EP1541727A1 - Verfahren zur Reduktion des Betriebsdrucks einer Texturierdüse und Garnbehandlungseinrichtung mit einer Texturierdüse - Google Patents

Verfahren zur Reduktion des Betriebsdrucks einer Texturierdüse und Garnbehandlungseinrichtung mit einer Texturierdüse Download PDF

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EP1541727A1
EP1541727A1 EP03027961A EP03027961A EP1541727A1 EP 1541727 A1 EP1541727 A1 EP 1541727A1 EP 03027961 A EP03027961 A EP 03027961A EP 03027961 A EP03027961 A EP 03027961A EP 1541727 A1 EP1541727 A1 EP 1541727A1
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EP
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texturing
yarn
treatment device
nozzle
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SSM Schaerer Schweiter Mettler AG
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/16—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using jets or streams of turbulent gases, e.g. air, steam
    • D02G1/161—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using jets or streams of turbulent gases, e.g. air, steam yarn crimping air jets
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00—Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/08—Interlacing constituent filaments without breakage thereof, e.g. by use of turbulent air streams

Definitions

  • the invention is in the field of airblast texturing. To get the desired effects To achieve airblast texturing today are very high air pressures in the range of 10 bar and more needed, but for many textile companies that are usually at pressures To about 6 bar limited compressed air supply are equipped, is too high. When a would like to invest in the field of airblast texturing, he would also have to invest in one invest new compressed air supply with higher pressures, which deters many companies.
  • the present invention relates to a method for reducing the operating pressure of a Air operated texturing nozzle.
  • the inventive method should enable the desired effects in the yarn with an air pressure of well below 10 bar, preferably from about 6 bar, to reach.
  • the object is achieved according to the invention that the energy level of Compressed air is raised by supplying energy.
  • a first preferred embodiment of the method according to the invention is characterized characterized in that the raising of the energy level of the compressed air by supplying heat he follows.
  • the heat is as close as possible to the location of expansion of the compressed air in the Texturing nozzle supplied.
  • a second preferred embodiment of the method according to the invention is characterized characterized in that the texturing nozzle replaced by one with a higher air flow becomes.
  • the inventive solution of the heating of the compressed air as close as possible to the place of their Expansion in the texturing nozzle has two positive effects.
  • the compressed air additional energy is supplied for expansion, and secondly, the higher temperature makes the yarn to be treated softer, with both effects favoring the texturing process.
  • the invention further relates to a yarn treatment device with a texturing, which a yarn channel and in this at an acute angle opening compressed air channels has, and with a compressed air supply to the compressed air channels.
  • the inventive yarn treatment device is characterized in that means are provided for raising the energy level of the compressed air.
  • a first preferred embodiment of the yarn treatment device according to the invention is characterized in that said means are formed by a heater.
  • the heater is located immediately in front of the texturing.
  • a second preferred embodiment of the inventive yarn treatment device is characterized in that the heater is arranged in the compressed air supply line.
  • a third preferred embodiment of the yarn treatment device according to the invention is characterized in that the heating by an electrical resistance heating, Preferably by a tube inserted into the compressed air supply line with a heating wire, a Heating cartridge or a heating tape is formed.
  • a third preferred embodiment of the yarn treatment device according to the invention is characterized in that the heater in the texturing (1) or in the housing is arranged.
  • the Texturierdüse 1 shown in Fig. 1 consists in a known manner of a cylindrical Nozzle body 2 with a nozzle head forming flange 3, one in the longitudinal axis of the Texturing 1 guided yarn channel 4, of the yarn to be treated in the direction of Arrows A is traversed, and from several, preferably two or three, under one acute angle ⁇ in the yarn channel 4 opening compressed air channels 5.
  • the yarn channel 4 points a conically converging inlet part 6, a cylindrical middle part 7 and a conically opening outlet part 8.
  • the compressed air channels 5 open into the cylindrical middle part 7 of the yarn channel, the immediately after the confluence of the compressed air channels 5 in the conical outlet part 8 passes.
  • the compressed air channels 5 are via a compressed air supply line. 9 (Fig. 2) fed with highly compressed air, which is symbolized by an arrow P, and they blow into the yarn channel 4, wherein in the conical outlet part 8 of the yarn channel 4th adjusts a supersonic flow.
  • the resulting shock waves generate the
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a Texturierdüse 1 and to a compressed air reservoir (not shown) connected compressed air supply 9 comprehensive yarn treatment device.
  • sacredsgeffless is in between compressed air supply line 9 and texturing 1, and Although as close as possible to the texturing 1, a formed by a heated tube heating element 10 arranged. This can be used directly in the compressed air supply line 9 or by a be formed special part, which at its one end a supply line to the texturing 1 and at its other end has a compressed air connection.
  • the flow direction of Compressed air in the compressed air supply line 9 is designated by an arrow P.
  • the heating element 10 has For example, an electrical resistance heater with a heating wire, a heating cartridge a heating tape or the like. But it is also a gas heater or an electric Induction heating conceivable.
  • the air must be heated by approximately 65 ° K., for which the heating element 10 has a length of approximately 200 mm and 10 mm inside diameter of 10 mm should have a temperature of about 550 ° C.

