EP0326552B1 - Garnverwirbelungsvorrichtung - Google Patents
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- EP0326552B1 EP0326552B1 EP87905447A EP87905447A EP0326552B1 EP 0326552 B1 EP0326552 B1 EP 0326552B1 EP 87905447 A EP87905447 A EP 87905447A EP 87905447 A EP87905447 A EP 87905447A EP 0326552 B1 EP0326552 B1 EP 0326552B1
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Verwirbelungsvorrichtung zum Verwirbeln von Multifilamentgarmen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
- Unter texturierten Multifilamentgamen sind auf beliebige Weise gebauschte Game verstanden, bspw. durch Falschzwimtexturieren, Stauchkammertexturieren, Kantenziehtexturieren, usw. Das Texturieren kann durch Kräuseln der Filamente erfolgen.
- Das Verwirbeln hat den Zweck, den Zusammenhalt der Filamente des betreffenden Multifilamentgarnes und damit seine weitere Verarbeitbarkeit zu verbessern. Und zwar ist das einzelne Multifilamentgarn, wenn es der Verwirbelungsvorrichtung zuläuft, noch ungedreht oder hat nur geringen Schutzdrall, der noch keinen genügenden Zusammenhalt seiner vorzugsweise thermoplastischen oder aus sonstigen Materialien bestehenden Filamente fürdie Weiterverarbeitung ergibt. Den erforderlichen Zusammenhalt erhält das Multifilamentgarn erst durch die Verwirbelung seiner Filamente. Gegebenenfalls können die Filamente mehrerer Multifilamentgarne im Gamkanal, in den sie gemeinsam einlaufen, gemeinsam zu einem Multifilamentgarn verwirbelt werden.
- Verwirbelungsvorrichtungen der vorliegenden Art können bevorzugt an Texturiermaschinen, ggf. aber auch an anderen Maschinen oder Anlagen, bspw. an Streckzwirn- oder -spulmaschinen oder separat für sich eingesetzt werden.
- Bei einer bekannten Verwirbelungsvorrichtung dieser Art (US-A-4069565), die dem Verwirbeln von vorangehend falschgezwirnten und dadurch texturierten Multifilamentgarnen dient, wird das Garn durch im Abstand vor der Ein- und Austrittsmündung des Garnkanales befindliche Gamführer so gelenkt, daß es sich durch den Garnkanal parallel zu dessen Längsrichtung in dessen Längsmittelachse erstreckt und damit allseitigen Abstand von der Umfangswandung des Garnkanales hat oder daß das Garn den Gamkanal schräg kreuzend so geführt wird, daß es nur die Eintrittsmündung und die Austrittsmündung des Garnkanales kontaktiert. Bei mit solchen Verwirbelungsvorrichtungen hergestellten Garnen bestehen zwischen den relativ kurzen verwirbelten Bereichen längere unverwirbelte Bereiche, die im Falle texturierten Garnes bauschige Bereiche sind. Für die Weiterverarbeitung derverwirbelten Garne ist möglichst guter Zusammenhalt der Filamente des Garnes erwünscht, wozu es günstig ist, wenn diese unverwirbelten Bereiche nicht überlang sind und möglichst ungefähr gleiche Längen aufweisen. Jedoch treten im Garn häufig außer erwünschten, relativ kurzen unverwirbelten Bereichen unverwirbelte Bereiche mehrfacher Längen derkürzeren unverwirbelten Bereiche auf. Hierdurch treten starke Unterschiede im Zusammenhalt der Filamente auf, d.h., daß der Fadenschluß des Garnes noch nicht besonders gut ist.
- In der deutschen Fachsprache hat es sich eingebürgert, den Zusammenhalt der Filamente eines Garnes als "Fadenschluβ" zu bezeichnen.
- Auch sind bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art nur relativ niedrige Gamvorschubgeschwindigkeiten erreichbar, weil bei höheren Vorschubgeschwindigkeiten unruhiger Lauf des Garnes das Verwirbeln stark beeinträchtigt. Fürdie Weiterverarbeitung solcher Garne auf Web-, Wirk-, Strick-, Tufting-maschinen und anderen Maschinen und Anlagen ist es meist jedoch wichtig, daß die Filamente der Garne guten Zusammenhalt, d.h. die verwirbelten Garne guten Fadenschluß haben, was ihre Verarbeitung erleichtert und verbessert. Man mußte deshalb bisher verwirbelte Multifilamentgame zur Erhöhung ihres Fadenschlusses oft noch Nachbehandlungen, wie Nachdrehen, Zwirnen, Schlichten und dgl. unterwerfen, um den für die weitere Verarbeitung erforderlichen guten Fadenschluß zu erzeugen.
- Hohe Garnvorschubgeschwindigkeiten lassen die Herstellungskosten erheblich verringern. So werden bspw. bei Falschzwim-Texturiermaschinen, wenn sie Verwirbelungsvorrichtungen aufweisen, ihre anwendbaren Gamvorschubgeschwindigkeiten durch die Verwirbelungsvorrichtungen und nicht durch die dem Texturieren der Game dienenden Vorrichtungen begrenzt. Bspw. lassen vorbekannte Verwirbelungsvorrichtungen für texturierte Garne Vorschubgeschwindigkeiten von meist nicht mehr als 350 m/min. erreichen, wogegen das Texturieren der Garne an sich mit Garnvorschubgeschwindigkeiten von bspw. 400 bis 1000 mlmin. und mehr möglich wäre.
- Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Verwirbelungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, durch die sich Verwirbeln mit nicht sehr großen Unterschieden in den Mittenabständen einander benachbarter verwirbelter Bereiche bei hohen Garnvorschubgeschwindigkeiten und relativ niedrigem Druckluftverbrauch erreichen lassen kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verwirbelungsvorrichtung gem. Anspruch 1 gelöst.
- Diese erfindungsgemäß Verwirbelungsvorrichtung ergibt besseren Zusammenhalt der Filamente der Garne durch das Verwirbeln und läßt auch besonders hohe Gamvorschubgeschwindigkeiten und relativ niedrigen Druckluftverbrauch mit allen sich hieraus ergebenden Vorteilen erreichen, wie Kosteneinsparungen, Wegfall von der Erhöhung des Fadenschlusses dienenden Nachbehandlungen der Game, bessere Verarbeitungsfähigkeit der Garne beim Weben, Tuften, Wirken, Stricken und dgl.
- Bei im Versuch untersuchten Verwirbelungsvorrichtungen nach Ausführungsbeispielen der Erfindung wurden bei guten Ergebnissen Gamvorschubgeschwindigkeiten von 400 bis 2500 m/min ohne weiteres erreicht. Der Fadenschluß der verwirbelten Multifilamentgarne war sehr gut. Es ließ sich das Auftreten unerwünschter überlanger, unverwirbelter Bereiche stark reduzieren, so daß fast alle unverwirbelten Bereiche ungefähr gleich große und keine zu großen Längen hatten. Bei diesen Versuchen traten die verwirbelten Bereiche insbesondere bei texturierten Garnen nahezu periodisch, d. h. in etwa gleich großen Mittenabständen voneinander, auf, was sich sehr günstig auf den Fadenschluß und damit die weitere Verarbeitung des verwirbelten Garnes auswirkt und bei bekannten Verwirbelungsvorrichtungen dieser Art nicht gelang. Erfindungsgemäße Vorrichtungen eignen sich insbesondere auch zum Verwirbeln von texturierten Multifilamentgamen, wobei sie dann entsprechend vorzugsweise an Texturiermaschinen in Laufrichtung der Garne hinter deren Texturiervorrichtungen angeordnet sein können.
- Die erfindungsgemäße Verwirbelungsvorrichtung kann jedoch auch dem Verwirbeln der Filamente glatter Multifilamentgame dienen, die also nicht texturiert sind. Dabei ist es jedoch normalerweise zweckmäßig, die Winkel, die die zwischen den Gamführem und dem Garnkanal befindlichen geraden Bereiche des Games mit den ihnen benachbarten, außerhalb des Garnkanales befindlichen Bereichen der geometrischen Längsachse des Gamkanales einschließen, kleiner als bei texturierten Multifilamentgamen zu machen, vorzugsweise max. 15°, besonders vorteilhaft ungefähr 1 bis 10°. Es lassen sich sogar extrem hohe Garnvorschubgeschwindigkeiten anwenden bspw. ca. 6000 mlmin. Bei diesen extrem hohen Geschwindigkeiten werden zwar die Abstände zwischen den verwirbelten Bereichen des betreffenden Multifilamentgames größer, doch wird zumindest in vielen Fällen noch so guter Zusammenhalt der Filamente erreicht, daß solche verwirbelten Multifilament game von den Spulen, auf die sie aufgewunden worden sind, wieder problemlos abgezogen werden können.
- Insbesondere bei texturierten Garnen lassen sich relativ hohe Gamvorschubgeschwindigkeiten und besonders hoher Fadenschluß dadurch erreichen, daß die Gamführer im Betrieb im Abstand von 3 bis 25 mm, vorzugsweise von 5 bis 15 mm von der ihnen jeweils benachbarten Mündung des Garnkanales angeordnet sind.
- Es ist zweckmäßig, wenn eine einmal als günstig ermittelte Ausrichtung der Gamführer relativ zum Gehäuse der Verwirbelungsvorrichtung im Betrieb exakt eingehalten wird. Um dies auf einfache Weise problemlos zu erreichen, ist es zweckmäßig, die Garnführer am Gehäuse der Verwirbelungsvorrichtung anzuordnen. Dies kann jedoch das Einfädeln der Garne von Hand in den Gamkanal erschweren und auch die Gefahr hervorrufen, daß dabei die Gamführer beschädigt werden oder unbeabsichtigt in ihren Lagen verstelltwerden und dann nicht mehr die gewünschte exakte Ausrichtung haben. Um diese Gefahr zu verringern oder ganz zu vermeiden, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Garnkanal gemeinsam durch ein Unterteil und ein von ihm zum Öffnen des Garnkanales über die ganze Länge des Gamkanales abhebbares Oberteil des Gehäuses der Verwirbelungsvorrichtung gebildet ist, wobei der lichte Innenraum des Gamkanales durch eine gerade Nut in dem Unterteil und/oder durch eine gerade Nut in dem Oberteil gebildet ist. Hierdurch lassen sich Game in den geöffneten Garnkanal ohne Gefahr der unbeabsichtigten Verstellung der Garnführer problemlos einlegen.
