DE2062273C3 - Vorrichtung zum Verschlingen von Fäden in multifilen Garnen - Google Patents

Description

zeigt eine Anordnung mi, Querebene Fluidzu-

einem »«"^Κ J^*^»en Richtungen auffuhrungso fnungen m ve ^ ^.^,.^

weist. Diese ^Anoranu"^B. _{h eine} spezielle, selbsteri"Anordnung eine iJerung der^^

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschlingen von Fäden in multifilen Garnen mit einem einen Gamkanal aufweisenden Düsenkörper, der mit zwei längs seiner Achse verteilen, in ihrer Winkelstellung gegeneinander verdrehten, diametral durch ihn verlaufenden, einer Fluidzuführung dienenden Kanälen ausgestattet ist.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 20 082 bekannt. Sie weist einen Düsenkörper zur Behandlung von Texlilfasern auf, der mit zwei längs seiner Achse verteilten, in ihrer Winkelstellung gegeneinander verdrehten Kanälen ausgestattet ist, die einer Druckfluidführung dienen und sich diametral durch ihn erstrecken. Das Druckfluid wird jenen Kanälen kontinuierlich zugeführt, so daß das Garn, wenn es durch den Düsenkörper läuft, nacheinander von verschiedenen Seiten von dem Fluid beauischlagt wird. Diese ständige Fluidzuführung bedingt einen sehr hohen Fluidverbrauch. Es wurden auch schon Überlegungen angestellt, durch Beeinflussung ZuführungsötUungen num ... den Garnkana! gelangt. Eine Einsparung an benötigtem Fluidvolumen ist mit dieser Anordnung nicht zu erreichen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß mit einer gegenüber bei bekannten Anordnungen verringerten Fluidmenge eine wenigstens gleichgute Verschlingung und Aufbauschung der Fäden in multifilen Garnen erreicht wird. Dabei soll die Anordnung robust aufgebaut sein und nach Möglichkeit wenig bewegte Teile enthalten.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine sich kontinuierlich drehende zylindrische Ventilhülse vorgesehen ist, die im Fluidweg zwischen der Fluidquelle und dem Düsenkörper angeordnet ist und wenigstens eine Querbohrung aufweist, die in Öffnungsstellung mit wenigstens einem der Fluidkanäle in Verbindung steht.

Die Konstruktion kann dabei derart gewählt sein, daß der Düsenkörper zylindrisch ist und die Ventilhülse um diesen drehbar angeordnet ist, wobei die Ventilhülse auf ihrem Mantel vier Öffnungen in einer der geometrischen Lage der Fluidkanalöffnungen am Düsenkörper entsprechenden geometrischen Anordnung aufweist, so daß bei einer entsprechenden Drehstellung die in der Ventilhülse angeordneten Öffnungen mit den Öffnungen im Düsenkörper fluchten. Diese Konstruktion ist in ihrem Aufbau extrem

45 einfach.

Andererseits kann die Ventilhülse auch in einem sie dicht umgebenden Körper drehbar gelagert sein, in dem ein zu den Fluidkanälen des Düsenkörpers führender Kanal angeordnet ist, dessen der Ventilhülse zugekehrte Öffnung mit der Umfangslinie der Ventilhülse fluchtet, auf der eine oder mehrere Bohrungen angeordnet sind. Diese Ausführungsform eröffnet die Möglichkeit, im Düsenkörper einen verschließbaren Längsschlitz vorzusehen, der bis in den Gamkanal reicht und in geöffnetem Zustand da< Einlegen eines Garnes extrem einfach macht. Außerdem hat diese Anordnung den Vorteil, daß die Ventilhülse, sofern sie viele Öffnungen aufweist, sich nu verhältnismäßig langsam zu drehen braucht.

Die Erfindung sei an zwei Ausführunpsbeispielei nachfolgend näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Draufsicht, teilweise im Schnitt auf ein Ausführuiigsbcispiel der erfindungsgeinäßci Vorrichtung.

F i g. 2 zeigt einen Schnitt läniis der Linie 2-2 i ^F 'f i g'. 3 zeigt einen Schnitt durch eine andere Au; führungsform der Erfindung.

c· σ 4 zeigt eine Seitenansicht der Darstellung h Fio 3 gesehen von der auf die Zeichnung gerechten Seite.

