-
Hintergrund
der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zur Fluidbehandlung eines Fadens, indem Fluid in
einen laufenden Multifilamentfaden gedrückt wird, zum speziellen Verwirbeln
von Multifilamenten. Sie betrifft weiterhin einen Faden, bestehend
aus verwirbelten Multifilamenten, die von der Vorrichtung hergestellt
werden.
-
Multifilamentgarn, welches durch
Spinnen eines Hochmolekularpolymers hergestellt wird, hat im allgemeinen
eine schlechte Filamentkohärenz,
wodurch eine Behandlung erforderlich ist, um ihm die Kohärenz zu
verleihen. Herkömmliche
Verfahren zum Verleihen der Kohärenz
beinhalten Verdrehen des Fadens, Schlichten des Fadens und Fluidverwirbelung.
-
Fluidverwirbelung wird häufig verwendet,
da es einfach ist, die gewünschten
Eigenschaften Kompaktheit oder Volumen dem Faden beim Spinnen zu verleihen.
Die erforderliche Ausrüstung
ist einfach.
-
Fluidverwirbelungsgeräte werden
oft Verwirbelungsgeräte,
Verwirbelungsdüsen
oder Kombinationsdüsen
etc. genannt.
-
Die herkömmliche Verwirbelungsdüse umfasst
einen Düsenblock
(NB), einen Fadendurchgang (Yp), der in dem Düsenblock (NB) ausgebildet ist
und einen Fadeneinlass (Iy) und einen Fadenauslass (Oy) in der äußeren Oberfläche des
Düsenblocks (NB)
aufweist, ebenso einen Fluiddurchgang (Fp), der in dem Düsen- block
(NB) ausgebildet ist und einen Fluideinlass (If) in der äußeren Oberfläche des Düsenblocks
(NB) und einen Fluidauslass (Of) in der inneren Wandfläche des
Fadendurchgangs (Yp) aufweist.
-
Der Faden läuft mit einer gewünschten
Geschwindigkeit und Spannung durch den Fadendurchgang (Yp) und trifft
auf ein Fluid (Fluidstrahl), das mit einem gewünschten Druck, einer gewünschten
Geschwindigkeit und Flussrate vom Fluiddurchgang (Fp) eingespritzt
wird. Dies verursacht, dass die Filamente, die den Faden darstellen,
relativ zueinander verschoben und verwirbelt werden, und ein Faden bestehend
aus verwirbelten Filamenten wird hergestellt.
-
Der Faden wird einfach ein Gewirrfaden
genannt. Abhängig
von den gewählten
Behandlungsbedingungen kann ein kompakter Faden oder ein voluminöser Faden
hergestellt werden. Ein Verwirbelungs-Messinstrument zum Messen
des Grades der Verwirbelung der Filamente ist bekannt und wird angewandt.
Ebenso wird ein Volumen-Messinstrument für diesen Zweck verwendet.
-
Um die Verwirbelungsfähigkeit
der Verwirbelungsdüse
zu verbessern, wurden verschiedene Düsen und Verfahren vorgeschlagen.
-
Zum Beispiel wurde eine Verwirbelungsdüse, in welcher
eine Querschnittskonfiguration und der Bereich des Fadendurchgangs
(Yp) in der Längsrichtung
geändert
werden, vorgeschlagen. Weiterhin wurde, um einen hohen Grad an Verwirbelung
zu erreichen, vorgeschlagen, ein Druckfluid mit einem höheren als
dem kritischen Druck durch einen Fluiddurchgang (Fp) mit Ultraschallgeschwindigkeit
mit einem speziell geformten Querschnitt zum einem laufenden Garn
zu zwingen.
-
Diese Vorschläge sind offenbart in den japanischen
Patentoffenlegungen (Kokai) Nr. 54-30952 und 48-1340 und der japanischen
Patentveröffentlichung
Nr. 36-10511.
-
Diese herkömmlichen Verwirbelungsdüsen haben
einen engen Bereich (Hals) im Querschnitt des Fluiddurchgangs (Fp),
welcher die Geschwindigkeit des Fluids beschleunigt, um einen hohen
Grad an Verwirbelung zu erhalten.
-
Da jedoch der Fluiddurchgang (Fp)
ein dünnes
oder feines Loch mit einem Durchmesser von nur wenigen Millimetern
ist, ist es sehr schwierig, einen äußerst genauen Hals in dem Loch
auszubilden. Dementsprechend unterscheidet sich die Verwirbelungsfähigkeit
von Düse
zu Düse
unter den vielen hergestellten Düsen.
Deshalb ist es ein unvermeidliches Problem, dass die Verwirbelungsfähigkeit
und der Grad der Fadenverwirbelung von Düse zu Düse unterschiedlich ist unter
den vielen Verwirbelungsdüsen,
die bei der Herstellung von verwirbelten Fäden verwendet werden.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Das Ziel der vorliegenden Erfindung
ist es, eine Vorrichtung zum Verwirbeln von Multifilamentfaden mit
Beständigkeit
und Genauigkeit der Herstellung vorzusehen, und eine Vielzahl von
Fäden herzustellen,
die aus verwirbeltem Multifilament mit geringer Schwankung des Verwirbelungsgrades
von Faden zu Faden zusammengesetzt sind.
-
Eine Vorrichtung zur Fluidbehandlung
eines Fadens gemäß der vorliegenden
Erfindung, um das obige Ziel zu erreichen, ist wie folgt.
-
Das erste Ausführungsbeispiel:
-
Vorrichtung zur Fluidbehandlung eines
Fadens, umfassend einen Düsenblock
(NB), einen Fadendurchgang (Yp), der in dem Düsenblock (NB) ausgebildet ist
und einen Fadeneinlass (Iy) und ei nen Fadenauslass (Oy) in der äußeren Oberfläche des Düsenblocks
(NB) aufweist, und einen Fluiddurchgang (Fp), der in dem Düsenblock
(NB) ausgebildet ist und einen Fluideinlass (If) in der äußeren Oberfläche des
Düsenblocks
(NB) und einen Fluidauslass (Of) in einer inneren Wandfläche des
Fadendurchgangs (Yp) aufweist, wobei der Fluiddurchgang (Fp) geraden
Durchgang (Sp) und einen sich erweiternden Durchgang (Ep) umfasst,
und wobei
- (i) der gerade Durchgang (Sp) in
einer Weise ausgebildet ist, dass der Bereich und die Form des Fluiddurchgangs
(Fp) in dem Bereich, der die Axiallinie des Fluiddurchgangs (Fp)
kreuzt, konstant sind in einem gewünschten Bereich in der Axialrichtung
des Fluiddurchgangs (Fp), und
- (ii) der sich erweiternde Durchgang (Ep) in einer solchen Weise
ausgebildet ist, dass die Breite (WaFp) des Fluiddurchgangs (Fp)
in der Richtung parallel zu einer Referenzlinie (APYp) in einem Bereich
von dem Ende des geraden Durchgangs (Sp) zum Fluidauslass (Of) auf
einer Referenzebene (BP) allmählich
zunimmt, wobei die Referenzlinie (AFYp) eine Linie parallel zur
zweiten Axiallinie (Ayp) ist; wobei die Referenzebene (BP) eine
Ebene ist, welche eine erste Axiallinie (ASp) und die Referenzlinie
(APYp) enthält;
wobei die erste Axiallinie (ASp) die Axiallinie des geraden Durchgangs
(Sp) ist; und wobei die zweite Axiallinie (Ayp) die Axiallinie des
Fadendurchgangs (Yp) ist,
-
Da der Fluiddurchgang (Fp) dieser
Vorrichtung (Verwirbelungsdüse)
einen geraden Durchgang (Sp) mit einer bestimmten Länge und
einen sich erweiternden Durchgang (Ep) nach diesem aufweist, wird
ein Hochdruckbereich in dem Raum im Kontakt mit der Wandoberfläche des
Fadendurchgangs (Yp), der dem Fluidauslass (Of) des Fluiddurchgangs
(Fp) und dessen Umgebung zugewandt ist, ausgebildet, und Niederdruckbereiche
werden in dem Raum in Kontakt mit der Wandoberfläche des Fadendurchgangs (Yp)
nahe des Fluidauslasses (Of) des Fluiddurchgangs (Fp) und dessen
Umgebung ausgebildet, was die Filamentverwirbelungsfähigkeit
verbessert. Dies wird später
unter Bezugnahme auf 5 näher erläutert werden.
