EP1675981A1 - Vorrichtung und verfahren zur thermischen behandlung von garn insbesondere zur luftblastexturierung - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur thermischen behandlung von garn insbesondere zur luftblastexturierung

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Publication number
EP1675981A1
EP1675981A1 EP04761951A EP04761951A EP1675981A1 EP 1675981 A1 EP1675981 A1 EP 1675981A1 EP 04761951 A EP04761951 A EP 04761951A EP 04761951 A EP04761951 A EP 04761951A EP 1675981 A1 EP1675981 A1 EP 1675981A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
yarn
steam
channel
treatment
insert
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04761951A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Simmen
Kurt Klesel
Mauro Zanellato
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.)
Heberlein AG
Original Assignee
Heberlein Fasertechnologie AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heberlein Fasertechnologie AG filed Critical Heberlein Fasertechnologie AG
Publication of EP1675981A1 publication Critical patent/EP1675981A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D10/00—Physical treatment of artificial filaments or the like during manufacture, i.e. during a continuous production process before the filaments have been collected
    • D01D10/02—Heat treatment
    • 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
    • D02J13/00—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • D02J13/001—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass in a tube or vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/168—Sealings between relatively-moving surfaces which permits material to be continuously conveyed

Definitions

  • the invention relates to a device for the thermal treatment of filament yarn in a steam pressure zone by means of steam with a yarn pass, which has an inlet and an outlet throttle for the steam pressure zone, furthermore to a method for the thermal treatment of filament yarn by means of compressed steam, the yarn being used for the thermal treatment is continuously passed through a yarn pass through a steam treatment stage with an overpressure of 0.1 to 30 bar.
  • a very important quality feature for a synthetic, thermoplastic yarn produced by a spinning process is the orientation of the filament-shaped macromolecules to the axis of each individual filament from a yarn.
  • the orientation of the thread-like macromolecules significantly influences the shrinking of the game like the textiles made from it.
  • the required mechanical fiber properties can only be achieved if the thread-like macromolecules are approximately parallel.
  • the process is initiated by the spinning process, in which the orientation increases with the spinning speed. But even with fast-spun, partially drawn yarns, especially with POY, the orientation is not sufficient, so that a drawing process has to be connected.
  • the orientation depends on the stretch ratio.
  • Heat setting is the most important method for the treatment of synthetic yarns when drawn under dry heat, steam or hot water. A distinction is made between heat setting without and with applied voltage. The process helps to significantly improve the overall dimensional stability. Treated filament yarns and staple fibers show low heat shrinkage, twists have a lower tendency to curl, and fabrics for clothing improve wrinkle recovery, permanent pleats and creases have a longer shelf life.
  • the mechanism of heat setting presupposes a semi-crystalline, super-molecular structure. The most common method is to heat the yarn before and / or after stretching using heated godets or so-called hot pins.
  • the heat transfer is limited by the very brief physical contact of the yarn on the surface of godets or hot pins, so that, for example, the processing speed of hot pins is less than 500 m / min due to quality. is.
  • the use of heated godets is limited by the complex construction.
  • HCS Hot Channel Stretching
  • FDY fully drawn plain yarns
  • SET treatment or relaxation is intended to bring the shrinkage behavior of synthetic yarn to the lowest possible value.
  • An important area of application is the thermal treatment of air-blown textured yarns, the so-called loop yarns, in which the loop structure is positively influenced. Thermal treatment has many other areas of application in yarn finishing. However, there are two basic areas of application:
  • W099 / 45182 is an example for the production of loop yarn, with hot steam being provided before and / or after a texturing nozzle within a continuous steam chamber and the temperature range preferably being 150-220 ° C.
  • EP 0 703 306 proposes a method and a device for simultaneously stretching and braiding pre-oriented thermoplastic multifilament yarns, which is carried out in a single device, whereby the yarn, which is kept under tension, is caused to unite in a direction transverse to the yarn direction To pass a jet of steam or a jet of another gaseous fluid and be hit by it at a temperature suitable for drawing, thereby simultaneously drawing and braiding the yarn.
  • the applicant set itself the task of developing a method and yarn treatment nozzles which allow the yarn connection to be pre-consolidated, in particular with the highest possible consistency of a slight structural intervention.
  • the aim was to establish the connection immediately after the spinnerets and e.g. at the highest yarn transport speeds. directly in connection with the application of preparation agents e.g. 3000 to 7000 m / min. to create.
  • preparation agents e.g. 3000 to 7000 m / min.
  • DE 195 46 784 proposes a device for the relaxing heat treatment of filament yarns made of synthetic polymers.
  • a compact device for the relaxing heat treatment of filament yarns made of synthetic polymers with condensing water vapor is provided, which essentially consists of a ballast nozzle, an injector nozzle as an entry into a treatment channel, which has at least two narrow points, and a ballast chamber and is heated.
  • the solution should be able to be integrated into a known rapid spinning process. The great advantage is seen in the fact that no seals on the inlet and outlet side are required to prevent steam loss.
  • WO01 / 51 6591 makes a special proposal in that yarn treatment is to be carried out using a treatment chamber with liquid.
  • a labyrinth seal is provided when entering and leaving the treatment chamber.
  • a heating medium e.g. Steam.
  • the device is designed in two parts. The interesting thing about this proposal is the possibility, depending on the design of the yarn treatment chamber, to produce a knot or loop yarn or a false twist on the yarn.
  • the centerpiece is a heating pipe into which a gaseous or a liquid heating medium is introduced.
  • Saturated steam with heating medium pressures of up to 25 bar and more is preferably used. It has been recognized that a significant problem lies in the loss of heating medium in In view of the very high steam pressures of over 20 bar in the treatment tank, it should be reduced and steam or condensate should not escape from the steam deposits.
  • a heating device for the heat treatment of textile yarns is proposed, which has a heating tube that can be passed by the yarn in the axial direction to accommodate a gaseous or liquid heating medium, which has seals on both tube ends.
  • the capillary bores are designed as grooves that connect several chambers.
  • the chambers can be formed as blind bores, ring-shaped grooves or ring sector-shaped recesses.
  • the bolts for threading can be pulled out using a handle.
  • the U-shaped groove or the corresponding capillary is thus exposed for the insertion of the yarn.
  • the yarn can be pulled through the treatment chamber, which has a considerable length of 0.5 m and more, inserted one after the other into the groove of the bolts and inserted again, so that after steam has been supplied via a steam tap, the steam treatment is started in the work mode can. This solution could not solve a dilemma.
  • Fine capillaries can maintain the vapor pressure and prevent the loss of steam even at very high vapor pressure.
  • the capillaries must be dimensioned so large that knots from tying two yarn ends can pass through the capillaries without interference.
  • the compromise to be chosen in practice was not suitable for implementing the solution in industrial production. Either there were too many thread breaks, precisely because of the knots, or if the capillaries were too large, the losses were too great.
  • the three-part design of the heating device with a treatment tank and the bolt that can be pushed in and out on both sides was unsatisfactory in practice. No prior art solution has succeeded in bringing it to a wider industrial use. This is surprising insofar as condensing water vapor allows a very intensive heat transfer, in any case a multiple compared to, for example, the hot air or the transfer by godets or hot pins.
  • the invention was based on the task of seeking an economically optimal and trouble-free use of steam and especially for practical handling and a corresponding device structure, also with regard to threading the yarn, and also to optimize the thread-like macromolecular structure of yarn by means of a steam treatment stage ,
  • the device according to the invention is characterized in that the yarn passage is channel-like and has three channel zones: a vapor pressure channel piece, an inlet labyrinth and an outlet labyrinth, the yarn passage as a whole being exposed for threading and being able to be brought into an open threading position and a closed operating position.
  • the method according to the invention is characterized in that the yarn passage, including an inlet and an outlet choke, is channel-like and can be brought as a whole into an open threading division and a closed operating position for threading without tools.
  • the new solution has surprisingly succeeded in fulfilling the two basic requirements of practical handling of a steam treatment device and economically optimal use.
  • All state-of-the-art solutions have been designed to meet specific requirements.
  • the aim was steam treatment of yarn in the range from 180 ° to 200 ° C., which requires steam pressures of over 20 bar.
  • the required vapor pressure in the treatment tube could be maintained with a capillary-shaped seal structure; however, this had to be bought with the price of a very uncomfortable threading and too many yarn breaks. With all other solutions, the threading was not at all or solved very impractically.
  • the channel-shaped design is a very important aspect of the new invention, so that on the one hand the steam medium is brought specifically to the yarn and on the other hand the exposure of the whole treatment channel is simplified.
  • the channel shape provides an optimal starting point for its exposure. This is in contrast to any chamber-like form of steam treatment.
  • the steam chamber model was based on older methods of batch-wise treatment of entire coils in containers. This overlooked the fact that with saturated steam or post-dried steam with the heat of condensation, intensive action and extremely rapid heat transfer are possible.
  • Post-dried steam is understood to be a steam free of a steam / water mixture.
  • the heat of condensation can be transferred in the range of milliseconds.
  • filament yarn has a very aggressive effect on the individual filaments.
  • the new invention proposes three channel zones.
  • the length of the steam pressure duct piece can be determined as required. For physical reasons, there is a constant, defined temperature in the steam pressure duct section. With the labyrinth-like design of the inlet and outlet throttle for the steam pressure channel piece, the steam pressure is reduced. The flow of steam is deflected very strongly in many cases in a labyrinth with flow, so that the effect of the steam on the yarn is additionally intensified by multiple deflection.
  • a very important aspect is that company conversions can be carried out without specialist staff, such as a company mechanic, if possible. This particularly affects threading. The operating personnel should be able to set the relevant operating positions themselves with an auxiliary key by simply loosening and tightening again.
  • the new invention allows several particularly advantageous configurations. For this purpose, reference is made to claims 2 to 1 1 and 1 3 to 1 7.