²⁰T dem in den F i g. 1 und 2 dargestellten Ausfüh-QheisDiel bezeichnet die Bezugszahl 10 einen zy-Taι kch «formten Körper, der einen Kanal 11 auft durch den ein zu behandelndes Garn 12 hinj haeführt wird Das untere Ende 13 des Körpers «n et im Durchmesser verringert und in eine Öff-„14 einer Grundplatte 15 eingesetzt und mittels ^nUn° Schweißnaht 16 darin gesichert. Der Körper 10 It 7wei Kanä'en 17, 18 und 19, 20 für ein sirö^lSt ^Medium versehen, die längs der Achse des Tu 11 im Abstand zueinander angeordnet sind, u · cirh iedes der Paare so gegenüberliegt, daß Zt Acnsi „e?ner Linie liegt, dadurch die Achse If Kanals 11 rechtwinklig verläuft. Di-, Achse des „n Pnarcs der Fluidkanäle ist rechtwinklig zur fhse des anderen Paares der Fluidkanäle angeord-Achsedesa hervorgeht. Die

Sidkan·· Ie 17 Ws M weisen 'wie dargestellt, einen

Γ Uförm »cn Querschnitt auf und können im Durchkreisform« er U ^..^

_messer ^z^'^^hen '_{u behandelnci}en Garns, der Gci dslen durch den Kanal 11, dem

t^nS 17 ris

doch wircld.se Ub^, 2 bis 10 kg/cm- strömt, wird intermittierend und gleichzeitig In die Fluidkanäle 17 bis 20 eingeführt, wenn die Paare der Bohrungen 22 und 23 in der rotierenden Ventilhülse 21 fortgesetzt in und aus die Fluchtstellung bewegt werden. Das durch die Fluidkanäle 17 bis 20 strömende Fluid trifft in Querrichtung auf das Garn und erzeug; im Garnkanal eine Turbulenz, die ihrerseits ein Verwirren oder Verschlingen der Fäden des Garns bewirkt. Wenn die Ventilhülse aus der Fluchtstellung läuft, wird eier Fluidstrom zu den Fluidkanälen 17 bis 2C[ at>geschnitten. Dieser Zustand dauert etwa V₂ Umarehung der Ventilhülse 21 an, bis die Bohrungen 22 und 23 abermals in eine Fluchtstellung mit den Fluidkanälen 17 bis 20 gelangen. Somit wird unter Druck stehendes Fluid gleichzeitig durch die LeUun gen 17 bis 20 geführt, und zwar zweimal je Umdrehung der Ventilhiilse 21.

Während die Form der Bohrungen 22 und 23 kein

»0 Kriterium darstellt (sie können beispielsweise kreis-

förmig sein, wie es in der Zeichnung dargesteIt ^,

länglich in Richtung der Rotation, oval, rechtw.nkhg

.^ ^ ^ _BedcuU]ng. _{wcnn em} bestimmter

Grad von Verflechtung unter minimalstem Luftver-

,5 brauch erreicht werden soll, daß die Bohrungen so

1i²„e vTnülhülse 21 ist auf dem Körper 10 drehbar spielsweise 1 : 1 oder n

schwindigkeit der Ventilhülse 21 nach den Beduri- Stand k 1 e _{Ausfünningsform} der Erfindung ,st in

nissen eingestellt werden kann. . .,„„ _F j'„ Λ und 4 darstellt. Diese Ausführung ist

Im Betrieb wird das Garn 12 mittels nicht darge- den » 't-- " Mehrfachanordnung zu scm, in

stdltcr Einrichtungen durch den Kanal I^ «° f,^ ''^ _{k; lc} ,,„,,„el nebeneinander angeord-

_llcr „

versehen sind. Ein Kanal 46 erstreckt sich längs durch den Düsenkörper 43, durch den das zu behandelnde Garn 47 hindurchgeführt wird. Am oberen Ende des Düsenkörpers 43 kann ein Längsschlitz 48 vorgesehen sein, der in den Kanal 46 mündet und das Einlegen eines Garns in den Kanal erleichtert. Sofern ein solcher Längsschlitz vorhanden ist, ist er im Betrieb durch einen Keil 52 zu verschließen.

