WO2013131810A1 - Kräuselvorrichtung - Google Patents

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WO2013131810A1
WO2013131810A1 PCT/EP2013/054126 EP2013054126W WO2013131810A1 WO 2013131810 A1 WO2013131810 A1 WO 2013131810A1 EP 2013054126 W EP2013054126 W EP 2013054126W WO 2013131810 A1 WO2013131810 A1 WO 2013131810A1
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WO
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drum
treatment
wall
outer cylinder
crimping
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/054126
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jan Westphal
Mathias STÜNDL
Claus Matthies
Original Assignee
Oerlikon Textile Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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Priority to EP13709806.7A priority patent/EP2823095B1/de
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Priority to US14/476,015 priority patent/US9371601B2/en

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/12—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using stuffer boxes
    • D02G1/125—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using stuffer boxes including means for monitoring or controlling yarn processing
    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a crimping device for crimping a multifilament filament bundle in a melt spinning process according to the preamble of claim 1.
  • the crimping of the yarns is effected by swaging the filament bundles into a respective yarn plug.
  • the filaments are placed in snares and sheets to the thread stuffing and compressed by upsetting the filament bundles, so that after a dissolution of the yarn plug, a thread is formed with crimped filaments.
  • the expression of the crimp contained in the filaments here depends essentially on the thermal treatment of the yarn pot. In order to allow the longest possible residence times for the temperature control of the yarn plug, have proven in the prior art treatment facilities, in which the yarn plug produced by upsetting is performed on a treatment drum with multiple wrap.
  • Such a herb device is known for example from DE 26 32 082.
  • a delivery nozzle, a stuffer box and a treatment device with a treatment drum are arranged one below the other.
  • basically two different positions of the treatment drum are known in order to receive and guide a yarn plug led out of the stuffer box.
  • the axis of the treatment drum is in the aligned substantially horizontally so that the yarn plug must be guided in a multi-wrap around the circumference of the treatment drum substantially in the horizontal direction.
  • the turns of the thread plug must be moved on the circumference of the drum wall to obtain a helical course of the yarn plug on the circumference of the treatment drum. In this case, depending on the nature of the drum wall, more or less strong entanglements of adjacent turns of the yarn plug may occur.
  • feed means are used. To move the turns of the yarn plug axially.
  • this is aligned substantially vertically with its axis, so that the helical yarn guides guided on the circumference of the treatment drum receive natural support in their advancing movement on the circumference of the drum wall.
  • relatively low feed forces are needed to guide the helical course of the yarn plug from the upper end of the treatment drum to a lower end of the treatment drum.
  • the feeding of the yarn plug is effected by an upstream deflection between the stuffer box and the treatment chamber. Such deflections usually represent an uncontrolled for the temperature control of the yarn plug zone, which should be performed as short as possible.
  • Another object of the invention is to further develop the generic crimping device in such a way that the guidance of the yarn plug can take place on the circumference of the treatment drum essentially without a feed device.
  • the compression chamber is arranged axially parallel to the treatment drum that the yarn plug from a stopper outlet of the stuffer box in the straight run the circumference of the drum wall can be fed.
  • the invention is characterized in that the natural weight of the yarn plug can be used to supply the yarn plug without deflection of the treatment drum.
  • the change in direction of the yarn plug on the circumference of the treatment drum is effected solely by the relative speeds between the yarn plug and the drum wall.
  • the vertically aligned with its axis treatment drum ensures a feed of the individual turns of the yarn plug without greater thrust forces.
  • the leadership of the yarn plug on the circumference of the treatment drum can be further improved in that according to an advantageous embodiment of the invention, the drum wall at a short distance an outer cylinder is assigned, which surrounds the cooling drum shell-shaped and that between the outer cylinder and the drum wall, a circumferential annular chamber is designed to guide the yarn plug.
  • the yarn plug can in this case lead directly from the stopper outlet directly to the annular chamber, so that the prevailing between the yarn plug and the drum wall sliding friction can be reduced to a minimum.
  • the development of the invention is preferably carried out in which the annular chamber to an upper end of the outer cylinder a Inlet opening and to a lower end of the outer cylinder has an outlet opening between the drum wall and the outer cylinder, and that the annular chamber has a tapering in the axial direction of the outlet opening chamber cross-section.
  • the chamber cross-section can thus be made preferably larger in the inlet region of the annular chamber than a diameter of the yarn plug.
  • the chamber cross-section in the region of the outlet opening to a size which is substantially smaller than the diameter of the yarn plug.
  • the inlet opening of the annular chamber is associated with a segment-shaped hold-down, which partially covers the inlet opening.
  • the development of the invention is particularly advantageous in which the outer cylinder is rotatable and coupled to a rotary drive which drives the cylinder wall in the same direction to the drum wall of the treatment drum.
  • the cylinder wall can be driven in the same direction to the drum wall with a circumferential speed in such a way that no differential speed prevails between the walls of the annular chamber.
  • the invention offers a high degree of flexibility in the choice and design of the temperature control.
  • the drum wall of the treatment shunt gas-permeable, wherein the treatment drum coupled with a fan for generating a cooling air flow is.
  • the fan inside the treatment drum could generate a negative pressure, so that the pending ambient air is sucked in via the drum wall and can be used to cool the yarn plug.
  • the fan generates an overpressure in the interior of the treatment chamber, so that a cooling air flow is established from the inside to the outside.
  • the yarn plug can also be advantageously cooled within the annular chamber, in which the outer cylinder has a gas-permeable cylinder wall.
  • a liquid is used as the temperature control, which is guided by fluid channels within the treatment chamber for controlling the temperature of the drum wall.
