DE2510067A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE SIMULTANEOUS CURLING AND MIXING OR MIXING MANGING YARN - Google Patents

Description

ALLIEB (5HBHIGAIi GORPORA.5?IOH, Morristown, K.J. (U.S.A.)ALLIEB (5HBHIGAIi GORPORA.5? IOH, Morristown, K.J. (U.S.A.)

"Verfahren und Vorrichtung zum gleichzeitigen Kräuseln und Mischen la zw. Verfitzen von Garnen"Method and apparatus for simultaneously crimping and mixing la zw. Entanglement of yarns

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Kräuseln und Mischen von kontinuierlichen Filamentgarnen.The present invention relates to a method and a device for simultaneously crimping and mixing continuous filament yarns.

Synthetische 3?ilamentgarne, welche in Geweben, wie z.B. Teppichen oder Bekleidungsstücken, verwendet werden sollen, werden häufig einem Eräuselverf ahren unterworfen und dadurch elastisch verstreckbar und bauschig gemacht. Ein derartiges Garn wird auch einem Mischverfahren unterworfen, um zwischen den angrenzenden Garnfilamenten Verfitzungen herzustellen und die Kohäsion zwischen diesen lasern zu erhöhen. Außerdem trägt das Mischen dazu bei, das Verfangen einzelner Fasern in den Maschinenführungen während des darauffolgenden Verarbeitungsvorganges und das !rennen einzelner Garnenden in Düsentexturierungsverfahren zu verhindern, in welchen mehr als ein Garnende pro Düse erforderlich- ist.Synthetic 3-filament yarns, which are used in fabrics, e.g. Carpets or clothing to be used, are often subjected to a Eräuselverf ahren and thereby made elastically stretchable and puffy. Such a yarn is also subjected to a blending process to between to create entanglements in the adjacent yarn filaments and to increase the cohesion between these lasers. aside from that the mixing contributes to the entanglement of individual fibers in the machine guides during the subsequent processing operation and to prevent individual yarn ends from running in nozzle texturing processes, in which more than one end of yarn per nozzle is required.

In den herkömmlichen Verfahren werden die Kräusel- und Mischvorgänge getrennt in verschiedenen Verfahrensschritten durehgefülirt. Eine derartige feilung der Vorgänge erhöhtIn the conventional method, the crimping and Mixing processes carried out separately in different process steps. Such a sharpening of the processes increases

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die Verfahrenskosten und macht zusätzliche Ausrüstungen erforderlich« Bisherige Versuche, das Garn gleichzeitig zu kräuseln und zu mischen bzw. verfitzen waren erfolglos, da dem Garn nicht die gewünschten Kräusel-und Mischeigenschaften verliehen werden könnt en ■> Typische Vorrichtungen mit Doppelfunktion sind die in den US-PS 3 3O3 546 (Van Blerk, 1967) und 3 409 956 (Longbottom et al_t 1968) und in der DL-PS 17 786 (Bruetting, i960) ge offenbarten, worin das Garn mit einem Dampfstrahl in Berührung gebracht wird, welcher koaxial' in bezug auf die Garndurchgangsachse steht und die in der US-FS 3 6l 1 698 (Horn, 1971) geoffenbarte Vorrichtung, worin Paare von einandar gegenüberliegenden Dampfstrahlen auf einer gemeinsamen Ebene in einem senkrecht zur Garndurchgangsachse stehenden Winkel aufeinander aufprallen. Bei den Vorrichtungen gemäß der US-PS 3 4O9 956 und der DL-PS 17 weist die koaxiale Berührung des Garnes mit dem Wasserdampf den Nachteil auf, daß dadurch das Garn nicht genügend gemischt wird. In der Vorrichtung- gemäß der US-PS 3 6II 698 übertragen die Wasserdampfstrahlen keinen Teil ihrer Kraft in Richtung der Fortbewegung des Garnes.durch die Vorrichtung, so daß eine mechanische Zugvorrichtung eingesetzt werden muß, um das Garn durch die Vorrichtung zu bringen. Die Verwendung einer derartigen mechanischen Zugvorrichtung ist jedoch für diesen Zweck nicht wünschenswert, da sie die Tendenz zeigt, die dem Garn vorher verliehene Kräuselung wieder zu zerstören. the process costs and requires additional equipment «Previous attempts to crimp and mix or entangle the yarn at the same time were unsuccessful because the yarn could not be given the desired crimping and mixing properties -PS 3 3O3 546 (Van Blerk, 1967) and 3,409,956 (Longbottom et al _t 1968) and in the DL-PS 17 786 (Bruetting, i960) ge disclosed, wherein the yarn is contacted with a jet of steam into contact which coaxial 'with respect to the yarn passage axis and the device disclosed in US-FS 3,611,698 (Horn, 1971) wherein pairs of opposing steam jets impinge on one another on a common plane at an angle perpendicular to the yarn passage axis. In the devices according to US Pat. No. 3,409,956 and DL-PS 17, the coaxial contact of the yarn with the water vapor has the disadvantage that the yarn is not sufficiently mixed as a result. In the device according to US Pat. No. 3,611,698, the water vapor jets do not transmit any part of their force in the direction of the advancement of the yarn through the device, so that a mechanical pulling device must be used to bring the yarn through the device. The use of such a mechanical pulling device is undesirable for this purpose, however, since it tends to destroy the crimp previously imparted to the yarn.

