DE3711759A1 - Garnverwirbelungsvorrichtung - Google Patents
GarnverwirbelungsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verwirbelungsvorrichtung zum
Verwirbeln von Multifilamentgarnen gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Unter gekräuselten Multifilamentgarnen sind auf beliebige
Weise gekräuselte Garne verstanden, bspw. durch Falsch
zwirntexturieren, Stauchkammertexturieren, Kantenzieh
texturieren usw.
Das Verwirbeln hat den Zweck, den Zusammenhalt der
Filamente des betreffenden Multifilamentgarnes und
damit seine weitere Verarbeitbarkeit zu verbessern.
Und zwar ist das einzelne Multifilamentgarn, wenn
es der Verwirbelungsvorrichtung zuläuft, noch ungedreht
oder hat nur geringen Schutzdrall, der noch keinen
genügenden Zusammenhalt seiner vorzugsweise thermo
plastischen oder aus sonstigen Materialien bestehenden
Filamente für die Weiterverarbeitung ergibt. Den er
forderlichen Zusammenhalt erhält das Multifilamentgarn
erst durch die Verwirbelung seiner Filamente. Ggfs.
können die Filamente mehrerer Mulitfilamentgarne gemeinsam
zu einem Multifilamentgarn verwirbelt werden.
Verwirbelungsvorrichtungen der vorliegenden Art
können bevorzugt an Texturiermaschinen, ggf. aber
auch an anderen Maschinen oder Anlagen, bspw. an
Streckzwirn- oder -spulmaschinen eingesetzt werden.
Bei einer bekannten Verwirbelungsvorrichtung dieser
Art (US-PS 40 69 565), die dem Verwirbeln von
vorangehend falschgezwirnten und dadurch gekräuselten
Multifilamentgarnen dient, wird das Garn durch im
Abstand vor der Ein- und Austrittsmündung des Garn
kanales befindliche Garnführer so gelenkt, daß es
sich durch den Garnkanal parallel zu dessen Längsrichtung
auf dessen Längsmittelachse erstreckt und damit
allseitigen Abstand von der Umfangswandung des Garn
kanales hat oder daß das Garn den Garnkanal schräg
kreuzend so geführt wird, daß es nur die Eintritts
mündung und die Austrittsmündung des Garnkanales
kontaktiert. Bei mit solchen
Verwirbelungsvorrichtungen hergestellten Garnen
bestehen zwischen den relativ kurzen verwirbelten Bereichen
längere unverwirbelte und dadurch beim gekräuselten, d.h.
texturierten Garn bauschige Bereiche. Für die Weiter
verarbeitung der verwirbelten Garne ist möglichst
guter Zusammenhalt der Filamente des Garnes erwünscht,
wozu es günstig ist, wenn diese unverwirbelten Bereiche
nicht zu lang sind und möglichst ungefähr gleiche Längen auf
weisen. Jedoch treten im Garn häufig außer erwünschten,
relativ kurzen unverwirbelten Bereichen unverwirbelte Bereiche
mehrfacher Längen der kürzeren unverwirbelten Bereiche
auf. Hierdurch treten starke Unterschiede im Zusammen
halt der Filamente auf, d.h., daß der Fadenschluß des
Garnes noch nicht besonders gut ist.
In der deutschen Fachsprache hat es sich eingebürgert,
den Zusammenhalt der Filamente eines Garnes als
"Fadenschluß" zu bezeichnen.
Auch sind bei den bekannten Vorrichtungen dieser
Art nur relativ niedrige Garnvorschubgeschwindig
keiten erreichbar, weil bei höheren Vorschubgeschwindig
keiten unruhiger Lauf des Garnes das Verwirbeln
stark beeinträchtigt. Für die Weiterverarbeitung
solcher Garne auf Web-, Wirk-, Strick-, Tufting
maschinen und anderen Maschinen und Anlagen ist
es jedoch wichtig, daß die Filamente der Garne guten
Zusammenhalt, d.h. die Garne möglichst hohen Faden
schluß haben, was ihre Verarbeitung erleichtert und
verbessert. Man mußte deshalb bisher verwirbelte
Multifilamentgarne zur Erhöhung ihres Fadenschlusses
oft noch Nachbehandlungen, wie Nachdrehen, Zwirnen,
Schlichten und dgl. unterwerfen, um den für die
weitere Verarbeitung erforderlichen guten Fadenschluß
zu erzeugen.
