DE3787928T2 - Behandlungsdüsen für Fäden. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft Änderungen und Verbesserungen in der Fadenbehandlungsdüse, wie in EP-A-0 184 625 beschrieben und beansprucht, welche am 18. Juni 1986 veröffentlicht worden ist und welche einen Stand der Technik gemäß Artikel 54(3) EPÜ bildet, und in der übereinstimmenden US-A-4 941 24., angemeldet am 3. Dezember 1984 im Namen von Werner Nabulon. Auf diese Patentanmeldungen wird nachfolgend verwiesen mit "früheren Anmeldungen".
• Die früheren Anmeldungen beschreiben und beanspruchen eine Anordnung, welche einfachheitshalber kurz als eine "mit elastischen Seiten versehenen" Fadenbehandlungsdüse angegeben wird. Die Düse umfaßt eine Vielzahl Teile, welche dazwischen einen Fadenbehandlungskanal bestimmen und welche bezüglich einander bewegbar sind, um die Düse für das Einfädeln öffnen und anschließend die Düse mit dem Faden im Kanal schließen zu können. In Übereinstimmung mit den früheren Anmeldungen ist zumindest ein Teil elastisch unter den im Betrieb angewandten Sehließkräften, um dadurch sicher zu gehen, daß ein abdichtender Kontakt zwischen den Teilen um dem Kanal gemacht ist. Es ist nun aber bekannt geworden, daß diese Idee ausführlich offenbart ist in der britischen Patentschrift Nr. 1310227 (übereinstimmend mit der deutschen Offenlegungsschrift Nr. 2049740), insbesondere in deren Anspruch 2. Diese vorveröffentlichten Beschreibungen schlagen vor, daß das elastische Teil der Düse aus Polyurethan-Gummi gemacht werden soll. Ferner werde die Schließkräfte auf die Düse angewandt durch einen Hebel, der angrenzend auf einen Scharnier wirkt, der die zwei Düsenteile verbindet. Aus Gründen, die in weiterer Einzelheit im Lauf der Beschreibung der Zeichnungen erklärt werden, ist eine solche Anordung kaum geeignet für einen weiten Bereich von Betriebsanwendungen, die insbesondere bedeutende Schließkräfte (hohe Betriebsdrücke im Düsenkanal) und/oder hohe Temperaturen erfordern.
• US-A-3,698,612 zeigt weiter eine pneumatische Liefervorrichtung, die zwei trennbare Abschnitte aufweisen, die über einem Scharnier um einer Achse aufgehängt sind, welche parallel zur Achse des inneren Durchgangs der Vorrichtung ist. In einer Ausführung dieser Vorrichtung "kann eine stabile Stoßverbindung der zwei mit einem Scharnier aufgehängten Abschnitte erreicht werden durch die Herstellung von Seitenplatten aus einem deformierbaren, elastischen Material" (Spalte 2, Zeilen 48 bis 50). Das vorgeschlagene Material ist Polyurethan-Gummi, welches nicht geeignet ist für die Verwendung im Garntexturierungsbetrieb bei hohen Temperaturen.
• US-A-3,237,269 zeigt ein Gerät für die flüssige Behandlung von einem durchgehenden Filamentmaterial, das einen Körperteil und eine Abdeckung aufweist, die zusammen einen geschlossenen Kanal bilden. Die Abdeckung wird durch ein Rückhaltemittel festgehalten. Entweder die Abdeckung oder das Rückhaltemittel ist zumindest relativ flexibel hergestellt in einem Bereich, der auf einer Seite des Kanals liegt, um die Trennung des Körperteils und der Abdeckung zu ermöglichen, um das Garn in den Kanal hineinzuziehen.
• Sowohl in US-A-3,698,612 und US-A-3,237,269 werden daher die Schließkräfte nur von einer Seite des Kanals durch die Düse angewandt, nämlich im Bereich des Drehpunkts, um welchen ein Abdeckelement gedreht wird, um die Düse zu öffnen und zu schließen.
• US-A-3,261,071 zeigt ein Gerät für die flüssige Behandlung eines durchgehenden Filamentmaterials, das einen Körperteil und eine Abdeckplatte aufweist, die zusammen vier parallele Garnkanäle bilden. Die Abdeckplatte ist bewegbar, während sie eine parallele Stellung bezüglich der Vorderseite des Körperteils beibehält. Die Abdeckung wird unterstützt und bedient durch Kolbenstangen, die die Abdeckung in direktem Kontakt mit dem Körperteil drücken, und bewirken dadurch, daß die Abdeckung dicht an den Körper anliegt und die Kanten der Garnkanäle abdichtet.
• In diesem Fall werden die Schließkräfte daher auf eine Oberfläche ausgeübt, die von den Abdichtflächen der bewegbaren Abdeckung wegzeigen, aber es besteht keinen Hinweis auf eine elastische Deformierung in den Düsenteilen oder in ihren Befestigungen. Auch gibt es keinen Hinweis auf ein Gehäuseteil, welches die Kontaktplatte aufnimmt und mit ihr bewegt wird, um die Düse zu öffnen und zu schließen.