  • a first requirement is that a temperature of over 100 ° C and a uniform overpressure of at least 0.1 bar is generated with saturated steam or post-dried steam in the steam pressure channel piece, which is broken down via the two labyrinths.
  • An overpressure of up to 20 bar or more can be used in the steam pressure channel piece with saturated steam.
  • the thermal exposure time in the entire yarn treatment channel preferably lasts from 5 to 50 milliseconds. The heat of the steam flowing out on both sides is used as far as possible.
  • a vapor overpressure of 0.5 to 3.5 bar is generated in the steam pressure channel piece and, accordingly, a uniform steam temperature in the range of 110-150 ° C. is maintained. It has been shown that this is the majority of thermal treatments in industrial practice can be carried out successfully.
  • the higher pressure and temperature range is reserved for special treatment applications, which can be implemented in practice by a corresponding length, in particular, the inlet labyrinth and the outlet labyrinth, with total lengths of the yarn treatment channel in the order of magnitude of, for example, 1 meter and more.
  • the inlet labyrinth and the outlet labyrinth are preferably arranged approximately symmetrically with respect to the vapor pressure channel piece, so that the vapor pressure is reduced evenly on both sides of the vapor pressure channel piece.
  • the game treatment channel has a length of e.g. 20 to 100 cm and for higher pressures, as already mentioned, up to one meter and more.
  • the length of the yarn treatment channel in each case corresponds to more than 5 times, preferably more than 10 times the largest transverse dimension of the yarn treatment channel.
  • the steam treatment stage is formed within a divided body.
  • the thread treatment channel is exposed for threading by a sliding movement and closed again for the operating state, the steam supply being switchable at the same time.
  • the steam treatment stage can be brought into two positions, wherein it has a steam valve device which, with the displacement movement, either releases the steam supply for the thermal treatment of the filament game or steam circulation in the device.
  • the device could not be switched to the two positions, although this is very important for industrial practice.
  • Industrial practice requires constant operating conditions during production. However, constant conditions prevail in the specific case only after uniform heating of the area surrounding the yarn pass. This can take a few minutes. Without this measure, condensate would be created with every change or start-up state, and there would be a risk that yarn would be exposed to liquid drops.
  • the yarn treatment channel be formed within an insert, the entire flow channel being able to be brought into an open threading position and into a closed operating position by means of a planar displacement movement.
  • a cover is particularly preferably pressed onto the insert for the operating state under spring pressure and is lifted off at a slight angle for the displacement movement, in order to relieve the sliding movement.
  • the device has a steam valve device which simultaneously switches the steam supply with the displacement movement.
  • the yarn treatment channel has a vapor extraction device directly in front of the inlet opening of the inlet labyrinth and immediately in front of the outlet opening of the outlet labyrinth. This prevents steam and, with the steam, also preparation agents from flowing into the free space.
  • the two labyrinths are designed in such a way that a preferably identical section with the smallest free and straight transport opening is formed next to the steam pressure channel piece.
  • the pressure reduction takes place preferably via sharp flow deflections in a large number of labyrinths arranged one after the other. This allows the free transport cross section to be dimensioned larger, without the disadvantage of a deterioration in the maintenance of the vapor overpressure in the vapor pressure channel piece.
  • the device have a plate-like insert with at least four plates: a duct plate, a steam chamber plate, a diversion plate and a base plate, the steam chamber plate preferably consisting of two parts exists and the entire plate-like insert is soldered as a package.
  • the plate-like structure has the enormous advantage that there is complete freedom, for example, to define the dimensions and design of the entire labyrinth, so that any changes can also be made subsequently.
  • the insert is fixed in a housing and sealed with respect to the steam supply and the exhaust steam line.
  • a cover plate is pressed onto the insert with spring pressure and brought into a threading position and an operating position via a sliding mechanism.
  • the spring pressure must be so great that there is no gap between the cover and the insert, even at the highest steam pressures, and under no circumstances can hot steam flow into the free space.
  • the housing preferably has a pivotable hinged lid which can be opened for threading and brought into a closed position for the operating state, such that a closed vapor space is formed in the interior of the housing for internal heating of the entire insert and the cover plate.
  • a particularly expedient embodiment lies in the fact that the mechanism for pivoting the hinged lid can also be used to actuate the displacement mechanism for closing and opening the yarn treatment channel. With a single movement, not only is the yarn treatment channel exposed, as in the case of air nozzles, but at the same time an internal steam space that can be isolated from the outside is opened and closed.
  • 1 a, 1 b, 1 c show three examples for the use of thermal treatments before and / or after an air bladder intervention with a stretching zone; 2a shows a laboratory test bench for testing the main functions according to the solutions in FIGS.
  • FIG. 1a, 1b and 1c with a set treatment on the left and a stretching on the right again individually;
  • Figure 3a shows the yarn run, as it is arranged in a thin vapor space plate; viewed in a cross-section, the yarn pass has a square shape;
  • Figure 3b in the middle of a channel plate and on both sides a plate half of the steam space plate;
  • 4a shows a complete insert with four plates in a perspective view;
  • Figure 4b shows the four plates of Figure 4a in an exploded view;
  • 5 shows an entire steam treatment device in a section V - V of FIG. 2c;
  • FIG. 6 different damper concepts;
  • FIGS. 7a to 7g different areas of application for the damper according to the invention;
  • FIG. 8a a loop yarn produced with solutions of the prior art
  • FIG. 8b shows a loop yarn produced with the solution according to the invention
  • 9 shows the relationship between steam pressure and steam temperature, according to the school book
  • FIG. 10 shows an example of air-blast texturing with steam.
  • FIGS. 1 a to 1 c shows different applications of the damper according to the invention in accordance with current textile engineering practice.
  • W099 / 45182 the respective use or areas of use of the damper 1, 1 'and 1 "and 1 * and 1 * * are marked in the sense of the new invention.
  • FIG. 2a shows a test stand 2, which naturally has several process sequences, essentially with the conditions that industrial practice allows.
  • two yarns A and B are fed to the test device at the top, approximately in the middle of the picture. Both yarns are guided via motor-driven and heated hot pins 3 and 4 or 5 and 6.
  • the hot pins 3 and 4 as well as 5 and 6 are regulated very precisely in terms of the circulating speed and the outside temperature that is relevant for the yarn, so that the at different feed and take-off speeds, the yarn undergoes very precise drawing.
  • the hot pins are not heated to operate the test facility according to the new invention.
  • the heat required for drawing is applied by dampers 1 'and 1 "through the action of saturated steam.
  • the two drawn yarns A' and B ' are subsequently fed to an air-blasting texturing unit 7 and a loop yarn C is produced.
  • the loop yarn is immediately after the exit from the air blast texturing unit 7 is guided via a take-off godet so that the yarn transport is guided through the air blast texturing with high speed constancy via the driven pins 4 and 8 or 6 and 8.
  • a second damper 1 * this becomes via a deflecting roller 9 and after the damper 1 * via a deflecting roller 10 directly to a winding station 1 1.
  • the damper 1 * is a SET treatment of the textured yarn, so that the loop structure in particular can be greatly optimized and above all 2b and 2b are the two ver steps, namely the stretching (right) and the SET treatment (left) again shown individually.
  • the structural length L 'of the damper can be relatively short, for example 15 to 30 cm, when stretched.
  • a length of more than 30 cm, for example from 50 cm to 100 cm or more is generally required for the SET treatment, so that a correspondingly longer exposure time at a transport speed can be ensured.
  • the transport speed is no longer changed.
  • the yarn speed changes very strongly in accordance with the work intervention from a feed speed Vo or Vo 'or to Ve.
  • Figure 3a shows the top element 20, in which the entire yarn pass GBL is attached.
  • Typical, but not mandatory, is a symmetrical design with respect to a central plane M - M for the yarn inlet side GE, yarn outlet side GA and an essentially unobstructed straight yarn passage, as indicated by the two arrows 21 and 21 '.
  • the heart of the yarn pass is a steam pressure channel piece 22 with the inlet labyrinth 23 adjoining on both sides, which is an inlet throttle, and an outlet labyrinth 24, which is an outlet throttle.
  • the corresponding throughput lengths are designated G23, G22 and G24.
  • a short extension piece E On both sides of the labyrinths is a short extension piece E, each with a steam suction 25, which prevent hot steam from being released into the environment.
  • a short inlet piece 26 and a corresponding outlet piece 27 are again designed like a labyrinth. Both have a throttle function again, as it were as a safety barrier, so there is never steam can escape into free space.
  • the throttle function on both sides and the steam extraction are also important because the aim is to prevent preparation agents from escaping with a steam outlet.
  • the uppermost element 20 consists of two parts 28 'and 28 ".
  • the two-part design has an enormous advantage for the production, since each part can be produced by itself using an optimal process, for example by means of a laser process or
  • the channel width B-Dd for the steam pressure channel piece 22 and BL for the inlet labyrinth and the outlet labyrinth can only be determined before the assembly of an entire insert 30 (FIG. 4a).
  • FIG. 3b is an exploded view between the two Parts 28 ', 28 "of the uppermost element 20 shown a channel plate.
  • the channel plate 31 has the purpose of supplying and removing the steam.
  • the steam is fed into the steam pressure channel piece via a longitudinal slot 32, which is fed evenly through bores 33.
  • the shape of the longitudinal slot roughly corresponds to that of the steam pressure duct piece 22. A part to prevent direct blowing disturbances on the yarn can still be covered.
  • the steam suction takes place via a respective longitudinal hole 34 or. 34 '.
  • the insert 30 is constructed in the manner of a plate in accordance with FIG. 4a and has a damper plate 20, a channel plate 31, a diversion plate 35 and a base plate 36 from top to bottom. All four plates, if each made of metal, can be soldered firmly for installation so that there is no leakage between the plates.
