DE3713455A1 - Aufbringen von fluessigkeiten auf schnellaufende faeden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeiten auf schnellaufende Fäden, mit einer Auftragswalze und einer Einrichtung zum Aufbringen der Flüssigkeiten auf die Auftragswalze.

Zur Behandlung und Verarbeitung von textilen Fäden ist es allgemein üblich und in der Regel auch erforderlich, sie mit einer üblicherweise als Flüssigkeit vorliegenden Präparation zu versehen. Dies geschieht durch Führen der Fäden über Auftragswalzen oder Auftragsflächen oder, indem die Fäden durch mit einem Flüssigkeitsnebel gefüllte Kammern geführt werden. Die Auftragswalzen führen im allgemeinen eine langsame Drehung aus und nehmen so aus einem Flüssigkeitsbad, in das sie eintauchen, die zur Benetzung des Fadenmaterials notwendige Präparationsflüssigkeitsmenge auf. Die bekannten Auftragsflächen stehen fest, ihnen wird die Flüssigkeit dosiert zugeführt. Beim Führen durch die Nebelkammer schlägt sich der Nebel auf dem Faden nieder, wodurch dieser benetzt wird.

Diese bekannten Möglichkeiten zum Präparationsauftrag haben sich für die Anwendung bei schnellaufenden Fäden als praktisch unwirksam erwiesen. Es kommt zu einem ungleichförmigen, im allgemeinen lückenhaften Auftrag. Bei Hochgeschwindigkeitsaufnahmen wurde beobachtet, daß die vom Faden mitgerissenen Flüssigkeitspartikel auf diesem in ungleichmäßig über Fadenlänge und -Oberfläche verteilter Tröpfchenform vorliegen. Entsprechend mangelhaft bleibt die Wirkung des lückenhaften Flüssigkeitsauftrags.

Der Erfindung liegt danach die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu finden, um schnellaufende Fäden mit einem zusammenhängenden und möglichst gleichmäßigen Präparationsfilm zu benetzen. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß unmittelbar vor dem Ort der Fadenberührung mit der die Befeuchtungsfläche bildenden Walzenoberfläche ein Befeuchtungskörper vorgesehen ist, der Befeuchtungskörper die Walzenoberfläche radial abdeckt, zur Walzenoberfläche gerichtete Zufuhröffnungen für das Befeuchtungsmedium aufweist, in den Zwickel zwischen anlaufendem Faden und Walzenoberfläche hineinreicht und sich der Walzenoberfläche mit engem Spalt anschmiegt.

Die Umfangsgeschwindigkeit der die Befeuchtungsfläche bildenden Walzenoberfläche liegt dabei beträchtlich über den im Stand der Technik üblichen Geschwindigkeiten. Ihre Höhe hat auf die Qualität des sich auf dem Faden bildenden Flüssigkeitsfilmseinen erheblichen Einfluß. Es wurde gefunden, daß eine außer von der Fadengeschwindigkeit noch von einer Reihe weiterer Faktoren abhängende Mindestumfangsgeschwindigkeit notwendig ist, um zu einem befriedigenden Ergebnis zu kommen. Zwar hat sich in vielen Fällen ein Mindestwert von ca. 50% der Fadengeschwindigkeit als brauchbar erwiesen, als wesentlich wurde aber gefunden, daß in den meisten Fällen eine konkrete Geschwindigkeits­ differenz zwischen Fadengeschwindigkeit und Umfangsgeschwindigkeit der Walzenoberfläche nicht überschritten werden darf, die ihrerseits von Faktoren wie der Adhäsionsfähigkeit und den Benetzungseigenschaften der Präparation sowie deren Temperatur, dem Fadenmaterial und der Fadenbeschaffenheit sowie der Fadentemperatur abhängt. Empfehlenswert ist es daher, eine etwa bei 10%, besser eher weniger als 10% liegende Geschwindigkeitsdifferenz anzustreben; in jedem Fall ist die experimentelle Ermittlung eines günstigen Wertes für die Umfangsgeschwindigkeit der Auftragswalze bzw. eines das angestrebte Ergebnis sicherstellenden Wertes für die Geschwindigkeitsdifferenz anzustreben.

