DE4012623A1 - Stauchkammertexturiereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stauchkammertexturierein­ richtung, die eine Texturierdüse zur Behandlung eines laufenden Fadens mit einem Heizgas und eine Stauchkammer umfaßt, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Stauchkammertexturiereinrichtung ist aus der EP-PS 1 89 099 bekannt. Dort ist die Texturierdüse in einem Isoliergehäuse angeordnet, um Wärmeverluste des heißen Blasmediums zu vermeiden. Die Zuführleitungen für das Blasmedium, die an die Texturierdüse herangeführt sind, enthalten Absperrarmaturen zum Einstellen von Menge und Druck des Blasmediums sowie zum automatischen Abstellen des Blasmediums während des Öffnens der Texturierdüse oder zur Ausführung von Wartungsarbeiten an der Düse. Die Absperrarma­ turen werden durch eine Sicherheitsschaltung zur Schließüber­ wachung der Texturierdüse gesteuert. Eine derartige Überwa­ chung für eine mit Heißluft betriebene Texturierdüse ist beispielsweise aus der DE-PS 36 09 216 bekannt.

Es ist auch bekannt, eine Stauchkammertexturiereinrichtung mit strömendem, überhitztem Wasserdampf zu betreiben. Hierbei besteht das Problem, daß bei Stillstand der Anlage und bei Unterbrechungen der Dampfzufuhr, insbesondere beim Öffnen der Texturierdüse, diese und die Zuführleitungen auskühlen, insbesondere unter die Kondensationstemperatur des Wasser­ dampfes abkühlen. Dies ist die Folge davon, daß die Absperr­ armaturen nicht unmittelbar an der Texturierdüse angebracht werden können. Beim Anfahren der Texturierdüse wird daher zunächst die Überhitzungs- und Kondensationswärme des Dampfes benötigt, um die Zuführleitung und den Düsenblock wieder aufzuheizen. Hierbei fällt unerwünschtes Kondensat an, das auf den Faden bzw. das Filamentbündel trifft. Andererseits ist die Temperatur des ausströmenden Wasserdampfes so lange zu niedrig, bis alle durchströmten Leitungen und Bauteile der Texturierdüse wieder die vorgesehene Texturiertemperatur haben. Die Folge hiervon sind Qualitätseinbußen der während dieser Zeit hergestellten texturierten Fäden von Arbeitsstel­ le zu Arbeitsstelle, die sich insbesondere in Anfärbeun­ terschieden äußern.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine mit Wasserdampf als Blasmedium beschickbare Texturierdüse bereitzustellen, bei der die beschriebenen Qualitätseinbußen infolge veränderter Texturierbedingungen nach dem Anfahren einer vorübergehend stillgesetzten Texturierstelle vermieden werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt für eine Texturierdüse nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die im Kennzei­ chen dieses Patentanspruchs angegebenen Maßnahmen. Hierdurch wird erreicht, daß die Wärmeverluste des Düsenblocks durch Wärmeleitung und Wärmeabstrahlung an die Umgebung auch bei Produktionsunterbrechungen im wesentlichen kontinuierlich ersetzt werden können, so daß beim Wiederanfahren der Stauchkammertexturiereinrichtung Kondensationserscheinungen und unerwünschte Änderungen der Texturierbedingungen, insbesondere der Temperatur des Heizgases, vermieden werden. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 8.

Durch die Maßnahme, daß der Wärmeinhalt des Wasserdampfes nicht selbst zum Aufheizen der abgekühlten Zuführleitung und des Düsenkörpers benutzt wird - vielmehr erfolgt dies durch ein hiervon unabhängiges Heizmittel - wird erreicht, daß die kritischen Stellen, insbesondere die Zuführleitung zwischen dem letzten Absperrorgan und der Texturierdüse sowie der Düsenkörper ebenfalls ständig beheizt bleiben, und zwar unabhängig davon, ob Wasserdampf zur Texturierdüse strömt oder nicht. Durch eine weitere Maßnahme, daß die Temperatur des Heizmittels über der Kondensationstemperatur des Wasserdampfes liegt, wird erreicht, daß eine Kondensation von Wasserdampf in der Zuführleitung durch Wärmeentzug an abgekühlten Bauteilen vermieden wird. Da somit beim Abstellen einer Texturierdüse und beim erneuten Wiederanfahren die Texturierbedingungen, insbesondere Druck, Temperatur und Feuchtigkeit des Heizgases Wasserdampf nicht verändert werden, ergeben sich keine nachweisbaren Qualitätsunterschie­ de an den texturierten Fäden mehr.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der beigegebenen Zeichnung. In dieser ist die Beheizung der Zuführleitung für das Blas-/Behand­ lungsmedium Wasserdampf vorzugsweise so ausgeführt, daß die Texturierdüse mit einer Längsseite gut wärmeleitend an einem Heizblock montiert ist, der als ein die Zuführleitung für den Wasserdampf umschließender Heizkasten ausgebildet ist. Bei dieser Ausführung wird durch den guten Wärmeübergang zwischen dem Heizblock und dem am Maschinenrahmen montierten, stationären Texturierdüsenteil ständig im wesentlichen die Wärmemenge ersetzt, die während eines Stillstandes oder bei aufgeklappter Texturierdüse über die Oberfläche der Zuführ­ leitungen und den Düsenblock an die Umgebung abgegeben wird.

