EP1118702A2 - Verfahren zur Behandlung von Garnen sowie Spule zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Behandlung von Garnen sowie Spule zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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EP1118702A2
EP1118702A2 EP00102095A EP00102095A EP1118702A2 EP 1118702 A2 EP1118702 A2 EP 1118702A2 EP 00102095 A EP00102095 A EP 00102095A EP 00102095 A EP00102095 A EP 00102095A EP 1118702 A2 EP1118702 A2 EP 1118702A2
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EP
European Patent Office
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coil
diameter
yarn
coil core
treatment
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EP00102095A
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EP1118702A3 (de
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Thies GmbH and Co KG
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Thies GmbH and Co KG
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
    • D06B23/00—Component parts, details, or accessories of apparatus or machines, specially adapted for the treating of textile materials, not restricted to a particular kind of apparatus, provided for in groups D06B1/00 - D06B21/00
    • D06B23/04—Carriers or supports for textile materials to be treated
    • D06B23/042—Perforated supports
    • D06B23/045—Perforated supports radially collapsible
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
    • B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
    • B65H75/18—Constructional details
    • B65H75/24—Constructional details adjustable in configuration, e.g. expansible
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments

Definitions

  • the present invention relates to a method for treatment of yarns, in particular for pretreatment, dyeing and / or for drying bulk yarns with the characteristics of the generic term of claim 1 and a device for performing of such a process.
  • the object of the present invention is a method of the specified type with which particularly reproducible yarns, especially bulk yarns, under Generation of a constant ball and not different Treatment effect can be treated.
  • the method according to the invention for the treatment of yarns provides that what is to be treated in each case Yarn is wound on a bobbin, the bobbin or in particular a plurality of coils arranged in one apparatus and there with the respective treatment fleet that both a liquid and air and / or an air-steam mixture can be flowed to and / or through or become.
  • the yarn in the process according to the invention wound on such a coil core, the diameter is reduced before and / or during treatment.
  • differential pressure values can also be used to be worked on the coil above of 0.45 bar and up to a maximum of 2 bar, whereby these differential pressure values are such values, the directly on the thread spool to be treated are measured, so that pressure losses, for example from the Equipment geometry, the pipelines, valves, deflections or additional units, such as heat exchangers or Filters that are not included in this value.
  • the reduction of the coil core diameter "during the Treatment "brought about, so the yarn is also here with the tension required for the respective material the coil core wound, so that then due to the Treatment triggered shrinkage a bulge development of the yarn takes place without the bobbin core Bulk development prevented because the coil core in its Diameter adapted to this is reduced.
  • the inventive method allows extremely large Winding densities, these winding densities preferably between 160 g / l and 450 g / l and in particular between 290 g / l and 450 g / l vary.
  • Process the yarn to be treated with a high Winding density between 290 g / l and 450 g / l on the spool core reproducible treatment results can be wound up achieve with a particularly economical way of working.
  • the method according to the invention not only for such treatments is applicable, in which the yarn with a liquid Fleet is contacted, but also such treatments feasible according to the inventive method are in which the yarn with an appropriately tempered Air and / or an appropriately tempered air-steam mixture is treated.
  • the drying and to call the relaxation preferably the yarn a coil core is wound, its diameter in front and / or reduced by 3% to 25% during treatment becomes.
  • cylindrical coil core includes not only the axial Length of the coil core seen such coil cores that are exactly cylindrical are and therefore a constant diameter have, but also those coil cores that have a certain Have taper, i.e. whose diameter at one end of the Coil core is larger than the diameter at the other end of the coil core, these two diameters preferably around can vary up to ⁇ 10%.
  • the yarn is processed on such a bobbin coiled with the ratio of axial length to Diameter between 1: 1 to 1: 3, preferably between 1: 1.5 and 1: 2.5.
  • a coil core with a relatively large inner diameter, the inner diameter in particular between about 50 mm and about 120 mm varies so that such a coil is able to a relatively large amount of yarn, especially between 2 kg and 4 kg of yarn to take up on their bobbin.
  • Farther can open a yarn like this because of the large bobbin inner diameter with particularly large fleet quantities per Flow through unit of time so that the appropriate treatments be significantly shortened.
  • the present invention further relates to a coil for Implementation of the procedure described above.
  • the coil according to the invention for performing the method has a spool core for receiving and holding the yarn package before and / or during treatment, with the Diameter of the coil core is so variable that the One core during winding with the yarn to be treated has larger diameter D1 compared to the diameter D2 of the coil core after the treatment.
  • the coil core is designed in such a way that the diameter D1 of the coil core during winding to a diameter D2 of the coil core after the treatment is scalable.
  • Treatment in the sense of the present application should all textile-chemical Processes include, in the aqueous medium, in Air and / or be carried out in air-steam mixtures, so in particular the laundry customary in the field of pretreatment, relaxing, bleaching, crying and boiling as well dyeing and post-treatment, i.e. especially that Finishing and softening, drying and thermal Relax.
  • the coil according to the invention that here the previously described reduction in diameter of the Coil core forcibly during treatment by an am Coil core and / or element acting on the coil core jacket can be brought about.
  • the coil according to the invention any one of externally controlled bulk of the wound on the coil core Yarn can be effected.
  • a particularly easy to use and for many purposes suitable design of the coil according to the invention provides that the diameter D1 of the coil core through the shrinkage of the yarn to be treated is reduced, so that in this embodiment of the invention Then coil a balance between the shrinking force of each Yarns and the deformation forces of the bobbin core.
  • the coil according to the invention allows that before the actual Treatment already the diameter reduction of the Coil core is brought so that the wound thereon Then shrink yarn freely during treatment and thus can develop the desired bulk, like this already described in detail above in the method according to the invention is.
  • the coil according to the invention is designed in such a way that the diameter D1 of the coil core before and / or during the treatment can be reduced to a diameter D2, the diameter D2 being 97% to 75% of the diameter D1.
  • a coil allows shrinkage of the yarn between 3% and 25%, based on the initial length of the yarn to be treated so that accordingly a graded bulge development of the treated Yarn is brought about.
  • the Coil core is designed as a cylindrical hollow body, wherein at least one end section of the jacket of the cylindrical hollow body at least over a portion of its axial length the other end portion of the shell of the cylindrical hollow body overlaps so that the two end portions are relative to each other are movable.
  • this configuration the coil of the coil core designed according to the invention that due to the overlap of the end sections and a elastic deformation of the coil core the end sections can slide over each other so that the desired Reduction of the diameter of the coil core during the treatment due to the shrinking processes that develop becomes.
  • the specific embodiment of the invention Coil the two end sections over the entire axial length the cylindrical hollow body that forms the coil core, overlap, is the desired in a particularly simple manner Reduction of the diameter of the coil core during the treatment ensured, this reduction in diameter then is supported when the overlapping two end sections for example with a coating that reduces friction, so in particular with a Teflon coating are.
  • the coil core is essentially cylindrical Hollow body is formed and that the jacket over its entire axial length at least one reversible deformation range has, which is shaped such that a reversible Deformation of the deformation area the desired Reduction of the diameter of the coil core during the treatment can be brought about.
  • this configuration part of the jacket of the hollow body reversible during the treatment deformed, resulting in the appropriate and desired Reduction in diameter during treatment leads, so that after completion of the treatment and unwinding the then the yarn bulged on such a bobbin Area of the jacket back to its original starting position while increasing the diameter to the initial diameter D1 is returned.
  • the coil according to the invention becomes the at least deformation area in the jacket of the coil core provided that the deformation area as a radially recessed area of the jacket is designed.