-
Das zweite Ausführungsbeispiel
der Erfindung:
-
Vorrichtung zur Fluidbehandlung eines
Fadens gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei die maximale Durchgangsbreite (WtOf) des Fluidauslasses
(Of) des sich erweiternden Durchgangs (Ep) in der Richtung senkrecht
zur Referenzebene (BP) im Wesentlichen gleich der maximalen Durchgangsbreite
(WtYp) des Fadendurchgangs (Yp) ist.
-
In diesem Fall ist die Genauigkeit
beim Herstellen der Verwirbelungsdüse weiter verbessert, und auch
wenn viele Verwirbelungsdüsen
hergestellt werden und in der gleichen Anlage verwendet werden, haben
alle erhaltenen Verwirbelungsdüsen
im Wesentlichen die gleiche Verwirbelungsfähigkeit.
-
Das dritte Ahusführungsbeispiel
der Erfindung:
-
Vorrichtung zur Fluidbehandlung eines
Fadens gemäß dem ersten
oder zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei die Länge
(Ls) des geraden Durchgangs (Sp) in der Richtung der ersten Axiallinie
(ASp) in der Referenzebene (BP), die Breite (WaSp) am Ende des geraden
Durchgangs (Sp) in der Richtung parallel zur Referenzlinie (APYp),
die Länge
(Le) des sich erweiternden Durchgangs (Ep) in der Richtung der ersten
Axiallinie (ASp) und die Breite (WaOf) des Fluidauslasses (Of) in
der Richtung parallel zur Referenzlinie (APYp) in der Referenzebene (BP)
die folgenden Gleichungen (I) und (II) erfüllen: Le > Le > 2 × WaSp (I)
0° < tan–1 {(WaOf – WaSp)/(2 × Le)} < 20° (II)
-
Wenn diese Gleichungen nicht erfüllt sind, können die
folgenden Phänomene
auftreten.
-
Wenn die erste Bedingung der Gleichung
(I) nicht erfüllt
ist, d. h. wenn Ls ≤ Le
ist, kann die gerade Progression des Fluidstrahls durch den geraden Durchgang
(Sp) schwach werden, und in diesem Fall können sich die oben erwähnte Funktion
und Wirkung durch den sich erweiternden Durchgang (Ep), der in der
Nähe des
geraden Durchgangs (Sp) liegt, verringern.
-
Wenn die zweite Bedingung der Gleichung (I)
nicht erfüllt
ist, d. h, wenn Le ≤ 2 × WaSp ist,
kann die Wirkung des Erweiterns des Durchgangs des Fluidstrahls
durch den sich erweiternden Durchgang (Ep) schwach werden. In diesem
Fall können
die oben erwähnte
Funktion und Wirkung durch den sich erweiternden Durchgang (Ep)
abnehmen.
-
Weiterhin, wenn die letztere Bedingung
der Gleichung (II) nicht erfüllt
ist, d. h. wenn tan–1 {WaOf – WaSp)/(2 × Le)} (nachfolgend
wird dieser Ausdruck mit T bezeichnet) ≥ 20°C ist, dann kann der Fluidstrahl
nur in Richtung des Fadeneinlasses (Iy) oder des Fadenauslasses
(Oy) des Fadendurchgangs (Yp) strömen, und in diesem Fall sinkt
die Filamentverwirbelungsfunktion durch den Fluidstrahl. In der Gleichung
(II) ist T ≤ 15° mehr bevorzugt.
-
Das vierte Ausführungsbeispiel
der Erfindung:
-
Vorrichtung zur Fluidbehandlung eines
Fadens gemäß einem
der ersten bis dritten Ausführungsbeispiele
der Erfindung, wobei die Referenzlinie (APYp) mit der zweiten Axiallinie
(AYp) übereinstimmt.
-
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
kann die Verwirbelungsdüse
leichter hergestellt werden, und die Herstellungsgenauigkeit kann
weiter verbessert werden.
-
Das fünfte Ausführungsbeispiel der Erfindung:
-
Vorrichtung zur Fluidbehandlung eines
Fadens gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei die Form des Fluiddurchgangs (Fp) in einer
Ebene senkrecht zur Referenzebene (BP) und parallel zur Richtung
der Referenzlinie (APYp) rechteckig ist und die Konfiguration des
Fadendurchgangs (Yp) in einer Ebene senkrecht zur Referenzebene
(BP) und senkrecht zur Richtung der Referenzlinie (APYp) rechteckig
ist.
-
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
kann die Verwirbelungsdüse
leichter hergestellt werden und die Herstellungsgenauigkeit kann
weiter verbessert werden. Außerdem
kann die Verwirbelungsdüse auch
leicht zusammengebaut und zur Reparatur zerlegt werden.
-
Das sechste Ausführungsbeispiel
der Erfindung:
-
Vorrichtung zur Fluidbehandlung eines
Fadens gemäß einem
der ersten bis fünften
Ausführungsbeispiele
der Erfindung, wobei sich der Bereich des Fadendurchgangs (Yp) in
einer Ebene senkrecht zur zweiten Axiallinie (Ayp) zumindest entweder
am den Fadeneinlass (Iy) enthaltenden Fadeneinlassabschnitt oder
am den Fadenauslass (Oy) enthaltenden Fadenauslassabschnitt erweitert.
-
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel
kann der Ausstoß des
Fluids für
die Verwirbelungsbehandlung vom Fadeneinlass (Iy) und/oder Fadenauslass (Oy)
verbessert werden. Ferner kann in diesem Verhältnis, wenn die Behandlungsbedingungen
richtig gewählt werden,
die Verwirbelung der Filamente voluminös werden, und in diesem Fall
kann die Verwirbelungsdüse
für die
Herstellung eines voluminösen Fadens
angewandt werden.
-
Das siebte Ausführungsbeispiel
der Erfindung:
-
Vorrichtung zur Fluidbehandlung eines
Fadens, umfassend einen Düsenblock
(NB), einen Fadendurchgang (Yp), der in dem Düsenblock (NB) ausgebildet ist
und einen Fadeneinlass (Iy) und einen Fadenauslass (Oy) in der äußeren Oberfläche des Düsenblocks
(NB) aufweist, und einen Fluiddurchgang (Fp), der in dem Düsenblock
(NB) ausgebildet ist und einen Fluideinlass (If) in der äußeren Oberfläche des
Düsenblocks
(NB) und einen Fluidauslass (Of) in einer inneren Wandfläche des
Fadendurchgangs (Yp) aufweist, wobei der Fluiddurchgang (Fp) umfasst:
- (i) einen geraden Durchgang (Sp), in dem eine erste
Distanz (LSp) konstant ist in einem gewünschten Bereich in der Richtung
zum Fluidauslass (Of) des Fluiddurchgangs (Fp), wobei die erste
Distanz (LSp) eine Distanz in der Richtung einer ersten Senkrechten
(AtFp) von einer ersten Axiallinie (AFp) zur Wandoberfläche des
Fluiddurchgangs (Fp) ist; wobei die erste Senkrechte (AtFp) eine
Linie senkrecht zur ersten Axiallinie (AFp) ist; und wobei die erste
Axiallinie (AFp) die Axiallinie des Fluiddurchgangs (Fp) ist, und
- (ii) einen sich erweiternden Durchgang (Ep), in dem eine zweite
Distanz (LEp) allmählich
zunimmt in einem Bereich vom stromabwärtigen Ende des geraden Durchgangs
(Sp) zum Fluidauslass (Of) entweder auf der Seite des Fadeneinlasses
(Iy) oder der Seite des Fadenauslasses (Oy), wobei die zweite Distanz
(LEp) eine Distanz in der Richtung einer zweiten Senkrechten (AtBP) von
einer ersten Axiallinie (AFp) zur Wandoberfläche des Fluiddurchgangs (Fp)
ist; wobei die zweite Senkrechte (AtBP) eine Linie senk recht zur
ersten Axiallinie (AFp) in einer Referenzebene (BP) ist; wobei die
erste Axiallinie (AFp) die Axiallinie des geraden Durchgangs (Sp)
ist; wobei die Referenzebene (BP) eine Ebene ist, die die erste
Axiallinie (AFp) und eine Referenzlinie (APYp) enthält; wobei
die Referenzlinie (APYp) eine Linie parallel zu einer zweiten Axiallinie
(AYp) ist; und wobei die zweite Axiallinie (AYp) die Axiallinie
des Fadendurchgangs (Yp) ist.