In der beigegebenen Zeichnung ist ein Querschnitt durch eine Texturierdüse mit Fadeneinlegschlitz und Beheizung von Düse Zuführleitung für das Blasmedium gezeigt.

Es handelt sich um eine teilbare Doppeldüse zur Förderung und Texturierung von zwei Fäden. Der rechte Förderteil der Düse ist im geöffneten, der linke Förderteil im geschlossenen Zustand dargestellt. Die Doppeldüse ist aus einem quaderför­ migen Block gefertigt, dessen Längsseiten im gezeigten Querschnitt doppelt so lang wie die Breitseiten sind. Dieser Block wird nun jeweils auf einer Diagonalen der beiden Breitseitenquadrate zweimal geteilt. Dadurch ist die zentrale Düsenhälfte 12 als Prisma ausgebildet, dessen Querschnitt ein gleichschenkliges, hier rechtwinkliges Dreieck ist. Die beiden äußeren Düsenhälften 13 stellen ebenfalls ein rechtwinkliges, gleichschenkliges Prisma dar. In die beiden Düsenhälften 12 und 13 werden nun die Fadenkanäle 1 sowie die Scharnierbohrungen 11 eingebracht, z.B. durch Bohren, Fräsen, Senken. Nun bilden die Fadenkanäle 1 und Scharnierbohrungen 11 Zylinderhalbschalen in jeder Berührfläche. Zumindest eines der an der Scharnierbohrung 11 gelegenen Enden der Trennebe­ nen erhält eine geringe Anfasung 14 (z.B. von 10 bis 20°), so daß die Texturierdüse mit entsprechendem Winkel geöffnet werden kann. In beide äußeren Düsenhälften 13 und in der zentralen Düsenhälfte 12 werden je zwei Sacklochbohrungen 8 zu beiden Seiten der Fadenkanäle 1 in einer zum Fadenkanal senkrechten Ebene eingebracht. Jede Bohrung bildet mit der Trennebene 9 einen spitzen Winkel, hier 45°, so daß sich die Enden der Bohrungen treffen. Diese Bohrungen bilden für jede der Düsen einen Ringkanal 8, der um den Fadenkanal 1 herumführt. In jeden Ringkanal 8 ist eine als Zufuhrkanal 10 dienende Bohrung eingebracht. Von jedem Fadenkanal 1 aus werden nun je vier Einzelbohrungen, die als Überströmkanäle 6 dienen, eingebracht. Diese Bohrungen liegen auf dem Mantel eines spitzwinkligen Kegels und sind jeweils um 90° zueinan­ der versetzt und treffen von dem jeweiligen Fadenkanal aus auf die den Ringkanal 8 bildenden Bohrungen (vgl. EP-PS 1 89 099, Fig. 1). Nunmehr werden die äußeren Düsenhälften 13 auf die zentrale Düsenhälfte 12 gesetzt und in die Schalen der Scharnierbohrungen 11 werden als Scharniere Stäbe eingesetzt. Durch die Federn 18 werden die Düsenhälften aufeinanderge­ drückt.

Die Doppeldüse wird von einer Isolierkammer 15 umgeben, die beheizt wird. Die Isolierkammer besitzt vorne eine Tür 16. Die äußeren Düsenhälften 13 sind durch einen Schließhebel 17 mit der Tür verbunden, so daß mit der Isolierkammer gleich­ zeitig die Texturierdüse geöffnet und verschlossen wird. Zur Abstützung der äußeren Düsenhälften 13 sind die Federn 18 zwischen der Isolierkammer und der Außenseite 19 der bewegbaren Düsenhälfte 13 eingebracht. Dadurch wird für jede Texturierdüse in deren Trennebene 9 ein Fadeneinlegschlitz gebildet. Durch diesen Fadeneinlegschlitz können zwei laufende Fäden senkrecht zu ihrer Laufrichtung in jeweils einen der Fadenkanäle 1 eingelegt werden, ohne daß Fäden durchgeschnitten oder durch den Fadenkanal 1 angesaugt werden müssen. Dabei trennt die Vorderkante der zentralen Düsenhälf­ te 12 die Fäden voneinander. Die zentrale Düsenhälfte besitzt entweder einen zentralen oder - wie gezeigt - zwei zentrale Anschlüsse 10 für die Beschickung der Ringkanäle 8 mit dem Blasmedium.