  • the diversion plate has a diversion function, depending on the position of the steam supply, the steam is either supplied for a production position according to arrow 37 and discharged according to arrow 38. In the second position, the steam is guided into a circulation flow via a slot 39.
  • FIG. 5 shows an entire steam treatment device.
  • the insert 30 with a cover 40 is located approximately in the center.
  • the insert 30 is sealed off from the housing 42 by a seal 41, so that no steam leakage can occur at this point either.
  • the housing 42 is well thermally insulated over the entire circumference, a sheet or plastic jacket 44 being provided on the outside and an insulation layer 43 being provided on the inside.
  • the hot parts, namely the insert 30, the lid 40 and the steam supply 47 are thus protected, so that no hot parts can be touched for normal manipulations from the outside.
  • the interior 48 can be exposed via a hinged lid 45 by means of an opening lever 46.
  • FIG. 6 shows schematically four damper concepts, with the length L of the damper always being the same as an assumption; on the far left is a simple pass, as shown in Figures 1 to 5.
  • t means the dwell time in the damper; V the entry speed and Lab the number of labyrinths.
  • the deflection roller is arranged in the damper and in the figure on the far right, two deflection rollers are arranged in the interior of the damper.
  • Figures 7a to 7f show different possible areas of application for the new invention.
  • Figure 7a is a false twist texturing with a polypropylene yarn. A steam temperature of up to 1,50 ° C is required here.
  • Figure 7b shows an application of yarn based on polyester. The example shows the use of a damper according to the invention, a steam temperature of 150 ° C. and a downstream dry heater which electrically heats the yarn to 190 ° C. to 200 ° C.
  • FIG. 7b shows the use for the draw winding and FIG. 7d for the SDY / FDY spin draw process.
  • FIG. 7c shows a BCF spin-draw texturing;
  • FIG. 7f shows a DT draw twist system and FIG.
  • FIG. 7g shows an SDY7 / FDY spinning draw process for technical yarns.
  • FIG. 8 shows two examples of loop yarns, a yarn according to the prior art being shown above and a yarn according to the new invention shown below. With the use of the new invention, a reduction in the loop size can be achieved.
  • the knitted tube is denser and more regular.
  • Figure 8 essentially shows the relationship between steam pressure and steam temperature according to the school book. The important thing here is that the higher the desired steam temperature, the higher the required steam pressure. In industrial practice, the generation and handling of steam pressures up to 5 bar is still very inexpensive. From more than 5 bar, the production of saturated steam and the cost of sealing become more expensive.
  • FIG. 10 shows a schematic overview in relation to the new texturing process.
  • the separate process stages are progressively shown from top to bottom.
  • Smooth yarn 100 is transferred from above via a first delivery unit LW1 to a given transport speed V1 Texturing nozzle 101 and passed through the yarn channel 104.
  • Via compressed air channels 103 which are connected to a compressed air source P1, highly compressed, preferably not heated, air is blown into the yarn channel 104 at an angle ⁇ in the transport direction of the yarn.
  • the yarn channel 104 is opened conically in such a way that a strongly accelerated air flow with supersonic, preferably with more than Mach 2, occurs in the conical section 102.
  • the shock waves generate the actual texturing, as is described in detail in WO97 / 30200 mentioned at the beginning.
  • the first section from the air injection point 105 into the yarn channel 104 to the first section of the conical extension 102 serves to loosen and open the plain yarn so that the individual filaments are exposed to the supersonic flow.
  • the texturing takes place depending on the level of the available air pressure of 9, 12 to 14 bar and more, either within the conical part 102 or in the outlet area. There is a direct proportionality between Mach number and texturing. The higher the Mach number, the stronger the impact and the more intense the texturing. There are two critical parameters for the production speed:
  • Th . vor: thermal pretreatment, possibly only with yarn heating or with hot steam.
  • G.mech . Yarn treatment with the mechanical effect of a compressed air flow (supersonic flow).
  • the production speed could reach up to 1500 m / min. can be increased without breakdown of the texturing and without slagging, the limit being given by the existing test facility.
  • the best texturing qualities were possible at production speeds of well over 800 m / min. be achieved.
  • a) Thermal aftertreatment or relaxing An important quality criterion for texturing is judged by the person skilled in the art based on the yarn tension of the yarn emerging from the texturing nozzle, which is also recognized as a measure of the intensity of the texturing.
  • the yarn tension is established on the textured yarn 106 between the texturing nozzle (TD) and a delivery unit LW2. In this area, between the texturing nozzle (TD) and the delivery unit LW2, a thermal treatment is carried out on the yarn under tension and the yarn is heated to approx. 180 ° C.
  • Thermal pretreatment also has a positive effect on the texturing process.
  • a combinatorial effect between shrinkage and yarn opening in the section between the air injection point in the yarn channel and the first section of the conical expansion, in the area of the supersonic speed, may be the cause of the success here.
  • the stiffness is reduced by warming up the yarn, so that the prerequisite for loop formation in the texturing process is improved.
  • tests with both hotplate and hotpin as heat sources were successfully completed. It may also help that the thermal pretreatment of the yarn avoids a negative cooling effect due to the air expansion in the texturing nozzle, and therefore the texturing of the heated yarn is improved. With the very high transport speed, part of the heat in the yarn itself is retained up to the area of the loop formation.
  • the additional thermal process steps are preferably carried out locally or carried out shortly or immediately after the running yarn.
  • the procedural interventions are not isolated in this way, but are combined in a joint venture between two suppliers. This means that the yarn is only held at the beginning and at the end, both mechanical air intervention and thermal intervention take place in between.
  • the thermal treatment is carried out on the tension in the filaments or in the yarn, which is still mechanically generated by the compressed air.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Filamentgarn in einer Dampfdruckzone mittels Dampf mit einem Garndurchlauf, welcher eine Einlauf- und eine Auslaufdrossel für die Dampfdruckzone aufweist, dabei wird der Garndurchlauf kanalartig ausgebildet und weist drei Kanalzonen auf: ein Dampfdruckkanalstück, ein Einlauflabyrinth und ein Auslauflabyrinth, wobei der Garndurchlauf als Ganzes für das Einfädeln freilegbar ist und in eine offene Einfädelstellung und eine geschlossene Betriebsstellung bringbar ist. Das Verfahren dient der thermischen Behandlung von Filamentgarn mittels komprimiertem Dampf, wobei das Garn für die thermische Behandlung kontinuierlich durch einen Garndurchlauf einer Dampfbehandlungsstufe mit einem Überdruck von 0,1 bis 30 bar geführt wird.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur thermischen Behandlung von Garn insbesondere zur Luftblastexturierung
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Filamentgam in einer Dampfdruckzone mittels Dampf mit einem Garndurchlauf, welcher eine Einlauf- und eine Auslaufdrossel für die Dampfdruckzone aufweist, ferner ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Filamentgam mittels komprimiertem Dampf, wobei das Garn für die thermische Behandlung kontinuierlich durch einen Garndurchlauf einer Dampf behandlungsstufe mit einem Überdruck von 0,1 bis 30 bar geführt wird.
Stand der Technik
Ein sehr wichtiges Qualitätsmerkmal für ein über einen Spinnprozess erzeugtes synthetisches, thermoplastisches Garn ist die Orientierung der fadenförmigen Makromoleküle zur Achse jedes Einzelfilamentes von einem Garn. Die Ausrichtung der fadenförmigen Makromoleküle beeinflusst wesentlich das Schrumpfen des Games wie die daraus hergestellten Textilien. Nur mit angenäherter Parallellage der fadenförmigen Makromoleküle lassen sich die erforderlichen mechanischen Fasereigenschaften erreichen. Der Vorgang wird durch den Spinnprozess eingeleitet, bei dem die Orientierung mit der Spinngeschwindigkeit anwächst. Doch selbst bei schnell-gesponnenen, teilverstreckten Garnen, insbesondere bei POY, ist die Orientierung nicht ausreichend, so dass ein Streckprozess angeschlossen Werden muss. Hier hängt die Orientierung vom Streckverhältnis ab.
Die Thermofixierung ist die wichtigste Methode für die Behandlung von synthetischen Garnen bei der Verstreckung unter Trockenhitze, Dampf oder Heisswasser. Man unterscheidet Thermofixierung ohne und mit angelegter Spannung. Das Verfahren hilft, die allgemeine Formstabilität erheblich zu verbessern. So zeigen behandelte Filamentgarne und Spinnfasern einen geringen Hitzeschrumpf, Zwirne eine geringere Kringelneigung und Gewebe für die Bekleidung eine verbesserte Knittererholung, Permanent-Plissees und -Bügelfalten eine längere Haltbarkeit. Der Mechanismus der Thermofixierung setzt eine teilkristalline übermolekulare Struktur voraus. Am meisten verbreitet ist die Methode der Aufheizung des Garnes vor und/oder nach der Verstreckung über beheizte Galetten oder sogenannte Hot-pins. Die Wärmeübertragung ist durch den sehr kurzzeitigen Körperkontakt des Garnes an der Oberfläche von Galetten oder Hotpins begrenzt, so dass z.B. bei Hot-pins die Verarbeitungsgeschwindigkeit qualitätsbedingt kleiner als 500 m/min. ist. Bei beheizten Galetten ist der Einsatz durch den aufwendigen konstruktiven Aufbau begrenzt ist.
Eine weitere bekannte Methode ist das HCS-Verfahren, engl. "Hot Channel Stretching", innerhalb eines einstufigen Spinn-Streck-Spulverfahrens für Polyester und Polyamide zur Herstellung von vollverstreckten Glattgarnen (FDY). Im Gegensatz zu Verfahren mit beheizten Galetten arbeitet das Verfahren mit heisser Luft, wobei zwei wesentliche Merkmale das Verfahren charakterisieren:
- die zugeführte heisse Luft wird im Gegenstrom zum unverstreckten Garn geführt,
- die einzelnen Filamente des Garns werden ungebündelt der Heissluft ausgesetzt.