  • both cold and warm liquids can be used to carry out a temperature control of the yarn plug.
  • Fig. 1 shows schematically a cross-sectional view of a first embodiment of the crimping device according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic side view of the embodiment of FIG. 1.
  • Fig. 3 shows schematically a cross-sectional view of another embodiment of the crimping device according to the invention 4 shows schematically a cross-sectional view of a further embodiment of the crimping device according to the invention
  • FIG. 1 shows a partial cross section of the complete device
  • FIG. 2 shows a side view.
  • FIGS. 1 and 2 has a delivery nozzle 1, which is coupled via a fluid port 2 with a fluid source, not shown here.
  • the delivery nozzle 1 includes a continuous guide channel 30, which is shown in dashed lines in FIGS. 1 and 2.
  • the guide channel 30 penetrates the delivery nozzle 1 and thus forms an inlet at the upper end.
  • the stuffer box 3 is likewise shown in broken lines in FIGS. 1 and 2 and formed in a housing 31.
  • the housing 31 has on its underside a plug outlet 4, which is connected to the compression chamber 3 in the interior of the housing 1.
  • Below the stopper outlet 4, a treatment device 7 is arranged.
  • the treatment device 7 has a rotatable treatment drum 8, which is connected via a drive shaft 16 with a rotary drive, not shown here.
  • the treatment drum 8 is formed as a hollow cylinder, the drum wall 9 has a plurality of openings.
  • the end faces of the treatment drum 8 are closed and coupled via a suction channel 32 with a blower 17.
  • the treatment drum 8 is vertically aligned with the drum axis so that the drum wall 9 extends in a vertical direction from an upper end to a lower end.
  • the upper end of the drum wall 9 is assigned to the stuffer box 3 at a short distance from the stopper outlet 4.
  • the stuffer box 3 is arranged axially parallel to the treatment drum 8, that a yarn plug 6 is guided in a straight run between the stopper 4 of the stuffer box 3 and the periphery of the drum wall.
  • the yarn plug is deflected only after hitting the circumference of the drum wall 9 by the rotational movement of the drum wall 9 in the circumferential direction of the treatment drum 8. In this case, the temperature generated by the treatment drum 8 already occurs.
  • the yarn plug 6 is deposited on the circumference of the drum wall 9 as the rotary movement continues on the drum wall 9 in several turns.
  • a filament bundle 5 is continuously conveyed through the feed nozzle 1 via a preferred hot fluid, for example, a heated compressed air into the stuffer box 3 promoted and compressed there to a yarn plug 6.
  • a preferred hot fluid for example, a heated compressed air into the stuffer box 3 promoted and compressed there to a yarn plug 6.
  • the treatment device 7 on a cooling air as a temperature control.
  • the fan 17 generates a negative pressure in the interior of the treatment drum 8, so that over the gas-permeable drum wall 9, a suction flow is generated from outside to inside.
  • an ambient air is used in this embodiment.
  • a secure hold of the turns of the yarn plug 6 on the circumference of the drum wall 9 is effected via the suction flow.
  • FIGS. 1 and 2 the cooling air flow is used both for tempering and for holding the thread plug on the circumference of the drum wall 9.
  • FIG. 3 Another embodiment of the crimping device according to the invention is shown in FIG.
  • the exemplary embodiment according to FIG. 3 is essentially identical to the exemplary embodiment according to FIG. 1, so that only the differences will be explained below and otherwise reference is made to the aforementioned description.
  • an outer cylinder 10 is assigned.
  • the outer cylinder 10 has a gas-permeable cylinder wall 11, which is formed at a short distance enveloping the drum wall 9. Between the drum wall 9 and the cylinder wall 11, an annular chamber 12 for receiving the yarn plug 6 is formed.
  • the annular chamber 12 has at the upper end of the treatment drum 8 an inlet opening 13 and on lower end of the treatment drum 8 an outlet opening 14.
  • the inlet opening 13 is assigned a segment-shaped holding-down device 15, which acts on the windings of the yarn stopper 6 deposited in the annular chamber 12.
  • the outer cylinder 10 is rotatably supported by a bearing device 19 on an upper carrier 20.
  • the treatment drum 8 and the stuffer box 3 and the delivery nozzle 1 are identical to the aforementioned embodiment of FIG. 1 executed, so that at this point to avoid repetition no further explanation.
  • the yarn plug 6 is guided in a straight run from the stopper outlet 4 of the stuffer box 3 into the annular chamber 12 on the circumference of the drum wall 9.
  • the fixation of the thread plug turns on the circumference of the drum wall 9 is in this case essentially taken over by the cylinder wall 11 of the outer cylinder 10.
  • the outer cylinder 10 is driven in the same direction over the treatment drum 8.
  • an overpressure is generated in the interior of the treatment drum 8 via the fan 17 so that a cooling air flow penetrates the turns of the yarn plug 6 from inside to outside.
  • the rotary drive of the outer cylinder 10 takes place via the driven treatment drum 8.
  • the yarn stopper windings guided in the annular chamber 12 it is necessary for the yarn stopper windings guided in the annular chamber 12 to be used for rotary transmission.
  • FIG. shown a further exemplary embodiment of the curling device according to the invention is shown in FIG. shown.
  • the outer cylinder has its own rotary drive, so that both the drum wall 9 and the cylinder wall 11 are drivable in the same direction.
  • the embodiment in Fig. 4 has a delivery nozzle 1 and a stuffer box 3, which are identical to the aforementioned embodiments.
  • the treatment device 7 is arranged between an upper support 20 and a lower support 21 in this embodiment.
