EP2961868B1 - Vorrichtung zum pneumatischen fördern und führen eines multifilen fadens - Google Patents

Vorrichtung zum pneumatischen fördern und führen eines multifilen fadens Download PDF

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EP2961868B1
EP2961868B1 EP14704597.5A EP14704597A EP2961868B1 EP 2961868 B1 EP2961868 B1 EP 2961868B1 EP 14704597 A EP14704597 A EP 14704597A EP 2961868 B1 EP2961868 B1 EP 2961868B1
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EP
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duct
conveying
channel
thread
mouth
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Mathias STÜNDL
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Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
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    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/12—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using stuffer boxes
    • D02G1/122—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using stuffer boxes introducing the filaments in the stuffer box by means of a fluid jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H51/00—Forwarding filamentary material
    • B65H51/16—Devices for entraining material by flow of liquids or gases, e.g. air-blast devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/16—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using jets or streams of turbulent gases, e.g. air, steam
    • D02G1/161—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using jets or streams of turbulent gases, e.g. air, steam yarn crimping air jets
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00—Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/08—Interlacing constituent filaments without breakage thereof, e.g. by use of turbulent air streams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2701/00—Handled material; Storage means
    • B65H2701/30—Handled filamentary material
    • B65H2701/31—Textiles threads or artificial strands of filaments
    • B65H2701/313—Synthetic polymer threads

Definitions

  • the invention relates to a device for pneumatically conveying and guiding a multifilament yarn according to the preamble of claim 1.
  • a compressed air flow is introduced within a conveyor channel, which detects a thread entering through a thread inlet opening into the conveyor channel and promotes to a thread outlet.
  • a high conveying force is generated by the expanding compressed air to the thread.
  • a return flow which emerges against the yarn path from the thread inlet opening.
  • return flows of the compressed air hinder the running of the thread.
  • individual broken filaments of the multifilament yarn are hindered from entering the delivery channel due to the backflow of the air.
  • a further device for the pneumatic guiding and conveying of a multifilament thread in which the conveying channel has an aperture labyrinth in an inlet region, which forms a plurality of expansion spaces.
  • the conveying channel has an aperture labyrinth in an inlet region, which forms a plurality of expansion spaces.
  • For a throttling of the back-flowing air is achieved, so that only reduced backflow occur at the thread inlet opening.
  • additional apertures and throttles in the conveyor channel hinder the thread inlet by impounding the entrained ambient air to the thread, which promotes the escape of a broken filament in one of the expansion spaces.
  • a return flow channel opens, which return channel connects the conveyor channel with an ambient atmosphere wherein the return flow channel and the delivery channel in the mouth region in the flow direction form a rounded transition surface and that of Return flow channel opens with an inclination in the conveying direction of the conveying channel.
  • the invention is based on the recognition that rapid air flows preferably cling to walls and flow along. Such physical properties are also known as so-called Coanda effects.
  • the natural behavior of the flow within the delivery channel is used to obtain a derivative of the return flow in a return flow channel. This allows the return flow of the blowing air to dissipate in a non-critical for the thread guide environment.
  • the return flow channel opens according to an advantageous development of the invention with an inclination in the conveying direction of the delivery channel.
  • the inclination of the return flow channel is determined essentially by an angle between the return flow channel and the channel section of the conveying channel between the thread inlet opening and the mouth of the compressed air channel in the range of 5 ° to 40 °. This makes it possible to favor the deflection of the return flow out of the delivery channel.
  • a supply flow channel opens into the channel section of the conveyor channel in the region of the mouth of the return flow channel and in which the inflow channel connects the conveyor channel with an ambient atmosphere.
  • the additional air supply in the mouth region of the return flow channel favors the flow deflection of the blown back air.
  • the mouth of the flow channel opposite the mouth of the return flow channel, wherein the opening cross section of the mouth of the inflow channel is smaller than the opening cross section of the mouth of the return flow channel.
  • the additional supply air is introduced substantially transversely into the delivery channel, so that the supply flow channel encloses an angle in the range of 80 ° to 100 ° in the mouth region with the delivery channel.
  • the device according to the invention is particularly suitable for directly carrying out further treatments of the thread in a melt spinning process, since both broken filaments and loops which protrude from the thread composite can pass unhindered through the thread inlet opening of the conveying channel.
  • the development of the invention is preferably carried out, in which the delivery channel opens with the thread outlet in a stuffer box through which the thread is compressible into a yarn plug.