  • the coil of the invention before that at least a flange releasably with the coil core, preferably with a cylindrical coil core is connected. This will ensured that, for example, when processing the at least the yarn core wound and treated a detachable flange can be removed, making one hand reduces the mass of the spool rotating during unwinding and on the other hand the unwinding accordingly the treatment of bulky yarn is facilitated.
  • Coil which is provided with a flange on the front, ensure that this flange is also properly supported is a further embodiment of the invention Coil that at least within the coil core an axially extending stiffening strut is provided is. Especially when three such bracing struts are present, this configuration allows that at least a flange is releasably provided on the coil core without it even if the flange is loosened frequently unwanted damage to the coil.
  • the coil according to the invention is the coil core made of a wire mesh formed, the wire mesh being annular stiffening elements has, such that the diameter D1 a each stiffening element can be reduced to diameter D2 is.
  • additional mounting elements can be used, for example be made available by the outer casing of the coil core has a certain roughness or that on the outer shell of the coil core facing radially outwards Projections are arranged so that an axial displacement of the yarn wound on the bobbin effectively prevented becomes.
  • the coil according to the invention preferably has a cylindrical one Coil core, in particular in a parallel winding is wound with the yarn to be treated.
  • the first embodiment shown in FIGS A total of 1 coil has one as a cylindrical Hollow body designed coil core 2, the Sheath of the coil core 2 in Figures 1 and 2 partially only is shown. There are a large number in the jacket of the coil core 2 of fleet passage openings 3 provided, of which only some examples are shown.
  • the core of the coil 2 has an outer end portion 4 and an inner one End section 5, with both end sections 4 and 5 overlap as best seen in Figure 1.
  • Coil 1 reduce its diameter D1 to a diameter D2, if a yarn is wound on the spool core 2, which has a certain shrinkage force with a corresponding hydrothermal Owns treatment. This reduction in diameter is shown accordingly in FIG. 1. With this reduction in diameter shift the outer end portion 4 in Arrow direction 6 and the inner end portion 5 in the arrow direction 7, which says nothing else, that the end sections at such a reduction in diameter over another Overlap area.
  • both flanges are circular, from the flange 8 on the head side however, only a corresponding section is shown for clarification is.
  • bracing struts 10 Inside the coil core 2 are three distributed over the circumference axially extending stiffening struts 10 are arranged, on the foot side the bracing struts 10 attached to the lower flange 9 are.
  • the bracing struts 10 are on the head side a ring element 11 connected, the ring element 11 with an external thread 12 is provided.
  • this coil column comprises a plurality of coils arranged one above the other, so serves a receptacle 14 provided on the lower flange 9, the with a correspondingly shaped counterpart 15, which over the protrudes upper flange 8, that a float-tight connection of the neighboring coils is ensured.
  • FIGS Coil 1 The first embodiment shown in FIGS Coil 1 is used as follows:
  • the bobbin 1 in a suitable winding station provided with a parallel winding of the yarn to be treated, the two flanges 8 and 9 prevent this parallel winding slips off the core 2.
  • the coil core 2 still has a diameter D1.
  • the treatment is carried out in parallel on the cylindrical Bobbin 2 wound yarns such that the fleet is pumped into the interior 16 of the coil core 2 and from there through the passage openings 3 that wound on the coil core 2 Flows through yarn. Due to the occurring here hydrothermal treatment shrinks the yarn and develops a bulge, which leads to the end sections 4 and 5 in the direction of arrows 6 and 7 on top of each other move so that the diameter of the coil core 2 is reduced to size D2.
  • the jacket of the Coil core 2 only on a single stiffening strut 10 by means of two spacers 17 attached. This type of attachment ensures that the diameter reduction previously described of the coil core 2 with a relatively small force is feasible.
  • the second embodiment of the total shown in FIG Coil labeled 1 differs from that previously described and the first embodiment shown in Figures 1 and 2 basically only in the way of fastening the top Flange 8.
  • the releasable is arranged on the coil core 2, for each bracing strut 10 a recess 18 is provided, the recess 18 being such is shaped so that it has a first, enlarged recess area 18 a and an associated narrowed recess area 18 b owns.
  • the upper flange 8 In order to attach the upper flange 8 to the coil core 2, the upper flange 8 is thus relative to the three bracing struts positioned that an upper portion 10 a Bracing struts 10 protrude into the enlarged recess 18 a.
  • the upper section 10 a By rotating the upper flange 8 in the opposite direction the upper section 10 a then comes to the direction of the arrow 19 each stiffening strut 10 in a position as in Figure 3 is shown. In this position is then due to a Clamping engagement between the section 10 a and the section 18 b the upper flange 8 is fixed to the coil core 2.
  • the upper flange 8 For removal the upper flange 8 then only requires one rotation in the direction of arrow 19.
  • the third embodiment shown in FIGS. 4 and 5 differs differs from the embodiment shown in Figures 1 and 2 only through the design of the coil core 2.
  • the coil core 2 is the third embodiment over its circumference with eight evenly distributed deformation areas 20 provided, each deformation region 20th V-shaped is designed to jump inwards.
  • the diameter of the coil core from its original value D1 can be reduced to a diameter D2, being during this downsizing that during treatment of the wound on the cylindrical core 2 Yarn occurs, the legs 20 a and 20 b of each deformation area 20 are displaced in the direction of arrow 21.
  • the fourth embodiment of the overall depicted in FIG with 1 designated coil corresponds in terms of design of the coil core 2 of the previously in connection with Figures 4 and 5 described third embodiment, but different to this third embodiment shown in FIGS. 4 and 5 the fourth embodiment according to Figure 6 an attachment of the upper flange 8, as previously mentioned of the second embodiment shown in FIG. 3 is. Therefore, the explanations apply to those depicted in FIG. 6 fourth embodiment as described above of the coil core 2 based on that shown in Figures 4 and 5 third embodiment and in terms of releasable attachment of the upper flange based on the second shown in Figure 3 Embodiment are described in detail.
  • the coil core 2 from a stainless steel sheet with a thickness between 0.2 mm and 2 mm or from an elastic plastic material in one comparable strength is made.
  • FIG Coil labeled 1 differs from those previously described and the embodiments shown in FIGS. 1 to 6 to the extent that here the coil core 2 from a Wire mesh is formed, the wire mesh being annular Has stiffening elements 30.
  • Stiffening element 30 a plurality of V-shaped inwards deformed deformation areas 31, such as these the best enlarged detail view can be seen. Because that the legs 31 a and 31 b of each deformation area can be moved towards each other like this by the Arrows is indicated, the diameter of the ring-shaped Stiffening element with a corresponding movement, the triggered by the shrinking force of the yarn, reduced, so that the yarn wound on such a bobbin is a desired one and can experience controlled building development.
  • the legs 32 are the predominantly axially extending webs in corresponding Guides 33 stored, as best shown in the enlarged Detail view can be seen.
