DE3703067C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kunststoffhülse für Garnwickel, deren Mantel mit radialen Durchbrechungen versehen ist und an der Außenseite Längsstege aufweist, und die aus einem im Radius kleineren oberen Teil und aus einem im Radius größe­ ren unteren Teil mit solchen Abmessungen besteht, daß Zwei Hülsen passend teilweise ineinanderschiebbar sind.

Derartige Hülsen werden bei der Flüssigkeitsbehandlung von Garn, insbesondere beim Färben mit anschließendem Trocknen, in einer Vorrichtung angewendet, in der mehrere jeweils mit einem Garnwickel versehene Hülsen hintereinander und teil­ weise ineinandergeschoben auf einem perforierten Verteiler­ rohr oder einem mit Profil versehenen Spieß angebracht wer­ den. Durch das Verteilerrohr bzw. den Spieß wird die Be­ handlungsflotte durch die Garnwickel hindurch ein- und aus­ gepumpt.

Um den zur Verfügung stehenden Platz in einer solchen Vor­ richtung zum Färben von Garn so gut wie möglich auszunut­ zen, werden hauptsächlich solche Hülsen verwendet, deren Gestalt das Zusammenpressen der Garnwickel in Längsrichtung des Verteilerrohrs, d. h. in der Hülsenlängsrichtung, ermög­ licht.

Es ist bereits eine Hülse für Garnwickel bekannt (DE 28 45 053 C2), die zwei konische Mantelflächen mit einem gemein­ samen kleineren Grundkreis im mittleren Bereich aufweist. Diese Hülse ist über ihre gesamte Länge mit Durchbrechungen versehen, durch die Behandlungsflotte radial nach außen strömen kann. Bei einem auf dieser Hülse sitzenden Garn­ wickel neigt dieser im mittleren Bereich dazu, sich hier in besonderer Weise zusammenzupressen. Dadurch ergibt sich die Gefahr von ungleicher Durchströmung und folglich von Fehl­ färbungen. Die Flüssigkeitsdurchströmung erfolgt radial ohne axiale Komponente.

Es ist ferner bereits eine Hülse für Garnwickel bekannt (DE 35 25 311 C1), die einen Mantel mit zwei jeweils von einem Hülsenende ausgehenden zylindrischen Trägerbereichen hat, wobei der Durchmesser des einen Trägerbereichs größer ist als der des anderen. Der Trägerbereich mit dem kleineren Durchmesser ist außen mit Längsstegen und der Trägerbereich mit dem größeren Durchmesser ist innen mit Längsstegen be­ setzt. Der Trägerbereich mit dem kleineren Durchmesser ist in dem Trägerbereich mit dem größeren Durchmesser einer axial benachbarten Hülse einsteckbar. Diese bekannte Hülse ist über ihre gesamte Länge mit Durchbrechungen versehen, die lediglich eine radiale Durchströmung mit Behandlungs­ flotte gestatten.

Die zuvor beschriebenen bekannten Hülsen haben den Nach­ teil, daß eine ausreichend beständige Dichtung zwischen den Wickeln benachbarter Hülsen nicht gewährleistet werden kann. Während des Färbevorganges wird die Behandlungs-, insbesondere Farbflotte, mehrmals erwärmt und wieder abge­ kühlt, die verbrauchte Behandlungsflotte abgelassen und er­ neuert und die Strömungsrichtung der Farbflotte durch die Wickel immer wieder umgekehrt, d. h. die Strömungsrichtung der Flotte ist von innen nach außen, dann von außen nach innen usw. Alle diese Verfahrensschritte haben zur Folge, daß zwischen den Garnwickeln die zu Beginn des Verfahrens mit guter Dichte zwischen den Wickeln kräftig gegeneinander gepreßt worden waren, Zwischenräume oder Kanäle entstehen, so daß bei Wiederanlassen der Zirkulationspumpe die Farb­ flotte durch diese Zwischenräume zwischen den Wickeln, wo der Strömungswiderstand am geringsten ist, austreten wird. Dieses Austreten erfolgt insbesondere zwischen den Wickeln, die sich an den äußeren Enden des Verteilerrohres befinden, bzw. zwischen dem alleräußersten Wickel und dem Abdecktel­ ler. Dies hat einen teilweisen Verlust der Farbflotte für den Färbevorgang zur Folge, wenn die Flotte von innen nach außen strömt.

