DE3711759A1 - Garnverwirbelungsvorrichtung - Google Patents

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.

Beispiel 1

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.

Beispiel 2

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.

Beispiel 3

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.