-
Der Hauptteil des siebten Ausführungsbeispiels
der Erfindung zeigen den Hauptteil des ersten Ausführungsbeispiels
der Erfindung und beide Ausführungsbeispiele
sind im Wesentlichen gleich.
-
Das achte Ausführungsbeispiel
der Erfindung:
-
Ein Faden bestehend aus verwirbeltem
Multifilament, hergestellt mit der Vorrichtung, die in einem der
ersten bis siebten Ausführungsbeispiele
der Erfindung genannt ist.
-
Der verwirbelte Faden weist Filamente
auf, die gut ausgeglichen miteinander verwirbelt sind, und wie gewünscht sind.
Ferner sind die verwirbelten Fäden
im Wesentlichen frei von Streuung in der Verwirbelung.
-
In der vorliegenden Erfindung beziehen
sich Ausdrücke
bezüglich
der Axiallinie des Fluiddurchgangs Fp, der Axiallinie des geraden
Durchgangs Sp und der Axiallinie des Fadendurchgangs Yp auf Linien,
die durch die Schwerkraftmitten der Figuren laufen, die durch die
Querschnitte der entsprechenden Durchgänge gebildet werden.
-
In der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
ist es bevorzugt, den sich erweiternden Durchgang Ep des Fluiddurchgangs
Fp mit einer Vielzahl von Elementen auszubilden. In die sem Fall kann
die Herstellungsgenauigkeit des sich erweiternden Durchgangs Ep
verbessert werden.
-
In der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
kann die Wandoberflächenkonfiguration des
sich erweiternden Durchgangs Ep des Fluiddurchgangs Fp in der Referenzebene
BP gebogen, verjüngt,
gestuft oder in jeder anderen Weise ausgebildet sein, aber es ist
bevorzugt, dass sie in einer solchen Weise gebildet ist, dass sie
allmählich
sanft von der ersten Axiallinie wegführt.
-
In der Vorrichtung der Erfindung
kann die Schnittkonfiguration des Fadendurchgangs Yp in der Richtung
senkrecht zur Axiallinie des Fadendurchgangs Yp (zweite Axiallinie
AYp) eine kreisförmige, fast
kreisförmige,
halbkreisförmige,
rechteckige, elliptische, dreieckige, quadratische, vieleckige oder
irgendeine andere Form aufweisen.
-
In der Vorrichtung der Erfindung
kann die Schnittkonfiguration des Fluiddurchgangs Fp in der Richtung
senkrecht zur Axiallinie des geraden Durchgangs Sp (erste Axiallinie
ASp) unterschiedlich sein, aber da ihr Durchmesser klein ist, sind
ein Rechteck oder ein Kreis bevorzugt.
-
In der Vorrichtung der Erfindung
kann die Anzahl der Fluiddurchgänge
Fp einer, zwei, drei oder viele sein, und diese Anzahl ist nicht
beschränkt.
Die Anzahl der Fluiddurchgänge
Fp wird bestimmt in Bezug auf die Art des zu verwirbelnden Fadens,
der gewünschten
Art der Filamentverwirbelung und der Größe der Energie des Fluidstrahls.
-
In der Vorrichtung der Erfindung
ist es bevorzugt, dass der von der Axiallinie des geraden Durchgangs
Sp (erste Axiallinie ASP) des Fluiddurchgangs Fp und der Axiallinie
(zweite Axiallinie AYp) des Fadendurchgangs Yp oder der Referenzlinie
APYp gebildete Winkel ungefähr
30° bis
150° beträgt. Um einen
hohen Grad an Verwirbelung zu erhalten, ist ein Winkel von ungefähr 60° bis 120° bevorzugt,
und ungefähr
90° ist
mehr bevorzugt. Um eine voluminöse Filamentverwirbelung
zu erhalten, ist ein Winkel von ungefähr 10° bis 60° bevorzugt.
-
Für
die Querschnittskonfiguration des Fadendurchgangs Yp, die Querschnittskonfiguration und
Anzahl der Fluiddurchgänge
Fp, und den von der Axiallinie (erste Axiallinie ASp) des geraden
Durchgangs Sp des Fluiddurchgangs Fp und der Axiallinie (zweite
Axiallinie AYp) des Fadendurchgangs Yp oder der Referenzlinie APYp
gebildeten Winkel kann auf US-A-4,251,904 (EP-A-11,441) verwiesen werden.
-
In der Vorrichtung der Erfindung
kann das Material der Elemente, die verwendet werden, um den Fadendurchgang
Yp und den Fluiddurchgang Fp zu bilden, irgendein Material sein,
welches haltbar ist bei Vorhandensein des laufenden Fadens und des Fluidstrahls,
und es kann Metall, Keramik, Glas oder jedes andere, mit einem harten
Film überzogene
Material sein.
-
Der verwendete Fluidstrahl kann jeder
beliebige Fluidstrahl sein der Art, die normalerweise verwendet
wird zur Herstellung herkömmlicher
verwirbelter Fäden.
Der Fluidstrahl kann bei Raumtemperatur oder erwärmter komprimierter Luft oder
Dampf etc. auftreten. Der Fluidstrahl wird dem Fluiddurchgang Fp
durch eine Fluidstrahl-Zufuhrleitung, die mit einer Zufuhrquelle
an einem Ende und mit dem Fluideinlass If des Fluiddurchgangs Fp
an der anderen Seite verbunden ist, zugeführt.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
1 ist
eine schematische perspektivische Ansicht eines Beispiels (eines
ersten Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
-
2 ist
eine Vorderansicht der in 1 gezeigten
Vorrichtung.
-
3 ist
eine Draufsicht auf die in 1 gezeigte
Vorrichtung.
-
4 ist
eine vertikale Schnittansicht der in 1 gezeigten
Vorrichtung.
-
5 ist
eine vertikale Schnittansicht, die typischerweise den Fluidfluss
in dem Fluidstrahl aus 1 zeigt.
-
6 ist
eine vertikale Schnittansicht einer typischen Verwirbelung des Fadens
in der in 1 gezeigten
Vorrichtung.
-
7 ist
eine vertikale Schnittansicht eines alternativen Beispiels (eines
zweiten Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
-
8 ist
eine perspektivische Ansicht eines anderen Beispiels (eines dritten
Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
-
9 ist
eine perspektivische Ansicht noch eines weiteren Beispiels (eines
vierten Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
-
10 ist
eine vertikale Schnittansicht der in 9 gezeigten
Vorrichtung, die eine typische Verwirbelung des Fadens zeigt.
-
11 ist
eine Querschnittsansicht der in 9 gezeigten
Vorrichtung.
-
12 ist
eine Querschnittsansicht noch eines weiteren Beispiels (eines fünften Beispiels)
der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
-
13 ist
eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels (eines sechsten
Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
-
14 ist
eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels (eines siebten
Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
-
15 ist
eine Querschnittsansicht noch eines weiteren Beispiels (eines achten
Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
-
16 ist
eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels (eines neunten
Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
-
17 ist
eine Querschnittsansicht noch eines weiteren Beispiels (eines zehnten
Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
-
18 ist
eine Querschnittsansicht noch eines weiteren Beispiels (eines elften
Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
-
19 ist
eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels (eines zwölften Beispiels)
der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
-
20 ist
eine vertikale Schnittansicht der in 19 gezeigten
Vorrichtung, in der auch eine typische Verwirbelung eines Fadens
gezeigt ist.