• Der grundsätzliche Düsenaufbau, auf welchen die vorliegende Erfindung angewandt wird, ist in den oben erwähnten früheren Anmeldungen offenbart. Dieser Aufbau umfaßt erste und zweite Teile, die zwischen ihnen einen Fadenkanal durch die Düse bestimmen, wobei die Teile in Bezug zueinander bewegbar sind, um die Düse zu öffnen, um den Faden einlegen und die Düse um den Faden herum schließen zu können. Der Aufbau umfaßt ferner Liefermittel, um ein Behandlungsfluid zum Kanal zu liefern, der durch diesen hindurch strömt und den Faden durch den Kanal zieht. Der erste Teil der Düse weist erste und zweite Abdichtflächen auf, die auf den jeweiligen gegenüberliegenden Seiten des Kanals angeordnet sind, und auf dem zweiten Teil sind übereinstimmende erste und zweite Abdichtflächen vorgesehen. Es sind Schließkraft ausübenden Mittel vorgesehen, um Schließkräfte auf die erste und zweite Abdichtflächen auf dem ersten Teil aus zuüben, welche diese mit den jeweiligen ersten und zweiten Abdichtflächen auf dem zweiten Teil in Eingriff bringen. Zumindest eines der Teile ist flexibel unter der Wirkung der angewandten Schließkräfte. Die die Schließkräfte ausübenden Mittel bringen den flexiblen Teil mit einer Seite in Eingriff, die gegenüber dem Kanal liegt und im wesentlichen zu diesem ausgerichtet ist.
• Die Folge ist, daß die Wirkungslinien (Vektoren) der durch die Schließkraft-Mittel auf besagten einen Teil angewandten Kräfte sich im wesentlichen in Richtungen erstrecken, die senkrecht zu den ersten und zweiten Abdichtflächen stehen. Dies steht im starken Gegensatz zu der in der britischen Patentschrift Nr. 1310227 gezeigten Anordnung, bei welcher die Schließkräfte durch die Anwendung eines Drehmoments erzeugt werden, die den elastischen Teil um einen Scharnierstift zu schwenken versuchen.
• Die Anordnung ermöglicht auch, einen sich gegenüberliegenden Dichtkontakt auf beiden Seiten des Kanals in den Abdichtzonen gleich anschließend an den Kanal zu machen. Dies bedeutet, daß die Teile so geformt werden können, daß sie einen vorbestimmten Kanaldurchmesser vorsehen, welcher sogar unter der Anwendung von Schließkräften im Betrieb beibehalten wird.
• Dies bestimmt breite Grenzen für die Flexibilität des einen Teils; die Flexibilität muß hoch genug sein, um die Teile zu ermöglichen, sich unter den Schließkräften zu deformieren, um einen solchen sich gegenüberliegenden Dichtkontakt auf beiden Seiten des Kanals machen zu können; andererseits muß die Flexibilität (Verformbarkeit) niedrig genug sein, um eine Verformung des Teils unter den besagten Schließkräften oder unter dem Druck des Fluids im Kanal zu verhindern, um so eine Veränderung des Kanaldurchmessers im Betrieb zu bewirken. Der Kanaldurchmesser ist natürlich nicht notwendigerweise einheitlich über dessen Länge; er kann in einer vorbestimmten Weise sich längs dieser Länge sich verändern, aber sollte sich nicht in einer unkontrollierten Weise als Reaktion auf die Anwendung der betrieblichen Kräfte ändern.
• Die Schließkraft kann auf einen Teil angewandt werden durch den Kontakt der die Schließkraft ausübenden Mittel mit einem Bereich des Teils, welcher den ersten und den zweiten Abdichtflächen auf den Teilen zuzuordnen ist, d. h. das Gebiet des Bereichs kann viel kleiner sein als die der Flächen. Wie in den früheren Anmeldungen angedeutet, kontaktieren jedoch die die Schließkraft ausübenden Mittel den einen Teil vorzugsweise an Stellen an jeweils verschieden Seiten des Kanals, so daß der Schließdruck tatsächlich auf beiden Seiten des Kanals erzeugt wird.
• Einige Ausführungen der Erfindung werden nun beispielhaft in Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen erläutert, in welchen:
• Fig. 1 eine Längsansicht eines Querschnittes einer Fadenbehandlungsdüse gemäß der Erfindung ist,
• Fig. 2 ein Querschnitt der Düsenform gemäß der in Fig. 1 gezeigten Ansicht ist,
• Fig. 3 ein Querschnitt einer alternativen Düsenform ist, ebenfalls übereinstimmend mit der Ansicht in Fig. 1,
• Fig. 4 ein Querschnitt einer Plattenaufhängung geeignet für den Gebrauch in den Ausführungen der Fig. 2 und 3,
• Fig. 5A, B, C und D zeigen Einzelheiten der Abdichtzonen unter sich verändernden Umständen, und
• Fig. 6 eine schematische seitliche Vergrößerung eines Fadentexturierungsgerät ist, das eine Düse gemäß Fig. 1 einsetzt.