Hohe Garnvorschubgeschwindigkeiten lassen die Her
stellungskosten erheblich verringern. So werden bspw.
bei Falschzwirn-Texturiermaschinen, wenn sie Verwir
belungsvorrichtungen aufweisen, ihre anwendbaren Garn
vorschubgeschwindigkeiten durch die Verwirbelungs
vorrichtungen und nicht durch die dem Kräuseln der
Garne dienenden Vorrichtungen begrenzt. Bspw. lassen
vorbekannte Verwirbelungsvorrichtungen für gekräuselte
Garne Vorschubgeschwindigkeiten von meist nicht mehr
als 350 m/min. erreichen, wogegen das Texturieren der
Garne an sich mit Garnvorschubgeschwindigkeiten von
bspw. 400 bis 1000 m/min. und mehr möglich wäre.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Ver
wirbelungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1 zu schaffen, durch die sich Verwirbeln
mit relativ guter Gleichmäßigkeit, vorzugsweise mit
quasiperiodischer Gleichmäßigkeit bei hohen Garn
vorschubgeschwindigkeiten erreichen lassen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ver
wirbelungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Diese erfindungsgemäße Verwirbelungsvorrichtung ergibt
besseren Zusammenhalt der Filamente der Garne durch
das Verwirbeln und läßt auch besonders hohe
Garnvorschubgeschwindigkeiten und relativ niedrigen
Druckluftverbrauch mit allen sich hieraus ergebenden
Vorteilen erreichen, wie Kosteneinsparungen, Wegfall
von der Erhöhung des Fadenschlusses dienenden Nach
behandlungen der Garne, bessere Verarbeitungsfähig
keit der Garne beim Weben, Tuften, Wirken, Stricken
und dgl.
Bei im Versuch untersuchten Verwirbelungsvorrichtungen nach
Ausführungsbeispielen der Erfindung wurden Garnvorschubge
schwindigkeiten von 400 bis 1000 m/min. und auch noch
höher als zulässig erreicht.
Der Fadenschluß der verwirbelten Multifilamentgarne
war sehr gut. Es ließ sich das Auftreten der uner
wünschten längeren unverwirbelten Bereiche stark
reduzieren, so daß fast alle unverwirbelten Bereiche
ungefähr gleich große und relativ kurze Längen hatten.
Bei diesen Versuchen traten die verwirbelten Bereiche
quasiperiodisch auf, was sich sehr günstig auf den
Fadenschluß und damit die weitere Verarbeitung des
Garnes auswirkt und bei bekannten Verwirbelungs
vorrichtungen dieser Art nicht gelang. Erfindungsgemäße
Vorrichtungen eignen sich insbesondere zum Verwirbeln
von texturierten Multifilamentgarnen, wobei sie ent
sprechend vorzugsweise an Texturiermaschinen in Laufrich
tung der Garne hinter deren Texturiervorrichtungen
angeordnet sein können.
Die erfindungsgemäße Verwirbelungsvorrichtung kann
jedoch auch dem Verwirbeln glatter Multifilamentgarne
dienen, die also nicht texturiert, d. h. nicht ge
kräuselt sind. Dabei ist es jedoch normalerweise
zweckmäßig, die Winkel, die die zwischen den Garn
führern und dem Garnkanal befindlichen geraden
Bereiche des Garnes mit den ihnen benachbarten, außer
halb des Garnkanales befindlichen Bereichen der
geometrischen Längsachse des Garnkanales einschließen,
kleiner als bei texturierten Multifilamentgarnen zu
machen, vorzugsweise max. 6°, besonders vorteil
haft ungefähr 1 bis 5°.
Insbesondere bei texturierten Garnen lassen sich
besonders hohe Garnvorschubgeschwindigkeiten und be
sonders hoher Fadenschluß dadurch erreichen,
daß die Garnführer im Betrieb im Abstand von 3 bis 25 mm,
vorzugsweise von 5 bis 15 mm von der ihnen jeweils
benachbarten Mündung des Garnkanales angeordnet sind.
Es ist zweckmäßig, wenn eine einmal als günstig er
mittelte Ausrichtung der Garnführer relativ zum
Gehäuse der Verwirbelungsvorrichtung im Betrieb exakt
eingehalten wird. Um dies auf einfache Weise problem
los zu erreichen, ist es zweckmäßig, die Garnführer
am Gehäuse der Verwirbelungsvorrichtung anzuordnen.
Dies kann jedoch das Einfädeln der Garne von Hand
in den Garnkanal erschweren und auch die Gefahr hervor
rufen, daß dabei die Garnführer beschädigt werden oder
unbeabsichtigt in ihren Lagen verstellt werden und
dann nicht mehr die gewünschte exakte Ausrichtung
haben. Um diese Gefahr zu verringern oder ganz zu
vermeiden, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung
vorgesehen, daß der Garnkanal gemeinsam durch ein
Unterteil und ein von ihm zum Öffnen des Garnkanales
über die ganze Länge des Garnkanales abhebbares Ober
teil des Gehäuses der Verwirbelungsvorrichtung gebildet
ist, wobei der lichte Innenraum des Garnkanales durch
eine gerade Nut in dem Unterteil und/oder durch eine
gerade Nut in dem Oberteil gebildet ist. Hierdurch
lassen sich Garne in den geöffneten Garnkanal ohne
Gefahr der unbeabsichtigten Verstellung der Garnführer
problemlos einlegen.