Von größter Bedeutung ist jedoch, daß diese aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zum gleichzeitigen Kräuseln und Mischen des Garnes nicht jenen Grad des Kräuseins und Mischens erreichten, welcher vorher erreicht werden konnte, wenn diese Arbeitsgänge einzeln in getrennten Verfahrensschritten durchgeführt wurden. Das heißt, daß die Vorrichtung mit Doppelfunktion nicht imstande war, das gleichzeitige Mischen und Kräuseln bis zu jenem Grad durchzuführen, welsfeer vorher mit der Vorrichtung mit getrennten Funktionen erreicht worden war.It is of the utmost importance, however, that this comes from the Prior art devices for simultaneously crimping and blending the yarn did not achieve the level of crimping and blending that was previously achieved could if these operations were carried out individually in separate process steps. That means that the Dual function device was unable to to perform simultaneous mixing and curling to the extent that welsfeer beforehand with the device with separate Features had been achieved.

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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung "bereitzustellen, mit deren Hilfe die bisher geschilderten Nachteile überwunden werden können, d.h. die zum gleichzeitigen Mischen und Kräuseln von kontinuierlichem Filamentgarn geeignet sind.It is the object of the present invention to provide a method and a device "with the aid of which the The disadvantages outlined so far can be overcome, i.e. the simultaneous mixing and crimping of continuous Filament yarn are suitable.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt eine Fluidkontaktkammer, eine Garnfördereinrichtung zum Fördern des Garnes in die JFluidkontaktkammer, eine Einspeisungseinrichtung, um heißes Fluid in die Fluidkontaktkammer im wesentlichen entlang der Längsachse der Kammer einzuspeisen, ein erstes Energierohr, worin das Garn Wärme aus dem heißen Fluid aufnimmt, wobei das erste Energierohr um eine Längsachse angeordnet ist und mit der Fluidkammer kommuniziert, um einen Durchgang für das Garn durch dieselbe zu schaffen, eine Expansionskammer, deren Querschnittsgrenzflache zum ersten Energierohr größer ist als die Querschnittsfläche des ersten Energierohres, wobei die Expansionskammer so angeordnet ist, daß die Längsachse des ersten Energierohres eine Aufprallfläche in der Expansionskammer überschneidet, ein zweites Energierohr, worin das Garn zusätzliche Wärme aus dem heißen Fluid aufnimmt und ein Stopfrohr zum Texturieren des Garnes, wobei die Expansionskammer, das zweite Energierohr und das Stopfrohr einander nachgesehaltet sind und mit dem ersten. Energierohr kommunizieren, um einen Durchgang für das Garn durch dasselbe zu schaffen. Gemäß einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Expansionskammer und das zweite Energierohr so angeordnet, daß die Längsachse des ersten Energierohres eine Aufprallfläche im zweiten Energierohr überschneidet. The device according to the invention comprises a fluid contact chamber, a yarn conveying device for conveying the yarn into the fluid contact chamber, a feed device, to feed hot fluid into the fluid contact chamber substantially along the longitudinal axis of the chamber first energy tube wherein the yarn picks up heat from the hot fluid, the first energy tube about a longitudinal axis is arranged and communicates with the fluid chamber to create a passage for the yarn therethrough, an expansion chamber, whose cross-sectional boundary area to first energy tube is larger than the cross-sectional area of the first energy tube, the expansion chamber so it is arranged that the longitudinal axis of the first energy tube intersects an impact surface