[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verwirbeln eines Multifilamentgarnes gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Bei der Herstellung von Multifilamentgarnen und deren Weiterverarbeitung ist es bekannt, die Filamente des Multifilamentgarnes miteinander zu verwirbeln, um einen Fadenschluss herzustellen. Hierzu wird das Multifilamentgarn in einem Behandlungskanal mit einem Druckfluid beaufschlagt, das über einen Düsenkanal in den Behandlungskanal eingeleitet wird. Je nach Beschaffenheit der Verwirbelungseinrichtung und je nach Höhe des Druckes des Druckfluids können so in dem Multifilamentgarn mehr oder weniger lose Verflechtungen der Filamente oder feste Verflechtungsknoten in dem Garn erzeugt werden. Insbesondere für einen dauerhaften Fadenschluss werden in dem Garn regelmässige Verflechtungsknoten erzeugt. Die Stabilität des Fadenschlusses ist dabei im Wesentlichen durch die Anzahl der Verflechtungsknoten pro Längeneinheit des Fadens definiert.
[0003] Um eine möglichst hohe Knotendichte an einem multifilen Filamentgarn zu erzeugen, ist es weiterhin bekannt, das Garn mit zwei hintereinander angeordneten Verwirbelungseinheiten zu verwirbeln. Eine derartige Vorrichtung geht beispielsweise aus der EP 0 488 070 B1 hervor. Bei der bekannten Vorrichtung sind zwei Verwirbelungseinheiten mit Abstand zueinander derart angeordnet, dass die Längsachsen ihrer Behandlungskanäle einen Winkel von ungefähr 90[deg.] bis 120[deg.] einschliessen. Damit können die Verwirbelungseinheiten mit geringem Abstand nebeneinander angeordnet werden, ohne dass die aus den Behandlungskanälen ausströmenden Druckfluide sich gegenseitig beeinflussen.
Bei der bekannten Vorrichtung können die über Düsenkanäle den Behandlungskanälen zugeführten Druckfluide daher mit entsprechend hohem Druck zur Ausbildung jeweils eines Verflechtungsknotens zugeführt werden.
[0004] Es hat sich jedoch beim Einsatz einer derartigen Vorrichtung herausgestellt, dass bei höheren Fadenlaufgeschwindigkeiten im Bereich oberhalb 3.000 m/min. sich Unregelmässigkeiten in der Ausbildung der Verflechtungsknoten zeigten. So traten nacheinander mehrere Fehlstellen auf, so dass die gewünschte Anzahl von Verflechtungsknoten pro definierter Fadenlänge nicht eingehalten werden konnte.
[0005] Aus der US 6 868 593 ist ebenfalls eine Vorrichtung bekannt, bei welcher ein Multifilamentgarn durch zwei mit Abstand zueinander angeordnete Verwirbelungseinheiten verwirbelt wird. Hierbei sind die Verwirbelungseinheiten jedoch zu einem geraden Fadenlauf hintereinander angeordnet. Zur Vermeidung gegenseitiger Beeinflussung der austretenden Fluidströme lassen sich dabei nur grössere Abstände zwischen den Verwirbelungseinheiten realisieren, was jedoch für die Ausbildung einer hohen Knotendichte an dem Faden von Nachteil ist.
[0006] Insoweit ist es nun Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Verwirbeln eines Multifilamentgarnes der gattungsgemässen Art zu schaffen, mit welchem an einem Multifilamentgarn bei hoher Fadenlaufgeschwindigkeit eine relativ hohe Knotendichte und Knotenanzahl von Verflechtungsknoten erzeugbar sind.
[0007] Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Verwirbeln eines Multifilamentgarnes bereitzustellen, mit welchem die in dem Garn erzeugten Verflechtungsknoten mit hoher Gleichmässigkeit bei gleichzeitiger konstanter Knotenfestigkeit herstellbar sind.
[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass auf einer Auslaufseite der Verwirbelungseinheiten ein Auslauffadenführer angeordnet ist und dass der Einlauffadenführer, die Behandlungskanäle der Verwirbelungseinheiten und der Auslauffadenführer in einer Fadenlaufebene derart versetzt zueinander angeordnet sind, dass der Faden durch zumindest sechs Stützstellen mit dazwischen gespannten Fadenteilstücken geführt ist.
[0009] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
[0010] Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit zunehmender Fadenlaufgeschwindigkeit sich die an den Faden durch die Verwirbelung erzeugten Schwingungen unkontrolliert fortpflanzen und somit insbesondere die in der zweiten Stufe durchgeführte Verwirbelung des Fadens massgeblich behindern. Durch die erfindungsgemässe Anordnung des Einlauffadenführers, der Behandlungskanäle der Verwirbelungseinheiten und des Auslassfadenführers lassen sich definierte Einspannlängen an dem Garn erzeugen. Durch die Einspannlängen können die Schwingungsamplituden insbesondere in den Behandlungskanälen beim Verwirbeln des Garnes kontrolliert werden, so dass in jeder der Verwirbelungseinheiten definierte Verflechtungsknoten in regelmässigen Abständen an dem Garn erzeugt werden.
Eine gegenseitige Beeinflussung der Verwirbelungseinheiten wird insbesondere durch die definierten Stützstellen vermieden.
