EP3322844B1 - Kühltrommel zum abkühlen eines fadenstopfens - Google Patents

Kühltrommel zum abkühlen eines fadenstopfens Download PDF

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EP3322844B1
EP3322844B1 EP16736429.8A EP16736429A EP3322844B1 EP 3322844 B1 EP3322844 B1 EP 3322844B1 EP 16736429 A EP16736429 A EP 16736429A EP 3322844 B1 EP3322844 B1 EP 3322844B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
jacket
cooling
sealing
circumference
air
Prior art date
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Not-in-force
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EP16736429.8A
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English (en)
French (fr)
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EP3322844A1 (de
Inventor
Claus Matthies
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Original Assignee
Oerlikon Textile GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Oerlikon Textile GmbH and Co KG filed Critical Oerlikon Textile GmbH and Co KG
Publication of EP3322844A1 publication Critical patent/EP3322844A1/de
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    • 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
    • D02J13/005—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass by contact with at least one rotating roll
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/12—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using stuffer boxes

Definitions

  • the invention relates to a cooling drum for cooling a yarn plug in a texturing process according to the preamble of claim 1.
  • a generic cooling drum for cooling a yarn plug is from the DE 196 13 177 A1 known.
  • the known cooling drum has a drivable cooling jacket, which contains a plurality of air-permeable guideways on the periphery for receiving a plurality of juxtaposed guided yarn plug.
  • a suction chamber is formed, which is connected via a suction connection with a vacuum source.
  • a shielding means in the form of a diaphragm is arranged, which covers a partial segment of the cooling jacket in which no thread plug is guided on the circumference.
  • the cooling jacket still has radially projecting into the suction chamber dividers to improve the air flow.
  • a negative pressure is generated within the suction chamber, so that an ambient air is sucked in from outside the cooling jacket and flows through the yarn plugs and thus cools.
  • the vacuum of the suction chamber ensures that the thread plugs do not come loose from the guideways on the circumference of the cooling jacket.
  • the yarn plug on the circumference of the cooling drum is dissolved into a thread and withdrawn at high speed from the circumference of the cooling jacket.
  • the separating webs circulating with the cooling jacket within the suction chamber lead to considerable air turbulences and an undesirable pressure drop, so that relatively high negative pressures must be generated in the suction chamber, so that sufficient cooling air can be sucked in to cool the yarn plugs.
  • large-area segment sections must be sucked on the cooling jacket, so that a significant amount of foreign air enters the suction chamber.
  • the high negative pressures hinder in particular the dissolution of the yarn plug to a thread. Due to the negative pressure, the filaments of the thread are pressed against the guideway and partially pulled into the perforation. This leads to high loading of the thread and to reduce the curl of the thread.
  • the thread is pulled after the dissolution of the yarn plug at a high yarn speed over part of the guideway.
  • the negative pressure within the suction chamber creates a holding force on the thread which increases the contact and thus the risk of abrasion and damage to the thread.
  • Another object of the invention is to provide a generic cooling drum in which a gentle resolution of the yarn plug is possible to a crimped yarn.
  • the shielding means is formed by a closed sealing jacket, which is assigned to the cooling jacket substantially coaxially at a distance and having an air slot in the region of the guide track.
  • the invention has the particular advantage that the suction losses are minimized.
  • a suction flow is generated only in the guide region of the yarn plug on the circumference of the cooling jacket.
  • the suction chamber is directly connected directly to the guideway on the circumference of the cooling jacket via an air slot within the sealing jacket. All other areas are shielded by the sealing jacket.
  • the cooling drum according to the invention is particularly suitable to allow for low energy consumption cooling of a yarn plug.
  • the cooling section of the yarn plug is limited to a partial looping around the circumference of the cooling jacket.
  • the air slot extends over a partial circumference of the sealing jacket.
  • the angular range of the air slot on the circumference of the sealing jacket with a wrap of the yarn plug on the circumference of the cooling jacket vote so that, for example, in a release point of the yarn plug no negative pressure effect is generated on the guideway.
  • the development of the invention is preferably carried out, in which at least one sealing strip is arranged on the circumference of the sealing jacket, which forms a sealing gap with respect to the cooling jacket and which is associated with one end of the air slot. This positioning and separation of a force acting on the guideway suction zone is possible.
  • the sealing strip between the sealing jacket and the cooling jacket prevents the negative pressure from propagating into an annular space formed between the cooling jacket and the sealing jacket.
  • a second sealing strip is preferably provided on the circumference of the sealing jacket, which forms a ring segment-shaped suction zone between the cooling jacket and the sealing jacket with the arranged at the opposite end of the sealing strip.
  • the sealing strips are formed radially elastic. This leaves a high sealing effect against the vacuum-free zones of the cooling jacket.
  • a further variant of the cooling drum according to the invention is particularly advantageous, in which the cooling jacket has on an inner side two sealing rings which enclose the guideway between them and each rest with a sealing lip on the circumference of the sealing jacket. This can be advantageous to seal the end faces of the annular suction zone between the cooling jacket and the sealing jacket. This is particularly avoided that foreign air is sucked in from the environment.
  • the development of the invention has proven successful, in which the guide track is formed on the circumference of the cooling jacket by a circumferential perforated plate between two spacers, wherein the cooling jacket has a row of holes of shell openings below the perforated plate.
  • the effect of the negative pressure over the cross-sectional areas of the perforation in the cooling jacket can be led directly to the underside of the perforated plate, so that the cooling air is sucked through the perforated plate.