Das SET-Behandeln oder Relaxieren soll bei einem Garn vor allem das Schrumpfverhalten von synthetischem Garn auf den tiefstmöglichen Wert bringen. Ein wichtiges Einsatzgebiet ist die thermische Behandlung bei luftblastexturierten Garnen, den sogenannten Schiingengarnen, bei der die Schiingenstruktur positiv beeinflusst wird. Die thermische Behandlung hat bei der Garnveredelung viele weitere Einsatzgebiete. Es müssen jedoch zwei Einsatzgebiete grundsätzlich unterschieden werden:
- Das Ausnützen eines heissen Mediums, gleichzeitig für einen speziellen Eingriff wie z.B. die Herstellung von " Schlingengarn oder Knotengarn. Hierbei ist das Behandlungsmedium ebenfalls Arbeitsmittel.
- Eine im wesentlichen reine thermische Einflussnahme des heissen Mediums auf die Molekularstruktur. Andere Arbeitseingriffe können vor- oder nachgeschaltet werden.
Die W099/45182 ist ein Beispiel für die Herstellung von Schlingengarn, wobei vor und/oder nach einer Texturierdüse Heissdampf innerhalb einer Durchlauf- Dampfkammer und als Temperaturbereich bevorzugt 1 50 - 220 °C vorgesehen ist.
Beispielsweise schlägt die EP 0 703 306 ein Verfahren sowie eine Vorrichtung vor zum gleichzeitigen Verstreeken und Verflechten von vororientierten thermoplastischen Multifilamentgarnen, was in einer einzigen Vorrichtung durchgeführt wird, wobei das Garn, das unter Zugspannung gehalten wird, veranlasst wird, in einer Querrichtung zur Garnrichtung einen Dampfstrahl oder einen Strahl eines anderen gasförmigen Fluids zu passieren und von diesem getroffen zu werden, und zwar bei einer für das Verstrecken geeigneten Temperatur, wobei das Garn dadurch gleichzeitig verstreckt und verflochten wird.
Bei der WO00/52240 stellte sich die Anmelderin die Aufgabe, ein Verfahren sowie Garnbehandlungsdüsen zu entwickeln, welche eine Vorverfestigung der Garnverbindung erlauben, insbesondere mit höchstmöglicher Konstanz eines leichten Struktureingriffes. Ziel war es, die Verbindung auch bei höchsten Geschwindigkeiten des Garntransportes unmittelbar nach den Spinndüsen und z.B. direkt im Zusammenhang mit dem Auftrag von Präparationsmitteln von z.B. 3000 bis 7000 m/min. zu erzeugen. Es sollen die Verhältnisse für die Behandlung von Garn im Hinblick auf Präparationsmittel, die Produktivität, insbesondere die Qualität, auch bei höchsten Geschwindigkeiten, verbessert werden.
Die DE 195 46 784 schlägt eine Vorrichtung zur relaxierenden Wärmebehandlung von Filamentgarnen aus synthetischen Polymeren vor. Es wird dafür eine kompakte Vorrichtung für die relaxierende Wärmebehandlung von Filamentgarnen aus synthetischen Polymeren mit kondensierendem Wasserdampf vorgesehen, die im wesentlichen aus einer Vorschaltdüse, einer Injektordüse als Eintritt in einen Behandlungskanal, welche mindestens zwei Engstellen aufweist, und aus einer Nachschaltkammer besteht und beheizt ist. Die Lösung soll in ein bekanntes Schnellspinnverfahren integriert werden können. Der grosse Vorteil wird darin gesehen, dass keine eintritts- und austrittsseitigen Abdichtungen benötigt werden, welche den Dampfverlust verrheiden sollen.
Die WO01 /51 6591 macht insofern einen besonderen Vorschlag, als mittels einer Behandlungskammer mit Flüssigkeit eine Garnbehandlung durchgeführt werden soll. Im Gegensatz zur vorerwähnten DE 195 46 784 wird beim Ein- und Austritt aus der Behandlungskammer eine Labyrinthdichtung vorgesehen. Ferner kann ein Heizmedium, z.B. Dampf, verwendet werden. Die Vorrichtung ist zweigeteilt ausgebildet. Das Interessante an diesem Vorschlag ist die Möglichkeit, je nach Ausgestaltung der Garnbehandlungskammer, ein Knoten- oder Schlingengarn oder eine Falschdrallung am Garn zu erzeugen.
Mit der DE-OS 2855640 schlug die Anmelderin eine Heizeinrichtung für die Wärmebehandlung von Textilgarnen vor. Das Herzstück ist ein Heizrohr, in welches ein gasförmiges oder ein flüssiges Heizmedium eingeführt wird. Dabei wird bevorzugt Sattdampf mit Heizmediumdrücken von bis zu 25 bar und mehr verwendet. Es wurde erkannt, dass ein bedeutendes Problem darin liegt, die Heizmediumsverluste in Anbetracht der sehr hohen Dampfdrücke von über 20 bar im Behandlungsbehälter zu reduzieren und den freien Austritt von Dampf oder Kondensat aus den Dampfniederschlägen zu vermeiden. Als Lösung wird eine Heizeinrichtung für die Wärmebehandlung von Textilgamen vorgeschlagen, welche ein vom Garn in axialer Richtung passierbares Heizrohr zur Aufnahme eines gasförmigen oder flüssigen Heizmediums aufweist, welches an beiden Rohrenden Dichtungen aufweist. Diese bestehen aus je einer Buchse und je einen in diese einschiebbaren Bolzen mit längs zu einer Mantellinie verlaufenden Nut für den Gamdurchlass. Durch eine mit den Nuten der beiden Dichtungsbolzen verbundene Absaugleitung wird der freie Dampfaustritt verhindert. Femer wird vorgeschlagen, am garnzuführseitigen Ende des Heizrohres zwischen diesem und der Heizmedium-Zuführleitung ein Filterteil anzuordnen. In den beidseits einschiebbaren Bolzen, welche den Behandlungsbehälter stirnseitig verschliessen, sind Dichtungen angeordnet, welche für Garndurchtritt als Kapillaren bzw. Kapillarbohrungen von 0,1 bis 05, mm ausgebildet sind. In dem Bereich der Dichtungsbolzen wird zusätzlich eine Absaugung für das Heizmedium sowie ein Filter vorgesehen.
Mit der DE-OS 27 03 991 werden weitere Einzelheiten für die Dichtungsbolzen gegeben. Die Kapillar-Bohrungen werden als Nuten ausgebildet, welche mehrere Kammern verbindet. Die Kammern können als Sacklochbohrungen, ringförmige Nuten oder ring- sektorförmige Ausnehmungen gebildet werden. Im praktischen Betrieb können die Bolzen für das Einfädeln über einen Handgriff herausgezogen werden. Die U-förmige Nut bzw. die entsprechende Kapillare ist damit für das Einlegen des Garnes freigelegt. Das Garn kann durch die Behandlungskammer, welche eine beachtliche Länge von 0,5 m und mehr aufweist, durchgezogen, nacheinander in die Nut der Bolzen eingelegt und diese wieder eingeschoben werden, so dass nach Zufuhr von Dampf über einen Dampfhahn die Dampfbehandlung im Arbeitsbetrieb aufgenommen werden kann. Diese Lösung konnte ein Dilemma nicht lösen. Feine Kapillaren können zwar den Dampfdruck halten und den Dampfverlust selbst bei sehr hohem Dampfüberdruck vermeiden. Die Kapillaren müssen jedoch so gross dimmensioniert werden, dass Knoten aus dem Zusammenbinden zweier Garnenden ohne Störung die Kapillaren passieren können. Der Zwingendermassen für die Praxis zu wählende Kompromiss war nicht geeignet, die Lösung in die industrielle Produktion umzusetzen. Entweder entstanden zu viele Fadenbrüche, gerade wegen den Knoten, oder aber bei zu grossem Querschnitt der Kapillaren wurden die Verluste zu gross. Die Dreiteiligkeit der Heizeinrichtung mit einem Behandlungsbehälter sowie dem beidseitig ein- und ausschiebbaren Bolzen befriedigte in der Praxis nicht. Mit keiner Lösung des Standes der Technik gelang es, diese zu einem breiteren industriellen Einsatz zu bringen. Dies ist insofern überraschend, als kondensierender Wasserdampf eine sehr intensive Wärmeübertragung erlaubt, auf jeden Fall ein Vielfaches im Vergleich, zum Beispiel zur Heissluft oder der Übertragung durch Galetten oder Hot-Pins.
Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, einen wirtschaftlich optimalen und störungsfreien Einsatz von Dampf und besonders für ein praxisgerechtes Handling und einen entsprechenden Vorrichtungsaufbau, auch im Hinblick auf das Einfädeln des Garnes, zu suchen, ferner die fadenförmige Makromolekularstruktur von Garn mittels einer Dampfbehandlungsstufe zu optimieren.
Darstellung der Erfindung
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Garndurchlauf kanalartig ausgebildet ist und drei Kanalzonen aufweist: ein Dampfdruckkanalstück, ein Einlauflabyrinth und ein Auslauflabyrinth, wobei der Garndurchlauf als Ganzes für das Einfädeln freilegbar ist und in eine offene Einfädelstellung und eine geschlossene Betriebsstellung bringbar ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Garndurchlauf, mit Einschluss einer Einlauf- und einer Auslaufdrossel, kanalartig ausgebildet ist und als Ganzes für das Einfädeln werkzeugfrei in eine offene Einfädeisteilung sowie eine geschlossene Betriebsstellung bringbar ist.
