EP1607500B1 - Texturiereinrichtung mit Entwirrstreckenbremse - Google Patents

Texturiereinrichtung mit Entwirrstreckenbremse Download PDF

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EP1607500B1
EP1607500B1 EP20050011189 EP05011189A EP1607500B1 EP 1607500 B1 EP1607500 B1 EP 1607500B1 EP 20050011189 EP20050011189 EP 20050011189 EP 05011189 A EP05011189 A EP 05011189A EP 1607500 B1 EP1607500 B1 EP 1607500B1
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EP
European Patent Office
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filament
thread
gaseous
free
fluid medium
Prior art date
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EP20050011189
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English (en)
French (fr)
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EP1607500A1 (de
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Armin Wirz
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Truetzschler Switzerland AG
Original Assignee
Truetzschler Switzerland AG
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Publication date
Application filed by Truetzschler Switzerland AG filed Critical Truetzschler Switzerland AG
Publication of EP1607500A1 publication Critical patent/EP1607500A1/de
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Publication of EP1607500B1 publication Critical patent/EP1607500B1/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
    • D02G1/127—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using stuffer boxes including drawing or stretching on the same machine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H59/00—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators
    • B65H59/10—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by devices acting on running material and not associated with supply or take-up devices
    • B65H59/105—Adjusting or controlling tension in filamentary material, e.g. for preventing snarling; Applications of tension indicators by devices acting on running material and not associated with supply or take-up devices the material being subjected to the action of a fluid
    • 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
    • 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
    • D02G1/20—Combinations of two or more of the above-mentioned operations or devices; After-treatments for fixing crimp or curl
    • D02G1/205—After-treatments for fixing crimp or curl
    • 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
    • D02J1/22—Stretching or tensioning, shrinking or relaxing, e.g. by use of overfeed and underfeed apparatus, or preventing stretch
    • D02J1/222—Stretching in a gaseous atmosphere or in a fluid bed

Definitions

  • the present invention relates to a device for increasing and regulating the thread tension, in particular a Entwirrumblenbremse, on a Texturierspinnvorraum with at least one texturing device according to the preamble of claim 1.
  • air nozzles are predominantly used to texturize the yarn.
  • the thread is drawn by means of an injector in the texturing, further heated by a heated propellant gas and then formed into a Garnpfropfen.
  • the hot Garnpfropfen is deposited on a rotating screen drum.
  • ambient air flows through the plug lying on the screen and cools it.
  • the crimping produced in the grafting is fixed in the thread.
  • the plug is then stretched out again into a yarn and guided by means of conveyor rollers to further treatment points on the machine.
  • the temperature of the plug when stretching must be below a certain value dependent on the polymer. If the plug is stretched out at too high a temperature, the thread immediately loses part of the curl again. One therefore tries to choose the cooling angle and thus the residence time of the plug on the screen drum as large as possible.
  • the yarn, which has been pulled out again to form a thread slides over a sliding angle on the sieve drum. In this case, a certain thread train is generated by friction on the screen. If one chooses the first angle, the cooling angle, as large as possible, the second angle, the slip angle, inevitably decreases.
  • the threading after the screening drum is usually too low for a stable run on the subsequent conveyor rollers.
  • the thread tension after the screening drum is correspondingly increased by the insertion of a thread brake.
  • the thread brake is usually friction brakes.
  • Entwirrrichnbremse is a device to understand that tenses the drawn-out thread after dissolution of the plug for further processing.
  • Known friction brakes are for example from the publications DE 100 09 611 A1 and DE 195 44 202 A1 and the prior art cited therein.
  • the principle of operation of the known thread brakes is based on the fact that the thread experiences a friction with thread guide elements.
  • Known thread brakes can be controlled by adjustable thread guide elements.
  • a generic device is also off GB 1381 937 or DE 22 00 064 known.
  • the yarn is again heated inadmissible at the friction points and can lose part of the crimp.
  • the object of the invention is to provide a device and a method with which the mentioned disadvantage is avoided, the thread train after the texturing device, in particular after the cooling drum, as gently as possible and without mechanical friction points can be increased and controlled and the cooling of the thread is improved ,
  • the essence of the invention is that the thread is not braked by a friction with thread guide elements and thus placed in a tension, but by friction with a gaseous and / or fluid medium surrounding the thread.
  • the medium may be a gas, eg air, a gas mixed with an aerosol, for example finely divided water vapor, a vapor or a liquid.
  • one of the texturing device 4 downstream thread running path 26 is present, on which the thread 7 at least once on a free thread length 24 of 0.5 m - 10 m, preferably 1 m to 5 m, in particular 2 m to 5 m, the Friction is exposed to a gaseous and / or fluid medium, wherein before the free thread length 24 of the thread is not braked by friction on thread guide elements.