  • This device variant is used for crimping threads and is preferably used in the production of carpet yarns.
  • a first embodiment of the device according to the invention is shown schematically in a cross-sectional view.
  • a nozzle body 1 an elongated closed conveying channel 2 is formed, which is connected at an upper end with a thread inlet opening 3 and at the lower end with a thread outlet 4 with the environment.
  • the thread inlet opening 3 has an inlet funnel 15 in order to promote an inlet of a thread into the conveying channel 2.
  • the delivery channel 2 may be formed as a bore or as a groove, wherein the nozzle body could be constructed in one piece or in several parts.
  • two mirror-symmetrical compressed air channels 5.1 and 5.2 are provided in an upper third of the conveying channel 2, which open into the conveying channel 2 with an inclination in the conveying direction.
  • the mouths 10.1 and 10.2 of the compressed air channels 5.1 and 5.2 are opposite to the wall of the conveyor channel 2.
  • With the opposite ends of the compressed air channels 5.1 and 5.2 are connected via supply channels 6.1 and 6.2 with at least one compressed air port 7.
  • a compressed air source Via the compressed air connection opening 7, a compressed air source, not shown here, can be connected to the nozzle body 1.
  • the mouths of the compressed air channels 10.1 and 10.2 on the conveyor channel 2 form the so-called injector zone 9, in which a compressed air with a guided inside the conveyor channel 2 thread meet for the first time.
  • the region above the injector zone is defined here as the yarn inlet zone 8 and the region below the injector zone 9 as the expansion zone 11.
  • the channel section of the conveying channel 2 advantageously has a channel widening in the region of the expansion zone 11, so that an additional acceleration of the blowing air occurs.
  • a return flow channel 12 is provided in the nozzle body 1.
  • the yarn inlet zone 8 10.1 and 10.2 of the return flow channel 12 is formed in the channel portion of the conveying channel 2 between the yarn inlet opening 3 and the mouth of the compressed air channel, which with an inclination in the conveying direction in the delivery channel 2 opens.
  • the conveying direction of the conveying channel 2 is in Fig. 1 indicated by a vertical arrow.
  • the inclination of the return flow channel 12 is in Fig. 1 characterized by the angle ⁇ .
  • the angle ⁇ is in a range of 5 ° to 40 ° in order to be able to receive at the mouth 13 of the return flow channel 12, a resulting from the Injektorzone 9 back-flowing blast air.
  • an effective for conveying channel 2 rounded transition surface 24 is formed at the mouth 13 of the return flow channel 12.
  • Wall contours of this type are particularly suitable for automatically guiding the return flow of the blown air, guided on the wall of the delivery channel 2, into the return flow channel 13 by the so-called Coanda effect.
  • a negative pressure forms between the wall and the flow, so that the return flow is deflected out of the delivery channel 2 into the return flow channel 12.
  • a suction acting on the thread inlet opening 3 is generated by the negative pressure in the mouth region of the return flow channel 13. This suction promotes the thread inlet into the conveyor channel even with multifilament filaments with broken filaments or protruding filament loops.
  • the return flow channel 12 has a channel cross-section which is larger than a channel cross-section of the delivery channel 2 in the mouth region of the return flow channel 12.
  • the embodiment of the device according to the invention Fig. 1 is suitable for pneumatically guiding and conveying individual multifilament yarns or a warp of several multifilament yarns or a mass of filaments within a melt spinning process.
  • the nozzle body is formed by two nozzle halves, which are opposite to form a groove-shaped conveying channel. This can also lead to advantageous flocks of threads and filaments.
  • FIG Fig. 2 A further embodiment of the device according to the invention for the pneumatic conveying and guiding of a multifilament yarn is shown in FIG Fig. 2 shown.
  • the nozzle body 1 can also be formed from two nozzle halves, the view being shown in FIG Fig. 2 would correspond to a plan view of one of the nozzle halves.
  • a delivery channel 2 is formed within the nozzle body 1, which extends between a thread inlet opening 3 and a thread outlet opening 4.
  • an injector zone 9 is formed with the compressed air channels 5.1 and 5.2.
  • the compressed air channels 5.1 and 5.2 are connected via the supply channels 6.1 and 6.2 with a compressed air connection port 7.
  • a return flow channel 12 is formed in the nozzle body 1.
  • the return flow channel 12 extends between a return flow opening 14 connected to the environment and that of an orifice 13 in the delivery channel 2.