  • the lower carrier 21 carries a treatment drum 8, which has a cup-shaped drum wall 9.
  • the drum wall 9 is associated with an inner ring 22 having a plurality of fluid channels 23 at the periphery.
  • the fluid channels 23 may be formed spirally as a groove or as a plurality of grooves with connecting grooves.
  • the fluid channels 23 are coupled to a fluid supply, not shown here.
  • a tempered fluid is preferably passed through a liquid, so that the inside of the drum wall 9 is tempered directly via the fluid.
  • the inner ring 22 and the drum wall 9 are connected to the drive shaft 16.
  • the drive shaft 16 is coupled via a rotary drive 25 with an electric motor 27.
  • an outer cylinder 10 is rotatably supported via a bearing device 19.
  • the outer cylinder 10 extends with a cylinder wall 11 shell-shaped to the drum wall 9 and forms with the drum wall 9 an annular chamber 12.
  • the annular chamber 12 has an obe- re inlet opening 13 and a lower outlet opening 14.
  • the inlet opening 13 is covered by a hold-down 15 of the partial circumference.
  • the hold-down 15 is held in the upper region of the annular chamber 12 for this purpose.
  • a rotary drive 24 which is coupled to the electric motor 27.
  • the rotary drive 24 is formed in this embodiment by a rotating ring gear 33 and a held on a motor shaft 26 gear 34.
  • the rotary drive 25 of the treatment drum 8 is formed by a gear pair 35 which connects the drive shaft 16 with the motor shaft 26.
  • the motor shaft 26 extends for this purpose axially parallel to the treatment drum 8.
  • On the upper support 20 of the electric motor 27 is arranged and coupled directly to the motor shaft 26.
  • the rotary drives 24 and 25 are designed such that upon rotation of the motor shaft 26, the cylinder wall 11 of the outer cylinder 10 and the drum wall 9 of the treatment drum 8 can be operated without differential speed. Thus, a slip-free guidance of the yarn plug turns within the annular chamber 12 is possible.
  • a radiant heater 28 is assigned to the lower support 21 to the lower end of the cylinder wall 11, which in the region of the outlet opening 14 of the annular chamber 12, a temperature control in this case allows heating of the yarn plug.
  • Such thermal aftertreatments may in particular favor the fixation of the crimp in the filaments.
  • the function of the embodiment of Fig. 4 is substantially identical to the embodiment of Fig. 3. However, the embodiment of Fig. 4 is particularly suitable for performing crimping at higher speeds. Due to the synchronous drive in the drum wall 9 and the cylinder wall 11 a gentle plug treatment is possible even at higher speeds.
  • FIG. 3 and 4 each have an annular chamber 12 on the circumference of the treatment drum 8, which is formed by parallel walls 9 and 11 substantially. In principle, however, it is also possible to form the annular chamber 12 on the circumference of the treatment drum 8 with variable chamber cross sections.
  • FIG. 5 a further embodiment of the crimping device according to the invention is shown schematically with reference to a section of a cross-sectional view of the treatment device 7. In the embodiment shown in FIG. 5, the treatment device 7 on the circumference of the treatment drum 8 is formed an annular chamber 12 between the drum wall 9 and the cylinder wall 11 of the outer cylinder 10.
  • the cylinder wall 11 of the outer cylinder 10 is slightly frusto-conical, so that adjusts a tapering in the axial direction chamber cross-section in the annular chamber 12.
  • the annular chamber In the region of the inlet opening 13, the annular chamber has a chamber cross-section, which is preferably larger than a diameter of the yarn plug 6.
  • the annular chamber 12 At the lower end of the outer cylinder 10, the annular chamber 12 preferably has a chamber cross-section which is smaller than the diameter of the yarn stopper. fens. This can be done in particular a required for dissolving the yarn plug fixation.
  • the drum wall 9 and the cylinder wall 11 each have a plurality of fluid channels 23, which each lead to a tempered fluid for controlling the temperature of the walls 9 and 11.
  • the fluid channels are divided into several zones, so that, for example, in an upper region of the annular chamber a cooling and in a lower region of the annular chamber a heating of the yarn plug begins.
  • the embodiment shown in Fig. 5 also has the particular advantage that the turns of the yarn plug 6 are guided on a smooth drum wall 9 and a smooth cylinder wall 11. Unwanted collection of individual filaments in shell openings is thus not possible.
  • the embodiment of FIG. 5 is particularly suitable for yarns with a fine denier.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kräuselvorrichtung zum Kräuseln eines Filamentbündels in einem Schmelzspinnprozess. Hierzu weist die Vorrichtung eine Förderdüse und eine Stauchkammer auf, die zum Stauchen des durch die Förderdüse geförderten Filamentbündels der Förderdüse zugeordnet ist. Zur thermischen Behandlung ist eine Behandlungseinrichtung der Stauchkammer nachgeordnet, die eine drehbare Behandlungstrommel mit einer rotierenden Trommelwand zur Führung und Temperierung eines Fadenstopfens aufweist. Um eine möglichst schonende Behandlung des Fadenstopfens ausführen zu können, ist erfindungsgemäß die Stauchkammer derart achsparallel zu der Behandlungstrommel angeordnet, dass der Fadenstopfen aus einem Stopfenauslass der Stauchkammer im geraden Lauf dem Umfang der Trommelwand zuführbar ist. Damit lässt sich die die natürlich wirkende Gewichtskraft des Fadenstopfens vorteilhaft zur Führung des Fadenstopfens nutzen.