[0011] Es hat sich herausgestellt, dass bei Fadenlaufgeschwindigkeiten des Garnes von oberhalb 3.000 m/min. die Stabilität des Fadenlaufs dadurch verbessert werden konnte, dass an jeder der Stützstellen eine Mindestumlenkung des Fadens stattfindet. So ist gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Anordnung des Einlauffadenführers, der Ein- und Auslässe der Behandlungskanäle der Verwirbelungseinheiten sowie des Auslauffadenführers zur Bildung der Stützstellen so gewählt, dass der Faden an jeder Stützstelle mit einem Umlenkwinkel von >10[deg.] geführt ist. Zu grosse Umlenkwinkel im Bereich oberhalb von 50[deg.] sind jedoch zu vermeiden, da dadurch eine zu hohe Fadenspannung erzeugt wird, die der Bildung der Verflechtungsknoten entgegenwirkt.
[0012] Üblicherweise ist die Vorrichtung zum Verwirbeln eines Multifilamentgarnes zwischen Galetten angeordnet, so dass die Fadenspannung durch eine Differenzgeschwindigkeit der Galetten eingestellt wird. Hierbei hat sich die Weiterbildung der Erfindung besonders bewährt, bei welcher die Anordnung des Einlauffadenführers und des Auslauffadenführers relativ zu den Verwirbelungseinheiten derart ausgebildet ist, dass der Faden die äusseren Stützstellen mit den grössten Umlenkwinkeln durchläuft. Damit ist die gesamte Einspannlänge des Fadenstückes zwischen dem Einlauffadenführer und dem Auslauffadenführer begrenzt. Der Umlenkwinkel des Garnes an dem Einlauffadenführer oder dem Auslauffadenführer sollte dabei in einem Bereich zwischen 25[deg.] bis 45[deg.] liegen.
Bei kleineren Winkeln haben sich insbesondere bei höheren Fadengeschwindigkeiten einzelne Leerstellen und somit Unregelmässigkeiten in der Knotenbildung gezeigt. Dagegen führten zu grosse Umlenkwinkel zu überhöhten Fadenspannungen, die ebenfalls das Verwirbelungsergebnis negativ beeinflussten.
[0013] Um möglichst mit den hintereinander angeordneten Verwirbelungseinheiten eine regelmässige Knotenverteilung der Verflechtungsknoten in dem Garn zu erhalten, hat sich die Weiterbildung der Erfindung besonders bewährt, bei welchen die Lagen des Einlauffadenführers und der ersten Verwirbelungseinheit spiegelsymmetrisch zu den Lagen des Auslauffadenführers und der zweiten Verwirbelungseinheit sind. Damit lassen sich insbesondere auf der Einlaufseite und der Auslaufseite symmetrisch gespannte Fadenteilstücke zwischen den Stützstellen erreichen.
[0014] Insoweit ist die Anordnung des Einlauffadenführers und des Auslauffadenführers relativ zu den Verwirbelungseinheiten vorzugsweise so gewählt, dass das zwischen dem Einlauffadenführer und dem Einlass des ersten Behandlungskanals gespannte Fadenteilstück und das zwischen dem Auslauffadenführer und dem Auslass des zweiten Behandlungskanals gespannte Fadenteilstück gleich lang sind.
[0015] Um die Verteilung der Verflechtungsknoten in dem Garn möglichst gleichmässig ausführen zu können, wird der Abstand zwischen dem Auslass des ersten Behandlungskanals der ersten Verwirbelungseinheit und dem Einlass des zweiten Behandlungskanals der zweiten Verwirbelungseinheit gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung so gewählt, dass der Abstand einem Teilvielfachen eines Knotenabstandes benachbarter Verwirbelungsknoten des Garnes entspricht.
[0016] Um möglichst für jeden Fadentiter und für jede Fadengeschwindigkeit eine optimale Einstellung vornehmen zu können, ist der Abstand zwischen dem Auslass des ersten Behandlungskanals der ersten Verwirbelungseinheit und dem Einlass des zweiten Behandlungskanals der zweiten Verwirbelungseinheit vorzugsweise verstellbar ausgebildet. Somit lässt sich die Knotenverteilung in dem Garn vorteilhaft beeinflussen.
[0017] Beim Verwirbeln des Garnes in den Verwirbelungseinheiten wird bevorzugt als Druckfluid eine Druckluft verwendet, die über die Düsenkanäle in die jeweiligen Behandlungskanäle eingeleitet wird. Dabei wird die Druckluft mit einem Überdruck von >5 bar in die Behandlungskanäle eingeleitet, so dass insbesondere an den Auslässen der Behandlungskanäle hohe Luftturbulenzen auftreten. Um trotz in der kompakten Anordnung der Verwirbelungseinheiten eine gegenseitige Beeinflussung zu vermeiden, wird gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung die Anordnung der Verwirbelungseinheiten derart gewählt, dass die Verwirbelungseinheiten mit den Längsachsen der Behandlungskanäle einen Winkel im Bereich zwischen 120[deg.] und 150[deg.] einschliessen. Damit können selbst bei Drücken des Druckfluids von oberhalb 10 bar kurze Abstände zwischen den Verwirbelungseinheiten realisieret werden.