  • the perforated plate has a fine porosity in order to hinder the entry of filaments.
  • the dissolution of the yarn plug in a dissolution point on the circumference of the cooling jacket can be improved by the development of the invention, in which on an inner side of the sealing jacket, a compressed air channel is formed by at least one blow opening the guideway is connected and which is connectable to a compressed air source.
  • a compressed air channel is formed by at least one blow opening the guideway is connected and which is connectable to a compressed air source.
  • the development of the invention is provided, in which the cooling jacket has a plurality of parallel air-permeable guideways, wherein one of a plurality of air slots is formed on the sealing casing per guideway.
  • the drive of the cooling jacket is preferably via a driven drive shaft which is connected via an outer end wall to the cooling jacket.
  • the drive shaft penetrates a hollow support, on which the sealing jacket is arranged over an inner end wall.
  • the suction port is advantageously formed opposite to the inner end wall, so that the suction chamber is essentially limited by the sealing jacket and the inner end wall.
  • Fig. 1 shows a side view
  • Fig. 2 a longitudinal sectional view
  • Fig. 3 a cross-sectional view of the embodiment.
  • the embodiment of the cooling drum according to the invention has an annular cooling jacket 1.
  • a guide track 2 is formed for receiving a yarn plug.
  • the guideway 2 is curved by a Perforated plate 4 is formed, which is arranged between two spacers 3.1 and 3.2.
  • the spacers 3.1 and 3.2 are firmly connected to the circumference of the cooling jacket 1.
  • the perforated plate 4 is permeable to air with a plurality of smallest openings.
  • the cooling jacket 1 has a plurality of shell openings 5, which surround the cooling jacket 1 as a row of holes.
  • a suction chamber 11 is formed inside the cooling jacket 1, a suction chamber 11 is formed.
  • the suction chamber 11 is separated by a shielding means 10 from the cooling jacket 1 and an outer end wall 7.
  • the shielding means 10 is formed in this embodiment by an annular closed sealing jacket 10.1, which is held by a laterally arranged to the sealing jacket 10.1 inner end wall 13. Die Dichtmantel 10.1 ist mit dem Gepuruse 12sky.
  • the closed inner end wall 13 is arranged on a projecting hollow support 8 and extends parallel to the outer end wall 7. In this case, the hollow support 8 is penetrated by the drive shaft 6.
  • an air slot 15 is formed on the sealing jacket 10.1.
  • the air slot 15 extends over a partial circumference of the sealing jacket 10.1.
  • the length of the air slot 15 is selected in response to a plug wrap of the yarn plug which is required for cooling and dissolving the thread.
  • the Operaumschlingung the thread plug is ⁇ 360 °.
  • the inner suction chamber 11 is limited by a plate-shaped collar 16 of the hollow support 8.
  • a suction connection 9 connects, which in This embodiment is formed by a suction nozzle 14.
  • the suction nozzle 14 is for this purpose connected to the hollow carrier 8.
  • Within the suction nozzle 14 8 more suction openings 12 are formed on the collar 16 of the hollow carrier.
  • the suction openings 12 are opposite the inner end wall 13.
  • the cooling jacket 1 is driven in rotation via the drive shaft 6.
  • a yarn stopper produced in a texturing process is received on the circumference of the cooling jacket 1 within the guideway 2 and guided over a partial looping on the cooling jacket 1.
  • the formed in the interior of the sealing jacket 10.1 suction chamber 11 is connected via the suction openings 12 and the suction nozzle 14 to a vacuum source.
  • a negative pressure is generated in the suction chamber 11.
  • the negative pressure in the suction chamber 11 causes a suction flow at the air slot 15, which acts on the guideway 2.
  • a cooling air from the environment via the guide rail 2 and the air slot 15 is sucked into the suction chamber 11 and discharged via the suction port 14.
  • the ambient air penetrates the adjacent to the periphery of the perforated plate 4 yarn stopper and penetrates the cooling jacket 1 through the shell openings 5 through to the air slot 15, insofar as a targeted suction flow is generated only in the region of the guideway 2.
  • sufficient cooling currents can thus be generated at the guideway 2 even at low negative pressures.
  • the ratio of the perforated plate 4 to the shell openings 5 and to the air slot 15 can be optimized in terms of flow.
  • the opening cross-sections and the distances to each other can be varied.
  • the perforated plate 4 with respect to the shell openings 5 and the shell openings 5 with respect to the air slot 15 has a larger opening cross-section.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view and in Fig. 5 schematically a section of a longitudinal sectional view shown.
  • the ends of the louver 15 are assigned two sealing strips 17.1 and 17.2.
  • the sealing strips 17.1 and 17.2 are arranged on the circumference of the sealing jacket 10.1 and form a sealing gap 18 relative to the cooling jacket 1.
  • the sealing strips 17.1 and 17.2 are designed to be elastic when rotating the cooling jacket 1 possible tolerance deviations in the gap between the sealing jacket 10 and the cooling jacket. 1 to be able to compensate.
  • the sealing strips 7.1 and 17.2 are aligned axially and close to the circumference of the sealing jacket 10.1 an annular suction zone 19 a.
  • the sealing strips 17.1 and 17.2 extend substantially over the entire width of the sealing jacket 10.1. Since the sealing strips 17.1 and 17.2 are identical, is in Fig. 5 only the sealing strip 17.1 shown.
