EP0310890B1

EP0310890B1 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Kräuseln von thermoplastischen Fäden

Info

Publication number: EP0310890B1
Application number: EP88115686A
Authority: EP
Inventors: Werner Nabulon
Original assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Current assignee: Maschinenfabrik Rieter AG
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1988-09-23
Publication date: 1991-12-04
Anticipated expiration: 2008-09-23
Also published as: JPH01124643A; DE3866664D1; US4877570A; CN1014728B; JP2688428B2; EP0310890A1; US4974302A; KR890006862A; CN1033849A; KR960008493B1

Description

Die Vorrichtung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Kräuseln von thermoplastischen Fäden, bei welchem die Fäden als Fadenbündel mit Hilfe eines Strahls eines erhitzten Mediums mittels einer Strahldüse in eine länglich gekrümmte Stauchkammer, im wesentlichen tangential zur Krümmung der Stauchkammer, mit einer Geschwindigkeit eingeblasen werden, welche grösser ist als die Umlaufgeschwindigkeit der Stauchkammer, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Strahldüse für das Einblasen eines Filamentbündels mittels eines Mediumstrahls in eine ringförmige, dreh- und antreibbare Stauchkammer mit einer Einblaszone zur Aufnahme und Kräuselung des Filamentbündels und einer Behandlungszone zur Erwärmung oder Kühlung des aufgenommenen Filamentes, sowie einer Abgabezone zum Abgeben des gekräuselten Filamentes an ein nachfolgendes Förderelement, beispielsweise eine Kühltrommel oder Streckrolle oder Förderrolle.
Die wesentlichen Kriterien einer Kräuselung von thermoplastischen Filamentfäden sind eine intensive Kräuselung in der Vorrichtung zum Kräuseln sowie eine Beständigkeit der Kräuselung nach diesem Verfahrensschritt. Dabei handelt es sich bei dieser Art Kräuselung um ein Stauchkräusel-Verfahren, indem ein durch ein erhitztes gasförmiges Medium erwärmtes Filamentbündel in eine Stauchkammer geblasen wird, um darin mittels der verzögerten Fördergeschwindigkeit in eine Kräusellage gebracht zu werden. In dieser Lage wird das Filament wieder unter den Erweichungspunkt abgekühlt, so dass beim Abziehen des gekräuselten Filamentbündels eine permanente Kräuselung bestehen bleibt.
Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift No. 2110670 bekannt, indem eine Strahldüse das Filament in eine längliche, gekrümmte, tunnelartige Stauchkammer im wesentlichen tangential einbläst, wobei diese Stauchkammer in Umfangsrichtung einer mit einer perforierten Oberfläche versehenen Kühltrommel vorgesehen ist. Durch diese perforierte Oberfläche wird Kühlluft ausgeblasen, so dass das gestauchte Filament, wie vorerwähnt, derart abgekühlt wird, dass eine permantente Kräuselung darin erhalten bleibt.
Auf eine etwas andere Weise löst eine in der deutschen Offenlegungsschrift No. 2507752 gezeigte Vorrichtung die Aufgabe, ein gekräuseltes Filament herzustellen, indem der durch beheizte Galetten vorverstreckte und erwärmte Faden nach Verlassen einer Strahldüse auf eine Siebwand geschleudert und dabei vorgekräuselt wird. Der von der Siebwand zurückprallende Faden wird sodann von Nadeln eines umlaufenden Bandes erfasst, so dass der vorgekräuselte Faden zwischen den Nadeln einen Pfropfen bildet. Die Nadeln transportieren den Pfropfen anschliessend in einen Heizkanal, welcher für die Verdichtung des Pfropfens verjüngt vorgesehen ist. Nach dem Heizkanal wird der Pfropfen mittels einer Auflösevorrichtung wieder aufgelöst.