[0018] Die Düsenkanäle und die Behandlungskanäle in den Verwirbelungseinheiten bilden dabei jeweils einen Einströmwinkel von vorzugsweise <90[deg.], die je nach Anforderung der Verwirbelung in Fadenlaufrichtung oder entgegen der Fadenlaufrichtung ausgerichtet sein könnten.
[0019] Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung unter Bezug auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
[0020] Es stellen dar:
<tb>Fig. 1<sep>schematisch eine Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung
<tb>Fig. 2<sep>schematisch ein Multifilamentgarn mit Verflechtungsknoten
[0021] In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung schematisch in einer Ansicht dargestellt. Das Ausführungsbeispiel weist eine erste Verwirbelungseinheit 2.1 und eine zweite Verwirbelungseinheit 2.2 auf, die mit Abstand zueinander gehalten sind. Jede der Verwirbelungseinheiten 2.1 und 2.2 weist einen Behandlungskanal auf, der die Verwirbelungseinheit von einem Einlass bis zu einem Auslass vollständig durchdringt. So ist an der ersten Verwirbelungseinheit 2.1 der Behandlungskanal 4.1 ausgebildet, der an einer Stirnseite der Verwirbelungseinheit 2.1 einen Einlass 5.1 bildet und auf der gegenüber liegenden Stirnseite er Verwirbelungseinheit 2.1 einen Auslass 6.1. Im mittleren Bereich des Behandlungskanals 4.1 mündet ein Düsenkanal 7.1, welcher mit einem äusseren Druckfluidanschluss 8.1 gekoppelt ist.
Der Düsenkanal 7.1 und der Behandlungskanal 4.1 schliessen zwischen sich einen Einströmwinkel ein, der <90[deg.] ausgebildet ist. Hierzu ist die Neigung des Düsenkanals 7.1 derart gewählt, dass ein über den Druckfluidanschluss 8.1 eingeleitetes Druckfluid über den Düsenkanal 7.1 in Fadenlaufrichtung in den Behandlungskanal 4.1 einströmt.
[0022] Die zweite Verwirbelungseinheit 2.2 ist im Wesentlichen identisch ausgebildet und weist in dem Behandlungskanal 4.2, der auf einer Stirnseite der Verwirbelungseinheit 2.2 den Einlass 5.2 und auf der gegenüber liegenden Stirnseite den Auslass 6.2 bildet. In dem Behandlungskanal 4.2 mündet der Düsenkanal 7.2, der über ein Druckfluidanschluss 8.2 mit einem Druckfluid versorgt wird.
[0023] Als Druckfluid wird bevorzug eine Druckluft verwendet, die über die Düsenkanäle 8.1 und 8.2 in die Behandlungskanäle 4.1 und 4.2 eingeleitet wird.
[0024] Die Verwirbelungseinheiten 2.1 und 2.2 sind derart angeordnet, dass die Behandlungskanäle 4.1 und 4.2 mit ihren Längsachsen 10.1 und 10.2 einen Winkel [gamma] einschliessen. Der Winkel [gamma] weist einen Wert auf im Bereich von 120[deg.] bis 150[deg.].
[0025] Damit kann insbesondere am Auslass 6.1 aus dem Behandlungskanal 4.1 austretendes Druckfluid frei in die Umgebung abgegeben werden.
[0026] Auf einer Einlaufseite 12 ist den Verwirbelungseinheiten 2.1 und 2.2 ein Einlauffadenführer 1 zugeordnet. Der Einlauffadenführer 1 ist mit Abstand zu dem Einlass 5.1 an der Verwirbelungseinheit 2.1 und mit einem Versatz zur Längsachse 10.1 des Behandlungskanals 4.1 angeordnet. Der Einlauffadenführer 1 ist mit dem Behandlungskanal 4.1 in einer Fadenlaufebene angeordnet. Die Fadenlaufebene ist in diesem Fall gleich der Zeichnungsebene.
[0027] Auf einer Auslaufseite 13 sind in den Verwirbelungseinheiten 2.1 und 2.2 ein Auslauffadenführer 14 zugeordnet. Der Auslauffadenführer 14 ist ebenfalls mit Abstand zu dem Auslass 6.2 an der Verwirbelungseinheit 2.2 und einem Versatz zu der Längsachse 10.2 des Behandlungskanals 4.2 gehalten. Der Einlauffadenführer 1 und der Auslauffadenführer 14 sind vorzugsweise zwischen zwei Galetten angeordnet, die ein Multifilamentgarn 9 führen. Die Galetten sind in diesem Ausführungsbeispiel nicht dargestellt. So wird das Multifilamentgarn 9 durch eine Geschwindigkeitsdifferenz der Galetten geführt und durchläuft die Vorrichtung in der durch Pfeil gekennzeichneten Fadenlaufrichtung. Der Auslauffadenführer 14 und der Einlauffadenführer 1 führen den Faden in der dargestellten Fadenlaufebene.