  • the cooling jacket 1 has at its ends in each case a groove 22.1 and 22.2, in which a respective sealing ring 20.1 and 20.2 is held.
  • the sealing rings 20.1 and 20.2 have at a free projecting end a sealing lip 21.1 and 21.2, which are in sliding contact with the circumference of the sealing jacket 10.1.
  • This in Fig. 4 and 5 illustrated embodiment is particularly energy-saving and allows with relatively low pressures intensive cooling of a run on the circumference of the guideway 2 yarn plug.
  • this space could have an overpressure relative to the environment in order to obtain a blowing stream in the dissolution area at the circumference of the guideway 2 for improved removal of the thread.
  • the room could also have a negative pressure relative to the environment to cause a suction flow.
  • the length of the louver on the partial circumference of the sealing jacket 10.1 and the arrangement of the sealing strips 17.1 and 17.2 is selected such that, for example, the inlet of the yarn plug is laid in the angular range of the sealing strip 17.1.
  • the following in the running direction of the cooling jacket 1 (indicated by arrow) sealing strip 17.2 represents the area in which a resolution of the yarn plug and a deduction of Thread on the circumference of the cooling jacket takes place. In particular, the dissolution and removal of the thread can be placed in a non-evacuated zone of the cooling jacket 1.
  • FIG. 6 and 7 another embodiment of the cooling device according to the invention shown.
  • the Fig. 6 schematically shows a cross-sectional view
  • Fig. 7 schematically a section of a longitudinal sectional view.
  • the embodiment according to Fig. 6 and 7 is essentially identical to the embodiment according to Fig. 4 and 5 so that only the differences are explained below.
  • a compressed air passage 23 is formed within the cooling jacket 1, which is connected via a blowing opening 24 with the guide track 2.
  • the compressed air channel 23 is connectable via a formed on the collar 16 compressed air connection 25 with a compressed air source, not shown here.
  • the compressed air channel 23 is disposed on the sealing jacket 10.1 in an angular position in which a thread is released from the yarn plug and removed.
  • the detachment of the thread from the guideway 2 is supported in operation by a slight blast flow which impinges on the perforated plate 4 via the blow opening 24 via the shell opening.
  • yarn friction and Filamentverhakept can be avoided on the pore-shaped perforated plate 4.
  • the cooling drum according to the invention is particularly suitable, as shown in the illustration of a further embodiment Fig. 8 evident.
  • Fig. 8 illustrated embodiment a half of the image as a side view and a second image half are shown as a longitudinal sectional view. Since the embodiment of the basic structure identical to the embodiments according to Fig. 1 to 6 is, the components of the same function are provided with identical reference numerals.
  • a cooling jacket 1 is connected via an outer end wall 7 to a drive shaft 6. At the periphery of the cooling jacket 1 a plurality of parallel adjacent to each other encircling guideways 2 are formed.
  • the guideways 2 are formed by a plurality of spacers 3.1 to 3.4 and a plurality of perforated plates 4.
  • the perforated plate 4 is U-shaped and has a variety of finest perforations.
  • Each of the perforated plates 4 is assigned a row of holes 5 of several shell openings 5 in the cooling jacket 1.
  • annular sealing jacket 10.1 is provided, which has one of a plurality of air slots 15 at the height of the guideways 2.
  • the sealing jacket 10.1 is fixedly connected via an inner end wall 13 with a stationary hollow carrier 8.
  • the hollow support 8 has on the collar side opposite the inner end wall 13 on the collar 16 a plurality of suction openings 12, which are connected via a suction nozzle 14 with a vacuum source, not shown here.
  • FIG. 8 illustrated embodiment of the cooling drum according to the invention can thus lead several yarn plugs simultaneously with a Crystalumschlingung on the circumference of the cooling jacket and cool.
  • the cooling drum according to the invention is well suited.
  • FIG. 1 to 8 illustrated embodiments of the cooling drum according to the invention are exemplary in construction and construction of the items. In principle, similar constructions can be chosen to produce a targeted suction flow across louvers of a sealing mantle. Thus, the illustrated embodiments with their characteristics can be combined arbitrarily to obtain new variants.
  • the invention is characterized by a particularly gentle thread treatment. Due to low negative pressures, the size and discharge channels of the suction air can be reduced.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kühltrommel zum Abkühlen eines Fadenstopfens in einem Texturierprozess gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine gattungsgemäße Kühltrommel zum Abkühlen eines Fadenstopfens ist aus der DE 196 13 177 A1 bekannt.
  • Die bekannte Kühltrommel weist einen antreibbaren Kühlmantel auf, der am Umfang mehrere luftdurchlässige Führungsbahnen zur Aufnahme mehrerer nebeneinander geführter Fadenstopfen enthält. Im Innern des Kühlmantels ist eine Saugkammer ausgebildet, die über einen Sauganschluss mit einer Unterdruckquelle verbunden ist. Innerhalb der Saugkammer ist ein Abschirmmittel in Form einer Blende angeordnet, die ein Teilsegment des Kühlmantels, in welchem am Umfang kein Fadenstopfen geführt wird, abdeckt. Zusätzlich weist der Kühlmantel noch radial in die Saugkammer hineinragende Trennstege zur Verbesserung der Luftführung auf. Im Betrieb wird innerhalb der Saugkammer ein Unterdruck erzeugt, so dass eine Umgebungsluft von außerhalb des Kühlmantels angesaugt wird und die Fadenstopfen durchströmt und somit kühlt. Gleichzeitig sorgt der Unterdruck der Saugkammer dafür, dass die Fadenstopfen sich nicht von den Führungsbahnen am Umfang des Kühlmantels lösen. Am Ende des Kühlvorgangs wird der Fadenstopfen am Umfang der Kühltrommel zu einem Faden aufgelöst und mit hoher Geschwindigkeit vom Umfang des Kühlmantels abgezogen.