  • the mouth region of the mouth 13 and the angle of inclination ⁇ of the return flow channel 21 are essentially identical to the aforementioned embodiment executed, so that there are no further explanations.
  • the inflow channel 16 extends here between an orifice 17 on the delivery channel 2 and an inflow opening 18 which connects the inflow channel 16 with the environment.
  • the inflow channel 16 opens substantially orthogonally in the delivery channel 2 opposite to the mouth 13 of the return flow channel 12.
  • the inclination angle of the inflow channel 16 is in Fig. 2 marked with the angle ⁇ .
  • the angle ⁇ is in a range of 80 ° to 100 °.
  • connection body 21 is arranged below the nozzle body 1, which forms an upsetting chamber 19 in extension of the conveying channel 2.
  • the connection body 21 is shown by way of example as an additional component to the nozzle body 1. In principle, it is also possible to integrate the connection body 21 into the nozzle body 1.
  • the yarn outlet opening 4 of the conveying channel 2 opens substantially concentrically with the stuffer box 19.
  • the stuffer box 19 is formed by an air-permeable stuffer box wall 20, which is surrounded by a discharge chamber 22.
  • the discharge chamber 22 is connected via a discharge opening 23 with the environment.
  • FIG. 2 illustrated embodiment of the device according to the invention is used for compression chamber texturing of multifilament synthetic threads.
  • compressed air is supplied via the compressed air connection opening 7 to the compressed air channels 5.1 and 5.2 during operation, so that within the conveying channel 2, a blowing air is generated in the conveying direction.
  • a guided in the delivery channel 2 thread is pneumatically conveyed by the blown air and fed with high energy in the stuffer box 19.
  • Within the stuffer box 19 of the multifilament yarn is upset to a yarn plug, wherein deposit the filaments in sheets and loops on the stopper surface.
  • the blowing air of the yarn plug is compressed, whereby via the air-permeable Stauchhatwand 20 takes place a vent.
  • the blown air flowing back from the injector zone 9 in the direction of the yarn inlet opening 3 is deflected via the mouth region of the mouth 13 of the return flow channel 12 and discharged into the environment via the return flow channel 12.
  • ambient air is drawn in on the one hand from the thread inlet opening 3 and from the inflow channel 16.
  • the ambient air flowing in transversely over the supply channel 16 into the delivery channel 2 the deflection of the returning blown air is supported, so that substantially all the backflowing blown air can be discharged via the return flow channel 13 into the environment.
  • the mouth 17 of the inflow channel 16 has an opening cross-section which is smaller than the preferably oppositely formed mouth 13 of the return flow channel 12. This ensures that the blown-air backflow advantageously bears against the opposite wall and thus an intensified Coanda effect for the deflection of the flow occurs.
  • FIG. 2 illustrated embodiment is particularly suitable for compressed air-operated texturing for the production of BCF yarns.
  • melt spinning processes process speeds of over 2,500 m / min. achieved, which require a corresponding conveying and pulling action.
  • overpressures of the blowing air in the range of 4 to 5 bar are achieved, in order to obtain appropriate delivery energy.
  • the relatively high overpressure within the injector zone 9 causes corresponding strong backflows of the bale air into the yarn inlet region 8, which are advantageously deflected out of the conveying channel 2 via the interaction of the return flow channel 12 and the inflow channel 16.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum pneumatischen Fördern und Führen eines multifilen Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • In Schmelzspinnprozessen oder Textilprozessen ist es bekannt, einen laufenden Faden mittels einer düsenartigen Vorrichtung pneumatisch zu führen und zu fördern. Hierzu wird innerhalb eines Förderkanals ein Druckluftstrom eingeleitet, der einen durch eine Fadeneinlassöffnung in den Förderkanal eintretenden Faden erfasst und zu einer Fadenauslassöffnung fördert. In Abhängigkeit von dem Überdruck der Druckluft, die dem Förderkanal zugeführt wird, wird eine hohe Förderkraft durch die expandierende Druckluft an dem Faden erzeugt. Bei höheren Überdrücken der Druckluft stellt sich innerhalb des Förderkanals eine Rückströmung ein, die entgegen dem Fadenlauf aus der Fadeneinlassöffnung heraustritt. Derartige Rückströmungen der Druckluft behindern jedoch das Einlaufen des Fadens. Insbesondere ist bekannt, dass einzelne gebrochene Filamente des multifilen Fadens aufgrund der Rückströmung der Luft am Eintreten in den Förderkanal behindert werden.