-
21 ist
eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels (eines dreizehnten
Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
-
22 ist
eine Querschnittsansicht noch eines weiteren Beispiels (eines vierzehnten
Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
-
23 ist
eine perspektivische Ansicht noch eines weiteren Beispiels (eines
fünfzehnten
Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
-
24 ist
eine vertikale Schnittansicht der in 23 gezeigten
Vorrichtung.
-
25 ist
eine vertikale Schnittsansicht noch eines weiteren Beispiels (eines
sechzehnten Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
-
26 ist
eine vertikale Schnittsansicht eines weiteren Beispiels (eines siebzehnten
Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.
-
27 ist
eine vertikale Schnittansicht einer herkömmlichen Vorrichtung zur Fluidbehandlung
eines Fadens.
-
Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
-
Beispiele der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
-
1 ist
eine schematische perspektivische Ansicht eines ersten Beispiels
der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Vorderansicht des ersten Beispiels. 3 ist eine Draufsicht des ersten
Beispiels. 4 ist eine
vertikale Schnittansicht des ersten Beispiels.
-
In 1 bis 4 ist eine Vorrichtung 1 zur
Fluidbehandlung eines Fadens durch einen Düsenblock (NB) gebildet. Der
Düsenblock
NB umfasst fünf
Teile. Ein rechtes Teil 2a und ein linkes Teil 2b sind
mit einem vorbestimmten Abstand zwischen ihnen angeordnet. Ein Bodenteil 3,
ein oberes Frontteil 4a und ein oberes Rückteil 4b sind
zwischen dem rechten und dem linken Teil 2a und 2b angeordnet.
Das Bodenteil 3 und die oberen Front- und Rückteile 4a und 4b sind
mit einem Abstand zwischen diesen angeordnet. Diese fünf Teile
sind durch beliebige, passende Verbindungsmittel wie z. B. Schrauben
oder Klebemittel, die nicht gezeigt sind, verbunden.
-
Der Fadendurchgang Yp wird als ein
Raum, umgeben von den Oberflächen
des rechten und linken Teils 2a und 2b, des Bodenteils 3 und
der oberen Front- und Rückteile 4a und 4b,
gebildet. Die eine der vorderen und hinteren Öffnungen des Fadendurchgangs
Yp in der äußeren Oberfläche des
Düsenblocks
NB ist der Fadeneinlass Iy und die andere ist der Fadenauslass Oy.
-
Der Fluiddurchgang Fp ist als ein
Raum, umgeben von den Oberflächen
des rechten und linken Teils 2a und 2b und den
oberen Front- und Rückteilen 4a und 4b,
gebildet. Die Öffnung
des Fluiddurchgangs Fp in der äußeren Oberfläche des
Düsenblocks
NB ist der Fluideinlass If des Fluiddurchgangs Fp, und die Öffnung des
Fluiddurchgangs Fp in der inneren Wandoberfläche des Fadendurchgangs Yp ist
der Fluidauslass Of des Fluiddurchgangs Fp.
-
Der Fluiddurchgang Fp umfasst einen
geraden Durchgang Sp und einen sich erweiternden Durchgang Ep.
-
Der gerade Durchgang Sp ist in einer
solchen Weise gebildet, dass der Bereich und die Konfiguration des
Fluiddurchgangs Fp in dem Abschnitt, der die Axiallinie des Fluiddurchgangs
Fp kreuzt, in einem vorbestimmten Bereich konstant gehalten wird entlang
der Achse des Fluiddurchgangs Fp.
-
Wenn die Axiallinie des geraden Durchgangs Sp
die erste Axiallinie ASp ist, die Axiallinie des Fadendurchgangs
Yp die zweite Axiallinie AYp ist, eine Linie parallel zur zweiten
Axiallinie AYp die Referenzlinie APYp ist, und die Ebene, die die
erste Axiallinie ASp und die Referenzlinie APYp enthält, die
Referenzebene BP ist, dann ist der sich erweiternde Durchgang Ep
in einer solchen Weise gebildet, dass die Breite WaFp des Fluiddurchgangs
Fp allmählich
zunimmt in einem Bereich vom Ende des geraden Durchgangs Sp zum
Fluidauslass Of in der Referenzebene BP.
-
Im ersten Beispiel nimmt die Breite
WaFp des Fluiddurchgangs Fp allmählich
zu entlang einer sanften Kurve, um den sich erweiternden Durchgang Ep
zu bilden.
-
Der Fluidstrahl (der z. B. Luft sein
kann) wird in den Fluiddurchgang Fp der Fluidbehandlungsvorrichtung 1 mittels
einer Zufuhrleitung (nicht dargestellt) zugeführt, welche an einem Ende mit
einer Fluidstrahlquelle und an dem anderen Ende mit dem Fluideinlass
If verbunden ist. Der laufende Faden tritt in den Fadendurchgang
Yp von dem Fadeneinlass Iy ein und trifft unterwegs auf den Fluidstrahl,
und wird vom Fadenauslass Oy entnommen. Dieser Aufbau ist der gleiche
wie der im herkömmlichen
Fluidbehandlungsverfahren für
einen Faden übernommene.
-
Das Merkmal der Vorrichtung der vorliegenden
Erfindung wird in Bezug auf 5 und 6 beschrieben. 5 ist eine vertikale Schnittansicht,
die typischerweise den Fluidfluss in dem Fluidstrahl im ersten Beispiel
zeigt, und 6 ist eine
vertikale Schnittansicht der typischen Verwirbelung des Fadens in
dem ersten Beispiel.
-
In 5 und 6 passiert der Fluidstrahl,
der in den Fluiddurchgang Fp von dem Fluideinlass If eintritt, den
geraden Durchgang Sp und weiter den sich erweiternden Durchgang
Ep und wird vom Fluidauslass Of in den Fadendurchgang Yp ausgestoßen, um sich
auf in dem Fadendurchgang Yp laufenden den Faden 6 auszuwirken.
-
In diesem Fall wird der Fluss des
Fluidstrahls 5 von dem geraden Durchgang Sp in der Strahlrichtung
gesteuert, und da der sich erweiternde Durchgang Ep stromabwärts des
geraden Durchgangs Sp liegt, dehnt sich der Fluidfluss in einer
Richtung parallel zur Referenzlinie APYp (4) (zweite Axiallinie AYp) in dem Bereich
nahe dem Fluidauslass Of aus. So wird in dem Raum nahe der Wandoberfläche des Fadendurchgangs
Yp, der dem Fluidauslass OF zugewandt ist, ein Hochdruckbereich 7 (5) gebildet, und in dem
Raum nahe der Wandoberfläche
des Fadendurchgangs Yp nahe dem Fluidauslass Of werden Niederdruckbereiche 8a und 8b (5) gebildet.
-
Es wurde herausgefunden, dass, wenn
der laufende Faden 6 den Hochdruckbereich 7 und
die Niederdruckbereiche 8a und 8b passiert, die
Filamente 6 wirksamer als bisher verwirbelt werden.
-
Im ersten Beispiel ist die maximale
Breite WtOf (2 und 3) des Fluidauslasses Of
(das Ende des sich erweiternden Durchgangs Ep) des Fluiddurchgangs
Fp in der Richtung senkrecht zur Referenzebene BP im Wesentlichen
gleich der maximalen Breite WtYp (2 und 3) des Fadendurchgangs Yp. In
dem ersten Bei spiel stimmt die Referenzlinie ApYp mit der zweiten
Axiallinie AYp überein.