• Die in Fig. 1 gezeigte Düseneinheit 200 umfaßt eine Fadenbehandlungsdüse, die aus einem relativ festen Klotz 210 und einer relativ elastischen Platte 212 hergestellt ist. Wie in dem Fall des übereinstimmenden Elementes (Klotz 10), das in den früheren Anmeldungen gezeigt ist, hat der Klotz 210 einen Schlitz 214, der sich von ihrem einen zum anderen Ende erstreckt und einen Fadendurchgang durch die Düse bildet. In der bevorzugten Ausführung ist der Fadendurchgang einzig durch den Schlitz 214 im Klotz 210 vorgesehen. Wie mit gestrichelten Linien angedeutet, kann jedoch ein übereinstimmender Schlitz 216 in der Platte 212 vorgesehen sein, so daß zumindest ein Teil des Fadendurchgangs durch die Kombination der Schlitze 214, 216 gebildet ist. Eine Ausführung diesen Typs ist in Fig. 2 dargestellt, in welcher der durch die Schlitze 214 und 216 gebildete Fadendurchgang mit 218 angedeutet ist.
• Der Klotz 210 ist mit einem Einfädelmittel versehen, das allgemein mit 220 angegeben ist, mittels welches ein Behandlungsfluid in den Fadendurchgang an einer Stelle zwischen dessen Enden eingeführt wird. Eine passende Anordnung für diesen Zweck ist in den früheren Anmeldungen dargestellt, und auch in unserem Europäischen Patent Nr. 123829. Deshalb werden diese Einzelheiten hier nicht wiederholt. Das Behandlungsfluid fließt von ihrer Einfüllstelle in den Fadendurchgang nach unten, wie gesehen in Fig. 1, wodurch einen Faden in dieselbe Richtung in den Kanal gezogen wird, wie durch die Pfeile oben und unten an der Düse in dieser Figur gezeigt. Es ist zu bemerken, daß der Teil des Fadendurchgangs stromaufwärts, d. h. dessen Teil stromaufwärts von der Einfüllstelle des Behandlungsfluids, auf jedem Fall einfach durch einen Schlitz im Klotz 210 ohne einen entsprechenden Schlitz in der Platte 212 vorgesehen ist.
• Im Gegensatz zu den in den früheren Anmeldungen gezeigten Düsen schließt die in Fig. 1 dargestellte Düse keine integrale Texturierungskammer ein. Die dargestellte Düse ist hauptsächlich entworfen, um eine fördernde Wirkung auf den Faden auszuüben. Durch erwärmen des Einfüll-Fluids (Luft, oder möglicherweise Dampf), kann das Fluid dazu dienen, den Faden aufwärmen, oder zumindest eine durch Vorwärmen erreichte Fadentemperatur zu erhalten. Der Kasten 222 in Fig. 1 stellt eine Aufnahmevorrichtung dar, um den durch die Düse geförderten Faden aufzunehmen. Wie mit Bezug auf Fig. 6 beschrieben wird, kann die Vorrichtung 222 entworfen sein, um den Faden zu texturieren, aber in einer völlig anderen Weise als diejenigen in den früheren Anmeldungen dargestellten. Natürlich könnte die in Fig. 1 gezeigte Düse genau so gut verwendet werden in Verbindung mit einer Texturierungskammer, wie in diesen früheren Anmeldungen gezeigt. Jedoch könnte die Aufnahmevorrichtung 222 auch andere Formen annehmen. Wie im Fall der früheren Anmeldungen ist die Düse von einem zu öffnenden und schließenden Typ, um das Einlegen des Fadens in den Fadendurchgang zu vereinfachen, sowie der Kanal 218 in Fig. 2. In der in dieser Figur gezeigten Anordnung ist der Klotz 210 in einem Gehäuseteil 224 befestigt, welches in einem geeigneten, allgemein mit 226 angedeuteten Träger fixiert ist. Der Träger 226 und das Gehäuse 224 haben passende Öffnungen, die mit dem Einfüllmittel 220 in Fig. 1 ausgerichtet sind, um eine angemessene Versorgung mit Behandlungsfluid zu ermöglichen.
• Die Platte 212 ist einem zweiten Gehäuseteil 228 befestigt, auf welchen durch eine Kolben- und Zylindereinheit 230 eingewirkt wird. Wenn die letzte passend mit Druck beaufschlagt ist, wir der Gehäuseteil 228 nach rechts gesehen in Fig. 1 und 2 gezwungen, um so der Gehäuseteil 224 in einem Kontakt mit der Oberfläche 232 zu bringen. Die Düse wird gleichzeitig geschlossen, aber die Schließkräfte werden nicht direkt durch die Kolben- und Zylindereinheit 230 ausgeübt; statt dessen werden sie durch mit 234 in Fig. 2 angedeutete elastische Mittel ausgeübt. Diese elastischen Mittel können Pakete von Tellerfedern (Belleville Unterlegescheiben) wie mit 234A in Fig. 1 angedeutet, oder spiralförmige Druckfedern wie mit 234B in Fig. 1 angedeutet.
