WO2008052900A1

WO2008052900A1 - Verfahren und vorrichtung zum kräuseln eines multifilen fadens

Info

Publication number: WO2008052900A1
Application number: PCT/EP2007/061264
Authority: WO
Inventors: Mathias STÜNDL
Original assignee: Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2006-11-04
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2008-05-08
Also published as: CN101528996B; EP2084315B1; US20090249765A1; CN101528996A; EP2084315A1; RU2009121102A; US7712197B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kräuseln eines multifilen Fadens, wobei der durch ein Schmelzspinnen erzeugte Faden zu einem Fadenstopfen aufgestaucht wird. Der Fadenstopfen wird zur thermischen Behandlung am Umfang einer drehbaren Behandlungstrommel abgelegt und mit mehreren nebeneinander liegenden Umschlingungen an dem Umfang der Behandlungstrommel geführt. Anschließend wird der Fadenstopfen in einem Auflösungsbereich am Umfang der Behandlungstrommel zu dem gekräuselten Faden aufgelöst, welcher von der Behandlungstrommel abgezogen wird. Um bei mehrfacher Umschlingung und gegenseitiger Berührung der Umschlingungen des Fadenstopfens eine kontinuierliche und gleichmäßige Auflösung des Fadenstopfens zu erhalten, wird der Faden derart schräg aus dem Auflösungsbereich des Fadenstopfens geführt, dass mit zunehmender Umschlingung des Fadens am Umfang der Behandlungstrommel sich ein wachsender axialer Abstand zwischen dem Faden und dem Fadenstopfen am Umfang der Behandlungstrommel einstellt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Kräuseln eines multifϊlen Fadens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kräuseln eines multifϊlen Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.

Bei der Herstellung gekräuselter synthetischer Fäden ist es bekannt, zunächst eine Vielzahl von strangförmigen Filamenten aus einer thermoplastischen Schmelze zu extrudieren. Das Filamentbündel wird nach einer Abkühlung zusammengefasst und bildet somit einen glatten multifϊlen Faden. Um in den einzelnen FiIa- mentsträngen eine Kräuselung zu erzeugen, wird der multifüe Faden zu einem Fadenstopfen aufgestaucht. Hierzu werden die Filamente des Fadens vorzugswei- se durch ein heißes Fluid gefördert und an der Oberfläche des Fadenstopfens zu Schlingen und Bögen verformt. Zur Fixierung der sich in den Filamenten bildenden Kräuselung wird der Fadenstopfen thermisch behandelt. Für den Fall, dass die Fadenstopfenbildung bereits mittels eines heißen Fluids erfolgt, wird der so erwärmte Fadenstopfen anschließend abgekühlt. Hierzu wird der Fadenstopfen am Umfang einer Behandlungstrommel geführt. Die Behandlungstrommel ist drehend angetrieben, so dass die Verweilzeit zur Abkühlung des Fadenstopfens im Wesentlichen durch die Umfangsgeschwindigkeit der Behandlungstrommel einerseits und andererseits durch den Grad der Umschlingung des Fadenstopfens am Umfang der Behandlungstrommel bestimmt ist. Da die Umfangsgeschwindigkeit der Behandlungstrommel durch Prozessgeschwindigkeiten bestimmt ist und nur im begrenzten Maße veränderbar ist, lassen sich intensive Abkühlungen nur durch entsprechende Umschlingungen des Fadenstopfens an der Behandlungstrommel erreichen. So ist aus der DE 38 00 773 C2 ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, bei welcher der Fadenstopfen in mehreren Umschlingungen am Umfang der Behandlungstrommel geführt wird. Hierbei werden die Umschlingungen des Fadenstopfens unmittelbar nebeneinanderliegend am Umfang der Behandlungstrommel ge- führt, so dass gegenseitige Beeinflussungen der einzelnen Filamente der Fadenstopfen unumgänglich sind. Insbesondere bei Fadenstopfen mit entsprechend geringer Fadenstopfendichte führt ein lockerer Verbund der Filamente innerhalb des Fadenstopfens dazu, dass sich einzelne Filamente in den benachbarten Umschlingungen des Fadenstopfens am Umfang der Behandlungstrommel miteinander ver- haken. Derartige Verhakungen wirken sich insbesondere beim Auflösen des Fadenstopfens zu einem gekräuselten Faden derart negativ aus, dass an dem gekräuselten Faden Unregelmäßigkeiten entstehen, die sich insbesondere auch in einer schwankenden Fadenspannung beim Abzug des gekräuselten Fadens bemerkbar machen. Derartige Fadenspannungsschwankungen wirken sich insbesondere in der Nachbehandlung des Fadens beispielsweise durch Verwirbelung sehr negativ aus.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kräuseln eines multifilen Fadens der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass nach einer thermischen Behandlung des Fadenstopfens mit mehreren nebeneinander liegenden Umschlingungen am Umfang einer Behandlungstrommel eine sichere und gleichmäßige Auflösung des Fadenstopfens zu einem gekräuselten Faden möglich wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Faden derart schräg aus dem Auflösungsbereich des Fadenstopfens geführt wird, das mit zunehmender Umschlingung des Fadens am Umfang der Behandlungstrommel sich ein wachsender axialer Abstand zwischen dem Faden und dem Fadenstopfen am Umfang der Behandlungstrommel einstellt. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die jeweiligen Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.

Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass das auch bei einem nicht gerad- linigen Übergang des Fadenstopfens zum gekräuselten Faden die einzelnen FiIa- mentstränge in ihrer Beschaffenheit und Kräuselung keine wesentlichen Unterschiede aufweisen. Durch den schrägen Abzug des gekräuselten Fadens aus dem Fadenstopfenende konnte jedoch erreicht werden, dass sich selbst die mit der benachbarten Umschlingung des Fadenstopfens verhakte Filamentstränge sich nach dem Lösen ohne Unregelmäßigkeiten in den Filamentverbund des gekräuselten Fadens einfügten. Durch den sich von den Umschlingungen des Fadenstopfens an der Behandlungstrommel abgewandten Verlauf des gekräuselten Fadens entsteht im Auflösungsbereich zwischen einer Innenseite des Fadenstopfens, die unmittelbar der benachbarten Umschlingung des Fadenstopfens zugewandt ist, und einer äußeren Seite des Fadenstopfens unterschiedliche Kraftwirkungen zur Formierung des Fadens. So werden insbesondere die im inneren Bereich des Fadenstopfens gelegten Teilbereich der Filamentstränge gegenüber den im äußeren Bereich gelegten Teilbereiche intensiver gezogen, was das Auslösen möglicher einzelner Überlagerungsstellen zwischen den einzelnen Umschlingungen des Fadenstopfens am Umfang der Behandlungstrommel wesentlich erleichtert. Insoweit lässt sich der Fadenstopfen gleichmäßig in den gekräuselten Faden überführen.

Um möglichst stabile und gleichmäßige Verhältnisse bei der Führung des Fadens und der Auflösung des Fadenstopfens zu erhalten, hat sich insbesondere die Wei- terbildung der Erfindung bewährt, bei welcher der Faden nach dem Auflösen des Fadenstopfens in eine Abzugsnut am Umfang der Behandlungstrommel geführt wird. Damit lassen sich reproduzierbare und gleichmäßige Betriebszustände und Fadenläufe am Umfang der Behandlungstrommel erreichen.

In Abhängigkeit von der Dichte des Fadenstopfens, die sich unmittelbar auf die gegenseitige Beeinflussung der Fadenstopfenumschlingungen am Umfang der Behandlungstrommel auswirkt, können unterschiedliche Fadenverläufe beim Auflösen des Fadenstopfens gewählt werden. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass der Faden möglichst mit einem Steigungswinkel am Umfang der Behandlungstrommel geführt werden sollte, der einen Winkel von 10° übersteigt. Je nach Lo- ckerheit des Fadenstopfens lässt sich der Steigungswinkel vergrößern, wobei maximale Steigungswinkel im Bereich von 80° nicht überschritten werden sollten.

Für die Nachbehandlung des gekräuselten Fadens ist es besonders wichtig, dass eine ausreichende Fadenspannung an dem Faden erzeugt wird. Hierzu wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass der Faden zwischen dem Auflösungsbereich und einem Ablaufbereich über einen Umschlin- gungsbereich am Umfang der Behandlungstrommel geführt wird, der zumindest einen Umfangswinkel von 45° einschließt. Damit lassen sich einerseits die zur Auflösung des Fadenstopfens nur minimalen Fadenzugkräfte gegenüber den für die Nachbehandlung erforderlichen Fadenzugkräfte realisieren. So wird beispielsweise im Auflösungsbereich des Fadenstopfens keine wesentliche an dem Faden wirkende Zugkraft gewünscht. Die für die Nachbehandlung des gekräuselten Fadens erforderliche Fadenzugkraft könnte beispielsweise bei einem Wert von 100 cN liegen.

Für die Nachbehandlung hat sich insbesondere bewährt, wenn der gekräuselte Faden vor dem Aufwickeln zu einer Spule und nach Ablauf von der Behandlungstrommel mittels einer Verwirbelungseinrichtung verwirbelt wird. Damit lässt sich der Zusammenhalt der gekräuselten Filamente in dem Fadenverbund für eine Weiterverarbeitung vorteilhaft verbessern.

Um die Bildung des Fadenstopfens sowie die thermische Behandlung des Fadenstopfens möglichst mit hoher Flexibilität ausführen zu können, hat sich die Verfahrensvariante besonders bewährt, bei welcher der Fadenstopfen zur Ablage am Umfang der Behandlungstrommel durch ein Fördermittel gefördert wird, wobei das Fördermittel und die Behandlungstrommel unabhängig voneinander angetrie-

- A - ben werden. Die Dichte sowie Führungsgeschwindigkeit des Fadenstopfens lassen sich somit einerseits durch das Fördermittel und andererseits durch das die Behandlungstrommel einstellen.

Zur Durchführung des erfmdungsgemäßen Verfahrens wird eine Vorrichtung nach den Merkmalen nach Anspruch 8 vorgeschlagen. Die zugrunde liegende Aufgabe wird erfindungsgemäß dabei dadurch gelöst, dass Mittel zur Führung des gekräuselten Fadens am Umfang der Behandlungstrommel schräg aus dem Auflösungsbereich des Fadenstopfens vorgesehen sind, das mit zunehmender Umschlingung des Fadens am Umfang der Behandlungstrommel sich ein wachsender axialer Abstand zwischen dem Faden und dem Fadenstopfen am Umfang der Behandlungstrommel einstellt.

Derartige Mittel lassen sich hierbei unmittelbar am Umfang der Behandlungs- trommel ausbilden. Es ist jedoch auch möglich, die Mittel mit Abstand zum Umfang der Behandlungstrommel auszubilden.

Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, das Mittel durch eine Abzugsnut am Umfang der Behandlungstrommel zu bilden. Die Abzugsnut ist axial versetzt zu einer den Fadenstopfen aufnehmenden Führungsbahn am Umfang der Behandlungstrommel angeordnet, so dass ein schräg aus dem Auflösungsbereich des Fadenstopfens geführter gekräuselter Faden unmittelbar in die Abzugsnut einführbar ist. Damit ergeben sich sehr stabile und reproduzierbare Betriebszustände und Fadenführungen am Umfang der Behandlungstrommel bei der Auflösung des Fa- denstopfens.