Es ist bekannt, daß, wenn sich erst einmal solche Kanäle zwischen den Wickeln gebildet haben, diese nur teil­ weise oder gar nicht mehr abgedichtet werden können. Dem kann nur durch ein erneutes Zusammenpressen der Garnwickel mittels Nachspannen jedes einzelnen Verteilerrohrs nach je­ dem Farbflotteablaß abgeholfen werden. Dies ist ein zeitraubendes und unangenehmes Verfahren, da es in Abhän­ gigkeit von der Temperatur der Wickel zu Dampfbildung kom­ men kann. Abgesehen davon ist auch das Nachspannen keine Garantie für die vollständige Abdichtung solcher Kanäle.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Hülse der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß durch die Führung des Flottenstroms der Bildung von Zwi­ schenräumen und Kanälen zwischen benachbarten Wickeln nach­ haltig entgegengewirkt werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Hülse der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß durch die Vereinigung folgender Merk­ male gelöst:

• a) Durchbrechungen sind nur im Bereich des unteren Teils und
• b) Längsstege sind nur im Bereich des oberen Teils vorgese­ hen.

Dabei durchströmt die Behandlungsflotte den unteren Teil der Hülse sowie das darüber befindliche Garn in radialer Richtung, während sie im oberen Teil sowohl eine radiale als auch eine axiale Strömungskomponente hat. Dies hat zur Folge, daß die Strömungsresultante schräg nach außen und nach vorn (oben) gerichtet ist. Dadurch werden die einzel­ nen Wickel in ihrer Längsrichtung gestreckt, so daß Wickel gegen Wickel bzw. der äußere Wickel gegen den Abschlußtel­ ler gepreßt werden. Etwa zuvor entstandene Kanäle oder Durchlässe werden somit wieder abgedichtet. Wenn sich die Strömungsrichtung der Flotte umkehrt, wird das Garn zusam­ men- und gegen die Hülsenoberfläche gepreßt, wodurch die zuvor erfolgte Abdichtung teilweise durch das Zusammenpres­ sen des Garns und teilweise durch die Reibung zwischen Garn und Hülsenoberfläche erhalten bleibt.

Die erfindungsgemäße Hülse kann so ausgebildet sein, daß die Längsstege die einzige Verbindung zwischen den beiden Teilen bilden, wobei sich zwischen dem unteren Teil und dem oberen Teil eine ringförmige Öffnung befindet, die nur von den Längsstegen unterbrochen ist. Diese Öffnung ergibt bei einfacher Formgebung der Hülse einen nur sehr geringen Strömungswiderstand für den Flottenstrom bei dessen Ein­ tritt und Austritt in die bzw. aus den zwischen den Längs­ stegen gebildeten Passagen des oberen Teils.

Die erfindungsgemäße Hülse kann so ausgebildet sein, daß der Durchmesser der von den Längsstegen definierten Hüll­ fläche über eine Strecke derselben in Richtung auf den un­ teren Teil der Hülse derart zunimmt, daß die wickeltragende Außenseite der Längsstege mit der Außenseite des unteren Teils der Hülse dort, wo die Längsstege mit dem unteren Teil verbunden sind, fluchtet. Dadurch wird erreicht, daß die Hüllfläche der Stege im oberen Teil der Hülse einen ge­ ringeren Durchmesser entsprechend den äußeren Standarddi­ mensionen für Hülsen aufweisen kann, und daß sich gleich­ zeitig der Querschnitt der Passagen zwischen den Stegen, durch die die Farbflotte strömt, über eine bestimmte Länge verringert, entsprechend dem abnehmenden Bedarf an Flotten­ zufuhr am oberen Hülsenende.