• Eine Methode, um die Platte 212 auf dem Gehäuseteil 228 zu befestigen, ohne auf die durch das elastische Mittel ausgeübte Schließbewegung einzuwirken, ist schematisch in Fig. 4 angedeutet. Wie dort dargestellt, umgibt ein Paket von Belleville Unterlegescheiben 234A einen Befestigungsstift 236, der starr an einem Ende, beispielsweise durch Schrauben, mit der Platte 212 befestigt ist. Der Stift 236 erstreckt sich in die Bohrung 238 in einer Muffe 237, der (beispielsweise durch Schrauben) am Gehäuseteil 228 befestigt ist, und in dieser Bohrung innerhalb durch ein nun zu beschreibendes Eingrenzungsmittel bestimmter Grenzen bewegbar ist.
• Am Ende der angrenzenden Platte 212 besitzt die Muffe 237 einen nach innen vorstehenden Flansch 240, der in Eingriff steht mit einem Flansch 241 auf dem Stift 236, um die Bewegung der Platte 212 nach rechts (wie dargestellt in Fig. 4) bezüglich des Gehäuseteils zu begrenzen. Die Platte 212 kann jedoch nach links (gesehen in Fig. 4) bezüglich des Gehäuseteils 228 gegen die durch die Federn 234A ausgeübte Gegenkraft gedrängt werden, bis die Platte 212 sich auf der Muffe 237 befindet. Diese Hin- und Herbewegung der Platte 212 ist in Querrichtung beschränkt durch die Eingrenzung des freien Endes des Stiftes 236 in einer Bohrung des Führungsringes 243, welcher selber in der Bohrung der Muffe 237 geführt wird und durch die Federn 234A gegen das Gehäuse 228 gedrückt wird. Der Stift 236 hat genügend Spiel, um eine Störung zu verhindern, wenn die Platte 212 sich in Betrieb beugt.
• Wie durch das einfache Schema in Fig. 2 angegeben, machen die Platte 212 und der Klotz 210 im Idealfall einen dichtenden Kontakt an allen Punkten der Dichtungsfläche, welche den Kanal 218 überschneidet und welche als durch ein erstes Paar Dichtungsflächen 242, die oberhalb des Kanals 218 liegen, gesehen in Fig. 2, und durch ein zweites Paar Dichtungsflächen 244, die unterhalb des Kanals in dieser Figur liegen, definiert betrachten werden kann. Jedes Paar der Flächen umfaßt eine Fläche auf dem Klotz 210 und eine Fläche auf der Platte 212.
• In Praxis ist es keine einfache Sache, den verlangten Kontakt der Dichtungsflächen 242, 244 zu erhalten und einige Schwierigkeiten in dieser Beziehung werden nun mit Bezug auf die Zeichnungen in den Fig. 5A, B, C, und D erklärt. Für Darstellungszwecke ist eine Ausführung ausgewählt, in welcher der Fadendurchgang, der mit dem Kanal 218 in Fig. 2 übereinstimmt, nur durch eine Nut 214A im Klotz 210 vorgesehen ist. Es wird angenommen, daß die Nut 214A einen dreieckigen Querschnitt hat, dies ist aber wieder nur für Darstellungszwecke; der Nut-Querschnitt kann an die Betriebsumstände angepaßt werden. Die Platte 212 ist entworfen, um eine plane Oberfläche zum Klotz 210 zu liefern, die einen durch die Nut 214A im Klotz 210 genau gebildeten Fadendurchgang ergibt. Eine Kontaktzone zwischen der Platte 212 und dem die Schließkraft ausübenden Mittel (elastischen Mittel 234) ist durch das schematisch dargestellte Element 246 für das die Schließkraft ausübende Mittel angedeutet. Dieses Mittel kann zum Beispiel eine der Belleville Unterlegescheiben 234A, ein Teil der Druckfeder 234B, oder (wie in der bevorzugten Ausführung nach Fig. 4) eine Druckplatte sein, die zwischen dem elastischen Mittel 234 und der Platte 212 angeordnet ist. Wie in Fig. 5A ersichtlich, ist der durch das Element 246 bestimmte Kontaktbereich in Flucht mit der Nut 214A (wie vorhin in der früheren Anmeldung offenbart), und gewährleistet dadurch einen Dichtungskontakt der Flächenpaare 242, 244 in den unmittelbar an der Nut 214A angrenzenden Bereichen.
