EP1593762B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Stauchkräuseln eines multifilen Fadens - Google Patents

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EP1593762B1
EP1593762B1 EP05008829A EP05008829A EP1593762B1 EP 1593762 B1 EP1593762 B1 EP 1593762B1 EP 05008829 A EP05008829 A EP 05008829A EP 05008829 A EP05008829 A EP 05008829A EP 1593762 B1 EP1593762 B1 EP 1593762B1
Authority
EP
European Patent Office
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injector
stuffer box
suction
compressed
chamber
Prior art date
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Not-in-force
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EP05008829A
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English (en)
French (fr)
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EP1593762A2 (de
EP1593762A3 (de
Inventor
Mathias STÜNDL
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP1593762A2 publication Critical patent/EP1593762A2/de
Publication of EP1593762A3 publication Critical patent/EP1593762A3/de
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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
    • D02G1/12—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using stuffer boxes
    • 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
    • D02G1/12—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using stuffer boxes
    • D02G1/122—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using stuffer boxes introducing the filaments in the stuffer box by means of a fluid jet
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for stuffer box crimping of a multifilament yarn according to the preamble of claim 1 and to an apparatus for carrying out the method according to the preamble of claim 6.
  • a generic method and a generic device for performing the method are known from WO 03/004743 A1 known.
  • a method and an apparatus for heat-treating yarn together with the products made therefrom are known.
  • the yarn is fed to a chamber which has perforated and non-perforated sections.
  • a heated stream is passed through a bundle of yarns in the non-perforated sections and discharged through the perforated sections of the chamber.
  • the yarn thus produced is particularly suitable for the production of carpets.
  • the Stauchkarnmer sleeve is at least surrounded by a partial shell casing, whose sheathed space is connected by holes with the stuffer box and a system for gas discharge, according to the invention provides in that one of the jacket housings is connected to a pneumatic transducer whose output communicates with a blowing agent throttle.
  • the yarn is conveyed pneumatically into a stuffer box by means of a delivery nozzle.
  • the delivery nozzle has a thread channel, in which the delivery fluid is introduced under high pressure.
  • the multifilament yarn, together with the conveying medium, passes from the thread channel of the delivery nozzle into an immediately adjacent stuffer box.
  • a yarn plug is formed, so that deposit the fine filaments of the thread in loops and sheets under the action of the pumped medium on the surface of the yarn plug.
  • the stuffer box preferably has a gas-permeable wall in the upper region, so that the delivery fluid can escape from the stuffer box in order to be sucked off.
  • Frictional forces between the yarn plug and the stuffer box wall can not cause sufficient holding forces.
  • the formation and promotion of the yarn plug within the stuffer box is determined essentially by friction.
  • the frictional forces acting due to the frictional forces acting between the yarn plugs and the stuffer box wall are decisive for the construction of holding forces, so that a force ratio determined between the delivery pressure of the delivery fluid and the holder forces is effective so that a uniform delivery of the yarn stopple within the stuffer box prevails.
  • a conveyor roller pair is arranged directly on the outlet side of the stuffer box, through which the yarn plug is conveyed out of the stuffer box.
  • the speed of the yarn plug and the yarn plug formation within the stuffer box is determined essentially by the conveying speed of the conveyor rollers.
  • Another object of the invention is to remove the suction flow from the stuffer box safely and quickly.
  • the invention is characterized in that only a single energy source is sufficient for upsetting crimping of a multifilament yarn in order to be able to influence both the conveyance of the yarn and the formation of the plug of the yarn with the greatest possible flexibility.
  • the suction flow of the conveying fluid is generated by a compressed air flow of an injector, wherein the compressed air flow and the suction flow are discharged together as a blow stream.
  • the volatile constituents contained in the suction flow of the conveying fluid can be discharged at high energy without polluting risk to a central collecting point.
  • the injector also has the advantage that the suction is determined solely by the supplied compressed air flow.
  • the injector has a pressure connection, through which the compressed air flow by means of a connected pressure source can be fed.
  • a pressure connection through which the compressed air flow by means of a connected pressure source can be fed.
  • both the delivery nozzle for generating a delivery flow and the injector for generating a suction flow could be supplied by a compressed air source.
  • substantially heated compressed air is used as the conveying fluid so that it can be released into the environment after expansion.
  • the development of the invention according to claims 2 and 7 is particularly advantageous to keep all entrained in the suction impurities in particular preparation residues from the environment.
  • the injector on the outlet side is connected to a filter device, so that the blower stream is filtered before entering the environment.
  • an adjusting means is assigned to the injector at the pressure port, so that the supply of compressed air to the injector in quantity and / or pressure is adjustable.
  • the method according to the invention and the device according to the invention are thus particularly suitable for the basic method, in which the thread stopper is influenced exclusively by friction within the stuffer box.
  • the compression chamber on the outlet side is associated with a driven conveyor roller pair
  • a maximum possible flexibility of influencing the plug formation can be achieved.