Beim Verwirbeln von gekräuselten Garnen ist es besonders
zweckmäßig, vorzusehen, daß die Garnführer so angeordnet
sind, daß - gemessen bei abgestellter Druckluftzufuhr zu
der oder den Blasdüsen des Garnkanals - das Garn beim
Ein- und Auslaufen in den bzw. aus dem Garnkanal
solche Richtungsänderungen (α, β) erfährt, daß
die zwischen den Garnführern und dem Garnkanal befind
lichen geraden Garnbereiche sich bei eingeschalteter
Druckluftzufuhr vom ihnen jeweils benachbarten Druckluft
strahl in Richtung auf den betreffenden Garnführer
zu entfernen. Zumindest bei kreiszylindrischem Garn
kanal kann dies dadurch erreicht werden, daß die
genannten Richtungsänderungen (α, β) des Garnes
größer als die halben Öffnungswinkel (ϕ/2) der aus
dem Garnkanal ausströmenden Druckluftstrahlen sind.
Allgemein kann dies dadurch erreicht werden, daß
die diesen Garnbereichen benachbarten Ausbreitungs
winkel (ϕ) der Druckluftstrahlen kleiner als die ge
nannten Richtungsänderungen (α, β) des Garnes sind.
Besonders zweckmäßig ist es, vorzusehen, daß die
Garnführer zum Führen des Multifilamentgarnes
nach unten offene Bügel aufweisen, die mittels
Trägern am Oberteil gehalten sind und vorzugs
weise so angeordnet sind, daß sie das Multifila
mentgarn an den am Unterteil befindlichen
Bereich des Garnkanales andrücken können.
Hierdurch kann das Garn beim Schließen des
Gehäuses von selbst in die Garnführer und beim
Öffnen des Gehäuses aus ihnen wieder heraus
gelangen, was die Bedienung noch weiter verein
facht.
Bevorzugt kann dem Garnkanal nur eine einzige
Blasdüse zugeordnet sein, was minimalen Druckluft
verbrauch ermöglicht. Diese Blasdüse kann zweckmäßig
in den Boden des Garnkanales, also von unten her
in ihn einmünden. Jedoch sind auch andere Anordnungen
möglich. Bspw. kann in manchen Fällen auch vorge
sehen sein, daß die Blasdüse an der Decke oder an
einer Seitenwand des Garnkanales in ihn einmündet
oder in Sonderfällen können auch mehrere Blasdüsen
dem Garnkanal zugeordnet sein.
Der Garnkanal kann besonders zweckmäßig halbkreis
förmigen Querschnitt aufweisen, ggf. jedoch auch
andere Querschnitte.
Im allgemeinen kann vorgesehen sein, daß in den Garnkanal
jeweils nur ein einziges Multifilamentgarn eingeleitet
und verwirbelt wird. Es ist jedoch auch möglich, in
den Garnkanal mehrere Multifilamentgarne nebeneinander
einlaufen zu lassen und ihre Filamente hierdurch durch
das Verwirbeln zu einem einzigen Multifilamentgarn zu
verbinden.
Besonders zweckmäßig ist es, vorzusehen, daß der
Blaswinkel (δ) der Blasdüse ungefähr 60 bis 89°,
besonders zweckmäßig ungefähr 75 bis 85° beträgt.
Bevorzugt kann die Längsachse der Blasdüse die Längs
achse des Garnkanals schneiden. Dies ist sowohl für
die Herstellung des betreffenden Ober- oder Unterteiles
vorteilhaft, als auch aus technologischen Gründen günstig.
Bevorzugt kann es sich bei den Multifilamentgarnen
um texturierte Multifilamentgarne handeln. Unter
texturierten Multifilamentgarnen sind solche Multi
filamentgarne verstanden, die gekräuselt sind, wie
bereits erläutert wurde. Sie werden oft auch als
gebauschte Garne bezeichnet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Vorderansicht einer Verwirbelungs
vorrichtung gemäß einem Ausführungsbei
spiel der Erfindung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1
dargestellten Verwirbelungsvorrichtung,
Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach
Fig. 1 gesehen entlang der Schnittlinie 3-3,
Fig. 4 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach
Fig. 2, gesehen entlang der Schnittlinie 4-4,
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach
nach Fig. 1 und 2,
Fig. 6 eine Draufsicht auf das Unterteil der
Vorrichtung nach Fig. 1 und 2,
Fig. 7 einen Schnitt durch einen Garnkanal.
Die dargestellte Verwirbelungsvorrichtung 10 weist ein
Gehäuse 11 auf, das aus einem starren Unterteil 12 und
einem an diesem mittels eines Scharniers 18 drehbar
angelenkten, einen Klappdeckel bildenden starren Ober
teil 13 besteht. Das Oberteil 13 ist mittels eines an
seiner Vorderseite angeordneten Handgriffes 14 aus der
dargestellten Stellung, in der das Gehäuse 11 geschlossen
ist, in die in Fig. 2 strichpunktierte Stellung hoch
klappbar. Das Oberteil 13 und das Unterteil 12 bilden
zusammen einen durch das Gehäuse 11 hindurchgehenden
geraden Garnkanal 20. Wenn sich das Oberteil 13 in der
voll ausgezogen dargestellten Geschlossenstellung be
findet, ist dieser Garnkanal 20 umfangsseitig mit Ausnahme
der Eintrittsmündung einer Blasdüse 21 geschlossen und
nur an seiner Eintrittsmündung 31 und seiner Austritts
mündung 32 offen. Um diesen Garnkanal 20
auf seiner ganzen Länge freizulegen, um so ein
Multifilamentgarn 19, ohne es durchtrennen zu müssen,
in ihn einlegen zu können und aus ihm wieder heraus
nehmen zu können, kann dieser Garnkanal 20 durch
manuelles Hochklappen des Oberteiles 13 auf
seiner ganzen Länge vollständig geöffnet werden.