Die Befeuchtungsfläche der Auftragswalze kann zylindrisch, sie kann vorteilhaft aber auch ballig oder gewölbt ausgebildet sein. Durch die ballige Ausbildung und die Berührung des Fadens mit der Befeuchtungsfläche im Bereich des größten Durchmessers kann in vielen Fällen die Intensität der Benetzung des Fadens verbessert werden.

Der die Befeuchtungsfläche der Auftragswalze mit Präparations­ flüssigkeit versorgende Befeuchtungskörper soll sich mit möglichst engem Spalt an die Walzenoberfläche anschmiegen, ohne jedoch diese zu berühren. Hierzu kann er beispielsweise über eine Tragarmkonstruktion an der Lagerung der Walze befestigt sein, wobei eine Möglichkeit zur Feinjustierung der Spaltdicke sich als vorteilhaft erwiesen hat.

In einer Weiterbildungsform ist zum Einhalten eines minimalen berührungsfreien Abstands zwischen Walzenoberfläche und Befeuchtungs­ körper eine Luftlagerung vorgesehen. Der Befeuchtungskörper ist hierzu durch an sich bekannte Mittel örtlich in Umfangsrichtung der Auftragswalze so festgelegt, daß er in den Zwickel zwischen dem auflaufenden Faden und der Walzenoberfläche hineinragt, diesen Bereich jedoch nicht verlassen kann. Als einzigen Freiheitsgrad behält er die Bewegungsmöglichkeit zur Walzenoberfläche hin bzw. von ihr weg.

In der Innenfläche des Befeuchtungskörpers sind zu beiden Seiten der Zufuhröffnungen für das Befeuchtungsmedium (Präparation) im wesentlichen senkrecht zur Walzenoberfläche bzw. - bei balliger Ausbildung - zur örtlichen Auftreffläche der Luft ausgerichtete Ausströmöffnungen für die die Luftlagerung erzeugende Luft vorgesehen. In einer Weiterbildungsform, die gleichzeitig zur seitlichen Zentrierung des Befeuchtungskörpers geeignet ist, geht die Befeuchtungsfläche der Auftragswalze zu beiden Seiten in schräg abfallende Randflächen über, wobei der Befeuchtungskörper mit seiner zur Walze weisenden Innenfläche an diese Form angepaßt ist. Die Ausströmöffnungen für eine Luftlagerung sind hierbei mit Vorteil so angebracht, daß sie etwa senkrecht zu den abgeschrägten Randflächen verlaufen und diese etwa mittig - im Querschnitt gesehen - treffen.

Anhand der beigegebenen Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 Schnitt durch einen Befeuchtungskörper mit Detail der Auftragswalze;

Fig. 3 Schnitt durch einen anderen Befeuchtungskörper mit Detail der Auftragswalze;

Fig. 4 Detail eines parallel zum Fadenlauf geschnittenen Befeuchtungskörpers.

Fig. 1 zeigt in vereinfachter Darstellung eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Mit Hilfe der Fadenführer 5 und 6 wird der Faden 1 im vorgesehenen Befeuchtungsbereich (Ort der Fadenberührung) 2 in Kontakt mit der Befeuchtungsfläche 4 der Auftragswalze 3 gebracht; es sei darauf hingewiesen, daß in manchen Fällen Fadenführer 6 genügt und Fadenführer 5 wegfallen kann. In den Zwickel 12 (Fig. 4) zwischen dem auflaufenden Faden 1 und der Walzenoberfläche 4 ist der Befeuchtungskörper 7 vorzugsweise soweit hineingeschoben, daß bei Einhaltung des engen Spalts 8 (Fig. 3) die Berührung zwischen dem Faden 1 und dem Befeuchtungskörper gerade sicher vermieden wird. Auf diese Weise wird ein kürzestmöglicher Abstand zwischen dem Ende des Spalts 8 und der ersten Berührung der Walzenoberfläche 4 durch den Faden 1 erreicht.