  • a process variant has proven to be particularly advantageous in which the formation of the plug initially takes place by means of an intensive suction flow. After a start time, the compressed air supply to the injector for generating the suction flow to a minimum supply or completely off, so that the plug formation exclusively by the driven conveyor rollers on the outlet side of the stuffer box is affected.
  • the development of the device according to the invention in claim 11 is thus particularly suitable for being able to carry out this method variant.
  • the actuating means of the injector and the drive unit of the conveyor roller pair is connected to a control device.
  • the delivery fluids of the individual compression chambers can advantageously be removed by a common suction flow, so that the suction connection of the injector can advantageously be connected to a plurality of expansion chambers.
  • Fig. 1 is schematically shown a first embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention in a longitudinal sectional view.
  • the device consists of a delivery nozzle 1 and a delivery nozzle 1 downstream crimping 2.
  • the delivery nozzle 1 includes a thread channel 3 which forms an inlet 4 at one end and an outlet 5 at the opposite end.
  • the delivery nozzle 1 is connected to a pressure source 11 via a fluid inlet 8.
  • the fluid inlet 8 opens into a pressure chamber 7, which is connected via a plurality of air inlet holes 6 with the thread channel 3.
  • the air inlet holes 6 open into the thread channel 3 such that an incoming via the pressure chamber 7 through the air inlet holes 6 conveying medium flows in the direction of yarn travel in the thread channel.
  • the supply line 33 arranged at the fluid inlet 8 is associated with a heating device 9 for heating the conveying fluid and a fluid adjusting means 10 for regulating the delivery pressure and the delivery rate.
  • the delivery nozzle 1 is arranged downstream of the crimping device 2 on the outlet side.
  • the crimping device 2 forms a stuffer box 15, which is an upper portion with gas-permeable wall 14 and a lower portion with a closed chamber wall 27 is formed.
  • the gas-permeable chamber wall 14 is formed by a plurality of juxtaposed slats, which are arranged annularly at a small distance from one another.
  • the lamellae of the gas-permeable chamber wall 14 are held in an upper lamella holder 13.1 and in a lower lamella holder 13.2.
  • the gas-permeable chamber wall 14 and the holders 13.1 and 13.2 are arranged in a closed housing 12.
  • the annular space formed by the housing 12 outside the gas-permeable wall 14 is referred to as expansion chamber 16.
  • the expansion chamber 16 is connected to a suction line 17.
  • the suction line 17 is connected outside the crimping device 2 to a suction port 19 of an injector 18.
  • the injector 18 has a pressure port 20 to which an actuating means 21 is assigned.
  • the pressure port 20 is connected via the adjusting means 21 to the pressure source 11.
  • the suction lines 17 and the pressure port 20 open into an acceleration section 22 formed by a pipe constriction.
  • the acceleration section 22 is connected to a blow pipe 23 and forms the outlet of the injector 18.
  • the blow pipe 23 opens into a filter device 24.
  • the stopper outlet 34 of the stuffer box 2 is formed on the underside of the crimping device 2, the stopper outlet 34 of the stuffer box 2 is formed.
  • a conveyor 30 is arranged, which is formed in this embodiment by two opposing rollers. The conveyor 30 is driven by a drive unit 31 with directed in the thread running direction peripheral speed.
  • control of the delivery nozzle 1 and the crimping device 2 is performed by a control device 32.
  • the control device 32 is connected by a plurality of control lines to the fluid control means 10, the Absaugstellstoff 21, the heater 9 and the drive unit 31.
  • a threadline is shown to illustrate the function of the device.
  • a delivery fluid of the delivery nozzle 1 provided by the pressure source 11 is provided.
  • the fluid adjusting means 10 preferably a delivery pressure can be set with which the delivery medium is supplied to the fluid inlet 8 via the supply line 33.
  • the conveying fluid passes into the pressure chamber 7 and flows at high speed through the air inlet holes 6 in the thread channel 3.
  • An inserted into the thread channel 3 thread 28 is entrained by the conveying fluid and in the adjacent stuffer box 15th promoted the crimping device 12.
  • a yarn plug 29 is formed, so that the thread formed from a plurality of fine filaments deposits on the thread plug 29 in bows and loops on the surface of the yarn plug and compacted by the back pressure of the pumped medium.
  • the dynamic pressure acting on the thread stopper 29 is amplified by the injector 18 by a negative pressure generated in the expansion chamber 16.
  • the injector supplied from the pressure source 11 second fluid flow is supplied via the Absaugstellstoff 21 which is supplied via the pressure port 20 to the injector 18, thereby forming the suction port 19 of the injector 18 negative pressure generated from the expansion chamber 16 via the suction line 17 suction flow.
  • the suction flow and the compressed air flow are supplied together on the outlet side of the injector 18 via the blow pipe 23 of the filter device 24.