- Besonders zweckmäßig ist es, vorzusehen, daß die Garnführer so angeordnet sind, daß-gemessen bei gespanntem Garn und abgestellter Druckluftzufuhr zu der oder den Blasdüsen des Garnkanals - das Garn beim Ein- und Auslaufen in den bzw. aus dem Garnkanal solche Richtungsänderungen (a, ß) erfährt, daß die zwischen den Garnführem und dem Garnkanal befindlichen geraden Gambereiche sich bei eingeschalteter Druckluftzufuhr vom ihnen jeweils benachbarten Druckluftstrahl in Richtung auf den betreffenden Gamführer zu entfernen. Zumindest bei kreiszylindrischem Gamkanal kann dies dadurch erreicht werden, daß die genannte Richtungsänderungen (a, β) des Games größer als die halben Öffnungswinkel (p/2) der aus dem Gamkanal ausströmenden Druckluftstrahlen sind. Allgemein kann dies dadurch erreicht werden, daß die diesen Gambereichen benachbarten Ausbreitungswinkel (ϕ) der Druckluftstrahlen kleiner als die genannten Richtungsänderungen (a, ß) des Garnes sind.
- Besonders zweckmäßig ist es, vorzusehen, daß die Gamführer zum Führen des Multifilamentgarnes nach unten offene Bügel aufweisen, die mittels Trägem am Oberteil gehalten sind und vorzugsweise so angeordnet sind, daß sie das Multifilemtgam an den am Unterteil befindlichen Bereich des Garnkanals andrücken können. Hierdurch kann das Garn beim Schließen des Gehäuse von selbst in die Gamführer und beim Öffnen des Gehäuses aus ihnen wieder herausgelangen, was die Bedienung noch weiter vereinfacht.
- Bevorzugt kann dem Gamkanal nur eine einzige Blasdüse zugeordnet sein, was minimalen Druckluftverbrauch ermöglicht Diese Blasdüse kann zweckmäßig in den Boden des Gamkanales, also von unten her in ihn einmünden. Jedoch sind auch andere Anordnungen möglich. Bspw. kann in manchen Fällen auch vorgesehen sein, daß die Blasdüse an der Decke oder an einer Seitenwand des Gamkanales in ihn einmündet oder in Sonderfällen können auch mehrere Blasdüsen dem Garnkanal zugeordnet sein.
- Der Gamkanal kann besonders zweckmäßig halbkreisförmigen oder ungefährt halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen, ggf. jedoch auch andere Querschnitte, bspw. auch kreisrunden Querschnitte. Letzteren insbesondere für schwere Multifilamentgame.
- Im allgemeinen kann vorgesehen sein, daß in den Garnkanal jeweils nur ein einziges Multifilamentgam eingeleitet und verwirbelt wird. Es ist jedoch auch möglich, in den Garnkanal mehrere Multifilamentgarne nebeneinander einlaufen zu lassen und ihre Filamente hierdurch durch das Verwirbeln zu einem einzigen Multifilamentgarn zu verbinden. Auf diese Weise lassen sich auch Filamente von Multifilamentgamen unterschiedlicher Eigenschaften, wie Anfärbverhalten oder dgl. mischen.
- Besonders zweckmäßig ist es, vorzusehen, daß der Blaswinkel (8) der Blasdüse ein spitzer Winkel, vorzugsweise von 60 bis 89°, besonders zweckmäßig ungefähr 75 bis 85° ist. Bevorzugt kann die Längsachse der Blasdüse die Längsachse des Garnkanals schneiden. Dies ist sowohl für die Herstellung des betreffenden Ober- oder Unterteiles vorteilhaft, als auch aus technologischen Gründen günstig. Unter Blasdüse oder dgl. ist jede Art einer Blasöffnung, eines Druckluftauslasses, einer Bohrung oder dgl. verstanden, die bzw. der dem Einblasen eines gerichteten Druckluftstrahles in den Garnkanal dient. Die Blasdüse kann zur Verminderung der Strömungsverluste einen trompetenförmig abgerundeten Anfangslängsbereich aufweisen und im weiteren zylindrisch oder sich weiterhin stetig verjüngend oder in Art einer Venturidüse ausgebildet sein. Wenn es auf geringe Strömungsverluste nicht ankommt, kann die Blasdüse auch durch einen durchgehend zylindrischen oder sonstigen zum Einblasen eines gerichteten Luftstrahles in den Gamkanal ausgebildeten Blaskanal oder dgl. gebildet sein.
- Bevorzugt kann es sich bei den Multifilamentgarnen um texturierte Multifilamentgame handeln.