Die erfindungsgemäße Hülse kann ferner so ausgebildet sein, daß der untere Teil der Hülse mehrere konzentrische Ringe aufweist, deren Außenseiten einen Teil der wickeltragenden Oberfläche darstellen. Dadurch wird erreicht, daß die Zwi­ schenräume zwischen den Ringen die Lochungen bilden, durch die die Farbflotte hindurchströmen kann. Dadurch wird ver­ mieden, daß der Flottenstrom dann unterbrochen wird, wenn sich die Hülsenlochung in einer Position befindet, in der das Verteilerrohr keine Lochung aufweist.

Die erfindungsgemäße Hülse kann schließlich so ausgebildet sein, daß der untere Teil der Hülse an seinem axial äußeren Ende den größten Durchmesser hat. Daraus können sich Vor­ teile hinsichtlich der Entformbarkeit sowie hinsichtlich der Anspulbarkeit der Hülse ergeben.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform der Hülse im Längsschnitt,

Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Hülse im Längs­ schnitt,

Fig. 3 einen Ausschnitt der in Fig. 2 gezeigten Ausfüh­ rungsform vom oberen Teil aus gesehen,

Fig. 4 einen Teilquerschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2 und

Fig. 5 ein Verteilerrohr mit drei Hülsen mit darauf befind­ lichen Garnwickeln.

Die Hülse in Fig. 1 hat einen im Radius größeren unteren Teil 1, der ca. 1/3 der Gesamtlänge der Hülse ausmacht. Dieser Teil 1 weist eine Anzahl konzentrischer Ringe 2 auf, die durch längs gerichtete Verbindungsstücke 3 zusammenge­ halten werden; Zwischenräume 4 zwischen diesen Ringen 2 stellen die Lochungen dar, die das Strömen der Farbflotte durch dieses Ende der Hülse heraus durch die Garnwickel er­ möglichen, welche außen auf der Zylinderfläche sitzen, die von der Außenseite 5 der konzentrischen Ringe 2 gebildet wird, da sich im unteren Teil der Hülse keine längs gerich­ teten Stege zum Tragen der Garnwickel befinden. Die Hülse hat ferner einen im Radius kleineren oberen Teil 6, der ca. 2/3 der Gesamthülsenlänge ausmacht und einen zylindrischen Mantel 7 ohne Lochungen für das Durchströmen der Farbflotte aufweist. Außen ist der zylindrische Mantel 7 mit einer An­ zahl längs gerichteter Längsstege 8 versehen, auf deren Außenseite 9 das aufgewickelte Garn sitzt. Diese Längsstege 8 stellen die einzige Verbindung zwischen dem oberen (6) und dem unteren (1) Teil der Hülse dar. Am Übergang zwi­ schen diesen zwei Hülsenteilen befindet sich zwischen den Längsstegen eine Reihe von Öffnungen 10, durch welche die Farbflotte vom Verteilerrohr im Inneren der Hülse in die Passagen fließen kann, welche durch die Außenseite des zy­ lindrischen Mantels 7, die Längsstege 8 und die außen auf den Längsstegen befindlichen Garnwickel begrenzt werden, wie in den Figuren mit Pfeil gekennzeichnet.

