DE1839176U

DE1839176U - Vorrichtung zur herstellung voluminoeser garne.

Info

Publication number: DE1839176U
Application number: DE1961E0015629
Authority: DE
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1961-08-07
Filing date: 1961-08-07
Publication date: 1961-10-12

Description

Vorrichtung zur Herstellung voluminöser Garne Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung eines Fadenbündels zwecks Erzeugung eines voluminösen Gesamtfadens, der von einer Anzahl einzeln für sich verschlungener Fäden gebildet wird.

Gegenstand eines älteren Vorschlages ist eine Vorrichtung zur Garnbehandlung mit einem Gehäuse, das eine einen zylindrischen ICnal bildende Längsbohrung aufweist, einer geraden Nadel mit axialem Durchlass für die Einführung des Fadengutes in die Vorrichtung, einer die Nadel innerhalb der Vorrichtung umgebenden, sich am einen Ende über eine Anzahl konischer Abschnitte verjüngenden Plenumringkammer, welche auf ihrem gesamten Umfang mit dem Fadengutdurchlass unter Bildung einer Turbulenzzone am engeren Ende der Ringkammer und an ihrem weiteren Ende mit einer Quelle für ein zusammenpressbares, fliessfähiges Behandlungsmedium in Verbindung steht, sowie einem geraden, rohrförmigen Garn- und Behandlungsmiedium-Auslass, der weiter als der Fadengut-Durchlass und mit diesem fluchtend und zu diesem konzentrisch angeordnet ist und die Turbulenzzone mit der Gehäuse-Aussenseite verbindet, wobei die konischen Abschnitte Scheitelwinkel zwischen etwa 30 und 120° bilden und der Querschnitt des engeren Endes der Plenumkaamer mit demjenigen des inneren Endes des Auslasses für Garn und Behandlungsmedium Übereinstimmt" Es wurde nunmehr gefunden, dass ein vereinfachter Aufbau und eine Kostensenkung mit einer Vorrichtung zur Herstellung voluminöser Garne mit einem Gehäuse, das eine einen zylindrischen Kanal bildende Längsbohrung aufweist, einer Fadengutnadel, die am einen Ende verjüngt ist und einen axialen Durchlaß für die Einführung des Fadengutes in die Vorrichtung aufweist, einer von einem Mündungseingang des Austrittsöffnungsblocks gebildeten, die Nadel in der Vorrichtung umgebenden Plenumringkammer, die am weiteren Ende mit einer Quelle für ein zusammenpressbares, fliessfähiges Behandlungsmedium und am kleineren Ende mit dem Garndurchlass unter Bildung einer Turbulenzzone in Verbindung steht, einem Garn- und Behandlungsmedium-Auslass sowie Mitteln zur Zuführung des Fadengutes zu und Abziehung des Garns von der Vorrichtung, dadurch erzielbar sind, dass die die Nadel umgebende Plenumringkammer am einen Ende über einen einzigen konisehen Abschnitt und die Nadel am einen Ende über einen einzigen konischen Abschnitt verjüngt ist, wobei die schräg verlaufenden Seiten 3er Nadel und der Plenumringkammer Schitelwinkel im Bereich zwischen etwa 45 und 135 bilden und der von den schräg verlaufenden Seiten der Nadel gebildete Scheitelwinkel innerhalb 10° des von dem gebildeten Scheitelwinkels liegt, und der Auslass für Garn und Behandlungsmedium von einem rohrförmigen Durchlass gebildet wird, der weiter als der Fadengut-Durchlass isto Vorzugsweise liegen die Scheitelwinkel, die von den schräg verlaufenden Seiten der konischen Abschnitte der Nadel und der PLenumringkammer gebildet werden, im Bereich von etwa 60 bis

12000

Die Zeichnung zeigt (nicht massstäblich) im Schnitt eine speziel-

le Ausführungsform der Vorrichtung gemüse der Erfindung,-die

drei Grundkomponenten, einen Körper G, einen Austrittsöffnungs-

block F und eine Hohlnadel E, aufweiset. Der Körper G hält die

Teile in der gewünschten räumlichen Lage zueinander und bildet

eine Plenumringkammer I für Luft (oder ein anderes, zusammenpressbares fliessfähiges Medium), das durch eine geeignete Öffnung H eingeführt wirdo Der Austrittsöffnungsblock F ist mit einem kegeligen Mündungseingang A und einem Auslass C versehen, der zylindrisch sein oder sich verjüngen kann. Die Hohlnadel E ist mit einer kegeligen Spitze B versehen, durch welche das Fadengut in die Voluminösmachungskammer oder -zone D eintritt.