-
In dem ersten Beispiel ist die Konfiguration des
Fluiddurchgangs Fp in einer Ebene vertikal zur Referenzlinie BP
und parallel zur Richtung der Referenzlinie APYp (zweite Axiallinie
AYp) rechteckig, und die Konfiguration des Fadendurchgangs Yp in
einer Ebene senkrecht zur Referenzebene BP und senkrecht zur Richtung
der Referenzlinie APYp (zweite Axiallinie AYp) ist rechteckig.
-
7 ist
eine vertikale Schnittansicht eines zweiten Beispiels der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung. Das zweite Beispiel zeigt eine Vorrichtung 9 zur
Fluidbehandlung eines Fadens, ausgebildet mit einem Düsenblock
NB, in dem ein oberes Frontteil 10a und ein oberes Rückteil 10b vorgesehen
sind mit einem geraden Bereich, d. h. einem sich verjüngenden
Bereich als die den sich erweiternden Durchgang Ep bildenden Oberfläche anstelle
einer Kurve wie im ersten Beispiel. Die anderen Bereiche des zweiten Beispiels
sind die gleichen wie die des ersten Beispiels. Das zweite Beispiel
garantiert eine ähnliche Funktionsweise
wie die des ersten Beispiels. Im Hinblick auf die Herstellung des
Düsenblocks
NB ist das zweite Beispiel einfacher herzustellen bezüglich des Bereichs
des sich erweiternden Durchgangs Ep, und es weist eine höhere Herstellungsgenauigkeit
und etwas geringere Kosten im Vergleich zum ersten Beispiel auf.
-
Die Gleichungen (I) und (II) werden
unter Bezugnahme auf das erste und das zweite Beispiel erläutert.
-
Wenn die folgenden Punkte (a) bis
(d) die Gleichungen (I) und (II) erfüllen, kann die Funktion des
vorher in der Vorrichtung beschriebenen, sich erweiternden Durchgangs
Ep noch besser sichergestellt werden.
-
In den Gleichungen bezeichnen die
Buchstaben
- (a) die Länge Ls (4 und 7)
des geraden Durchgangs Sp in der Richtung der ersten Axiallinie
ASp (4 und 7) in der Referenzebene BP (siehe 2 und 3),
- (b) die Breite WaSp (4 und 7) am Ende des geraden Durchgangs
Sp in der Richtung parallel zur Referenzlinie APYp (zweite Axiallinie
AYp) (4 und 7) in der Referenzebene BP,
- (c) die Länge
Le (4 und 7) des sich erweiternden
Durchgangs Ep in der Richtung der ersten Axiallinie ASp in der Referenzebene
BP, und
- (d) die Breite WaOf (4 und 7) des Fluidauslasses Of
in der Richtung parallel zur Referenzlinie APYp (zweite Axiallinie
AYp) in der Referenzebene BP.
-
8 ist
eine perspektivische Ansicht eines dritten Beispiels der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung. Das dritte Beispiel zeigt eine Vorrichtung 11 zur
Fluidbehandlung eines Fadens, ausgebildet mit einem Düsenblock
NB, in dem das rechte Teil 2a des ersten Beispiels in obere
und untere rechte Teile 12a, 12b mit einem zwischen
diesen beibehaltenen Zwischenraum, um den Faden leichter in den
Fadendurchgang Yp des ersten Beispiels einzufädeln. Der Zwischenraum zwischen
den oberen rechten Teil 12a und dem unteren rechten Teil 12b bildet
einen Fadeneinführschlitz 13.
Der Fadeneinführschlitz 13 wird oft
in herkömmlichen
Verwirbelungsdüsen
verwendet. Die anderen Bereiche des dritten Beispiels sind die gleichen
wie die des ersten Beispiels.
-
9 ist
eine perspektivische Ansicht eines vierten Beispiels der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung. 10 ist
eine vertikale Schnittansicht des vierten Beispiels, die eine typische
Verwirbelung des Fadens zeigt. 11 ist
eine Querschnittsansicht des vierten Beispiels.
-
In 9, 10 und 11 umfasst der Düsenblock NB einer Vorrichtung 14 zur
Fluidbehandlung eines Fadens zwei Teile. Auf einem Basisteil 15 ist
ein Düsenteil 16 befestigt.
Das Basisteil 15 und das Düsenteil 16 sind durch
beliebige passende Verbindungsmittel (nicht gezeigt) verbunden.
In der unteren Stirnfläche
des Düsenteils 16 ist
eine Nut 17 mit einem halbkreisförmigen Querschnitt ausgebildet.
Wenn das Düsenteil 16 das
Basisteil 15 überlagert,
bildet die Nut 17 den Fadendurchgang Yp. Das Düsenteil 16 umfasst
einen in ihm ausgebildeten Fluiddurchgang Fp. Der Fluideinlass If
des Fluiddurchgangs Fp ist an der Spitze des Düsenteils 16 geöffnet und
der Fluidauslass Of ist in der oberen Wandoberfläche des Fadendurchgangs Yp
geöffnet.
-
Der Fluiddurchgang Fp umfasst den
geraden Durchgang Sp mit einer gewünschten Länge und den sich erweiternden
Durchgang Ep, der vom Ende des geraden Durchgangs Sp zum Fluidauslass
Of reicht, wie in dem ersten Beispiel. Der sich erweiternde Durchgang
Ep in dem vierten Beispiel erweitert sich allmählich in den gesamten Umkreis
vom Ende des geraden Durchgangs Sp, und die Wandoberfläche des
sich erweiternden Durchgangs Ep in der Richtung der Axiallinie ASp
des geraden Durchgangs Sp bildet eine sanfte Kurve.
-
Auch in dem vierten Beispiel passiert
der in den Fluiddurchgang Fp zugeführte Fluidstrahl den geraden
Durchgang Sp und wird vom sich erweiternden Durchgang Ep in den
Fadendurchgang Yp eingespritzt. Der eingespritzte Strahl verwirbelt
die Filamente, die den Faden 6 bilden, der in dem Fadendurchgang
Yp läuft.
-
Die Vorteile des vierten Beispiels
sind, dass die Anzahl der Teile, die den Düsenblock NB bilden, zwei sein
kann und dass der sich erweiternde Durchgang Ep, gebildet durch
Bearbeitung der Wandoberfläche
der Nut 17, leicht bearbeitet werden kann, um eine gute
Herstellgenauigkeit in der Bildung des sich erweiternden Durchgangs
Ep sicherzustellen.
-
12 ist
eine Querschnittsansicht eines fünften
Beispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Der Düsenblock
NB einer Vorrichtung 18 zur Fluidbehandlung eines Fadens
im fünften
Beispiel umfasst zwei Fluiddurchgänge Fp, und in dieser Hinsicht
unterscheidet es sich vom vierten Beispiel. Die anderen Bereiche
sind die gleichen wie die für das
vierte Beispiel. Es war herkömmlicherweise üblich, zwei
oder drei Fluiddurchgänge
Fp zum Fadendurchgang Yp zu verwenden.
-
Im fünften Beispiel wird die Technik
der vorliegenden Erfindung auf die zwei Fluiddurchgänge Fp1
und Fp2 angewandt, und in dieser Hinsicht unterscheidet es sich
von den herkömmlichen
Verwirbelungsdüsen.
Das heißt,
der Fluiddurchgang Fp1 hat einen geraden Durchgang Sp1 und einen
sich erweiternden Durchgang Ep1, und der Fluiddurchgang Fp2 hat
ebenfalls einen geraden Durchgang Sp2 und einen sich erweiternden
Durchgang Ep2. Die Funktionen der jeweiligen Durchgänge sind
im Wesentlichen die gleichen wie im ersten Beispiel.
-
13 ist
eine Querschnittsansicht eines sechsten Beispiels der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung. Die Fluidbehandlungsvorrichtung 19 für einen
Faden des sechsten Beispiels ist durch einen Düsenblock NB gebildet, bei dem
noch eine weiterer Fluiddurchgang Fp3 ausgebildet ist, zusätzlich zu denjenigen
im fünften
Beispiel. Der Fluiddurchgang Fp3 ist in dem Basisteil 15 ausgebildet
und spritzt einen Fluidstrahl von unterhalb ein gegen die Fluidstrahle,
die von den nach unten gerichteten Fluiddurchgängen Fp1 und Fp2 eingespritzt
werden.