Fig. 2, 3 und 4 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hülse. Der untere Teil 1 der Hülse ist in dieser Ausführungsform ähnlich wie in Fig. 1 beschaffen. Er weist eine Anzahl konzentrischer Ringe 2 mit Zwischenräumen 4 auf, auf deren Außenseite 5 die Garnwickel sitzen. Der obere Teil 6 weist, wie in Fig. 1 dargestellt, einen zy­ lindrischen Mantel 7 ohne Lochungen auf. Bei dieser Ausfüh­ rungsform vergrößert sich der Durchmesser der Hüllfläche der Längsstege 8 im mittleren Hülsendrittel, so daß der durch die Außenseiten 9 der Längsstege 8 gebildete Kreis denselben Durchmesser erreicht wie die Außenseite 5 des un­ teren Teils 1 der Hülse. Der Querschnitt der Passagen zwi­ schen dem zylindrischen Mantel 7, den Längsstegen 8 und den Garnwickeln verringert sich entlang der Strömungsrichtung, wenn die Flotte von innen nach außen durch die Hülse ge­ pumpt wird. Dadurch kann die Höhe h der Stege (siehe Fig. 3) im äußeren Drittel des oberen Teils 6 der Hülse verrin­ gert werden.

Fig. 5 zeigt ein Verteilerrohr 11 mit Lochungen 12, auf dem sich drei Hülsen mit Garnwickeln 13 befinden. Die Garn­ wickel 13 sind zusammengepreßt und werden durch Ab­ schlußteller 14 fixiert. Wird die Flotte in der Färbevor­ richtung abgelassen, bilden sich zwischen den Garnwickeln 13 Kanäle, gleichgültig ob es sich um eine Vorrichtung mit senkrechten oder waagerechten Verteilerrohren handelt, so­ wie ein Kanal oder ein Zwischenraum zwischen dem äußersten Wickel und dem Abschlußteller 14. Bei Verwendung von be­ kannten Hülsen können diese Kanäle nicht wieder vollständig verschlossen werden, wenn die Vorrichtung erneut mit einer Farbflotte beschickt wird. Damit wird ein beträchtlicher Anteil der Behandlungsflotte bei einer Strömungsrichtung von innen nach außen durch diese Kanäle hinaus abfließen und somit für die Garnbehandlung nicht mehr zur Verfügung ste­ hen. Bei der erfindungsgemäßen Hülse erfährt die Farbflotte die in Fig. 5 mit Pfeilen gekennzeichnete Strömungsrich­ tung.

Erfindungsgemäße Hülsen sind obenstehend als grundsätzlich zylindrische Körper betrieben, womit gesagt ist, daß die zylindrische Form anzustreben und im Gegensatz zur koni­ schen Form wünschenswert ist, da im letzteren Fall das Pro­ blem auftritt, daß das Garn eingeklemmt wird, wenn das obere Ende in das untere hineingeschoben wird.

Claims (5)

1. Kunststoffhülse für Garnwickel, deren Mantel mit radialen Durchbrechungen versehen ist und an der Außenseite Längsstege aufweist, und die aus einem im Radius kleineren oberen Teil und aus einem im Radius größeren unteren Teil mit solchen Abmessungen besteht, daß zwei Hülsen passend teilweise ineinanderschiebbar sind, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:

• a) Durchbrechungen (4) sind nur im Bereich des unteren Teils (1) und
• b) Längsstege (8) sind nur im Bereich des oberen Teils (6) vorgesehen.

2. Hülse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsstege (8) die einzige Verbindung zwischen den beiden Teilen (1, 6) bilden, wobei sich zwischen dem unteren Teil (1) und dem oberen Teil (6) eine ringförmige Öffnung (10) befindet, die nur von den Längsstegen (8) unterbrochen ist.

3. Hülse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Durchmesser der von den Längsstegen (8) definierten Hüllfläche über eine Strecke derselben in Rich­ tung auf den unteren Teil (1) der Hülse derart zunimmt, daß die wickeltragende Außenseite der Längsstege (8) mit der Außenseite (5) des unteren Teils (1) der Hülse dort, wo die Längsstege (8) mit dem unteren Teil (1) verbunden sind, fluchtet.

4. Hülse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil (1) der Hülse mehrere konzentrische Ringe (2) aufweist, deren Außenseiten einen Teil der wickeltragenden Oberfläche darstellen.

5. Hülse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil (1) der Hülse an seinem axial äußeren Ende den größten Durchmesser hat.