in the expansion chamber, a second energy tube in which the yarn absorbs additional heat from the hot fluid; and a stuffing tube for texturing of the yarn, with the expansion chamber, the second energy tube and the stuffing tube being positioned one after the other and with the first. Communicate energy tubes to create a passage for the yarn through the same. According to a second embodiment of the device according to the invention the expansion chamber and the second energy tube are arranged so that the longitudinal axis of the first energy tube intersects an impact surface in the second energy tube.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß das Garn in eine Fluidkontaktzone gefördert wird, daß das GarnThe method according to the invention consists in that the yarn is conveyed into a fluid contact zone that the yarn

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in der Fluidkontaktzone mit heißem Fluid in Berührung gebracht wird, welches in die Zone im wesentlichen koaxial zur Längsachse der Zone eingespeist wird, daß das Garn und das heiße Fluid in eine erste Wärmeaufnahmezone eingebracht werden, worin das Garn Wärme aus dem heißen Fluid aufnimmt, daß das Garn unter dem Einfluß des heißen Fluids in eine Expansionszone geleitet wird, deren Querschnittsgrenzfläche zur ersten Wärmeaufnahmeζone größer ist als die Querschnittsfläche der ersten Wärmeaufnähmeζone, wobei die Expansionszone so angeordnet ist, daß das von der ersten Wärmeaufnahmezone durchlaufende Garn auf einer Aufprallfläche in der Expansionszone aufprallt, daß das Garn und das heiße Fluid von der Expansionsζone in eine zweite Wärmeaufnahmeζone gefördert werden, worin das Garn zusätzliche Wärme aus dem heißen Fluid aufnimmt, daß das Garn und das heiße Fluid aus der zweiten Wärmeaufnahmezone in eine Texturierzone gefördert werden, worin die Bewegung des Garnes behindert wird, so daß sich ein Garnpfropfen (Bausch) bildet, daß das heiße Fluid aus der Texturierzone ausgelassen wird und daß das gekräuselte und gemischte Garn vom Garnpfropfen (Bausch) entnommen wird. Gemäß einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Expansionsζone und die zweite Wärmeaufnahmezone so angeordnet, daß das von der ersten Wärmeaufnahmezone durchlaufende Garn auf einer Aufprallfläche in der zweiten Wärmeaufnahmeζone aufprallt.brought into contact with hot fluid in the fluid contact zone which is fed into the zone substantially coaxially to the longitudinal axis of the zone that the yarn and the hot fluid is introduced into a first heat-absorbing zone, wherein the yarn absorbs heat from the hot fluid, that the yarn is guided under the influence of the hot fluid into an expansion zone, the cross-sectional boundary surface thereof to the first heat absorption zone is larger than the cross-sectional area of the first heat absorption zone, the expansion zone being arranged so that that of the first heat absorption zone passing yarn on an impact surface in the expansion zone impinges that the yarn and the hot fluid promoted from the expansion zone in a second heat absorption zone wherein the yarn absorbs additional heat from the hot fluid that the yarn and the hot fluid from the Second heat absorption zone are conveyed into a texturing zone, in which the movement of the yarn is hindered, so that a plug of yarn (wad) forms that the hot fluid is discharged from the texturing zone and that the crimped and mixed yarn is taken from the yarn plug (wad). According to a second embodiment of the invention Process are the expansion zone and the second heat absorption zone arranged so that the thread passing through the first heat absorption zone on an impact surface in the second heat absorption zone.