In der dargestellten Ausführungsform ist der Befeuchtungskörper 7 durch den Tragarm 17 festgehalten, der seinerseits an der Wellenlagerung 16 befestigt ist. Eine Schlauchverbindung 18 oder dergleichen führt von einem nicht dargestellten Präparationsbehälter am Maschinenrahmen 19 zur Anschlußbohrung 11 des Befeuchtungskörpers 7 und versorgt diesen mit Präparationsflüssigkeit.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Befeuchtungskörper 7 zusammen mit einem Teilstück der Auftragswalze 3. Dargestellt ist die gewölbte (ballige) Ausführung der Befeuchtungsfläche 4 der Auftragswalze 3. Die zur Oberfläche 4 weisende Innenfläche 13 des Befeuchtungskörpers 7 ist in ihrer Form der balligen Befeuchtungsfläche 4 angepaßt. Der Befeuchtungskörper 7 umgreift den Rand der Walze 3 und bildet mit ihm zwei seitliche Spalte. Abhängig von der Walzenumfangsgeschwindigkeit und ihrem Radius sowie den Eigenschaften der Präparationsflüssigkeit kann sich auf der Mitte der balligen Oberfläche eine Art Flüssigkeitskamm bilden, in den der Faden eintauchen kann.

Fig. 3 zeigt eine andere Form der Oberfläche 4, 14 der Walze 3, wobei darauf hinzuweisen ist, daß die hier zylindrische Befeuchtungsfläche 4 ebenso wie in Fig. 2 dargestellt auch ballig ausgeführt sein kann. Die Befeuchtungsfläche 4 geht hier zu beiden Seiten in eine abgeschrägte Randfläche 14 über. Auch hier ist die Innenfläche 13 des Befeuchtungskörpers 7 an die Kontur der Walzenoberfläche 4, 14 unter Wahrung eines Spalts angepaßt und umgreift sie, so daß die abströmende Luft eine zentrierende Wirkung ausüben kann.

In der Innenfläche 13 des Befeuchtungskörpers 7 münden Zufuhröffnungen 9 (eine ist dargestellt) für das Befeuchtungsmedium und außerdem die Ausströmöffnungen 15 der Luftlagerung. Letztere stehen etwa senkrecht auf den Randflächen 14 und der austretende Strahl trifft etwa in der Mitte (im Querschnitt gesehen) auf die Randflächen 14 auf. Die örtliche Festlegung des luftgelagerten Befeuchtungskörpers 7 ist nicht dargestellt. Sie kann durch an sich bekannte Mittel - beispielsweise eine mit einem oder zwei Gelenken versehene Verbindung zwischen dem Maschinenrahmen 19 und dem Befeuchtungskörper 7, die letzteren seitlich festlegt, jedoch freie Beweglichkeit in radialer Richtung der Walze 3 zuläßt - erfolgen. Die Regulierung der Spaltweite ist in an sich bekannter Weise durch Variation des Luftdrucks möglich. Die Anschlußbohrungen 21 der Austrittsöffnungen 15 sind über nicht dargestellte, vorzugsweise sehr biegsame nur geringe Querkräfte aufnehmende Schläuche mit einer Luftversorgung verbunden. Außer auf die im Vorhergehenden beschriebene Weise kann der Befeuchtungskörper 7 auch auf andere Weise, etwa durch ortsfeste Montage am Maschinenrahmen 19, welche u. U. die Zuführung der Präparation und ggf. der Luft zum Befeuchtungskörper 7 vereinfachen könnte, arretiert sein.