Zur Fadenführung des gekräuselten Fadens am Umfang der Behandlungstrommel hat sich hierbei insbesondere die Ausbildung der erfmdungsgemäßen Vorrichtung als vorteilhaft erwiesen, bei welcher eine Durchmesserstufe am Umfang der Be- handlungstrommel zwischen der Abzugsnut und der Führungsbahn ausgebildet ist. Hierbei wird der Faden über die Durchmesserstufe am Umfang der Behand- lungstrommel geführt. Es lassen sich so Steigungswinkel im Fadenlauf realisieren, die im Bereich zwischen 10° und 80° möglich sind.

Um den gekräuselten Faden in der Abzugsnut mit definierter Umschlingung füh- ren zu können, ist der Behandlungstrommel vorzugsweise ein Fadenführer nachgeordnet, welcher mit der Abzugsnut eine Führungsebene aufspannt. Hierbei ist je nach Lage des Fadenführers eine Umschlingung des gekräuselten Fadens in der Abzugsnut realisierbar, die vorzugsweise zumindest einen Umfangswinkel von 45° am Umfang der Behandlungstrommel einschließt.

Da in der Regel zum Bilden von Fadenstopfen Texturiermittel mit Stauchkammern eingesetzt werden, die vertikal ausgerichtet sind, ist die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bevorzugt verwendet, bei welcher zwischen dem Texturiermittel und der Behandlungstrommel ein Zuführmittel angeordnet ist, um einen möglichst sanften Übergang des Fadenstopfens von dem Texturiermittel zum Umfang der Behandlungstrommel zu erhalten. Damit lassen sich die in der Stauchkammer voreingestellten Fadenstopfendichten im Wesentlichen unverändert beibehalten. Der Übergang zum Umfang der Behandlungstrommeln ist vorzugsweise spitzwinklig bis tangential ausgebildet, so dass der Fadenstopfen ohne wesentliche Versorgung geführt werden kann.

Das Zuführmittel wird dabei bevorzugt durch ein Führungsmittel und ein Fördermittel gebildet, die derart zu einem Förderspalt kombiniert sind, das der Fadenstopfen durch einen einseitigen Eingriff des Fördermittels entlang einer durch das Führungsmittel gebildete Gleitbahn gefördert wird. Hierbei lassen sich vorteilhaft verformungsarme Zuführung und eine Förderung des Fadenstopfens kombinieren. Durch das Fördermittel ist eine definierte und steuerbare Auslassgeschwindigkeit des Fadenstopfens aus dem Texturiermittel möglich, so dass ein konstanter Fadenstopfenaufbau gewährleistet ist. Um bei einer im wesentlichen gestreckten und geradlinigen Ablage des Fadenstopfens am Umfang der Behandlungstrommel eine mehrmalige Umschlingung des Fadenstopfens zu realisieren, ist bevorzugt ein Leitmittel in Drehrichtung der Behandlungstrommel mit kurzem Abstand vor dem Führungsmittel angeordnet, so dass der Fadenstopfen nach einmaliger Umschlingung am Umfang der Behandlungstrommel durch das Leitmittel verschoben werden kann. Damit lassen sich kompakte Führungen des Fadenstopfens an der Führungsbahn in der Behandlungstrommel realisieren.

Zur thermischen Behandlung wird die Abkühlung des Fadenstopfens am Umfang der Behandlungstrommel bevorzugt durch eine Umgebungsluft ausgeführt. Hierzu ist der Umfang der Behandlungstrommel durch einen gasdurchlässigen Führungsmantel gebildet, wobei im innern der Behandlungstrommel ein gegenüber der Umgebung wirkender Unterdruck durch eine Absaugeinrichtung erzeugt wird. Somit lässt sich ein gleichmäßiger Kühlluftstrom zur Durchströmung des Fadenstopfens am Umfang der Behandlungstrommel erzeugen. Alternativ oder zusätzlich können Konditionierungen der Luft oder des Fadenstopfens vorgenommen werden. So besteht die Möglichkeit eine Kaltluft zu verwenden oder den Fadenstopfen mit einen Fluid z.B. Wasser zu benetzen.

Die erfmdungsgemäße Vorrichtung wird bevorzugt in einem Spinnprozess eingesetzt, bei welchem der gekräuselte Faden am Ende des Spinnprozesses zu einer Spule aufgewickelt wird. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn vor der Aufwicklung eine zusätzliche Verwirbelung der gekräuselten Filamente ausgeführt wird. Hierzu ist der Behandlungstrommel eine Verwirbelungseinrichtung nachgeordnet, durch welches die Filamente des multifϊlen gekräuselten Fadens nach der Kräuselung verwirbelt werden. Innerhalb des Spinnprozesses lassen sich dabei multifϊle Fäden oder Verbundfäden beispielsweise BCF-Fäden erzeugen. Bei Verbundfäden, beispielsweise einem sogenannten Tricolor-Faden, welcher aus drei einzelnen Teilfäden gebildet ist, lässt sich der Fadenstopfen durch Zusammenführen aller drei Teilfäden erzeugen. Unabhängig von der Beschaffenheit des synthetischen Fadens hat sich als Textu- riermittel bevorzugt eine mit einer Stauchkammer kombinierte Förderdüse als besonders geeignet herausgestellt. Die Förderdüse ist mit einer Druckluftquelle verbunden, wobei die Druckluft bevorzugt erhitzt der Förderdüse zugeführt wird, so dass neben der Förderung der Filamente gleichzeitig eine Erwärmung der Filamente stattfinden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher beschrieben.