Es wurde gefunden, daß die vorliegende Erfindung gleichzeitig einen vergleichbaren Grad der Kräuselung und einen höheren Grad des Mischens ermöglicht, als er mittels herkömmlicher Verfahren erzielt werden kann, in welchen die Schritte des Kräuseins und Mischens aufeinanderfolgend durchgeführt werden. Außerdem weisen die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil auf, daß in einer einzigen Vorrichtung verbesserte Kräusel-und Mischeigenschaf-Al 65 - 4 - It has been found that the present invention simultaneously enables a comparable degree of curling and a higher degree of blending than can be achieved by conventional methods in which the crimping and blending steps are carried out sequentially. In addition, the device according to the invention and the method according to the invention have the advantage that improved crimping and mixing properties can be achieved in a single device .

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ten erzielt und dadurch bis zu 50 °f° an Ausrüstungs-und Verarbeitungskosten eingespart werden können. Außerdem erleichtert die im wesentlichen koaxiale Einspeisung des heißen Fluids in die erfindungsgemäße Vorrichtung das Ingangsetzen derselben und unterstützt wesentlich das Hindurchführen des Garnes durch die Vorrichtung, wodurch die Notwendigkeit des mechanischen Ziehens des Garnes durch dieselbe verringert wird.This can save up to 50 ° f ° in equipment and processing costs. In addition, the substantially coaxial feeding of the hot fluid into the apparatus of the present invention facilitates its start-up and substantially assists in threading the yarn through the apparatus, thereby reducing the need to mechanically pull the yarn therethrough.

Fig.1 ist in der beiliegenden Zeichnung eine Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,Figure 1 in the accompanying drawing is a cross-sectional view the device according to the invention,

Fig.2, 3, h zeigen Querschnittsansichten des ersten Energierohres, der Expansionskammer und des zweiten Energierohres der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 2, 3, h show cross-sectional views of the first energy tube, the expansion chamber and the second energy tube of the device according to the invention,

Fig.5 ist eine schematische Darstellung eines typischen Verfahrens unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,Fig.5 is a schematic representation of a typical Method using the device according to the invention,

Fig.6 ist eine Darstellung der Vibration des Garnes im Energierohr der in der US-PS 3 ^09 956 geoffenbarten Vorrichtung undFig. 6 is an illustration of the vibration of the yarn in the Energy tube of the device disclosed in US Pat. No. 3,09,956 and

Fig.7 ist eine Darstellung der Vibration des Garnes im zweiten Energierohr der erfindungsgemäßen Vorrichtung.Fig.7 is an illustration of the vibration of the yarn in the second energy tube of the device according to the invention.

Vie schon oben erwähnt, ermöglichen das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung das gleichzeitige Kräuseln und Mischen von kontinuierlichem Fasergarn. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Garn in einer Fluidkontaktkammer mit einem heißen Fluid, z.B. Wasserdampf, in Berührung gebracht, welches durch eine Düse von einer unter Druck stehenden Quelle im wesentlichen koaxial zur Längsachse der Zone eingespeist wird, wodurch das Garn in ein erstes Energierohr gefördert wird, worin es wenigstens einen Teil der Wärme aus dem heißen Fluid aufnimmt. Das Garn läuft dann in einen Teil der Vorrichtung_f d.h. die Expansionskammer und das zweite En.ergieronr₉ worin es auf einer Aufprallfläche aufprallt«,As mentioned above, the method and apparatus according to the present invention enable the simultaneous crimping and blending of continuous filamentary yarn. In the device according to the invention, the yarn is brought into contact in a fluid contact chamber with a hot fluid, for example water vapor, which is fed through a nozzle from a pressurized source essentially coaxially to the longitudinal axis of the zone, whereby the yarn is conveyed into a first energy tube where it absorbs at least some of the heat from the hot fluid. The yarn then runs into part of the device _f ie the expansion chamber and the second energy source ₉ in which it strikes an impact surface «,