  • the suction flow is separated from the entrained and entrained foreign particles, which are formed essentially by the volatile constituents of the thread 28.
  • the yarn plug 29 is discharged on the outlet side of the crimping device 12 by the conveyor 30 continuously from the stuffer box 15.
  • the speed of the yarn plug 29 is adjusted so that the yarn plug height within the stuffer box 15 remains substantially the same.
  • the yarn plug is usually dissolved after cooling by pulling off the thread with greater speed again.
  • the crimped thread that forms during this process is then wound up into a bobbin after any subsequent treatment.
  • a method variant for crimping a thread has been found to be particularly advantageous.
  • a high negative pressure in the expansion chamber 16 is set by the injector 18 at the beginning of a process.
  • 14 high holding forces on the yarn or the yarn plug are formed over the entire length of the gas-permeable wall.
  • a conveyed through the delivery nozzle 3 in the stuffer box 15 thread automatically forms a yarn plug.
  • the Injektor für für Square 21 is reduced or turned off via the Absaugstellstoff 21.
  • the formation of the yarn plug 29 within the stuffer box 15 can now be controlled substantially by the conveying means 30 on the outlet side of the crimping device 2.
  • a further embodiment of the device according to the invention for carrying out the method according to the invention is shown schematically in a cross-sectional view.
  • the embodiment has two on a holder 35 parallel juxtaposed crimping device 2.
  • the crimping devices 2 and the holder 35 are formed in two parts and can be moved together about the pivot axis 36 to each other.
  • the crimping device 2 is shown at the level of the gas-permeable wall 14.
  • the stuffer box 15 is located in the center of the crimping device 2.
  • the stuffer box 15 is connected via openings in the gas-permeable wall 14 to an expansion chamber 16 enclosing the gas-permeable wall 14.
  • Each of the crimping devices 2 is coupled to a suction line 17.
  • the suction line 17 is connected at an opposite end to a suction port 19 of an injector 18.
  • the injector 18 has a pressure port 20, which is formed by a plurality of inlet channels in this embodiment.
  • the pressure port 20 is associated with a Absaugstellstoff 21.
  • the injector 18 is connected via a blow pipe 23 with a filter device 24.
  • the crimping devices are indeed identical to the previous embodiment according to Fig. 1 so that reference may be made to the preceding description.
  • the aforementioned embodiment according to Fig. 1 becomes in the embodiment after Fig. 2 two parallel juxtaposed conveying nozzles and crimping operated in parallel to simultaneously curl two parallel threads.
  • advantageously more than two crimping devices can be arranged side by side on a common holder.
  • each of the crimping devices is connected to a common suction line 17.
  • the suction line 17 is connected to the injector 18, so that a negative pressure generated by the injector equally acts in both expansion chambers of the crimping devices 2.
  • the function for building up the negative pressure and for discharging the suction flow is identical to the previous exemplary embodiment Fig. 1 so that reference may be made to the above description.
  • the method according to the invention and the device according to the invention are thus particularly suitable for influencing plug formation with the greatest possible flexibility.
  • This can be threads with a relatively large Titer Scheme to treat. Due to the high flexibility, individual ripples can be produced depending on the thread type and type of thread.
  • an injector for the extraction of the pumped liquid a process-safe and very well reproducible adjustment is given, which also allows a safe discharge of the suction flow.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stauchkräuseln eines multifilen Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.
  • Ein gattungsgemäßes Verfahren sowie eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens sind aus der WO 03/004743 A1 bekannt.
  • Aus der US 3,802,039 ist ein Verfahren zum Kräuseln von Fäden, bei dem ein Strom erhitzten Gases die laufenden Fäden in eine Kammer drückt, bekannt. Der Strom erhitzten Gases verlässt die Kammer in radialer Richtung und entgegen der Abzugsrichtung der Fäden wird ein Strom kalten Gases in die Kammern geblasen, der diese ebenfalls in radialer Richtung verlässt. In der Kammer bildet der erhitzte Faden einen Stopfen, wird dadurch gekräuselt und anschließend durch das Kaltgas fixiert.
  • Aus der WO 95/16065 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Garnen nebst den daraus hergestellten Produkten bekannt. Das Garn wird dabei einer Kammer zugeführt, die perforierte und nicht perforierte Abschnitte aufweist. Dabei wird ein erhitzter Strom durch ein Garnbündel in die nicht perforierten Abschnitte geleitet und durch die perforierten Abschnitte der Kammer abgeführt. Das so hergestellte Garn ist besonders geeignet zur Herstellung von Teppichen.
  • Schließlich ist aus der DD 141430 eine Vorrichtung zur Inbetriebnahme von Treibdüsen-Stauchkräuseleinrichtungen bekannt. Bei der darin beschriebenen Vorrichtung zur Inbetriebnahme von Treibdüsen-Stauchkräuseleinrichtungen, deren Stauchkarnmerhülse mindestens von einem partiellen Mantelgehäuse umgeben ist, dessen ummantelter Raum durch Bohrungen mit der Stauchkammer und einem System zur Gasableitung in Verbindung steht, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eines der Mantelgehäuse mit einem pneumatischen Messwertwandler verbunden ist, dessen Ausgang mit einer Treibmittel-Drossel in Verbindung steht.
