DE7723587U1

DE7723587U1 - Blastexturiervorrichtung

Info

Publication number: DE7723587U1
Application number: DE19777723587
Authority: DE
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1977-07-28
Filing date: 1977-07-28
Publication date: 1979-01-25

Description

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Gegenstand der Neuerung ist eine Blastexturiervorrichtung mit einer Blasdüse für die Zufuhr und/oder Behandlung des Fadens in einer i-lischzone und einem Fadenführungskanal, durch welchen die Mischzone an eine als Staukammer ausgebildete, rohrförmige Behandlungskammer angeschlossen ist, wobei die Wand der Staukammer radial und umf angsverteilte Cffnungen zum Abströmen des Behandlungsmediums aufweist.

Derartige Blastexturiervorrichtungen sind beispielsweise aus der DL-PS 17 786 oder der DT-OS 20 36 856 bekannt. Bei diesen Blastexturiervorrichtungen werden die Fäden, insbesondere Fäden aus synthetischen, linearen Hochpolymeren, durch injektor-Shnliche Düsen zugeführt und in einer Mischkammer von dem mit hoher Geschwindigkeit ausströmenden Fadenbehandlungsmedium beschleunigt. Durch innigen Kontakt zwischen dem Faden und dem ihn umgebenden, vorzugsweise erhitzten Blasfluid wird der Faden erwärmt und mit hoher Geschwindigkeit durch einen Fadenführungskanal in eine angeschlossene Staukammer transportiert, wo er regellos zu einem Fadenstopfen angehäuft wird und wo die durch die Stauchung oder schon vorher in der Blasdüse erzielte Kräuselung thermofixiert wird.

Da das Blasmedium bei entsprechender Dichte des Fadenstopfens diesen praktisch nicht mehr durchströmen kann und in der Staukammer durch den Staudruck des Blasfluids ein erhöhter Gegendruck aufgebaut würde, durch den die Fadenablage behindert ist, sind in der Wand der Behandlungskammer radiale und umfangsverteilte Öffnungen vorgesehen, durch welche das Blasfluid abströmen kann. Die Öffnungen liegen beispielsweise als eine Vielzahl umfangsverteilter Bohrungen vor, die den erforderlichen Strömungsquerschnitt zur Erzielung einer geringen Austrittsgeschwindigkeit bilden. Ihr Querschnitt ist derart bemessen, daß der Durchtritt

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einzelner Kapillarfäden verhindert wird. Auch müssen die Bohrungen j

auf der Innenseite der Kammer glatt sein und dürfen keinen Grat <

aufweisen, an denen einzelne Kapillarfäden hängen bleiben oder 1

beschädigt werden. ί

Aufgrund der fertigungstechnisch sehr aufwendigen Herstellungs- '■ weise für die Vielzahl von Bohrungen einer solchen Staukammer I zum Abströmen des Blasfluids wurde auch schon vorgeschlagen, j

in die Wand der Staukammer umfangsverteilte, schmale Längs- f

schlitze von etwa 0,2 bis 0,4 mm Breite über einen Teil ihrer I

Länge einzuarbeiten, durch die das Blasfluid aus der Staukammer _k

entweichen kann. Die Wand der Staukammer wird durch die stehen- |

bleibenden lamellenartigen Stege in diesem Bereich des Fadenkanals s

definiert, die den Fadenstopfen führen. Bei bekannten Ausführungen _n solcher geschlitzter Staukammern von Blastexturiervorrichtungen

sind die Längsschlitze durch Scheibenfräser oder Sägeblätter |

in geeigneter Breite in die Wand der Staukammer eingearbeitet. ,

Dies ist zwar fertigungstechnisch günstiger als die Herstellung ?

der Vielzahl von Abströmöffnungen, doch ergibt sich infolge des »

Ein- und Auslaufes des Werkzeuges das Problem, daß am Umfang |

der Staukammer zwischen den Stegen spitzwinklige Zwickelbereiche |

gebildet werden, die insbesondere in Vorschubrichtung des Garn- |

a Stopfens stören, weil Kapillarfäden, die zufällig durch einen Schlitz.

nach außen geblasen werden, an den scharfen Kanten hängen bleiben | und gegebenenfalls abgerissen werden und die Fadenstruktur beschädigt werden kann.