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Unter dem Ausdruck "Aufprallflache" ist jener Teil der Innenwände der erfindungsgemäßen Garndurchgänge zu verstehen, auf welche das Garn nach dem Austritt aus dem ersten Energierohr zuerst aufprallt. In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Aufprallzone die die Expansionsζone begrenzende Kammerwand. Die Aufprallzone kann jedoch auch die Innenwand des zweiten Energierohres umfassen.Under the term "impact surface" is that part of the To understand inner walls of the yarn passages according to the invention on which the yarn after exiting the first energy tube first impacts. In a preferred embodiment includes the impact zone that delimits the expansion zone Chamber wall. However, the impact zone can also include the inner wall of the second energy tube.

Das zur Behandlung des kontinuierlichen Fasergarns gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzte heiße Fluid kann Luft, Wasserdampf oder jedes andere komprimierbare Fluid oder ein solcher Dampf sein, welcher zum Plaatizieren des Garnes geeignet ist. Für viele Arten von Fasern genügt heiße Luft zum Plastizieren in der Expansionszone, obgleich es sich bei manchen Arten von Fasern empfiehlt, den Temperatureffekt durch ein Hilf splastiziermediuni zu ergänzen. Vorzugsweise wird in dem erfindungsg&aäßen Verfahren zu diesem Zweck Wasserdampf verwendet, da er eine billige und bequeme Quelle für hohen Druck ist und sehr starke plastizierende Wirkung besitzt.The hot fluid used to treat the continuous filamentary yarn according to the present invention can Be air, water vapor or any other compressible fluid or vapor used to place the Yarn is suitable. For many types of fibers, hot air is sufficient to plasticize in the expansion zone, although it is with some kinds of fibers recommends supplementing the temperature effect with an auxiliary plasticizing agent. Preferably in the method according to the invention, water vapor is used for this purpose used because it is a cheap and convenient source of high pressure and has a very strong plasticizing effect owns.

Die Temperatur des Fluidmediums muß so reguliert werden, daß die Temperaturen des Garnes nicht den Schmelzpunkt der Faser erreichen. Bei Fasern aus schmelzbaren Polymeren werden die stärkste Bauschwirkung und größte Produktivität erreicht, wenn die Temperatur des heißen Fluids in der Aufprallzone über dem Schmelzpunkt der Faser liegt. In diesem Fall sollte die Geschwindigkeit des Garnes so groß sein,daß es nicht schmelzen kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das zu kräuselnde und zu mischende Garn in der I¹IuIdkontaktzone mit Wasserdampf in Berührung gebracht, welcher mit Temperaturen innerhalb eines Bereiches von etwa 1 50 500°C, vorzugsweise 200 - 45O°C, und mit einem Druck von etwa 0,356 bis ik_t06 atü, vorzugsweise 0,356 bis 8,, 78 atü, eingespeist wird.The temperature of the fluid medium must be regulated so that the temperatures of the yarn do not reach the melting point of the fiber. In the case of fibers made from fusible polymers, the greatest bulk effect and greatest productivity are achieved when the temperature of the hot fluid in the impingement zone is above the melting point of the fiber. In this case the speed of the yarn should be so great that it cannot melt. According to a preferred embodiment, the yarn to be ^{crimped and mixed is brought into contact in the I 1} IuIdkontaktzone with water vapor, which at temperatures within a range of about 150-500 ° C, preferably 200-450 ° C, and with a pressure of about 0.356 to ik _t 06 atm, preferably 0.356 to 8, 78 atm, is fed.