• Fig. 5B deutet eine alternative Anordnung an, die auf den in der veröffentlichte Deutsche Patentbeschreibung (Auslegeschrift) Nr. 2049740 gezeigten Grundlagen zurückgeht. In dieser Anordnung wird die Schließkraft nicht in Flucht mit der Nut 214A ausgeübt, sondern anschließend an einer nicht-dargestellten Scharnierverbindungsplatte 212 und am Klotz 210 an dessen länglichen Kante, die in Fig. 5B links zu sein angenommen wird. Wenn die Platte 212 einen Elastizitätsgrad aufweist, besteht die Gefahr, daß ein Spalt 248 sich zwischen den Dichtungsflächen 242 auf der Seite der Nut 214A gegenüber dem nicht-dargestellten Scharnier öffnet.
• Wenn eine weitere Schließkraft angewandt wird, um diesen Fehler in Fig. 5B zu korrigieren, dadurch daß der vom Scharnier abgewandten Kantenbereich der Platte 212 in Kontakt mit dem Klotz 210 getrieben wird, dann kann das in Fig. 5c dargestellte Resultat erhalten werden. In diesem Fall wird der Dichtungskontakt durch die Flächenpaare 242, 244 gemacht, aber dieser Dichtungskontakt tritt auf in von der Nut 214A beabstandeten Bereichen. Infolge des hohen Betriebsdruckes im Fadendurchgang biegt sich die elastische Platte 212 leicht, wie bei 250 im Bereich der Nut 214A angedeutet, und wird der effektive Querschnitt des Fadendurchgangs nicht länger einzig durch die Form des dreieckigen Querschnitts der Nut bestimmt.
• Diese Effekten sind natürlich übertrieben für die Zwecke der Darstellung in den Fig. 5B und 5C. Jedoch können, zumindest beim Texturieren von synthetischen Filamentfäden, sogar kleinere Abweichungen von den in Fig. 5A dargestellten, verlangten Bedingungen eine erhebliche Änderung in den Fadeneigenschaften von einer Texturierdüse zur anderen bewirken. Wie vorhin bemerkt in den früheren Anmeldungen, ist es jedoch nicht wichtig - vorausgesetzt, daß der Dichtungskontakt zwischen den Flächenpaaren 242, 244 unmittelbar anschließend an der Nut 214A gemacht wird -, ob ein Dichtungskontakt in den Kantenbereichen dieser Flächenpaare abgewandt von der Nut 214A gemacht wird; wenn die Düse geschlossen ist, sind diese Kantenbereichen auf jedem Fall getrennt von der Nut 214A durch die dargestellten Bereiche des Dichtungskontakts zu beiden Seiten dieser Nut.
• Die Elastizität der Platte 212 wird bestimmt durch das Material der Platte, und durch ihre Form und Dimensionen. Die Elastizität der Platte soll auch in Beziehung auf die angewandten Schließkräfte betrachtet werden. Nehmen wir als Beispiel die in Fig. 5D dargestellte Anordnung. In diesem Fall wird der Kontakt zwischen den Paaren 242, 244 der Dichtungsflächen gemacht in den verlangten Zonen anschließend an der Nut 214A. Jedoch mit einer örtlich hohen Schließkraft F und einem Material hoher Formbarkeit in der Platte 212 kann die letzte in die Nut 214A verformt werden, wie in übertriebener Art durch den Rücken 252 in Fig. 5D angegeben. Mit einem hoch deformierbaren (gummiartigen) Material in der Platte 212 könnte die in Fig. 5D dargestellte Wirkung sogar ohne der Anwendung des "Punktkontaktes" der in dieser Figur angedeuteten Schließkraft F erhalten werden. Diese Verformung der Platte 212 verändert deutlich den Querschnitt des Fadendurchgangs von demjenigen, der durch die Nut 214A bestimmt ist, und birgt auch die Gefahr der plastischen Verformung der Platte 212 (ein Dauerzustand im Material der Platte) in sich.
• So weit es das Material betrifft, wird ein Metall aus den schon in den früheren Anmeldungen besprochenen Gründen der Wärmeleitfähigkeit bevorzugt. Jedoch sind die besser wärmeleitenden Metallen (wie Bronze oder Messing) des öfteren nicht beständig gegen in den Behandlungsfluiden vorhandenen Substanzen (beispielsweise um eine Appretur auf einem synthetischem Filamentfäden aufzubringen, bevor sie in das Texturierstadium des Produktionsverfahrens eingeführt werden). Chemische Wechselwirkungen können die Düsenoberfläche im Fadendurchgang zerstören und/oder können eine unerwünschte Wirkung auf die verarbeiteten Fäden haben. Dies stimmt insbesondere bei höheren Verarbeitungstemperaturen. Düsentemperaturen im Bereich von 150ºC bis 400ºC werden beim Texturieren von synthetischen Filamentfäden verwendet.