  • Dieses Phänomen ist im Stand der Technik bekannt, wobei es verschiedene Ansätze gibt, derartige Rückströmungen im Förderkanal zu vermeiden. Aus der DE 22 36 957 A1 ist eine Vorrichtung zum pneumatischen Fördern und Führen bekannt, bei welcher der Förderkanal im Bereich unterhalb der Druckluftzuführung eine kaskadenartige Querschnittserweiterung aufweist.
  • Damit lassen sich zwar Rückströmungen der Luft zur Fadeneinlassöffnung vermindern, jedoch mit dem großen Nachteil einer verminderten Förderleistung.
  • Aus der DE 27 34 220 A1 ist eine weitere Vorrichtung zum pneumatischen Führen und Fördern eines multifilen Fadens bekannt, bei welcher der Förderkanal in einem Einlaufbereich ein Blendenlabyrinth aufweist, das mehrere Expansionsräume bildet. Damit wird eine Drosselung der rückströmenden Luft erreicht, so dass nur verminderte Rückströmungen an der Fadeneinlassöffnung auftreten. Derartige zusätzliche Blenden und Drosseln im Förderkanal behindern jedoch den Fadeneinlauf durch eine Aufstauung der mitgeschleppten Umgebungsluft an dem Faden, die ein Austreten eines gebrochenen Filamentes in einer der Expansionsräume begünstigt.
  • Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Vorrichtung zum pneumatischen Fördern und Führen eines multifilen Fadens derart weiterzubilden, dass bei hohen Überdrücken der Druckluft ein störungsfreier Einlauf des Fadens bei gleichzeitiger starker Förderwirkung möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in einem Kanalabschnitt des Förderkanals zwischen der Fadeneinlassöffnung und der Mündung des Druckluftkanals ein Rückströmungskanal mündet, welcher Rückströmungskanal den Förderkanal mit einer Umgebungsatmosphäre verbindet wobei der Rückströmungskanal und der Förderkanal im Mündungsbereich in Flussrichtung eine gerundete Übergangsfläche bilden und dass der Rückströmungskanal mit einer Neigung in Förderrichtung des Förderkanals mündet.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass schnelle Luftströmungen sich vorzugsweise an Wandungen anschmiegen und entlangströmen. Derartige physikalische Eigenschaften sind auch als sogenannte Coanda-Effekte bekannt. Insoweit wird das natürliche Verhalten der Strömung innerhalb des Förderkanals genutzt, um eine Ableitung der Rückströmung in einen Rückströmungskanal zu erhalten. Damit lässt sich die Rückströmung der Blasluft in eine für die Fadenführung unkritische Umgebung abführen.
  • Um einen möglichst großen Anteil der Rückströmung aus dem Förderkanal aufnehmen zu können, mündet gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Rückströmungskanal mit einer Neigung in Förderrichtung des Förderkanals. Die Neigung des Rückstromkanals ist im wesentlichen durch einen Winkel zwischen dem Rückströmungskanal und dem Kanalabschnitt des Förderkanals zwischen der Fadeneinlassöffnung und der Mündung des Druckluftkanals im Bereich von 5° bis 40° bestimmt. Damit lässt sich die Umlenkung der Rückströmung aus dem Förderkanal heraus begünstigen.
  • Damit der sogenannte Coanda-Effekt besonders ausgeprägt einen Großteil der Rückströmung erfasst, bilden der Rückströmungskanal und der Förderkanal im Mündungsbereich auf der zum Druckluftkanal gewandten Seite eine gerundete Übergangsfläche. Damit lassen sich sogar leichte Unterdrücke im Mündungsbereich des Rückströmungskanals erzeugen, die zum Ansaugen einer Umgebungsluft aus der Fadeneinlassöffnung führen. Damit wird die Führung des multifilen Fadens besonders begünstigt.
  • Die Effektivität der Strömungsablenkung lässt sich noch dadurch verbessern, indem gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein Zufuhrströmungskanal in den Kanalabschnitt des Förderkanals im Bereich der Mündung des Rückströmungskanals mündet und bei welcher der Zuströmungskanal den Förderkanal mit einer Umgebungsatmosphäre verbindet. Die zusätzliche Luftzufuhr in den Mündungsbereich des Rückströmungskanals begünstigt die Strömungsablenkung der zurückströmenden Blasluft.