  • Bei der bekannten Kühltrommel führen die mit dem Kühlmantel umlaufenden Trennstege innerhalb der Saugkammer zu erheblichen Luftturbulenzen und einem ungewünschten Druckabfall, so dass in der Saugkammer relativ hohe Unterdrücke erzeugt werden müssen, damit eine ausreichende Kühlluft zur Abkühlung der Fadenstopfen eingesaugt werden kann. Zudem müssen großflächige Segmentabschnitte am Kühlmantel besaugt werden, so dass ein erheblicher Teil an Fremdluft in die Saugkammer gelangt. Die hohen Unterdrücke behindern jedoch insbesondere das Auflösen des Fadenstopfens zu einem Faden. Durch den Unterdruck werden die Filamente des Fadens gegen die Führungsbahn gedrückt und teilweise in die Lochung eingezogen. Dies führt zu hohen Belastung des Fadens und zur Verminderung der Kräuselung des Fadens.
  • Desweiteren wird der Faden nach dem Auflösen des Fadenstopfens mit einer hohen Fadengeschwindigkeit über einen Teil der Führungsbahn gezogen. In dieser Situation erzeugt der Unterdruck innerhalb der Saugkammer eine auf den Faden einwirkende Haltekraft, die den Kontakt und damit die Gefahr von Abrieb und Beschädigung des Faden erhöht.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Kühltrommel zum Abkühlen eines Fadenstopfens der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass mit einem relativ geringen Unterdruck innerhalb der Saugkammer eine Kühlung des Fadenstopfens möglich ist.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine gattungsgemäße Kühltrommel bereitzustellen, bei welcher eine schonende Auflösung des Fadenstopfens zu einem gekräuselten Faden möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Abschirmmittel durch einen geschlossenen Dichtungsmantel gebildet ist, der mit Abstand dem Kühlmantel im wesentlichen koaxial zugeordnet ist und der im Bereich der Führungsbahn einen Luftschlitz aufweist.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
  • Die Erfindung besitzt den besonderen Vorteil, dass die Saugverluste minimiert werden. So wird nur im Führungsbereich des Fadenstopfens am Umfang des Kühlmantels eine Saugströmung erzeugt. Die Saugkammer ist hierzu unmittelbar über einen Luftschlitz innerhalb des Dichtungsmantels direkt mit der Führungsbahn am Umfang des Kühlmantels verbunden. Alle übrigen Bereiche sind durch den Dichtungsmantel abgeschirmt. Insoweit ist die erfindungsgemäße Kühltrommel besonders geeignet, um mit geringem Energieeinsatz eine Kühlung eines Fadenstopfens zu ermöglichen.
  • In Abhängigkeit von dem Prozess und dem Fadentiter ist es üblich, dass die Kühlstrecke des Fadenstopfens sich auf eine Teilumschlingung am Umfang des Kühlmantels beschränkt. Hierzu ist vorgesehen, dass der Luftschlitz sich über einen Teilumfang des Dichtungsmantels erstreckt. Dabei lässt sich der Winkelbereich des Luftschlitzes am Umfang des Dichtmantels mit einem Umschlingungsbereich des Fadenstopfens am Umfang des Kühlmantels derart abstimmen, dass beispielsweise in einem Auflösepunkt des Fadenstopfens keine Unterdruckwirkung mehr an der Führungsbahn erzeugt wird.
  • Grundsätzlich sind jedoch auch Prozesse möglich, bei welchen der Fadenstopfen mit mehreren Umschlingungen am Umfang des Kühlmantels führbar sind. In diesem Fall ist die Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, bei welcher der Luftschlitz spiralförmig am Umfang des Dichtungsmantels ausgebildet ist. So können auch problemlos größere Umschlingungen eines Fadenstopfens am Umfang des Kühlmantels durch einen Luftschlitz des Dichtungsmantels besaugt werden.
  • Um insbesondere das Auflösen des Fadenstopfens nicht zu behindern, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher an dem Umfang des Dichtungsmantels zumindest eine Dichtungsleiste angeordnet ist, die gegenüber dem Kühlmantel einen Dichtspalt bildet und die einem Ende des Luftschlitzes zugeordnet ist. Damit ist eine Positionierung und Trennung einer auf die Führungsbahn einwirkenden Saugzone möglich. Durch die Dichtungsleiste zwischen dem Dichtungsmantel und dem Kühlmantel wird vermieden, dass sich der Unterdruck in einen zwischen dem Kühlmantel und dem Dichtungsmantel gebildeten Ringraum fortpflanzt.
  • Bei einer Teilumschlingung des Fadenstopfens am Umfang des Kühlmantels ist bevorzugt eine zweite Dichtungsleiste an dem Umfang des Dichtungsmantels vorgesehen, die mit der am gegenüberliegenden Ende des angeordneten Dichtungsleiste eine ringsegmentförmige Saugzone zwischen dem Kühlmantel und dem Dichtungsmantel bildet. Damit besteht die Möglichkeit, dass sowohl das Auflaufen eines Fadenstopfens als auch das Auflösen des Fadenstopfens besonders schonend erfolgt.