  • the wire mesh is preferably made of stainless steel wires made with a diameter between 1 mm and 3 mm.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)

Abstract

Es werden eine Spule und ein Verfahren zur Behandlung von Garnen, insbesondere zum Vorbehandeln, zum Färben und/oder Trocknen von Bauschgarnen, beschrieben, bei dem das Garn auf den Kern einer Spule aufgewickelt wird, hiernach die Spule oder eine Vielzahl von Spulen in einem Apparat angeordnet und dort mit der jeweiligen Behandlungsflotte an- und/oder durchströmt wird. Hierbei wird das Garn auf einen solchen Spulenkern aufgewickelt, dessen Durchmesser vor und/oder während der Behandlung verkleinert wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Garnen, insbesondere zum Vorbehandeln, zum Färben und/oder zum Trocknen von Bauschgarnen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
Um Garne, insbesondere Bauschgarne, aus nativen Fasern, synthetischen Fasern und/oder Mischgespinnsten hiervon zu behandeln, vorzugsweise vorzubehandeln und/oder zu färben, ist es bekannt, derartige Garne sehr schonend bezüglich der Strukturentwicklung in sogenannten Strangbehandlungsverfahren zu bearbeiten. Hierzu werden diese Garnstränge dann nur lose abgebunden in die jeweilige Behandlungsflotte eingehängt, so daß durch die bei der Behandlung auftretenden thermischen und/oder hydrothermischen Einflüsse die gewünschte Strukturentwicklung, die üblicherweise auch als Bauschentwicklung bezeichnet wird, herbeigeführt werden kann. Derartige Strangbehandlungen sind jedoch extrem personal- und kostenintensiv.
Zur Vermeidung der zuvor beschriebenen Strangbehandlung ist es aus der DE 42 21 352 A bekannt, die zuvor beschriebenen Garne, insbesondere die Bauschgarne, auf Spulen aufzuwickeln und derartige Wickelkörper dann entsprechend zu färben, wobei es bei dem bekannten Verfahren zur Erzielung einer gleichmäßigen Strukturentwicklung und einer egalen Färbung erforderlich ist, die Wickeldichte auf einen Wert zwischen 160 g/l und 280 g/l zu reduzieren und gleichzeitig sicherzustellen, daß ein recht geringer Differenzdruck am eigentlichen Garnwickel anliegt. Mit anderen Worten wird somit bei dem bekannten Verfahren eine recht locker eingestellte Wickelung des zu färbenden Garnes bei einem extrem niedrigen Differenzdruck erstellt, so daß unerwünschte Kanalbildungen in der Wickelspule und die damit verbundenen färberischen Probleme, wie beispielsweise Unegalitäten und/oder Farbabläufe, nicht mit der erforderlichen Sicherheit abgestellt werden können.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der angegebenen Art zur Verfügung zu stellen, mit dem besonders reproduzierbar Garne, insbesondere Bauschgarne, unter Erzeugung eines gleichbleibenden Bausches und sich nicht unterscheidenden Behandlungseffektes behandelt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Behandlung von Garnen, insbesondere zum Vorbehandeln, zum Färben und/oder zum Trocknen von Bauschgarnen, sieht vor, daß das jeweils zu behandelnde Garn auf einen Spulenkern aufgewickelt wird, wobei die Spule oder insbesondere eine Vielzahl von Spulen in einem Apparat angeordnet und dort mit der jeweiligen Behandlungsflotte, die sowohl eine Flüssigkeit als auch Luft und/oder einem Luft-Dampf-Gemisch sein kann, an- und/oder durchströmt wird bzw. werden. Hierbei wird das Garn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf einen solchen Spulenkern aufgewickelt, dessen Durchmesser vor und/oder während der Behandlung verkleinert wird. Mit anderen Worten ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein wesentliches Merkmal darin zu sehen, daß hierbei vor und/oder während der Behandlung der Durchmesser der Spule verkleinert wird, was zur Folge hat, daß mit zunehmender Verkleinerung des Spulendurchmessers das hierauf aufgewickelte Garn sein erwünschtes Volumen, d.h. den erwünschten Bausch, entwickeln kann, ohne daß dabei einerseits die Bauschentwicklung durch den Spulenkern selbst gestört wird und andererseits gleichzeitig dabei verhindert wird, daß aufgrund einer zu losen und zu lockeren Wickelung während der Behandlung eine Kanalbildung entsteht, was wiederum über die Gesamtgeometrie des zu behandelnden Garnwickels gesehen zu einer unterschiedlichen Durchströmung bzw. Anströmung des Garnes und damit zu unerwünschten Unegalitäten der Behandlung führen würde. Gerade diese ungleichmäßig durchströmten bzw. ungleichmäßig angeströmten Bereiche des Garnwickels werden durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wirksam verhindert, so daß das erfindungsgemäße Verfahren über den Garnwickel gesehen zu einem besonders gleichmäßig behandelten und reproduzierbar gebauschtem Garn führt, was als ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens angesehen wird. So konnte insbesondere auch bei wiederholter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Behandeln und insbesondere zum Färben von Bauschgarnen und vorzugsweise auch bei Hochbauschgarnen festgestellt werden, daß eine relativ große Garnmenge, die vorzugsweise zwischen etwa 2 kg und 3,5 kg pro Spule variiert, über die Gesamtlänge einer derartigen Garnmenge keine unterschiedlichen Bauschentwicklungen zeigte, wobei die so nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Garne weder Unegalitäten noch Farbabläufe aufwiesen. Von daher ist als weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens herauszustellen, daß durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens große Garnmengen in einer Charge unter Beibehaltung eines gleichmäßigen Behandlungseffektes und einer stets gleichmäßigen Bauschentwicklung bearbeitet werden können, so daß aus einem derartige behandelten Garn Flächengebilde erstellt werden können, die einen einheitlichen Warenausfall sowohl bezüglich der Behandlungseffekte, insbesondere bezüglich auch des Farbausfalls, als auch der Bauschentwicklung aufweisen.
Bedingt dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vor und/oder während der Behandlung der Durchmesser des die Garnwicklung tragenden Spulenkerns verändert wird, ist es hierbei im Unterschied zum eingangs genannten Stand der Technik nicht erforderlich, den Differenzdruck, der letztendlich auch ein Maß für die Durchströmungsgeschwindigkeit der Flotte durch die Spule darstellt, auf einen sehr geringen Wert einzustellen. Von daher kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch mit Differenzdruckwerten an der Spule gearbeitet werden, die oberhalb von 0,45 bar liegen und die bis maximal 2 bar betragen, wobei es sich bei diesen Differenzdruckwerten um solche Werte handelt, die unmittelbar an der jeweils zu behandelnden Garnspule gemessen sind, so daß Druckverluste, die beispielsweise von der Apparategeometrie, den Rohrleitungen, Ventilen, Umlenkungen oder Zusatzaggregaten, wie beispielsweise Wärmetauscher oder Filter, in diesem Wert nicht enthalten sind. Dies wiederum führt dazu, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die jeweils zu behandelnde bewickelte Garnspule mit einer extrem hohen Flottenmenge pro Zeiteinheit, so insbesondere bei Behandlungen mit einer flüssigen Flotte zwischen 35 1/kg/min bis 70 1/kg/min, durchströmt werden kann, wodurch einerseits die Egalität der Behandlung verbessert und andererseits die erforderliche Behandlungszeit erheblich verkürzt wird. Auch von daher wird es verständlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich dazu beiträgt, Garne, insbesondere Bauschgarne, besonders wirtschaftlich zu behandeln.
Bedingt dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine relativ große Garnmenge auf eine Spule aufgewickelt werden kann und dort mit einer relativ hohen Flottendurchströmung durchströmt wird, wird auch erklärlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren neben der Anwendung eines üblichen Flottenverhältnisses von 1:10 bis etwa 1:20 auch die Anwendung eines besonders kleinen Flottenverhältnisses, so insbesondere auch die Anwendung eines Flottenverhältnisses zwischen 1:3 bis 1:8, erlaubt, was insbesondere bei Behandlungen mit flüssigen Flotten wirtschaftlich besonders interessant ist und was ebenfalls beim Stand der Technik nicht möglich ist.