[0028] An dem Einlauffadenführer 1 wird das Multifilamentgarn 9 umgelenkt, um zu der ersten Verwirbelungseinheit 2.1 zu gelangen. Der Umlenkwinkel ist an dem Einlauffadenführer 1 durch den griechischen Buchstaben [alpha]1 gekennzeichnet. Der Umlenkwinkel [alpha]1 definiert hierbei die Richtungsänderung des Garnes 1, die durch den Einlauffadenführer 1 erzeugt wird. Im weiteren Verlauf wird das Garn 9 an dem Einlass 5.1 umgelenkt, um in den Behandlungskanal 4.1 zu gelangen. Der Umlenkwinkel ist durch den griechischen Buchstaben [beta]1gekennzeichnet. Im weiteren Verlauf tritt das Garn am Auslass 6.1 aus dem Behandlungskanal 4.1 heraus, um im geraden Fadenlauf direkt in den Einlass 5.2 des Behandlungskanals 4.2 zu gelangen.
Die sich am Auslass 6.1 und am Einlass 5.2 einstellenden Umlenkwinkel sind abhängig von dem zwischen den Längsachsen 10.1 und 10.2 eingeschlossenen Winkel [gamma]. Die beiden Umlenkwinkel an dem Auslass 6.1 und dem Einlass 5.2 sind gleichgross und ergeben sich jeweils aus der halben Differenz von 180[deg.]-[gamma].
[0029] Das Garn verlässt den Behandlungskanal 4.2 der zweiten Verwirbelungseinheit 2.2 über den Auslass 6.2 und wird zu dem Auslassfadenführer 14 um den Umlenkwinkel [beta]2 ausgelenkt. An dem Auslauffadenführer 14 erfolgt eine letzte Umlenkung des Fadens auf der Auslaufseite 13 zu einer nachgeordneten Galette, wobei an dem Auslauffadenführer 14 die Umlenkung des Fadens mit einem Umlenkwinkel erfolgt, der mit [alpha]2gekennzeichnet ist.
[0030] Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung des Einlauffadenführers 1, der Verwirbelungseinheiten 2.1 und 2.2 und dem Auslauffadenführer 14 werden somit insgesamt 6 Stützstellen zur Führung des Garnes 9 gebildet. Die äusseren Stützstellen sind durch den Einlauffadenführer 1 und den Auslauffadenführer 14 gebildet. An den äusseren Stützstellen wird der Faden im Vergleich zu den mittleren Stützstellen mit einem grösseren Umlenkwinkel geführt. So sind die Umlenkwinkel [alpha]1 und [alpha]2 stets grösser ausgebildet als die Umlenkwinkel an den nachfolgenden Stützstellen, die durch die Einlasse 5.1 und 5.2 und die Auslässe 6.1 und 6.2 der Verwirbelungseinheiten 2.1 und 2.2 gebildet sind.
Die Umlenkwinkel [alpha]1 und [alpha]2der äusseren Stützstellen an den Einlauffadenführer 1 und dem Auslauffadenführer 14 sind im wesentlichen von den vorgeordneten und nachgeordneten Prozessaggregaten insbesondere den Galetten abhängig. So können die Umlenkwinkel [alpha]1und [alpha]2 identisch oder unterschiedlich ausgebildet sein. Zur stabilen Führung des Garnes bei hohen Fadengeschwindigkeiten liegen die Umlenkwinkel [alpha]1 und [alpha]2 bevorzugt in einem Wertebereich zwischen 25[deg.] und 45[deg.].
[0031] Durch die äusseren Stützstellen und die mittleren Stützstellen ergeben sich insgesamt fünf dazwischen gespannte Fadenteilstücke, deren Längen in Fig. 1durch die Grossbuchstaben L, B und A gekennzeichnet sind. So ist eine erste Einspannlänge des Garnes zwischen dem Einlauffadenführer 1 und dem Einlass 5.1 der Verwirbelungseinheit 2.1 gebildet. Das Fadenteilstück besitzt die Länge L1.
[0032] Ein zweites Fadenteilstück ist innerhalb des Fadenbehandlungskanals 4.1 zwischen dem Einlass 5.1 und dem Auslass 6.1 an der ersten Verwirbelungseinheit 2.1 gebildet. Die Länge des Fadenteilstückes ist mit dem Grossbuchstaben Bi gekennzeichnet. Ein weiteres zwischen den Verwirbelungseinheiten 2.1 und 2.2 gebildetes Fadenteilstück ist durch den Abstand zwischen dem Auslass 6.1 und dem Einlass 5.2 gebildet, der durch den Grossbuchstaben A gekennzeichnet ist. Anschliessend wird durch den Behandlungskanal 4.2 zwischen dem Einlass 5.2 und dem Auslass 6.2 ein weiteres Fadenteilstück gebildet, das die Länge B2 aufweist. Ein letztes gespanntes Fadenteilstück ergibt sich zwischen dem Auslass 6.2 und dem Auslauffadenführer 14. Das dazwischen gespannte Fadenteilstück besitzt die Länge L2.