Description

Kräuselvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Kräuselvorrichtung zum Kräuseln eines multifilen Filamentbündels in einem Schmelzspinnprozess gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der Herstellung von gekräuselten Fäden in einem Schmelzspinnprozess wird die Kräuselung der Fäden durch ein Stauchen der Filamentbündel zu jeweils einem Fadenstopfen bewirkt. Bei diesem bekannten Prozess werden durch das Stauchen der Filamentbündel die Filamente in Schlingen und Bögen zu den Faden stopfen abgelegt und komprimiert, so dass nach einem Auflösen des Fadenstopfens ein Faden mit gekräuselten Filamenten entsteht. Die Ausprägung der in den Filamenten enthaltenen Kräuselung ist hierbei im Wesentlichen von der thermischen Behandlung des Fadenstopfes abhängig. Um möglichst lange Verweilzeiten für die Temperierung des Fadenstopfens zu ermöglichen, haben sich im Stand der Technik Behandlung seinrichtungen bewährt, bei welchem der nach dem Stauchen erzeugte Fadenstopfen an einer Behandlungstrommel mit mehrfacher Umschlingung geführt ist.
Eine derartige Kräu sei Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 26 32 082 bekannt. Bei der bekannten Kräu sei Vorrichtung sind eine Förderdüse, eine Stauchkammer und eine Behandlungseinrichtung mit einer Behandlungstrommel untereinander angeordnet. Hierbei sind grundsätzlich zwei unter- schiedliche Positionen der Behandlungstrommel bekannt, um einen aus der Stauchkammer herausgeführten Fadenstopfen aufzunehmen und zu führen. Bei einer ersten Variante ist die Achse der Behandlungstrommel im We- sentlichen horizontal ausgerichtet, so dass der Fadenstopfen bei einer Mehr- fachumschlingung am Umfang der Behandlungstrommel im Wesentlichen in horizontaler Richtung geführt werden muss. Bei dieser Anordnung der Behandlungstrommel müssen die Windungen der Fadenstopfen am Umfang der Trommelwand verschoben werden, um einen wendeiförmigen Verlauf des Fadenstopfens am Umfang der Behandlungstrommel zu erhalten. Hierbei kann es in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Trommelwand zu mehr oder weniger starken Verflechtungen benachbarter Windungen des Fadenstopfens kommen. Zudem werden Vorschubmittel genutzt. Um die Windungen des Fadenstopfens axial zu verschieben.
Bei einer zweiten Variante der Anordnung der Behandlungstrommel ist diese mit ihrer Achse im Wesentlichen vertikal ausgerichtet, so dass die am Umfang der Behandlungstrommel wendeiförmig geführten Fadenstopfen eine natürliche Unterstützung in ihrer Vorschubbewegung am Umfang der Trommelwand erhalten. Insoweit werden relativ geringe Vorschubkräfte benötigt, um den wendeiförmigen Verlauf des Fadenstopfens von dem oberen Ende der Behandlungstrommel zu einem unteren Ende der Behandlungstrommel zu führen. Hierbei erfolgt die Zuführung des Fadenstopfens durch eine vorgelagerte Umlenkung zwischen der Stauchkammer und der Behandlungskammer. Derartige Umlenkungen stellen in der Regel eine für die Temperierung des Fadenstopfens unkontrollierte Zone dar, die nach Möglichkeit möglichst kurz ausgeführt werden sollten. Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Kräuselvorrichtung zum Kräuseln eines multifilen Filamentbündels in einem Schmelz spinnprozess der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, bei welchem der Fadenstopfen zur ther- mischen Behandlung mit mehreren Umschlingungen schonend am Umfang einer Behandlungstrommel führbar ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, die gattungsgemäße Kräuselvor- richtung derart weiterzubilden, dass die Führung des Fadenstopfens am Umfang der Behandlungstrommel im Wesentlichen ohne eine Vorschubeinrichtung erfolgen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Stauch- kammer derart achsparallel zu der Behandlungstrommel angeordnet ist, dass der Fadenstopfen aus einem Stopfenauslass der Stauchkammer im geraden Lauf dem Umfang der Trommelwand zuführbar ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die natürliche Gewichtskraft des Fadenstopfens genutzt werden kann, um den Fadenstopfen ohne Auslenkung der Behandlungstrommel zuzuführen. Die Richtungsänderung des Fadenstopfens am Umfang der Behandlungstrommel wird allein durch die Relativgeschwindigkeiten zwischen dem Fadenstopfen und der Trommelwand bewirkt. Die mit ihrer Achse vertikal ausgerichtete Behandlungstrommel gewährleistet dabei einen Vorschub der einzelnen Windungen des Fadenstopfens ohne größere Vor Schubkräfte.
Die Führung des Fadenstopfens am Umfang der Behandlungstrommel lässt sich noch dadurch verbessern, dass gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Trommelwand im kurzen Abstand ein Außenzylin- der zugeordnet ist, der die Kühltrommel mantelförmig umspannt und dass zwischen dem Außenzylinder und der Trommelwand eine umlaufende Ringkammer zur Führung des Fadenstopfens ausgebildet ist. Der Fadenstopfen lässt sich hierbei unmittelbar aus dem Stopfenauslass direkt zur Ringkammer führen, so dass die zwischen dem Fadenstopfen und der Trommelwand herrschende Gleitreibung auf ein Minimum reduziert werden kann.