  • Um die durch den Coanda-Effekt bedingte Strahlungsauslenkung an der Wandung des Förderkanals im Mündungsbereich des Rückströmungskanals zu verstärken, liegt die Mündung des Strömungskanals gegenüber der Mündung des Rückstromkanals, wobei der Öffnungsquerschnitt der Mündung des Zuströmungskanals kleiner ausgebildet ist als der Öffnungsquerschnitt der Mündung des Rückströmungskanals.
  • Zudem wird die zusätzliche Zufuhrluft im wesentlichen quer in den Förderkanal eingeleitet, so dass der Zufuhrströmungskanals im Mündungsbereich mit dem Förderkanal einen Winkel im Bereich von 80° bis 100° einschließt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere geeignet, um unmittelbar in einem Schmelzspinnprozess Weiterbehandlungen des Fadens durchzuführen, da sowohl gebrochene Filamente als auch Schlaufen, die aus dem Fadenverbund herausragen, ungehindert die Fadeneinlassöffnung des Förderkanals passieren können. Insoweit ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher der Förderkanal mit der Fadenauslassöffnung in eine Stauchkammer mündet, durch welche der Faden zu einem Fadenstopfen komprimierbar ist. Diese Vorrichtungsvariante wird zum Kräuseln von Fäden verwendet und bevorzugt bei der Herstellung von Teppichgarnen genutzt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezug der beigefügten Figuren näher erläutert.
  • Es stellen dar:
    • Fig. 1
    schematisch eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
    Fig. 2
    schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
  • In der Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt. In einem Düsenkörper 1 ist ein länglicher geschlossener Förderkanal 2 ausgebildet, der an einem oberen Ende mit einer Fadeneinlassöffnung 3 und am unteren Ende mit einer Fadenauslassöffnung 4 mit der Umgebung verbunden ist. Die Fadeneinlassöffnung 3 weist einen Einlasstrichter 15 auf, um einen Einlauf eines Fadens in den Förderkanal 2 zu begünstigen. Der Förderkanal 2 kann als eine Bohrung oder als eine Nut ausgebildet sein, wobei der Düsenkörper einteilig oder mehrteilig aufgebaut sein könnte.
  • Zwischen der Fadeneinlassöffnung 3 und der Fadenauslassöffnung 4 ist in einem oberen Drittel des Förderkanals 2 zwei spiegelsymmetrisch ausgebildete Druckluftkanäle 5.1 und 5.2 vorgesehen, die mit einer Neigung in Förderrichtung in den Förderkanal 2 münden. Die Mündungen 10.1 und 10.2 der Druckluftkanäle 5.1 und 5.2 stehen sich an der Wandung des Förderkanals 2 gegenüber. Mit den gegenüberliegenden Enden sind die Druckluftkanäle 5.1 und 5.2 über Versorgungskanäle 6.1 und 6.2 mit zumindest einer Druckluftanschlussöffnung 7 verbunden. Über die Druckluftanschlussöffnung 7 lässt sich eine hier nicht dargestellte Druckluftquelle an den Düsenkörper 1 anschließen.
  • Die Mündungen der Druckluftkanäle 10.1 und 10.2 an dem Förderkanal 2 bilden die sogenannten Injektorzone 9, in welcher eine Druckluft mit einem innerhalb des Förderkanals 2 geführten Faden erstmals zusammentreffen. Der Bereich oberhalb der Injektorzone wird hier als Fadeneinlaufzone 8 und der Bereich unterhalb der Injektorzone 9 als Expansionszone 11 definiert.
  • Um einen Faden innerhalb des Förderkanals 2 pneumatisch führen und fördern zu können, wird über die Druckluftkanäle 5.1 und 5.2 eine Druckluft zugeführt. In dem Abschnitt des Förderkanals 2 der Injektorzone 9 entsteht ein Blasluftstrom in Richtung der Fadenauslassöffnung 4. Zur Unterstützung des Blasluftstromes weist der Kanalabschnitt des Förderkanals 2 im Bereich der Expansionszone 11 vorteilhaft eine Kanalerweiterung auf, so dass eine zusätzliche Beschleunigung der Blasluft eintritt.
  • Durch den impulsartigen Zustrom des Druckluftes in der Injektorzone entstehen relativ hohe Staudrücke, die eine Rückströmung der Blasluft in Richtung der Fadeneinlassöffnung 3 bewirken. Um die rückströmende Blasluft aus dem Bereich der Fadeneinlassöffnung 3 herauszuhalten, ist in dem Düsenkörper 1 ein Rückströmungskanal 12 vorgesehen.