  • the free thread running path over which the thread is not acted upon or deflected by any mechanical elements, connects directly to the texturing device 4 or its screening drum 6, without the thread having contact with such elements.
  • Free thread length is to be understood as a length at which the thread does not come into contact with a thread guiding element. This length can be up to 10 meters long.
  • the thread running path has at least the length of a free thread length. On the thread running line, the thread can be guided back and forth several times and thus repeatedly pass through the corresponding free thread length.
  • the thread is guided on the yarn path over at least two pulleys whose distance determines the free thread length.
  • the thread sets on the free thread length, the surrounding medium, such as air, in a movement.
  • This train can act on parallel guided by pulleys more free thread lengths of the thread and thus increase the friction. Any resulting frictional heat is dissipated by the surrounding medium immediately, and it can not come to a friction-induced heating of the thread.
  • means are provided which set the gaseous and / or fluid medium along the free thread length in a directed movement, preferably against or transverse to the thread running direction.
  • an externally driven movement of the medium surrounding the thread By an externally driven movement of the medium surrounding the thread, an additional braking effect on the thread can be achieved.
  • the means which set the medium in motion may be, for example, a fan, a pump, a supply of the medium in the vicinity of the free thread length or a removal possibility of the medium.
  • the medium can be brought so targeted in the vicinity of at least one free thread length.
  • the chamber is to be designed so that the thread can be passed conveniently and the gaseous and / or fluid medium can be brought into motion within the chamber.
  • the chamber preferably has a movable lid, which serves to insert the thread, the chamber is advantageously provided with openings for the entry or exit of the thread, the chamber preferably has openings for a supply and a discharge of the gaseous and / or fluid medium.
  • the thread runs on one or more sections of the free thread length within one or more tubular elements.
  • the tubular elements serve to guide, in particular, when the thread is not in the running state or the thread is weakening due to other reasons. In the running state of the thread usually does not touch the tubular elements.
  • the at least one tubular element is provided with a preferably closable longitudinal slot for insertion of the thread, and one or more supply channels for the supply of the gaseous and / or fluid medium.
  • the effectiveness of the device according to the invention can be further improved if it comprises a control device, with which the thread train to be achieved can be regulated.
  • the control device for example, the free thread length can be varied, but it can also be the speed of the directed movement, the composition, the amount or the temperature of the gaseous and / or fluid medium can be regulated.
  • control device comprises a control loop, which ensures a constant value of the thread train.
  • control device has a device for detecting the thread train.
  • FIG. 1 shows a section of a texturing spinning device 1 according to the prior art.
  • the yarn 7 to be processed is first stretched over a pair of draw rolls 2 and then fed into a texturing device 4. There arises a plug 5, which is placed on a rotating screen drum 6 after leaving the texturing device 4. It remains above the cooling angle K on the screen drum 6. After passing through the cooling angle K, the plug at the end A of the cooling angle K is pulled out again to a thread 7. The extended thread 7 then slides within the angle R on the screen drum 6. The friction between the thread 7 and the screen drum 6 generates a thread train, so that the thread 7 leaves the screen drum 6 with the corresponding thread train. As already mentioned, this string is usually too deep for the next, not shown in the figure, process stages. It is therefore increased by means of a yarn brake 3.
  • the thread brake 3 comprises a plurality of thread guide elements E, at which the thread 7 experiences a friction. When entering the next process stage, the yarn 7 has a yarn tension of a higher value than before the yarn brake.
  • FIG. 2 shows by way of example a first embodiment of the invention.
  • the thread 7 is guided over an inventive Entwirrumblenbremse 23.
  • This consists of a yarn path 26, on which the thread over guide rollers 10 and 11 is guided, so that the yarn. 7 three times a free thread length 24 passes, which corresponds approximately to the distance 27 of the guide rollers 10 and 11.
  • the resulting above all at high yarn speeds air friction is sufficient to achieve the desired thread train after the Entwirrsharenbremse 23.
  • the thread guide 9 only serves to determine the position of the thread at the inlet point on the subsequent conveyor roller 8.
  • the length of the thread running path 26 and thus the free thread length 24 is adjusted to the thread speed and the desired thread tension. It can be between 0.5 m and 10 m, preferably between 1 m and 5 m.
  • the yarn 7 is further cooled on the inventive Entwirrumblenbremse 23 and not reheated by the mechanically generated frictional heat to the yarn brake.
  • the aerodynamically generated braking effect is very gentle on the thread and is not influenced by the contamination and / or the wear of thread-contacting surfaces as in the thread brake according to the prior art. The braking effect therefore remains stable and does not change over time.