Um einerseits ein Befüllen der Ringkammer am Umfang der Behandlungs- trommel zu erleichtern und andererseits eine Fixierung des Fadenstopfens am Umfang der Trommel vor Auflösung des Fadenstopfens zu erhalten, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher die Ringkammer zu einem oberen Ende des Außenzylinders eine Einlauföffnung und zu einem unteren Ende des Außenzylinders eine Auslassöffnung zwischen der Trommelwand und dem Außenzylinder aufweist, und dass die Ringkammer einen sich in axialer Richtung zur Auslassöffnung hin verjüngenden Kammerquerschnitt aufweist. Der Kammerquerschnitt lässt sich so im Einlaufbereich der Ringkammer bevorzugt größer ausführen als ein Durchmesser des Fadenstopfens. Damit kann der Fadenstopfen unmittelbar nach dem Aufstauchen ohne jegliche Komprimierung direkt in der Ringkammer abgelegt werden. Durch die anschließende Verjüngung des Kammerquerschnittes wird erreicht, dass im unteren Bereich der Ringkammer eine sichere Fixierung des Fadenstopfens möglich ist. Hierzu weist der Kammerquerschnitt im Bereich der Auslassöffnung eine Größe auf, die im Wesentlichen kleiner ist als der Durchmesser des Fadenstopfens.
Um bei feinen Titern und entsprechend geringen Garngewichten eine sichere Führung innerhalb der Ringkammer zu erhalten, ist desweiteren vorgese- hen, dass der Einlauföffnung der Ringkammer ein segmentförmiger Niederhalter zugeordnet ist, der die Einlauföffnung teilweise abdeckt. Damit wird selbst bei sich verjüngendem Kammerquerschnitt eine sichere Führung der Stopfenlagen innerhalb der Ringkammer erreicht.
Um geringe Relativgeschwindigkeiten zwischen der Behandlungstrommel und dem Außenzylinder zu erhalten, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher der Aussenzylinder drehbar ausgebildet und mit einem Drehantrieb gekoppelt ist, der die Zylinderwand gleichsinnig zur Trommelwand der Behandlungstrommel antreibt. So lässt sich die Zylinderwand mit einer Umfangsgeschwindigkeit gleichsinnig zur Trommelwand derart antreiben, dass zwischen den Wänden der Ringkammer keine Differenzgeschwindigkeit vorherrscht. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, um zur Erzeugung von Sondereffekten bei der Führung des Fadenstopfens gewünschte Differenzgeschwindigkeiten zwischen der Zylinderwand und der Trommelwand einzustellen.
Bei einem synchronen Antrieb der Behandlungstrommel und des Außenzylinders hat sich die Weiterbildung der Erfindung bewährt, bei welcher die Behandlungstrommel durch einen Elektromotor angetrieben wird, der mit dem Drehantrieb des Außenzylinders gekoppelt ist. Somit lassen sich beide Wände gemeinsam durch einen Elektromotor gleichsinnig antreiben.
Zur Temperierung des Fadenstopfens am Umfang der Behandlungskammer bietet die Erfindung eine hohe Flexibilität in Wahl und Ausführung der Temperiermittel. Bei einer ersten Variante ist die Trommelwand der Behandlung skammer gasdurchlässig ausgebildet, wobei die Behandlungstrommel mit einem Gebläse zur Erzeugung eines Kühlluftstromes gekoppelt ist. Somit könnte beispielsweise das Gebläse im Innern der Behandlungstrommel einen Unterdruck erzeugen, so dass über die Trommelwand die anstehende Umgebungsluft angesaugt wird und zur Kühlung des Fadenstopfens genutzt werden kann. Alternativ besteht jedoch auch die Möglich- keit, dass das Gebläse im Innern der Behandlungskammer einen Überdruck erzeugt, so dass sich ein Kühlluftstrom von innen nach außen einstellt.
Unabhängig von der Beschaffenheit des Gebläses lässt sich auch der Fadenstopfen vorteilhaft innerhalb der Ringkammer kühlen, in dem der Außenzy- linder eine gasdurchlässige Zylinderwand aufweist.
Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass als Temperiermittel eine Flüssigkeit verwendet wird, das durch Fluidkanäle innerhalb der Behandlungskammer zur Temperierung der Trommelwand geführt ist. Hierbei können sowohl kalte als auch warme Flüssigkeiten verwendet werden, um eine Temperierung des Fadenstopfens auszuführen.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand mehrere Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es stellen dar:
Fig. 1 schematisch eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kräusel Vorrichtung
Fig. 2 schematisch eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1
Fig. 3 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kräuselvorrichtung Fig. 4 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kräuselvorrichtung
Fig. 5 schematisch ein Ausschnitt einer Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kräuselvorrich- tung
In den Fig. 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel schematisch in mehreren Ansichten dargestellt. Beide Darstellungen zeigen das Ausführungsbeispiel in Betrieb, wobei Fig. 1 einen Teilquer schnitt der kompletten Vor- richtung und Fig. 2 eine Seitenansicht zeigt. Insoweit kein Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 weist eine Förderdüse 1 auf, die über einen Fluidanschluss 2 mit einer hier nicht dargestellten Fluidquelle gekoppelt ist. Die Förderdüse 1 enthält einen durchgehenden Führungskanal 30, der in dem Fig. 1 und 2 gestrichelt dargestellt ist. Der Führungskanal 30 durchdringt die Förderdüse 1 und bildet so am oberen Ende einen Einlass. Das untere Ende des Führungskanals 30 der Förderdüse 1 mündet in eine Stauchkammer 3. Die Stauchkammer 3 ist ebenfalls in Fig. 1 und 2 gestrichelt dargestellt und in einem Gehäuse 31 ausgebildet. Das Gehäuse 31 weist an seiner Unterseite einen Stopfenauslass 4 auf, der mit der Stauchkammer 3 im Innern des Gehäuses 1 verbunden ist. Unterhalb des Stopfenauslasses 4 ist eine Behandlungseinrichtung 7 angeordnet. Die Behandlungseinrichtung 7 weist eine drehbare Behandlungstrommel 8 auf, die über eine Antriebswelle 16 mit einem hier nicht dargestellten Drehantrieb verbunden ist. Wie aus der Darstellung in Fig. 1 hervorgeht, ist die Behandlungstrommel 8 als ein Hohlzylinder ausgebildet, dessen Trommelwand 9 mehrere Öffnungen aufweist. Die Stirnseiten der Behandlungstrommel 8 sind verschlossen und über einen Saugkanal 32 mit einem Gebläse 17 gekoppelt.