Wie bereits vorstehend dargelegt wurde, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Durchmesser des Spulenkerns, auf den das Garn aufgewickelt ist, vor und/oder während der Behandlung verkleinert. Die hier gewählte Formulierung "vor der Behandlung" besagt nichts anderes, daß das Garn mit einer für das jeweilige Material erforderliche Spannung auf den Spulenkern aufgewickelt wird und hiernach direkt der Spulendurchmesser auf einen gewünschten Wert verkleinert wird, so daß eine extrem lose Wickelung des Garnes auf dem Spulenkern resultiert, so daß dann das Garn, sobald es der jeweiligen Behandlungsflotte ausgesetzt ist, unter Ausbildung des erwünschten Schrumpfes bauschen kann. Wird hingegen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Verkleinerung des Spulenkerndurchmessers "während der Behandlung" herbeigeführt, so wird das Garn hierbei ebenfalls mit der für das jeweilige Material erforderlichen Spannung auf den Spulenkern aufgewickelt, so daß dann aufgrund der durch die Behandlung ausgelösten Schrumpfkräfte eine Bauschentwicklung des Garnes stattfindet, ohne daß dabei der Spulenkern diese Bauschentwicklung verhindert, da der Spulenkern in seinem Durchmesser hieran angepaßt verkleinert wird.
Eine derartige Spulenkerndurchmesserverkleinerung kann dadurch herbeigeführt werden, daß über einen vorgegebenen Zeitraum über eine entsprechende Einrichtung der Durchmesser während der Behandlung verkleinert wird. Besonders geeignet ist es jedoch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wenn das Garn auf einen solchen Spulenkern aufgewickelt wird, dessen Durchmesser aufgrund der durch die Behandlung ausgelösten Schrumpfung des Garnes verkleinert wird, so daß abhängig von der jeweils durch die thermische und/oder hydrothermische Behandlung herbeigeführte Schrumpfung automatisch die erforderliche Durchmesserverkleinerung erfolgt.
Besonders geeignet ist es unter Berücksichtigung einer maximalen und vergleichmäßigten Bauschentwicklung, wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das zu behandelnde Garn auf einen solchen Spulenkern aufgewickelt wird, dessen Durchmesser zwischen 3 % und 25 %, bezogen auf den Ausgangsdurchmesser, vor und/oder während der Behandlung verkleinert wird. Hier konnte festgestellt werden, daß insbesondere innerhalb der zuvor angegebenen Verkleinerungswerte ein Großteil der zu behandelnden Garne ihre optimale Bauschentwicklung während der Behandlung zeigen, ohne daß dabei im entsprechenden Wickelkörper eine unerwünschte Kanalbildung aufgetreten ist.
Wie bereits vorstehend beim erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführt ist, erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren extrem große Wickeldichten, wobei diese Wickeldichten vorzugsweise zwischen 160 g/l und 450 g/l und insbesondere zwischen 290 g/l und 450 g/l variieren. Insbesondere dann, wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das jeweils zu behandelnde Garn mit einer hohen Wickeldichte zwischen 290 g/l und 450 g/l auf den Spulenkern aufgewickelt wird, lassen sich reproduzierbare Behandlungsergebnisse bei einer besonders wirtschaftlichen Arbeitsweise erzielen.
Insbesondere wurde bereits vorstehend darauf hingewiesen, daß das erfindungsgemäße Verfahren nicht nur für solche Behandlungen anwendbar ist, bei denen das Garn mit einer flüssigen Flotte in Kontakt gebracht wird, sondern daß auch solche Behandlungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchführbar sind, bei denen das Garn mit einer entsprechend temperierten Luft und/oder einem entsprechend temperierten Luft-Dampf-Gemisch behandelt wird. Hier sind insbesondere die Trocknung und das Relaxieren zu nennen, wobei vorzugsweise dabei das Garn auf einen Spulenkern gewickelt wird, dessen Durchmesser vor und/oder während der Behandlung um 3 % bis 25 % verkleinert wird.
Besonders geeignet insbesondere bei Färbungen unter dem Gesichtspunkt einer optimalen Farbegalität ist es, wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Garn in einer Parallelwicklung auf den Spulenkern, insbesondere auf einen zylindrischen Spulenkern, aufgewickelt wird. Hier konnte festgestellt werden, daß eine derartig parallel gewickelte Garnspule auch bei großen Wickeldichten, d.h. bei Wickeldichten zwischen 290 g/l und 450 g/l, durch Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens egal gefärbt werden konnte, ohne daß Farbunegalitäten oder Farblängenabläufe auftraten.
Der in der vorliegenden Anmeldung verwendete Begriff "zylindrischer Spulenkern" umfaßt nicht nur über die axiale Länge des Spulenkerns gesehen solche Spulenkerne, die exakt zylindrisch sind und somit einen gleichbleibenden Durchmesser aufweisen, sondern auch solche Spulenkerne, die eine gewisse Konizität aufweisen, d.h. deren Durchmesser an einem Ende des Spulenkerns größer ist als der Durchmesser an dem anderen Ende des Spulenkerns, wobei diese beiden Durchmesser vorzugsweise um bis zu ± 10 % variieren können.
Bei einer wirtschaftlich durchzuführenden Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden mehrere Garne, insbesondere zwischen zwanzig und zweihundert Garne, gleichzeitig in einer Parallelwicklung auf den Spulenkern aufgewickelt. Von daher kann eine derartige Spule nach erfolgter Behandlung und Trocknung direkt weiterverarbeitet werden, so daß die einzelnen Garne unterschiedlichen Stellen beispielsweise einer Web- oder Strickmaschine zugeführt werden, ohne daß es hierfür erforderlich ist, das Garn nach der entsprechenden Behandlung und Trocknung aufwendig umzuspulen.
Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Garn auf einen solchen Spulenkern aufgewickelt, bei dem das Verhältnis von axialer Länge zu Durchmesser zwischen 1:1 bis 1:3, vorzugsweise zwischen 1:1,5 und 1:2,5, variiert. Mit anderen Worten weist eine derartige Spule, verglichen mit herkömmlichen Spulen, einen Spulenkern mit einem relativ großen Innendurchmesser auf, wobei der Innendurchmesser insbesondere zwischen etwa 50 mm und etwa 120 mm variiert, so daß eine derartige Spule in die Lage versetzt wird, eine relativ große Garnmenge, so insbesondere zwischen 2 kg und 4 kg Garn, auf ihrem Spulenkern aufzunehmen. Weiterhin läßt sich ein derartig aufgemachtes Garn wegen der großen Spulenkerninnendurchmesser mit besonders großen Flottenmengen pro Zeiteinheit durchströmen, so daß die entsprechenden Behandlungen erheblich verkürzt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft desweiteren eine Spule zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens.
Die erfindungsgemäße Spule zur Durchführung des Verfahrens weist einen Spulenkern zur Aufnahme und Halterung des Garnwickels vor und/oder während der Behandlung auf, wobei der Durchmesser des Spulenkerns derart veränderbar ist, daß der Spulenkern beim Bewickeln mit dem zu behandelnden Garn einen größeren Durchmesser D1 besitzt im Vergleich zu dem Durchmesser D2 des Spulenkerns nach der Behandlung. Mit anderen Worten ist bei der erfindungsgemäßen Spule der Spulenkern derart ausgestaltet, daß der Durchmesser D1 des Spulenkerns beim Bewickeln auf einen Durchmesser D2 des Spulenkerns nach der Behandlung verkleinerbar ist.
