende des Schwenk arms zwei Düsenhälften befestigt, die mit zwei orts festen Düsenhälften zusammenwirken.
Zur Behandlung von zwei Fäden sind am Ende des Schwenk arms zwei Düsenhälften befestigt, die mit zwei orts festen Düsenhälften zusammenwirken.
15. Düse nach Anspruch 14,
Kennzeichen:
Zur Behandlung von vier Fäden wirken vier ortsfeste Düsenhälften mit vier anderen Düsenhälften zusammen, die senkrecht zu der gemeinsamen Trennebene beweglich sind;
je zwei bewegliche Düsenhälften sitzen an dem Ende eines Schwenkhebels;
die Schwenkhebel sind um eine gemeinsame Schwenkachse schwenkbar;
die Schwenkachse liegt in der gemeinsamen Trennebene der Düsenhälften.
Zur Behandlung von vier Fäden wirken vier ortsfeste Düsenhälften mit vier anderen Düsenhälften zusammen, die senkrecht zu der gemeinsamen Trennebene beweglich sind;
je zwei bewegliche Düsenhälften sitzen an dem Ende eines Schwenkhebels;
die Schwenkhebel sind um eine gemeinsame Schwenkachse schwenkbar;
die Schwenkachse liegt in der gemeinsamen Trennebene der Düsenhälften.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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