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Abstract

Zur Reduktion des Betriebsdrucks einer mit Druckluft betriebenen Texturierdüse (1) erfolgt eine Anhebung des Energieniveaus der Druckluft durch Zufuhr von Energie. Die Anhebung des Energieniveaus der Druckluft erfolgt durch Zufuhr von Wärme. Eine Garnbehandlungseinrichtung enthält eine Texturierdüse (1), welche einen Garnkanal (4) und in diesen unter einem spitzen Winkel (α) einmündende Druckluftkanäle (5) aufweist, eine Druckluftzuleitung (9) zu den Druckluftkanälen und Mittel für die Anhebung des Energieniveaus der Druckluft. Die genannten Mittel sind durch eine Heizung (10) gebildet, welche vorzugsweise in der Druckluftzuleitung angeordnet ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Luftblastexturierung. Um die gewünschten Effekte bei der Luftblastexturierung zu erreichen, werden heute sehr hohe Luftdrücke im Bereich von 10 bar und mehr benötigt, was aber für viele Textilbetriebe, die mit einer in der Regel auf Drücke um etwa 6 bar beschränkten Druckluftversorgung ausgerüstet sind, zu hoch ist. Wenn ein solcher Betrieb in den Bereich Luftblastexturierung investieren wollte, müsste er auch in eine neue Druckluftversorgung mit höheren Drücken investieren, was viele Betriebe abschreckt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion des Betriebsdrucks einer mit Druckluft betriebenen Texturierdüse. Das erfindungsgemässe Verfahren soll ermöglichen, die gewünschten Effekte im Garn mit einem Luftdruck von deutlich unter 10 bar, vorzugsweise von etwa 6 bar, zu erreichen.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Energieniveau der Druckluft durch Zufuhr von Energie angehoben wird.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anhebung des Energieniveaus der Druckluft durch Zufuhr von Wärme erfolgt. Vorzugsweise wird die Wärme möglichst nahe am Ort der Expansion der Druckluft in der Texturierdüse zugeführt.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Texturierdüse durch eine solche mit höherem Luftdurchsatz ersetzt wird.
Die erfindungsgemässe Lösung der Erwärmung der Druckluft möglichst nahe am Ort von deren Expansion in der Texturierdüse hat zwei positive Effekte zur Folge. Zum einen wird der Druckluft zusätzliche Energie zur Expansion zugeführt, und zum anderen macht die höhere Temperatur das zu behandelnde Garn weicher, wobei beide Effekte den Texturierprozess begünstigen.
Die Erfindung betrifft weiter eine Garnbehandlungseinrichtung mit einer Texturierdüse, welche einen Garnkanal und in diesen unter einem spitzen Winkel einmündende Druckluftkanäle aufweist, und mit einer Druckluftzuleitung zu den Druckluftkanälen.
Die erfindungsgemässe Garnbehandlungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass Mittel für die Anhebung des Energieniveaus der Druckluft vorgesehen sind.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Garnbehandlungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel durch eine Heizung gebildet sind. Vorzugsweise ist die Heizung unmittelbar vor der Texturierdüse angeordnet.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Garnbehandlungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung in der Druckluftzuleitung angeordnet ist.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Garnbehandlungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung durch eine elektrische Widerstandsheizung, vorzugsweise durch ein in die Druckluftzuleitung eingesetztes Rohr mit einem Heizdraht, einer Heizpatrone oder einem Heizband,gebildet ist.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Garnbehandlungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung in der Texturierdüse (1) oder in deren Gehäuse angeordnet ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen näher erläutert; dabei zeigt:
Fig. 1
einen Axialschnitt durch eine Texturierdüse; und
Fig. 2
eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemässen Garnbehandlungseinrichtung.