- In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt Es zeigen :
- Fig. 1 eine Vorderansicht einer Verwirbelungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Verwirbelungsvorrichtung,
- Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1 gesehen entlang der Schnittlinie 3-3,
- Fig. 4 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 2, gesehen entlang der Schnittlinie 4-4,
- Fig. 5 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach nach Fig. 1 und 2,
- Fig. 6 eine Draufsicht auf das Unterteil der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2,
- Fig. 7 einen Längsschnitt durch einen Garnkanal gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- Fig. 8 einen Querschnitt durch einen Garnkanal gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
- Die dargestellte Verwirbelungsvorrichtung 10 weist ein Gehäuse 11 auf, das aus einem starren Unterteil 12 und einem an diesem mittels eines Scharniers 18 drehbar angelenkten, einen Klappdeckel bildenden starren Oberteil 13 besteht. Das Oberteil 13 ist mittels eines an seiner Vorderseite angeordneten Handgriffes 14 aus der dargestellten Stellung, in der das Gehäuse 11 geschlossen ist, in die in Fig. 2 strichpunktierte Stellung hochklappbar. Das Oberteil 13 und das Unterteil 12 bilden zusammen einen durch das Gehäuse 11 hindurchgehenden geraden Gamkanal 20. Wenn sich das Oberteil 13 in der voll ausgezogen dargestellten Geschlossenstellung befindet, ist dieser Garnkanal 20 umfangsseitig mitAusnahme der Eintrittsmündung einer durch eine Bohrung konstanten oder sich in Strömungsrichtung ändernden, vorzugsweise verengenden lichten Querschnittes gebildete Blasdüse 21 geschlossen und an seiner Eintrittsmündung 31 und seiner Austrittsmündung 32 offen. Um diesen Garnkanal 20 auf seiner ganzen Länge freizulegen, um so ein Multifilamentgam 19, ohne es durchtrennen zu müssen, in ihn einlegen zu können und aus ihm wieder herausnehmen zu können, kann dieser Gamkanal 20 durch manuelles, pneumatisches oder sonstiges Hochklappen des Oberteiles 13 auf seiner ganzen Länge vollständig geöffnet werden.
- An dem Oberteil 13 sind ferner als abgewinkelte Arme 33 eines U-förmigen Bügels 34 ausgebildete starre Träger für zwei an diesen Armen 33 fest angeordnete Gamführer 15, 16 wie dargestellt fest angeordnet. Diese Gamführer 15,16 sind als nach unten ständig offene U-förmige Bügel ausgebildet, die an den oberen Rändern ihrer nach unten offenen Innenräume Leitflächen 17,17' zum Umlenken des Multifilamentgarnes 19 aufweisen. Die Arme 33 sind mit möglichst breiten, bis zu den Garnführern 15, 16 reichenden Durchbrüchen 35 versehen, so daß sie und die Gamführer 15, 16 den aus dem Gamkanal 20 nach beiden Seiten ausströmenden Druckluftstrahlen möglichst wenig Strömungswiderstand bieten, was sich günstig auf as Verwirbeln des Games auswirkt.
- Das jeweils zu verwirbelnde Multifilamentgam läuft dem Gamführer 15 von einer nicht dargestellten stationären Gamlieferstelle aus ungefähr horizontal zu und wird an ihm wie dargestellt schräg nach oben zur Eintrittsmündung 31 des Gamkanales 20 geleitet, durchläuft dann den Gamkanal 20 und läuft dann schräg nach unten zum Gamführer 16 und wird von diesem wieder in ungefähr horizontale Richtung umgelenkt Diese dargestellte Umlenkung bewirkt, daß bei abgestellter Druckluftzufuhr das Multifilamentgam 19 in gespanntem Zustand in dem Gamkanal 20 auf dessen Boden aufliegt, und zwar ungefähr entlang einerdie Austrittsmündung der in ihn einmündenden einzigen Blasdüse 21 querenden Mantellinie der Innenumfangswandung dieses Garnkanales 20, so daß es auch an der Garnkanalaustrittsmündung bei abgestellter Druckluftzufuhr anliegt. Das der verwirbelungsvorrichtung 10 zulaufende Multifilamentgarn 19 besteht aus einer Mehrzahl oder vielzahl von Filamenten. Diese Filamente können vorzugsweise aus thermoplastischen Kunststoffen bestehen, wie bspw. Polyamiden, Polyester, Polypropylen, Poyläthylen usw.
- Bei den Multifilamentgamen kann es sich vorzugsweise um texturierte Garne handeln.
- Das Multifilamentgam 19 wird beim Durchlaufen des geraden Garnkanales 20 in der Verwirbelungsvorrichtung 10 durch einen intensiven Luftstrahl beaufschlagt, der seine Filamente miteinanderverwirbelt. Zu diesem Zweck ist im Boden des Gamkanales 20 die Blasdüse 21 angeordnet, deren Längsachse 22 zur Längsachse 37 des geraden Gamkanals 20 im spitzen Winkel 8 geneigt ist. Dieser Winkel 8 sei als Blaswinkel bezeichnet und beträgt in diesem Ausführungsbeispiel ca. 80° wie dargestellt.
- Zu dem spitzen Blaswinkel 8 seinoch erläutert, daß er dem Winkel zwischen dem von der Blasdüse 21 weglaufenden Gambereich und dem oberhalb der Blasdüse 21 befindlichen Bereich der Längsachse 22 der Blasdüse entspricht, Vorzugsweise ist 8 < 90°.
- Der Gamkanal 20 hat über seine Länge konstanten halbkreisförmigen lichten Querschnitt. Der Radius des Halbkreises dieses Querschnittes kann bspw. ca. 1-4 mm betragen. Die Decke 29 des Garnkanals 20 ist eben. Die Blasdüse 21 mündet in den Gamkanal 20 in seiner Längsmitte untenseitig gegenüber der Decke 29 ein.
- Sie ist durch eine Bohrung im Unterteil 12 gebildet und kann auch als gerader Blaskanal oder dgl. bezeichnet werden, der in diesem Ausführungsbeispiel gem. Fig. 3 und 4 einen trompetenförmig abgerundeten Anfangsglängsbereich aufweist, an den ein zylindrischer Längsbereich anschließt, der bis zum Gamkanal 20 führt.