Eine weitere Vorrichtung zum Kräuseln zeigt die US Patentschrift No. 3816887, indem darin die Fäden als Fadenbündel mit Hilfe eines Strahls eines erhitzten Mediums mittels einer Strahldüse in eine längliche gekrümmte Stauchkammer, im wesentlichen tangential zur Krümmung der Stauchkammer, mit einer Geschwindigkeit eingeblasen werden, welche grösser ist als die Umlaufgeschwindigkeit der Stauchkammer. Dadurch bildet sich im eingeblasenen Filamentbündel eine Kräuselung, welche später am Umfang der Stauchkammer abgekühlt wird. Dabei ist die Stauchkammer eine in einer Kühltrommel eingelassene Nute, welche im Bereich des Einblasens des Filamentes abgedeckt ist und dadurch eine geschlossene Kammer gebildet wird. Im weiteren ist der Nutengrund perforiert vorgesehen, so dass Aussenluft eingesaugt und dadurch das Filament abgekühlt werden kann. An einer vorgegebenen Stelle am Umfang der Nute wird das gekräuselte Filament an ein nachfolgendes Förderelement abgegeben.
Eine Aufgabe eines Verfahrens resp. einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Kräuseln von thermoplastischen Fäden liegt darin, dass der ganze Vorgang nicht nur mit einem einwandfreien technischen Resultat, sondern auch möglichst wirtschaftlich, d.h. bei günstigen Betriebsbedingungen und hoher Leistung, durchgeführt werden kann. Dabei werden die Betriebsbedingungen verbessert, je weniger Hilfsmittel, wie z.B. Luft, für die Kühlung verwendet werden müssen, oder je einfacher die Vorrichtung gebaut werden kann, um das selbe technologische Resultat bei hoher Leistung zu erhalten. Wobei man unter technologischem Resultat die Kräuseldichte und die Beständigkeit der Kräuselung im Filamentbündel in den späteren Verfahrensschritten betrachtet.
Der Nachteil des vorerwähnten Standes der Technik besteht darin, dass der eigentliche Stauraum mehrheitlich durch nichtbewegte Teile begrenzt wird und somit stark reibungsabhängig ist.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, die Kräuselung von Filamentfäden in einem möglichst einfachen Verfahren und mit wenig Hilfsmitteln bei einer Fadengeschwindigkeit von min. 3'000 bis 5'000 m/min. durchzuführen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe, indem verfahrensmässig die Stauchkammer derart gestaltet ist, dass das für die Kräuselung benötigte Medium allseitig aus dem sich in der Stauchkammer befindlichen Fadenbündel austreten kann und vorrichtungsmässig, indem, dass die Stauchkammer zwei luftdurchlässige, ringförmige, mit Abstand zueinander auf einem Rad angeordnete Wände umfasst, zwischen welche die Strahldüse derart tangential zu der den Boden der Stauchkammer bildenden Umfangsfläche des Rades, jedoch im Abstand davon mündet, dass das Filamentbündel derart zwischen den beiden Wänden gehalten wird, dass es weder auf dem genannten Boden noch am äusseren Rand der Wände liegt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsarten des Verfahrens resp. der Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
Die Erfindung wird anhand von lediglich Ausführungswege darstellenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt:

Fig. 1:: Eine Ansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung, schematisch dargestellt,
Fig. 2 und 3:: je eine Variante der Vorrichtung von Fig. 1,
Fig. 4:: einen Ausschnitt eines Details der Vorrichtung von Fig. 1, in Ansicht dargestellt, mit derselben Blickrichtung wie Fig. 1,
Fig. 4a:: einen Querschnitt durch das Detail von Fig. 4 entsprechend den Schnittlinien I,
Fig. 4b:: eine Variante des Details von Fig. 4,
Fig. 5 und 6:: je eine Variante des Details von Fig. 4,
Fig. 5a und 6a:: je einen Querschnitt der Fig. 5 resp. 6 entsprechend der Schnittlinien II resp. III,
Fig. 7:: eine weitere Variante des Details von Fig. 4,
Fig. 7a:: eine Seitenansicht des Details von Fig. 7 mit einem Schnitt entsprechend den Linien IV,
Fig. 8,9,10:: je einen Detailausschnitt entsprechend den Schnittlinien V aus Fig. 5,
Fig. 11:: eine Variante des Details von Fig. 5, vergrössert dargestellt,
Fig. 12,13,14:: je eine Variante des Details von Fig. 5, in Blickrichtung IV (Fig. 5), sowie ausschnittsweise und vergrössert dargestellt,
Fig. 15 - 18,22 - 26:: je eine Variante eines Details der erfindungsgemässen Vorrichtung, und
Fig. 20,21:: je ein Detail, zu einem grösseren Massstab der Vorrichtung.