Es stellen dar:

Fig. 1 schematisch eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens

Fig. 2 schematisch eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Fig. 1 Fig. 3 schematisch eine Rückansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus Fig. 1

Fig. 4 schematisch eine Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung

In Fig. 1, Fig. 2 und Fig. 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Kräuseln eines multifilen Fadens in mehreren Ansichten schematisch dargestellt. In Fig. 1 ist die Vorrichtung schematisch in einer Querschnittsansicht und in Fig. 2 in einer Seitenansicht gezeigt. Die Fig. 3 zeigt die Rückansicht des Ausführungs- beispiels. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgend Beschreibung für beide Figuren. Die Vorrichtung, die beispielsweise in einem Spinnprozess zur Herstellung eines BCF-Garnes integriert sein könnte, weist ein Texturiermittel 1 auf, um einen laufenden multifϊlen Faden 8 zu einem Fadenstopfen 9 aufzustauchen. Der Faden 8 könnte je nach Prozent aus einem Filamentbündel oder aus mehreren Filament- bündeln mehreren Teilfäden gebildet sein. Das Texturiermittel 1 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine Förderdüse 2 und eine angrenzende Stauchkammer 4 gebildet, wie sie beispielsweise aus der WO 03/004743 bekannt ist. Insoweit wird an dieser Stelle ausdrücklich Bezug zu der zitierten Druckschrift ge- nommen, so dass an dieser Stelle eine kurze Beschreibung ausreicht.

Die Förderdüse 2 weist einen mittleren Fadenkanal 6 auf, in welchem ein För- derfluid eingeleitet wird. Hierzu ist die Förderdüse 2 über einen Fluidanschluss 3 mit einer Druckluftquelle verbunden. Das in den Fadenkanal 6 eingeleitete För- derfluid, das bevorzugt durch eine Druckluft gebildet ist, wird vor Einleitung in die Förderdüse 2 erwärmt. Durch die unter Druck eintretende Druckluft in den Fadenkanal 6 wird der multifϊle Faden 8, der zuvor aus einer Vielzahl extrudierter Filamente gebildet wurde, in die Förderdüse 2 eingesogen und entlang des Fadenkanals 6 gefördert.

Die Stauchkammer 4 weist in Verlängerung des Fadenkanals 6 einen Stopfenkanal 7 auf, der durch eine Vielzahl von ringförmig angeordneten Lamellen 5 gebildet ist. Die Lamellen 5 sind in einem Gehäuse der Stauchkammer 4 gehalten, wobei das aus dem Stopfenkanal 7 austretende Förderfluid über einen Fluidauslass abgeführt wird. Innerhalb des Stopfenkanals 7 wird jeder der synthetischen Filamente des Fadens 8 mittels des Förderfluids an der Oberfläche des Fadenstopfens 9 zu Schlingen und Bögen abgelegt. Dabei bewegt sich der Fadenstopfen 9 kontinuierlich aus dem Stopfenkanal 7 in Richtung eines Stopfenauslasses.

Auf der Auslassseite des Texturiermittels 1 ist zur weiteren Führung des Fadenstopfens ein Zuführmittel 15 vorgesehen. Das Zuführmittel 15 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch ein unmittelbar an der Stauchkammer 4 angeordneten Führungsmittel 11 und ein Fördermittel 13 gebildet, die zu einem Förderspalt 19 gegenüberliegend angeordnet sind. Hierdurch lässt sich an dem Fadenstopfen 9 eine Haltekraft erzeugen, die dem Druck des Förderfluids zur Ablage des Fadens 8 und zur Bildung des Fadenstopfens 9 entgegenwirkt. Damit lässt sich einerseits eine gleichmäßige Fadenstopfenbildung innerhalb der Stauchkammer 4 und andererseits eine gleichmäßige Förderung des Fadenstopfens 9 erreichen. Das Fördermittel 13 ist als eine Förderrolle 14 ausgebildet, durch welche der Fadenstopfen 9 mit einem einseitigen Eingriff der Förderrolle 14 gefördert wird. Das Führungs- mittel 11 weist hierzu eine Gleitbahn 12 auf, an welcher der Fadenstopfen 9 gleitend geführt ist. Der zwischen dem Führungsmittel 11 und dem Fördermittel 13 gebildete Förderspalt 19 ist derart ausgebildet, dass der Fadenstopfen 9 eine Formänderung erhält, so dass die zur Förderung und Aufbau einer Haltekraft erforderlichen Kräfte an dem Fadenstopfen 9 erzeugt werden können. Das Füh- rungsmittel 11 ist hierzu vorzugsweise als eine Führungsschiene 20 ausgebildet, die L-förmig sich zwischen dem Texturiermittel 1 und einer Behandlungstrommel 26 erstreckt. Das freie Ende der Führungsschiene 20 bildet dabei einen Stopfe- nauslass 10, der unmittelbar dem Umfang der Behandlungstrommel 20 zugeordnet ist. Die Gleitbahn 12 in der Führungsschiene 20 ist bogenförmig ausgebildet, wo- bei in dem bogenförmigen Abschnitt der Gleitbahn 12 der Förderspalt 19 durch die gegenüber liegende Förderrolle 14 gebildet ist. Die Förderrolle 14 ist über eine Antriebwelle 17 mit einem Motor 18 gekoppelt.

Die Auslenkung des Fadenstopfens 9 von der Auslassseite des Texturiermittels 1 bis zum Stopfenauslass 10 ist derart auf den Umfang der Behandlungstrommel 26 abgestimmt, dass der Fadenstopfen 9 im wesentlichen tangential der Behandlungstrommel 26 zuführbar ist.