Die Fig. 4 zeigt nocheinmal - hier jedoch im Ausschnitt - den Befeuchtungskörper 7 in seiner Anordnung in Bezug auf den Zwickel 12 zwischen dem anlaufenden Faden 1 und der Walze 3 und die Walzenoberfläche 4. Der Befeuchtungskörper 7 ist parallel zur Zeichenebene geschnitten und läßt die Zufuhr des Befeuchtungsmediums erkennen. In den Befeuchtungskörper 7 ist die Anschlußbohrung 11 zur Aufnahme der Zuleitung 18 und in ihrer Verlängerung der Zuhfuhrkanal 10 eingearbeitet. Von letzterem führen hier drei Zufuhröffnungen 9 zur Innenfläche 13 des Befeuchtungskörpers, wo das austretende Befeuchtungsmedium auf der Befeuchtungsfläche 4 der Walze 3 einen Flüssigkeitsfilm erzeugt. Statt der Bohrungen 9 können auch Schlitze 9 vorgesehen sein. Die sich, mit dem Flüssigkeitsfilm versehen, in Fadenlaufrichtung weiterdrehende Befeuchtungsoberfläche 4 kommt bereits in sehr kurzem Abstand von dem dem Zwickel 12 zugekehrten Ende des Befeuchtungskörpers 7 mit dem auf die Fläche 4 auflaufenden Faden 1 in Berührung und ist (s. weiter oben) erfindungsgemäß in seiner Geschwindigkeit so angepaßt, daß die Dauer der Berührung zur gleichmäßigen Befeuchtung des Fadens ausreicht. Durch entsprechende Auslenkung des Fadens 1 mit Hilfe der Fadenführer 5, 6 läßt sich bei jedem Geschwindigkeitsverhältnis bzw. bei jeder Geschwindigkeitsdifferenz von Fadengeschwindigkeit und Umfangsgeschwindigkeit der Auftragswalze 3 die Kontaktstrecke 2 bzw. die Kontaktdauer noch erheblich variieren.

Es hat sich erwiesen, daß die Lehren der Erfindung die Erzeugung eines geschlossenen Präparationsfilms auf schnellaufenden, d. h. mit mehreren tausend Metern pro Minute Geschwindigkeit laufenden Fäden erstmalig ermöglichen.

• Bezugszeichenaufstellung:  1 Faden
   2 Ort der Fadenberührung, Befeuchtungsbereich
   3 Walzenoberfläche
   5 Fadenführer
   6 Fadenführer
   7 Befeuchtungskörper
   8 enger Spalt
   9 Zufuhröffnung
  10 Kanal, Zufuhrkanal
  11 Anschlußbohrung
  12 Zwickel
  13 Innenfläche
  14 Randfläche, Luftlagerfläche
  15 Ausströmöffnung
  16 Wellenlagerung
  17 Arm, Tragarm
  18 Zuleitung
  19 Maschinenrahmen
  20 Walzenwelle
  21 Anschlußbohrung

Claims (6)

1. Vorrichtung an Textilmaschinen zum Aufbringen von Flüssigkeiten auf schnellaufende Fäden, mit einer Auftragswalze und einer Einrichtung zum Aufbringen der Flüssigkeiten auf die Auftragswalze,
dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar vor dem Ort der Fadenberührung (2) mit der die Befeuchtungsfläche bildenden Walzenoberfläche (4) ein Befeuchtungskörper (7) vorgesehen ist,
der Befeuchtungskörper (7) die Walzenoberfläche (4) radial abdeckt,
zur Walzenoberfläche (4) gerichtete Zufuhröffnungen (9) für das Befeuchtungsmedium aufweist,
in den Zwickel (12) zwischen anlaufendem Faden (1) und Walzenoberfläche (4) hineinreicht und
sich der Walzenoberfläche (4) mit engem Spalt (8) anschmiegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Befeuchtungsfläche (4) mindestens ca. 50% der Fadengeschwindigkeit erreicht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befeuchtungsfläche (4) gewölbt (ballig) ist (Fig. 2).

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Innenfläche (13) des Befeuchtungskörpers (7) seitlich von den Zufuhröffnungen (9) für das Befeuchtungsmedium, die ihrerseits aus einem oder mehreren Bohrungen oder Schlitzen bestehen, Ausströmöffnungen (15) einer Luftlagerung für den Befeuchtungs­ körper (7) vorgesehen sind, die im wesentlichen senkrecht zur Walzenoberfläche (4) verlaufen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befeuchtungsfläche (4) seitlich in schräg abfallende Randflächen (14) übergeht, der Befeuchtungskörper (7) mit seiner zur Walzenoberfläche (4, 14) weisenden Innenfläche (13) an deren Form angepaßt ist und Befeuchtungsfläche (4) und abfallende Randflächen (14) umgreift.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 in Verbindung mit Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnungen (15) einer Luftlagerung auf die schräg abfallenden Randflächen (14) der Auftragswalze (3) gerichtet sind und im wesentlichen senkrecht zu diesen (14) verlaufen (Fig. 3).