Für den erfindungsgemäßen Spulenkern gelten alle die Vorteile, wie diese vorstehend bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind. Von daher ermöglicht es die erfindungsgemäße Spule über ihren im Durchmesser veränderbaren Spulenkern eine Behandlung von Garnen, insbesondere von Bauschgarnen, so durchzuführen, daß diese Behandlung besonders gleichmäßig und reproduzierbar bezüglich der Bauschausbildung und der Behandlungseffekte ausgeführt werden kann. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden auf die eingangs beim erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen weiteren Vorteile verwiesen.
Behandlung im Sinne der vorliegenden Anmeldung soll alle textil-chemischen Prozesse umfassen, die im wäßrigen Medium, in Luft und/oder in Luft-Dampf-Gemischen ausgeführt werden, so insbesondere die im Bereich der Vorbehandlung übliche Wäsche, das Relaxieren, das Bleichen, das Beuchen und das Abkochen sowie das Färben und das Nachbehandeln, d.h. insbesondere das Avivieren sowie das Weichmachen, das Trocknen und das thermische Relaxieren.
Wie bereits zuvor beim erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben ist, besteht bei der erfindungsgemäßen Spule die Möglichkeit, daß hierbei die zuvor beschriebene Durchmesserverkleinerung des Spulenkerns zwangsweise während der Behandlung durch ein am Spulenkern und/oder am Spulenkernmantel angreifendes Element herbeiführbar ist. Dies bedeutet, daß bei einer derartigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spule jeder beliebige, von außen gesteuerte Bausch des auf den Spulenkern aufgewickelten Garnes bewirkt werden kann.
Eine besonders einfach anzuwendende und für viele Anwendungszwecke geeignete Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spule sieht jedoch vor, daß der Durchmesser D1 des Spulenkerns durch die Schrumpfung des zu behandelnden Garnes zu verkleinern ist, so daß sich bei dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spule dann ein Gleichgewicht zwischen der Schrumpfkraft des jeweiligen Garnes und den Verformungskräften des Spulenkerns einstellt.
Ferner erlaubt es die erfindungsgemäße Spule, daß vor der eigentlichen Behandlung bereits die Durchmesserverkleinerung des Spulenkerns herbeigeführt wird, so daß das hierauf aufgewickelte Garn dann während der Behandlung frei schrumpfen und somit den erwünschten Bausch entwickeln kann, wie dies bereits vorstehend beim erfindungsgemäßen Verfahren ausführlich beschrieben ist.
Insbesondere wird die erfindungsgemäße Spule derart konzeptioniert, daß der Durchmesser D1 des Spulenkerns vor und/oder während der Behandlung auf einen Durchmesser D2 verkleinerbar ist, wobei der Durchmesser D2 97 % bis 75 % des Durchmessers D1 ausmacht. Mit anderen Worten erlaubt somit eine derartige Spule ein Schrumpfen des Garnes zwischen 3 % und 25 %, bezogen auf die Ausgangslänge des zu behandelnden Garnes, so daß dementsprechend eine abgestufte Bauschentwicklung des behandelten Garnes herbeigeführt wird.
Um die zuvor beschriebene Durchmesserverkleinerung des Spulenkerns besonders wirksam und einfach zu ermöglichen, sieht eine konkrete Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spule vor, daß der Spulenkern als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet ist, wobei mindestens ein Endabschnitt des Mantels des zylindrischen Hohlkörpers mindestens über einen Teilbereich seiner axialen Länge den anderen Endabschnitt des Mantels des zylindrischen Hohlkörpers derart überlappt, daß die beiden Endabschnitte relativ zueinander bewegbar sind. Mit anderen Worten ist bei dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spule der Spulenkern so ausgebildet, daß aufgrund der Überlappung der Endabschnitte und einer elastischen Verformung des Spulenkernmantels die Endabschnitte übereinander gleiten können, so daß die erwünschte Durchmesserverkleinerung des Spulenkerns während der Behandlung aufgrund der sich dabei ausbildenden Schrumpfvorgänge herbeigeführt wird.
Insbesondere dann, wenn sich bei der zuvor beschriebenen Ausgestaltung der konkreten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spule die beiden Endabschnitte über die gesamte axiale Länge des zylindrischen Hohlkörpers, der den Spulenkern ausbildet, überlappen, wird in besonders einfacher Weise die erwünschte Durchmesserverkleinerung des Spulenkerns während der Behandlung sichergestellt, wobei diese Durchmesserverkleinerung dann noch unterstützt wird, wenn die sich überlappenden beiden Endabschnitte beispielsweise mit einer die Reibung reduzierenden Beschichtung, so insbesondere mit einer Teflonbeschichtung, versehen sind.
Eine andere, konkrete Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spule sieht vor, daß der Spulenkern als im Wesentlichen zylindrischer Hohlkörper ausgebildet ist und daß der Mantel über seine gesamte axiale Länge mindestens einen reversiblen Deformationsbereich aufweist, der derart geformt ist, daß durch eine reversible Verformung des Deformationsbereiches die erwünschte Durchmesserverkleinerung des Spulenkerns während der Behandlung herbeiführbar ist. Mit anderen Worten wird bei dieser Ausgestaltung ein Teil des Mantels des Hohlkörpers reversibel während der Behandlung verformt, was zu der entsprechenden und erwünschten Durchmesserverkleinerung während der Behandlung führt, so daß nach Abschluß der Behandlung und Abwickeln des dann auf einem derartigen Spulenkern gebauschten Garnes dieser Bereich des Mantels wieder in seine ursprüngliche Ausgangsposition unter Vergrößerung des Durchmessers auf den Ausgangsdurchmesser D1 zurückgeführt wird.
Um bei der zuvor beschriebenen Ausgestaltung diesen mindestens einen Deformationsbereich im Mantel des Spulenkerns vorzusehen, besteht die Möglichkeit, diesen Deformationsbereich aus einem speziellen Kunststoff, der Memory-Eigenschaften hat, anzufertigen, so daß bei einer entsprechenden hydrothermischen Behandlung zwangsweise die zuvor beschriebene Durchmesserverkleinerung aufgrund des Memory-Effektes des Deformationsbereiches auftritt.
Bei einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spule wird der mindestens Deformationsbereich im Mantel des Spulenkerns dadurch zur Verfügung gestellt, daß hierbei der Deformationsbereich als radial nach innen zurückspringender Bereich des Mantels ausgestaltet ist. Mit zunehmenden Schrumpfen des auf den Spulenkern aufgewickelten Garnes verformt sich ein derartig ausgestalteter Deformationsbereich dann dahingehend, daß hierdurch die erwünschte Durchmesserverkleinerung des Spulenkerns herbeigeführt wird, wobei eine spezielle und bevorzugte Ausgestaltung mindestens einen Deformationsbereich aufweist, der V-förmig radial nach innen zurückspringt, wie dies nachfolgend noch anhand einer konkreten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spule im Detail erläutert wird.
Um eine besonders gleichmäßige und auch mit relativ geringen Schrumpfkräften herbeizuführende Durchmesserverkleinerung des Spulenkerns während der Behandlung sicherzustellen, sieht eine weitere Ausgestaltung der zuvor beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spule vor, daß hierbei der Mantel des Spulenkerns zwei bis zehn, gleichmäßig über den Umfang verteilte Deformationsbereiche aufweist.