Der Mündungseingang A und die Nadelspitze B müssen konische Ab-

schnitte mit im wesentlichen dem gleichen eingeschlossenen

Winkel bilden ? Das Zusammenwirken des Mündungseingangs A und der Nadelspitze B ergibt eine konische Ringdüse, welche einen yr rom komprimierter Luft zur Mitte des Durchlasses C richtet. Die Fadengutnadel E trägt das Fadengut vorzugsweise konzentrisch in die Voluminösmachungszone D ein, in welcher es sofort von den auf es auftreffenden Strömen des fliessfähigen Mediums durchdrungen wird. Die auf diese reise erzeugte Turbulenzzone wirkt auf die Fadengutbestaudteile öffnend, wobei die Fäden durch die Wirkung des Mediums in Schlingen und Schlaufen gelegt werden.

Die Raumform der durch die Lage der Nadelspitze B in Bezug auf den Mündungseingang A gebildeten Voluminösmachungskammer D ist allgemein für das richtige Arbeiten der Vorrichtung wichtig. Die Neigung dieser beiden konischen Abschnitte kann zwischen 45 und 1350 liegen. Der jeweils verwendete spezielle Winkel kann für eine spezielle Faser von Wichtigkeit sein, aber allgemein ergJ'ot jede Neigung zwischen diesen beiden Extremwerten sehr gute Ergebnisse.

Der von den schräg verlaufenden Seiten der Plenumringkammer I gebildete Scheitelwinkel soll innerhalb 10° des Scheitelwinkels liegen, der von den schräg verlaufenden Seiten der Spitze der Nadel E gebildet wird ; vorzugsweise sind die Winkel identisch.

Die holden dadurch gebildetem konischen Absehnitte sollen Tor-

konzentr, 4isch zueihander liecan, um eine gleichmäaeige

4 d nd en deYs

"'-artige oder dosierende Wirkuag auf allen Seiten des

sicherzustellen.

Ein anderer wichtiger Parameter der Vorrichtung gemä-ss der \

Tjänge der beiden einander engt-

spreshenden konischen Abschnitte ? da ho e pdelspite B in

B' auf den Mündungseinga Abestehen (bei der in der

Zeihuhg gezeigten speielen Aujfhrungsform beträgt das

L erhältnis der Nadelspitze B zum Mündungseingang A 1 : 4) o

Bei der auf die Kerntexturierung und Co-Texturierung und, min-

destens zum Teil, auf die speziellen Verarbeitungseigenschaften

der Glasfaser abgestellten speziellen Ausführungsform der Er-

finduDg mugs dieses Verhältnis in den Grenzen von 1 ? 2 bis

13. egep-.

Dr. s Dse kann auch verstellbar gebaut werden. Die in der Zeich-

nunggeeigte Form ist nicht einstellbar und entsprioht dem

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Drehung der Nadel E kann dann die räumliche Lage von A und B und damit die Menge und Geschwindigkeit des auf das Fadengut auftreffenden fliessfähigen Mediums verändert werden. Diese Ausbildung erlaubt die Verarbeitung einer grossen Vielfalt von Fadengutmaterialien mit der gleichen Vorrichtung (Garne verschiedenartiger Eigenschaften erlauben häufig ein optimales Arbeiten nur bei verschiedenen Texturierungsbedingungen) « Da dabei weiter im Betrieb nur eine einzige, einfache Einstellung erfolgt, kann eine sehr grosse Gleichmässigkeit der Arbeit von einer Maschine oder einer Fertigungsstelle zur anderen und von dem einen Bedienungspersonal zum anderen erzielt werden9 was die Erzeugung gleichmässiger Garnprodukte mit einer höchst minimalen Lenkung und ohne Bedarf an Bedienungspersonal mit sehr grosser Erfahrung erlaubt.