• Das Metall kann mit einer Schutzschicht vorgesehen sein, aber diese wird abgeschliffen und das darunterliegende Metall früher oder später freilegen. Folglich ist die bevorzugte Lösung, den Kanal selber aus einem harten Metall hergestellten Teilen zu bilden, welches von sich aus chemisch beständig ist, und diese Teile in einem Gehäuse einzuschließen, das verhältnismäßig gute wärmeleitende Eigenschaften aufweist. Edelstahl (rostfreies Stahl) ist ein geeignetes, chemisch beständiges Metall, jedoch auch andere zähe, chemisch beständige Metalle können verwendet werden, vorausgesetzt, daß Platten in den erforderlichen Ausmaßen (mit einem angemessenen Grad an Elastizität) daraus hergestellt werden können.
• Die Form betreffend, wird eine einfachen rechteckige Form (mit oder ohne eine Nut, um den Fadendurchgang zu bestimmen) bevorzugt, wie in Fig. 2 dargestellt. Diese Form der Platte ist verhältnismäßig einfach herzustellen. Dies ist jedoch nicht wesentlich für die Erfindung; zum Beispiel könnten die Dichtungsflächen 242, 244 gekrümmt im querliegenden Durchschnitt sein, wenn die Düse geschlossen ist.
• Die Dicke der Platte 212 in einer senkrechten Richtung zu den Dichtungsflächen wird einen Haupteinfluß auf die Elastizität der Platte ausüben. Eine weitere Dimension, die einen wesentlichen Einfluß auf die relevante Elastizität der Platte ausübt, ist die Breite (Dimension im rechten Winkel zur oben definierten Dicke, und zur Länge des Fadendurchgangs). In einer Düse, die einen Teil eines Texturiersystems bildet, das heiße Luft als Behandlungsfluid verwendet, kann eine Edelstahl-Platte in der in Fig. 2 gezeigten Form eine Dicke im Bereich von 2 bis 8 mm aufweisen, und eine Breite im Bereich von 12 bis 25 mm. Die untere Grenze der Plattendicke wird durch das praktisch vorhandene Mittel gegeben, um solch eine Platte in der gewünschten Form herzustellen, während die obere Grenze des Dickenbereichs durch den Verlust an Elastizität gegeben ist, der mit zunehmender Dicke hervortritt. Der bevorzugte Dickenbereich ist 3 bis 6 mm. Für Vergleichszwecke wird erwähnt, daß die Dicke eines übereinstimmenden Klotzes 210 aus Edelstahl im Bereich von 8 bis 15 mm liegen kann. Die Dicke ist ziemlich unwichtig, so fern es die Elastizität/Steifigkeit der Struktur betrifft, weil der Klotz auf jedem Fall erheblich unterstützt wird durch den übereinstimmende hitzebeständige Gehäuseteil 224. Die Dicke des Stahlblocks wird jedoch vorzugsweise niedrig gehalten aus Gründen der Leitfähigkeit.
• Die Länge der Platte 212 ist deutlich abhängig von den Einzelheiten der Düsenausgestaltung; es wird beispielsweise einen radikalen Unterschied sein zwischen einer Platte für die Anwendung in einer Düse, die eine integrierte Texturierkammer umfaßt (wie in der früheren Anmeldung dargestellt) und einer Platte für die Anwendung in einer Düse, die hauptsächlich eine Vorwärtswirkung vorsieht, die einen Faden in einen separat gebildeten Texturierabschnitt drängt, wie im allgemeinen in Fig. 1 angedeutet und wie nachfolgend mit Bezug auf Fig. 6 beschrieben werden wird. Auf jedem Fall ist die Länge der Platte von weniger Bedeutung, was die Elastizität betrifft, als deren Breite. Falls die Platte genügend elastisch in Querrichtung (über die Breite) ist, wird sie fast sicher auch genügend Elastizität in Längsrichtung (längs ihrer Länge) aufweisen. Wie in Fig. 1 gezeigt, können eine Anzahl die Schließkraft ausübende Vorrichtungen (elastische Mittel 234) auf einem Abstand längs der Länge der Düse angeordnet sein, um zu gewährleisten, daß die streifenartigen, dichtenden Kontaktzonen auf jeder Seite des Kanals 218 längs dessen voller Länge erzeugt werden. Die Vorrichtungen können in Längsrichtung auf einem Abstand (Mitte zu Mitte) von zwischen 15 und 30 mm längs der Länge des Fadendurchgangs angeordnet sein. Die gesamte Länge einer in Fig. 1 gezeigten Düse (entsprechend der gesamten Länge der Platte 212) kann im Bereich von 60 bis 150 mm liegen. Kürzere Düsen stehen im allgemeinen mit höheren Betriebstemperaturen in Verbindung.