Fig. 1 zeigt eine Strahldüse 1 für das Einblasen eines Filamentbündels 2 in eine ringförmige, dreh- und antreibbare Stauchkammer 3 mit einer Einblaszone A zur Aufnahme und Kräuselung des Filamentbündels und einer Behandlungszone B zur Erwärmung oder Kühlung des gekräuselten Filamentbündels sowie einer Abgabezone C zum Abgeben des gekräuselten Filamentes an ein Förderelement, in diesem Falle einer mittels einer Welle 38 dreh- und antreibbaren Saugtrommel 4.
Die Stauchkammer 3 ist am Umfang eines Texturierrades 5 vorgesehen, welches mittels einer Welle 6 dreh- und antreibbar gelagert ist. Der Antrieb davon ist nicht Bestandteil der Erfindung.
Die Fig. 5 und 5a zeigen, dass die Stauchkammer 3 zwei luftdurchlässige, ringförmige, mit einem Abstand D zueinander auf dem Texturierrad 5 angeordnete Wände umfasst. Die Wände sind in diesem Beispiel zwei Nadelreihen 7 resp. 8, welche aus aneinandergereihten Einzelnadeln 9 bestehen, die im Umfang der Texturierrolle 5 eingelassen sind. Dabei bildet derjenige Teil des Umfanges der Texturierrolle 5, welcher sich zwischen den Nadelreihen 7 resp. 8 befindet, den Boden 10 der Stauchkammer 3.
Die Fig. 20 und 21 zeigen in vergrösserter Form nochmals die Stauchkammer 3 mit den die Wände 7 und 8 bildenden Nadelreihen aus den Nadeln 9, sowie die Strahldüse 1, welche mit ihrem Mündungsteil 11 zwischen die Wände 7 und 8 ragt.
Die Strahldüse 1 umfasst im wesentlichen eine Filament-Einführöffnung 12, durch welche das Filamentbündel 2 in die Strahldüse l eingeführt wird, sowie eine Luftzufuhr-Öffnung 13, durch welche ein unter Druck stehendes gasförmiges Medium in einen Fadenförderkanal 14 mündet, in welchem das Fadenbündel 2 durch die Filament-Einführöffnung gefördert wird.
Die Strahldüse 1 weist nun im Mündungsteil 11 zwei Aussparungen 15 resp. 16 auf, welche dem Mündungsteil eine Breite d geben, welche im Maximum der Breite D der Stauchkammer 3, mit Blick auf Fig. 21 gesehen, entspricht. Durch diese beiden Aussparungen wird der Fadenförderkanal 14 im Mündungsteil 11 auf seiner Länge L (Fig. 20) freigelegt, so dass das im Fadenförderkanal 14 eingeführte gasförmige Medium mindestens teilweise bereits im Bereich des Mündungsteiles 11 in die Atmosphäre entweichen kann. Durch das genannte Entweichen des gasförmigen Mediums entlang der Kanallänge L beginnt das in diesem Kanalteil geführte Filamentbündel infolge des mindestens teilweise nicht mehr vorhandenen Fördermediums, sich an den zwei übriggebliebenen Wänden 17 und 18 zu reiben, so dass eine Verzögerung der Fördergeschwindigkeit des Filamentbündels entsteht, was zu einer Stauchung dieses Filamentbündels und damit einer Vorkräuselung in diesem Kanalteil führt.
Fig. 8 zeigt einen vergrösserten Ausschnitt gemäss den Schnittlinien V (Fig. 5) mit den aus den Nadeln 9 gebildeten Wänden 7 und 8, zwischen welche der Mündungsteil 11 ragt.
Aus dieser Zeichnung ist ersichtlich, dass der zum Mündungsteil 11 gehörende Teil des Faserförderkanales 14 derart zwischen die Wände 7 und 8 ragt, dass das Filamentbündel, wie in Fig. 1 andeutungsweise gezeigt, in der oberen Hälfte der die Stauchkammer 3 radial abgrenzenden Höhe H (Fig. 8) in die Stauchkammer eingeführt wird.
In diesem Höhenbereich bleibt das an den Nadeln 9 haftende gekräuselte Filamentbündel 2.1 und wird in dieser Lage durch die Behandlungszone B und weiter in die Abgabezone C geführt.