Um insbesondere größere Mengen des zu behandelnden Garnes auf die erfindungsgemäße Spule aufwickeln zu können, sieht eine andere Ausgestaltung der zuvor beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spule vor, daß hierbei kopfseitig an jedem Ende des Spulenkerns ein Flansch vorgesehen ist, wobei der Durchmesser dieses Flansches größer ist als der Durchmesser des Spulenkerns. Hierdurch wird vor und/oder während der Behandlung oder während des Wickelns oder des Abwickelns verhindert, daß insbesondere das parallel auf einen zylindrischen Spulenkern aufgewickelte Garn abrutscht, so daß die Handhabbarkeit einer derartigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spule verbessert und damit auch zeitaufwendige Fehlproduktionen vermieden werden.
Um die Handhabbarkeit der erfindungsgemäßen Spule weiter zu verbessern, sieht eine Fortbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spule vor, daß hierbei mindestens ein Flansch lösbar mit dem Spulenkern, vorzugsweise mit einem zylindrischen Spulenkern, verbunden ist. Hierdurch wird sichergestellt, daß beispielsweise bei der Abwicklung des auf den Spulenkern aufgewickelten und behandelten Garnes der mindestens eine lösbare Flansch entfernt werden kann, wodurch einerseits die Masse der sich beim Abwickeln drehenden Spule verringert wird und andererseits das Abwickeln des entsprechend durch die Behandlung gebauschten Garnes erleichtert wird.
Um bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Spule, die stirnseitig mit einem Flansch versehen ist, sicherzustellen, daß dieser Flansch auch ordnungsgemäß gehaltert wird, sieht eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spule vor, daß hier innerhalb des Spulenkerns mindestens eine, sich axial erstreckende Aussteifungsstrebe vorgesehen ist. Insbesondere dann, wenn drei derartiger Aussteifungsstreben vorhanden sind, erlaubt diese Ausgestaltung, daß wenigstens ein Flansch lösbar am Spulenkern vorzusehen ist, ohne daß es dabei selbst bei einem häufigen Lösen des Flansches zu einer unerwünschten Beschädigung der Spule kommt.
Bei einer weiteren, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spule ist der Spulenkern aus einem Drahtgeflecht ausgebildet, wobei das Drahtgeflecht ringförmige Versteifungselemente aufweist, derart, daß der Durchmesser D1 eines jeden Versteifungselementes auf den Durchmesser D2 verkleinerbar ist. Nach Bewickeln des Drahtgeflechtes mit dem zu behandelnden Garn können sich somit das Drahtgeflecht selbst und die Versteifungselemente derart reversibel verformen, so daß die Schrumpfkraft des hierauf aufgewickelten Garnes ausreicht, um während der Behandlung die erwünschte Durchmesserverkleinerung herbeizuführen.
Um vor und/oder während der Behandlung des Garnes auf der erfindungsgemäßen Spule ein unerwünschtes axiales Verrutschen des auf den Spulenkern vorzugsweise parallel gewickelten Garnes zu verhindern, sieht eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Spule vor, daß hierbei auf der Oberfläche des Spulenkerns, der vorzugsweise zylindrisch ausgestaltet ist, zusätzliche Halterungselemente für das Garn vorgesehen sind. Hierbei können diese zusätzlichen Halterungselemente beispielsweise dadurch zur Verfügung gestellt werden, daß der Außenmantels des Spulenkerns eine gewisse Rauhigkeit besitzt oder daß auf dem Außenmantel des Spulenkerns radial nach außen weisende Vorsprünge angeordnet werden, so daß ein axiales Verschieben des auf den Spulenkern aufgewickelten Garnes wirksam verhindert wird.
Wie bereits vorstehend wiederholt herausgestellt worden ist, weist die erfindungsgemäße Spule vorzugsweise einen zylindrischen Spulenkern auf, der insbesondere in einer Parallelwicklung mit dem zu behandelnden Garn bewickelt ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Spule sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Spule wird nachfolgend anhand von fünf Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
eine schematische perspektivische Abbildung einer ersten Ausführungsform der Spule;
Figur 2
die in Figur 1 abgebildete Ausführungsform, jedoch unter einem anderen Blickwinkel;
Figur 3
eine schematische perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform;
Figur 4
eine schematische perspektivische Abbildung einer dritten Ausführungsform;
Figur 5
die schematische Abbildung der in Figur 4 gezeigten dritten Ausführungsform, jedoch unter einem anderen Blickwinkel;
Figur 6
eine schematische perspektivische Ansicht einer vierten Ausführungsform; und
Figur 7
eine schematische Abbildung einer fünften Ausführungsform.
In den Figuren 1 bis 7 sind die selben Teile mit den selben Bezugszeichen versehen.
Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte erste Ausführungsform der insgesamt mit 1 bezeichneten Spule weist einen als zylindrischen Hohlkörper ausgestalteten Spulenkern 2 auf, wobei der Mantel des Spulenkerns 2 in den Figuren 1 und 2 teilweise nur abgebildet ist. In dem Mantel des Spulenkerns 2 sind eine Vielzahl von Flottendurchtrittsöffnungen 3 vorgesehen, von denen nur beispielsweise einige gezeigt sind. Der Mantel des Spulenkerns 2 weist einen äußeren Endabschnitt 4 sowie einen inneren Endabschnitt 5 auf, wobei sich beide Endabschnitte 4 und 5 überlappen, wie dies am besten in Figur 1 erkennbar ist. Bedingt dadurch, daß die beiden Endabschnitte 4 und 5 nicht starr miteinander verbunden sind sondern sich lediglich überlappen, kann die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Ausführungsform der Spule 1 ihren Durchmesser D1 auf einen Durchmesser D2 verringern, sofern auf den Spulenkern 2 ein Garn aufgewickelt wird, das eine gewisse Schrumpfkraft bei einer entsprechenden hydrothermischen Behandlung besitzt. Diese Durchmesserverringerung ist in der Figur 1 entsprechend gezeigt. Bei dieser Durchmesserverringerung verlagern sich der äußere Endabschnitt 4 in Pfeilrichtung 6 und der innere Endabschnitt 5 in Pfeilrichtung 7, was nichts anderes besagt, daß sich die Endabschnitte bei einer derartigen Durchmesserverringerung über einen weiteren Bereich überlappen.
Desweiteren ist der Spulenkern 2 mit einem kopfseitigen Flansch 8 und einem fußseitigen Flansch 9 versehen, wobei beide Flansche kreisförmig ausgestaltet sind, vom kopfseitigen Flansch 8 jedoch zur Verdeutlichung nur ein entsprechender Ausschnitt abgebildet ist.
Innerhalb des Spulenkerns 2 sind über den Umfang verteilt drei axial verlaufende Aussteifungsstreben 10 angeordnet, wobei fußseitig die Aussteifungsstreben 10 an dem unteren Flansch 9 befestigt sind. Kopfseitig sind die Aussteifungsstreben 10 mit einem Ringelement 11 verbunden, wobei das Ringelement 11 mit einem Außengewinde 12 versehen ist.
Eine an das Ringelement 11 angepaßte und in dem oberen Flansch 8 vorgesehene Aussparung 13, die auf ihrer zum Ringelement 11 weisende Fläche ein entsprechendes Gewinde aufweist, dient zusammen mit dem Ringelement 11 zur lösbaren Halterung des oberen Flansches 8, derart, daß der Flansch 8 auf das Ringelement 11 aufschraubbar und von dem Ringelement 11 abschraubbar ist.