Daraus ergibt sich die Aufgabe der Neuerung, eine Staukammer
für eine Blastexturiervorrichtung mit umfangsverteilten Längsschlitzen für das Abströmen des Blasfluids derart auszubilden,
daß die Längsschlitze zwar in bekannter Weise einfach hergestellt
werden können, daß aber verhindert wird, daß Kapillarfäden an den

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durch den Werkzeugauslauf gebildeten scharfkantigen übergängen zwischen den Längsschlitzen und der glatten, nicht unterbrochenen Innenwand der Staukanuner hängen bleiben.

Diese Aufgabe wird für die eine Blastexturiervorrichtung der eingangs; definierten Art neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wand der Behandlungskanrmer auslaßseitig auf einen vergrößerten Innendurchmesser erweitert und durch eine Buchse ausgefüttert ist, die mit ihrer glatten Mantelfläche den Auslauf der Längsschlitze abdeckt. Die Futterbuchse hat in einer bevorzugten Ausgestaltung einen axialen Anschlag und hat einen geringfügig größeren Innendurchmesser als der Innendurchmesser der Staukammer.

Der Vorteil der angegebenen Lösung liegt darin, daß die auch bei hohen Geschwindigkeiten und Durchsätzen des Blasfluids erforderlichen Abströmquerschnitte unter Beibehaltung der Stabilität der Staukammer einfach hergestellt werden können, da die von der Fadenabzugsöffnung her in die Staukanuner hineinragende Futterbuchse die scharfkantigen Zwickelbereiche hinreichend überdeckt und durch ihre glatte Oberfläche und ihre abgerundeten Kanten verhindert, daß bei der Fadenablage oder dem Transprt des verdichteten Fadenstopfens durch die Staukanuner Schwierigkeiten auftreten.

Um den Transport des Fadenstopfens durch Verringerung des Querschnitts der Staukammer nioht zu erschweren, besitzt j die Buchse mindestens einen dem Innendurchmesser des Stau- i kammerrohres angepaßten Innendurchmesser. Wegen der erfor- j derlichen Wandstärke der Buchse wird ein entsprechend dickwan- ! diges oder außen konisches oder absatzförmig erweitertes Rohr ] verwendet, dessen Innendurchmesser bis in den Bereich der vor- I gesehenen Längsschlitze aufgebohrt ist.

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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Neuerung ist die Buchse in Längsrichtung der Staukammer axial verschiebbar, wobei die Längsschlitze durch die geschlossene ümfangsflache der Buchse mehr oder weniger überdeckt werden und der Querschnitt der Ausströmflache des Blasfluids eingestellt werden kann. In der jeweils günstigen Stellung läßt sich die Buchse durch geeignete Klemmmittel an dem Staukammerrohr feststellen.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, den Querschnitt des Fadenführungskanals am Übergang in die Behandlungskammer diffusorförmig zu erweitern. Hierdurch wird die Geschwindigkeit des Blasfluids ab>gebremst und in Druck umgesetzt, der die Förderung des gebildeten Stopfens durch die Behandlungskammer begünstigt. Auch v/erden hierdurch die Fäden gleichmäßiger über dem Querschnitt der Behandlungskammer abgelegt und eine trichterförmige Fadenablage vermieden. S Eine derartige diffusorförmige Erweiterung des Fadenführungskanals ist beispielsweise aus der US-PS 32 96 677 bekannt.

In verfahrenstechnischer Hinsicht besteht dabei der Vorteil, daß durch diese Maßnahme verhindert wird, daß der gebildete Garnstopfen bis in den engen Fadenführungskanal zurückstauen kann, wobei das Abströmen der Förder- und/oder Behandlungsluft erschwert oder evtl. unterbunden würde. Dies ist der Fall, weil bei der Verkleinerung der Abströmungsquerschnitte für das Blasfluid der Staudruck ansteigt, der auf eine relativ große Querschnittsfläche einwirkt, so daß die Stauhöhe des Fadens in der Staukammer nicht weiter ansteigt und sich ohne zusätzliche Hilfsmittel ein Gleichgewichtszustand zwischen den Druckkräften (Staudruck des Blasfluids) und den Wandreibungskräften einstellt.