Die in Fig. 1 dargestellte Texturierdüse 1 besteht in bekannter Weise aus einem zylindrischen Düsenkörper 2 mit einem den Düsenkopf bildenden Flansch 3, einem in der Längsachse der Texturierdüse 1 geführten Garnkanal 4, der von dem zu behandelnden Garn in Richtung des Pfeiles A durchlaufen wird, und aus mehreren, vorzugsweise zwei oder drei, unter einem spitzen Winkel α in den Garnkanal 4 einmündenden Druckluftkanälen 5. Der Garnkanal 4 weist einen konisch zusammenlaufenden Einlaufteil 6, einen zylindrischen Mittelteil 7 und einen sich konisch öffnenden Auslaufteil 8 auf. Die Druckluftkanäle 5 münden in den zylindrischen Mittelteil 7 des Garnkanals, der unmittelbar nach der Einmündung der Druckluftkanäle 5 in den konischen Auslaufteil 8 übergeht. Die Druckluftkanäle 5 werden über eine Druckluftzuleitung 9 (Fig. 2) mit hochkomprimierter Luft gespeist, was durch einen Pfeil P symbolisiert ist, und blasen diese in den Garnkanal 4 ein, wobei sich im konischen Auslaufteil 8 des Garnkanals 4 eine Überschallströmung einstellt. Die dabei entstehenden Stosswellen erzeugen die Texturierung des Garns.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer die Texturierdüse 1 und die an einen Druckluftvorrat (nicht dargestellt) angeschlossene Druckluftzuleitung 9 umfassenden Garnbehandlungseinrichtung. Darstellungsgemäss ist in zwischen Druckluftzuleitung 9 und Texturierdüse 1, und zwar möglichst nahe an der Texturierdüse 1, ein durch ein beheiztes Rohr gebildetes Heizelement 10 angeordnet. Dieses kann direkt in die Druckluftzuleitung 9 eingesetzt oder durch ein spezielles Teil gebildet sein, welches an seinem einen Ende eine Zuleitung zur Texturierdüse 1 und an seinem anderen Ende einen Druckluftanschluss aufweist. Die Strömungsrichtung der Druckluft in der Druckluftzuleitung 9 ist mit einem Pfeil P bezeichnet.
Um den bei der Luftblastexturierung gewünschten Effekt, nämlich die Umformung von strukturlosen Chemiefaser-Endlosgarnen in gekräuselte Garne mit einem in Griff und Aussehen "gespinstähnlichen" Aussehen, zu erreichen, werden relativ hohe Luftdrücke von 10 bar und mehr benötigt. Da aber viele Textilbetriebe, die noch nicht mit Lufttexturierung arbeiten, mit einer in der Regel auf 6 bar beschränkten Druckluftversorgung ausgerüstet sind, würde für diese Betriebe eine Umrüstung auf Lufttexturierung die Anschaffung einer neuen Druckluftversorgungmit höherem Druck bedeuten. Durch die in Fig. 2 dargestellte Garnbehandlungseinrichtung wird nun die Möglichkeit geschaffen, die bei der Luftblastexturierung gewünschten Effekte schon mit Luftdrücken im Bereich von 6 bar zu erreichen.
Ermöglicht wird dieser Fortschritt durch das in die Druckluftzuleitung 9 eingesetzte oder zwischen Druckluftzuleitung 9 und Texturierdüse 1 angeordnete Heizelement 10. Alternativ kann auch die Texturierdüse 1 oder deren Gehäuse geheizt werden. Das Heizelement 10 weist beispielsweise eine elektrische Widerstandsheizung mit einem Heizdraht, einer Heizpatrone einem Heizband oder dergleichen auf. Es ist aber auch eine Gasheizung oder eine elektrische Induktionsheizung denkbar.
Wenn man von einer bekannten Texturierdüse 1, die mit Druckluft mit einem Druck von 10 bar betrieben wird, ausgeht, dann reduziert sich bei Absenkung des Luftdrucks von 10 bar auf 6 bar die adiabate Arbeitsleistung um gut 40%, wobei sich einerseits der Energieträger Luftstrom und andererseits die Energiedicht reduziert. Um wieder das gewünschte Energieniveau zu erreichen, ist es erforderlich, der Luft eine bestimmte Energiemenge zuzuführen, was durch das Heizelement 10 erfolgt. Zusätzlich kann man zur Erhöhung des Energieträgers Luftstrom die verwendete Texturierdüse 1 durch eine grössere Düse mit einem höheren Luftdurchsatz ersetzen, wodurch ein Teil der Reduktion der adiabaten Arbeitsleistung kompensiert wird.
Wenn beispielsweise einer Luftmenge von etwa 14'000 Nm3/h eine Leistung von 300 W zugeführt werden muss, dann muss die Luft um etwa 65° K aufgeheizt werden, wofür das Heizelement 10 bei einem Rohrinnnendurchmesser von 10mm eine Länge von etwa 200 mm und eine Temperatur von etwa 550° C aufweisen müsste.
Bei einer kleineren Texturierdüse 1 mit weniger Luftdurchsatz ist bei gleicher Absenkung des Luftdrucks von 10 bar auf 6 bar eine deutlich geringere Erwärmung der Luft erforderlich, was mit einer Reduktion der Dimensionen und des Energieverbrauchs des Heizelements 10 verbunden ist.
Bei Auswahl einer Düse, die bei reduziertem Druck einen deutlich höheren Luftverbrauch aufweist, könnte der geschilderte Effekt auch ohne Verwendung eines Heizelements 10 erzielt werden. Wegen der doch relativ hohen Kosten der Druckluft wäre diese Lösung gegenüber der Lösung mit dem Heizelement 10 aber wirtschaftlich weniger interessant.