Der Düsenkörper 43 ist mit Fluidkanälen 59, 60, 61 und 62 ausgestattet, die in den Kanal 46 münden und durch welche ein strömendes Fluid, beispielsweise Druckluft, intermittierend in den Kanal 46 eingeführt wird. Die Fluidkanäle 59 bis 62 sind paarweise angeordnet; jeweils zwei derartige Kanäle stehen sich gegenüber. Sie sind in Achsrichtung des Kanals 46 voneinander beabstandet, und die von jeweils zwei gegenüberstehenden Kanälen gebildeten Linien der benachbarten Kanalpaare verlaufen senkrecht zueinander, wie Fig.4 erkennen läßt. Während diese besondere Anordnung der Fluidkanäle vorgezogen wird, kann gegebenenfalls auch davon abgewichen werden, beispielsweise im Abstand der Winkelanordnung in bezug zueinander und in bezug auf den Garnkanal.

Die Fluidkanäle 59 bis 62 werden mit Druckluft oder einem anderen unter Druck stehenden Fluid durch eine Anordnung von miteinander verbundenen Kanälen im Düsenkörper 43 gespeist, die so ausgelegt und angeordnet sind, daß die Entfernung vom Punkt der Einführung des Fluids in die Einheit zu allen vier Fluidkanälen die gleiche ist. Außerdem sind die zu den Fluidkanälen führenden Kanäle symmetrisch angeordnet. Hierdurch werden a.lle Fluidkanäle unter gleichen Bedingungen mit Fluid versorgt. Die spezielle Kanalführung, die nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, geht aus den F i g. 3 und 4 in aller Deutlichkeit hervor. Die der Versorgung der Fluidkanäle 59 bis 62 dienenden Zuführungskanäle sind mit den Bezugszeichen 63 und 64 sowie 66 bis 71 versehen.

Der Zuführung des Fluids zum Düsenkörper dient die Öffnung 65, die mit dem zu den Ventilkanälen führenden Kanalsystem verbunden ist. Das Fluid strömt zu dieser Öffnung 65 intermittierend durch eine an ihren Enden in geeigneter Weise kugelgelagerte Ventilhülse 72, welche sich durch Öffnungen 73 in einem sie dicht umgebenden Körper 37 erstreckt. Die Ventilhülse 72 kann in jeder geeigneten Weise, beispielsweise durch einen Motor, angetrieben werden. In die Ventilhülse 72 wird ein Druckfluid in einer geeigneten, hier nicht dargestellten Weise geführt. Die Ventilhülse 72 weist einen Satz von Bohrungen 78 in ihrer Wand auf, die fortlaufend mit einem Kanal 79 im Körper 37 in Deckung gebracht werden können. Der Kanal 79 führt zur öffnung 65, so daß bei entsprechender Stellung der Ventiihülse Druckfluid zu den Fluidkanälen 59 bis 62 geführt wird. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind vier Öffnungen 78 in gleichmäßigen Winkelabständen angeordnet. Beim Drehen bewirkt die Ventilhülse 72 eine intermittierende Unterbrechung der aus ihrem Inneren in den Garnkanal fließenden Fluidströmung wie beim erstgenannten Ausführungsbeispiel.

Mit der zweitgenannten Ausführungsform ist es möglich, mittels einer einzigen Ventilhülse mehrere Garnbehandlungseinheiten gleichzeitig zu steuern. Diese Garnbehandluneseinheiten sind räumlich unmittelbar nebeneinander anzuordnen, die Ventilhülse ist dann als eine einzige bauliche Einheit durch sämtliche Garnbehandlungseinheiten geführt. Der besondere Vorteil dieser Anordnung ist neben einer Aufwandsverminderung auch die Möglichkeit, die Fluidströmung in der Ventilhülse sehr gleichmäßig zu gestalten, was dadurch erreicht werden kann, daß die Sätze der Öffnungen 78, die jeweils in die Kanäle 79 der Garnbehandlungseinheiten münden, im Winkel

ίο gleichmäßig gegeneinander versetzt sind. Wenn demnach bei der einen Garnbehandlungseinheit die Fluidzufuhr gerade abgesperrt ist, kann sie bei der nächsten gerade geöffnet sein und so fort.