In der Zone C ragt ein Faserbündel-Abhebemittel 19 zwischen die Wände 7 und 8 und unter das von diesen Wänden gehaltene, gekräuselte Faserfilamentbündel 2.1.
Solche Faserbündel-Abhebemittel 19 sind mit den Fig. 15 bis 18 gezeigt. Dabei ist das Faserbündel-Abhebemittel in Fig. 15 ein am Boden 10 mitlaufender endloser Riemen 19.1, welcher um eine Umlenkrolle 20 umgelenkt ist. Der Riemen 19.1 liegt satt auf dem Boden 10 auf, so dass der Riemen schlupflos vom Texturierrad 5 bewegt wird.
Die Fig. 16 zeigt einen stationären Abhebekeil 19.2, welcher im wesentlichen tangential an den Boden 10 mündet und mit einem festen Maschinenrahmenteil 21 fest verbunden ist.
Die Fig. 17 zeigt ebenfalls einen stationären Abhebekeil 19.3, welcher am Maschinenrahmenteil 21 befestigt ist und an dem dem Texturierrad zugewandten Ende eine Wölbung 22 aufweist.
Im weiteren zeigt Fig. 18 als Abhebemittel eine Abhebedüse 19.4, mittels welcher Druckluft in Förderrichtung F ausgeblasen werden kann, um das sich über der Abhebedüse befindliche gekräuselte Filamentbündel aus den Wänden 7 und 8 zu heben und dem folgenden Fördermittel zuzuführen.
Die Abhebedüse ist mit dem Maschinenteil 21 fest verbunden und weist einen Druckluft-Anschluss 37 auf (andeutungsweise mit Pfeil dargestellt).
Die in Förderrichtung F ausgeblasene Luft tritt aus entsprechend vorgesehenen Öffnungen aus, welche entweder in der Düse 19.4 im entsprechenden Endbereich angeordnet sind oder welche durch ein sehr poröses Material gegeben werden.
Die Fig. 9 zeigt eine Variante der Wände 17 und 18 des Fadenförderkanales 14 im Mündungsteil 11, indem die Wände 17.1 resp. 18.1 je eine konkave Wölbung aufweisen, um die Führung des gekräuselten Filamentbündels im Mündungsteil 11 zu verbessern.
Fig. 10 zeigt eine Variante der Nadeln 9 und der Anwendung des Mündungsteiles 11 gemäss Fig. 8, indem die Nadeln 9.1 von Fig. 10 federnd gestaltet sind und mit einer Vorspannung gegen den Mündungsteil 11 anliegen. Dieses Anliegen ist in Fig. 10 mit den Wölbungen E und G schematisch dargestellt. Der durch diese Reibung zwischen den Nadeln 9.1 und dem Mündungsteil 11 entstehende Bremseffekt kann mindestens teilweise durch die am Filamentbündel vorhandene und teilweise an den Mündungsteil 11 übertragene Appretur verkleinert werden. Damit verkleinert sich auch der Abrieb zwischen den Nadeln 9.1 und dem Mündungsteil 11.
Im weiteren zeigt Fig. 11 eine Variante der Anordnung der Nadeln 9 resp. 9.1 gegenüber der Anordnung in der Fig. 5, indem die Nadeln 9 resp. 9.1 nach rückwärts geneigt, in Drehrichtung R des Texturierrades 5 gesehen, angeordnet sind. Diese Neigung wird mit dem Winkel α dargestellt. Dabei muss der Winkel α je nach Länge der Nadeln, Durchmesser des Texturierrades und Anordnung des Faserbündel-Abhebemittels 19 festgelegt werden. Die Neigung soll dabei derart sein, dass das Herausheben des gekräuselten Filamentbündels erleichtert wird.
Die Fig. 12 zeigt anstelle der bisher gezeigten zwei Reihen Nadeln, um die Wände 7 und 8 zu bilden, für jede Wand 7.4 resp. 8.4 eine Doppelreihe Nadeln, welche, wie in Fig. 12 gezeigt, versetzt angeordnet sind.