  • the laying of the thread in a device according to the invention is very simple, there must be no tight thread guide elements are passed with a landing gun.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of another embodiment of an inventive Entwirrumblenbremse 23 with forced cooling. All or part of the yarn path 26 is placed in a chamber 12.
  • This chamber 12 has a movable lid, not shown in the figure, on the front side, which can be opened for insertion of the thread 7.
  • the chamber 12 is also provided with openings 19 for the entry or exit of the thread 7.
  • the chamber 12 has openings 13 for the supply and openings 14 for the discharge of a gaseous and / or fluid medium.
  • As a medium z. B. cooled air can be used.
  • the thread 7 is still cooled by this medium in addition to the braking effect. This can be advantageous for polymers with a low glass transition temperature, such as
  • Another advantage of using a cooled or cooling medium is that one can eliminate the influence of room temperature on the final temperature of the filament 7 after texturing. It is thus possible to achieve a more constant yarn quality even in the case of an insufficiently or insufficiently conditioned environment around the machine.
  • a gaseous medium may be aerosolized, e.g. Water mist, to be enriched.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of another embodiment of an inventive Entwirrumblenbremse 23 with a pneumatic braking of the thread.
  • the thread 7 is guided on one or more sections of the free thread length 24 by tubular elements 15. in the FIG. 4
  • the elements 15 are provided with a lockable longitudinal slot not shown in the figure for inserting the thread 7. They have one or more supply channels 16 for the supply of a gaseous and / or fluid medium, hereinafter referred to as fluid.
  • These supply channels 16 is selected so that they produce an injector effect and thus a flow in the longitudinal direction through the element 15 by means of the supplied fluid. It is also possible to attach two or more injectors 17 over the lands of the element 15. Exemplary is in FIG. 4 a second arrangement of injectors 17 is shown. By means of these injectors 17, a high, easily influenced flow velocity of the fluid in the longitudinal direction, counter to the thread running direction 25, can be generated by the elements 15.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of another embodiment of an inventive Entwirrumblenbremse 23 with pneumatic braking of the thread 7 and control of the thread tension.
  • the braking effect on the thread 7 can be easily Taxes.
  • the amount of fluid supplied at 16 and 17, respectively, is changed by a controller 21 in this case.
  • a sensor 18 detects the thread tension before entering the next treatment stage, in other words a measure of the longitudinal force in the thread 7.
  • the measured thread tension is compared in a controller 20 with the desired value 22. If the thread tension deviates from the predetermined value, the controller 20 delivers a corresponding signal to the control device 21, which in turn changes the quantity of fluid supplied to the element 15 such that the thread train again assumes the predetermined value.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erhöhung und Regulierung des Fadenzugs, insbesondere eine Entwirrstreckenbremse, an einer Texturierspinnvorrichtung mit mindestens einer Texturiereinrichtung gemäss dem Obergriff des Anspruchs 1.
    • Stand der Technik
  • Bei BCF Maschinen werden zum Texturieren des Garnes überwiegend Luftdüsen eingesetzt. Dabei wird der Faden mittels eines Injektors in die Texturierdüse eingezogen, durch ein erhitztes Treibgas weiter erhitzt und anschliessend zu einem Garnpfropfen geformt. Der heisse Garnpfropfen wird auf einer sich drehenden Siebtrommel abgelegt. Durch einen im Inneren der vorwiegend zur Kühlung dienenden, daher auch Kühltrommel genannten, Siebtrommel angelegten Unterdruck strömt Umgebungsluft durch den auf dem Sieb liegenden Pfropfen und kühlt ihn ab. Durch die Abkühlung auf eine ausreichend tiefe Temperatur wird die bei der Pfropfenbildung erzeugte Kräuselung im Faden fixiert. Der Pfropfen wird anschliessend wieder zu einem Garn ausgestreckt und mittels Förderrollen zu weiteren Behandlungsstellen auf der Maschine geführt.
  • Dabei sind zwei Kriterien besonders zu beachten. Die Temperatur des Pfropfen muss beim Ausstrecken unterhalb eines bestimmten vom Polymer abhängigen Wertes liegen. Wird der Pfropfen bei einer zu hohen Temperatur ausgestreckt, so verliert der Faden sofort wieder einen Teil der Kräuselung. Man versucht daher, den Kühlwinkel und damit die Verweilzeit des Pfropfens auf der Siebtrommel so gross wie möglich zu wählen. Das wieder zu einem Faden ausgezogene Garn gleitet über einen Gleitwinkel auf der Siebtrommel. Dabei wird durch Reibung auf dem Sieb ein bestimmter Fadenzug erzeugt. Wenn man den ersten Winkel, den Kühlwinkel, möglichst gross wählt, nimmt der zweite Winkel, der Gleitwinkel, zwangsläufig ab.