[0033] Um eine möglichst regelmässige Verteilung der Verflechtungsknoten in dem Garn durch die Verwirbelungseinheiten 2.1 und 2.2 zu erzeugen, ist die Anordnung des Einlauffadenführers 1 in den Verwirbelungseinheit 2.1 und 2.2 und des Auslauffadenführers 14 bevorzugt symmetrisch ausgebildet. Hierzu sind die Lagen des Einlauffadenführers 1 und der Verwirbelungseinheit 2.1 symmetrisch zu den Lagen des Auslauffadenführers 14 und der zweiten Verwirbelungseinheit 2.2 ausgeführt. Die Spiegelachse ist durch den Schnittpunkt der Längsachsen 10.1 und 10.2 der Behandlungskanäle 4.1 und 4.2 definiert. Bei einer derartigen symmetrischen Anordnung sind die Umlenkwinkel [alpha]1und [alpha]2, die Umlenkwinkel [beta]1 und [beta]2gleichgross ausgebildet.
Um insbesondere an den durch die Einlasse 5.1 und 5.2 und die Auslässe 6.1 und 6.2 gebildeten Stützstellen eine ausreichende Führung des Garnes zu erhalten, sind die Umlenkwinkel an diesen Stützstellen in einem Bereich von vorzugsweise 10[deg.] bis 50[deg.] ausgebildet. Dabei würde ein Abstand A zwischen den Verwirbelungseinheiten 2.1 und 2.2 gewählt, der ein Teilvielfaches eines Knotenabstandes zwischen zwei Verflechtungsknoten in dem Garn darstellt.
[0034] Zur Erläuterung ist in Fig. 2ein Teilstück eines Garnes 9 gezeigt, an dem zwei benachbarte Verflechtungsknoten 11 angeordnet sind. Der Knotenabstand zwischen den Verflechtungsknoten 11 ist mit dem Kleinbuchstaben 1 gekennzeichnet.
[0035] Insoweit würde sich der Abstand A zwischen den Verwirbelungseinheiten 2.1 und 2.2 aus einem Produkt ergeben. So gilt A=x*l. Der Kleinbuchstabe x steht hierbei für ein Teilvielfaches, das durch eine Zahl zwischen 0,1 und 0,9 gebildet sein kann. So liesse sich beispielsweise bei einem Knotenabstand von 8 cm und einem Teilvielfachen von 0,4 der Abstand zwischen den Verwirbelungseinheiten 2.1 und 2.2 auf 32 mm einstellen.
[0036] Um den Abstand A zwischen den Verwirbelungseinheiten 2.1 und 2.2 zu verändern, sind die Verwirbelungseinheiten 2.1 und 2.2 in ihrer Lage flexibel gehalten. So lassen sich die Verwirbelungseinheiten 2.1 und 2.2 beispielsweise entlang der Längsachse 10.1 und 10.2 zu einem geringeren Abstand A oder zu einem grösseren Abstand A verstellen.
[0037] Es sei ausdrücklich an dieser Stelle erwähnt, dass das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel auch in nicht symmetrischer Anordnung des Einlauffadenführers 1, der Verwirbelungseinheiten 2.1 und 2.2 und des Auslauffadenführers 14 genutzt werden kann, um ein Garn bei einer hohen Fadenlaufgeschwindigkeit im Bereich von 3.000 m/min. bis 6.000 m/min. zu verwirbeln.
Bezugszeichenliste
[0038]
<tb>1<sep>Einlauffadenführer
<tb>2.1,2.2<sep>Verwirbelungseinheit
<tb>4.1,4.2<sep>Behandlungskanal
<tb>5.1, 5.2<sep>Einlass
<tb>6.1,6.2<sep>Auslass
<tb>7.1,7.2<sep>Düsenkanal
<tb>8.1, 8.2<sep>Druckfluidauslass
<tb>9<sep>Garn
<tb>10.1, 10.2<sep>Längsachse
<tb>11<sep>Verflechtungsknoten
<tb>12<sep>Einlaufseite
<tb>13<sep>Auslaufseite
<tb>14<sep>Auslauffadenführer
The invention relates to a device for swirling a multifilament yarn according to the preamble of claim 1.
In the manufacture of multifilament yarns and their further processing, it is known to swirl the filaments of the multifilament yarn together to produce a thread closure. For this purpose, the multifilament yarn is acted upon in a treatment channel with a pressurized fluid, which is introduced via a nozzle channel into the treatment channel. Depending on the nature of the swirling device and the level of pressure of the printing fluid, more or less loose interlacings of the filaments or solid interlace knots in the yarn can thus be produced in the multifilament yarn. In particular, for a permanent thread conclusion regular interlacing nodes are generated in the yarn. The stability of the thread closure is defined essentially by the number of entanglement nodes per unit length of the thread.
In order to produce the highest possible node density on a multifilament filament yarn, it is also known to fluidize the yarn with two successively arranged turbulence units. Such a device is apparent, for example, from EP 0 488 070 B1. In the known device, two turbulence units are arranged at a distance from one another such that the longitudinal axes of their treatment channels enclose an angle of approximately 90 ° to 120 °. In this way, the turbulence units can be arranged next to one another at a small distance, without the pressure fluids flowing out of the treatment channels influencing each other.
In the known device, the pressure fluids supplied via the nozzle channels to the treatment channels can therefore be supplied at a correspondingly high pressure for the formation of a respective interlacing node.