  • In der Fadeneinlaufzone 8 ist in dem Kanalabschnitt des Förderkanals 2 zwischen der Fadeneinlassöffnung 3 und der Mündung des Druckluftkanals 10.1 und 10.2 der Rückströmungskanal 12 ausgebildet, der mit einer Neigung in Förderrichtung in den Förderkanal 2 mündet. Die Förderrichtung des Förderkanals 2 ist in Fig. 1 durch einen vertikalen Pfeil gekennzeichnet.
  • Die Neigung des Rückströmungskanals 12 ist in Fig. 1 durch den Winkel α gekennzeichnet. Der Winkel α liegt in einem Bereich von 5° bis 40°, um an der Mündung 13 des Rückströmungskanals 12 eine aus der Injektorzone 9 resultierende rückströmende Blasluft aufnehmen zu können.
  • Um das Ableiten der rückströmenden Blasluft in den Rückströmungskanal 12 zu begünstigen, ist an der Mündung 13 des Rückströmungskanals 12 eine zum Förderkanal 2 wirksame gerundete Übergangsfläche 24 ausgeformt. Derartige Wandungskonturen sind besonders geeignet, um die an der Wandung des Förderkanals 2 geführte Rückströmung der Blasluft durch den sogenannten Coanda-Effekt selbsttätig in den Rückströmungskanal 13 zu leiten. Hierbei bildet sich bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten der Blasluft ein Unterdruck zwischen der Wandung und der Strömung, so dass die Rückströmung aus dem Förderkanal 2 heraus in den Rückströmungskanal 12 abgelenkt wird. Zusätzlich wird durch den Unterdruck im Mündungsbereich des Rückströmungskanals 13 ein auf die Fadeneinlassöffnung 3 wirkende Ansaugung erzeugt. Diese Saugwirkung begünstigt den Fadeneinlass in den Förderkanal selbst bei multifilen Fäden mit gebrochenen Filamenten oder abstehenden Filamentschlaufen.
  • Zur Begünstigung zur Ableitung der rückströmenden Blasluft weist der Rückströmungskanal 12 einen Kanalquerschnitt auf, der größer ist als ein Kanalquerschnitt des Förderkanals 2 im Mündungsbereich des Rückströmungskanals 12. Damit lassen sich zusätzliche Querschnittserweiterungen zur Beschleunigung der Rückströmung der Blasluft realisieren.
  • Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1 ist geeignet, um einzelne multifile Fäden oder eine Fadenschar mehrerer multifiler Fäden oder eine Schar von Filamenten innerhalb eines Schmelzspinnprozesses pneumatisch zu führen und zu fördern. So besteht die Möglichkeit, dass der Düsenkörper durch zwei Düsenhälften gebildet ist, die zur Bildung eines nutförmigen Förderkanals gegenüberliegen. Damit lassen sich auch vorteilhaft Scharen von Fäden und Filamenten führen.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum pneumatischen Fördern und Führen eines multifilen Fadens ist in Fig. 2 dargestellt. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung könnt der Düsenkörper 1 ebenfalls aus zwei Düsenhälften gebildet sein, wobei die Ansicht der Darstellung in Fig. 2 eine Draufsicht auf eine der Düsenhälften entsprechen würde. Unabhängig von Art und Aufbau des Düsenkörpers 1 ist innerhalb des Düsenkörpers 1 ein Förderkanal 2 ausgebildet, der sich zwischen einer Fadeneinlassöffnung 3 und einer Fadenauslassöffnung 4 erstreckt. Im ersten Drittel des Förderkanals 2 ist eine Injektorzone 9 mit den Druckluftkanälen 5.1 und 5.2 ausgebildet. Die Druckluftkanäle 5.1 und 5.2 sind über die Versorgungskanäle 6.1 und 6.2 mit einer Druckluftanschlussöffnung 7 verbunden.
  • Im Bereich der Fadeneinlaufzone 8 des Förderkanals 2 ist ein Rückströmungskanal 12 in dem Düsenkörper 1 ausgebildet. Der Rückströmungskanal 12 erstreckt sich zwischen einer mit der Umgebung verbundenen Rückströmöffnung 14 und der einer Mündung 13 im Förderkanal 2. Der Mündungsbereich der Mündung 13 sowie der Neigungswinkel α des Rückströmungskanals 21 ist im wesentlichen identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel ausgeführt, so dass hierzu keine weiteren Erläuterungen erfolgen.