  • Der Fadenzug nach der Siebtrommel ist aus den oben aufgeführten Gründen in der Regel zu tief für einen stabilen Lauf auf den nachfolgenden Förderrollen. Beim heutigen Stand der Technik wird der Fadenzug nach der Siebtrommel durch das Einfügen einer Fadenbremse entsprechend erhöht. Bei der Fadenbremse handelt es sich in der Regel um Reibungsbremsen. Unter dem Begriff "Entwirrstreckenbremse" ist eine Vorrichtung zu verstehen, die den ausgezogenen Faden nach Auflösung des Pfropfens für die weitere Verarbeitung anspannt.
  • Bekannte Reibungsbremsen sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 100 09 611 A1 und DE 195 44 202 A1 sowie dem darin zitierten Stand der Technik zu entnehmen. Das Wirkungsprinzip der bekannten Fadenbremsen beruht darauf, dass der Faden eine Reibung mit Fadenführungselementen erfährt. Bekannte Fadenbremsen können durch verstellbare Fadenführungselemente geregelt werden.
  • Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist außerdem aus GB 1381 937 oder DE 22 00 064 bekannt.
    • Nachteile des Stands der Technik
  • Bei hohen Fadengeschwindigkeiten wird der Faden an den Reibstellen wieder unzulässig erwärmt und kann dabei einen Teil der Kräuselung verlieren.
  • Aus der EP 0 488 939 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Pfropfenauflösung nach der Texturierung bekannt. Bei diesem Stand der Technik kann keine ausreichende Bremswirkung erzeugt werden. Nachteilig ist auch, dass eine exakte Einstellung des Ablösepunktes von einer Siebtrommel erforderlich ist, die nicht zu reproduzierbaren Ergebnissen hinsichtlich der Kontrolle der Fadenspannung führt.
    • Aufgabe der Erfindung
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzustellen, mit welchen der genannten Nachteil vermieden wird, der Fadenzug nach der Texturiereinrichtung, insbesondere nach der Kühltrommel, möglichst schonend und ohne mechanische Reibstellen erhöht und kontrolliert werden kann und die Kühlung des Fadens verbessert wird.
    • Lösung der Aufgabe
  • Das Ziel wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren nach Anspruch 18 erreicht. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
  • Der Kern der Erfindung liegt darin, dass der Faden nicht durch eine Reibung mit Fadenführungselementen gebremst und damit in eine Spannung versetzt wird, sondern durch eine Reibung mit einem den Faden umgebenden gasförmigen und/oder fluiden Medium. Bei dem Medium kann es sich um ein Gas, z.B. Luft, um ein mit einem Aerosol, zum Beispiel feinverteiltem Wasserdampf, versetztes Gas, um einen Dampf oder um eine Flüssigkeit handeln. Wesentlich ist, dass eine der Texturiervorrichtung 4 nachgeschaltete Fadenlaufstrecke 26 vorhanden ist, auf welcher der Faden 7 mindestens einmal auf einer freien Fadenlänge 24 von 0,5 m - 10 m, bevorzugt 1 m bis 5 m, insbesondere 2 m bis 5 m, der Reibung mit einem gasförmigen und/oder fluiden Medium ausgesetzt ist, wobei vor der freien Fadenlänge 24 der Faden nicht durch Reibung an Fadenführungselementen gebremst wird. Mit anderen Worten schließt sich die freie Fadenlaufstrecke, über welche der Faden von keinen mechanischen Elementen beaufschlagt bzw. umgelenkt wird, direkt an die Texturiervorrichtung 4 bzw. deren Siebtrommel 6 an, ohne dass der Faden Kontakt mit solchen Elementen hat.
  • Damit genügend Reibungskraft entsteht, muss der Faden innerhalb der Fadenlaufstrecke, in der die Bremsung stattfindet, auf einer freien Fadenlänge von mindestens 0,5 m geführt werden. Unter freier Fadenlänge ist eine Länge zu verstehen, auf welcher der Faden nicht in Berührung mit einem Fadenführungselement kommt. Diese Länge kann bis zu 10 Meter lang sein.
  • Die Fadenlaufstrecke hat mindestens die Länge einer freien Fadenlänge. Auf der Fadenlaufstrecke kann der Fanden mehrfach hin und her geführt werden und somit mehrfach die entsprechende freie Fadenlänge durchlaufen.