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Die Geschwindigkeit, mit welcher das Garn durch die Vorrichtung 10 läuft, ist nicht kritisch, in dem erfindungsgemäßen Verfahren kann jede beliebige Geschwindigkeit des heißen Fluids angewendet werden, welche ausreicht, um das Garn in Längsrichtung durch die Garndurchgänge Ik₉ 18, 24 und 26 in den Durchgang 28 zu fördern. Bevorzugt ist jedoch eine Geschwindigkeit unter Schallgeschwindigkeit.The speed at which the yarn runs through the device 10 is not critical; any desired speed of the hot fluid can be used in the method according to the invention which is sufficient to move the yarn longitudinally through the yarn passages Ik ₉ 18, 24 and 26 in to promote passage 28. However, a speed below the speed of sound is preferred.

In den Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugsziffern für gleiche oder ähnliche Bestandteile verwendet werden, wird in Fig.1 die erfindungsgemäße Vorrichtung im allgemeinen mit 10 bezeichnet; sie umfaßt eine Garnkontaktkammer 11, welche die Fluidkontaktzone 21 begrenzt, ein Förderrohr 22, eine Düse 12, ein erstes Energierohr 13» welches den ersten Energierohrdurchgang 14 begrenzt, eine versetzte Expansionskammer 17» welche die Expansionsζone 18 einschließt, ein zweites Energierohr 23» welches den Durchgang 24 begrenzt und ein Stopfrohr 27, welches den Texturierdurchgang 28 begrenzt und mit Fluidaustrittsöffnungen 29 versehen Ist.In the drawings, in which the same reference numbers are used for the same or similar components, the device according to the invention is shown in FIG denoted by 10; it comprises a yarn contact chamber 11, which delimits the fluid contact zone 21, a conveyor pipe 22, a nozzle 12, a first energy tube 13 »which delimits the first energy tube passage 14, an offset expansion chamber 17» which encloses the expansion zone 18 second energy tube 23 »which delimits the passage 24 and a stuffing pipe 27 which delimits the texturing passage 28 and is provided with fluid outlet openings 29.

Die Düse 12, welche die Fluideinspeisungseinrichtung in Fig.1 umfaßt, ist so angeordnet, daß sie das heiße Fluid in die Fluidkontaktzone 21 im wesentlichen entlang der Längsachse 16 der Zone 21 in der Fortbewegungsrichtüng des"Garnes durch die Vorrichtung 10 abgibt.The nozzle 12, which the fluid feed device in Fig.1 is arranged to bring the hot fluid into the fluid contact zone 21 substantially along the longitudinal axis 16 of zone 21 in the direction of movement of the "yarn dispenses through the device 10.

Das Förderrohr 22, welches die in Fig.1 dargestellte Garnfördereinrichtung umfaßt, ist in der Fluidkontaktkammer 11 angeordnet, um die Fluidkontaktzone 21 mit einer {nicht dargestellten) Garnförderquelle zum Fördern des Garnes in die Behandlungsvorrichtung 10 zu verbinden. Die Fluidkontaktzone 21 konvergiert vorzugsweise in Richtung des Garndurchlaufes durch die Vorrichtung 10, um die Förderung des GarnesThe conveying tube 22, which comprises the yarn conveying device shown in FIG. 1, is in the fluid contact chamber 11 arranged to connect the fluid contact zone 21 with a yarn conveying source (not shown) for conveying the yarn in to connect the treatment device 10. The fluid contact zone 21 preferably converges in the direction of the yarn passage through the device 10 to the promotion of the yarn

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und des heißen Fluids aus der Zone 21 in den ersten Energierohrdurchlaß 14 zu unterstützen. Die Zone 21 wird von einer Fläche 41 begrenzt, welche entweder eben oder gekrümmt sein kann; die Zone 21 kann daher verschiedene geometrische Formen aufweisen und z.B. konisch, halbkugelförmig, hyperbolisch oder parabolisch sein.and the hot fluid from zone 21 into the first energy tube passage 14 support. The zone 21 is delimited by a surface 41 which is either flat or curved can; the zone 21 can therefore have various geometrical shapes and, for example, conical, hemispherical, hyperbolic or be parabolic.