  • Um mögliche maßliche Abweichungen in dem Ringspalt zwischen dem Kühlmantel und dem Dichtungsmantel ausgleichen zu können, ist desweiteren vorgesehen, dass die Dichtungsleisten radial elastisch ausgebildet sind. Damit bleibt eine hohe Dichtwirkung gegenüber den unterdruckfreien Zonen des Kühlmantels.
  • Zur verbesserten Abdichtung ist eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Kühltrommel besonders vorteilhaft, bei welcher der Kühlmantel auf einen Innenseite zwei Dichtungsringe aufweist, die die Führungsbahn zwischen sich einschließen und die jeweils mit einer Dichtungslippe am Umfang des Dichtungsmantels anliegen. Damit lassen sich vorteilhaft die Stirnseiten der ringförmigen Saugzone zwischen dem Kühlmantel und dem Dichtungsmantel abdichten. Damit wird insbesondere vermieden, dass Fremdluft aus der Umgebung eingesaugt wird.
  • Um einen intensiven Kühlluftstrom zur Abkühlung des Fadenstopfens zu erzeugen, hat sich die Weiterbildung der Erfindung bewährt, bei welcher die Führungsbahn am Umfang des Kühlmantels durch ein umlaufendes Lochblech zwischen zwei Abstandshaltern gebildet ist, wobei der Kühlmantel unterhalb des Lochbleches eine Lochreihe von Mantelöffnungen aufweist. So lässt sich die Wirkung des Unterdruckes über die Querschnittsflächen der Lochung im Kühlmantel unmittelbar bis zur Unterseite des Lochbleches führen, so dass die Kühlluft durch das Lochblech gesaugt wird. Das Lochblech weist dabei eine feine Porösität auf, um das Eintreten von Filamenten zu behindern.
  • Insbesondere das Auflösen des Fadenstopfens in einem Auflösepunkt am Umfang des Kühlmantels lässt sich durch die erfindungsgemäße Weiterbildung verbessern, bei welcher auf einer Innenseite des Dichtungsmantels ein Druckluftkanal ausgebildet ist, der durch zumindest eine Blasöffnung mit der Führungsbahn verbunden ist und der mit einer Druckluftquelle verbindbar ist. So lässt sich insbesondere das Ablösen des Fadens aus der Führungsbahn am Umfang der Kühltrommel begünstigen. Beschädigungen am Faden sowie möglicher Verschleiß an der Führungsbahn werden völlig vermieden.
  • Zur gleichzeitigen Abkühlung mehrerer Fadenstopfen ist die Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, bei welcher der Kühlmantel mehrere parallel nebeneinander ausgebildete luftdurchlässige Führungsbahnen aufweist, wobei an dem Dichtungsmantel pro Führungsbahn ein von mehreren Luftschlitzen ausgebildet ist.
  • Der Antrieb des Kühlmantels erfolgt vorzugsweise über eine angetriebene Antriebswelle, die über eine äußere Stirnwand mit dem Kühlmantel verbunden ist. Dabei durchdringt die Antriebswelle einen Hohlträger, an dem der Dichtungsmantel über eine innere Stirnwand angeordnet ist. Insoweit lassen sich eine intensive Kapselung der Saugkammer durch den Dichtungsmantel innerhalb des Kühlmantels realisieren.
  • Der Sauganschluss wird dabei vorteilhaft gegenüberliegend zu der inneren Stirnwand ausgebildet, so dass die Saugkammer im wesentlichen durch den Dichtungsmantel und die innere Stirnwand begrenzt ist.
  • Die erfindungsgemäße Kühltrommel wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
  • Es stellen dar:
    • Fig. 1
    schematisch eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kühltrommel
    Fig. 2
    schematisch eine Längsschnittansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1
    Fig. 3
    schematisch eine Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1
    Fig. 4
    schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kühltrommel
    Fig. 5
    schematisch ein Ausschnitt einer Längsschnittansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 4
    Fig. 6
    schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kühltrommel
    Fig. 7
    schematisch ein Ausschnitt einer Längsschnittansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 6
    Fig. 8
    schematisch eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kühltrommel
  • In den Fig. 1, 2 und 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kühltrommel in mehreren Ansichten dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht, Fig. 2 eine Längsschnittansicht und Fig. 3 eine Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für alle Figuren.
  • Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kühltrommel weist einen ringförmigen Kühlmantel 1 auf. Am Umfang des Kühlmantels 1 ist eine Führungsbahn 2 zur Aufnahme eines Fadenstopfens ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Führungsbahn 2 durch ein gekrümmtes Lochblech 4 gebildet, das zwischen zwei Abstandhaltern 3.1 und 3.2 angeordnet ist. Die Abstandshalter 3.1 und 3.2 sind fest mit dem Umfang des Kühlmantels 1 verbunden. Das Lochblech 4 ist luftdurchlässig mit einer Vielzahl von kleinsten Öffnungen ausgebildet. Unterhalb des Lochbleches 4 weist der Kühlmantel 1 eine Mehrzahl von Mantelöffnungen 5 auf, die als eine Lochreihe den Kühlmantel 1 umschließen.