- Das Unterteil 12 ist an einen Druckluftzufuhrstutzen 23, der ein von Hand betätigbares Drosselventil 24 aufweist, angeschlossen. Dieser Druckluftstutzen 23 zweigt von einem Drucklufthauptkanal 25 ab, der an eine nicht dargestellte Druckluftquelle angeschlossen ist. Die Blasrichtung der Blasdüse 21 ist auf die Decke 29 zu gerichtet.
- Das Unterteil 12 weist auf seiner ebenen Oberseite eine Rinne oder Nut 26 halbkreisförmigen, konstanten Querschnittes auf, die den lichten Bereich halbkreisförmigen Querschnittes des Gamkanales 20 bildet. Dieser Gamkanal 20 ist obenseitig durch eine ebene, horizontale Decke 29 abgeschlossen, die durch die ebene Unterseite einer am Oberteil 13 untenseitig fest angeordneten Platte 27 gebildet ist. Diese Platte 27 ist im Betrieb am stärksten Verschleiß ausgesetzt und kann deshalb ausgewechselt werden, so daß man nicht das gesamte Oberteil 13 auswechseln muß.
- In den Gamkanal 20 mündet von unten die gerade Blasdüse 21 ein, die an einem untenseitigen Kanal 30 des einstückigen, starren Unterteiles 12 mit einer trompetenförmigen Einlaßmündung beginnt und sich danach bis zum Gamkanal 20 kreiszylindrisch verlaufend fortsetzt. Die Längsachse 22 der rotationssymmetrischen Blasdüse 21 fällt in die die Decke 29 halbierende Längsmittelebene des Gamkanales 20.
- Die Winkel a und ß, die die Längsrichtung des Gamkanales 20 mit dem ihm zulaufenden und von ihm ablaufenden Bereich des Multifilamentgarnes 19 jeweils bildet, können bei texturierten Garnen vorzugsweise 10 bis 40°, besonders günstig 15 bis 25° und bei glatten, d. h. nicht texturierten Garnen zweckmäßig max. 15°, vorzugsweise ungefähr 1 bis 10° betragen. Diese Winkel a, β können zweckmäßig bei abgestellter Druckluftzufuhr gemessen werden, da bei geöffneter Druckluftzufuhr das Garn schwingen kann. Diese Winkel lassen sich jedoch auch ermitteln als die Winkel a, β zwischen den geraden Bahnen des Garnes 19 vom Gamkanal 20 zu den Gamführen 15,16 und der Längsrichtung des Gamkanals. Das Multifilamentgam 19 wird bei solchen Winkeln an die bodenseitigen Kanten der Einlaß- und der Auslaßmündung des Garnkanales 20 angelegt, da es dann zu ihm von schräg unten aus zuläuft und von ihm aus nach schräg unten weiterläuft.
- Das Garn 20 kann also zumindest dann, solange es nicht mit Druckluft angeblasen wird, an dem die Austrittsmündung der Blasdüse 21 aufweisenden Boden des Garnkanales 20 anliegen. Dies istfürgutes Verwirbeln des Multifilamentgames 19 besonders günstig.
- Im Betrieb strömt Druckluft von dem Hauptkanal 25 aus über den Anschlußstutzen 23 in die Blasdüse 21 ein, so daß das den Gamkanal 20 durchlaufende Multifilamentgarn 19 hierdurch durch den aus der Blasdüse 21 ausströmenden, intensiven Blasluftstrahl verwirbelt wird. Es gelingt hervorragende Verwirbelung des Garnes 19.
- In diesem Ausführungsbeispiel ist der lichte Innenraum des Garnkanales 20 durch eine in das Unterteil 12 eingelassene Nut 26 gebildet Es ist jedoch auch möglich, diesen lichten Innenraum zumindest teilweise durch eine in das Oberteil 13 eingelassene Nut zu bilden.
- In diesem Ausführungsbeispiel ist das Oberteil 13, um es vom Unterteil 12 so abheben zu können, daß der Gamkanal 20 auf voller Länge freigelegt wird, schwenkbar an das Unterteil 12 wie dargestellt angelenkt. Dies ist besonders einfach. Die Abhebbarkeit kann jedoch auch auf andere Weise bewirkt werden. Bspw. kann das Oberteil zweckmäßig auch mittels einer Geradführung oder einer Parallelogrammführung mit dem Unterteil oder mit ihm auf sonstige Weise verbunden sein, oder es kann im ganzen von Hand abgenommen werden.
- Wie dargestellt, ist ferner das Oberteil 13 zu seiner den Gamkanal 20 senkrecht schneidenden Längsmitteiebene symmetrisch ausgebildet.