Ein entsprechender Längsschnitt einer in der Zeichnung gezeigten einzelnen Texturierdüse mit angeschlossener Stauchkammer 25 ist in der EP-PS 1 89 099, Fig. 4 bis 5 darge­ stellt.

Die Texturierdüse liegt mit ihrer feststehenden, zentralen und sich in Fadenförderrichtung erstreckenden Düsenhälfte 12 parallel zu den Fadenkanälen 1 an einem Heizblock 20 an. Dabei besteht ein vollflächiger, gut wärmeleitender metalli­ scher Kontakt der gesamten Grundfläche des prismatischen Düsenkörpers 12 mit einer ebenen Platte 21, durch die die Wärme aus dem Heizblock 20 auf den Düsenkörper 12 übertragen wird, und in der die Enden der Zuführleitungen 22, 23 für das Blasmedium zu den beiden Texturierdüsen eingeschweißt sind. Die Platte 21 kann in beliebiger Weise derart beheizt sein, daß der Wärmefluß in den Düsenkörper, d.h. die zentrale Düsenhälfte 12, ausreicht, um insbesondere auch bei geöffne­ ter Düse die Wärmeverluste des Düsenkörpers an die Umgebung auszugleichen und die Düsen auch im Stillstand der Texturier­ einrichtung im wesentlichen auf Betriebstemperatur zu halten. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Platte 21 Teil des Umfangs eines die Zuführleitungen 22, 23 für das Blasmedium umschließenden Heizkastens 20, der als Druckgefäß für einen Überdruck von beispielsweise 10 bar ausgelegt ist. Hierdurch können außer der Texturierdüse auch die Zuführlei­ tungen 22, 23 in dem Heizkasten 20 beheizt werden, d.h. die Düse und die Zuführleitungen 22, 23 sind unabhängig vom Betriebszustand der Texturiereinrichtung beheizbar. Es kann somit verhindert werden, daß bei Verwendung von Wasserdampf als Heiz- und Blasmedium sich in den bei Stillstand oder Wartungsarbeiten abkühlenden Zuführleitungen 22, 23 Kondensat bildet. Ebenfalls wird verhindert, daß die Temperatur des Blasmediums beim Wiederanfahren der Anlage zeitweilig durch Wärmeentzug unzulässig absinkt. In den Zuführleitungen 22, 23 ist unmittelbar vor ihrem Eintritt in den Heizkasten 20 jeweils ein letztes, nicht dargestelltes Absperrorgan angeordnet, das durch eine Sicherheitsschaltung (in den Trennebenen mündende Bohrungen 26) betätigt wird, durch welche der Öffnungs- bzw. Schließzustand der Texturierdüsen überwacht wird. Bei Verwendung von überhitztem Wasserdampf als Blasmedium ist vor diesem Absperrorgan vorzugsweise eine Ausblasleitung angeschlossen, durch die bei geschlossenem Ventil ein geringer Strom des Blasmediums abfließt und Kondensatanfall vor dem Ventil verhindert wird. Die Zuführ­ leitungen 22, 23 in dem Heizkasten 20 sind so geführt, daß sie auch bei unterschiedlichen Abständen zwischen ihrem jeweiligen Eintritt in den Heizkasten 20 und ihrem jeweiligen Ende in der Anschlußplatte 21 des Heizkastens 20 gleiche Druckverluste aufweisen. Hierdurch wird erreicht, daß die Texturierverhältnisse an allen angeschlossenen Texturierdüsen aufgrund gleicher Zustandsbedingungen wie Druck und Tempera­ tur des Blasmediums übereinstimmen und die Qualität und Anfärbtiefe der texturierten Fäden von Arbeitsstelle zu Arbeitsstelle gleich ist.

In den Heizkasten 20 ist zur Zuführung des Heizmittels, beispielsweise eines flüssigen, unter Druck stehenden Wärmeträgers, ein weiteres Rohr 24 eingebracht, das sich angenähert über die Gesamtlänge des Heizkastens 20 erstreckt und an seinem Ende offen ist. Im Eingangsbereich des Heizkastens 20 ist ferner im Boden ein nicht dargestellter, tieferliegender Rohrstutzen eingeschweißt, durch den zur besseren Umwälzung kontinuierlich ein entsprechender Heizmittelstrom abgezogen wird. Das Heizmittel wird über eine Thermostatregelung aufgeheizt und durch eine Pumpe umgewälzt. Bei Verwendung überhitzten Wasserdampfes als Heizmittel wird über den Rohrstutzen das angefallene Kondensat abgezogen.