  • Auf der zur Mündung 13 des Rückströmungskanals 12 gegebenüberliegenden Wandung des Förderkanals 2 mündet ein Zuströmungskanal 16. Der Zuströmungskanal 16 erstreckt sich hierbei zwischen einer Mündung 17 am Förderkanal 2 sowie einer Zuströmungsöffnung 18, die den Zuströmungskanal 16 mit der Umgebung verbindet. Der Zuströmungskanal 16 mündet im wesentlichen orthogonal in den Förderkanal 2 gegenüberliegend zu der Mündung 13 des Rückströmungskanals 12. Der Neigungswinkel des Zuströmungskanals 16 ist in Fig. 2 mit dem Winkel β gekennzeichnet. Der Winkel β liegt in einem Bereich von 80° bis 100°.
  • Unterhalb des Düsenkörpers 1 ist ein Anschlusskörper 21 angeordnet, der in Verlängerung des Förderkanals 2 eine Stauchkammer 19 bildet. Der Anschlusskörper 21 ist beispielhaft als zusätzliches Bauteil zum Düsenkörper 1 dargestellt. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit den Anschlusskörper 21 in den Düsenkörper 1 zu integrieren. Unabhängig von der baulichen Ausführung mündet die Fadenauslassöffnung 4 des Förderkanals 2 im wesentlichen konzentrisch zu der Stauchkammer 19. Die Stauchkammer 19 ist durch eine luftdurchlässige Stauchkammerwand 20 gebildet, die von einer Entlastungskammer 22 umgeben ist. Die Entlastungskammer 22 ist über eine Entlastungsöffnung 23 mit der Umgebung verbunden.
  • Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zur Stauchkammertexturierung von multifilen synthetischen Fäden verwendet. Hierzu wird im Betrieb eine Druckluft über die Druckluftanschlussöffnung 7 den Druckluftkanälen 5.1 und 5.2 zugeführt, so dass innerhalb des Förderkanals 2 eine Blasluft in Förderrichtung erzeugt wird. Ein in dem Förderkanal 2 geführter Faden wird durch die Blasluft pneumatisch gefördert und mit hoher Energie in die Stauchkammer 19 geführt. Innerhalb der Stauchkammer 19 wird der multifile Faden zu einem Fadenstopfen aufgestaucht, wobei sich die Filamente in Bögen und Schlingen an der Stopfenoberfläche ablegen. Durch die Blasluft wird der Fadenstopfen komprimiert, wobei über die luftdurchlässige Stauchkammerwand 20 eine Entlüftung stattfindet.
  • Die aus der Injektorzone 9 in Richtung Fadeneinlassöffnung 3 zurückströmende Blasluft wird über den Mündungsbereich der Mündung 13 des Rückströmkanals 12 abgelenkt und über den Rückströmungskanal 12 in die Umgebung abgegeben. Durch den dabei erzeugten Unterdruck in dem Förderkanal 2 wird einerseits aus der Fadeneinlassöffnung 3 sowie aus dem Zuströmungskanal 16 Umgebungsluft angesaugt. Insbesondere die quer über den Zuführungskanal 16 in den Förderkanal 2 einströmende Umgebungsluft, wird die Ablenkung der zurückfließenden Blasluft unterstützt, so dass im wesentlichen sämtliche rückströmende Blasluft über den Rückströmungskanal 13 in die Umgebung abgeleitet werden kann.
  • Wesentlich hierbei ist, dass die Mündung 17 des Zuströmungskanals 16 einen Öffnungsquerschnitt aufweist, der kleiner ist als die vorzugsweise gegenüberliegend ausgebildete Mündung 13 des Rückströmungskanals 12. Damit wird erreicht, dass sich die Blasluftrückströmung vorteilhaft an die gegenüberliegende Wandung anliegt und somit ein intensivierter Coanda-Effekt zur Ablenkung der Strömung eintritt.
  • Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ist besonders für druckluftbetriebene Texturierdüsen zur Herstellung von BCF-Garnen geeignet. Bei derartigen Schmelzspinnprozessen werden Prozessgeschwindigkeiten von über 2.500 m/min. erreicht, die eine entsprechende Förder- und Zugwirkung erfordern. Hierzu werden in der Injektorzone 9 des Förderkanals 2 Überdrücke der Blasluft im Bereich von 4 bis 5 bar erreicht, um entsprechende Förderenergie zu erhalten. Der relativ hohe Überdruck innerhalb der Injektorzone 9 bedingt entsprechende starke Rückströmungen der Balsluft in den Fadeneinlaufbereich 8, die über die Zusammenwirkung des Rückströmkanals 12 und des Zuströmungskanals 16 vorteilhaft aus dem Förderkanal 2 abgelenkt werden.