However, it has been found in the use of such a device that at higher yarn speeds in the range above 3,000 m / min. there were irregularities in the formation of the connective nodes. Thus, several defects appeared sequentially, so that the desired number of interlacing nodes per defined thread length could not be met.
From US 6,868,593 a device is also known in which a multifilament yarn is fluidized by two spaced-apart Verwirbelungseinheiten. In this case, however, the turbulence units are arranged one behind the other to form a straight yarn path. In order to avoid mutual influence of the exiting fluid streams only larger distances between the Verwirbelungseinheiten can be realized, but this is for the formation of a high node density on the thread of disadvantage.
In that regard, it is an object of the invention to provide a device for swirling a multifilament yarn of the generic type, with which a relatively high node density and number of knots of interlacing nodes can be generated on a multifilament yarn at high yarn speed.
Another object of the invention is to provide a device for swirling a multifilament yarn, with which the entanglement knots generated in the yarn can be produced with high uniformity while maintaining constant knot strength.
This object is achieved according to the invention that an outlet yarn guide is arranged on an outlet side of the Verwirbelungseinheiten and that the Einlauffadenführer, the treatment channels of the Verwirbelungseinheiten and the Auslauffadenführer in a yarn path plane offset from each other are arranged such that the thread through at least six interpolation points with therebetween guided thread sections is guided.
Advantageous developments of the invention are defined by the features and feature combinations of the respective subclaims.
The invention is based on the finding that with increasing thread running speed, the vibrations generated on the thread by the turbulence propagate uncontrollably and thus hinder especially the performed in the second stage turbulence of the thread significantly. The inventive arrangement of the inlet yarn guide, the treatment channels of the turbulence units and the Auslassfadenführers defined clamping lengths can be generated on the yarn. By means of the clamping lengths, the oscillation amplitudes, in particular in the treatment channels, can be controlled during the swirling of the yarn, so that interweaving nodes defined in each of the swirling units are produced at regular intervals on the yarn.
A mutual influence of the Verwirbelungseinheiten is avoided in particular by the defined nodes.
It has been found that at yarn running speeds of the yarn of above 3,000 m / min. The stability of the yarn path could be improved by the fact that at each of the support points a minimum deflection of the thread takes place. Thus, according to an advantageous development of the invention, the arrangement of the inlet thread guide, the inlets and outlets of the treatment channels of the turbulence units and the outlet thread guide for forming the support points are selected such that the thread is guided at each support point with a deflection angle of> 10 ° , Too large deflection angle in the range above 50 ° are to be avoided, however, since this results in too high a yarn tension which counteracts the formation of the intertwining nodes.
Usually, the device for swirling a multifilament yarn between godets is arranged so that the yarn tension is adjusted by a differential speed of the godets. In this case, the development of the invention has proven particularly useful in which the arrangement of the Einlauffadenführers and the Auslauffadenführers is formed relative to the Verwirbelungseinheiten such that the thread passes through the outer support points with the largest deflection angles. Thus, the entire clamping length of the thread piece between the inlet thread guide and the outlet thread guide is limited. The deflection angle of the yarn on the inlet yarn guide or the outlet yarn guide should be within a range of between 25 [deg.] And 45 [deg.].
At smaller angles, individual vacancies and thus irregularities in the knot formation have been found, especially at higher yarn speeds. By contrast, excessively large deflection angles led to excessive thread tensions, which likewise negatively influenced the turbulence result.
In order to obtain as possible with the successively arranged Verwirbelungseinheiten a regular node distribution of entanglement nodes in the yarn, the development of the invention has proven particularly useful in which the layers of Einlauffadenführers and the first Verwirbelungseinheit mirror-symmetrical to the layers of the Auslauffadenführers and the second Verwirbelungseinheit are. This can be achieved in particular symmetrically stretched thread sections between the support points on the inlet side and the outlet side.
In that regard, the arrangement of the Einlauffadenführers and the Auslauffadenführers is preferably selected relative to the Verwirbelungseinheiten that the stretched between the Einlauffadenführer and the inlet of the first treatment channel yarn section and the stretched between the Auslauffadenführer and the outlet of the second treatment channel yarn section are the same length.
In order to carry out the distribution of interlacing nodes in the yarn as uniformly as possible, the distance between the outlet of the first treatment channel of the first swirling unit and the inlet of the second treatment channel of the second swirling unit according to an advantageous embodiment of the invention is selected so that the distance a partial multiple of a node spacing of adjacent Verwirbelungsknoten the yarn corresponds.
In order to make optimal for each thread denier and for each thread speed optimal adjustment, the distance between the outlet of the first treatment channel of the first Verwirbelungseinheit and the inlet of the second treatment channel of the second Verwirbelungseinheit is preferably adjustable. Thus, the node distribution in the yarn can be favorably influenced.
When swirling the yarn in the swirl units compressed air is preferably used as the pressurized fluid, which is introduced via the nozzle channels in the respective treatment channels. The compressed air is introduced into the treatment channels with an overpressure of> 5 bar, so that high air turbulences occur, in particular at the outlets of the treatment channels. In order to avoid mutual interference despite the compact arrangement of the turbulence units, according to an advantageous development, the arrangement of the turbulence units is selected such that the turbulator units with the longitudinal axes of the treatment channels have an angle in the range between 120 ° and 150 °. lock in. Thus, even at pressures of the pressure fluid of above 10 bar short distances between the Verwirbelungseinheiten be realized.