  • Bevorzugt wird der Faden auf der Fadenlaufstrecke über mindestens zwei Umlenkrollen geführt, deren Abstand die freie Fadenlänge festlegt.
  • Der Faden setzt auf der freien Fadenlänge das ihn umgebende Medium, zum Beispiel Luft, in eine Bewegung. Dieser Zug kann auf durch Umlenkrollen parallel geführte weitere freie Fadenlängen des Faden wirken und so die Reibung erhöhen. Eventuell entstehende Reibungswärme wird durch das umgebende Medium sofort abgeführt, und es kann nicht zu einer reibungsbedingten Erwärmung des Faden kommen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Mittel vorhanden, welche das gasförmige und/oder fluide Medium entlang der freien Fadenlänge in eine gerichtete Bewegung versetzen, bevorzugt entgegen der oder quer zu der Fadenlaufrichtung. Durch eine extern getriebene Bewegung des den Faden umgebenden Mediums kann eine zusätzliche Bremswirkung auf den Faden erzielt werden. Zudem ist es möglich, das Medium durch die Bewegung auszutauschen und gekühltes Medium hinzuzufügen, was die Kühlwirkung erhöht. Bei den Mitteln, die das Medium in Bewegung versetzen, kann es sich zum Beispiel um ein Gebläse, um eine Pumpe, eine Zuleitung des Mediums in die Umgebung der freien Fadenlänge oder eine Abfuhrmöglichkeit des Mediums handeln.
  • Für eine Zufuhr von Medien mit von der Umgebungsluft abweichenden Eigenschaften, ist es günstig, die Fadenlaufstrecke durch eine Kammer zu kapseln. Das Medium kann so gezielt in die Nähe der mindestens einen freien Fadenlänge gebracht werden.
  • Die Kammer ist so auszulegen, dass der Faden bequem hindurchgeführt und das gasförmige und/oder fluide Medium innerhalb der Kammer in Bewegung gebracht werden kann. Dazu weist die Kammer bevorzugt einen beweglichen Deckel auf, der zum Einlegen des Fadens dient, ist die Kammer vorteilhafterweise mit Öffnungen für den Ein- bzw. Austritt des Fadens versehen, besitzt die Kammer bevorzugt Öffnungen für eine Zufuhr und eine Ableitung des gasförmigen und/oder fluiden Mediums.
  • Alternativ zu einer Kammer oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass der Faden auf einem oder mehreren Teilstücken der freien Fadenlänge innerhalb eines oder mehrerer rohrförmiger Elemente verläuft. Die rohrförmigen Elemente dienen zur Führung, insbesondere, wenn der Faden sich nicht im laufenden Zustand befindet oder der Fadenzug aufgrund anderer Gründe nachlässt. Im laufenden Zustand berührt der Faden in der Regel die rohrförmigen Elemente nicht.
  • Vorteilhafterweise ist das mindestens eine rohrförmige Element mit einem vorzugsweise verschliessbaren Längsschlitz zum Einlegen des Fadens versehen, sowie einem oder mehreren Zufuhrkanälen für die Zufuhr des gasförmigen und/oder fluiden Mediums.
  • Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann noch verbessert werden, wenn sie eine Steuerungseinrichtung umfasst, mit welcher der zu erzielende Fadenzug regelbar ist. Durch die Steuerungseinrichtung kann zum Beispiel die freie Fadenlänge variiert werden, es kann aber auch die Geschwindigkeit der gerichteten Bewegung, die Zusammensetzung, die Menge oder die Temperatur des gasförmigen und/oder fluiden Mediums regelbar sein.
  • In einer bevorzugten Ausführung umfasst die Steuerungseinrichtung einen Regelkreis, der einen konstanten Wert des Fadenzugs gewährleistet. Dazu besitzt die Steuerungseinrichtung eine Einrichtung zur Erfassung des Fadenzugs.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie den Ansprüchen hervor.
    • Zeichnungen
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Darstellung einer Ausführung der Entwirrstreckenbremse gemäß dem Stand der Technik;
    Figur 2
    eine schematische Darstellung eines erstes Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Entwirrstreckenbremse;
    Figur 3
    eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Entwirrstreckenbremse mit forcierter Kühlung;
    Figur 4
    eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Entwirrstreckenbremse mit einer pneumatischer Bremsung des Fadens;
    Figur 5
    eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Entwirrstreckenbremse mit pneumatischer Bremsung des Fadens und Regelung der Fadenzugkraft.
    Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Figur 1 zeigt einen Ausschnitt einer Texturierspinneinrichtung 1 nach dem Stand der Technik. Der zu verarbeitende Faden 7 wird zunächst über ein Streckrollenpaar 2 verstreckt und dann in eine Texturiereinrichtung 4 geführt. Dort entsteht ein Pfropfen 5, der nach Verlassen der Texturiereinrichtung 4 auf eine rotierende Siebtrommel 6 gelegt wird. Er bleibt über den Kühlwinkel K auf der Siebtrommel 6 liegen. Nach Durchlaufen des Kühlwinkels K wird der Pfropfen am Ende A des Kühlwinkels K wieder zu einem Faden 7 ausgezogen. Der ausgestreckte Faden 7 gleitet dann innerhalb des Winkels R auf der Siebtrommel 6. Die Reibung zwischen Faden 7 und Siebtrommel 6 erzeugt einen Fadenzug, sodass der Faden 7 mit dem entsprechenden Fadenzug die Siebtrommel 6 verlässt. Wie bereits erwähnt, ist dieser Fadenzug in der Regel zu tief für die nächstfolgenden, in der Figur nicht dargestellten, Prozessstufen. Er wird deshalb mittels einer Fadenbremse 3 erhöht. Die Fadenbremse 3 umfasst einen Vielzahl von Fadenführungselementen E, an denen der Faden 7 eine Reibung erfährt. Beim Einlaufen in die nächste Prozessstufe hat der Faden 7 einen Fadenzug mit einem höheren Wert als vor der Fadenbremse.
  • Bei steigenden Prozessgeschwindigkeiten hat die Grösse des Winkels R und die damit zusammenhängende Reibwirkung auf den Faden 7 einen negativen Einfluss auf die Garnqualität, z.B. steigt mit grösser werdendem Winkel R die Zahl der Filamentbrüche. Dieses Problem wird durch den Trend zu Garnen mit einem feineren Einzelfilament-Titer noch verschärft.
  • Figur 2 zeigt beispielhaft eine erste Ausführungsform der Erfindung. Nach dem Verlassen der Siebtrommel 6 wird der Faden 7 über eine erfindungsgemässe Entwirrstreckenbremse 23 geführt. Diese besteht aus einer Fadenlaufstrecke 26, auf welcher der Faden über Umlenkrollen 10 und 11 geführt wird, sodass der Faden 7 dreimal eine freie Fadenlänge 24 durchläuft, die in etwa dem Abstand 27 der Umlenkrollen 10 und 11 entspricht. Die vor allem bei hohen Fadengeschwindigkeiten entstehende Luftreibung genügt, um den gewünschten Fadenzug nach der Entwirrstreckenbremse 23 zu erreichen. Der Fadenführer 9 dient nur noch dazu, die Position des Fadens im Einlaufpunkt auf der nachfolgenden Förderrolle 8 zu bestimmen.
  • Die Länge der Fadenlaufstrecke 26 und damit der freien Fadenlänge 24 wird auf die Fadengeschwindigkeit und den gewünschten Fadenzug abgestimmt. Sie kann zwischen 0,5 m und 10 m, vorzugsweise zwischen 1 m und 5 m liegen. Im Gegensatz zur Fadenbremse nach dem Stand der Technik wird der Faden 7 auf der erfindungsgemässen Entwirrstreckenbremse 23 weiter gekühlt und nicht durch die mechanisch erzeugte Reibungswärme an der Fadenbremse wieder erwärmt. Die aerodynamisch erzeugte Bremswirkung erfolgt sehr fadenschonend und wird nicht durch die Verschmutzung und/oder den Verschleiss von fadenberührenden Oberflächen wie bei der Fadenbremse nach dem Stand der Technik beeinflusst. Die Bremswirkung bleibt daher stabil und ändert sich nicht über die Zeit.
  • Das Auflegen des Fadens in eine erfindungsgemässe Vorrichtung ist sehr einfach, es müssen keine eng stehenden Fadenführungselemente mit einer Anlegepistole passiert werden.
  • Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Entwirrstreckenbremse 23 mit forcierter Kühlung. Die ganze oder ein Teil der Fadenlaufstrecke 26 wird in eine Kammer 12 gelegt. Diese Kammer 12 besitzt einen in der Figur nicht gezeigten beweglichen Deckel auf der Vorderseite, der zum Einlegen des Fadens 7 geöffnet werden kann. Die Kammer 12 ist ausserdem mit Öffnungen 19 für den Ein- bzw. Austritt des Fadens 7 versehen. Des weiteren besitzt die Kammer 12 Öffnungen 13 für die Zufuhr und Öffnungen 14 für die Ableitung eines gasförmigen und/oder fluiden Mediums. Als Medium kann z. B. gekühlte Luft verwendet werden. Der Faden 7 wird durch dieses Medium zusätzlich zur Bremswirkung noch gekühlt. Das kann vorteilhaft sein bei Polymeren mit tiefer Einfriertemperatur, wie z.B.