  • Zum Stauchkräuseln eines vorzugsweise frisch gesponnenen synthetischen multi-filen Fadens wird der Faden mittels einer Förderdüse pneumatisch in eine Stauchkammer gefördert. Hierzu weist die Förderdüse einen Fadenkanal auf, in welchem das Förderfluid unter hohem Druck eingeleitet wird. Der multifile Faden gelangt gemeinsam mit dem Fördermedium aus dem Fadenkanal der Förderdüse in eine unmittelbar anschließende Stauchkammer. Innerhalb der Stauchkammer wird ein Fadenstopfen gebildet, so dass sich die feinen Filamente des Fadens in Schlingen und Bögen unter Wirkung des Fördermediums auf die Oberfläche des Fadenstopfens ablegen. Die Stauchkammer weist vorzugsweise im oberen Bereich eine gasdurchlässige Wandung auf, so dass das Förderfluid aus der Stauchkammer austreten kann, um abgesaugt zu werden. Um eine möglichst gleichmäßige Stopfenbildung und somit eine möglichst gleichmäßige Kräuselung des Fadens zu erhalten, müssen insbesondere die an dem Fadenstopfen wirkenden Förderkräfte, wie sie beispielsweise aufgrund der Staudruckwirkung des aus dem Fadenkanal der Förderdüse strömenden Förderfluids entstehen, und die an dem Fadenstopfen wirkenden Reibkräfte in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. So ist es bekannt, zur Erhöhung der Fördergeschwindigkeit den Förderdruck der Förderdüse anzuheben. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, dass der Förderdruck nicht dazu führt, dass der Fadenstopfen aus der Stauchkammer herausgeblasen wird, da die Reibkräfte zwischen dem Fadenstopfen und der Stauchkammerwandung keine ausreichenden Haltekräfte bewirken können.
  • Reibkräfte zwischen dem Fadenstopfen und der Stauchkammerwandung keine ausreichenden Haltekräfte bewirken können.
  • Grundsätzlich stehen nun zwei Möglichkeiten zur Verfügung, um die Stopfenbildung innerhalb der Stauchkammer möglichst gleichmäßig auszuführen. Bei einer ersten Variante wird die Bildung und die Förderung des Fadenstopfens innerhalb der Stauchkammer im wesentlichen durch Friktion bestimmt. Hierbei sind die aufgrund der zwischen den Fadenstopfen und der Stauchkammerwandung wirkenden Reibkräfte maßgeblich für den Aufbau von Haltekräften, so dass ein zwischen dem Förderdruck des Förderfluids und den Halterkräften bestimmtes Kräfteverhältnis wirkt, so dass eine gleichmäßige Förderung des Fadenstopfens innerhalb der Stauchkammer vorherrscht.
  • Bei einer zweiten Variante wird unmittelbar auf der Auslassseite der Stauchkammer ein Förderwalzenpaar angeordnet, durch welche der Fadenstopfen aus der Stauchkammer gefördert wird. Hierbei wird die Geschwindigkeit des Fadenstopfens und der Fadenstopfenbildung innerhalb der Stauchkammer im wesentlichen durch die Fördergeschwindigkeit der Förderwalzen bestimmt.
  • In beiden Fällen ist es üblich, das aus der Stauchkammer austretende Förderfluid durch eine zusätzliche Absaugung abzuführen. Hierzu ist üblicherweise eine Unterdruckquelle an einer Expansionskammer angeschlossen, die im wesentlichen die Wandungen der Stauchkammer umschließt. Durch Einstellung einer bestimmten Saugwirkung ist somit ein weiterer Parameter gegeben, um die Stopfenbildung innerhalb der Stauchkammer zu beeinflussen. Bei der Nutzung dieser zusätzlichen Stellgröße tritt jedoch das Problem auf, dass bei intensiver Absaugung die an dem Faden anhaftenden flüchtigen Bestandteile wie beispielsweise Präparationsreste mitgeführt werden und zu Verschmutzungen führen. Desweiteren ist eine präzise und reproduzierbare Einstellbarkeit der Absaugwirkung erforderlich, um Feinjustierungen zur Stopfenbildung und -förderung vornehmen zu können.
  • Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Stauchkräuseln eines multifilen Fadens der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Stopfenbildung in der Stauchkammer präzise und reproduzierbar durch den Absaugstrom des Förderfluids beeinflussbar ist.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, den Absaugstrom aus der Stauchkammer sicher und schnell abzuführen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 6 gelöst.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
  • Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass zum Stauchkräuseln eines multifilen Fadens nur eine einzige Energiequelle ausreicht, um sowohl die Förderung des Fadens als auch die Stopfenbildung des Fadens mit größtmöglicher Flexibilität beeinflussen zu können. Hierzu wird der Absaugstrom des Förderfluids durch einen Druckluftstrom eines Injektors erzeugt, wobei der Druckluftstrom und der Absaugstrom gemeinsam als ein Blasstrom abgeführt werden. Damit lassen sich insbesondere die in dem Absaugstrom des Förderfluids enthaltenen flüchtigen Bestandteile mit hoher Energie ohne Verschmutzungsrisiko zu einer zentralen Sammelstelle abführen. Die Injektorwirkung besitzt zudem den Vorteil, dass die Saugwirkung ausschließlich durch den zugeführten Druckluftstrom bestimmt ist. Hierzu weist der Injektor einen Druckanschluss auf, durch welchen der Druckluftstrom mittels einer angeschlossenen Druckquelle zuführbar ist. So könnte beispielsweise sowohl die Förderdüse zur Erzeugung eines Förderstromes als auch der Injektor zur Erzeugung eines Absaugstromes durch eine Druckluftquelle versorgt werden.
  • Als Förderfluid wird in Praxis im wesentlichen erhitzte Druckluft verwendet, so dass diese nach Expansion in die Umgebung abgegeben werden kann. Hierbei ist die Weiterbildung der Erfindung gemäß den Ansprüchen 2 und 7 besonders vorteilhaft, um sämtliche in dem Absaugstrom mitgeführte Fremdbestandteile insbesondere Präparationsreste aus der Umgebung fernzuhalten. Hierzu ist der Injektor auf der Auslassseite mit einer Filtereinrichtung verbunden, so dass der Blasstrom vor Eintritt in die Umgebung gefiltert wird.
  • Um eine Einstellung des Absaugstromes zu ermöglichen, ist dem Injektor ein Stellmittel an dem Druckanschluss zugeordnet, so dass die Zufuhr der Druckluft an dem Injektor in Menge und / oder Druck einstellbar ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind somit insbesondere für die Grundverfahren geeignet, bei welcher der Fadenstopfen ausschließlich durch Friktion innerhalb der Stauchkammer beeinflusst wird.
  • Für den Fall, dass der Stauchkammer auf der Auslassseite ein angetriebenes Förderwalzenpaar zugeordnet ist, lässt sich eine maximal mögliche Flexibilität der Beeinflussung der Stopfenbildung erreichen. Hierbei hat sich in Praxis jedoch eine Verfahrensvariante als besonders vorteilhaft herausgestellt, bei welcher zu Prozeßbeginn die Stopfenbildung zunächst durch einen intensiven Absaugstrom erfolgt. Nach Ablauf einer Startzeit wird die Druckluftzufuhr an dem Injektor zur Erzeugung des Absaugstromes auf eine Minimalzufuhr oder völlig abgestellt, so dass die Stopfenbildung ausschließlich durch die angetriebenen Förderwalzen auf der Auslassseite der Stauchkammer beeinflusst wird. Die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Anspruch 11 ist somit besonders geeignet, um diese Verfahrensvariante ausführen zu können. Hierzu ist das Stellmittel des Injektors und die Antriebseinheit des Förderwalzenpaares mit einer Steuereinrichtung verbunden.
  • In Praxis sind üblicherweise mehrere Förderdüsen und Stauchkammern gleichzeitig an einem Halter gehalten. Hierbei lassen sich die Förderfluids der einzelnen Stauchkammern vorteilhaft durch einen gemeinsamen Absaugstrom abführen, so dass der Sauganschluss des Injektors vorteilhaft mit mehreren Expansionskammern verbunden sein kann.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
  • Es stellen dar:
    • Fig. 1
    schematisch eine Längsschnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
    Fig. 2
    schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • In Fig. 1 ist schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer Längsschnittansicht dargestellt. Die Vorrichtung besteht aus einer Förderdüse 1 und einer der Förderdüse 1 nachgeordneten Kräuselvorrichtung 2. Die Förderdüse 1 enthält einen Fadenkanal 3, der an einem Ende einen Einlass 4 und an dem gegenüberliegenden Ende einen Auslass 5 bildet. Die Förderdüse 1 ist über einen Fluideinlass 8 mit einer Druckquelle 11 verbunden. Der Fluideinlass 8 mündet in eine Druckkammer 7, die über mehrere Lufteintrittsbohrungen 6 mit dem Fadenkanal 3 verbunden ist. Die Lufteintrittsbohrungen 6 münden derart in den Fadenkanal 3, dass ein über die Druckkammer 7 durch die Lufteintrittsbohrungen 6 eintretendes Fördermedium in Fadenlaufrichtung in den Fadenkanal einströmt.
  • Die an dem Fluideinlass 8 angeordnete Zufuhrleitung 33 ist einer Heizeinrichtung 9 zum Beheizen des Förderfluids sowie ein Fluidstellmittel 10 zur Regulierung des Förderdruckes und der Fördermenge zugeordnet.