Die Behandlungstrommel 8 ist mit der Trommelachse vertikal ausgerichtet, so dass sich die Trommelwand 9 in vertikaler Richtung von einem oberen Ende bis hin zu einem unteren Ende erstreckt. Dem oberen Ende der Trommelwand 9 ist im kurzen Abstand der Stopfenauslass 4 der Stauch- kammer 3 zugeordnet. Die Stauchkammer 3 ist dabei derart achsparallel zu der Behandlungstrommel 8 angeordnet, dass ein Fadenstopfen 6 im geraden Lauf zwischen dem Stopfenauslass 4 der Stauchkammer 3 und dem Umfang der Trommelwand geführt ist. Wie aus der Darstellung in Fig. 2 hervorgeht, wird der Fadenstopfen erst nach Auftreffen auf den Umfang der Trommelwand 9 durch die Drehbewegung der Trommelwand 9 in Umfangsrichtung der Behandlungstrommel 8 umgelenkt. Hierbei tritt bereits die durch die Behandlungstrommel 8 erzeugte Temperierung ein. Der Fadenstopfen 6 wird bei fortschreitender Drehbewegung an der Trommelwand 9 in mehreren Windungen am Umfang der Trommelwand 9 abgelegt. Erst am unteren Ende der Trommelwand 9 erfolgt die Auflösung des Fadenstopfens 6 zu einem gekräuselten Faden 18. Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbespiel wird durch die Förderdüse 1 ein Filamentbündel 5 kontinuierlich über ein bevorzugtes heißes Fluid beispielsweise eine erhitzte Druckluft in die Stauchkammer 3 gefördert und dort zu einem Fadenstopfen 6 gestaucht. Zur weiteren Tempe- rierung und Fixierung der Kräuselung in den Filamenten wird der Fadenstopfen 6 anschließend unmittelbar der Behandlungseinrichtung 7 zugeführt. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Behandlungseinrichtung 7 eine Kühlluft als Temperiermittel auf. Hierzu erzeugt das Gebläse 17 einen Unterdruck im Innenraum der Behandlungstrommel 8, so dass über die gasdurchlässige Trommelwand 9 ein Saugstrom von außen nach innen erzeugt wird. Zur Temperierung insbesondere zur Kühllung des Fadenstopfens 6 wird in diesem Ausführungsbeispiel eine Umgebungsluft genutzt. Gleichzeitig wird über die Saugströmung ein sicherer Halt der Windungen des Fadenstopfens 6 am Umfang der Trommelwand 9 bewirkt.
Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Kühlluftstrom sowohl zur Temperierung als auch zur Haltgebung des Fadenstopfens am Umfang der Trommelwand 9 genutzt. Um die Kühlluft ausschließ- lieh zur Temperierung nutzen zu können, ist in Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kräuselvorrichtung gezeigt. Das Aus- führungsbeispiel nach Fig. 3 ist im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, so dass nachfolgend nur die Unterschiede erläutert werden und ansonsten Bezug zu der vorgenannten Beschreibung ge- nommen wird.
Zur Führung des Fadenstopfens am Umfang der Trommelwand 9 ist der Behandlungstrommel 8 ein Außenzylinder 10 zugeordnet. Der Außenzylinder 10 weist eine gasdurchlässige Zylinderwand 11 auf, die mit kurzem Ab- stand umhüllend zu der Trommelwand 9 ausgebildet ist. Zwischen der Trommelwand 9 und der Zylinderwand 11 ist eine Ringkammer 12 zur Aufnahme des Fadenstopfens 6 gebildet. Die Ringkammer 12 weist am oberen Ende der Behandlungstrommel 8 eine Einlauföffnung 13 und am unteren Ende der Behandlungstrommel 8 eine Auslassöffnung 14 auf. Der Einlauföffnung 13 ist ein segmentförmiger Niederhalter 15 zugeordnet, der auf die in die Ringkammer 12 abgelegte Windungen des Fadenstopfens 6 einwirken. Der Außenzylinder 10 ist über eine Lagereinrichtung 19 an ei- nem oberen Träger 20 drehbar gehalten.
Die Behandlungstrommel 8 sowie die Stauchkammer 3 und die Förderdüse 1 sind identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ausgeführt, so dass an dieser Stelle zur Vermeidung von Wiederholungen keine weitere Erläuterung erfolgt.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Fadenstopfen 6 im geraden Lauf von dem Stopfenauslass 4 der Stauchkammer 3 in die Ringkammer 12 am Umfang der Trommelwand 9 geführt. Die Fixierung der Fadenstopfenwindungen am Umfang der Trommelwand 9 wird hierbei im Wesentlichen durch die Zylinderwand 11 des Außenzylinders 10 übernommen. Dabei wird der Außenzylinder 10 über die Behandlungstrommel 8 gleichsinnig angetrieben. Zur Temperierung wird über das Gebläse 17 im Innern der Behandlungstrommel 8 ein Überdruck erzeugt, so dass ein Kühl- luftstrom die Windungen des Fadenstopfens 6 von Innen nach Außen durchdringen.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt der Drehantrieb des Außenzylinders 10 über die angetriebene Behandlungstrommel 8. Hier- zu ist es erforderlich, dass die in der Ringkammer 12 geführten Fadenstopfenwindungen zur Drehübertragung genutzt werden. Um eine möglichst belastungsfreie Führung der Fadenstopfen vornehmen zu können ist in Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kräuselvorrich- tung gezeigt. Bei diesem Ausführungsbespiel der Kräuselvorrichtung, die schematisch in einer Querschnittsansicht dargestellt ist, weist der Außenzylinder einen eigenen Drehantrieb auf, so dass sowohl die Trommelwand 9 und die Zylinderwand 11 gleichsinnig antreibbar sind.