Die Fig. 13 zeigt eine weitere Variante, indem die Wände 7.5 und 8.5 je aus einer Reihe der Nadeln 9 und aus einer Lochringscheibe 23 resp. 24 gebildet werden, welche die Stauchkammer 3 nach aussen, d.h. in radialer Richtung des Texturierrades 5, mindestens teilweise abschliesst. Das teilweise Abschliessen geschieht durch die Möglichkeit, dass die beiden Lochringscheiben 23 resp. 24 in Umfangsrichtung K oder M verschoben werden können, sodass die in den Lochringscheiben vorgesehenen Löcher 25 teilweise in Reihe mit den Nadeln 9 liegen und dadurch den Luftdurchlass zwischen den Nadeln auf ein gegebenes Mass drosseln. Mit Hilfe der Verschiebung der Lochringscheiben 23 resp. 24 in den Drehrichtungen K und M besteht die Möglichkeit, die Entlüftung des sich zwischen den Nadelreihen befindlichen gekräuselten Filamentbündels mindestens teilweise zu steuern.
Die Fig. 14 zeigt eine Variante gegenüber den Nadelreihen der Fig. 5, 5a resp. 8 bis 10, indem anstelle von Nadeln Lamellen 26 verwendet werden. Das Verwenden von Lamellen bringt den Vorteil, dass fabrikatorisch einfachere Schlitze in die Texturierrolle 5 vorgesehen werden können, anstelle der für die Nadeln 9 notwendigen feinen Bohrungen. Ausserdem können die Lamellen 26 federnd gestaltet werden, so dass sie beim Abheben des gekräuselten Filamentbündels in der Abhebezone in ähnlicher wie in Fig. 11 gezeigter Weise durch das Abheben des Filamentbündels eine Biegung erfahren, welche das Herausheben des Filamentbündels erleichtert.
Die Fig. 4, 6 und 7 zeigen je eine Variante des Texturierrades 5 der Fig. 5, indem in Fig. 4 das Texturierrad 5.1 resp. die Stauchkammer 3.1 anstelle der Wände 7 und 8 aus den Nadelreihen der Nadeln 9 Wände 7.1 und 8.1 aufweist, welche Bohrungen 27 aufweisen. Die Bohrungen sind in Fig. 4 ausschnittweise gezeigt und haben den selben Zweck wie die Zwischenräume zwischen den Nadeln 9 der Wände 7 und 8.
Um das Entfernen des gekräuselten Filamentbündels in der Abgabezone C zwischen den Lochwänden 7.1 und 8.1 zu erleichtern, können, wie in Fig. 4b gezeigt, die Wände 7.1 und 8.1 mit einem Öffnungswinkel β versehen werden.
Die Fig. 6 zeigt als Variante anstelle der Nadeln 9 Zähne 28, welche die Wände 7.2 resp. 8.2 resp. die Stauchkammer 3.2 bilden.
Die Zähne bilden einen Bestandteil eines Zahnkranzes 29, welcher auf dem Texturierrad 5.2 für den Betrieb schlupffrei aufgezogen ist.
Die Zähne sind in dieser Variante in radialer Richtung vorgesehen.
Die Fig. 7 weist ebenfalls zwei Zahnreihen 7.3 resp. 8.3 auf, welche die Stauchkammer 3.3 bilden, wobei hier die Zähne 30 in axialer Richtung, in bezug auf die Welle 6, vorgesehen sind, wie dies am besten aus Fig. 7a ersichtlich ist.
Die Fig. 2 zeigt mit Ausnahme der Strahldüse die selben Elemente wie Fig. 1. Die Strahldüse 1.1 der Fig. 2 hat gegenüber der Strahldüse 1 der Fig. 1 einen abgewinkelten Mündungsteil 11.1, wie dies mit den Fig. 22 bis 26 vergrössert gezeigt ist.
Ein Vorteil dieses abgewinkelten Mündungsteiles 11.1 liegt darin, dass die Strahldüse annähernd radial gegen die Stauchkammer 3 geführt werden kann, trotzdem der Mündungsteil tangential dazu vorgesehen werden kann, was anordnungsmässige Vorteile hat.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die abgewinkelten Wände 17.1 resp. 18.1 das im Kanal 14 geförderte Filamentbündel gegen die abgewinkelte Wand 18.1 prallt und dadurch eine Vorkräuselung erfährt, nebst der Vorkräuselung infolge des Entweichens der Luft aus dem Kanal 14 im Bereich des Mündungsteiles 11.1. und der daraus resultierenden Reibung zwischen dem Filamentbündel und den Wänden 17.1 und 18.1.