  • Der Förderdüse 1 ist auf der Auslassseite unmittelbar die Kräuselvorrichtung 2 nachgeordnet. Die Kräuselvorrichtung 2 bildet eine Stauchkammer 15, die einen oberen Abschnitt mit gasdurchlässiger Wandung 14 und einen unteren Abschnitt mit einer geschlossenen Kammerwand 27 gebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel wird die gasdurchlässige Kammerwand 14 durch eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Lamellen gebildet, die mit geringem Abstand zueinander ringförmig angeordnet sind. Die Lamellen der gasdurchlässigen Kammerwand 14 werden in einem oberen Lamellenhalter 13.1 und in einem unteren Lamellenhalter 13.2 gehalten. Die gasdurchlässige Kammerwand 14 sowie die Halter 13.1 und 13.2 sind in einem geschlossenen Gehäuse 12 angeordnet. Der durch das Gehäuse 12 gebildete Ringraum außerhalb der gasdurchlässigen Wandung 14 ist als Expansionskammer 16 bezeichnet. Die Expansionskammer 16 ist an einer Absaugleitung 17 angeschlossen. Die Absaugleitung 17 ist außerhalb der Kräuselvorrichtung 2 mit einem Sauganschluss 19 eines Injektors 18 verbunden. Der Injektor 18 besitzt einen Druckanschluss 20, dem ein Stellmittel 21 zugeordnet ist. Der Druckanschluss 20 ist über das Stellmittel 21 mit der Druckquelle 11 verbunden.
  • Innerhalb des Injektors 18 münden die Absaugleitungen 17 und der Druckanschluss 20 in eine durch eine Rohrverengung gebildete Beschleunigungsstrecke 22. Die Beschleunigungsstrecke 22 ist an einem Blasrohr 23 angeschlossen und bildet den Auslass des Injektors 18. Das Blasrohr 23 mündet in eine Filtereinrichtung 24.
  • Auf der Unterseite der Kräuselvorrichtung 2 ist der Stopfenauslass 34 der Stauchkammer 2 ausgebildet. Im kurzen Abstand unterhalb des Stopfenauslasses 34 ist ein Fördermittel 30 angeordnet, das in diesem Ausführungsbeispiel durch zwei sich gegenüberliegende Walzen gebildet ist. Das Fördermittel 30 wird über eine Antriebseinheit 31 mit in Fadenlaufrichtung gerichteter Umfangsgeschwindigkeit angetrieben.
  • Die Steuerung der Förderdüse 1 und der Kräuselvorrichtung 2 erfolgt durch eine Steuereinrichtung 32. Hierzu ist die Steuereinrichtung 32 durch mehrere Steuerleitungen mit dem Fluidstellmittel 10, dem Absaugstellmittel 21, der Heizeinrichtung 9 und der Antriebseinheit 31 verbunden.
  • Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Fadenlauf dargestellt, um die Funktion der Vorrichtung zu verdeutlichen. Hierbei ist zunächst ein durch die Druckquelle 11 zur Verfügung gestelltes Förderfluid der Förderdüse 1 bereitgestellt. Durch das Fluidstellmittel 10 lässt sich vorzugsweise ein Förderdruck einstellen, mit welchem das Fördermedium über die Zufuhrleitung 33 dem Fluideinlass 8 zugeführt wird. Zuvor erfolgt eine Erhitzung des Förderfluids durch die Heizeinrichtung 9. Von dem Fluideinlass 8 gelangt das Förderfluid in die Druckkammer 7 und strömt mit hoher Geschwindigkeit über die Lufteintrittsbohrungen 6 in den Fadenkanal 3. Ein in den Fadenkanal 3 eingelegter Faden 28 wird durch das Förderfluid mitgerissen und in die angrenzende Stauchkammer 15 der Kräuselvorrichtung 12 gefördert. Innerhalb der Stauchkammer 15 ist ein Fadenstopfen 29 gebildet, so dass der aus einer Vielzahl von feinen Filamenten gebildete Faden bei Auftreffen auf den Fadenstopfen 29 sich in Bögen und Schlingen auf die Oberfläche des Fadenstopfens ablegt und durch den Staudruck des Fördermediums verdichtet. Der auf den Fadenstopfen 29 einwirkende Staudruck wird durch einen in der Expansionskammer 16 erzeugte Unterdruck durch den Injektor 18 verstärkt. Hierzu wird über das Absaugstellmittel 21 dem Injektor von der Druckquelle 11 bereitgestellter zweiter Fluidstrom zugeführt, der über den Druckanschluss 20 dem Injektor 18 zugeführt wird, der sich dadurch am Sauganschluss 19 des Injektors 18 bildende Unterdruck erzeugt einen aus der Expansionskammer 16 über die Absaugleitung 17 abgeführten Absaugstrom. Der Absaugstrom und der Druckluftstrom werden gemeinsam auf der Auslassseite des Injektors 18 über das Blasrohr 23 der Filtereinrichtung 24 zugeführt. In der Filtereinrichtung erfolgt eine Trennung des Absaugstromes von den mitgerissenen und mitgeführten Fremdpartikeln, die sich im wesentlichen durch die flüchtigen Bestandteile des Fadens 28 bilden. Durch den Injektor 18 wird einerseits der durch die Fadenstopfenbildung beeinflussende Staudruck des Fördermediums bestimmt und andererseits eine schnelle und verschmutzungsfreie Abführung des Absaugstromes aus der Kräuseleinrichtung 2 gewährleistet.