-
Solch eine Verwirbelungsdüse mit drei
Fluiddurchgängen
ist traditionell bekannt.
-
In dem sechsten Beispiel umfasst
der Fluiddurchgang Fp3 im Gegensatz zur herkömmlichen Verwirbelungsdüse auch
einen geraden Durchgang Sp3 und einen sich erweiternden Durchgang
Ep3. Für
den geraden Durchgang Sp3 existiert eine Referenzebene BP3. Durch
Einstellen der Einspritzzustände
der Fluidstrahle von den Fluidddurchgängen Fp1, Fp2 und Fp3 werden
Hochdruckbereiche und Niederdruckbereiche, wie erläutert (der
Art wie in 5 dargestellt),
gebildet.
-
14 ist
eine Querschnittsansicht eines siebten Beispiels der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung. Das siebte Beispiel ist eine Vorrichtung 20 für Fluidbehandlung
eines Fadens, gebildet durch einen Düsenblock NB mit einem Fadendurchgang
Yp mit einem kreisförmigen
Querschnitt an Stelle des Fadendurchgangs Yp mit halbkreisförmigem Querschnitt
im vierten Beispiel. In der oberen Oberfläche des Basisteils 15 ist
eine Nut 21, identisch in Form und Größe zur im Düsenteil 16 ausgebildeten
Nut 17, ausgebildet. Die anderen Bereiche des siebten Beispiels
sind die gleichen wie diejenigen des vierten Beispiels.
-
15 ist
eine Querschnittsansicht eines achten Beispiels der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung. Das achte Beispiel ist eine Vorrichtung 22 zur
Fluidbehandlung eines Fadens, gebildet durch einen Düsenblock
NB mit einem Fadendurchgang Yp mit einer gekürzten kreisförmigen Querschnittsausbildung,
in der Mitte zwischen der halbkreisförmigen Form im vierten Beispiel
und der kreisförmigen
Form im siebten Beispiel. In der Bodenfläche des Düsenteils 16 ist eine
nicht ganz kreisförmige
Nut 23 ausgebildet. Die anderen Bereiche des achten Beispiels sind
die gleichen wie diejenigen des vierten Beispiels.
-
16 ist
eine Querschnittsansicht eines neunten Beispiels der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung. Das neunte Beispiel ist eine Vorrichtung 24 zur
Fluidbehandlung eines Fadens, gebildet mit einem Düsenblock
NB mit einem Fadendurchgang Yp mit einem dreieckigen Querschnitt
an Stelle des Fadendurchgangs mit einem halbkreisförmigen Querschnitt
wie im vierten Beispiel. In der unteren Stirnfläche des Düsenteils 16 ist eine
dreieckige Nut 25 ausgebildet. Die anderen Bereiche des
neunten Beispiels sind die gleichen wie diejenigen des vierten Beispiels.
-
17 ist
eine Querschnittsansicht eines zehnten Beispiels der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung. Die Fluidbehandlungsvorrichtung 26 für einen
Faden des zehnten Beispiels wird durch einen Düsenblock NB mit einem Basisteil 27,
einem Zwischenteil 28 und einem Düsenteil 29 gebildet.
Gesichert auf dem Basisteil 27 ist das Zwischenteil 28 angeordnet,
und auf dem Zwischenteil 28 ist das Düsenteil 29 angeordnet.
Diese drei Teile sind durch beliebige passende Verbindungsmittel
(nicht gezeigt) miteinander verbunden.
-
Der von der oberen Oberfläche des
Basisteils 27, der rechten Seitenfläche des Zwischenteils 28 und
der Bodenfläche
des Düsenteils 29 umgebene
und sich in der Längsrichtung
des Düsenblocks NB
erstreckende Raum ist der Fadendurchgang Yp. Die rechte Seite des
Fadendurchgangs Yp öffnet
sich in die äußere Oberfläche des
Düsenblocks
NB. Die Öffnung
ist ein Fadeneinführschlitz 13.
-
Das Düsenteil 29 umfasst
einen Fluiddurchgang Fp1 und einen Fluiddurchgang Fp2, die in ihm ausgebildet
sind. Der Fluiddurchgang Fp1 umfasst einen geraden Durchgang Sp1
und einen sich erweiternden Durchgang Ep1, und der Fluiddurchgang Fp2
umfasst ebenfalls einen geraden Durchgang Sp2 und einen sich erweiternden
Durchgang Ep2.
-
Für
den geraden Durchgang Sp1 existiert eine Referenzebene BP1 und für den geraden
Durchgang Sp2 existiert eine Referenzebene BP2. Die jeweiligen Funktionen
des geraden Durchgangs Sp1, des sich erweiternden Durchgangs Ep1,
des geraden Durchgangs Sp2 und des sich erweiternden Durchgangs
Ep2 sind im Wesentlichen die gleichen wie im ersten Beispiel.
-
18 ist
eine Querschnittsansicht eines elften Beispiels der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung. Das elfte Beispiel ist eine Vorrichtung 30 zur Fluidbehandlung
eines Fadens, gebildet von einem Düsenblock NB mit einem Fadendurchgang
Yp, dessen Querschnitt zu dem im zehnten Beispiel verwendeten modifiziert
ist. In der Bodenfläche
des Düsenteils 29 ist
an einer Zwischenposition zwischen den Fluiddurchgängen Fp1
und Fp2 eine Nut 31 mit einem dreieckigen Querschnitt ausgebildet.
Die anderen Bereiche des elften Beispiels sind die gleichen wie
diejenigen des zehnten Beispiels. Die Funktionen des geraden Durchgangs
Sp1, des sich erweiternden Durchgangs Ep1, des geraden Durchgangs
Sp2 und des sich erweiternden Durchgangs Ep2 sind im Wesentlichen
die gleichen wie im ersten Beispiel.
-
19 ist
eine perspektivische Ansicht eines zwölften Beispiels der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung. 20 ist
eine vertikale Schnittansicht des zwölften Beispiels, in dem auch
eine typische Verwirbelung des Fadens gezeigt ist. In 19 und 20 wird die Fluidbehandlungsvorrichtung 32 für einen
Faden durch einen Düsenblock
NB bestehend aus vier Teilen gebildet. Ein Vorderteil 33 und
ein Rückteil 34 sind
mit einem zwischen ihnen gehaltenen Abstand positioniert. Ein rechtes
Zwischenteil 35a und ein linkes Zwischenteil 35b sind
zwischen dem Vorderteil 33 und dem Rückteil 34 befestigt.
Das rechte Zwischenteil 35a und das linke Zwischenteil 35b sind
mit einem zwischen ihnen gehaltenen Abstand positioniert. Diese
vier Teile sind mittels beliebiger Verbindungsmittel (nicht dargestellt)
verbunden.
-
Der Fadendurchgang Yp des Düsenblocks NB
ist als ein Raum, der von den vier Teilen umgeben ist, gebildet.
Der Düsenblock
NB weist zwei in diesem ausgebildete Fluiddurchgänge auf.
-
Ein Fluiddurchgang Fp1 ist in dem
rechten Zwischenteil 35a ausgebildet, und seine Fluidöffnung Of1
ist in der Wandoberfläche
des Fadendurchgangs Yp positioniert. Der Fluiddurchgang Fp1 erstreckt sich
in das Rückteil 34 (nicht
dargestellt), und in dessen Rückfläche ist
der Fluideinlass If1 des Fluiddurchgangs Fp1 ausgebildet.
-
Der andere Fluiddurchgang Fp2 ist
in dem linken Zwischenteil 35b ausgebildet und sein Fluidauslass
Of2 ist in der Wandoberfläche
des Fadendurchgangs Yp positioniert. Der Fluiddurchgang Fp2 erstreckt
sich in das Rückteil 34 (nicht
dargestellt), und in dessen Rückfläche ist
der Fluideinlass If2 des Fluiddurchgangs Fp2 ausgebildet.