  • Wie insbesondere aus den Darstellungen in Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist im Innern des Kühlmantels 1 eine Saugkammer 11 ausgebildet. Die Saugkammer 11 ist über ein Abschirmmittel 10 von dem Kühlmantel 1 und einer äußeren Stirnwand 7 getrennt. Das Abschirmmittel 10 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch einen ringförmigen geschlossenen Dichtungsmantel 10.1 gebildet, der über eine seitlich zum Dichtungsmantel 10.1 angeordnete innere Stirnwand 13 gehalten ist. Die geschlossene innere Stirnwand 13 ist an einem auskragenden Hohlträger 8 angeordnet und erstreckt sich parallel zur äußeren Stirnwand 7. Dabei wird der Hohlträger 8 von der Antriebswelle 6 durchdrungen.
  • In der Ebene der Führungsbahn 2 ist an dem Dichtungsmantel 10.1 ein Luftschlitz 15 ausgebildet. Der Luftschlitz 15 erstreckt sich über einen Teilumfang des Dichtungsmantels 10.1. Die Länge des Luftschlitzes 15 wird in Abhängigkeit von einer Stopfenumschlingung des Fadenstopfens gewählt, die zur Abkühlung und Auflösung des Fadens erforderlich ist. Die Teilumschlingung des Fadenstopfens ist hierbei <360°.
  • Wie insbesondere aus der Darstellung in Fig. 2 hervorgeht, wird die innere Saugkammer 11 durch einen tellerförmigen Kragen 16 des Hohlträgers 8 begrenzt. An dem Kragen 16 schließt sich ein Sauganschluss 9 an, der in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Saugstutzen 14 gebildet wird. Der Saugstutzen 14 ist hierzu mit dem Hohlträger 8 verbunden. Innerhalb des Saugstutzens 14 sind an dem Kragen 16 des Hohlträgers 8 mehrere Saugöffnungen 12 ausgebildet. Die Saugöffnungen 12 liegen der inneren Stirnwand 13 gegenüber.
  • Im Betrieb wird der Kühlmantel 1 über die Antriebswelle 6 drehend angetrieben. Dabei wird am Umfang des Kühlmantels 1 innerhalb der Führungsbahn 2 ein in einem Texturierprozess hergestellter Fadenstopfen aufgenommen und über eine Teilumschlingung am Kühlmantel 1 geführt. Die im Innern des Dichtungsmantels 10.1 ausgebildete Saugkammer 11 ist über die Saugöffnungen 12 und dem Saugstutzen 14 an eine Unterdruckquelle angeschlossen. Insoweit wird in der Saugkammer 11 ein Unterdruck erzeugt. Der Unterdruck in der Saugkammer 11 bewirkt eine Saugströmung am Luftschlitz 15, der auf die Führungsbahn 2 einwirkt. Dadurch wird eine Kühlluft aus der Umgebung über die Führungsbahn 2 und den Luftschlitz 15 in die Saugkammer 11 eingesogen und über den Saugstutzen 14 abgeführt. Die Umgebungsluft durchdringt dabei den am Umfang des Lochbleches 4 anliegenden Fadenstopfen und durchdringt den Kühlmantel 1 über die Mantelöffnungen 5 hin zu dem Luftschlitz 15, Insoweit wird ein gezielter Saugstrom nur im Bereich der Führungsbahn 2 erzeugt. Bei herkömmlichen Prozessen lassen sich so bereits mit niedrigen Unterdrücken ausreichende Kühlströme an der Führungsbahn 2 erzeugen.
  • Hierbei lässt sich das Verhältnis des Lochbleches 4 zu den Mantelöffnungen 5 und zu dem Luftschlitz 15 strömungstechnisch optimieren. So können die Öffnungsquerschnitte als auch die Abstände zueinander variiert werden. In der Regel weist das Lochblech 4 gegenüber den Mantelöffnungen 5 und die Mantelöffnungen 5 gegenüber dem Luftschlitz 15 einen größeren Öffnungsquerschnitt auf.
  • Um möglichst wenig Fremdluft anzusaugen, um möglichst Leckströme zu vermeiden, ist in den Fig. 4 und 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kühltrommel dargestellt. In Fig. 4 ist schematisch eine Querschnittsansicht und in Fig. 5 schematisch ein Ausschnitt einer Längsschnittansicht gezeigt.
  • Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 ist im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3, so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden, um Wiederholungen zu vermeiden.
  • Bei dem in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind den Enden des Luftschlitzes 15 zwei Dichtungsleisten 17.1 und 17.2 zugeordnet. Die Dichtungsleisten 17.1 und 17.2 sind am Umfang des Dichtungsmantels 10.1 angeordnet und bilden gegenüber dem Kühlmantel 1 einen Dichtspalt 18. Die Dichtleisten 17.1 und 17.2 sind elastisch ausgeführt, um bei Drehung des Kühlmantels 1 mögliche Toleranzabweichungen in dem Spalt zwischen dem Dichtungsmantel 10 und dem Kühlmantel 1 ausgleichen zu können. Die Dichtungsleisten 7.1 und 17.2 sind axial ausgerichtet und schließen am Umfang des Dichtungsmantels 10.1 eine ringförmige Saugzone 19 ein.
  • Wie insbesondere aus der Darstellung in Fig. 5 hervorgeht, erstrecken sich die Dichtungsleisten 17.1 und 17.2 im wesentlichen über die gesamte Breite des Dichtungsmantels 10.1. Da die Dichtungsleisten 17.1 und 17.2 identisch ausgebildet sind, ist in Fig. 5 nur die Dichtungsleiste 17.1 dargestellt.