  • Der Fadenstopfen 29 wird auf der Auslassseite der Kräuselvorrichtung 12 durch das Fördermittel 30 kontinuierlich aus der Stauchkammer 15 abgeführt. Hierbei wird die Geschwindigkeit des Fadenstopfens 29 derart eingestellt, dass die Fadenstopfenhöhe innerhalb der Stauchkammer 15 im wesentlichen gleich bleibt.
  • Der Fadenstopfen wird üblicherweise nach einer Abkühlung durch Abziehen des Fadens mit größerer Geschwindigkeit wieder aufgelöst. Der sich dabei ausbildende gekräuselte Faden wird anschließend nach eventueller Nachbehandlung zu einer Spule aufgewickelt.
  • Mit dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel hat sich eine Verfahrensvariante zur Kräuselung eines Fadens als besonders vorteilhaft herausgestellt. Hierbei wird zu Beginn eines Prozesses durch den Injektor 18 ein hoher Unterdruck in der Expansionskammer 16 eingestellt. Dabei werden über der gesamten Länge der gasdurchlässigen Wandung 14 hohe Haltekräfte an dem Faden bzw. dem Fadenstopfen gebildet. Ein durch die Förderdüse 3 in die Stauchkammer 15 geförderter Faden bildet selbsttätig einen Fadenstopfen. Nachdem die Fadenstopfenbildung abgeschlossen ist, wird über das Absaugstellmittel 21 die Injektorwirkung reduziert bzw. abgestellt. Die Bildung des Fadenstopfens 29 innerhalb der Stauchkammer 15 lässt sich nun im wesentlichen durch das Fördermittel 30 auf der Auslassseite der Kräuseleinrichtung 2 steuern.
  • Grundsätzlich ist jedoch ein Eingriff in die Stopfenbildung sowohl durch Veränderung des Förderdruckes der Förderdüse 1 und durch das Fluidstellmittel 10, durch den Unterdruck zur Absaugung durch das Abzugsstellmittel 21 oder durch Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit des Fördermittels 30 durch die Antriebseinheit 31 möglich.
  • In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel weist zwei an einem Halter 35 parallel nebeneinander angeordnete Kräuselvorrichtung 2 auf. Die Kräuselvorrichtungen 2 sowie der Halter 35 sind zweiteilig ausgebildet und lassen sich gemeinsam um die Schwenkachse 36 zueinander bewegen. Die Kräuseleinrichtung 2 ist in Höhe der gasdurchlässigen Wandung 14 dargestellt. Im Zentrum der Kräuselvorrichtung 2 befindet sich die Stauchkammer 15. Die Stauchkammer 15 ist über Öffnungen in der gasdurchlässigen Wandung 14 mit einer die gasdurchlässige Wandung 14 umschließende Expansionskammer 16 verbunden. Die Expansionskammer 16 jeder der Kräuselvorrichtungen 2 ist mit einer Absaugleitung 17 gekoppelt. Die Absaugleitung 17 ist mit einem gegenüberliegenden Ende an einem Sauganschluss 19 eines Injektors 18 verbunden. Der Injektor 18 weist einen Druckanschluss 20 auf, der in diesem Ausführungsbeispiel durch mehrere Eintrittskanäle gebildet ist, auf. Dem Druckanschluss 20 ist ein Absaugstellmittel 21 zugeordnet. Der Injektor 18 ist über ein Blasrohr 23 mit einer Filtereinrichtung 24 verbunden.
  • Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kräuselvorrichtungen zwar identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ausgeführt, so dass auf die vorhergehende Beschreibung Bezug genommen werden kann. Im Unterschied zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zwei parallel nebeneinander angeordnete Förderdüsen und Kräuselvorrichtungen parallel betrieben, um zwei parallel laufende Fäden gleichzeitig zu kräuseln. Hierbei können vorteilhaft auch mehr als zwei Kräuselvorrichtungen nebeneinander an einem gemeinsamen Halter angeordnet sein.