Eine andere Beheizungsart besteht darin, daß in den geschlos­ senen Heizkasten 20 ein Wärmeträgeröl, wie Diphenyl oder dergleichen, bis zu einem bestimmten, unter den Zuführleitun­ gen 22, 23 liegenden Flüssigkeitsstand eingefüllt ist. Dieses Wärmeträgeröl wird durch einen nicht dargestellten elektri­ schen Heizstab oder bekannte Widerstandsheizelemente auf eine an einem Thermostaten eingestellte Temperatur oberhalb der Temperatur des Behandlungsmittels für die Fäden aufgeheizt. Die im Dampfraum liegenden Zuführleitungen 22, 23 werden hierbei durch kondensierende Wärmeträgerdämpfe gleichmäßig beheizt, unabhängig davon, ob in den Zuführleitungen 22, 23 das Blasmedium zu den Texturierdüsen strömt oder nicht. Schließlich ist es auch möglich, anstatt das Blasmedium vor den Absperrorganen der Zuführleitungen 22, 23 auszublasen, den Wasserdampf durch entsprechende Rohrleitungsverbindungen und Mehrwegeventile automatisch in das Rohr 24 abzuleiten und in den Heizkasten 20 zu führen, wo die Zuführleitungen 22, 23 für das Blasmedium dann während der Unterbrechung von außen beheizt werden. Das anfallende Kondensat wird dann ebenfalls durch einen im Boden des Heizkastens 20 eingeschweißten Rohrstutzen abgezogen.

Der gesamte Heizkasten 20 ist in die Isolierkammer 15 für die Texturierdüsen mit eingeschlossen, um die Wärmeverluste niedrig zu halten und einen Berührungsschutz für das Bedienungspersonal zu gewährleisten. Aus der Isolierkammer 15 sind nur die Rohranschlüsse für die Zuführleitungen 22 bis 24 herausgeführt.

Claims (8)

1. Stauchkammertexturiereinrichtung, die eine Texturierdüse zur Behandlung eines laufenden Fadens mit einem Heizgas und eine sich in Fadenförderrichtung anschließende Stauchkammer mit seitlichen Öffnungen umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß
die Texturierdüse (12/13) mit einer Längsseite an einem Heizblock (20) wärmeleitend anliegt und
daß der Heizblock (20) auf die Temperatur des Heizgases erhitzt ist, wobei das Heizgas vorzugsweise Wasserdampf oder überhitzter Wasserdampf ist.

2. Stauchkammertexturiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (22, 23) für das Heizgas durch den Heizblock (20) geführt ist und daß auf der Seite des Heizblocks (20), an der die Texturierdüse (12/13) anliegt, die Zuführleitung (22, 23) ausmündet und mit einem entsprechenden Anschluß (10) der Texturierdüse (12/13) kommuniziert.

3. Stauchkammertexturiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Texturierdüse (12/13) zum Fadeneinlegen in Längs­ richtung des Fadenkanals (1) geteilt ist und einen ortsfesten (12) und einen parallel zum Fadenkanal (1) schwenkbaren Düsenteil (13) aufweist, wobei der ortsfeste Düsenteil (12) an dem Heizblock (20) anliegt.

4. Stauchkammertexturiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizblock (20) ein mit einem Heizmittel gefüllter oder teilweise gefüllter Heizkasten ist.

5. Stauchkammertexturiereinrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Heizblock (20) ein Absperrorgan in der Zuführ­ leitung (22, 23) für das Heizgas angeordnet ist und daß auch der Leitungsabschnitt zwischen Absperrorgan und der Seite des Heizblocks (20), an der die Texturierdüse (12/13) anliegt, durch ein Heizmittel von außen beheizbar ist.

6. Stauchkammertexturiereinrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkasten (20) durch einen elektrischen Wider­ standsheizstab beheizt ist.

7. Stauchkammertexturiereinrichtung nach Anspruch 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkasten (20) mit überhitztem Dampf gefüllt ist, wobei der Dampf durch ein an seinem Ende offenes Rohr (24) zugeführt wird, welches sich über einen wesentli­ chen Teil der Länge des Heizkastens (20) in dem Heizkasten (20) erstreckt und wobei dem Rohr (20) ein tiefer gelegener Kondensatabfluß im Heizkasten (20) zugeordnet ist.

8. Stauchkammertexturiereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Heizblock (20) mehrere Texturierdüsen (12/13) angeordnet sind, deren Zuführleitungen (22, 23) für das Heizgas in dem Heizblock (20) derart geführt sind, daß jede Zuführleitung (22, 23) mit derselben Länge im Heizkasten (20) verläuft.