An dem Oberteil 13 sind ferner als abgewinkelte
Arme 33 eines U-förmigen Bügels 34 ausgebildete
starre Träger für zwei an diesen Armen 33 fest
angeordnete Garnführer 15, 16 wie dargestellt fest
angeordnet. Diese Garnführer 15, 16 sind als nach
unten ständig offene U-förmige Bügel ausgebildet,
die an den oberen Rändern ihrer nach unten offenen
Innenräume Leitflächen 17, 17′ zum Umlenken des
Multifilamentgarnes 19 aufweisen. Die Arme 33 sind
mit möglichst breiten, bis zu den dünnen Garnführern 15, 16
reichenden Durchbrüchen 35 versehen, so daß sie und
die Garnführer 15, 16 den aus dem Garnkanal 20 nach
beiden Seiten ausströmenden Druckluftstrahlen
möglichst wenig Strömungswiderstand bieten, was sich
günstig auf das Verwirbeln des Garnes auswirkt.
Das jeweils zu verwirbelnde Multifilamentgarn läuft
dem Garnführer 15 von einer nicht dargestellten
stationären Garnlieferstelle aus ungefähr horizontal
zu und wird an ihm wie dargestellt schräg nach oben
zur Eintrittsmündung 31 des Garnkanales 20 geleitet,
durchläuft dann den Garnkanal 20 und läuft dann
schräg nach unten zum Garnführer 16 und wird
von diesem wieder in ungefähr horizontale
Richtung umgelenkt. Diese dargestellte Umlenkung
bewirkt, daß bei abgestellter Druckluftzufuhr
das Multifilamentgarn 19 in dem Garnkanal 20
auf dessen Boden aufliegt, und zwar ungefähr
entlang einer die Austrittsmündung der in ihn
einmündenden einzigen Blasdüse 21 querenden
Mantellinie der Innenumfangswandung dieses Garn
kanales 20, so daß es auch an der Garnkanalaus
trittsmündung bei abgestellter Druckluftzufuhr anliegt.
Das der Verwirbelungsvorrichtung 10 zulaufende
Multifilamentgarn 19 besteht aus einer Mehrzahl
oder Vielzahl von Filamenten. Diese Filamente
können vorzugsweise aus thermoplastischen Kunst
stoffen bestehen, wie bspw. Polyamiden, Polyester,
Polypropylen, Poyläthylen usw.
Bei den Multifilamentgarnen kann es sich vorzugs
weise um texturierte Garne, also um gekräuselte
Garne handeln.
Das Multifilamentgarn 19 wird beim Durchlaufen des
geraden Garnkanales 20 in der Verwirbelungsvor
richtung 10 durch einen intensiven Luftstrahl beauf
schlagt, der seine Filamente miteinander verwirbelt.
Zu diesem Zweck ist am Boden des Garnkanales 20 die
Blasdüse 21 angeordnet, deren Längsachse 22 zur
Längsachse des Garnkanales 20 im spitzen Winkel δ
geneigt ist. Dieser Winkel δ sei als Blaswinkel
bezeichnet und beträgt in diesem Ausführungsbeispiel
ca. 80° wie dargestellt.
Zu dem spitzen Blaswinkel δ sei noch erläutert, daß er
dem Winkel zwischen dem von der Blasdüse 21 weglaufenden
Garnbereich und dem oberhalb der Blasdüse 21 befindlichen
Bereich der Längsachse 22 der Blasdüse entspricht.
Vorzugsweise ist δ < 90°.
Der Garnkanal 20 hat über seine Länge konstanten halb
kreisförmigen lichten Querschnitt. Der Radius des
Halbkreises dieses Querschnittes kann bspw. ca. 1-4 mm
betragen. Die Decke 29 des Garnkanals 20 ist eben.
Die Blasdüse 21 mündet in den Garnkanal 20 in seiner
Längsmitte untenseitig gegenüber der Decke 29 ein.
Das Unterteil 12 ist an einen Druckluftzufuhrstutzen 23,
der ein von Hand betätigbares Drosselventil 24 aufweist,
angeschlossen. Dieser Druckluftstutzen 23 zweigt von einem
Drucklufthauptkanal 25 ab, der an eine nicht dargestellte
Druckluftquelle angeschlossen ist. Die Blasrichtung
der Blasdüse 21 ist auf die Decke 29 zu gerichtet.