  • Um die zwischen den Dichtungsleisten 17.1 und 17.2 gebildete Saugzone stirnseitig abzudichten, weist der Kühlmantel 1 an seinen Enden jeweils eine Nut 22.1 und 22.2 auf, in welcher jeweils ein Dichtungsring 20.1 und 20.2 gehalten ist. Die Dichtungsringe 20.1 und 20.2 weisen an einem freien auskragenden Ende eine Dichtungslippe 21.1 und 21.2 auf, die im schleifenden Kontakt mit dem Umfang des Dichtungsmantels 10.1 stehen. Insoweit ergibt sich eine geschlossene Saugzone 19 im Übergangsbereich zwischen dem Dichtungsmantel 10.1 und dem Kühlmantel 1 unterhalb der Führungsbahn 2. Damit ist eine sehr zielgerichtete Kühllufterzeugung ohne wesentliche Verluste möglich. Das in Fig. 4 und 5 dargestellte Ausführungsbeispiel ist insoweit besonders energieeinsparend und ermöglicht mit relativ geringen Unterdrücken eine intensive Kühlung eines am Umfang der Führungsbahn 2 geführten Fadenstopfens.
  • Durch die Radialdichtungen 22.1 und 22.2 sowie den Dichtleisten 17.1 und 17.2 bildet sich quasi ein geschlossener Raum gegenüber der Saugkammer 11 bzw. der Umgebung. So könnte dieser Raum einen Überdruck gegenüber der Umgebung haben, um im Auflösebereich am Umfang der Führungsbahn 2 einen Blasstrom zum verbesserten Ablösen des Fadens zu erhalten. Der Raum könnte aber auch einen Unterdruck gegenüber der Umgebung aufweisen, um einen Saugstrom zu bewirken.
  • Die Länge des Luftschlitzes am Teilumfang des Dichtungsmantels 10.1 sowie die Anordnung der Dichtungsleisten 17.1 und 17.2 ist derart gewählt, dass beispielsweise der Einlauf des Fadenstopfens im Winkelbereich der Dichtungsleiste 17.1 verlegt wird. Der in Laufrichtung des Kühlmantels 1 (durch Pfeil gekennzeichnet) folgende Dichtungsleiste 17.2 stellt den Bereich dar, in welchem eine Auflösung des Fadenstopfens und ein Abzug des Fadens am Umfang des Kühlmantels erfolgt. Dabei kann insbesondere das Auflösen und Abziehen des Fadens in eine nicht besaugte Zone des Kühlmantels 1 gelegt werden.
  • Um das Ablaufen des Fadens aus der Führungsbahn 2 zu erleichtern, ist in Fig. 6 und 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung dargestellt. Die Fig. 6 zeigt schematisch eine Querschnittsansicht und Fig. 7 schematisch einen Ausschnitt einer Längsschnittansicht. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 und 7 ist im wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5, so dass nachfolgend nur die Unterschiede erläutert werden.
  • Bei dem in Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kühltrommel ist innerhalb des Kühlmantels 1 ein Druckluftkanal 23 ausgebildet, der über ein Blasöffnung 24 mit der Führungsbahn 2 verbunden ist. Der Druckluftkanal 23 ist über einen am Kragen 16 ausgebildeten Druckluftanschluss 25 mit einer hier nicht dargestellten Druckluftquelle verbindbar.
  • Wie aus der Darstellung in Fig. 6 hervorgeht, ist der Druckluftkanal 23 an dem Dichtungsmantel 10.1 in einer Winkellage angeordnet, in welcher ein Faden aus dem Fadenstopfen gelöst und abgezogen wird. Insoweit wird im Betrieb durch eine leichte Blasströmung, die über die Blasöffnung 24 über die Mantelöffnung auf das Lochblech 4 trifft, die Ablösung des Fadens von der Führungsbahn 2 unterstützt. Insoweit lassen sich Fadenreibungen und Filamentverhakungen an dem porenförmigen Lochblech 4 vermeiden.
  • In Praxis ist es auch üblich, am Umfang einer Kühltrommel parallel mehrere Fadenstopfen gleichzeitig zu kühlen. Zur Kühlung mehrerer Fadenstopfen ist die erfindungsgemäße Kühltrommel besonders geeignet, wie aus der Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels nach Fig. 8 hervorgeht. Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel sind eine Bildhälfte als Seitenansicht und eine zweite Bildhälfte als Längsschnittansicht dargestellt. Da das Ausführungsbeispiel vom Grundaufbau identisch zu dem Ausführungsbeispielen nach Fig. 1 bis 6 ist, werden die Bauteile gleicher Funktion mit identischen Bezugszeichen versehen.
  • Ein Kühlmantel 1 ist über eine äußere Stirnwand 7 mit einer Antriebswelle 6 verbunden. Am Umfang des Kühlmantels 1 sind mehrere parallel nebeneinander umlaufende Führungsbahnen 2 ausgebildet. Die Führungsbahnen 2 sind durch mehrere Abstandshalter 3.1 bis 3.4 und mehrere Lochbleche 4 gebildet. Das Lochblech 4 ist U-förmig ausgeführt und weist eine Vielzahl von feinsten Lochungen auf. Jedem der Lochbleche 4 ist in dem Kühlmantel 1 eine Lochreihe 5 von mehreren Mantelöffnungen 5 zugeordnet.