Claims (10)

  1. Verfahren zur Reduktion des Betriebsdrucks einer mit Druckluft betriebenen Texturierdüse (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Energieniveau der Druckluft durch Zufuhr von Energie angehoben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhebung des Energieniveaus der Druckluft durch Zufuhr von Wärme erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme möglichst nahe am Ort der Expansion der Druckluft in der Texturierdüse (1) zugeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Texturierdüse (1) durch eine solche mit höherem Luftdurchsatz ersetzt wird.
  5. Garnbehandlungseinrichtung mit einer Texturierdüse (1), welche einen Garnkanal (4) und in diesen unter einem spitzen Winkel (α) einmündende Druckluftkanäle (5) aufweist, und mit einer Druckluftzuleitung (9) zu den Druckluftkanälen, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel für die Anhebung des Energieniveaus der Druckluft vorgesehen sind.
  6. Garnbehandlungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel durch eine Heizung (10) gebildet sind.
  7. Garnbehandlungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (10) unmittelbar vor der Texturierdüse (1) angeordnet ist.
  8. Garnbehandlungseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (10) in der Druckluftzuleitung (9) angeordnet ist.
  9. Garnbehandlungseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (10) durch eine elektrische Widerstandsheizung, vorzugsweise durch ein in die Druckluftzuleitung (9) eingesetztes Rohr mit einem Heizdraht, einer Heizpatrone oder einem Heizband, gebildet ist.
  10. Garnbehandlungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung in der Texturierdüse (1) oder in deren Gehäuse angeordnet ist.
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