Das Unterteil 12 weist auf seiner ebenen Oberseite eine
Rinne oder Nut 26 halbkreisförmigen, konstanten Quer
schnittes auf, die den lichten Bereich halbkreisförmigen
Querschnittes des Garnkanales 20 bildet. Dieser Garnkanal 20
ist obenseitig durch eine ebene, horizontale Decke 29
abgeschlossen, die durch die ebene Unterseite einer am
Oberteil 13 untenseitig fest angeordneten Platte 27
gebildet ist. Diese Platte 27 ist im Betrieb am stärksten
Verschleiß ausgesetzt und kann deshalb ausgewechselt
werden, so daß man nicht das gesamte Oberteil 13 aus
wechseln muß.
In den Garnkanal 20 mündet von unten die gerade Blasdüse 21
ein, die an einem untenseitigen Kanal 30 des einstückigen,
starren Unterteiles 12 mit einer trompetenförmigen Einlaß
mündung beginnt und sich danach bis zum Garnkanal 20
kreiszylindrisch verlaufend fortsetzt. Die Längsachse 22
der rotationssymmetrischen Blasdüse 21 fällt in die die
Decke 29 halbierende Längsmittelebene des Garnkanales 20.
Die Winkel α und β , die die Längsrichtung des Garnkanales 20
mit dem ihm zulaufenden und von ihm ablaufenden Bereich
des Multifilamentgarnes 19 jeweils bildet, können bei
texturierten Garnen, vorzugsweise 10 bis
40°, besonders günstig 15 bis 25° und bei glatten, d. h.
ungekräuselten Garnen zweckmäßig max. 6°, vorzugsweise
ungefähr 1 bis 5° betragen. Diese Winkel α, β können
zweckmäßig bei abgestellter Druckluftzufuhr gemessen werden,
da bei geöffneter Druckluftzufuhr das Garn schwingen kann.
Diese Winkel lassen sich jedoch auch ermitteln als die
Winkel α, β zwischen den geraden Bahnen des Garnes 19 vom
Garnkanal 20 zu den Garnführern 15, 16 und der Längsrichtung
des Garnkanals. Das Multifilamentgarn 19 wird bei solchen
Winkeln an die bodenseitigen Kanten der
Einlaß- und der Auslaßmündung des Garnkanales 20
angelegt, da es dann zu ihm von schräg unten aus
zuläuft und von ihm aus nach schräg unten weiterläuft.
Das Garn 20 kann also zumindest dann, solange es
nicht mit Druckluft angeblasen wird, an dem die
Austrittsmündung der Blasdüse 21 aufweisenden Boden
des Garnkanales 20 anliegen. Dies ist für gutes
Verwirbeln des Multifilamentgarnes 19 besonders günstig.
Im Betrieb strömt Druckluft von dem Hauptkanal 25
aus über den Anschlußstutzen 23 in die Blasdüse 21
ein, so daß das den Garnkanal 20 durchlaufende
Multifilamentgarn 19 hierdurch durch den aus der
Blasdüse 21 ausströmenden, intensiven Blasluftstrahl
verwirbelt wird. Es gelingt hervorragende Verwirbelung
des Garnes 19.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der lichte
Innenraum des Garnkanales 20 durch eine in das
Unterteil 12 eingelassene Nut 26 gebildet. Es ist
jedoch auch möglich, diesen lichten Innenraum
zumindest teilweise durch eine in das Oberteil 13
eingelassene Nut zu bilden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Oberteil 13,
um es vom Unterteil 12 so abheben zu können, daß
der Garnkanal 20 auf voller Länge freigelegt wird,
schwenkbar an das Unterteil 12 wie dargestellt
angelenkt. Dies ist besonders einfach. Die Abhebbarkeit
kann jedoch auch auf andere Weise bewirkt werden.
Bspw. kann das Oberteil zweckmäßig auch mittels einer
Geradführung oder einer Parallelogrammführung mit
dem Unterteil oder mit ihm auf sonstige Weise verbunden
sein, oder es kann im ganzen von Hand abgenommen werden.
Wie dargestellt, ist ferner das Oberteil 13 zu seiner
den Garnkanal 20 senkrecht schneidenden Längsmittelebene
symmetrisch ausgebildet.
Das Oberteil 13 ist in seiner Geschlossenstellung durch
eine mit dem Unterteil 12 zusammenwirkende Verrastung 38
gehalten. Der Widerstand dieser Verrastung wird beim
Aufklappen und Wiederschließen des Oberteiles 13 über
wunden. Die Drehachse 36 des Oberteiles 13 verläuft
parallel zum Garnkanal 20 und hierdurch wird die Nut 26
des Garnkanales 20 und damit das in dieser Nut gespannt
liegende Multifilamentgarn beim Hochklappen des Ober
teils 13 auf voller Länge optimal zugänglich, da auch
die beiden Fadenführer 15, 16 zusammen mit dem
Oberteil 13, mit dem sie unbeweglich verbunden sind,
mit dem Oberteil mit hochbewegt wurden. Man kann
dann das Multifilamentgarn, ohne es zu durchtrennen,
aus der Nut 26 des Unterteiles 12
herausnehmen und es oder ein anderes Multifilamentgarn
wieder in diese Nut einlegen. Beim Herunterklappen
des Oberteiles 13 kommen dann die beiden Garnführer 15, 16
von selbst in Eingriff mit diesem neu eingelegten
Multifilamentgarn 19 und der Garnkanal 20 wird dann
wieder umfangsseitig geschlossen und diese Verwirbelungs
vorrichtung ist somit wieder betriebsbereit.