Die Ventilhülse dreht bei den angegebenen Garn-Zuführungsgeschwindigkeiten und -spannungen mit einer Drehzahl zwischen 100 und 1000 U/min, vorzugsweise mit 400 bis 700 U/min, wobei vorausgesetzt ist, daß sie pro Satz vier öffnungen enthält. Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die nachstehenden Beispiele erläutert. In diesen Beispielen wurde der Kohäsionsfaktor C₁ des Garns folgendermaßen bestimmt: Ein 120 cm langes Garnende wurde vertikal in der Nähe eines Meterstabes angeordnet. Ein Zuggewicht von 0,2 g/den, je-

doch nicht größer als 100 g, wurde am unteren Ende des Garns befestigt. Die Spitze eines gewogenen Hakens (Gewicht 10 g) wurde in das Garn geführt und der Haken freigegeben, um bis zum Unterbrechen dei Bewegung durch die Verflechtung des Garns nach unten zu fallen. Die Messung wurde bei jedem Beispiel insgesamt 50mal wiederholt. Die mittlere Haitepunktentfernung in Zentimetern wurde zur Bestimmung des Kohäsionsfaktors (C,) durch 100 geteilt

Beispiel 1

Ein 2600/100 Denier Polypropylenkräuselgarn mil einem Kohäsionsfaktor von 29,6 wurde durch Hindurchführung des intermittierenden Strahls gernäC den Erläuterungen zu F i g. 1 und 2 behandelt. Dei

Luftdruck in der Strömungsmittelkammer betrut 4,3 kg/cm² und die Rotationsgeschwindigkeit dei Hülse 21 betrug 1000 U/min. Das Garn wurde durcr den Garnkanal mit einer Geschwindigkeit vor 120 m/min unter einer Spannung von 0,02 g/den ge

zogen. Das behandelte Garn hatte einen KoMsions faktor (C,) von 120. Der Strahl verbrauchte an Luf 93 l/min, gemessen unter standardatmospharischei Bedingungen (scfm) von 0° C und 760 mm Queck silbersäule, wenn der Strahl kontinuierlich beibehal ten wurde, wobei beispielsweise die Geschwindigkei der Hülse 21 0 U/min betrug und die Hülse 21 si ausgerichtet war, daß ein kontinuierlicher Luftstron durch die Kanäle 17, 18, 19 und 20 strömte, wöbe das behandelte Garn einen Kohäsionsfaktor von 9« aufwies. Unter diesen Bedingungen benötigte de Luftstrahl 3001 Luft/min.

Beispiel 2

Ein 2600/100 Denier Polypropylenkräuselgarn mi

einem Kohäsionsfaktor von 29,6 wurde durch die er

findungsgemäße Vorrichtung gemäß den F i g. 1 bis

geführt und behandelt. Der Luftdruck in der Hüls 72 betrug 4.3 kg/cm² und die Umdrehungsgeschwin

digkeit der Hülse 550 U/min. Das Garn wurde durc den Garnkanal mit einer Geschwindigkeit vo

120 m/min gezogen, und zwar unter einer Spannun

von 0,015 g/den. Das behandelte Garn hatte eine Kohäsionsfaktor (C,) von 114,7. Der Strahl ve;

brauchte 67 1 Luft. Das gleiche Garn, wenn es durch den gleichen Luftstrahl unter den Bedingungen einer kontinuierlich fließenden Strömung geführt und behandelt wurde, beispielsweise mit einem kontinuierlich durch die Leitungen 59, 60, 61 und 62 fließenden Luftstrom, hatte einen Kohäsionsfaktor von 86,7. Der Verbrauch an Luft betrug 310 1.

Beispiel 3

Ein 2600/100 Denier Polypropylenkräuselgarn mit einem Kohäsionsfaktor von 29,6 wurde durch einen intermittierenden Strömunsstrahl der Art gemäß F i g. 1 und 2 aufgedreht. Der Luftdruck in der Strömungsmittelkammer 26 betrug 5,35 kg/cm^ä und die Rotationsgeschwindigkeit der Hülse 1500 U/min. Das Garn wurde durch den Garnkanal mit einer Geschwindigkeit von 55 m/min gezogen, und zwar unter einer Spannung von 0,015 g/den. Das behandelte Garn hatte einen Kohäsionsfaktor von 193,6. Der Strahl verbrauchte 95 1 Luft. Das gleiche Garn hatte, wenn es durch einen kontinuierlichen Strömungsstrahl behandelt wurde, einen Kohäsionsfaktor von 60. Der Luftstrom verbrauchte dabei 3101 Luft.