Die Fig. 23 zeigt eine weitere Variante des Mündungsteiles, indem der Mündungsteil 11.2 zusätzlich noch mit einer Luftaustrittsöffnung 31 versehen ist, welche mit einem Druckluftanschluss 32 verbunden ist, um Druckluft in den Mündungsteil 11.2, in Richtung des aus dem Mündungsteil 11.2 austretenden Filamentbündels 2.1. eindringen zu lassen. Mit Hilfe dieser Druckluft kann der oben erwähnte Pralleffekt an der abgewinkelten Wand 18.1 gesteuert werden.
Die Fig. 24 zeigt eine ähnliche Ausführungsart wie Fig. 23, jedoch ohne die Wand 18.1, hingegen mit der Luftaustrittsöffnung 31.1, welche in ähnlicher Weise wie die Luftöffnung 31 gegen das vom Kanal 14 geförderte Filamentbündel bläst, um eine Umlenkung des Filamentbündels 2.1 ohne Pralleffekt der Wand 18.1 zu erreichen.
Fig. 25 zeigt die Strahldüse 1.1 mit einem Mündungsteil 11.4, welcher sich vom Mündungsteil 11.1 der Fig. 22 durch einen Radius N in der Wand 18.2 unterscheidet. Durch diesen Radius kann der früher erwähnte Pralleffekt der Wand 18.1 in alternativer Weise zum Luftstrahl der Variante von Fig. 23 gesteuert werden.
Fig. 26 zeigt insofern eine Variante des Mündungsteiles 11.1 der Fig. 22, als der Mündungsteil 11.5 in Fig. 26 anstelle der Wände 17.1 resp. 18.1 der Fig. 22 eine Nadelwand 17.2 resp. 18.3 aufweist. Diese Nadelwände bestehen aus aneinandergereihten Nadeln 33, welche mit einem kleinen Abstand (nicht gezeigt) von Nadel zu Nadel versehen sind, so dass die mit dem Kanal 14 geförderte Luft im Bereich der Nadeln 33 entweichen kann, um damit eine weitere Vorkräuselung des Filamentbündels 2.1 im Bereich der Nadeln 33 entstehen zu lassen. Die erste Vorkräuselung entsteht, wie in den Varianten der Fig. 22 bis 25, in demjenigen Kanalteil des Mündungsteiles, welcher eine Fortsetzung des Kanales 14 bildet.
Im weiteren zeigt Fig. 3 eine Variante der Anordnung von Fig. 2, indem anstelle der Saugtrommel 4 ein Walzenpaar 34 das gekräuselte Filamentbündel 2.1 übernimmt. Grundsätzlich könnte lediglich eine einfache Förderwalze anstelle des Walzenpaares 34 vorgesehen werden.
Die Mündungsteile 11.1,11.2,11.3,11.4 und 11.5 der Fig. 22,23,24,25 und 26 weisen den Aussparungen 15 und 16 entsprechende Aussparungen (nicht gekennzeichnet) auf, um den Kanal 14 mit der Breite d, wie in den Figuren gezeigt, frei zu legen.
Eine weitere Variante gegenüber Fig. 2 besteht in Fig. 3 darin, dass das Faserbündel-Abhebemittel 19 nicht verwendet wird, sondern dass das Filamentbündel 2.1 durch das Walzenpaar 34 aus der Stauchkammer 3 abgezogen wird.
Die Anordnungen der Fig. 1, 2 und 3 zeigen im Bereich der Behandlungszone B ein Mittel 35 für das Blasen eines gasförmigen Mediums in die Stauchkammer 3, um das sich in der Stauchkammer 3 befindliche gekräuselte Filamentbündel entweder mit Wärme und/oder mit Kälte zu behandeln. Ergänzend zum Mittel 35 kann ein zweites Mittel 35.1 (Fig. 3) mit derselben Funktion vorgesehen sein, wobei in einem solchen Falle das Mittel 35 für die Wärmebehandlung und das Mittel 35.1 für die Kältebehandlung des sich in der Stauchkammer 3 befindlichen gekräuselten Filamentbündels verwendet wird.