  • Die in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 dargestellten Kanalquerschnitte des Förderkanals 2, des Rückströmungskanals 12 und des Zuströmungskanals 16 sind beispielhaft. Wesentlich hierbei ist, dass zwischen der Fadeneinlassöffnung 3 des Förderkanals 2 und der Injektorzone 9 eine durch den Coanda-Effekt eingeleitete Ablenkung der Rückströmung der Blasluft möglich ist.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Düsenkörper
    2
    Förderkanal
    3
    Fadeneinlassöffnung
    4
    Fadenauslassöffnung
    5.1, 5.2
    Druckluftkanal
    6.1, 6.2
    Versorgungskanal
    7
    Druckluftanschlussöffnung
    8
    Fadeneinlaufzone
    9
    Injektorzone
    10.1, 10.2
    Mündung des Druckluftkanals
    11
    Expansionszone
    12
    Rückströmungskanal
    13
    Mündung des Rückströmungskanals
    14
    Rückströmöffnung
    15
    Einlasstrichter
    16
    Zuströmungskanal
    17
    Mündung des Zuströmungskanals
    18
    Zuströmöffnung
    19
    Stauchkammer
    20
    Stauchkammerwand
    21
    Anschlusskörper
    22
    Entlastungskammer
    23
    Entlastungsöffnung
    24
    Übergangsfläche

Claims (7)

  1. Vorrichtung zum pneumatischen Fördern und Führen eines multifilen synthetischen Fadens mit einem geschlossenen Förderkanal (2), der an einem Ende eine Fadeneinlassöffnung (3) und am gegenüberliegenden Ende eine Fadenauslassöffnung (4) aufweist und der zwischen der Fadeneinlassöffnung (3) und der Fadenauslassöffnung (4) eine Injektorzone (9) mit zumindest einem in den Förderkanal (2) einmündenden Druckluftkanal (5.1, 5.2) aufweist, wobei der Druckluftkanal (5.1, 5.2) mit einer Druckluftquelle (6.1, 6.2, 7) verbindbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    in einem Kanalabschnitt des Förderkanals (2) zwischen der Fadeneinlassöffnung (3) und der Mündung (10.1, 10.2) des Druckluftkanals (5.1, 5.2) ein Rückströmungskanal (12) mündet, welcher Rückströmungskanal (12) den Förderkanal (2) mit einer Umgebungsatmosphäre verbindet, wobei der Rückströmungskanal (12) und der Förderkanal (2) im Mündungsbereich in Flußrichtung eine gerundete Übergangsfläche (24) bilden, und dass
    der Rückströmungskanal (12) mit einer Neigung in Förderrichtung es Förderkanals (2) mündet.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Neigung des Rückströmungskanals (12) durch einen Winkel (α) zwischen dem Rückströmungskanal (12) und dem Kanalabschnitt des Förderkanals (2) zwischen der Fadeneinlassöffnung (3) und der Mündung (10.1, 10.2) des Druckluftkanals (5.1, 5.2) im Bereich von 5° bis 40° bestimmt ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Rückströmungskanal (12) einen Kanalquerschnitt aufweist, der größer ist als ein Kanalquerschnitt des Förderkanals (2) im Mündungsbereich des Rückströmungskanals (12).
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Zuströmungskanal (16) in den Kanalabschnitt des Förderkanals (2) im Bereich der Mündung (13) des Rückströmungskanal (12) mündet und dass der Zuströmungskanal (16) den Förderkanal (2) mit einer Umgebungsatmosphäre verbindet.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Mündung (17) des Zuströmungskanals (16) einen Öffnungsquerschnitt aufweist, der kleiner ist als die vorzugsweise gegenüberliegend ausgebildete Mündung (13) des Rückströmungskanals (12).
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Zuströmungskanal (16) im Mündungsbereich mit dem Förderkanal (2) einen Winkel im Bereich von 80° bis 100° einschließt.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Förderkanal (2) mit der Fadenauslassöffnung (4) in eine Stauchkammer (19) mündet, durch welche der Faden zu einem Fadenstopfen komprimierbar ist.
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