Es ist besonders günstig, wenn die aus der Eintritts
mündung und der Austrittsmündung des Garnkanales im
Betrieb ausströmenden Druckluftstrahlen durch die
Garnführer und ihre Träger möglichst wenig Strömungs
widerstand erfahren. Zu diesem Zweck sind in diesem
Ausführungsbeispiel die breiten Durchbrüche 35 in
den Armen 33 vorhanden und die bügelförmigen Garn
führer 15 und 16 sind möglichst dünn ausgebildet.
Eine weitere in dieser Hinsicht vorteilhafte Maßnahme
kann darin bestehen, daß außerhalb des Garnkanales
im Abstand von seiner Eintrittsmündung und/oder Aus
trittsmündung mindestens eine Luftleitfläche zum
Ablenken der aus dem Garnkanal ausströmenden Druck
luftstrahlen vom Garnlaufweg angeordnet ist. Dies ist
dadurch realisiert, indem die Garnführer an ihren
Außenseiten mit derart schräg gerichteten Flächen 42, 43
versehen sind, daß diese Flächen die Druckluftstrahlen
vom Garnlaufweg nach schräg aufwärts ablenken. Hierdurch
wird die Verwirbelung noch weiter verbessert und
entsprechend der Fadenschluß der Garne noch weiter erhöht.
Es kann auch vorgesehen sein, daß zu diesem Zweck die
Träger mit Luftablenkflächen zum Ablenken der
Druckluftstrahlen vom Garn versehen oder an ihnen
gesonderte Luftablenkflächen angeordnet sind.
Die Länge des Garnkanales 20 kann für texturierte Garne
vorzugsweise 10 bis 28 mm betragen.
Erfindungsgemäße Verwirbelungsvorrichtungen kommen mit
niedrigem Druckluftverbrauch aus.
In Fig. 7 ist ein Schnitt durch einen kreiszylindrischen
Garnkanal 20 dargestellt. Seine einzige Blasdüse 21
weist den Blaswinkel δ auf. Die aus ihr im Betrieb
ausströmende Druckluft erzeugt aus beiden Mündungen 31, 32
des Garnkanales 20 frei ausströmende Druckluftstrahlen 44,
deren Öffnungswinkel mit ϕ bezeichnet sind. ϕ kann bei
freien Strahlen normalerweise ca. 14 bis 16° betragen.
Die Winkel α, β der Garnrichtungsänderungen beim Ein-
und Auslaufen des Garnes 19 in den bzw. aus dem Garnkanal 20
sind bei texturiertem Garn zweckmäßig größer als ϕ/2,
also vorzugsweise größer als 7 bis 8°. Vorzugsweise
können sie größer als 9° sein. Hierdurch beeinträchtigen
die Druckluftstrahlen 44 den Lauf des texturierten
Garnes 19 außerhalb des Garnkanales 20 nicht störend,
wozu erforderlichenfalls auch strömungswiderstandsarme
Ausbildung der Garnführer 15, 16 und/oder ihre Träger 33
zweckmäßig beitragen können oder erforderlichenfalls
sogar müssen, falls sie Strömungswiderstände für die
Druckluftstrahlen 44 bilden, wie es im Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1 bis 6 der Fall ist.
Es seien noch einige Ausführungsbeispiele gebracht,
bei welchen Verwirbelungsvorrichtungen ähnlich dem
Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 6 im Versuch
untersucht wurden.
Die Garnkanallänge betrug 15 mm. Der Radius des
halbkreisförmigen Querschnittes des Garnkanales
betrug 1,5 mm und der Durchmesser der Blasdüse
an ihrer Austrittsmündung 1,3 mm. Der Blaswinkel
δ betrug 80°. Die Winkel α und β betrugen jeweils
20°. Es wurde ein Garn verwirbelt, das aus 36
Filamenten aus Polyester bestand. Es war durch Falsch
zwirnen texturiert, d.h. gekräuselt. Die Garnfeinheit
betrug 55 dtex. Die Garnvorschubgeschwindigkeit
beim Verwirbeln betrug 620 m/min. Der Druckluft
verbrauch betrug 2 bis 4 Nm3/h. Das verwirbelte
Garn wurde untersucht. Die Anzahl der verwirbelten
Stellen des Garnes betrug ca. 140/m. Die Länge jeder
verwirbelten Stelle betrug ca. 2 mm. Die zwischen den
verwirbelten Stellen des Garnes befindlichen unverwirbelten
Stellen oder Bereiche hatten im wesentlichen alle
nahezu gleiche Länge von ca. 5 mm. Die verwirbelten
und unverwirbelten Stellen des Garnes ergaben so
ein Garn mit quasiperiodischem Charakter der Ver
wirbelung.