• Jede Schließvorrichtung (elastisches Mittel 234, in der Form einer spiralförmigen Druckfeder oder eines Pakets Belleville Unterlegescheiben) kann ausgelegt werden, um eine Kraft im Bereich von 400 bis 800 N auszuüben. Die gesamte auf die Platte 212 ausgeübte Schließkraft durch alle Schließvorrichtungen, die auf den Fadendurchgang ausgerichtet sind, kann im Bereich von 1'000 bis 3'500 Newton liegen, und es wird im allgemeinen vier bis sechs solche Vorrichtungen geben in einer Düse der in Fig. 1 gezeigten Form. Die Kolben- und Zylindereinheit 230 ist bevorzugt ausgelegt, um eine größere Kraft auf den Gehäuseteil 228 auszuüben, zum Beispiel eine Kraft, die die gesamte auf die Platte 212 ausgeübte Schließkraft um ungefähr 50% übersteigt.
• Obschon die Platte 212 elastisch sein muß, um einen Dichtungskontakt machen zu können wie oben beschrieben, muß das Material der Platte es zulassen, die örtliche Verformung im Bereich des Fadendurchgangs zu widerstehen. Dies wurde unter Bezugnahme auf Fig. 5C und Fig. 5D erklärt für den Fall, in welchem die Platte ausgelegt ist, um eine vorgeformte Nut im anderen Düsenteil zu überbrücken.
• Dies ist natürlich ebenso anzuwenden, wo der Kanal durch Nuten in beiden Teilen gebildet wird. Beim Texturieren von synthetischen Filamentfäden kann der Kanals-Querschnitt im Bereich von 2,5 bis 10 Quadratmillimeter im Verbindungsbereich liegen, wo der Faden und das Behandlungsfluid zuerst zusammengebracht werden, und er kann zunehmen bis einem Wert im Bereich von 6 bis 20 Quadratmillimeter am in Strömungsrichtung unteren Ende der Düse wie in Fig. 1 gezeigt. Die hohen Drücke im Verbindungsbereich werden wahrscheinlich zu den größten Verformungsproblemen führen.
• Wie in Fig. 3 gezeigt, kann die elastische Platte (und der entsprechende Klotz) angeordnet sein, um mehr als einen Fadendurchgang zu bestimmen. In diesem Fall bestimmen die Platte 212A und der Klotz 210A zwei Fadendurchgänge 218A und 218B. Ein getrennter Satz von Schließkraft ausübenden Vorrichtungen ist für jeden Fadendurchgang vorgesehen, wobei ein Satz mit 234X und ein anderer Satz mit 234Y angedeutet ist. Wenn ferner jeder Fadendurchgang 218A und 218B ausgelegt ist, um denselben Fadentyp unter denselben Behandlungsbedingungen wie in dem in Fig. 2 dargestellten Kanal 218 zu behandeln, dann ist die Breite der Platte 212A ungefähr das Doppelte der Breite der Platte 212; daher hat eine Edelstahl-Platte 212A vorzugsweise eine Breite im Bereich von 24 bis 30 mm. Die Dicke der Platte 212A liegt jedoch immer noch im Bereich von 2 bis 8 mm. Die Kolben- und Zylindereinheit 230A muß angepaßt werden, um auf den Gehäuseteil 228A eine Kraft auszuüben, die die gesamte, durch die beiden zusammenwirkenden Schließvorrichtungen 234X und 234Y auf die Platte 212A ausgeübte Kraft übersteigt.
• Wie schematisch in Fig. 5A angedeutet, erstrecken sich die Wirkungslinien (Vektoren) des kraftausübenden Mittels, das auf die Platte 212 wirkt, vorzugsweise im wesentlichen rechtwinklig zu den Dichtungsflächen 242, 244. Das in der in Fig. 4 gezeigte Befestigung vorgesehene Spiel ermöglicht, daß diese Wirkung sogar beibehalten wird, wenn die Platte 212 sich biegt, um leichte Fehlausrichtungen in der Düsenstruktur auszugleichen - es gibt eine übereinstimmende Neigung im Stift 236 bezüglich der Muffe 237 im Biegungsbereich der Platte.
• Die Dichtungsflächen selber werden vorzugsweise durch eine Schleifhandlung während der Herstellung den letzten Schliff gegeben. Es braucht keine weitere, feinere Endbehandlung wie schmirgeln, polieren oder feinschleifen.