Zur thermischen Behandlung wird der Fadenstopfen 9 am Umfang der Behand- lungstrommel 26 geradlinig abgelegt. Der Umfang der Behandlungstrommel 26 ist hierzu als ein gasdurchlässiger Führungsmantel 27 ausgebildet. Die Behand- lungstrommel 26 wird über einen Trommelantrieb 28 drehbar angetrieben. Die Umfangsgeschwindigkeit der Behandlungstrommel 26 und die Fördergeschwindigkeit des durch das Fördermittel 13 geförderte Fadenstopfens 9 sind im Wesentlichen gleich, so dass der Fadenstopfen 9 ohne Dichteveränderung am Umfang der Behandlungstrommel 26 aufläuft und weitergeführt wird. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, über den Trommelantrieb 28 eine Umfangsgeschwindigkeit derart einzustellen, die leicht gegenüber der Fördergeschwindigkeit des Fördermittels 13 erhöht ist. Somit wird eine leichte Auflockerung des Fadenstopfens bei Auflauf auf die Behandlungstrommel 26 erreicht. Eie Erhöhung der Umfangsgeschwin- digkeit der Behandlungstrommel von 5% bis 40% gegenüber der Fördergeschwindigkeit des Fördermittels hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt.

Die Behandlungstrommel 26 ist an den Stirnseiten verschlossen und über einen Sauganschluss 29 mit einer Absaugvorrichtung 30 verbunden. Über die Absaug- Vorrichtung 30 wird im innern der Behandlungstrommel 26 ein Unterdruck erzeugt, so dass gasförmiges Fluid von außen über den Führungsmantel 27 ins innere der Behandlungstrommel 26 gesaugt wird. Zur Behandlung des Fadenstopfens 9 wird diese an dem Führungsmantel 27 der Behandlungstrommel 26 abgelegt und am Umfang der Behandlungstrommel 26 geführt.

Die Behandlungstrommel 26 weist an dem Führungsmantel 27 hierzu eine Führungsbahn 24 auf. Der Fadenstopfen 9 wird in mehreren direkt nebeneinander liegenden Umschlingungen geführt. Das Führungsmittel 11 weist an dem der Behandlungstrommel 26 zugewandten Ende ein Leitmittel 23 auf, das sich auf der zur Gleitbahn 12 gegenüberliegenden Seite der Führungsschiene 20 befindet. Das Leitmittel 23, das vorzugsweise als eine Gleitkante ausgebildet ist, weist eine im wesentlichen kongruente dem Führungsmantel 27 der Behandlungstrommel 26 angepasste Form auf und ist im kurzen Abstand oberhalb der Behandlungstrommel 26 gehalten. Dabei verläuft die Gleitkante schräg zum Umfang der Behand- lungstrommel 26 derart, dass ein über die Gleitbahn 12 am Stopfenauslass 10 ausgetretener und am Umfang der Behandlungstrommel 26 abgelegter Fadenstopfen nach einen geraden Lauf an der Führungsbahn 24 des Führungsmantels 27 selbsttätig gegen die Gleitkante des Gleitmittels 23 geführt und auf der Führungsbahn 24 verschoben wird.

Wie in Fig. 3 dargestellt ist, wird durch das Gleitmittel 23 der Fadenstopfen 9 am Umfang der Behandlungstrommel 26 axial verschoben. Somit besteht die Möglichkeit, den Fadenstopfen 9 mit mehreren Umschlingungen in der Führungsbahn 24 des Führungsmantels 27 zu führen, wobei die Umschlingungen des Fadenstopfens direkt nebeneinander geführt sind. Insoweit lässt sich das Führungsmittel 11 sowohl zur Führung des Fadenstopfens 9 vor der Behandlungstrommel 26 als auch zur Führung des Fadenstopfens 9 an der Behandlungstrommel 26 nutzen.

Der Führungsmantel 27 der Behandlungstrommel 26 weist neben der Führungsbahn 24 eine Abzugsnut 22 auf. Die Abzugsnut 22 und die Führungsbahn 24 sind an dem Umfang der Behandlungstrommel 26 durch eine Durchmesserstufe 34 voneinander getrennt. Dabei liegt der Nutgrund der Abzugsnut 22 auf einen etwas kleineren Durchmesser gegenüber dem Durchmesser der Führungsbahn 24. Die Abzugsnut 22 und die Führungsbahn 24 sind an dem Führungsmantel 27 gasdurchlässig ausgebildet, so dass die Führungsbahn 24 und die Abzugsnut 22 von außen nach innen luftdurchströmt sind. Zwischen der Abzugsnut 22 und der Führungsbahn 24 lässt sich je nach Fadenführung eine Führungszone ausbilden. Die Führungszone könnte sowohl gasdurchlässig oder auch nicht gasdurchlässig ausgebildet sein, um den Faden zu führen.

Zur Führung eines am Umfang der Abzugsnut 22 geführten Fadens ist der Behandlungstrommel 26 ein Fadenführer 31 nachgeordnet. Der Fadenführer 31 , der in diesem Fall durch eine Umlenkrolle gebildet ist, spannt mit der Abzugsnut 22 am Umfang der Behandlungstrommel 26 eine Führungsebene des gekräuselten Fadens 35 auf. In der Führungsebene ist dem Fadenführer 31 ein Abzugsmittel 16 mit mehreren Galetteneinheiten 32.1 und 32.2 nachgeordnet. Zwischen den Galetteneinheiten 32.1 und 32.2 ist eine Verwirbelungseinrichtung 33 vorgesehen, die mit einer hier nicht dargestellten Druckluftquelle verbunden ist. Die Galetteneinheiten 32.1 und 32. 2 werden jeweils durch eine angetriebene Galette und eine nicht angetriebene Beilaufrolle gebildet.