Im folgend«, wird die Neuerung anhand eines Ausführungsbei^p iels näher erläutert. Es stellen dar:

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I Fig. 1 die Blastexturiervorrichtung gemäß der Neuerung

I im Längsschnitt;

I ·, Fig. 2 eine andere Ausführung der Blastextur iervorr ichtung

ι mit Diffusoreinsatz im Längsschnitt;

3 Fig. 3 den Querschnitt durch die Staukammer der Blas-

i texturiervorrichtung gemäß Schnitt III - III in

I Fig. 1.

I In Fig, 1 ist eine Texturierdüse 2 mit angeschlossener Stau-

I kammer 3 schematisch dargestellt. Der von einem nicht näher

I gezeigten Lieferwerk, beispielsweise einer Streckwalze, ange-

s lieferte Faden 1 eines thermoplastischen,linearen Hochpolymeren

I wird einer Behandlungskammer 4 bekannter Konstruktion zur Tex-

I turierung zugeführt. Die Behandlungskammer besteht aus der Blas-

I düse mit dem einlaßseitigen Fadeninjektor 5, der mindestens eine

I Fadeneisnlaßöffnung 6 und einen Fadeneinlaßkanal 7 aufweist und

I der an einen mit einer Verteilungszone 8 verbundenen Ringspalt 9

I für das durch den Stutzen IO zugeführte Behandlungsfluid nnge-

I schlossen ist. Als Behandlungsfluid kann dabei Heißluft, Sattdampf

oder Heißdampf verwendet werden, wobei die Auswahl des Beharidlungs-

! fluids sich nach verschiedenen Parametern richtet. Auslaßseitig

j schließt sich an die Behandlungskammer 4 ein im Hinblick auf den

! Fadeneinlaßkanal 7 im Querschnitt erweiterter und in der Zeich-

i nung verkürzt dargestellter Fadenführungskanal 11 an. Durch den

Fadenführungskanal ist die Behandlungskammer 4 mit der Staukammer verbunden. In ihr wird der von der Schleppströmung des Behandlungsfluids zugeführte Faden zu einem Fadenstopfen 1=2 angesammelt und in verdichteter Form nachbehandelt, beispeilsweise gekühlt,

J um die in der Behandlungskammer 4 erzielte Voluminösität des

\ glatten Fadens dauerhaft zu machen und die vom Aufprall des

\ durch Wärme erweichten Fadens auC den Fadenstopfen bewirkte

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dreidimensionale Kräuselung zu fixieren.

Am Übergang des Misch- oder Fadenführungskanals 11 in die Staukammer 3 kann, wie in Fig. 3 dargestellt ist, der Fadenführungskanal im Querschnitt diffusorförmig erweitert sein _t um die hohe Geschwindigkeit der Blasströmung herabzusetzen und dabei möglichst verlustarm in Druck umzusetzen und um den zugeführten Faden gleichmäßiger über den Querschnitt der erweiterten Staukaituner 3 zu verteilen. Dieser übergang zwischen dem Fadenführungskanal 11 und der Staukammer 3 ist in Fig. 2 mit 13 bezeichnet.

In der angeschlossenen Staukammer 3 sind radial und umfangsverteilte Öffnungen vorgesehen, damit das Blasfluid radial abströmen kann und kein zu hoher Gegendruck aufgebaut wird, gegen welchen die Blasdüse arbeiten muß. Diese Öffnungen liegen in bekannter Weise als Längsschlitze geringer Breite von vorzugsweise 0,2 - 0,4 mm vor. Die verbleibenden lamellenförmigen Stege 15 bilden über die Länge der Staukammer 3 die Führungsflache für den gebildeten Fadenstopfen 12. Fertigungstechnisch sind die Längsschlitze 14 in ausreichender Anzahl mittels dünner rotierender Sägeblätter oder Scheibenfräser in die Wand 16 der Staukammer eingeschlitzt. Beim Eintauchen des Werkzeuges mit dem Radius R bzw. beim Verlassen des Werkstückes bleiben zwischen den gebildeten Lamellen 15 der Staukammerwand 16 Zwickel stehen, an denen sich einzelne Kapillarfäden beim Transport des Fadenstopfens 12 durch die Staukammer verfangen können. Dies führt zu Schwierigkeiten, sofern die Kapillarfäden nicht abreißen, da der Widerstand gegen den kontinuierlichen Vorschub des Stopfens durch die Staukammer 3 erhöht wird und der Fadenstopfen nach Verlassen der Staukammer nur noch sehr schwierig aufgelöst werden kann. Das Abreißen einzelner, an den Zwickeln hängengebliebener Kapillarfäden ist aber ebenfalls unerwünscht, da die Qualität

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der erzeugten Texturgarne hierdurch gemindert wird.