Mit der neuen Lösung- ist es überraschenderweise gelungen, die beiden grundlegenden Forderungen eines praxisgerechten Handlings einer Dampfbehandlungsvorrichtung sowie eines wirtschaftlich otpimalen Einsatzes zu erfüllen. Alle Lösungen des Standes der Technik wurden auf spezifische Forderungen hin konzipiert. Bei der zuletzt genannten Lösung der Anmelderin wurde als Ziel das Dampf-Behandeln von Garn in dem Bereich von 1 80 - 200 °C anvisiert, was Dampfdrücke von über 20 bar bedingt. Mit einem kapillarförmigen Dichtungsaufbau konnte zwar der erforderliche Dampfdruck in dem Behandlungsrohr aufrechterhalten werden; dies musste jedoch mit dem Preis einer sehr unkomfortablen Einfädelung und zu vielen Garnbrüchen erkauft werden. Bei allen anderen Lösungen wurde das Einfädeln gar nicht oder aber sehr unpraktisch gelöst. Wie in der Folge noch dargestellt wird, ist die kanalförmige Ausgestaltung ein sehr wichtiger Aspekt der neuen Erfindung, damit einerseits das Dampfmedium gezielt an das Garn herangeführt und anderseits das Freilegen des ganzen Behandlungskanals vereinfacht wird. Mit der Kanalform besteht eine optimale Ausgangslage für dessen Freilegen. Dies im Gegensatz zu jeder kammerartigen Form der Dampfbehandlung. Das Modell der Dampfkammer lehnte sich an ältere Verfahren der batchweisen Behandlung von ganzen Spulen in Behältern an. Dabei wurde übersehen, dass mit Sattdampf oder nachgetrocknetem Dampf mit der Kondensationswärme eine intensive Einwirkung und ein extrem schneller Wärmeübergang möglich ist. Unter nachgetrocknetem Dampf wird ein Dampf, frei von Dampf- Wassergemisch, verstanden. Mit der Kondensationswärme kann im Bereich von Millisekunden die Wärme übertragen werden. Ganz besonders bei der Verwendung von Sattsampf entsteht bei Filamentgam eine sehr agressive Einwirkung auf die einzelnen Filamente. Die Wärme dringt sofort in die Struktur der Filamente ein, da diese in der Regel eine Dicke von nur 8 bis 22 Mikrometer haben. Die neue Erfindung schlägt neben der Ausgestaltung eines Garnbehandlungskanals drei Kanalzonen vor. Das Dampfdruckkanalstück kann je nach Erfordernis in der Länge festgelegt werden. Im Dampfdruckkanalstück herrscht, physikalisch bedingt, eine konstante definierte Temperatur. Mit der labyrinthartigen Ausgestaltung der Ein- und Austrittsdrossel für das Dampfdruckkanalstück wird der Dampfdruck abgebaut. In einem durchströmten Labyrinth wird der Dampfstrom vielfach sehr stark umgelenkt, so dass die Wirkung des Dampfes auf das Garn durch vielfache Umlenkung zusätzlich intensiviert wird. Ein sehr wichtiger Aspekt liegt darin, dass Betriebsumstellungen möglichst ohne spezialisiertes Fachpersonal, z.B. einem Betriebsmechaniker, durchgeführt werden können. Dies betrifft ganz besonders das Einfädeln. Das Bedienpersonal soll selber gegebenenfalls mit einem Hilfsschlüssel durch einfaches Lösen und wieder Anziehen die betreffenden Betriebsstellungen einstellen können. Die neue Erfindung erlaubt mehrere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen. Es wird dazu auf die Ansprüche 2 bis 1 1 und 1 3 bis 1 7 Bezug genommen.
Eine erste Voraussetzung ist, dass mit Sattdampf oder nachgetrockneterh Dampf in dem Dampfdruckkanalstück eine Temperatur von über 100 °C und ein gleichmässiger Überdruck von wenigstens 0,1 bar erzeugt wird, der über die beiden Labyrinthe abgebaut wird. In dem Dampfdruckkanalstück kann mit Sattdampf ein Überdruck von bis zu 20 bar oder mehr verwendet werden. Bevorzugt dauert die thermische Einwirkzeit in dem ganzen Garnbehandlungskanal 5 bis 50 Millisekunden. Dabei wird die Wärme des beidseitig abströmenden Dampfes soweit wie mgölich noch genutzt. Besonders bevorzugt wird in dem Dampfdruckkanalstück ein Dampfüberdruck von 0,5 bis 3,5 bar erzeugt und entsprechend eine gleichmässige Dampftemperatur im Bereich von 1 10 - 150 °C aufrechterhalten. Es hat sich gezeigt, dass damit in der industriellen Praxis die Mehrzahl der thermischen Behandlungen erfolgreich durchgeführt werden kann. Der höhere Druck- und Temperaturbereich bleibt besonderen Behandlungseinsätzen vorbehalten, welche durch eine entsprechende Länge, insbesondere, des Einlauflabyrinthes und des Auslauflabyrintes, mit totalen Längen des Garnbehandlungskanales in der Grössenordnung von z.B. 1 Meter und mehr in die Praxis umsetzbar sind.
Bevorzugt werden das Einlauflabyrinth und das Ausiauflabyrinth in Bezug auf das Dampfdruckkanalstück etwa symmetrisch angeordnet, so dass der Dampfdruck beidseits von dem Dampfdruckkanalstück gleichmässig abgebaut wird. Der Gambehandlungskanal hat für den Druckbereich von 0,5 bis 3,5 bar eine Länge von z.B. 20 bis 100 cm und für höhere Drücke, wie bereits erwähnt, bis zu einem Meter und mehr. Die Länge des Garnbehandlungskanales entspricht in jedem Fall mehr als 5 mal, vorzugsweise mehr als 10 mal der grössten Querabmessung des Garnbehandlungskanales.
Gemäss einer ganz besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird die Dampfbehandlungsstufe innerhalb eines geteilten Körpers ausgebildet. Der Garnbehandlungs-kanal wird dabei durch eine Schiebebewegung für das Einfädeln freigelegt und für den Betriebszustand wieder geschlossen, wobei gleichzeitig die Dampfzufuhr schaltbar ist. In Bezug auf den praktischen Einsatz ist dieser Ausgestaltungsgedanke von zentraler Bedeutung, da nunmehr auch bei einer Dampf behandlung der bei Luftdüsen bekannte Vorteil voll umgesetzt werden kann.
Eine weitere sehr wichtige Ausgestaltung der neuen Erfindung liegt darin, dass die Dampfbehandlungsstufe in zwei Stellungen bringbar ist, wobei sie eine Dampfventileinrichtung aufweist, welche mit der Verschiebebewegung entweder die Dampfzufuhr für die thermische Behandlung des Filamentgames oder eine Dampfzirkulation in der Vorrichtung freigibt. In allen Lösungen des Standes der Technik konnte die Vorrichtung nicht in die beiden Stellungen geschaltet werden, obwohl dies für die industrielle Praxis sehr wichtig ist. Die industrielle Praxis setzt konstante Betriebsbedingungen während der Produktion voraus. Konstante Bedingungen herrschen jedoch im konkreten Fall nur nach einer gleichmässigen Aufheizung der Umgebung des Garndurchlaufes vor. Dies kann einige Minuten dauern. Ohne diese Massnahme würde bei jedem Wechsel oder Anfahrzustand Kondensat entstehen, und es bestünde die Gefahr, dass Garn mit Flüssigkeitstropfen beaufschlagt würde. In Bezug auf die Vorrichtung wird vorgeschlagen, dass der Garnbehandlungskanal innerhalb eines Einsatzes ausgebildet ist, wobei der ganze Durchlaufkanal durch eine plane Verschiebebewegung in eine offene Einfädelstellung und in eine geschlossene Betriebsstellung bringbar ist. Besonders bevorzugt wird dabei ein Deckel für den Betriebszustand unter Federdruck auf den Einsatz angedrückt und für die Verschiebebewegung leicht winklig abgehoben, zur Entlastung der Schiebebewegung. Diese Massnahme ist deshalb wichtig, weil im Gegensatz zu bekannten Luftdüsen mit Kanallängen von z.B. 1 bis 3 cm nunmehr ein Teil der Vorrichtung mit einem Garndurchlauf von mehr als z.B. 20 cm und bis über einem Meter Länge quer zu dem Kanal für eine Einfädel- und eine Betriebsstellung verschoben werden muss.
Gemäss einem weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltungsgedanken weist die Vorrichtung eine Dampfventileinrichtung auf, welche mit der Verschiebebewegung gleichzeitig die Dampfzufuhr schaltet. Damit können die beiden Betriebszustände mit minimalstem Aufwand ein- bzw. umgestellt werden, so dass das Handling im Praxiseinsatz besonders optimal gestaltet ist. Vorteilhafterweise weist der Garnbehandlungskanal unmittelbar vor der Eingangsöffnung des Einlauflabyrinthes und unmittelbar vor der Ausgangsöffnung des Auslauflabyrinthes je eine Dampfabsaugung auf. Dies verhindert, dass Dampf und mit dem Dampf auch Präparationsmittel in den freien Raum abströmen. Die beiden Labyrinthe werden so ausgestaltet, dass anschliessend an das Dampfdruckkanalstück je ein bevorzugt gleicher Abschnitt mit kleinster freier und gerader Transportöffnung entsteht. Diese Massnahme ist insofern sehr wichtig, als dass damit der Stolperstein mit Lösungen gemäss DE-OS 28 55 640 sowie DE-OS 27 03 991 beseitigt ist. Die beiden älteren Druckschriften schlagen für den Druckabbau einen engen Kapillarkanal vor, der mit dem durchlaufenden Garn nahezu geschlossen wurde. Die Folge davon war, dass jede Garnverdickung sofort zu einem Garnbruch führte.