  • Innerhalb des Kühlmantels 1 ist ein ringförmiger Dichtungsmantel 10.1 vorgesehen, der in Höhe der Führungsbahnen 2 jeweils einen von mehreren Luftschlitzen 15 aufweist. So ist jeder Führungsbahn 2 am Umfang des Kühlmittels 1 ein Luftschlitz 15 zugeordnet.
  • Der Dichtungsmantel 10.1 ist fest über eine innere Stirnwand 13 mit einem stationären Hohlträger 8 verbunden. Der Hohlträger 8 weist auf der zur inneren Stirnwand 13 gegenüberliegenden Kragenseite am Kragen 16 mehrere Saugöffnungen 12 auf, die über einen Saugstutzen 14 mit einer hier nicht dargestellten Unterdruckquelle verbunden sind.
  • Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kühltrommel lassen sich somit mehrere Fadenstopfen gleichzeitig mit einer Teilumschlingung am Umfang des Kühlmantels führen und abkühlen.
  • Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, einen Fadenstopfen mit einer mehrfachen Umschlingung an einer Kühltrommel zu führen. Auch hierzu ist die erfindungsgemäße Kühltrommel gut geeignet.
  • Die in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kühltrommel sind im Aufbau und Konstruktion der Einzelteile beispielhaft. Grundsätzlich können ähnliche Konstruktionen gewählt werden, um eine zielgerichtete Saugströmung über Luftschlitze eines Dichtungsmantels zu erzeugen. So lassen sich auch die dargestellten Ausführungsbeispiele mit ihren Merkmalen beliebig kombinieren, um neue Ausführungsvarianten zu erhalten.
  • Die Erfindung zeichnet sich durch eine besonders schonende Fadenbehandlung aus. Aufgrund geringer Unterdrücke lassen sich Baugröße und Abfuhrkanäle der Saugluft verkleinern.

Claims (12)

  1. Kühltrommel zum Abkühlen eines Fadenstopfens in einem Texturierprozess mit einem antreibbaren Kühlmantel (1), an dessen Umfang zumindest eine luftdurchlässige Führungsbahn (2) zu Führung des Fadenstopfens ausgebildet ist, mit einer im Innern des Kühlmantels (1) ausgebildeten Saugkammer (11), die mit einem Sauganschluss (9) verbunden ist, und mit einem stationären Abschirmmittel (10), dass die Saugkammer (11) von dem Kühlmantel (1) abschirmt, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschirmmittel (10) durch einen geschlossenen Dichtungsmantel (10.1) gebildet ist, der mit Abstand dem Kühlmantel (1) im Wesentlichen koaxial zugeordnet ist und der im Bereich der Führungsbahn (2) einen Luftschlitz (15) aufweist.
  2. Kühltrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftschlitz (15) sich über einen Teilumfang des Dichtungsmantels (10.1) erstreckt.
  3. Kühltrommel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftschlitz (15) spiralförmig am Umfang des Dichtungsmantels (10.1) ausgebildet ist.
  4. Kühltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Umfang des Dichtungsmantels (10.1) zumindest eine Dichtungsleiste (17.1, 17.2) angeordnet ist, die gegenüber dem Kühlmantel (1) einen Dichtspalt (18) bildet und die einem Ende des Luftschlitzes (15) zugeordnet ist.
  5. Kühltrommel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine zweite Dichtungsleiste (17.1, 17.2) an dem Umfang des Dichtungsmantels (10.1) eine ringsegmentförmige Saugzone (19) zwischen dem Kühlmantel (1) und dem Dichtungsmantel (10.1) ausgebildet ist, wobei sich der Luftschlitz (15) innerhalb der Saugzone (19) erstreckt.
  6. Kühltrommel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungsleisten (17.1, 17.2) radial elastisch ausgebildet sind.
  7. Kühltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmantel (1) auf einer Innenseite zwei Dichtungsringe (20.1, 20.2) aufweist, die die Führungsbahn (2) zwischen sich einschließen und die jeweils mit einer Dichtungslippe (21.1, 21.2) am Umfang des Dichtungsmantels (10.1) anliegen.
  8. Kühltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das die Führungsbahn (2) am Umfang des Kühlmantels (1) durch ein umlaufendes Lochblech (4) zwischen zwei Abstandshaltern (3.1, 3.2) gebildet ist, wobei der Kühlmantel (1) unterhalb des Lochbleches (4) eine Lochreihe von Mantelöffnungen (5) aufweist.
  9. Kühltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Innenseite des Dichtungsmantels (10.1) ein Druckluftkanal (23) ausgebildet ist, der durch zumindest eine Blasöffnung (24) mit der Führungsbahn (2) verbunden ist und der mit einer Druckluftquelle verbindbar ist.
  10. Kühltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmantel (1) mehrere parallel nebeneinander ausgebildete luftdurchlässige Führungsbahnen (2) aufweist, wobei an dem Dichtungsmantel (10.1) pro Führungsbahn (2) ein von mehreren Luftschlitzen (15) ausgebildet ist.
  11. Kühltrommel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmantel (1) über eine äußere Stirnwand (7) mit einer Antriebswelle (6) verbunden ist und dass der Dichtungsmantel (10.1) über eine innere Stirnwand (13) an einem Hohlträger (8) befestigt ist, wobei die Antriebswelle (6) den Hohlträger (8) durchdringt.
  12. Kühltrommel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauganschluss (9) gegenüberliegend zu der inneren Stirnwand (13) ausgebildet ist, durch welche die Saugkammer (11) mit einer Unterdruckquelle zu verbinden ist.
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