Im Betrieb wird über den Seitenkanal H in die Ringkammer I im Gehäuse G Luft eingepreßte Die Luft passiert den kegeligen Ringraum zwischen A und B und gelangt in die Turbulenzzone D an der Spitze der Nadel Eo Die Turbulenzzone D wird zwischen dem ebenen Ende der Nadel E und dem Innenende des Garnauslasses C erzeugt, wenn das fliessfähige Medium aus allen Abschnitten des Ringraums in diesen Bereich einschiessto Das Fadengut wird in die Turbulenzzone D aus der Fadengutnadel E eingeführt und in ihr heftig bewegt und umhergepeitscht und tritt durch den Auslass C zusammen mit der mit hoher Geschwindigkeit strömenden Luft aus. Das Garn wird aus dem Luftstrom unmittelbar nach dem Austreten aus dem Aus ! laæs C durch Abziehen nach einer Seite entfernt. Es ist wichtig, dass die Vorrichtung solche Dimensionen aufweist, das die Luft (oder das andere Medium) eine Geschwindigkeit hat, die mindestens gleich der halben Schallgeschwindigkeit ist und vorzugsweise sich der Schallgeschwindigkeit nähert, wenn es erstmalig auf das Fadengut in der Turbulenzzone D trifft, und dass die Querschnittsfläche des Auslasses C genügt, um einen Rückdruck in dem Fadenguteinlass minimal zu halten, ohne die Garngeschwindigkeit in der Turbulenzzone wesentlich zu vermindern.
Zur maximalen Durchführbarkeit soll die Querschnittsfläche des Mündungseingangs C mindestens 50 % grösser als diejenige des Fadenguteinlasses der Nadel E unmittelbar vor dem Eintritt in die Voluminosmachungskammer D sein. Das Verhältnis dieser beiden Querschnittsflächen liegt vorzugsweise zwischen 1 : 1, 5 und 1 s 6.

Die oben beschriebene Ausführungsform eignet sich besonders zur Cd-texturierung mehrerer Glasfasergarne, kann aber auch Einsatz finden, um ein beliebiges natürliches oder künstliches fadenartiges Material zu texturieren und voluminös zu machen. Man kann auch mehrfädige Garne einzeln in der Vorrichtung volumi-DÖS machen, aber die vorliegende spezielle Vorrichtung eignet

: besonders zum Voluniinösmachen mehrerer Garne Garne aus

Polyamiden9 zoB"polY=b=capoamid, Pclyhexamethylenadipamidp

CelluloseesternPolyester ? ZoB" Polyäthylenterephthalat,

Polyhexyhydro-p-xylylen-terephthalat usw., Polyvinylharzen

und Polyacrylharen, z.B. Polyäthylen und Polyacrylnitril, wie auch Mischpolymerisate derselben gehören zu den Garnen, die sich besonders zu der hier beschriebenen Herstellung gleichmässig voluminös gemachter Produkte eignen, Das Endlosgarn stellt das bevorzugte Material dar, aber die Erfindung kann auch auf Stapelgarne unter Erzielung entsprechender Verbesserungen Anwendung finden Aus beiden Materialarten können voluminöse Garne und Textilwaren mit verbesserten Voluminositäts-, Deckkraft- (Undurchsichtigkeit) und Griffeigenschaften erhalten werden-Die Erfindung eignet sich sowohl für vielfädige Garne textilen Titers als auch die schwereren Teppich-und Industriegarne, allein für sich oder zu einem starken Kabel vereinigte Man kann Stapelgarne feiner wie auch grober Nummer sowohl einzeln für sich als auch im gefachten Zustand verarbeiten. Man kann eine Faser mit kreuzförmigen, Y-förmigen deltaförmigen, bandförmigen, hantelförmigen und anderen Querschnitten mindestens so gut wie eine Rundfaser verarbeiten und gewöhnlich eine noch stärkere Voluminosität als mit der Rundfaser erzielen. Durch eine geeignete Bauart der Vorrichtung und Gestaltung der Behandlung

lassen sich auch mehrere Garne in Form vo Scherbändern, Bändern

allgemein oder Kabeln bhadeln=

Der Zufälirungeüberschust des Fadengujren richtet sich nach dessen

Eigenart wie auch den jeweils gewünschten Produkteigenschaften.

Wenn mit der Vorrichtung zwei oder mehrere Garne vereinigt und voluminös gemacht werden, kann man der Vorrichtung eines derselben oder beide mit Zurführujngsüberschuss zuführen, wobei im zweitgenannten Falle der Überschuss gleich oder verschieden gross sein kann. Es ist in wirksamer Weise mit derart hohen

Zuführungsüberschüssen wie 1200 % oder mehr gearbeitet worden.

Als Behandlungsmedium wird Luft auf Grund ihrer Billigkeit und des bequemen Arbeitens besonders bevorzugte Man kann aber auch mit Dampf oder einem anderen geeigneten, zusammenpressbaren fliessfähigen Medium oder Dampf arbeiten.