-
Der Fluiddurchgang Fp1 umfasst nacheinander
einen geraden Durchgang Sp1 und einen sich erweiternden Durchgang
Ep1. Der Fluiddurchgang Fp2 umfasst nacheinander einen geraden Durchgang Sp2
und einen sich erweiternden Durchgang Ep2.
-
Der in dem Fadendurchgang Yp laufende
Faden erfährt
eine Verwirbelungsbehandlung durch die von den Fluiddurchgängen Fp1
und Fp2 eingespritzten Fluidstrahle. Die Funktionen des geraden
Durchgangs Sp1, des sich erweiternden Durchgangs Ep1, des geraden
Durchgangs Sp2 und des sich erweiternden Durchgangs Ep2 sind im
Wesentlichen die gleichen wie die im ersten Beispiel beschriebenen.
-
21 ist
eine vertikale Schnittansicht eines dreizehnten Beispiels einer
Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Das dreizehnte Beispiel
ist eine Vorrichtung 37 zur Fluidbehandlung eines Fadens, gebildet
durch einen Düsenblock
NB mit einem sich erweiternden Auslass 36, der sich in
den gesamten Umkreis am Fadenauslass Oy des Fadendurchgangs Yp im
zwölften
Beispiel erweitert. Die anderen Bereiche des dreizehnten Beispiels
sind die gleichen wie diejenigen des zwölften Beispiels.
-
Der sich erweiternde Auslass 36 der
Fluidbehandlungsvorrichtung 37 dient dazu, den Ausstoß der zum
Verwirbeln der Filamente verwendeten Fluidstrahle von dem Fadenauslass
Oy des Fadendurchgangs Yp zu fördern.
Der Fadeneinlassbereich Iy des Fadendurchgangs Yp kann sich erweitern, oder
sowohl der Fadenauslassbereich Oy als auch der Fadeneinlassbereich
Iy können
sich erweitern.
-
Jedoch ist es in dem dreizehnten
Beispiel bevorzugt, dass sich der Fadenauslassbereich Oy erweitert,
da die Fluiddurchgänge
Fp1 und Fp2 in Richtung das Fadenauslasses Oy geneigt ausgebildet sind.
-
Die Erweiterung des Fadendurchgangs
Yp am Fadeneinlassbereich Iy und/oder am Fadenauslassbereich Oy
ist wirksam, um eine voluminöse
Verwirbelung der Filamente zu erreichen.
-
22 ist
eine vertikale Schnittansicht eines vierzehnten Beispiels der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung. Das vierzehnte Beispiel ist eine Vorrichtung 39 zur
Fluidbehandlung eines Fadens, gebildet durch einen Düsenblock
NB mit einem sich erweiternden Auslass 38, der sich nur
zur Hälfte
des Umkreises erweitert an Stelle der Erweiterung im gesamten Umkreis
am Fadenauslassbereich Oy des Fadendurchgangs Yp im dreizehnten
Beispiel. Der sich erweiternde Auslass 38, der sich nur
zur Hälfte
des Umkreises erweitert, dient ebenso dazu, den Ausstoß der Fluidstrahle
von dem Fadenauslass Oy zu fördern,
wie im dreizehnten Beispiel, und dient dazu, die Filamente des Fadens
voluminös
zu verwirbeln.
-
Abhängig von dem Typ des verwirbelten
Fadens, der hergestellt werden soll, wird eine Auswahl getroffen,
ob der Fadeneinlassbereich Iy oder der Fadenauslassbereich Oy des
Fadendurchgangs Yp sich erweitern soll. Eine Auswahl wird auch getroffen
hinsichtlich des Grades der Erweiterung.
-
23 ist
eine perspektivische Ansicht eines fünfzehnten Beispiels der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung. 24 ist
eine vertikale Schnittansicht des fünfzehnten Beispiels. Der Düsenblock NB
der Fluidbehandlungsvorrichtung 40 für einen Faden im fünfzehnten
Beispiel umfasst zwei Teile; ein Basisteil 41 und ein daran
befestigtes Düsenteil 42. Die
gesamte Form ist zylindrisch. In der flachen Oberfläche des
Basisteils 41 ist eine Nut 43 mit einem halbkreisförmigen Querschnitt
ausgebildet. In der flachen Oberfläche des Düsenteils 42 ist eine
Nut 44 mit einem halbkreisförmigen Querschnitt ausgebildet.
Das Basisteil 41 und das Düsenteil 42 sind durch
beliebige Verbindungsmittel (nicht dargestellt) miteinander verbunden.
-
Die Nuten 43 und 44,
die einander zugewandt sind, bilden einen Fadendurchgang Yp mit
einer kreisförmigen
Gestalt im Querschnitt. Das Düsenteil 42 umfasst
einen darin ausgebildeten Fluiddurchgang Fp. Der Fluideinlass If
des Fluiddurchgangs Fp ist in der gebogenen äußeren Oberfläche des
Düsenteils 42 ausgebildet,
und der Fluidauslass Of ist in der Wandoberfläche des
Fadendurchgangs Yp ausgebildet. Der Fadenauslassbereich Of des Fadendurchgangs
Yp ist als ein sich erweiternder Auslass 45, der sich in
den gesamten Umkreis erweitert, ausgebildet.
-
Der Fluiddurchgang Fp umfasst nacheinander
einen geraden Durchgang Sp und einen sich erweiternden Durchgang
Ep.
-
Ein wesentlicher Unterschied zwischen
dem fünfzehnten
Beispiel und dem dreizehnten Beispiel ist, dass ersteres nur einen
Fluiddurchgang Fp hat, während
letzteres zwei Fluiddurchgänge
Fp umfasst. In den anderen Bereichen sind die beiden Beispiele im
Wesentlichen gleich.
-
25 ist
eine vertikale Schnittansicht eines sechzehnten Beispiels der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung. Das sechzehnte Beispiel ist eine Vorrichtung 47 zur
Fluidbehandlung eines Fadens, gebildet durch einen Düsenblock
NB mit einem sich erweiternden Auslass 46, der sich nur
zur Hälfte
des Umkreises am Fadenauslassbereich Oy des Fadendurchgangs Yp erweitert,
im Unterschied dazu, dass der Fadenauslassbereich Oy des Fadendurchgangs Yp
im fünfzehnten
Beispiel den sich erweiternden Auslass 45 umfasst, der
sich im gesamten Umkreis erweitert. Der sich erweiternde Auslass 46 ist
an der Seite ausgebildet, wo der Fluiddurchgang Fp liegt. Die anderen
Bereiche des sechzehnten Beispiels sind die gleichen wie diejenigen
des fünfzehnten
Beispiels.
-
26 ist
eine vertikale Schnittansicht eines siebzehnten Beispiels der Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung. Das siebzehnte Beispiel ist eine Vorrichtung 49 zur
Fluidbehandlung eines Fadens, gebildet durch einen Düsenblock
NB, in dem der sich erweiternde Auslass 48 am Fadenauslassbereich
Oy des Fadendurchgangs Yp auf der Seite entgegengesetzt zur Position
des sich erweiternden Auslasses 46 des sechzehnten Beispiels
ausgebildet ist, d. h. auf der Seite entgegengesetzt zur Seite,
wo der Fluiddurchgang Fp positioniert ist.
-
Die positionelle Beziehung zwischen
dem sich erweiternden Auslass am Fadenauslassbereich Oy und dem
Fluiddurchgang Fp wird auf der Grundlage der geplanten Filamentverwirbelung
des herzustellenden und zu verwendenden verwirbelten Fadens gewählt.
-
27 ist
eine vertikale Schnittansicht einer herkömmlichen Vorrichtung 50 zur
Fluidbehandlung eines Fadens. Der Düsenblock NB der herkömmlichen
Vorrichtung umfasst fünf
Teile wie der Düsenblock
NB der Vorrichtung 1 des ersten Beispiels.