Soll nunmehr die in Figur 1 und in Figur 2 gezeigte Spule 1 zu einer Spulensäule angeordnet werden, wobei diese Spulensäule eine Vielzahl von übereinander angeordneten Spulen umfaßt, so dient eine am unteren Flansch 9 vorgesehene Aufnahme 14, die mit einem entsprechend geformten Gegenstück 15, das über den oberen Flansch 8 hinausragt, dazu, daß eine flottendichte Verbindung der benachbarten Spulen sichergestellt ist.
Der Vollständigkeit halber sei angemerkt, daß die Aufnahme 14 in Figur 2 und das Gegenstücke 15 in Figur 1 nur teilweise abgebildet sind, wobei sich die Aufnahme 14 und das Gegenstück 15 über den gesamten Umfang des Flansches 9 bzw. 8 ringförmig erstrecken.
Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte erste Ausführungsform der Spule 1 wird wie folgt verwendet:
Zunächst wird die Spule 1 in einer geeigneten Aufwickelstation mit einer Parallelwicklung des zu behandelnden Garnes versehen, wobei die beiden Flansche 8 und 9 verhindern, daß diese Parallelwicklung vom Spulenkern 2 abrutscht. Zu diesem Zeitpunkt weist der Spulenkern 2 noch einen Durchmesser D1 auf. Nachdem eine Vielzahl von Spulen 1 im vorstehenden Sinne bewickelt worden sind, wird eine Säule von Spulen übereinander angeordnet, derart, daß benachbarte Spulen über die Aufnahme 14 und das Gegenstück 15 fluiddicht miteinander verbunden sind, so daß über diesen Verbindungsbereich insbesondere auch keine Flotte vom Inneren der Spule nach außen oder umgekehrt strömen kann. Um auch bei besonders hohen Differenzdrücken eine derartig fluiddichte Anordnung von benachbarten Spulen sicherzustellen, besteht die Möglichkeit, der Aufnahme 4 und/oder dem Gegenstück 15 eine zusätzliche Dichtung, insbesondere eine axial zusammenpreßbare Lippendichtung, zuzuordnen.
Nach Einsetzen einer Säule in einen entsprechenden Behandlungsapparat erfolgt die Behandlung des parallel auf den zylindrischen Spulenkern 2 aufgewickelten Garnes derart, daß die Flotte ins Innere 16 des Spulenkerns 2 gepumpt wird und von dort durch die Durchtrittsöffnungen 3 das auf den Spulenkern 2 aufgewickelte Garn durchströmt. Bedingt durch die hierbei auftretende hydrothermische Behandlung schrumpft das Garn und entwickelt einen Bausch, was dazu führt, daß sich die Endabschnitte 4 und 5 in Pfeilrichtung 6 bzw. 7 übereinander weiter verschieben, so daß dementsprechend der Durchmesser des Spulenkerns 2 auf die Größe D2 verringert wird.
Auch ist während der Behandlung ein Flottenrichtungswechsel möglich, derart, daß die Flotte von außen nach innen durch das auf den Spulenkern 2 aufgewickelten Garnes gepumpt wird.
Nach erfolgter Beendigung der jeweiligen Behandlung wird die Säule der übereinander angeordneten Spulen 1 dem Behandlungsapparat entnommen und einer Abwickelvorrichtung zugeführt, wobei zuvor zur Erleichterung des Abziehens des parallel gewickelten Garnes der obere Flansch 8 abgeschraubt wird.
Wie am besten aus Figur 1 zu erkennen ist, ist der Mantel des Spulenkerns 2 nur an einer einzigen Aussteifungsstrebe 10 mittels zwei Distanzelementen 17 befestigt. Diese Art der Befestigung stellt sicher, daß die zuvor beschriebene Durchmesserverkleinerung des Spulenkerns 2 mit einer relativ geringen Kraft durchführbar ist.
Die in Figur 3 gezeigte zweite Ausführungsform der insgesamt mit 1 bezeichneten Spule unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen und in den Figuren 1 und 2 gezeigten ersten Ausführungsform grundsätzlich nur in der Art der Befestigung des oberen Flansches 8. Hierbei sind im oberen Flansch 8, der lösbar am Spulenkern 2 angeordnet ist, für jede Aussteifungsstrebe 10 eine Aussparung 18 vorgesehen, wobei die Aussparung 18 derart geformt ist, daß sie einen ersten, erweiterten Aussparungsbereich 18 a und einen hiermit verbundenen verengten Aussparungsbereich 18 b besitzt.
Um nunmehr den oberen Flansch 8 am Spulenkern 2 zu befestigen, wird der obere Flansch 8 derart relativ zu den drei Aussteifungsstreben positioniert, daß ein oberer Abschnitt 10 a der Aussteifungsstreben 10 in die erweitere Aussparung 18 a hineinragt. Durch eine Drehung des oberen Flansches 8 entgegengesetzt zur Pfeilrichtung 19 gelangt dann der obere Abschnitt 10 a einer jeder Aussteifungsstrebe 10 in eine Position, wie sie in Figur 3 gezeigt ist. In dieser Position ist dann aufgrund eines Klemmeingriffes zwischen dem Abschnitt 10 a und dem Abschnitt 18 b der obere Flansch 8 am Spulenkern 2 fixiert. Zur Entfernung des oberen Flansches 8 bedarf es dann lediglich einer Drehung in Pfeilrichtung 19.
Die Verwendung der in Figur 3 gezeigten zweiten Ausführungsform der Spule 1 erfolgt wie die Verwendung der zuvor im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 beschriebenen ersten Ausführungsform. Von daher wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die diesbezüglichen vorstehenden Ausführungen verwiesen.
Die in den Figuren 4 und 5 gezeigte dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsform lediglich durch die Ausgestaltung des Spulenkerns 2. Hierbei ist der Spulenkern 2 der dritten Ausführungsform über seinen Umfang mit acht gleichmäßig verteilten Deformationsbereichen 20 versehen, wobei jeder Deformationsbereich 20 V-förmig nach innen springend ausgestaltet ist. Aufgrund dieser Deformationsbereiche 20 ist der Durchmesser des Spulenkerns von seinem ursprünglichen Wert D1 auf einen Durchmesser D2 verkleinerbar, wobei während dieser Verkleinerung, die während der Behandlung des auf den zylindrischen Spulenkern 2 aufgewickelten Garnes auftritt, die Schenkel 20 a und 20 b eines jeden Deformationsbereiches 20 in Pfeilrichtung 21 verlagert werden.
Auch bei der in den Figuren 4 und 5 gezeigten dritten Ausführungsform ist der obere Flansch 8 lösbar am Spulenkern 2 angeordnet, wobei hier die diesbezügliche lösbare Anordnung des Flansches 8 derart ausgeführt ist, wie dies bereits bei der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen erklärt ist. Von daher wird auf die diesbezüglichen Ausführungsformen zur Vermeidung von Wiederholungen verwiesen.
Die in Figur 6 abgebildete vierte Ausführungsform der insgesamt mit 1 bezeichneten Spule entspricht bezüglich der Ausgestaltung des Spulenkerns 2 der zuvor in Verbindung mit den Figuren 4 und 5 beschriebenen dritten Ausführungsform, wobei jedoch im Unterschied zu dieser, in den Figuren 4 und 5 gezeigten dritten Ausführungsform die vierte Ausführungsform gemäß Figur 6 eine Befestigung des oberen Flansches 8 aufweist, wie diese zuvor bei der in Figur 3 gezeigten zweiten Ausführungsform beschrieben ist. Von daher gelten die Ausführungen für die in Figur 6 abgebildeten vierten Ausführungsform, wie sie vorstehend bezüglich des Spulenkerns 2 anhand der in den Figuren 4 und 5 gezeigten dritten Ausführungsform und bezüglich der lösbaren Befestigung des oberen Flansches anhand der in Figur 3 gezeigten zweiten Ausführungsform ausgiebig beschrieben sind.