Gemäss der neuen Erfindung findet der Druckabbau bevorzugt über scharfe Strömungs-umlenkungen in einer Vielzahl von nacheinander angeordneten Labyrinthen statt. Dies gestattet, den freien Transportquerschnitt grösser zu dimmensionieren, ohne den Nachteil einer Verschlechterung der Erhaltung des Dampfüberdruckes in dem Dampfdruckkanalstück.
Gemäss einem weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltungsgedanken wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung einen plattenartig aufgebauten Einsatz mit wenigstens vier Platten aufweist: einer Kanalplatte, einer Dampfraumplatte, einer Umleitplatte sowie einer Bodenplatte, wobei die Dampfräumplatte vorzugsweise aus zwei Teilen besteht und der ganze plattenartige Einsatz als Paket verlötet wird. Der plattenartige Aufbau hat den enormen Vorteil, dass z.B. für die Festlegung der Dimmensionen und der Ausgestaltung des ganzen Labyrinthes völlige Freiheit besteht, so dass auch nachträglich beliebige Änderungen möglich sind.
Ernst mit der neuen Erfindung wurde erkannt, dass im Stand der Technik immer wieder versucht wurde, Vorrichtungen für das Bedampfen des laufenden Garnes zu entwickeln. Es wurde jedoch ein wichtiges Problem übersehen, nämlich einen freien Zugang zu dem Garndurchlauf einerseits und eine wärmeisolierte Einkapselung andererseits, welche ebenfalls so konzipiert werden muss, dass sie den freien Zugang zu dem Garndurchlauf erlaubt. Gemäss einem ganz besonders vorteilhaften Lösungsweg wird der Einsatz fest in einem Gehäuse angeordnet und in Bezug auf die Dampfzufuhr sowie die Abdampfleitung abgedichtet. Eine Deckplatte wird mit Federdruck auf den Einsatz angepresst und über eine Verschiebemechanik in eine Einfädelstellung sowie eine Betriebsstellung gebracht. Der Federdruck muss so gross sein, dass zwischen dem Deckel und dem Einsatz auch bei den höchsten vorgesehenen Dampfdrücken kein Spalt entsteht und unter keinen Umständen heisser Dampf in den freien Raum abströmen kann. Bevorzugt weist das Gehäuse einen verschwenkbaren Klappdeckel auf, welcher für die Einfädelung geöffnet und für den Betriebszustand in eine geschlossene Stellung bringbar ist, derart, dass im Inneren des Gehäuses ein geschlossener Dampfraum für eine interne Heizung des ganzen Einsatzes und der Deckplatte gebildet wird. Mit diesen Massnahmen ist auch die Voraussetzung geschaffen, um den zuvor erwähnten zweiten Betriebszustand für die interne Heizung einzustellen.
Eine besonders zweckmässige Ausgestaltung liegt darin, dass mit dem Mechanismus für das Verschwenken des Klappdeckels auch die Verschiebemechanik für das Schliessen und das Öffnen des Garnbehandlungskanales betätigt werden kann. Mit einer einzigen Bewegung wird nicht nur der Garnbehandlungskanal freigelegt, wie etwa bei Luftdüsen, sondern es wird gleichzeitig ein innerer, nach aussen isolierbarer Dampfraum geöffnet und geschlossen.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung wird nun an Hand einiger Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erklärt. Es zeigen: die Figuren 1 a, 1 b, 1 c drei Beispiele für die Anwendungen von thermischen Behandlungen vor und/oder nach einem Luftblaseingriff mit einer Streckzone; die Figur 2a einen Laborprüfstand für das Testen der Hauptfunktionen gemäss den Lösungen Figurl a, 1 b und 1 c, wobei links eine Set-Behandlung und rechts eine Verstreckung einzeln nochmals dargestellt ist; die Figur 3a den Garndurchlauf, wie er in einer dünnen Dampfraumplatte angeordnet ist; in einem Querschnitt betrachtet hat der Garndurchlauf eine viereckige Form; die Figur 3b in der Mitte eine Kanalplatte und beidseits je eine Plattenhälfte der Dampf raumplatte; die Figur 4a einen kompletten Einsatz mit vier Platten in perspektivischer Darstellung; die Figur 4b die vier Platten der Figur 4a in einer Explosionsdarstellung; die Figur 5 eine ganze Dampfbehandlungsvorrichtung in einem Schnitt V - V der Figur 2c; die Figur 6 verschiedene Dämpferkonzepte; die Figuren 7a bis 7g verschiedene Einsatzgebiete für den erfindungsgemässen - Dämpfer; die Figur 8a ein Schlingengarn, hergestellt mit Lösungen des Standes der Technik; die Figur 8b ein Schlingengarn, hergestellt mit der erfindungsgemässen Lösung; die Figur 9 den Zusammenhang von Dampfdruck und Damptemperatur, gemäss Schulbuch; die Figur 10 ein Beispiel für die Luftblastexturierung mit Dampfeinsatz.
Wege und Ausführung der Erfindung
In der Folge wird nun auf die Figuren 1 a bis 1 c Bezug genommen, welche unterschiedliche Anwendungen des erfindungsgemässen Dämpfers entsprechend der gängigen textiltechnischen Praxis zeigt. Dabei wird auf die Ausführungen der W099/451 82 Bezug genommen. Im Unterschied zu der W099/45182 ist der jeweilige Einsatz bzw. die Einsatzgebiete des Dämpfers 1 , 1 ' und 1 " sowie 1 * und 1 * * im Sinne der neuen Erfindung markiert.
Die Figur 2a zeigt einen Versuchsstand 2, der naturgemäss mehrere Verfahrensabläufe, im wesentlichen mit den Bedingungen, welche die industrielle Praxis erlaubt. Im gezeigten baulichen Aufbau werden zwei Garne A und B oben, etwa in der Bildmitte, der Versuchseinrichtung zugeführt. Beide Garne werden über motorisch angetriebene und beheizbare Hot-Pins 3 und 4 bzw. 5 und 6. geführt. Die Hot-Pins 3 und 4 sowie 5 und 6 sind in der Umlaufgeschwindigkeit sowie für die für das Garn massgebliche Aussentemperatur sehr genau geregelt, damit durch die je unter- schiedlichen Zuführ- und Abzuggeschwindigkeit das Garn eine sehr präzise Verstreckung erfährt. Für den Betrieb der Versuchseinrichtung gemäss der neuen Erfindung werden die Hot-Pins nicht beheizt. Die für das Verstrecken benötigte Wärme wird durch die Dämpfer 1 ' und 1 " durch die Einwirkung von Sattdampf aufgebracht. Die beiden verstreckten Garne A' und B' werden in der Folge einer Luftblastexturiereinheit 7 zugeführt und ein Schlingengarn C erzeugt. Das Schlingengarn wird direkt nach dem Austritt aus der Luftblastexturiereinheit 7 über eine Abzugsgalette geführt, so dass über die angetriebenen Pins 4 und 8 bzw. 6 und 8 der Garntransport durch die Luftblastexturierung mit hoher Geschwindigkeitskonstanz geführt wird. Vor dem Eintritt des Schlingengarnes C in einen zweiten Dämpfer 1 * wird dieses über eine Umlenkrolle 9 und nach dem Dämpfer 1 * über eine Umlenkrolle 10 direkt an eine Aufwickelstation 1 1 geführt. Bei dem Dämpfer 1 * handelt es sich um eine SET-Behandlung des texturierten Garnes. Damit kann vor allem die Schiingenstruktur stark optimiert und vor allem für eine spätere Belastung stabilisiert werden. Die Figuren 2b und 2b sind jeweils die beiden Verfahrensschritte, nämlich die Verstreckung (rechts) und die SET-Behandlung (links) nochmals einzeln dargestellt. Die jüngste Erfahrung mit sehr grossen Versuchsreihen hat gezeigt, dass die bauliche Länge L' des Dämpfers bei der Verstreckung relativ kurz, z.B. 1 5 bis 30 cm lang, sein kann. Dagegen ist bei der SET-Behandlung in der Regel eine Länge über 30 cm, z.B. von 50 cm bis 100 cm oder mehr erforderlich, damit eine entsprechend längere Einwirkzeit bei einer Transportgeschwindigkeit sichergestellt werden kann. Nach der Luftblastexturierung wird die Transportgeschwindigkeit nicht mehr verändert. Die Garngeschwiridigkeit ändert entsprechend dem Arbeitseingriff von einer Zuführgeschwindigkeit Vo bzw. Vo' bzw. zu Ve sehr stark.
Die Figur 3a zeigt das oberste Element 20, in welchem der ganze Garndurchlauf GBL angebracht ist. Typisch, aber nicht zwingend ist eine symmetrische Ausgestaltung in Bezug auf eine Mittelebene M - M für die Garneinlaufseite GE, Garnauslaufseite GA sowie einen im wesentlichen hindernisfreien geraden Garndurchlauf, wie mit den beiden Pfeilen 21 und 21 ' angedeutet ist. Das Herzstück des Garndurchlaufes ist ein Dampfdruckkanalstück 22 mit dem beidseits anschliessenden Einlauflabyrinth 23, welches eine Einlaufdrossel ist, sowie ein Auslauflabyrinth 24, welches eine Auslaufdrossel ist. Die entsprechenden Durchlauflängen sind mit G23, G22 sowie G24 bezeichnet. Beidseits der Labyrinthe ist je ein kurzes Erweiterungsstück E mit je einer Dampfabsaugung 25, welche verhindern, dass heisser Dampf in die Umgebung abgegeben wird. Ein kurzes Einlaufstück 26 sowie ein entsprechendes Auslaufstück 27 ist wiederunm labyrinthartig gestaltet. Beide haben nochmals eine Drosselfunktion, gleichsam als Sicherheitsbarriere, damit zu keinem Zeitpunkt Dampf in den freien Raum austreten kann. Die beidseitige Drosselfunktion und die Dampfabsaugung sind auch deshalb wichtig, weil verhindert werden soll, dass mit einem Dampfaustritt Präparationsmittel austreten können.