- Das Oberteil 13 ist in seiner Geschlossenstellung durch eine mit dem Unterteil 12 zusammenwirkende Verrastung 38 gehalten. Der Widerstand dieser Verrastung wird beim Aufklappen und Wiederschließen des Oberteiles 13 überwunden. Die Drehachse 36 des Oberteiles 13 verläuft parallel zum Garnkanal 20 und hierdurch wird die Nut 26 des Gamkanales 20 und damit das in dieser Nut gespannt liegende Multifilamentgarn beim Hochklappen des Oberteils 13 auf voller Länge optimal zugänglich, da auch die beiden Fadenführer 15, 16 zusammen mit dem Oberteil 13, mit dem sie unbeweglich verbunden sind, mit dem Oberteil mit hochbewegt wurden. Man kann dann das Mulitfilamentgam, ohne es zu durchtrennen, aus der Nut 26 des Unterteiles 12 herausnehmen und es oder ein anderes Multifilamentgam wieder in diese Nut einlegen. Beim Herunterklappen des Oberteiles 13 kommen dann die beiden Gamführer 15,16 von selbst in Eingriff mit diesem neu eingelegten Multifilamentgam 19 und der Gamkanal 20 wird dann wieder umfangsseitig geschlossen und diese Verwirbelungsvorrichtung ist somit wieder betriebsbereit.
- Es kann günstig sein, wenn die aus der Eintrittsmündung und der Ausstrittsmündung des Garnkanales im Betrieb ausströmenden Druckluftstrahlen durch die Garnführer und ihre Träger nicht viel Strömungswiderstand erfahren. Zu diesem Zweck sind in diesem Ausführungsbeispiel die breiten Durchbrüche 35 in den Armen 33 vorhanden und die bügelförmigen Gamführer 15 und 16 sind relativ klein ausgebildet Eine weitere in dieser Hinsicht vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, daß außerhalb des Gamkanales im Abstand von seiner Eintrittsmündung und/oder Austrittsmündung mindestens eine Luftleitfläche zum Ablenken der aus dem Garnkanal ausströmenden Druckluftstrahlen vom Gamlaufweg angeordnet ist. Dies ist dadurch realisiert, indem die Gamführer an ihren Außenseiten mit derart schräg gerichteten Flächen 42, 43 versehen sind, daß diese Flächen die Druckluftstrahlen vom Gamlaufweg nach schräg aufwärts ablenken. Hierdurch wird die Verwirbelung noch weiter verbessert und entsprechend der Fadenschluß der Game noch weiter erhöht. Es kann auch vorgesehen sein, daß zu diesem Zweck die Träger mit Luftablenkflächen zum Ablenken der Druckluftstrahlen vom Garn versehen oder an ihnen gesonderte Luftablenkflächen angeordnet sind.
- Die Länge des Gamkanales 20 kann für texturierte Game vorzugsweise 10 bis 28 mm betragen.
- Erfindungsgemäße Verwirbelungsvorrichtungen kommen mit niedrigem Druckluftverbrauch aus.
- In Fig. 7 ist ein Schnitt durch einen kreiszylindrischen Gamkanal 20 dargestellt Seine einzige Blasdüse 21 weist den spitzen Blaswinkel 8 auf. Die aus ihr im Betrieb ausströmende Druckluft erzeugt aus beiden Mündungen 31, 32 des Gamkanales 20 frei ausströmende Druckluftstrahlen 44, deren Öffnungswinkel mit p bezeichnet sind. p kann bei freien Strahlen normalerweise ca. 14 bis 16° betragen. Die Winkel a, β der Garnrichtungsänderungen beim Ein- und Auslaufen des Games 19 in den bzw. aus dem Gamkanal 20 können meist zweckmäßig größer als p/2 sein, also vorzugsweise größer als 7 bis 8°. Vorzugsweise können sie größer als 9° sein. Hierdurch beeinträchtigen die Druckluftstrahlen 44 den Lauf des Garnes 19 außerhalb des Gamkanales 20 nicht störend, wozu erforderlichenfalls auch strömungswiderstandsarme Ausbildung der Gamführer 15, 16 und/oder ihre Träger 33 zweckmäßig beitragen können oder erforderlichenfalls sogar müssen, falls sie störende Strömungswiderstände für die Druckluftstrahlen 44 bilden.
- Es seien noch einige Ausführungsbeispiele gebracht, bei welchen Verwirbelungsvorrichtungen ähnlich dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 6 im Versuch untersucht wurden.
- Die Gamkanallänge betrug 15 mm. Der Radius des halbkreisförmigen Querschnittes des Gamkanales betrug 1,5 mm und der Durchmesser der Blasdüse an ihrer Austrittsmündung 1,3 mm. Der Blaswinkel 8 betrug 80°. Die Winkel a und β betrugen jeweils 20°. Es wurde ein Garn verwirbelt, das aus 36 Filamenten aus Polyester bestand. Es war durch Falschzwimen texturiert. Die Gamfeinheit betrug 55 dtex. Die Gamvorschubgeschwindigkeit beim Verwirbeln betrug 620 mlmin. Der Druckluftverbrauch betrug 2 bis 4 Nm3/h. Das verwirbelte Garn wurde untersucht. Die Anzahl der verwirbelten Stellen des Games betrug ca. 140/m. Die Länge jeder verwirbelten Stelle betrug ca. 2 mm. Die zwischen den verwirbelten Stellen des Games befindlichen unverwirbelten Stellen oder Bereiche hatten im wesentlichen alle nahezu gleiche Länge von ca. 5 mm. Die verwirbelten und unverwirbelten Stellen des Games ergaben so ein Garn mit nahezu periodischem Charakter der Verwirbelung. Nm3 ist der Normkubikmeter.