Bei dem in Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der multifile Faden 8, der beispielsweise unmittelbar aus einer Spinnzone abgezogen und ver- streckt wurde, dem Texturiermittel 1 zugeführt. Der aus einer Vielzahl extrudier- ter Filamentstränge gebildete Faden 8 wird durch die Förderdüse 6 mittels eines heißen Fluids im Fadenkanal 6 gefördert und in die angrenzende Stauchkammer 4 geführt. Innerhalb der Stauchkammer wird in dem Stopfenkanal 7 ein Fadenstopfen 9 gebildet, wobei sich die Filamente des Fadens 8 in Schlingen und Bögen an die Oberfläche des Fadenstopfens 9 ablegen. Der Fadenstopfen 9 wird sodann aus dem Texturiermittel 1 über das Zuführmittel 15 mit einer sanften Umlenkung zum Umfang der Behandlungstrommel 26 geführt. Hierzu greift ein Fördermittel 13 einseitig an den Fadenstopfen 9 an, und fördert den Fadenstopfen 9 kontinuierlich entlang der in dem Führungsmittel 11 ausgebildeten Gleitbahn 12. Der Fadenstop- fen 9 tritt mit gleichmäßiger Führungsgeschwindigkeit kontinuierlich aus dem Stopfenauslass 10 heraus und wird von der sich drehenden Behandlungstrommel 26 übernommen. Die Umfangsgeschwindigkeit der Behandlungstrommel 26 und die Auslassgeschwindigkeit des Fadenstopfens sind hierbei im Wesentlichen identisch, so dass keine Auflockerung des Fadenstopfens 9 eintritt. Der Fadenstopfen 9 wird in mehreren Umschlingungen an der Führungsbahn 24 des Führungsmantels 27 geführt. Hierbei liegen die Umschlingungen des Fadenstopfens 9 derart nebeneinander, so dass sich die einzelnen Fadenstopfenumschlingungen am Umfang der Behandlungstrommel 26 berühren.

Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, wird der Fadenstopfen 9 an der Führungsbahn 24 des Führungsmantels 27 mit zwei Umschlingungen geführt. Nach zwei Umschlin- gungen des Fadenstopfens 9 stellt sich ein Auflösungsbereich 25 am Umfang der Behandlungstrommel 26 ein, in welchem der Fadenstopfen 9 zu einem gekräuselten Faden 35 aufgelöst wird. Zum Auflösen des Fadenstopfens 9 zu dem gekräuselten Faden 35 in dem Auflösungsbereich 25 wird der Faden 35 schräg aus dem Auflösungsbereich des Fadenstopfens geführt. Hierbei stellt sich zwischen einer gedachten Umfangslinie, die dem Verlauf der letzten Umschlingung des Fadenstopfens 9 am Umfang der Behandlungstrommel 26 entspricht, und dem Faden 35 ein Steigungswinkel ein, der in Fig. 2 mit dem griechischen Buchstaben α gekennzeichnet ist. Der Steigungswinkel α ist derart gewählt, dass bei fortschreiten- der Umschlingung des Fadens 35 am Umfang der Behandlungstrommel 26 sich ein ständig vergrößernder axialer Abstand zwischen dem Fadenstopfen 9 und dem gekräuselten Faden 35 einstellt. Der Steigungswinkel α zur Führung des Fadens 35 kann hierbei im Bereich von 10° bis 80° ausgebildet sein. Je nach Dichte und Führung der Fadenstopfen 9 im Führungsmantel 27 lässt sich der Steigungswinkel des Fadens wählen.

Zur Führung wird der Faden 35 aus der Führungsbahn 24 in die Abzugsnut 22 eingeführt. Dabei stellt die zwischen der Führungsbahn 24 und der Abzugsnut 22 gebildete Durchmesserstufe 34 eine Umlenkung des Fadens 35 am Umfang der Behandlungstrommel 26 dar, so dass eine stabile Fadenführung mit gleichmäßigem Steigungswinkel aus dem Auflösungsbereich heraus gewährleistet bleibt. Innerhalb der Abzugsnut 22 wird der Faden 35 mit im Wesentlichen geraden Fadenlauf im Nutgrund geführt, bis in einem in Fig. 3 gekennzeichneten Ablaufbereich 36 der Faden sich vom Umfang der Behandlungstrommel 26 löst. Der Ab- laufbereich 36 und der Auflösungsbereich 25 wird hierbei vorzugsweise derart zueinander gehalten, dass sich an der Behandlungstrommel 26 ein Umschlin- gungsbereich für den Faden 35 einstellt, der zumindest einen Umfangswinkel von > 45° einschließt. Damit lässt sich ein für die weitere Behandlung des gekräuselten Fadens 35 erforderliche Fadenzugspannung ausreichend erzeugen. Zur weiteren Behandlung wird der gekräuselte Faden 35 in der Verwirbelungsein- richtung 33 mittels eines Druckluftstromes verwirbelt. Damit wird eine intensive Verflechtung der gekräuselten Filamente erreicht, die insbesondere den Zusammenhalt des Fadens verbessern.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfmdungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfmdungsgemäßen Verfahrens schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist im Aufbau und Funktion im Wesentlichen identisch zu dem vorhergehenden Ausführungsbei- spiel, so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten Bezug zu der vorhergehenden Beschreibung genommen wird.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 weist als Zuführmittel 15 einen Rohrstutzen 37 auf, der unmittelbar mit einem Ende dem Texturiermittel (hier nicht darge- stellt) zugeordnet ist. Das Zuführmittel 15 ist oberhalb der Behandlungstrommel 26 angeordnet, wobei ein Stopfenauslass 10 unmittelbar am Umfang der Behandlungstrommel 26 mündet.