  • Polypropylen. Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung eines gekühlten oder kühlenden Mediums ist, dass man den Einfluss der Raumtemperatur auf die Endtemperatur des Fadens 7 nach der Texturierung eliminieren kann. Es lässt sich so auch bei nicht oder ungenügend genau klimatisierter Umgebung um die Maschine eine konstantere Garnqualität erreichen.
  • Ein gasförmiges Medium kann zur Erhöhung der Kühlwirkung mit einem Aerosol, z.B. Wassernebel, angereichert werden.
  • Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Entwirrstreckenbremse 23 mit einer pneumatischer Bremsung des Fadens. Auf der Fadenlaufstrecke 26, die der Siebtrommel 6 nachgeordnet ist, wird der Faden 7 auf einem oder mehreren Teilstücken der freien Fadenlänge 24 durch rohrförmige Elemente 15 geführt. Im Figur 4 ist beispielhaft nur ein Element 15 gezeigt, es ist aber leicht nachvollziehbar, dass bei einer Führung des Fadens wie in Figur 2 und 3 gezeigt, auch mehrere Elemente 15 eingesetzt werden können. Die Elemente 15 sind mit einem in der Figur nicht gezeigten verschliessbaren Längsschlitz zum Einlegen des Fadens 7 versehen. Sie weisen einen oder mehrere Zufuhrkanäle 16 für die Zufuhr eines gasförmigen und/oder fluiden Mediums, im folgenden Fluid genannt, auf. Die Anordnung dieser Zufuhrkanäle 16 ist so gewählt, dass sie mittels des zugeführten Fluids eine Injektorwirkung und damit eine Strömung in Längsrichtung durch das Element 15 erzeugen. Es lassen sich zudem zwei oder mehrere Injektoren 17 über die Lände des Elementes 15 anbringen. Beispielhaft ist in Figur 4 eine zweite Anordnung von Injektoren 17 gezeigt. Durch diese Injektoren 17 kann eine hohe, leicht beeinflussbare Strömungsgeschwindigkeit des Fluids in Längsrichtung, entgegen der Fadenlaufrichtung 25, durch die Elemente 15 erzeugt werden.
  • Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemässen Entwirrstreckenbremse 23 mit pneumatischer Bremsung des Fadens 7 und Regelung der Fadenzugkraft. Mit dem Mass der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids in den Elementen 15 lässt sich die Bremswirkung auf den Faden 7 leicht steuern. Die bei 16 bzw. 17 zugeführte Menge an Fluid wird in diesem Fall durch eine Steuerungseinrichtung 21 verändert.
  • Es ist auch ohne weiteres denkbar, mit diesen Mitteln zur Steuerung der Fluidgeschwindigkeit und damit der Bremswirkung in den Elementen 15 einen Regelkreis aufzubauen, mit dem der Fadenzug zum Beispiel konstant gehalten werden kann. Ein Sensor 18 erfasst vor dem Eintritt in die nächste Behandlungsstufe den Fadenzug, mit anderen Worten ein Mass für die Längskraft im Faden 7. Der gemessene Fadenzug wird in einem Regler 20 mit dem Sollwert 22 verglichen. Weicht der Fadenzug vom vorgegebenen Wert ab, liefert der Regler 20 ein entsprechendes Signal an die Steuerungseinrichtung 21, die ihrerseits die Menge des in das Element 15 zugeführten Fluids so verändert, dass der Fadenzug wieder den vorgegebenen Wert annimmt.

Claims (21)

  1. Vorrichtung zur Erhöhung und Regulierung des Fadenzugs, insbesondere Entwirrstreckenbremse (23), an einer Texturierspinnvorrichtung mit mindestens einer Texturiereinrichtung (4), welche bevorzugt eine Siebtrommel (6) aufweist, wobei sich eine Fadenlaufstrecke (26), über welche der Faden von keinen mechanischen Elementen beaufschlagt bzw. umgelenkt wird, direkt an die Texturiervorrichtung (4) bzw. deren Siebtrommel (6) anschließt, ohne dass der Faden Kontakt mit solchen Elementen hat,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Faden innerhalb der Fadenlaufstrecke (26), in der eine Bremsung stattfindet, mindestens einmal auf einer freien Fadenlänge (24) von mindestens 0,5 m geführt ist und der Reibung mit einem gasförmigen und/oder fluiden Medium ausgesetzt ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Fadenlänge (24) von 0,5 m-10 m, bevorzugt 1 m bis 5 m, insbesondere 2 m bis 5 m beträgt.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Texturiervorrichtung (4) nachgeschaltete Fadenlaufstrecke (26) vorhanden ist, auf welcher der Faden (7) mehrmals auf einer freien Fadenlänge (24) von 0,5 m - 10 m, bevorzugt 1 m bis 5 m, insbesondere 2 m bis 5 m, der Reibung mit einem gasförmigen und/oder fluiden Medium ausgesetzt ist, wobei vor der freien Fadenlänge (24) der Faden nicht durch Reibung an Fadenführungselementen gebremst wird.