The nozzle channels and the treatment channels in the Verwirbelungseinheiten each form an inlet angle of preferably <90 °, which could be aligned depending on the requirement of turbulence in the thread running direction or against the thread running direction.
To further explain the invention, an embodiment of the inventive device is explained below with reference to the accompanying figures.
[0020] FIG.
<Tb> FIG. 1 <schematically> is a view of a first embodiment of the device according to the invention
<Tb> FIG. 2 schematically shows a multifilament yarn with interlacing knots
In Fig. 1, a first embodiment of the inventive device is shown schematically in a view. The exemplary embodiment has a first turbulence unit 2.1 and a second turbulence unit 2.2, which are held at a distance from one another. Each of the swirling units 2.1 and 2.2 has a treatment channel which completely penetrates the swirling unit from an inlet to an outlet. Thus, the treatment channel 4.1 is formed on the first swirling unit 2.1, which forms an inlet 5.1 on one end side of the swirling unit 2.1 and on the opposite end side it swirling unit 2.1 an outlet 6.1. In the central region of the treatment channel 4.1 opens a nozzle channel 7.1, which is coupled to an outer pressure fluid port 8.1.
The nozzle channel 7.1 and the treatment channel 4.1 include between them an inflow angle which is <90 °. For this purpose, the inclination of the nozzle channel 7.1 is selected such that an introduced via the pressure fluid port 8.1 pressurized fluid flows through the nozzle channel 7.1 in the direction of yarn travel in the treatment channel 4.1.
The second turbulence 2.2 is formed substantially identical and has in the treatment channel 4.2, the inlet 5.2 and forms on the opposite end face the outlet 6.2 on one end side of the Verwirbelungseinheit 2.2. In the treatment channel 4.2 opens the nozzle channel 7.2, which is supplied via a pressure fluid connection 8.2 with a pressurized fluid.
Preferably compressed air is used as the pressurized fluid, which is introduced via the nozzle channels 8.1 and 8.2 into the treatment channels 4.1 and 4.2.
The turbulence units 2.1 and 2.2 are arranged such that the treatment channels 4.1 and 4.2 with their longitudinal axes 10.1 and 10.2 include an angle [gamma]. The angle [gamma] has a value in the range of 120 [deg.] To 150 [deg.].
Thus, in particular at the outlet 6.1 from the treatment channel 4.1 leaking pressurized fluid can be released freely into the environment.
On an inlet side 12, the Verwirbelungseinheiten 2.1 and 2.2 associated with an inlet yarn guide 1. The inlet yarn guide 1 is arranged at a distance from the inlet 5.1 at the swirling unit 2.1 and at an offset to the longitudinal axis 10.1 of the treatment channel 4.1. The inlet yarn guide 1 is arranged with the treatment channel 4.1 in a thread running plane. The thread running plane in this case is equal to the plane of the drawing.
On an outlet side 13, a discharge yarn guide 14 are assigned in the Verwirbelungseinheiten 2.1 and 2.2. The outlet yarn guide 14 is also held at a distance from the outlet 6.2 at the turbulence unit 2.2 and an offset to the longitudinal axis 10.2 of the treatment channel 4.2. The inlet yarn guide 1 and the outlet yarn guide 14 are preferably arranged between two godets, which lead a multifilament yarn 9. The godets are not shown in this embodiment. Thus, the multifilament yarn 9 is guided by a speed difference of the godets and passes through the device in the thread running direction indicated by arrow. The outlet yarn guide 14 and the inlet yarn guide 1 guide the yarn in the illustrated thread running plane.
At the inlet yarn guide 1, the multifilament yarn 9 is deflected to get to the first Verwirbelungseinheit 2.1. The deflection angle is marked on the inlet yarn guide 1 by the Greek letter [alpha] 1. The deflection angle [alpha] 1 defines the change of direction of the yarn 1, which is generated by the inlet yarn guide 1. In the further course, the yarn 9 is deflected at the inlet 5.1 in order to reach the treatment channel 4.1. The deflection angle is indicated by the Greek letter [beta] 1. In the further course, the yarn emerges from the treatment channel 4.1 at the outlet 6.1 in order to get straight into the inlet 5.2 of the treatment channel 4.2 in the straight yarn path.
The deflection angles which are established at the outlet 6.1 and at the inlet 5.2 depend on the angle [gamma] enclosed between the longitudinal axes 10.1 and 10.2. The two deflection angles at the outlet 6.1 and the inlet 5.2 are the same size and each result from the half difference of 180 ° -γ.
The yarn leaves the treatment channel 4.2 of the second swirling unit 2.2 via the outlet 6.2 and is deflected to the Auslassfadenführer 14 by the deflection angle [beta] 2. At the outlet thread guide 14, a last deflection of the thread on the outlet side 13 to a downstream galette, wherein at the outlet thread guide 14, the deflection of the thread takes place with a deflection angle, which is marked with [alpha] 2ge.