Die Verwirbelungsvorrichtung hatte die Dimension
und Abmessungen wie im Beispiel 1 mit folgendem
Unterschied: Die Austrittsmündung der Blasdüse hatte
einen Durchmesser von 1,5 mm. Es wurde ein Polyester-
Garn mit einer Feinheit von 167 dtex untersucht,
welches aus 32 Filamenten bestand. Der Verwirbelungs
vorrichtung wurden gleichzeitig zwei solche Garne
zugeleitet und in ihr verwirbelt, so daß das durch
die Verwirbelung aus diesen beiden Garnen entstandene
verwirbelte Gesamtgarn eine Feinheit von 334 dtex
hatte. Die Garnvorschubgeschwindigkeit betrug
620 m/min. Der Druckluftverbrauch betrug ca. 8 Nm3/h.
Das verwirbelte Garn hatte ca. 100 verwirbelte
Stellen pro Meter. Die Verwirbelung war ebenfalls
quasiperiodisch. Die verwirbelten Stellen hatten
Längen von ca. 3 Millimeter und die unverwirbelten
Stellen von ca. 7 Millimeter.
Die Garnkanallänge betrug 25 mm. Der Garnkanal hatte
abweichend vom Ausführungsbeispiel kreisrunden
Durchmesser von 5 mm. Die Austrittsmündung der
Blasdüse hatte einen Durchmesser von 3,3 mm. Der
Blaswinkel betrug 80°. Die Winkel α und β betrugen
ca. 20°. Die Abstände der Garnführer von den Garnkanal
mündungen betrugen ca. 15 mm. Es wurde ein gekräuseltes
Garn aus Polyamid mit 1300 dtex verwirbelt. Die
Vorschubgeschwindigkeit betrug 1800 m/min. Dieses
Garn wurde im Abstand vor der Verwirbelungsvor
richtung in einem Stauchprozeß texturiert. Es
ergaben sich ca. 35 bis 40 Verwirbelungsstellen
pro Meter einer Länge von jeweils ca. 5 mm. Die
unverwirbelten Stellen hatten Längen von ca. 20 mm.
Dieses Garn hatte ebenfalls quasiperiodischen
Verwirbelungscharakter. Der Luftverbrauch betrug
20 bis 25 Nm3/h.
Zu den Ausführungsbeispielen 1 und 2 sei noch ausge
führt, daß die Garnführer Abstände von den benach
barten Garnkanalmündungen von ca. 7 mm hatten.
Zu Fig. 7 sei noch folgendes ausgeführt:
Damit die zwischen den Garnführern 15, 16 befindlichen
Garnbereiche 45, 46 sich nicht in den Druckluftstrahlen
44 befinden, was ungünstig wäre, können die Winkel
α, β zweckmäßig größer als ϕ/2 sein. Bei kreisrundem
lichtem Querschnitt des Garnkanals 20 erweitern sich
die Druckluftstrahlen 44 kegelförmig und die den Garnbe
reichen 45, 46 benachbarten Ausbreitungswinkel ϕ sind gleich
ϕ/2. Es gilt nun für beliebige lichte Querschnitte
des Garnkanales 20, bspw. für halbrunde Querschnitte
entsprechend, daß es für gekräuselte Garne äußerst
zweckmäßig ist, vorzusehen, daß die Richtungsänderungen
α, β der Garne beim Ein- und Auslaufen in den bzw.
aus dem Garnkanal 20 größer als die den Garnbereichen
45, 46 benachbarten Ausbreitungswinkel ϕ der Luft
strahlen 44 sind, da auch dann diese Garnbereiche
45, 46 sich in Richtung auf die Garnführer 15, 16
zu von diesen Luftstrahlen 44 entfernen. Diese
Ausbreitungswinkel ϕ entsprechen den Winkeln zwischen
den Linien 47 und 49. Die Linien 47 sind geometrische,
gerade Verlängerungen der in die Zeichnungsebene
fallenden Mantellinie 48 des Garnkanals, an der
das Garn 19 bei abgestellter Druckluftzufuhr anliegt.
Die Linien 49 entsprechen den den Garnbereichen 45,
46 benachbarten Strahlgrenzen der Luftstrahlen 44.
Die Winkel α, β entsprechen wie dargestellt den
Winkeln zwischen den Linien 45 und 47 bzw. zwischen
den Linien 46 und 47.