-
Ein rechtes Teil 51a (nicht
dargestellt) und ein linkes Teil 51b sind mit einem vorbestimmten
Abstand zwischen diesen positioniert. Ein Bodenteil 52, ein
oberes Vorderteil 53a und ein oberes Rückteil 53b sind zwischen
dem rechten Teil 51a (nicht dargestellt) und dem linken
Teil 51b angeordnet. Das Bodenteil 52 und die
oberen Vorder- und Rückteile 53a und 53b sind
mit einem dazwischen gehaltenen Abstand angeordnet. Diese fünf Teile
sind mit beliebigen passenden Verbindungsmitteln, wie z. B. Schrauben oder
Klebemittel, nicht dargestellt, verbunden.
-
Der Fadendurchgang Yp ist als ein
Raum, umgeben von den Oberflächen
des rechten Teils 51a (nicht dargestellt) und des linken
Teils 52a, des Bodenteils 52 und der oberen Vorder-
und Rückteile 53a und 53b,
gebildet. Die eine der Vorder- und Rücköffnungen des Fadendurchgangs
Yp in dem äußeren Oberfläche des
Düsenblocks
NB ist der Fadeneinlass Iy und die andere ist der Fadenauslass Oy.
-
Der Fluiddurchgang Fp ist als ein
Raum, umgeben von den Oberflächen
des rechten Teils 51a (nicht dargestellt) und des linken
Teils 51b und der oberen Vorder- und Rückteile 53a und 53b,
gebildet. Die Öffnung
des Fluiddurchgangs Fp in der äußeren Oberfläche des
Düsenblocks
NB ist der Fluideinlass If des Fluiddurchgangs Fp und die Öffnung des
Fluiddurchgangs Fp in der inneren Wandoberfläche des Fadendurchgangs Yp
ist der Fluidauslass Of des Fluiddurchgangs Fp.
-
Ein großer Unterschied zwischen der
herkömmlichen
Vorrichtung 50 und der Vorrichtung 1 des ersten
Beispiels ist, dass der Fluidauslassbereich Of des Fluiddurchgangs
Fp der herkömmlichen Vorrichtung 50 geöffnet ist
wie er ist, in der inneren Wandoberfläche des Fadendurchgangs Yp,
ohne sich in der Richtung parallel zur Axiallinie des Fadendurchgangs
Yp zu erweitern. Somit hat die herkömmliche Vorrichtung 50 zur
Fluidbehandlung eines Fadens nicht die Funktion, die vom sich erweiternden Durchgang
Ep nachfolgend zum geraden Durchgang Sp, beschrieben in Verbindung
mit dem ersten Beispiel, vorgesehen ist.
-
Der Fluidauslass Of des Fluiddurchgangs
Fp kann am Umkreis des Endes abgefast sein, um das Brechen der Filamente
des Fadens aufgrund eines möglichen
Kontaktes mit der Oberfläche
des Fluidauslasses Of zu vermeiden, während der Faden verwirbelt
wird. Jedoch unterscheidet sich jede Art von Abfasen stark in Zweck
und Funktion von dem sich erweiternden Durchgang Ep in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung.
-
Beispiele
-
Beispiel 1
-
Als ein zu verwirbelnder Faden wurde
ein Polyesterfaden mit 50 Denier mit 18 Filamenten verwendet. Als
eine Verwirbelungsvorrichtung wurde die Vorrichtung des ersten Beispiels
(1 bis 6) verwendet. Der verwendete Fluidstrahl
war komprimierte Luft mit einem Druck von 0,5 MPa und einer Flussrate
von 130 l/min (Standardzustand). Die Spannung des Fadens, der in
den Fadendurchgang Yp zugeführt
wurde, war 20 g. Die Länge
Ls des geraden Durchgangs Sp war 7,3 mm und die Breite WaSp war 0,9
mm. Die Länge
Le des sich erweiternden Durchgangs Ep war 5,7 mm und die Breite
WaOf des sich erweiternden Durchgangs Ep am Fluidauslass Of war
2,5 mm. Als Ergebnis war der Wert T 8°.
-
Die vertikale Breite des Fadendurchgangs Yp
war 2 mm und die horizontale Breite WtYp war 2 mm. Die von der Wandoberfläche des
sich erweiternden Durchgangs Ep in der Referenzebene BP gebildete
Krümmung
war 20 mm im Krümmungsradius.
-
Der Verwirbelungsgrad des erhaltenen
verwirbelten Fadens war 17,8 (Stück/m).
Der Verwirbelungsgrad wurde unter Verwendung eines Verwirbelungstesters
(R-2050, hergestellt von Rosshield) gemäß dem in JIS 1013 dargelegten
Verfahren gemessen, und der Durchschnittswert von 50 Messungen wurde übernommen.
-
Beispiel 2
-
Als Verwirbelungsvorrichtung wurde
die Vorrichtung des zweiten Beispiels (7) zum Verwirbeln eines Fadens unter
den folgenden Bedingungen verwendet. Angenommene Parameter waren
Ls = 7,3 mm, WaSp = 0,9 mm, Le = 5,7 mm und WaOf = 3,1 mm. Als Ergebnis
war der Wert T 11°.
Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 1.
-
Der Verwirbelungsgrad des erhaltenen
verwirbelten Fadens war 15,3 (Stück/m).
-
Vergleichsbeispiel 1
-
Als Verwirbelungsvorrichtung wurde
die herkömmliche
Vorrichtung aus 27 ohne
sich erweiternden Durchgang Ep zum Verwirbeln eines Fadens verwendet.
Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 1.
-
Der Verwirbelungsgrad des erhaltenen
verwirbelten Fadens war 8,3 (Stück/m).
-
Beispiel 3
-
Ein Faden wurde wie in Beispiel 1
beschrieben verwirbelt, außer
dass die Breite WaOf des sich erweiternden Durchgangs Ep 1,7 mm
war, um den Wert T bei 4° zu
halten, und dass die Krümmung,
die von der Wandoberfläche
des sich erweiternden Durchgangs Ep in der Referenzebene BP gebildet wird,
50 mm im Krümmungsradius
war.
-
Der Verwirbelungsgrad des erhaltenen
verwirbelten Fadens war 1,60 (Stück/m).
-
Beispiel 4
-
Ein Faden wurde wie in Beispiel 1
beschrieben verwirbelt, außer
dass die Breite WaOf des sich erweiternden Durchgangs Ep 2,1 mm
war, um den Wert T bei 6° zu
halten, und dass die Krümmung,
die von der Wandoberfläche
des sich erweiternden Durchgangs Ep in der Referenzebene BP gebildet wird,
30 mm im Krümmungsradius
war.
-
Der Verwirbelungsgrad des erhaltenen
verwirbelten Fadens war 13,9 (Stück/m).
-
Beispiel 5
-
Ein Faden wurde wie in Beispiel 1
beschrieben verwirbelt, außer
dass die Breite WaOf des sich erweiternden Durchgangs Ep 4,5 mm
war, um den Wert T bei 18° zu
halten, und dass die Krümmung, die
von der Wandoberfläche
des sich erweiternden Durchgangs Ep in der Referenzebene BP gebildet wird,
10 mm im Krümmungsradius
war.
-
Der Verwirbelungsgrad des erhaltenen
verwirbelten Fadens war 17,8 (Stück/m).
-
Beispiel 6
-
Ein Faden wurde wie in Beispiel 1
beschrieben verwirbelt, außer
dass die Breite WaOf des sich erweiternden Durchgangs Ep 8,9 mm
war, um den Wert T bei 35° zu
halten, und dass die Krümmung, die
von der Wandoberfläche
des sich erweiternden Durchgangs Ep in der Referenzebene BP gebildet wird,
5 mm im Krümmungsradius
war.
-
Der Verwirbelungsgrad des erhaltenen
verwirbelten Fadens war 11,8 (Stück/m).
Im Beispiel 6 war der Verwirbelungsgrad niedriger als der im Beispiel
1, da der Wert T 20° überstieg.