Das zweite Mittel 35.1 wird hauptsächlich dann verwendet, wenn, wie in Fig. 3 gezeigt, nach dem Texturierrad 5 keine Saugtrommel 4 verwendet wird, auf welcher das texturierte Filamentbündel 2.1 weiter gekühlt werden kann.
Diese Saugtrommel 4 weist beispielsweise am Umfang eine Siebfläche auf, durch welche im Bereich des Absaugkanales 36 Luft durch die Siebfläche gesaugt wird.
Es versteht sich, dass mit der Variante von Fig. 3 ebenfalls ein Faserbündel-Abhebemittel 19 verwendet werden kann. Der Unterschied zwischen der Verwendung der Saugtrommel 4 der Anordnungen von Fig. 1 und 2 gegenüber der Verwendung eines Walzenpaares 34 der Anordnung von Fig. 3 besteht darin, dass das gekräuselte Filamentbündel 2.1 mit Hilfe des Faserbündel-Abhebemittels 19 automatisch an die Saugtrommel 4 übergeben werden kann, während das gekräuselte Filamentbündel 2.1 in der Anordnung von Fig. 3 mittels einer Saugdüse übernommen werden muss, um das Filamentbündel auf dem Walzenpaar auflegen zu können. Dadurch erübrigt sich in der Regel das Faserbündel-Abhebemittel 19.
Die Erfindung kann beispielsweise für das Kräuseln von Polyamid 6 und 66 sowie für Polypropylen verwendet werden, wobei erfahrungsgemäss für ein Filamentbündel von 500 - 3'000 d tex ein Abstand D (Fig. 21) von 3 - 4,5 mm resp. ein Querschnitt des Kanales 14 von 10 - 20 mm2 gewählt wird.

Claims

Verfahren zum kontinuierlichen Kräuseln von thermoplastischen Fäden, bei welchem die Fäden als Fadenbündel (2) mit Hilfe eines Strahls eines erhitzten Mediums mittels einer Strahldüse (1) in eine länglich gekrümmte Stauchkammer (3), im wesentlichen tangential zur Krümmung der Stauchkammer, mit einer Geschwindigkeit eingeblasen werden, welche grösser ist als die Umlaufgeschwindigkeit der Stauchkammer, dadurch gekennzeichnet, dass das Fadenbündel (2) und das Medium beim Eintritt in die Stauchkammer (3) derart gerichtet sind, und die Stauchkammer (3) derart gestaltet ist, dass das Medium allseitig aus dem sich in der Stauchkammer (3) befindlichen Fadenbündel (2) austreten kann.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium zusammen mit dem Fadenbündel (2), vor dem genannten tangentialen Einblasen mit einem vorgegebenen Winkel an einer Umlenkplatte (18.1,18.2) umgelenkt wird, und dass die Fäden dabei eine Vorstauchung erfahren.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium zusammen mit dem Fadenbündel (2) vor dem genannten Einblasen mit einem vorgegebenen Winkel durch einen zweiten Mediumstrahl eines gleichen oder anderen Mediums umgelenkt wird, und dass der zweite Mediumstrahl die Stauchung des Fadenbündels (2) in der Stauchkammer (3) unterstützt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium zusammen mit dem Fadenbündel (2) vor dem genannten tangentialen Einblasen mit einem vorgegebenen Winkel umgelenkt wird, und zwar einerseits durch eine Umlenkplatte (18.1;18.2) und andererseits durch einen zweiten Mediumstrahl, und dass dabei die Fäden einerseits an der Umlenkplatte (18.1;18.2) eine Vorstauchung erfahren und andererseits, dass der zweite Mediumstrahl das Fördern der vorgestauchten Fäden in die Stauchkammer (3) unterstützt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium zusammen mit dem Fadenbündel (22) vor dem genannten tangentialen Einblasen in einer Verzögerungskammer (L) verzögert wird, und dass das Fadenbündel dabei eine Vorstauchung erfährt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium zusammen mit dem Fadenbündel (2) vor dem Verzögern mit einem vorgegebenen Winkel umgelenkt und in der neuen Richtung in die Stauchkammer (3) gefördert wird.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüchen, mit einer Strahldüse (1) für das Einblasen eines Filamentbündels (2) mittels eines Mediumstrahles in eine ringförmige, dreh- und antreibbare Stauchkammer (3) mit einer Einblaszone (A) zur Aufnahme und Kräuselung des Filamentbündels und einer Kühlzone und/oder Heizzone (B) zur Kühlung resp. und/oder Erwärmung des aufgenommenen Filamentes, sowie einer Abgabezone (C) zum Abgeben des gekräuselten Filamentes an ein nachfolgendes Förderelement (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Stauchkammer (3) zwei luftdurchlässige, ringförmige, mit Abstand zueinander auf einem