Das Ausführungsbeispiel in Fig. 4 weist eine Förderdüse 1 und eine Stauchkammer 3 auf, die identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispielen ausgeführt sind. Die Behandlungseinrichtung 7 ist in diesem Ausführungsbeispiel zwischen einem oberen Träger 20 und einem unteren Träger 21 angeordnet. Der untere Träger 21 trägt eine Behandlungstrommel 8, die eine topfförmige Trommelwand 9 aufweist. Der Trommelwand 9 ist ein Innenring 22 zugeordnet, der am Umfang mehrere Fluidkanäle 23 aufweist. Die Fluidkanäle 23 kön- nen spiralförmig als eine Nut oder als mehrere Nuten mit Verbindungsnuten ausgebildet sein. Die Fluidkanäle 23 sind mit einer hier nicht dargestellten Fluidzuführung gekoppelt. Innerhalb der Fluidkanäle 23 wird ein temperiertes Fluid vorzugsweise eine Flüssigkeit geführt, so dass die Innenseite der Trommelwand 9 unmittelbar über das Fluid temperiert wird.
Der Innenring 22 und die Trommelwand 9 sind mit der Antriebswelle 16 verbunden. An einem freien Ende ist die Antriebswelle 16 über einen Drehantrieb 25 mit einem Elektromotor 27 gekoppelt. An dem oberen Träger 20 ist ein Außenzylinder 10 über eine Lagereinrichtung 19 drehbar gehalten. Der Außenzylinder 10 erstreckt sich mit einer Zylinderwand 11 mantelförmig zur Trommelwand 9 und bildet mit der Trommelwand 9 eine Ringkammer 12. Die Ringkammer 12 weist eine obe- re Einlauföffnung 13 und einer untere Auslauf Öffnung 14 auf. Die Einlauföffnung 13 ist durch einen Niederhalter 15 von dem Teilumfang abgedeckt. Der Niederhalter 15 ist hierzu in dem oberen Bereich der Ringkammer 12 gehalten.
Am Umfang des Außenzylinders 10 greift ein Drehantrieb 24 an, der mit dem Elektromotor 27 gekoppelt ist. Der Drehantrieb 24 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch einen umlaufenden Zahnkranz 33 und ein an einer Motorwelle 26 gehaltenes Zahnrad 34 gebildet.
Der Drehantrieb 25 der Behandlungstrommel 8 ist durch eine Zahnradpaarung 35 gebildet, die die Antriebswelle 16 mit der Motorwelle 26 verbindet. Die Motorwelle 26 erstreckt sich hierzu achsparallel zu der Behandlungstrommel 8. An dem oberen Träger 20 ist der Elektromotor 27 angeordnet und unmittelbar mit der Motorwelle 26 gekoppelt.
Die Drehantriebe 24 und 25 sind derart ausgelegt, dass bei Drehung der Motorwelle 26 die Zylinderwand 11 des Außenzylinders 10 und die Trommelwand 9 der Behandlungstrommel 8 ohne Differenzgeschwindigkeit be- trieben werden können. Somit ist eine schlupffreie Führung der Fadenstopfenwindungen innerhalb der Ringkammer 12 möglich.
Zur Temperierung ist an dem unteren Träger 21 dem unteren Ende der Zylinderwand 11 ein Heizstrahler 28 zugeordnet, der im Bereich der Auslass- Öffnung 14 der Ringkammer 12 eine Temperierung in diesem Fall eine Erwärmung des Fadenstopfens ermöglicht. Derartige thermische Nachbehandlungen können insbesondere die Fixierung der Kräuselung in den Filamenten begünstigen. Die Funktion des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 ist im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3. Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist jedoch besonders geeignet, um bei höheren Geschwindigkeiten eine Kräuselung auszuführen. Durch den synchronen Antrieb in der Trommelwand 9 und der Zylinderwand 11 ist eine schonende Stopfenbehandlung auch bei höheren Geschwindigkeiten möglich.
Die in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispielen weisen jeweils eine Ringkammer 12 am Umfang der Behandlungstrommel 8 auf, die im wesentlichen durch parallel verlaufende Wände 9 und 11 gebildet ist. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Ringkammer 12 am Umfang der Behandlungstrommel 8 mit veränderlichen Kammerquerschnitten auszubilden. In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kräuselvorrichtung schematisch anhand eines Ausschnitts einer Querschnittsansicht der Behandlungseinrichtung 7 gezeigt. Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Behandlungseinrichtung 7 am Umfang der Behandlungstrommel 8 eine Ringkammer 12 zwischen der Trommel- wand 9 und der Zylinderwand 11 des Außenzylinders 10 gebildet. Hierbei ist die Zylinderwand 11 des Außenzylinders 10 leicht kegelstumpfförmig ausgebildet, so dass sich ein in axialer Richtung hin verjüngender Kammerquerschnitt in der Ringkammer 12 einstellt. Im Bereich der Einlauföffnung 13 weist die Ringkammer einen Kammerquerschnitt auf, der bevorzugt größer ist als ein Durchmesser des Fadenstopfens 6. An dem unteren Ende des Außenzylinders 10 weist die Ringkammer 12 vorzugsweise einen Kammerquerschnitt auf, der kleiner ist als der Durchmesser des Fadenstop- fens. Damit lässt sich insbesondere eine zum Auflösen des Fadenstopfens erforderliche Fixierung vornehmen.