Gemäß der Neuerung ist zur Vermeidung solcher Schwierigkeiten die Wand 16 der Staukammer 3 auslaßseitig auf einen größeren Innendurchmesser D aufgebracht und durch eine Buchse 17 ausgefüttert/ die gegenüber der Staukammer 3 einen geringfügig größeren Innendurchmesser aufweist, damit der Transport des Garnstopfens nicht behindert, insbesondere eingeschnürt, wird. Mit ihrer glatten_f am Umfang geschlossenen und an den Kanten gerundeten Mantelfläche deckt die Buchse zumindest den Auslauf der am Umfang der Staukammer ausgebildeten Längsschlitze ab und verhindert somit mit Sicherheit das Hängenbleiben einzelner Kapillarfäden am Auslauf der Luftabströmschlitze. Die Buchse ist dabsi in die Staukammer bis zu dem Anschlag 18 axial verschiebbar .

Dia äußere Gestaltung der Staukammer 3 ist bei der Neuerung von untergeordneter Bedeutung. Die Staukammer 3 ist im Außendurchmesser etwas vergrößert, damit die Lamellen 15 nach dem Ausdrehen oder Aufbohren des inneren Staukammerquerschnitts auf den Durchmesser D noch eine genügende Steifigkeit besitzen. Sie kann über ihre gesamte Länge einen gleichen Durchmesser aufweisen oder in Längsrichtung mehr oder weniger kegelstumpfförmig abgesetzt sein, um im Endbereich der Staukammer einen größeren Außendurchmesser aufzuweisen.

Fdg, 2 unterscheidet sich von Fig. 1 im wesentlichen durch den diffusorförmigen Übergangsabschnitt 13 zwischen dem Fadenführungskanal 11 und der Staukammer 3 und den über ihre Länge gleichbleibenden Außendurchmesser.

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In Fig. 3 ist ein Querschnitt durch die Staukammer 3 dargestellt _fin dem die lamellenförmigen Stege 15_/die in die Wand 15 eingearbeiteten Längsschlitze 14 und die Futterbuchse 17 erkennbar sind.

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BEZUGS Z EICHENAÜFSTELLÜNG

1 Faden

2 Texturierdüse

3 Staukammer

4 Behandlungskammer

5 Fad en inj ektor

6 Fadeneinlaßöffnung

7 Fadeneinlaßkanal

8 Verteilungszone

9 Ringspalt (Fig. 2)

10 Stutzen

11 Fadenführungskanal

12 Fadenstopfen

13 diffusorförmiger übergang zv/ischen Fadenführungskanal und Staukammer (Fig. 2)

14 Längsschlitze

15 lamellenförmige Stege (Fig. 3)

16 Wand

17 Buchse

18 axialer Anschlag

R Radius des Werkzeuges

D aufgebohrter Innendurchmesser des Staukammerendes

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Claims

ft -if

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Anspruch

1· Blastexturiervorrichtung mit einer Blasdüse

für die Zufuhr und/oder Behandlung eines Fadens in einer Mischzone und einem Fadenführungskanal, durch welchen die Mischzone an eine als Staukammer ausgebildete rohrförmige Behandlungskammsr ange-1 schlossen ist, wobei die Wand der Behandlungskammer

radiale und umfangsverteilte Längsschlitze zum Abströmen des Behandlungsmediums aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

die Wand (16) der Staukammer (3) auslaßseitig auf einen I vergrößerten Innendurchmesser (D) erweitert und durch

I eine Buchse (17) ausgefüttert ist, die mit ihrer glatten

1 Mantelfläche den Auslauf der Längsschlitze (14) abdeckt.

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