Rad angeordnete Wände (7,8) umfasst, zwischen welche die Strahldüse (1) derart tangential zu der den Boden (10) der Stauchkammer bildenden Umfangsfläche des Rades, jedoch im Abstand davon, mündet, dass das Filamentbündel (2) derart zwischen den beiden Wänden (7,8) gehalten wird, dass es weder auf dem genannten Boden (10) noch am äusseren Rand der Wände (7,8) liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahldüse (1) derart angeordnet ist, dass das Filamentbündel (2) in der oberen Hälfte der Wandhöhe liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (7,8) aus Nadeln (9) gebildet werden, welche mit Abstand voneinander je in einer oder mehreren Reihen angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (7,8) mit durchgehenden Löchern versehene scheibenförmige Ringe (7.1,8.1) sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (7,8) Zahnscheiben (29) sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (28) der Zahnscheiben (29) radial gerichtet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (28) der Zahnscheiben (29) in axialer Richtung gegeneinander gerichtet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahldüse (1) einen faserführenden Teil und einen Mündungsteil (11;11.1;11.2;11.3;11.4;11.5) umfasst, und dass nur der Mündungsteil zwischen die Wände (7,8) reicht.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der faserführende Teil und der Mündungsteil (11) geradlinig aneinandergereiht sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der faserführende Teil und der Mündungsteil (11.1;11.2;11.3;11.4;11.5) in einem vorgegebenen Winkel zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Mündungsteil (11.1;11.2;11.3;11.4;11.5) ein Kanal ist, welcher nur zwei gegenüberliegende, das Faserbündel führende Wände aufweist, welche derart angeordnet sind, dass die beiden offenen Seiten des Kanales gegen die Wände (7,8) der Stauchkammer (3) gerichtet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die faserführenden Flächen der Wände des Mündungsteiles eben sind.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die faserführenden Flächen (18.2) der Wände des Mündungsteiles (11.4) in Faserförderrichtung gesehen, konkav gewölbt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (17.2;18.3) des Mündungsteiles (11.5) aus aneinandergereihten, einen Abstand voneinander aufweisenden Nadeln (33) gebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher Luftkanal (31,1) zur Umlenkung des Fadenbündels (2) in die Mündung (11.3) mündet.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Uebergang vom faserführenden Teil zum Mündungsteil gerundet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel derart vorgesehen ist, dass eine Stauung mit vorgegebener Fördergeschwindigkeit des Filamentbündels (2) im Mündungsteil entsteht.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeln (9) radial angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nadeln (9) nach rückwärts geneigt, in Drehrichtung der Stauchkammer (3) gesehen angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abgabezone (C) ein am Ende der Kühlzone (B) vorgesehenes, zwischen die Wände (7,8) der Stauchkammer (3) und unter das Filamentbündel (2) greifendes Faserbündel-Abhebemittel (19) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (19) ein auf dem Boden (10) der Stauchkammer (3) mitlaufender, in der Abgabezone (C) vom Boden (10) abhebender und aus den Wänden (7,8) der Stauchkammer (3) austretender, endloser Riemen (19.1) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (19) ein Keil (19.2;19.3) mit einer Faserführungsfläche ist, welcher das Faserbündel nach aussen führt.
Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserführungsfläche des Keiles tangential zum Boden (10) der Stauchkammer (3) zwischen die Wände (7,8) der Stauchkammer reicht.
Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserführungsfläche eben ist.
Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserführungsfläche (22) gewölbt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (19) eine Luftdüse (19.4) ist, deren Austrittsmündung derart gerichtet ist, dass der Luftstrahl das Filamentbündel im wesentlichen in radialer Richtung (F) zur Stauchkammer-Wölbung bläst.