Desweiteren ist aus der Darstellung in Fig. 5 zu entnehmen, dass die Trommelwand 9 und die Zylinderwand 11 jeweils mehrere Fluidkanäle 23 aufweisen, die zur Temperierung der Wände 9 und 11 jeweils ein temperiertes Fluid führen. Hierbei besteht auch die Möglichkeit, dass die Fluidkanäle in mehrere Zonen aufgeteilt sind, so dass beispielsweise in einem oberen Bereich der Ringkammer eine Kühlung und in einem unteren Be- reich der Ringkammer eine Erwärmung des Fadenstopfens einsetzt.
Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel besitzt zudem den besonderen Vorteil, dass die Windungen des Fadenstopfens 6 an einer glatten Trommelwand 9 und einer glatten Zylinderwand 11 geführt sind. Ein un- gewünschter Einzug von einzelnen Filamenten in Mantelöffnungen ist so nicht möglich. Insoweit ist das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 insbesondere für Garne mit feinem Titer besonders geeignet.
Bezugszeichenliste
1 Förderdüse
2 Fluidanschluss
3 Stauchkammer
4 Stopfenauslass
5 Filamentbündel
6 Fadenstopfen
7 B ehandlung seinrichtung
8 B ehandlung strommel
9 Trommelwand
10 Außenzylinder
11 Zylinderwand
12 Ringkammer
13 Einlauföffnung
14 Auslauföffnung
15 Niederhalter
16 Antriebswelle
17 Gebläse
18 Faden
19 Lagereinrichtung
20 oberer Träger
21 unterer Träger
22 Innenring
23 Fluidkanäle Drehantrieb Außenzylinder
Drehantrieb Behandlungstrommel
Motorwelle
Elektromotor
Heizstrahler
Lager
Führungskanal
Gehäuse
Saugkanal
Zahnkranz
Zahnrad
Zahnradpaar

Claims

Patentansprüche
Kräuselvorrichtung zum Kräuseln eines multifilen Filamentbündels in einem Schmelzspinnprozess mit einer Förderdüse (1), mit einer Stauchkammer (3), die zum Stauchen des durch die Förderdüse (1) geförderten Filamentbündels der Förderdüse (1) zugeordnet ist, und mit einer Behandlungseinrichtung (7), die eine drehbare Behandlungstrommel (8) mit einer rotierenden Trommelwand (9) zur Führung und Temperierung eines durch die Stauchkammer (3) erzeugten Fadenstopfen (6) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Stauchkammer (3) derart achsparallel zu der Behandlungstrommel (7) angeordnet ist, dass der Fadenstopfen (6) aus einem Stopfenauslass (4) der Stauchkammer (3) im geraden Lauf dem Umfang der Trommelwand (9) zuführbar ist.
Kräuselvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Trommelwand (9) im kurzen Abstand ein Außenzylinder (10) zugeordnet ist, der die Behandlungstrommel (8) mantelförmig umspannt, und dass zwischen dem Außenzylinder (11) und der Trommelwand (9) eine umlaufende Ringkammer (12) zur Führung des Fadenstopfens (6) ausgebildet ist.
Kräuselvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ringkammer (12) zu einem oberen Ende des Außenzylinders (10) eine Einlauf Öffnung (13) und zu einen unteren Ende des Außenzylin- ders (10) eine Auslauf Öffnung (14) zwischen der Trommelwand (9) und dem Außenzylinder (10) aufweist und dass die Ringkammer (12) einen sich in axialer Richtung zur Auslauf Öffnung (14) hin verjüngenden Kammerquerschnitt aufweist.
4. Kräusel Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Einlauf Öffnung (13) der Ringkammer (12) ein segmentförmiger Niederhalter (15) zugeordnet ist, der die Einlauf Öffnung (15) teilweise abdeckt.
5. Kräuselvorrichtung nach Anspruch 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Außenzylinder (10) drehbar ausgebildet und mit einem Drehantrieb (24) gekoppelt ist, der eine Zylinderwand (11) gleichsinnig zur Trommelwand (9) der Behandlungstrommel (8) antreibt.
6. Kräusel Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Behandlungstrommel (8) durch einen Elektromotor (27) angetrieben wird und dass der Elektromotor (27) mit dem Drehantrieb (24) des Außenzylinders (10) gekoppelt ist.
7. Kräuselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Trommelwand (9) der Behandlungstrommel (8) und/oder der Zylinderwand (11) des Außenzylinders (10) zumindest ein Temperiermittel (17, 23, 28) zum Kühlen und/oder Wärmen zugeordnet ist.
8. Kräusel Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Temperiermittel eine Kühlluft ist, dass die Trommelwand (9) der Behandlungstrommel (8) gasdurchlässig ausgebildet ist und dass die Behandlungstrommel (8) mit einem Gebläse (17) zur Erzeugung der
Kühlluft gekoppelt ist.
Kräusel Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Außenzylinder (10) eine gasdurchlässige Zylinderwand (11) aufweist.
10. Kräuselvorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Temperiermittel eine Flüssigkeit ist, die durch Fluidkanäle (23) innerhalb der Behandlungstrommel (8) zur Temperierung der Trommelwand (9) geführt ist.
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