- Die Verwirbelungsvorrichtung hatte die Dimension und Abmessungen wie im Beispiel 1 mit folgendem Unterschied: Die Austrittsmündung der Blasdüse hatte einen Durchmesser von 1,5 mm. Es wurde ein texturiertes Polyester-Gam mit einer Feinheit von 167 dtex untersucht, welches aus 32 Filamenten bestand. Der Verwirbelungsvorrichtung wurden gleichzeitig zwei solche Game zugeleitet und in ihr verwirbelt, so daß das durch die Verwirbelung aus diesen beiden Garnen entstandene verwirbelte Gesamtgam eine Feinheit von 334 dtex hatte. Die Gamvorschubsgeschwindigkeit betrug 620 m/min. Der Druckluftverbrauch betrug ca. 8 Nm3/h. Das verwirbelte Garn hatte ca. 100 verwirbelte Stellen pro Meter. Die Verwirbelung war ebenfalls nahezu periodisch. Die verwirbelten Stellen hatten Längen von ca. 3 Millimeter und die unverwirbelten Stellen von ca. 7 Millimeter.
- Die Gamkanallänge betrug 25 mm. Der Gamkanal hatte abweichend vom Ausführungsbeispiel kreisrunden Durchmesser von 5 mm. Die Austrittsmündung der Blasdüse hatte einen Durchmesser von 3,3 mm. Der Blaswinkel betrug 80°. Die Winkel a und β betrugen ca. 20°. Die Abstände der Gamführer von den Gamkanalmündungen betrugen ca. 15 mm. Es wurde ein texturiertes Garn aus Polyamid mit 1300 dtex verwirbelt Die Vorschubgeschwindigkeit betrug 1800 m/min. Dieses Garn wurde im Abstand vor der Verwirbelungsvorrichtung in einem Stauchprozeß texturiert. Es ergaben sich ca. 35 bis 40 Verwirbelungsstellen pro Meter. Die einzelne Verwirbelungsstelle hatte jeweils eine Länge von ca. 5 mm. Die unverwirbelten Stellen hatten Längen von ca. 20 mm. Dieses Garn hatte ebenfalls nahezu periodischen Verwirbelungscharakter. Der Luftverbrauch betrug 20 bis 25 Nm3/h.
- Zu den Ausführungsbeispielen 1 und 2 sei noch ausgeführt, daß die Garnführer Abstände von den benachbarten Gamkanalmündungen von ca. 7 mm hatten.
- Zu Fig. 7 sei noch folgendes ausgeführt:
- Damit die zwischen den Gamführern 15, 16 und dem Gamkanal 20 befindlichen Gambereiche 45, 46 des Games 19 sich nicht in den Druckluftstrahlen 44 befinden, was meist ungünstig wäre, können die Winkel a, β zweckmäßig größer als p/2 sein. Bei kreisrundem lichtem Querschnitt des Gamkanals 20 erweitern sich die Druckluftstrahlen 44 kegelförmig und die den Gambereichen 45, 46 benachbarten Ausbreitungswinkel ip sind gleich pl2. Es gilt nun für beliebige lichte Querschnitte des Garnkanals 20, bspw. für halbrunde Querschnitte entsprechend, daß es für texturierte und nicht texturierte Garne meist zweckmäßig ist, vorzusehen, daß die Richtungsänderungen α, β der Garne 19 beim Ein- und Auslaufen in den bzw. aus dem Gamkanal 20 größer als die den Gambereichen 45, 46 benachbarten Ausbreitungswinkel ϕ der Druckluftstrahlen 44 sind, da auch dann diese Gambereiche 45, 46 sich in Richtung auf die Garnführer 15, 16 zu von diesen Druckluftstrahlen 44 entfernen. Diese Ausbreitungswinkel ϕ entsprechen den Winkeln zwischen den Linien 47 und 49. Die Linien 47 sind geometrische, gerade Verlängerungen der in die Zeichnungsebene fallenden Mantellinie 48 des Garnkanals, an der das Garn 19 bei abgestellter Druckluftzufuhr anliegt Die Linien 49 entsprechen den den Garnbereichen 45, 46 benachbarten Strahlgrenzen der Druckluftstrahlen 44.
- Die Winkel α, β entsprechen wie dargestellt den Winkeln zwischen den Linien 45 und 47 bzw. zwischen den Linien 46 und 47.
- Es kann zweckmäßig Lageverstellbarkeit der Gamführer 15, 16 vorgesehen sein, um diese Winkel a, β verstellen und jeweils je nach gewünschter Verwirbelungsintensität unterschiedlich einstellen zu können.
- In Fig. 8 ist ein Querschnitt durch einen Garnkanal 20 dargestellt. Die einen Luftstrahl zum Verwirbeln des oder der jeweiligen Multifilamentgarne in ihn Luft einblasende Blasdüse 21 ist ausschnittsweise mit dargestellt Der Schnitt ist so gelegt, daß die Schnittebene die Austrittsmündung 40 der Blasdüse 21 halbiert. Ferner ist mit 41 die senkrecht auf der Bildebene stehende Längsmittelebene des Gamkanals 20 bezeichnet, die zweckmäßig eine Symmetrieebene sowohl des Garnkanals 20 als auch der durch eine Bohrung gebildeten Blasdüse 21 sein kann, die wie in Fig. 3 oder 4 vorzugsweise einen trompetenförmig abgerundeten, nicht dargestellten Anfangslängsbereich haben kann. Der Garnkanal 20 ist gerade und weist vorzugsweise über seine Länge oder im wesentlichen über seine Länge konstanten Querschnitt auf. Meist ist es zweckmäßig, diesen Querschnitt konstant zu halten, mit Ausnahme etwas abgerundeter oder gebrochener Ränder der Austrittsmündung und der Eintrittsmündung zum Entschärfen der Kanten des Garnkanals 20. Die Austrittsmündung 40 der Blasdüse 20 befindet sich ungefähr in der Längsmitte des Gamkanals 20, so daß sie von dessen Eintrittsmündung und Austrittsmündung jeweils etwa gleich großen Abstand hat, was zweckmäßig ist Die Blasdüse 21 ist zur Längsachse des Gamkanals unter einem Blaswinkel von weniger als 90° geneigt
- Der Querschnitt der Blasdüse 20 kann vorzugsweise kreisrund sein, wobei jedoch der Rand 39 der Austrittsmündung 40 sich als nicht kreisförmig ergibt, was durch die Rundung der Wandung des Gamkanals an dieser Austrittsmündung 40 und dem spitzen Blaswinkel bewirkt wird.