Wie aus der Figur 3b ersichtlich ist, besteht das oberste Element 20 aus zwei Teilen 28' sowie 28". Die Zweiteiligkeit hat einen enormen Vorteil für die Herstellung, da jedes Teil für sich mit optimalem Verfahren hergestellt werden kann, z.B. mittels eines Laserverfahrens oder einem Stanzvorgang. Für den Zusammenbau kann die Kanalbreite B-Dd für das Dampfdruckkanalstück 22 sowie BL für das Einlauflabyrinth sowie das Auslauflabyrinth erst vor dem Zusammenbau eines ganzen Einsatzes 30 (Figur 4a) festgelegt werden. In der Figur 3b ist im Sinne einer Explosionsdarstellung zwischen den beiden Teilen 28', 28" des obersten Elementes 20 eine Kanalplatte dargestellt. Die Kanalplatte 31 hat den Zweck der Zu- und Wegführung des Dampfes. Die Dampfzuführung in das Dampfdruckkanalstück erfolgt über einen Längsschlitz 32, der gleichmässig über Bohrungen 33 gespiesen wird. Der Längsschlitz stimmt in der Form etwa mit dem Dampfdruckkanalstück 22 überein. Es kann ein Teil zur Verhinderung von direkten Blasstörungen an das Garn noch abgedeckt werden. Die Dampfabsaugung erfolgt über ein je ein Längsloch 34 resp. 34'. Der Einsatz 30 ist gemäss Figur 4a plattenartig aufgebaut und weist von oben nach unten eine Damfpraumplatte 20, eine Kanalplatte 31 , eine Umleitplatte 35 sowie eine Bodenplatte 36 auf. Alle vier Platten können, wenn jede aus Metall gefertigt ist, für den Einbau fest verlötet werden, damit zwischen den Platten keine undichte Stelle entsteht. Die Umleitplatte hat eine Umleitfunktion, wobei je nach Stellung der Dampfzufuhr der Dampf entweder für eine Produktionsstellung gemäss Pfeil 37 zugeführt und gemäss Pfeil 38 abgeführt wird. In der zweiten Stellung wird der Dampf über einen Schlitz 39 in eine Zirkulationsströmung geführt.
Die Figur 5 zeigt eine ganze Dampfbehandlungseinrichtung. Etwa im Zentrum befindet sich der Einsatz 30 mit einem Deckel 40. Der Einsatz 30 ist gegenüber dem Gehäuse 42 über eine Dichtung 41 abgedichtet, so dass auch an dieser Stelle keine Dampflekage entstehen kann. Das Gehäuse 42 ist im ganzen Umfang gut wärmeisoliert, wobei aussen ein Blech oder ein Kunststoffmantel 44 und innen eine Isolationsschicht 43 vorgesehen ist. Die heissen Teile, nämlich der Einsatz 30, der Deckel 40 und die Dampfzufuhr 47 sind damit geschützt, so dass für normale Manipulationen von aussen keine heissen Teile berührt werden können. Über einen Klappdeckel 45 kann mittels eines Öffnungshebels 46 der Innenraum 48 freigelegt werden. Über eine nicht dargestellte Verschiebemechanik wird mit der Drehbewegung des Öffnungshebels 46 gleichzeitig der Deckel 40 bezüglich des Einsatzes verschoben, so dass bei offenem Klappdeckel 45 auch der Garnkanal 50 bzw. der ganze Garnbehandlungskanal für das Einfädeln geöffnet wird. Ein wichtiger Punkt liegt darin, dass der Deckel für den Betriebszustand über eine Feder 52 fest auf den Einsatz angedrückt wird, damit kein Spalt zwischen Einsatz und Deckel entsteht. Die Figur 6 zeigt schematisch vier Dämpferkonzepte, wobei hier als Annahme die Baulänge L des Dämpfers immer dieselbe ist; ganz links ist ein einfacher Durchlauf, wie in den Figuren 1 bis 5 dargestellt ist. Rechts daneben ist ein doppelter Lauf mit einer Umlenkrolle 60 ausserhalb des Dämpfers, t bedeutet jeweils die Verweilzeit in dem Dämpfer; V die Eintrittsgeschwindigkeit und Lab die Anzahl Labyrinthe. Bei der dritten Figur von links ist die Umlenkrolle in die Dämpfer angeordnet und bei der Figur ganz rechts sind im Inneren des Dämpfers zwei Umlenkrollen angeordnet.
Die Figuren 7a bis 7f zeigen verschiedene mögliche Einsatzgebiete für die neue Erfindung. Die Figur 7a ist eine Falschzwirntexturierung mit einem Garn aus Polypropylen. Hier wird eine Dampftemperatur von bis zu 1 50°C benötigt. Die Figur 7b zeigt eine Anwendung von Garn auf der Basis von Polyester. Das Beispiel zeigt die Anwendung eines erfindungsgemässen Dämpfers, einer Dampftemperatur von 1 50°C sowie einem nachgeschalteten trockenen Heizer, der Garn auf 190 °C bis 200°C elektrisch aufheizt. Die Figur 7b zeigt den Einsatz für das Draw-winding und die Figur 7d für den SDY/FDY-Spindraw Prozess. Die Figur 7c zeigt eine BCF-Spin-draw- Texturierung; die Figur 7f eine DT-Draw-Twist-Anlage und die Figur 7g einen SDY7/FDY-Spinn-draw-Prozess für technische Garne. Die Figur 8 zeigt zwei Beispiele von Schiingengarnen, wobei oben ein Garn gemäss dem Stand der Technik und unten ein Garn gemäss der neuen Erfindung dargestellt ist. Mit dem Einsatz der neuen Erfindung kann eine Reduktion der Schlingengrösse erreicht werden. Der Strickschlauch ist dichter und regelmässiger.
Die Figur 8 zeigt im wesentlichen den Zusammenhang zwischen Dampfdruck und Dampftemperatur gemäss Schulbuch. Wichtig dabei ist die Grundlage, dass, je höher die gewünschte Dampftemperatur liegen soll, umso höher der erforderliche Dampfdruck sein soll. In der industriellen Praxis ist die Erzeugung und das Handling von Dampfdrücken bis 5 bar noch sehr preisgünstig. Ab über 5 bar verteuert sich sowohl die Herstellung von Sattdampf sowie der Aufwand für das Abdichten.
In der Folge wird nun auf die Figur 10 Bezug genommen, die eine schematische Übersicht in Bezug auf den neuen Texturierprozess zeigt. Von oben nach unten sind fortschreitend die getrennten Prozessstufen dargestellt. Glattgarn 100 wird von oben über ein erstes Lieferwerk LW1 mit gegebener Transportgeschwindigkeit V1 an eine Texturierdüse 101 und durch den Garnkanal 104 geführt. Über Druckluftkanäle 103, welche an eine Druckluftquelle Pl angeschlossen sind, wird hochkomprimierte, vorzugsweise nicht erhitzte Luft unter einem Winkel α in Transportrichtung des Garnes in den Garnkanal 104 eingeblasen. Unmittelbar danach ist der Garnkanal 104 konisch derart geöffnet, dass sich in dem konischen Abschnitt 102 eine stark beschleunigte Luftströmung mit Überschall, vorzugsweise mit mehr als Mach 2, einstellt. Die Stosswellen erzeugen, wie in der eingangs genannten WO97/30200 ausführlich beschrieben ist, die eigentliche Texturierung. Der erste Abschnitt von der Lufteinblasstelle 105 in den Garnkanal 104 bis in den ersten Abschnitt der konischen Erweiterung 102 dient der Auflockerung und dem Öffnen des Glattgarnes, so dass die einzelnen Filamente der Überschallströmung ausgesetzt sind. Die Texturierung findet je nach Höhe des zur Verfügung stehenden Luftdruckes von 9, 12 bis 14 bar und mehr entweder noch innerhalb des konischen Teiles 102 oder aber im Austrittsbereich statt. Es besteht eine direkte Proportionalität zwischen Machzahl und Texturierung. Je höher die Machzahl umso stärker die Stosswirkung und umso intensiver die Textu-rierung. Für die Produktionsgeschwindigkeit ergeben sich zwei kritische Parameter:
• der gewünschte Qualitätsstandard und
• das Schlackern, das bei weiterer Erhöhung der Transportgeschwindigkeit zum Zusammenbruch der Texturierung führen kann.
Es bedeuten:
Th. vor.: thermische Vorbehandlung, evtl. nur mit Garnerhitzung oder mit Heissdampf.
G.mech.: Garnbehandlung mit der mechanischen Wirkung einer Druckluftströmung (Überschallströmung).
Th. nach.: thermische Nachbehandlung mit Heissdampf (evtl. nur Wärme bzw. Heissluft).
D: Dampf. PL: Druckluft.