Es ist offensichtlich, daß die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verschlingen des Garns vorsieht, welche eine Anzahl von Vorteilen gegenüber den für diese Zwecke angewandten Verfahren und Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik aufweist. Daher kann unter ähnlichen Betriebsbedingungen das Verfahren und die Vorrichtung das Garn so verflechten, daß ein weit höherer Grad von Kohäsion erhalten wird, als er mit den bekannten Arten des kontinuierlichen Strömungsstrahls möglich ist. Darüber hinaus ist der Slrömuiigsmittelverbrauch für einen vorgegebenen Grad des Verflechtens weit niedriger als bei dem Verflechten mittels eines kontinuierlichen Strömungsstrahls, was zur Wirtschaftlichkeit des Verfchrens beiträgt. Weiter ist der Grad der Verflechtung oder Verschlingung nicht abhängig vom Strömungsmittelvcrbrauch im Druckbereich zwischen 3,5 und 6,5 kg/cm'-. Zusätzlich kann der Grad der Verschlingung auf einfache Weise durch das Wechseln der Frequenz der Luftsirahlunterbrechung erreicht werden und letztlich verursacht die durch die intermittierende Strömung des Ströniungsmittels bewirkte Turbulenz in der vorgeschriebenen Weise, daß die Fäden der Garne in einer verhältnismäßig gleichmäßigen Weise und in im wesentlichen gleichmäßigen Abständen miteinander verschlungen werden.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung sind insbesondere für das Verschlingen von Fäden jeder bekannten Art von synthetischen Garnen vorteilhaft, beispielsweise solchen, die aus Polyolefinen, Polyestern, Polyamiden, Polyacrylen usw. bestehen. Zusätzlich kann ein Verschlingen oder Haften von zwei oder mehr Einzelgarnen bewirkt werden, um ungebräuchliche Fadenkombinationen zu erreichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verschlingen von Fäden in multifilen Garnen mit einem einen Gamkanal aufweisenden Düsenkörper, der mit zwei längs seiner Achse verteilten, in ihrer Winkelstellung gegeneinander verdrehten, diametral durch ihn verlaufenden, einer Fluidzuführung dienenden Kanälen ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich kontinuierlich drehende zylindrische Ventilhülse (21, 72) vorgesehen ist, die im Fluidweg zwischen der Fluidquelle und dem Düsenkörper (10, 43) angeardnet ist und wenigstens eine Querbohrung (22, 78) aufweist, die in Öffnungsstellung mit wenigstens einem der Fluidkanäle (17, 18; 19, 20; 59, 60; 61, 62) in Verbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenkörper (iO) zyiin- ao drisch und die Ventilhülse (21) um diesen drehbar angeordnet ist und daß die Ventilhülse (21) auf ihrem Mantel vier Öffnungen (22) in einer der geometrischen Lage der Fluidkanalöffnungen (17 bis 20) am Düsenkörper (10) entsprechenden geometrischen Anordnung aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilhülse (72) in einem sie dicht umgebenden Körper (37) drehbar gelagert ist, in dem ein zu den Fluidkanälen (59 bis 62) des Düsenkörpers (43) führender Kanal (79) angeordnet ist, dessen der Ventilhülse zugekehrte Öffnung mit der Umfangslinie der Ventilhülsc (72) fluchtet, auf der ein« oder mehrere Bohrungen (78) angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilhülse (72) durch mehrere nebeneinander angeordnete Vorrichtungen geführt ist und eine der Anzahl der Vorrichtungen gleiche Anzahl von Sätzen von Öffnungen (78) aufweist, und daß alle Öffnungssätze in ihrer gegenseitigen Winkelstellung gleichmäßig gegeneinander versetzt sind.

H« dem Düsenkörper zuzuführenden der Menge ^des ^ _vVirkungen auf das Garn aus-Fluids «"^teff^chl^''_r ^C _e ^hdas Fluid intermittierend zuzuzuüben, '«^^^ abschnittsweise aufzubau-Ä^Si »-d in der US-PS