In the arrangement of the Einlauffadenführers 1 shown in Fig. 1, the Verwirbelungseinheiten 2.1 and 2.2 and the Auslauffadenführer 14 thus a total of 6 support points for guiding the yarn 9 are formed. The outer support points are formed by the inlet yarn guide 1 and the outlet yarn guide 14. At the outer support points, the thread is guided in comparison to the middle support points with a larger deflection angle. Thus, the deflection angles [alpha] 1 and [alpha] 2 are always larger than the deflection angles at the following support points, which are formed by the inlets 5.1 and 5.2 and the outlets 6.1 and 6.2 of the swirling units 2.1 and 2.2.
The deflection angle [alpha] 1 and [alpha] 2der the external support points on the inlet yarn guide 1 and the outlet yarn guide 14 are essentially dependent on the upstream and downstream processing units in particular the godets. Thus, the deflection angles [alpha] 1 and [alpha] 2 may be identical or different. For stable guidance of the yarn at high yarn speeds, the deflection angles [alpha] 1 and [alpha] 2 are preferably in a value range between 25 [deg.] And 45 [deg.].
Through the outer support points and the central support points result in total five intervened stretched thread sections whose lengths are marked in Fig. 1by the capital letters L, B and A. Thus, a first clamping length of the yarn between the inlet yarn guide 1 and the inlet 5.1 of the swirling unit 2.1 is formed. The thread section has the length L1.
A second thread section is formed within the thread treatment channel 4.1 between the inlet 5.1 and the outlet 6.1 at the first swirling unit 2.1. The length of the thread section is marked with the capital letter Bi. Another thread section formed between the turbulence units 2.1 and 2.2 is formed by the distance between the outlet 6.1 and the inlet 5.2, which is identified by the capital letter A. Subsequently, a further thread section is formed by the treatment channel 4.2 between the inlet 5.2 and the outlet 6.2, which has the length B2. A last stretched thread section results between the outlet 6.2 and the outlet thread guide 14. The thread section stretched between them has the length L2.
In order to produce the most regular possible distribution of entanglement in the yarn through the Verwirbelungseinheiten 2.1 and 2.2, the arrangement of the Einlauffadenführers 1 in the Verwirbelungseinheit 2.1 and 2.2 and the Auslauffadenführers 14 is preferably formed symmetrically. For this purpose, the layers of the inlet yarn guide 1 and the swirling unit 2.1 are symmetrical to the layers of the outlet yarn guide 14 and the second swirling unit 2.2. The mirror axis is defined by the intersection of the longitudinal axes 10.1 and 10.2 of the treatment channels 4.1 and 4.2. In such a symmetrical arrangement, the deflection angle [alpha] 1 and [alpha] 2, the deflection angle [beta] 1 and [beta] 2 are formed gleichgross.
In order to obtain a sufficient guidance of the yarn, in particular at the support points formed by the inlets 5.1 and 5.2 and the outlets 6.1 and 6.2, the deflection angles at these support points are in a range of preferably 10 [deg.] To 50 [deg.]. In this case, a distance A between the turbulence units 2.1 and 2.2 would be selected, which represents a partial multiple of a node spacing between two entanglement nodes in the yarn.
By way of illustration, in Fig. 2, a portion of a yarn 9 is shown on which two adjacent interlacing nodes 11 are arranged. The node spacing between the interlacing nodes 11 is indicated by the lower case letter 1.
In that regard, the distance A between the Verwirbelungseinheiten 2.1 and 2.2 would result from a product. So A = x * l. The lower case letter x stands for a Teilfachfaches, which may be formed by a number between 0.1 and 0.9. Thus, for example, with a node spacing of 8 cm and a partial multiple of 0.4, the distance between the turbulence units 2.1 and 2.2 could be set to 32 mm.
In order to change the distance A between the Verwirbelungseinheiten 2.1 and 2.2, the Verwirbelungseinheiten 2.1 and 2.2 are kept flexible in their position. For example, the turbulence units 2.1 and 2.2 can be adjusted along the longitudinal axis 10.1 and 10.2 to a smaller distance A or to a greater distance A.
It should be expressly mentioned at this point that the embodiment shown in Fig. 1 in non-symmetrical arrangement of the inlet yarn guide 1, the Verwirbelungseinheiten 2.1 and 2.2 and the Auslauffadenführers 14 can be used to a yarn at a high yarn running speed in the field from 3,000 m / min. up to 6,000 m / min. to swirl.
LIST OF REFERENCE NUMBERS
[0038]
<Tb> 1 <sep> inlet yarn guide
<Tb> 2.1,2.2 <sep> intermingling
<Tb> 4.1,4.2 <sep> treatment channel
<tb> 5.1, 5.2 <sep> inlet
<Tb> 6.1,6.2 <sep> outlet
<Tb> 7.1,7.2 <sep> nozzle channel
<tb> 8.1, 8.2 <sep> Pressure Fluid Outlet
<Tb> 9 <sep> Yarn
<tb> 10.1, 10.2 <sep> Longitudinal axis
<Tb> 11 <sep> intertwining knots
<Tb> 12 <sep> inlet side
<Tb> 13 <sep> outlet side
<Tb> 14 <sep> outlet yarn guide