  • Zur Erzeugung eines Absaugstromes ist jede der Kräuselvorrichtungen an eine gemeinsame Absaugleitung 17 angeschlossen. Die Absaugleitung 17 ist mit dem Injektor 18 verbunden, so dass ein durch den Injektor erzeugter Unterdruck gleichermaßen in beiden Expansionskammern der Kräuselvorrichtungen 2 wirkt. Die Funktion zum Aufbau des Unterdruckes sowie zur Abführung des Absaugstromes ist dabei identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, so dass auf die vorgenannte Beschreibung Bezug genommen werden kann.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind somit besonders geeignet, um eine Stopfenbildung mit größtmöglicher Flexibilität zu beeinflussen. Damit lassen sich Fäden mit einem relativ großen Titerbereich behandeln. Durch die hohe Flexibilität können somit individuelle Kräuselungen je nach Fadentyp und Fadenart hergestellt werden. Durch den Einsatz eines Injektors zur Absaugung des Fördermediums wird eine verfahrenssichere und sehr gut reproduzierbare Einstellmöglichkeit gegeben, die zudem ein sicheres Abführen des Absaugstromes ermöglicht.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Förderdüse
    2
    Kräuselvorrichtung
    3
    Fadenkanal
    4
    Einlass
    5
    Auslass
    6
    Lufteintrittsbohrung
    7
    Druckkammer
    8
    Fluideinlass
    9
    Heizeinrichtung
    10
    Fluidstellmittel
    11
    Druckquelle
    12
    Gehäuse
    13.1, 13.2
    Lamellenhalter
    14
    gasdurchlässige Kammerwand
    15
    Stauchkammer
    16
    Expansionskammer
    17
    Absaugleitung
    18
    Injektor
    19
    Sauganschluss
    20
    Druckanschluss
    21
    Abzugsstellmittel
    22
    Beschleunigungsstrecke
    23
    Blasrohr
    24
    Filtereinrichtung
    27
    geschlossene Kammerwand
    28
    Faden
    29
    Fadenstopfen
    30
    Fördermittel
    31
    Antriebseinheit
    32
    Steuereinrichtung
    33
    Zufuhrleitung
    34
    Stopfenauslass
    35
    Halter
    36
    Schwenkachse
    37
    Druckleitung

Claims (12)

  1. Verfahren zum Stauchkräuseln eines multifilen Fadens (28), bei welchem der aus einer Vielzahl von Filamenten gebildete Faden (28) mittels eines Förderfluids pneumatisch in eine Stauchkammer (15) gefördert wird, bei welchem der Faden (28) innerhalb der Stauchkammer (15) zu einem Fadenstopfen (29) aufgestaucht und geführt wird und bei welchem das Förderfluid durch Öffnungen aus der Stauchkammer (15) austritt und abgesaugt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Absaugstrom des Förderfluids durch einen Druckluftstrom eines Injektors (18) erzeugt wird, wobei der Druckluftstrom und der Absaugstrom gemeinsam als ein Blasstrom abgeführt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Blasstrom vor Eintritt in die Umgebung gefiltert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Druckluftstrom zur Beeinflussung des Absaugstroms mit veränderbaren Überdruck zuführbar ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Druckluftstrom nur für eine kurze Zeitdauer zu Prozessbeginn erzeugt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Fadenstopfen (29) nach Abschaltung des Druckluftstromes durch ein zusätzliches Fördermittel (30) aus der Stauchkammer gefördert wird.
  6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer Förderdüse (1) zum pneumatischen Fördern des Fadens (28), mit einer der Förderdüse (1) nachgeordneten Stauchkammer (15) zur Bildung und Aufnahme eines Fadenstopfens (29), mit einer zumindest einen gasdurchlässigen Bereich der Stauchkammer (15) umgebenden Expansionskammer (16) und mit einer Unterdruckquelle, die über eine Absaugleitung (17) mit der Expansionskammer (16) verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Unterdruckquelle durch einen Injektor (18) gebildet ist, welcher über einen Druckanschluss (20) mit einer Druckquelle (11) und über einen in Strömungsrichtung vorgeordneten Sauganschluss (19) mit der Absaugleitung (17) verbunden ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Injektor (18) auf der Auslassseite mit einer Filtereinrichtung (24) verbunden ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Injektor (18) eine Beschleunigungsstrecke (22) aufweist, in welcher der Druckanschluss (20) und der Sauganschluss (19) münden.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Stellmittel (21) dem Druckanschluss (20) des Injektors (18) zugeordnet ist, durch welches die Zufuhr der Druckluft in Menge und/oder Druck einstellbar ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein als Förderwalzenpaar ausgebildetes Fördermittel (30) der Stauchkammer (15) zugeordnet ist, das zur Förderung des Fadenstopfens (29) aus der Stauchkammer (15) durch eine Antriebseinheit (31) antreibbar ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Stellmittel (21) des Injektors (18) und die Antriebseinheit (31) des Förderwalzenpaars (30) mit einer Steuereinrichtung (32) verbunden sind.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Sauganschluss (19) des Injektors (18) mit mehreren Expansionskammern (16) verbunden ist.
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