Claims (21)
1. Verwirbelungsvorrichtung zum Verwirbeln von Multi
filamentgarnen, vorzugsweise von texturierten
Multifilamentgarnen, die mindestens einen Garn
kanal aufweist, wobei in Abständen von der Ein-
und Austrittsmündung des Garnkanals Garnführer
angeordnet sind, in welchem Garnkanal die Fila
mente jeweils mindestens eines Multifilament
garnes mittels aus mindestens einer Blasdüse
in ihn einblasbaren Druckluft verwirbelbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Garnführer
(15, 16) so angeordnet sind, daß durch sie das
Garn bei abgestellter Druckluftzufuhr so an den
Garnkanal (20) angelegt wird, daß es sich im
Garnkanal parallel zu dessen Längsrichtung er
streckt und dabei an der Austrittsmündung der
oder mindestens einer Blasdüse (21) anliegt,
daß ferner das Garn beim Einlaufen und Aus
laufen in den bzw. aus dem Garnkanal (20) je
weils eine Richtungsänderung von weniger als
90° erfährt, daß der Blaswinkel (δ) der Blas
düse (21) kleiner als 90° ist, daß der Abstand
der Garnführer (15, 16) von den ihnen benachbarten
Garnkanalmündungen maximal 30 mm beträgt und daß
die Länge des Garnkanales (20) bei ungekräuselten
Multifilamentgarnen maximal 40 mm und bei ge
kräuselten Multifilamentgarnen maximal 30 mm be
trägt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Garnführer (15, 16) im Betrieb in Abständen
von 3 bis 25 mm, vorzugsweise von 5 bis 15 mm von
der ihnen jeweils benachbarten Mündung (31, 32) des
Garnkanales angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Garnführer (15, 16) an
Trägern angeordnet sind, die Durchbrüche für die
aus dem Garnkanal (20) ausströmenden Druckluft
strahlen aufweisen.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungsänderungen
(α, β), die das Garn - gemessen bei abgestellter
Druckluftzufuhr - beim Einlaufen und Auslaufen in
den bzw. aus dem Garnkanal (20) erfährt, bei ge
kräuselten Garnen mindestens 8°, vorzugsweise
15 bis 25°, und bei glatten Garnen max. 6°, vorzugs
weise ungefähr 1 bis 5° betragen.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Richtungsänderungen
(α, β), die das Garn - gemessen bei abgestellter
Druckluftzufuhr - beim Einlaufen und Auslaufen in
den bzw. aus dem Garnkanal (20) erfährt, bei ge
kräuselten Multifilamentgarnen max. 40° und/oder
mindestens 10° beträgt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Garnführer (15, 16)
am Gehäuse (11) der Verwirbelungsvorrichtung (10)
angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Garnkanal (20)
gemeinsam durch ein Unterteil (12) und ein von
ihm zum Öffnen des Garnkanales über die ganze
Länge des Garnkanales abhebbares Oberteil (13)
des Gehäuses (11) der Verwirbelungsvorrichtung
gebildet ist, wobei der lichte Innenraum des
Garnkanales durch eine gerade Nut in dem Unter
teil (12) und/oder durch eine gerade Nut in dem
Oberteil (13) gebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Oberteil (13) als ein am Unterteil (12)
schwenkbar angelenkter Klappdeckel ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 und Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Garnführer (15, 16)
mit dem Oberteil (13) fest verbunden sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Blaswinkel (δ)
der Blasdüse ungefähr 60 bis 89°, vorzugsweise
ungefähr 75 bis 85° beträgt.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Garnführer (15, 16)
zum Führen des Multifilamentgarnes (19) nach
unten offene Bügel aufweisen, die mittels Trägern
an der Verwirbelungsvorrichtung gehalten und
vorzugsweise so angeordnet sind, daß sie das
Multifilamentgarn an den am Unterteil (12)
befindlichen Bereich des Garnkanales (20) anlegen
können.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse (22)
der Blasdüse (21) die Längsachse des zugeordneten
Garnkanales (20) schneidet.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7-12,
dadurch gekennzeichnet, daß bei ungefähr halbkreis
förmigem lichten Querschnitt des Garn
kanals (20) dieser lichte Quer
schnitt durch eine in das Unterteil (12) einge
lassene Nut (26) gebildet ist, die durch eine
durch das Oberteil (13) gebildete ebene Garnkanal
decke (29) obenseitig begrenzt ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Garn
kanales im Abstand von seiner Eintrittsmündung (31)
und/oder Austrittsmündung (32) mindestens eine
Luftleitfläche (42, 43) zum Ablenken des oder
der betreffenden, der aus dem Garnkanal (20)
ausströmenden Druckluftstrahlen vom Garnlaufweg
angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Blasdüse (21) gegenüber der ebenen Garn
kanaldecke (29) in den Garnkanal (20) mündet,
so daß ihre Blasrichtung auf diese Garnkanaldecke
zu gerichtet ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Garnkanal (20) für
gekräuselte Garne ca. 10 bis 28 mm lang ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Blasdüse (20) in
ungefähr gleich großen Abständen von der Ein-
und Austrittsmündung (31, 32) des Garnkanales (20)
angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß dem Garnkanal (20)
eine einzige Blasdüse (21) zugeordnet ist.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Garnkanal (20) gerade
ist und/oder über seine Länge konstanten Querschnitt
aufweist.
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Garnkanal (20) ungefähr
halbkreisförmigen oder kreisförmigen Querschnitt aufweist.
21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß im Falle texturierten Garnes
die Garnführer (15, 16) so angeordnet sind, daß die Rich
tungsänderungen (α, β), die das Garn beim Einlaufen und
Auslaufen in den bzw. aus dem Garnkanal (20) gemessen bei
abgestellter Druckluftzufuhr - durch die Garnführer (15,
16) erfährt, größer als die ihnen benachbarten Ausbrei
tungswinkel (ϕ) der bei eingeschalteter Druckluftzufuhr
aus dem Garnkanal ausströmenden Druckluftstrahlen sind.
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