Für alle bisher beschriebenen und in den Figuren 1 bis 6 gezeigten Ausführungsformen ist festzuhalten, daß der Spulenkern 2 aus einem Edelstahlblech mit einer Stärke zwischen 0,2 mm und 2 mm oder aus einem elastischen Kunststoffmaterial in einer vergleichbaren Stärke angefertigt ist.
Die in Figur 7 gezeigte letzte Ausführungsform der insgesamt mit 1 bezeichneten Spule unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen und in den Figuren 1 bis 6 gezeigten Ausführungsformen dahingehend, daß hierbei der Spulenkern 2 aus einem Drahtgeflecht ausgebildet ist, wobei das Drahtgeflecht ringförmige Versteifungselemente 30 aufweist. Hierbei besitzt jedes Versteifungselement 30 eine Vielzahl von V-förmig nach innen verformter Deformationsbereiche 31, wie diese am besten der vergrößerten Detailansicht zu entnehmen ist. Bedingt dadurch, daß die Schenkel 31 a bzw. 31 b eines jeden Deformationsbereiches aufeinander zu bewegt werden können, wie dies durch die Pfeile angedeutet ist, wird der Durchmesser des ringförmigen Versteifungselementes bei einer entsprechenden Bewegung, die durch die Schrumpfkraft des Garnes ausgelöst wird, verkleinert, so daß das auf eine derartige Spule aufgewickelte Garn eine gewünschte und kontrollierte Bauschentwicklung erfahren kann.
Damit die zuvor beschriebene Verkleinerung des Durchmessers des Versteifungselementes ablaufen kann, sind die Schenkel 32 der sich überwiegend axial erstreckenden Stege in entsprechenden Führungen 33 gelagert, wie dies am besten in der vergrößerten Detailansicht zu erkennen ist.
Das Drahtgeflecht wird vorzugsweise aus Edelstahldrähten mit einem Durchmesser zwischen 1 mm und 3 mm angefertigt.

Claims (23)

  1. Verfahren zur Behandlung von Garnen, insbesondere zum Vorbehandeln, zum Färben und/oder Trocknen von Bauschgarnen, bei dem das Garn auf den Kern einer Spule aufgewickelt wird, hiernach die Spule oder eine Vielzahl von Spulen in einem Apparat angeordnet und dort mit der jeweiligen Behandlungsflotte an- und/oder durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn auf einen solchen Spulenkern aufgewickelt wird, dessen Durchmesser vor und/oder während der Behandlung verkleinert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn auf einen solchen Spulenkern aufgewickelt wird, dessen Durchmesser aufgrund der durch die Behandlung ausgelösten Schrumpfung des Garnes verkleinert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn auf einen solchen Spulenkern aufgewickelt wird, dessen Durchmesser zwischen 3 % und 25 %, bezogen auf den Ausgangsdurchmesser, vor und/oder während der Behandlung verkleinert wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Garn mit einer Wickeldichte zwischen 160 g/l und 450 g/l, vorzugsweise mit einer Wickeldichte zwischen 290 g/l und 450 g/l, auf den Spulenkern aufgewickelt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn auf einen solchen Spulenkern aufgewickelt wird, dessen Durchmesser vor einer Trocknung auf einen Wert zwischen 3 % und 25 %, bezogen auf den Ausgangsdurchmesser, verkleinert wird.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn in einer Parallelwicklung auf den Spulenkern, insbesondere auf einen zylindrischen Spulenkern, aufgewickelt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Garne, insbesondere zwanzig bis zweihundert Garne, gleichzeitig in einer Parallelwicklung auf den Spulenkern aufgewickelt werden.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn auf einen solchen Spulenkern aufgewickelt wird, bei der das Verhältnis von axialer Länge zu Durchmesser zwischen 1:1 bis 1:3, vorzugsweise zwischen 1:1,5 und 1:2,5, variiert.
  9. Spule zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einem Spulenkern zur Aufnahme und Halterung des Garnwickels während der Behandlung, dadurch gekennzeichnet, daß vor und/oder während der Behandlung der Durchmesser des Spulenkerns (2) derart veränderbar ist, daß der Spulenkern (2) beim Bewickeln mit dem zu behandelnden Garn einen größeren Durchmesser D1 aufweist im Vergleich zu dem Durchmesser D2 des Spulenkerns (2) nach der Behandlung.
  10. Spule nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser D1 des Spulenkerns (2) durch die Schrumpfung des zu behandelnden Garnes zu verkleinern ist.
  11. Spule nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesserverkleinerung des Spulenkerns (2) zwangsweise vor und/oder während der Behandlung durch ein am Spulenkern (2) und/oder am Spulenkernmantel angreifendes Element herbeiführbar ist.
  12. Spule nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser D1 des Spulenkerns (2) vor und/oder während der Behandlung auf einen Durchmesser D2 verkleinerbar ist, der 97 % bis 75 % des Durchmessers D1 entspricht.
  13. Spule nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkern (2) als zylindrischer Hohlkörper ausgebildet ist und daß mindestens ein Endabschnitt (4) des Mantels des zylindrischen Hohlkörpers mindestens über einen Teilbereich seiner axialen Länge den anderen Endabschnitt (5) des Mantels des zylindrischen Hohlkörpers derart überlappt, daß die beiden Endabschnitte (4, 5) relativ zueinander bewegbar sind.
  14. Spule nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Endabschnitte (4, 5) über die gesamte axiale Länge des zylindrischen Hohlkörpers überlappen.
  15. Spule nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkern (2) als im Wesentlichen zylindrischer Hohlkörper ausgebildet ist und daß der Mantel über seine gesamte axiale Länge mindestens einen reversiblen Deformationsbereich (20) aufweist, der derart geformt ist, daß durch eine reversible Verformung des Deformationsbereiches (20) die erwünschte Durchmesserverkleinerung vor und/oder während der Behandlung herbeiführbar ist.
  16. Spule nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationsbereich (20) als radial nach innen zurückspringender Bereich des Mantels ausgestaltet ist.
  17. Spule nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Deformationsbereich (20) V-förmig radial nach innen zurückspringt.
  18. Spule nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel zwei bis zehn, gleichmäßig über den Umfang verteilte Deformationsbereiche (20) aufweist.
  19. Spule nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß kopfseitig an jedem Ende des Spulenkerns (2) ein Flansch (8, 9) vorgesehen ist, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Spulenkerns (2).
  20. Spule nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Flansch (8) lösbar mit dem Spulenkern (2) verbunden ist.
  21. Spule nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Spulenkerns (2) mindestens eine, sich axial erstreckende Aussteifungsstrebe (10) zur Halterung des Flansches (8) angeordnet ist.
  22. Spule nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkern (2) aus einem Drahtgeflecht ausgebildet ist, daß das Drahtgeflecht (30, 32) ringförmige Versteifungselemente (30) aufweist und daß der Durchmesser D1 eines jeden Versteifungselementes (30) auf den Durchmesser D2 verkleinerbar ist.
  23. Spule nach einem der Ansprüche 9 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Spulenkerns (2) mit mindestens einem zusätzlichen Halterungselement für das Garn zur Verhinderung der axialen Verschiebung desselben versehen ist.
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