Die wirksame Voluminösmachungp die mit der Vorrichtung gemäss der Erfindung erhalten wird, ergibt sich anscheinend aus der Einwirkung des eine hohe Geschwindigkeit aufweisenden fließfähigen Mediums auf die Einzelfäden des Fadengutes beim Durchtritt durch die Turbulenzzone an der Spitze der Fadengut-Einlassnadel ! o Das Fadengut wird anscheinend unter der Wirkung des fliessfähigen Mediums in der Turbulenzzone geöffnet, und die Einselfäden des Fadengutes werden ges@ndert umhergepeitscht und regellos verdreht, so dass sie in eine innige Ineinanderschlingung mit und zum Eingreifen in bzw. "Verhaken" mit benachbarten Fäden gebracht und gleichzeitig gleichmmsaig im ganzen Faden-@ündel in Schlingen und Schlaufen gelegt werden, wodurch sich die gewünschte Voluminösmachung ergibt. Es wird anscheinend auch ein Wirkbel des Behandlungsmediums gebildet derart, dass über die Schlingeneigenschaften des Gasrnproduktes und die Einzeldrehung hinaus eine Ineinandermisohung und ein Ineinandergreifen bzw. eine Verhakung von Fädan innerhalb des Fadenbündels eintritt, wobei das Fadenbündel selbst eine wechselgedrehte Form annimmt, die im Garn nach dem Entfernen aus der Apparatur verbleibt Es ist durchaus möglich, dass das Ineinandergreifen und die Hiteinandervermeagung der Garnfäden im Bündel die Ursache dafür ist, dass sich diese Vorrichtung besonders zur Voluminösmachung von Glasfasergarnen eignet, da bei der Bearbeitung eines solchen Glasfasergarns ein kompaktes Fadenbündel erhalten wird, das Zusammenhang hat und sich in der gleichen Weise wie ein einheit-

licher Fadenstrang weiter verarbeiten lässto Bislierige Behandlunge-

vorrichtungen zum Voluminösmachen von Garnen unter Verwendung von fliessfähigen Medien waren für die Texturierung mehrerer Garne und insbesondere die Kerntexturierung von Glasfasergarnen

weni, e

weniger wirksam, da das entstehende Produkt gewöhnlich weder

Zusammenhalt hatte noch ein einheitliches G4n-Jes darstellte"Auf-

grund der Vereinigungswirkung, die mit der Vorrichtung gemäss

der Erfindung erhalten wird, kann das Beschickungsgut gedreht oder ungedreht und das Produkt ebenso gedreht oder ungedreht sein. Wenn der Vorrichtung ein ungedrehtes Fadengut zugeführt wird, ist das Produkt ein voluminöses Garn, in welchem die Fäden ausser ihrer gleichmäßigen Schlingenbildung ineinandergemengt und miteinander verhakt sind, wobei dieses Produkt für die weitere Bearbeitung nicht gedreht zu werden braucht.

Claims

Ansprüche @ Vorrichtung zur Herstellung voluminöser Garne mit einem Gehäuse, das eine einen zylindrischen Kanal bildende Längsbohrung aufweist, einer Fadengutnadel, die einen axialen Durchlass für die Einführung des Fadengutes in die Vorrichtung aufweist und am einen Ende verjüngt ist, einer von einem Mündungseingang des des Austrittsöffnungsblocks gebildeten, die Nadel in der Vorrichtung umgebenden Plenumringkammer, die am weiteren Ende mit einer Quelle für ein zusammenpressbares, fliessfähiges Behahdlungsmedium und am kleineren Ende mit dem Garndurchlass unter Bildung einer Turbulenzzone in Verbindung steht, einem Garn-und Behandlungsmedium-Auslass sowie Mitteln zur Zuführung des Fadengutes zu und Abziehung des Garns von der Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, das die die Nadel (E) umgebende Plenumringkammer (I) am einen Ende über einen einzigen konischen Abschnitt (A) und die Nadel (E) am einen Ende über einen einzigen konischen Abschnitt (B) verjüngt ist, wobei die schräg verlaufenden Seiten der Nadel (E) und der Plenumringkammer (I) Scheitelwinkel im Bereich zwischen etwa 45 und 135° bilden und der vonden schräg verlaufenden Seiten der Nadel (E) gebildete

Scheitelwinkel innerhalb 100 des von dem Austrittöffnungsblock (F) gebildeten Scheitelwinkels liegt, und der Auslass für Garn und Behandlungsmedium von einem rohrförmigen Durchlass (0) ge- ti bildet wird, der weiter als der Fadengut-Durchlass ist.
2. Vorrichtung nch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von den schräg verlaufenden Seiten der konischen Abschnitte von Nadel (E) und Plenumringkammer (I) gebildeten Scheitelwinkel im Bereich von etwa 60 bis 1200 liegen.
3 Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der konische Abschnitt der Nadel (E) konzentrisch zum konischen Abschnitt der Plenumringkammer (I) liegt.

40 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der schräg verlaufenden Seite der Nadel (E) zur schräg verlaufenden Seite des Mündungsausgangs (A) im Bereich von 1 : 2 bis 1 : 6 liegt.