  4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorhanden sind, welche das gasförmige und/oder fluide Medium entlang der freien Fadenlänge (24) in eine gerichtete Bewegung versetzen, bevorzugt entgegen der oder quer zu der Fadenlaufrichtung (25).
  5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die freie Fadenlänge (24) zwischen 1 m und 5m lang ist.
  6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf der Fadenlaufstrecke (26) mindestens zwei Umlenkrollen (10,11) vorgesehen sind, deren Abstand (27) die freie Fadenlänge (24) festlegt.
  7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Fadenlaufstrecke (26) durch eine Kammer (12) gekapselt ist.
  8. Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (12) einen beweglichen Deckel besitzt, der zum Einlegen des Fadens dient.
  9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (12) mit Öffnungen (19) für den Ein- bzw. Austritt des Fadens (7) versehen ist.
  10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (12) Öffnungen (13, 14) für eine Zufuhr und eine Ableitung des gasförmigen und/oder fluiden Mediums besitzt.
  11. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass auf der Fadenlaufstrecke (26) zur Führung des Fadens (7) auf mindestens einem Teilstück der freien Fadenlänge (24) mindestens ein rohrförmiges Element (15) vorgesehen ist.
  12. Vorrichtung nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine rohrförmige Element (15) mit einem vorzugsweise verschließbaren Längsschlitz zum Einlegen des Fadens (7) versehen ist.
  13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine rohrförmige Element (15) einen oder mehrere Zufuhrkanäle (16, 17) für die Zufuhr des gasförmigen und/oder fluiden Mediums aufweist.
  14. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass das gasförmige und/oder fluide Medium zur Erhöhung der Kühlwirkung ein Aerosol, insbesondere Wassernebel, enthält.
  15. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Steuerungseinrichtung (21) umfasst, mit welcher der zu erzielende Fadenzug regelbar ist.
  16. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Steuerungseinrichtung (21) umfasst, mit der die Geschwindigkeit der gerichteten Bewegung des gasförmigen und/oder fluiden Mediums regelbar ist.
  17. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (21) einen Regelkreis umfasst, der einen konstanten Wert des Fadenzugs gewährleistet.
  18. Verfahren zur Erhöhung und Regulierung des Fadenzugs, insbesondere mittels einer Entwirrstreckenbremse (23), wobei ein Faden durch mindestens eine Texturiereinrichtung (4) einer Texturierspinnvorrichtung, bevorzugt über eine Siebtrommel (6) geführt wird, wobei der Faden nach Verlassen der eigentlichen Texturiereinrichtung (4), bevorzugt.nach dem Ablaufen von einer Siebtrommel (6), direkt anschließend an die Texturiervorrichtung (4) bzw. deren Siebtrommel (6) und ohne Kontakt mit mechanischen Elementen mindestens eine freie Fadenlaufstrecke durchläuft, über welche der Faden von keinen solchen Elementen beaufschlagt bzw. umgelenkt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Faden innerhalb der Fadenlaufstrecke (26), in der eine Bremsung stattfindet, mindestens einmal auf einer freien Fadenlänge (24) von mindestens 0,5 m geführt wird und der Reibung mit einem gasförmigen und/oder fluiden Medium ausgesetzt wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass in der Texturiereinrichtung (4) der Texturierspinnvorrichtung (1) der Faden eine nachgeschaltete Fadenlaufstrecke (26) durchläuft, in welcher der Faden (7) einmal oder mehrmals auf einer freien Fadenlänge (24) von 0,5 m-10 m, bevorzugt 1 m bis 5 m, insbesondere 2 bis 5 m, der Reibung mit einem gasförmigen und/oder fluiden Medium ausgesetzt ist.
  20. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zusätzlichen Verfahrensschritt das gasförmige und/oder fluide Medium entlang der freien Fadenlänge (24) in eine gerichtete Bewegung versetzt wird, bevorzugt entgegen der oder quer zu der Fadenlaufrichtung (25).
  21. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zusätzlichen Verfahrensschritt durch eine Steuerungseinrichtung (21) die Geschwindigkeit der gerichteten Bewegung des gasförmigen und/oder fluiden Mediums und damit der Fadenzug geregelt wird.
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