- Der Querschnitt des Gamkanals 20 ist im wesentlichen halbkreisförmig, wobei sich die Austrittsmündung 40 der Blasdüse 21 wie dargestellt in der Mitte des im Querschnitt ungefähr halbkreisförmigen Wandbereiches des Gamkanales 20 befindet, was äußerst zweckmäßig ist für gutes Verwirbeln der Multifilamentgame. Die Kontur des Querschnittes des Garnkanals 20 setzt sich aus einem ungefähren Halbkreis 50 und die der Blasdüse 21 gegenüberliegende Kontur der Decke 29 des Garnkanals 20, die wie dargestellt, einen flachen, konvex gewölbten Mittelbereich aufweist, der über flache konkave Wölbungen in die halbkreisförmige Konturlinie 50 übergeht, zusammen.
- Der Abstand h des Randes 39 der Austrittsmündung 40 der Blasdüse 21 von der dieser Austrittsmündung 40 diametral gegenüberliegenden Wandfläche oder Decke 29 des Gamkanals 20 kann in der die Austrittsmündung 40 der Blasdüse 21 halbierenden geometrischen Längsmittelebene 41 des Garnkanals bevorzugt maximal 6 mm, vorzugsweise maximal 2 mm betragen. Da der Garnkanal 20 über seine Länge oder nahezu über seine Länge konstanten lichten Querschnitt aufweist, ist h entsprechend über die Länge oder nahezu über die Länge des Garnkanals 20 konstant.
- Das Verhältnis h/bmax dieses Abstandes h zu der zu ihr senkrecht gemessenen maximalen Breite bmaxdes Garnkanals 21 beträgt in diesem Ausführungsbeispiel ca. 0,54.
- Allgemein kann das Verhältnis h/bmax bei beliebigen Querschnitten des Garnkanales bevorzugt maximal 1,0, vorzugsweise maximal 0,9, besonders zweckmäßig maximal 0,6 und/oder minimal 0,3, vorzugsweise minimal 0,4 betragen, was wie auch die oben angegebenen vorzugsweisen Grenzwerte für h sehr gutes Verwirbeln der Multifilamentgame, hohe Gamvorschubgeschwindigkeiten, verhältnismäßig gleichmäßige Abstände zwischen den verwirbelten Gambereichen und auch verwirbelte Gambereiche relativ kurzer Länge erzielen läßt, so daß auch relativ große Anzahlen verwirbelter Stellen pro laufenden Meter Gamlänge erreichbar sind. Dabei kann man durch den Druck, mit dem der vorzugsweise einzige Luftstrahl durch die Blasdüse in den Garnkanal eingeblasen wird, also durch dessen Einblasgeschwindigkeit, die Zahl der verwirbelten Bereiche pro Meter Gamlänge in weiten Grenzen variieren.
- Vorzugsweise ist dem Gamkanal nur eine einzige Blasdüse zugeordnet, was für das Verwirbeln günstig ist, aber auch den Verbrauch an Druckluft minimal hält. Die erfindungsgemäße Gamverwirbelungsvorrichtung zeichnet sich auch dadurch aus, daß sie mit relativ geringem Druckluftverbrauch auskommt.
- Besonders zweckmäßig ist es, vorzusehen, daß das Multifilamentgarn 19 so geführt ist, daß es - in gespanntem Zustand bei abgestellter Druckluftzufuhr-an einer Mantellinie der Innenumfangswandung des Gamkanals anliegt, die die Austrittsmündung 40 der Blasdüse ungefähr diametral quert, derart, daß das Multifilamentgam dabei auf dem Rand 39 der Austrittsmündung 40 der Blasdüse 21 so aufliegt, daß es diese Austrittsmündung 40 ungefähr diametral quert.
- Für das Verwirbeln ist es ferner günstig, wenn, wie bevorzugt, vorgesehen ist, daß der Gamkanal ca. 8 bis 40 mm, vorzugsweise 10 bis 30 mm lang ist.
- Die dargestellten Blasdüsen 21 blasen die Druckluftstrahlen mit Unterschallgeschwindigkeit in die Garnkanäle 20 ein, was hier bevorzugt vorgesehen ist oder sein kann. Es ist auch denkbar, daß die Blasdüsen als Lavaldüsen ausgebildet sein können, die die Druckluftstrahlen mit Überschallgeschwindigkeit in die Garnkanäle einblasen können.
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