Die Behandlungstrommel 26 weist an dem Führungsmantel 27 eine Führungsbahn 24 auf, die gasdurchlässig ausgebildet ist. Der Führungsmantel 27 ist über den Trommelantrieb 28 drehbar angetrieben. Die Führungsbahn 24 am Umfang der Behandlungstrommel 26 weist in dem Führungsmantel 27 einen ersten Bereich zur Führung des Fadenstopfens 9 und einen axial versetzten zweiten Bereich zur Führung eines gekräuselten Fadens 35 auf. Im Fadenführungsbereich der Füh- rungsbahn 24 ist ein Fadenführungselement 21 dem Umfang der Behandlungstrommel 26 zugeordnet. Das Fadenführungselement 21 ist im Bereich des zweiten Abschnittes der Führungsbahn 24 axial versetzt zu einem Auflösungsbereich 25 am Umfang der Behandlungstrommel 26 angeordnet. Dem Fadenführungselement 21, das in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise als ösenförmiger Fadenfüh- rer gebildet wird, ist ein hier nicht dargestelltes Abzugsmittel nachgeordnet. Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Fadenstopfen 9 nach Ablage am Umfang der Behandlungstrommel mit zwei Umschlingungen geführt. Zur Auflösung des Fadenstopfens 9 wird der gekräuselte Faden 35 über dem Fadenführungselement 21 vom Umfang der Behandlungstrommel 26 abgezogen. Hierzu stellt sich an der Führungsbahn 24 ein wendeiförmiger Fadenlauf ein, der dazu führt, dass ein sich zwischen dem Fadenstopfen 9 und dem Faden 35 gebildeter axialer Abstand am Umfang der Behandlungstrommel 26 mit zunehmender Umschlingung des Fadens 35 am Führungsmantel 27 sich kontinuierlich vergrößert. Hierdurch wird ein schräger Ab- lauf des Fadens 35 aus dem Auflösungsbereich 25 erreicht. Der Faden 35 wird so mit dem Steigungswinkel α wendeiförmig am Umfang der Behandlungstrommel 26 geführt.

Zur thermischen Behandlung wird ein temperiertes gasförmiges Fluid von außen durch den gasdurchlässigen Führungsmantel 27 eingesaugt und im innern der Behandlungstrommel 26 abgeführt. Hierbei erstreckt sich der gasdurchlässige Bereich des Führungsmantels 27 über den gesamten Führungsbahnbereich 24, so dass der Faden 35 unter Saugwirkung am Umfang der Behandlungstrommel 26 gehalten ist.

Zur Abkühlung eines bereits temperierten Fadenstopfens 9 wird vorzugsweise die Umgebungsluft genutzt, um den in mehreren Umschlingungen geführten Fadenstopfen am Umfang der Behandlungstrommel 26 abzukühlen. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit durch zusätzliche Fluidquellen ein in der Um- gebung der Behandlungstrommel 26 abgegebenes Fluid beispielsweise zum Erwärmen des Fadenstopfens einzusaugen und abzuführen. So lassen sich auch vorteilhaft mehrere Behandlungszonen an der Behandlungstrommel 26 ausbilden, so dass der Fadenstopfen bei einer Mehrzahl von Umschlingungen in mehreren Stufen behandelbar ist. Bei den in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausfuhrungsbeispielen ist jeweils eine Behandlungstrommel gezeigt, an welcher ein Fadenstopfen in mehreren Umschlingungen geführt ist. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, an einer Behandlungstrommel mehrere Fadenstopfen parallel nebeneinander zu füh- ren. Die Erfindung erstreckt sich auch vorteilhaft auf derartige Vorrichtungen. Wesentlich hierbei ist, dass der gekräuselte Faden mit einem Steigungswinkel am Umfang der Behandlungstrommel geführt ist, der zu einer Vergrößerung des axialen Abstandes zwischen dem Faden und dem Fadenstopfen führt.