• Fig. 6 deutet auf einer höchst schematischen Weise die Verwendung einer Düse in der in Fig. 1 gezeigten Form in einem Fadentexturiersystem an, welches von demjenigen in der früheren Anmeldung gezeigten abweicht. Die Düsenstruktur ist wiederum allgemein angegeben mit 200. Der Gehäuseteil 228 und die darin vorgesehene elastische Platte 212 sind allgemein gezeigt in Fig. 1, jedoch ist der Gehäuseteil 224 an einem Ende so ausgebildet, um mit der Oberfläche einer drehenden Trommel 260 übereinzustimmen, welche den Faden von der sich vorwärts bewegenden Düse 200 empfängt. Die Trommel 260 dreht gesehen in Fig. 6 in Gegenuhrzeigersinn. Wenn der Faden 262 etwa eine halbe Umdrehung mit der Trommel 260 gemacht hat, wird er zu einem Kühlmittel übergeben, welches nicht in Fig. 6 gezeigt ist. Ein Mantelteil 264 umfaßt die Trommel 260 zwischen dem Ausgang aus der Düse 200 und der Übergabestelle zum Kühlmittel. Die Trommel 260 und der Mantelteil 264 werden erhitzt und bilden die eigentliche Texturierkammer, die den Faden von der sich vorwärts bewegenden Düse 200 empfängt. Diese Art eines Texturiersystems ist vom bekannten Typ, wie beispielsweise in der U.S. Patentschrift Nr. 4024611, 4074405 und 4019228 beschrieben ist. Einzelheiten solcher Anordnungen werden deshalb in dieser Beschreibung nicht gegeben.
• In der Beschreibung sind die Ausdrücke "flexibel" und "elastisch" zu einem gewissen Grad austauschbar verwendet. Es ist klar, daß die Platte 212 (oder ein gleichwertiges, flexibles Teil in einem alternativen Düsenentwurf) nicht der plastischen Verformung unterworfen sein soll. Die "vollkommene Elastizität" ist jedoch offensichtlich nicht wesentlich.
• In der vorliegenden Beschreibung ist der Ausdruck "Behandlung" gemeint, um jegliche Anwendung eines mit Druck beaufschlagten Fluids zu einem Faden zu umfassen, unabhängig vom Anwendungszweck. Deshalb wird auch die Bildung einer einfachen Wirkung eines Verzugs oder einer Vorwärtsbewegung in diesem Zusammenhang als "Behandlung" betrachtet. In den meisten Fällen wird es einen Hilfszweck geben, bei Erhitzen oder Abkühlen des Fadens.
• Es ist klar, daß beide Düsenteilen flexibel gestaltet werden könnten, aber dies kann die Eigenschaften der Wärmeleitung der Düse als ein Ganzes gegenteilig beeinflussen, wobei man an die Wünschbarkeit zu denken hat, die den Kanal bestimmenden Teilen aus einem korrosions- und verschleißfesten Material herzustellen. Ein guter wärmeleitender Kontakt von zumindest einem Düsenteil mit einem Körper mit einer verhältnismäßig guten Wärmeleitfähigkeit ist vorteilhaft.

Claims (4)

1. Eine zu öffnende und schließende Fadenbehandlungsdüse umfassend

- erste und zweite Teile (210, 212), welche zwischen sich einen Fadendurchgang (214; 218) eines vorbestimmten Querschnitts durch die Düse bestimmen, wobei die Teile bezüglich einander bewegbar sind, um die Düse zu öffnen, um das Einlegen des Fadens in den Kanal zu erlauben, und um die Düse um den Faden im Kanal herum zu schließen,

- ein Einspeisemittel (220), um ein Behandlungsfluid zum Kanal zu liefern, das dadurch fließen und den Faden durch den Kanal hindurch ziehen kann,

- erste und zweite Dichtungsflächen (242, 244) auf dem ersten Teil, die auf den jeweiligen gegenüberliegenden Seiten des Kanals angeordnet sind, und entsprechende erste und zweite Dichtungsflächen (242, 244) auf dem zweiten Teil,

- ein Schließkraft ausübendes Mittel (234), das ausgelegt ist, um Schließkräfte auszuüben, die die ersten und die zweiten Dichtungsflächen auf dem ersten Teil mit den jeweiligen ersten und zweiten Dichtungsflächen auf dem zweiten Teil in Eingriff bringen,

- zumindest eines der besagten Teile (212) ist und der Wirkung der angewandten Schließkräfte elastisch,

wobei die Flexibilität des besagten einen Teils (21) derart ist, daß der Teil (212) falls notwendig verformen kann unter den besagten Schließkräften, um einen dichtenden Kontakt zwischen besagten ersten und zweiten Flächen (242, 244) auf beiden Seiten des Kanals herzustellen, aber derart, daß der Teil (212) nicht verformen wird unter den Schließkräften oder dem Druck des Fluids, um eine Veränderung des Kanals-Querschnitts in Abhängigkeit von den Schließkräften oder dem Fluiddruck zu bewirken.

2. Eine Düse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Teil (210, 212) aus einem korrosionsbeständigen Metall hergestellt ist.

3. Eine Düse gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (210, 212) in einem Gehäuse (224, 228) untergebracht sind, das aus einem Material hergestellt ist, das gute wärmeleitfähige Eigenschaften bezüglich derjenigen des korrosionsbeständigen Metalls aufweist.

4. Eine Düse gemäß einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Schließkraft ausübende Mittel (234) derart ist, daß die zu besagtem einen Teil (212) angewandten Schließkräfte längs Vektoren wirken, die im wesentlichen in einem rechten Winkel zu besagten Dichtungsflächen (242, 244) wirken.