Die Produktionsgeschwindigkeit konnte mit zusätzlicher thermischer Behandlung bis zu 1500 m/min. ohne Zusammenbruch der Texturierung und ohne Schlackern gesteigert werden, wobei die Grenze durch die bestehende Versuchsanlage gegeben war. Beste Texturierqualitäten konnten bei Produktionsgeschwindigkeit bis weit über 800 m/min. erzielt werden. Überraschenderweise sind von den Erfindern ein bzw. zwei völlig neue Qualitätsparameter entdeckt worden, wenn auch die weiter oben erwähnte Gesetzmässigkeit (höhere Machzahl = stärkerer Stoss = intensivere Texturierung) bei allen Versuchen nur bestätigt werden konnte. Die entdeckten Parameter liegen einerseits in einer der Texturierung vor- und/oder nachgeschalteten Wärmebehandlung, und anderseits in einer Steigerung der Machzahl durch Erhöhung des Luftdruckes sowie entsprechender Ausgestaltung des Beschleunigungskanales. a) Thermische Nachbehandlung oder relaxieren Ein wichtiges Qualitätskriterium bei der Texturierung beurteilt der Fachmann an Hand der Garnspannung des aus der Texturierdüse austretenden Garnes, welches auch als Mass für die Intensität der Texturierung anerkannt ist. Die Garnspannung stellt sich am texturierten Garn 106 zwischen der Texturierdüse (TD) sowie einem Lieferwerk LW2 ein. In diesem Bereich, zwischen Texturierdüse (TD) und Lieferwerk LW2, wird eine thermische Behandlung an dem unter Zugspannung befindlichen Garn durchgeführt und das Garn auf ca. 180°C erwärmt.
b) Thermische Vorbehandlung Die thermische Vorbehandlung hat gleicherweise einen positiven Effekt auf den Texturiervorgang. Hier dürfte ein kombinatorischer Effekt zwischen Schrumpfung sowie Garnöffnung in dem Abschnitt zwischen der Lufteinblasstelle in den Garnkanal und dem ersten Teilstück der konischen Erwei-terung, in dem Bereich der Überschallgeschwindigkeit, Ursache des Erfolges sein. Durch Aufwärmen des Garnes wird die Steifigkeit reduziert, so dass die Voraus-setzung für die Schlingenbildung im Texturierprozess verbessert wird. Auch hierzu konnten Versuche sowohl mit Hotplate wie Hotpin als Wärmequellen erfolgreich abgeschlossen werden. Möglicherweise hilft auch, dass mit der thermischen Vorbehandlung des Garnes eine negative Kühlwirkung durch die Luftexpansion in der Texturierdüse vermieden, und deshalb beim erwärmten Garn die Texturierung verbessert werden. Bei der sehr hohen Transportgeschwindigkeit bleibt ein Teil der Wärme im Garn selbst bis in den Bereich der Schlingenbildung erhalten.
Wenn die Einwirkung durch Dampf maximiert wird, dann werden bevorzugt die zusätzlichen thermischen Verfahrensschritte örtlich getrennt bzw. am laufenden Garn kurz bzw. unmittelbar nacheinander durchgeführt. Die Verfahrenseingriffe sind auf diese Weise nicht isoliert, sondern sind in einer Wirkgemeinschaft zwischen zwei Lieferwerken zusammengefasst. Dies bedeutet, dass das Garn nur am Anfang und am Ende gehalten wird, dazwischen findet sowohl der mechanische Lufteingriff wie auch der thermische Eingriff statt. Die thermische Behandlung wird an dem, noch unter den durch die Druckluft mechanisch erzeugten Spannungen in den Filamenten bzw. in dem Garn durchgeführt.

Claims

- 16-Patentansprüche
1. Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Filamentgam in einer Dampfdruckzone mittels Dampf mit einem Garndurchlauf, welcher eine Einlauf- und eine Auslaufdrossel für die Dampfdruckzone aufweist, dadurch gekennzeichn et, dass der Garndurchlauf kanalartig ausgebildet ist und drei Kanalzonen aufweist: ein Dampfdruckkanalstück, ein Einlauflabyrinth und ein Auslauflabyrinth, wobei der Garndurchlauf als Ganzes für das Einfädeln freilegbar ist und in eine offene Einfädelstellung und eine geschlossene Betriebsstellung bringbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Garndurchlauf in einem Einsatz ausgebildet ist, wobei der Garndurchlauf durch eine Verschiebebewegung bzw. Relativbewegung zwischen dem Einsatz und einem Deckel in die offene Einfädelstellung und in die geschlossene Betriebsstellung bringbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch" 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz plattenartig aufgebaut ist und wenigstens vier Platten aufweist: eine Kanalplatte, eine Dampfraumplatte, eine Umleitplatte sowie eine Bodenplatte.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfraumplatte aus zwei Teilen besteht und der Einsatz zumindest teilweise als Paket verlötet wird.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass der Deckel für den Betriebszustand mit Federdruck auf den Einstaz dicht andrückbar und für die Verschiebebewegung vorzugsweise leicht winklig abhebbar ist zur Entlastung der Schiebebewegung.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Gambehandlungskanles wenigstens 10 cm beträgt und mehr als 5 mal, vorzugsweise mehr als 10 mal den grössten Querabmessungen des Garnbehandlungskanales entspricht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Garnbehandlungskanal unmittelbar vor der Eingangsöffnung des Einlauflabyrinthes und unmittelbar vor der Ausgangsöffnung des Auslauflabyrinthes je einen Anschluss für eine Dampfabsaugung aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Labyrinthe anschliessend an das Dampfdruckkanalstück je einen gleichen Abschnitt mit kleinster, freier und gerader Transportöffnung aufweisen.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Dampfventileinrichtung aufweist, welche mit der Verschiebebewegung entweder die Dampfzufuhr für die thermische Behandlung des Filamentgarnes oder eine Dampfzirkulation in der Vorrichtung freigibt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, dass der Einsatz fest in einem Gehäuse mit einem verschwenkbaren Klappdeckel angeordnet und in Bezug auf die Dampfzufuhr sowie die Abdampfleitung abgedichtet ist, wobei der Klappdeckel mit einer Verschiebemechanik verbunden ist, über welche der Garndurchlauf in die Einfädelstellung sowie die Betriebsstellung bringbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Verschwenkbewegung des Klappdeckels gleichzeitig die Dampfzufuhr für eine interne Heizung des Garndurchlaufes oder für die thermische Behandlung des Garnes schaltbar ist.
12. Verfahren zur thermischen Behandlung von Filamentgam mittels komprimiertem Dampf, wobei das Garn für die thermische Behandlung kontinuierlich durch einen Garndurchlauf einer Dampfbehandlungsstufe mit einem Überdruck von 0,1 bis 30 bar geführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Garndurchlauf mit Einschluss einer Einlauf- und einer Auslaufdrössel kanalartig ausgebildet ist und als Ganzes für das Einfädeln werkzeugfrei in eine offene Einfädelstellung sowie eine geschlossene Betriebsstellung bringbar ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn zur Optimierung der fadenförmigen Makromolekülstruktur in Bezug auf die Filamentachse einer Dampfbehandlung, insbesondere einer SET-Behandlung, unterworfen wird oder teilverstreckte Garne vorzugsweise POY-verstreckt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass mit Sattdampf in dem Dampfkanalstück eine Temperatur von über 100 °C und ein gleichmässiger Überdruck erzeugt wird, der über die beiden Labyrinthe abgebaut wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch geke nnzeichnet, dass in dem Dampfdruckkanalstück mit Sattdampf ein Überdruck von 0,5 bis 4 bar erzeugt und eine gleichmässige Dampftemperatur im Bereich von 110 bis 150 °C aufrechterhalten wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadu rch gekennzeichnet, dass die Dampfbehandlungsstufe innerhalb eines geteilten, aus einem Einsatz sowie einem Deckel ausgebildeten Körpers besteht, wobei der ganze Garnbehandlungskanal durch eine Schiebebewegung des Deckels für das Einfädeln freilegbar und für den Betriebszustand wieder geschlossen werden kann, wobei mit der Schiebebewegung die Dampfzufuhr schaltbar ist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz fest in einem Schutzgehäuse mit Klappdeckel angeorndet ist und die Dampfzuführung mittels der Bewegung des Klappdeckels in eine Produktionsstellung für die thermische Behandlung sowie eine Zirkulationsströmung für eine interne Heizung des Einsatzes schaltbar ist.
18. Verfahren zur thermischen Behandlung insbesondere zur Luftblastexturierung von Endlosfilamentgarn mittels komprimiertem Dampf, wobei das Garn für die thermische Behandlung kontinuierlich durch einen Garndurchlauf einer Dampfbehandlungsstufe mit einem Überdruck von 0,1 bis 30 bar geführt wird und zur Luftblastexturierung mit einer Luftblastexturierdüse (101) mit durchgehendem Garnkanal (104), an dessen einem Ende das Garn (100) zugeführt und an dessen anderem Ende das texturierte Garn (106) abgeführt und in einem mittleren Abschnitt Druckluft (PL) in den Garnkanal (104) zugeführt und in einem sich erweiternden Beschleunigungskanal (102) der Blasluftstrahl auf Überschall beschleunigt und das Schlingengarn (106) mit hoher Transportgeschwindigkeit von vorzugsweise über 600 m/min erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Garn zwischen einem Lieferwerk 1 und einem Lieferwerk 2 durch eine vor- und/oder nach-geschaltete Garnheizeinrichtung (120, 121) aufgeheizt wird, derart, dass zwischen Lieferwerk 1 und Lieferwerk 2 sowohl der mechanische Lufteingriff wie auch der thermische Eingriff stattfindet, wobei der Garndurchlauf durch die Dampf behandlungsstufe mit "Einschluss einer Einlauf- und einer Auslaufdrossel kanalartig ausgebildet ist und als Ganzes für das Einfädeln werkzeugfrei in eine offene Einfädelstellung sowie eine geschlossene Betriebsstellung bringbar ist.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006040065A1 (de) * 2006-08-26 2008-02-28 Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg Verfahren zur thermischen Behandlung eines laufenden Garns sowie Zwirnmaschine zur Durchführung des Verfahrens
DE102007038375B3 (de) * 2007-08-14 2009-01-15 Power-Heat-Set Gmbh Heatsetting-Behälter

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3372793D1 (en) * 1982-12-18 1987-09-03 Barmag Barmer Maschf Heating chamber for continuous filaments
DE19809600C1 (de) * 1998-03-03 1999-10-21 Heberlein Fasertech Ag Garnbehandlungseinrichtung
DE10058543A1 (de) * 2000-07-14 2002-01-24 Temco Textilmaschkomponent Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Behandlung von synthetischen Fäden in einer Wärmeaustauschkammer

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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