Bezugszeichenliste

1 Texturiermittel

2 Förderdüse

3 Fluidanschluss

4 Stauchkammer

5 Lamellen

6 Fadenkanal

7 Stopfenkanal

8 Faden

9 Fadenstopfen

10 Stopfenauslass

11 Führungsmittel

12 Gleitbahn

13 Fördermittel

14 Förderrolle

15 Zuführmittel

16 Abzugsmittel

17 Antriebswelle

18 Motor

19 Förderspalt

20 Führungsschiene

21 Fadenführungselement

22 Abzugsnut

23 Leitmittel

24 Führungsbahn

25 Auflösungsbereich

26 Behandlungstrommel

27 Führungsmantel

28 Trommelantrieb

29 Sauganschluss 30 Absaugvorrichtung

31 Fadenführer

32.1, 32.2 Galetteneinheit

33 Verwirbelungseinrichtung 34 Durchmesserstufe

35 gekräuselter Faden

36 Ablaufbereich

37 Rohrstutzen

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Kräuseln eines multifϊlen Fadens, bei welchem zumindest ein durch ein Schmelzspinnen erzeugter Faden zu einem Fadenstopfen auf- gestaucht wird, bei welchem der Fadenstopfen zu einer thermischen Behandlung am Umfang einer drehbaren Behandlungstrommel abgelegt wird, bei welchem der Fadenstopfen in mehreren nebeneinander liegenden Umschlingungen am Umfang der Behandlungstrommel geführt wird, bei welchem der Fadenstopfen in einem Auflösungsbereich am Umfang der Be- handlungstrommel zu dem gekräuselten Faden aufgelöst wird und bei welchem der gekräuselte Faden von dem Umfang der Behandlungstrommel abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden derart schräg aus dem Auflösungsbereich des Fadenstopfens ge- führt wird, dass mit zunehmender Umschlingung des Fadens am Umfang der Behandlungstrommel sich ein wachsender axialer Abstand zwischen dem Faden und dem Fadenstopfen am Umfang der Behandlungstrommel einstellt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Faden nach dem Auflösen des Fadenstopfens in eine Abzugsnut am Umfang der Behandlungstrommel geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden aus dem Auflösungsbereich mit einem Steigungswinkel an dem Umfang der Behandlungstrommel geführt wird, dass sich zwischen dem Fadenlauf und einer Umfangslinie der Behandlungstrommel ein Winkel von > 10° einstellt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Faden zwischen dem Auflösungsbereich und einem Ablaufbereich über einen Umschlingungsbereich am Umfang der Behandlungstrommel geführt wird, der zumindest einen Umfangswinkel von 45° einschließt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der gekräuselte Faden nach Ablauf von der Behandlungstrommel mittel ei- ner Verwirbelungseinrichtung verwirbelt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenstopfen zur Ablage am Umfang der Behandlungstrommel durch ein Fördermittel gefördert wird, wobei das Fördermittel und die Behandlungstrommel unabhängig voneinander angetrieben werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fadenstopfen mit einem im Wesentlichen geraden Stopfenverlauf an den Umfang der Behandlungstrommel gelegt wird, wobei der Fadenstopfen zum Übergang von einer ersten Umschlingung zu einer unmittelbar benachbarten zweiten Umschlingung am Umfang der Behandlungstrommel axial verschoben wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einem Texturiermittel (11) zur Bildung eines Fadenstopfens (9) aus zumindest einem durch ein Schmelzspinnen erzeugten multifilen Fadens (8), mit einer drehbar angetriebenen Behandlungstrommel (26) zur thermi- sehen Behandlung des Fadenstopfens (9) und mit einem Abzugsmittel (16) zum Abziehen des gekräuselten Fadens (35) vom Umfang der Behandlungs- trommel (26), wobei der Fadenstopfen (9) mit mehreren Umschlingungen am Umfang der Behandlungstrommel (26) geführt ist und wobei der Fadenstopfen (9) in einem Auflösungsbereich (25) am Umfang der Behandlungstrommel (26) zu dem gekräuselten Faden (35) auflösbar ist, gekennzeichnet, durch

Mittel (22, 34, 21) zur Führung des gekräuselten Fadens (35) am Umfang der Behandlungstrommel (26) schräg aus dem Auflösungsbereich (25) des Fadenstopfens (9), dass mit zunehmender Umschlingung des Fadens (35) am Umfang der Behandlungstrommel (26) sich ein wachsender axialer Ab- stand zwischen dem Faden (35) und dem Fadenstopfen (9) am Umfang der

Behandlungstrommel (26) einstellt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel durch ein mit Abstand zur Behandlungstrommel (26) angeordnetes Fadenführerelement (21) gebildet ist, welches zu einer den Fadenstopfen (9) aufnehmenden Führungsbahn (24) axial versetzt dem Umfang der Behandlungstrommel (26) zugeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel durch eine Abzugsnut (22) am Umfang der Behandlungstrommel (26) gebildet ist, wobei die Abzugsnut axial versetzt zu einer den Fadenstopfen aufnehmenden Führungsbahn am Umfang der Behandlungstrommel angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Durchmesserstufe (34) am Umfang der Behandlungstrommel (26) zwi- sehen der Abzugsnut (22) und der Führungsbahn (24) ausgebildet ist, durch welche der Faden (35) derart schräg an dem Umfang der Behandlungs- trommel (26) geführt ist, dass sich zwischen dem Fadenlauf und einer Um- fangslinie der Behandlungstrommel (26) ein Winkel von > 10° einstellt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungstrommel (26) ein Fadenführer (31) zugeordnet ist, welcher mit der Abzugsnut (22) eine Führungsebene aufspannt und einen Umschlin- gungsbereich des gekräuselten Fadens (35) erzeugt, der zumindest einen Umfangswinkel von 45° am Umfang der Behandlungstrommel (26) ein- schließt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zuführmittel (15) zwischen dem Texturiermittel (1) und der Behand- lungstrommel (26) angeordnet ist und dass das Zuführmittel (15) mit einem

Stopfenauslass (10) der Führungsbahn (24) am Umfang der Behandlungstrommel (26) zugeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführmittel (15) durch ein Führungsmittel (1) und ein Fördermittel (13) gebildet ist, die derart zu einem Förderspalt (19) kombiniert sind, dass der Fadenstopfen (9) durch einen einseitigen Eingriff des Fördermittels (13) entlang einer durch das Führungsmittel (11) gebildeten Gleitbahn (12) ge- fördert wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Fördermittel (13) durch eine angetriebene Förderrolle (14) gebildet ist, die mit einem drehenden Fördermantel an dem Fadenstopfen anliegt und dass das Führungsmittel (11) durch eine Führungsschiene (20) gebildet ist, deren einseitige Gleitbahn (12) zur Bildung des Förderspaltes (19) gegenüberliegend zu der Förderrolle (14) angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leitmittel (23) in Drehrichtung der Behandlungstrommel (26) mit kurzem Abstand vor dem Führungsmittel (11) angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang der Behandlungstrommel (26) durch einen gasdurchlässigen Führungsmantel (27) gebildet ist, welcher mit einer Absaugeinrichtung (30) verbunden ist, durch welche im innern der Behandlungstrommel (26) ein gegenüber der Umgebung wirkender Unterdruck erzeugbar ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungstrommel (26) eine Verwirbelungseinrichtung (33) nachgeordnet ist, durch welches die Filamente des multifϊlen Faden (35) nach der Kräuselung verwirbelt werden.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Texturiermittel (1) durch eine Förderdüse (2) und eine der Förderdüse (2) auf einer Auslassseite zugeordneten Stauchkammer (4) gebildet ist, wobei die Förderdüse (1) mit einer Druckluftquelle verbunden ist.