Das erste Energierohr 13 ist um die Achse 16 angeordnet und kommuniziert mit der Fluidkontaktzone 21, um den Durchlauf des Garnes durch dieselbe zu ermöglichen. Das Vorheizen des ersten Energierohres 13 ist zwar nicht erforderlich, das Rohr 13 kann jedoch durch eine äußere Wärmequelle, wie z.B. Dampfheiz schlangen 42, auf eine Temperatur von 40 - 30° C erhitzt werden, um das durchlaufende Garn noch mehr zu erwärmen und dadurch den Grad der darin bewirkten Kräuselung zu erhöhen. Um die Förderung des Garnes in die Expansionskammer 17 zu erleichtern, fällt die Längsachse des ersten Energierohrdurchlasses 14 in der bevorzugten Ausführungsform mit der Längsachse 16 der Zone 21 zusammen, und der innere Durchmesser des Durchlasses 14 entspricht im wesentlichen dem Durchmesser der Öffnung, welche durch die Fläche 41 an der Grenzfläche zwischen der Zone 21 und dem Durchlaß 14 gebildet wird.The first energy tube 13 is arranged around the axis 16 and communicates with the fluid contact zone 21 to make the passage of the yarn through the same. The preheating of the first energy tube 13 is not necessary However, tube 13 can be supplied by an external heat source, e.g. Steam heating coils 42, to a temperature of 40 - 30 ° C be heated in order to heat the yarn passing through even more and thereby the degree of crimp produced therein to increase. In order to facilitate the conveyance of the yarn into the expansion chamber 17, the longitudinal axis of the first falls Energy tube passage 14 in the preferred embodiment with the longitudinal axis 16 of the zone 21 together, and the inner The diameter of the passage 14 corresponds essentially the diameter of the opening through the surface 41 the interface between zone 21 and passage 14 is formed.

Die Expansionskammer I7» welche in Richtung des durch sie geförderten Garnes konvergiert, kommuniziert nacheinander mit dem ersten Energierohrdurchlaß 14 und dem zweiten Energierohrdurchlaß 24 und weist eine Querschnittsfläche an ihrer Grenzfläche zum ersten Energierohr I3 auf, welche größer ist als die Querschnittsfläche des ersten Energierohres 13· Die Expansions ζ one 18, welche symmetrisch oder asymmetrisch sein kann, wird von der Expansionskammerwand 19 be-The expansion chamber I7 »which in the direction of the through it converges on the conveyed yarn, communicating sequentially with the first energy tube passage 14 and the second Energy tube passage 24 and has a cross-sectional area at its interface with the first energy tube I3, which is larger than the cross-sectional area of the first energy tube 13 · The expansion ζ one 18, which is symmetrical or asymmetrical can be, is loaded by the expansion chamber wall 19

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grenzt, welche entweder flach oder gekrümmt sein kann. Ist die Zone 18 symmetrisch, so entspricht ihre Symmetrieachse vorzugsweise der Längsachse 20 des zweiten Energierohres 23, wie in den Fig.1, 2, 3 und k dargestellt. Die Zone 18· kann symmetrische geometrische Formen wie z.B. Halbkugelform, parabolische, konische, hyperbolische oder elliptische Form aufweisen, wobei die konische und parabolische Form bevorzugt sind.borders, which can be either flat or curved. If the zone 18 is symmetrical, its axis of symmetry preferably corresponds to the longitudinal axis 20 of the second energy tube 23, as shown in FIGS. 1, 2, 3 and k . The zone 18 can have symmetrical geometric shapes such as hemispherical, parabolic, conical, hyperbolic or elliptical shape, the conical and parabolic shape being preferred.

Die Expansionskammer 17 ist vorzugsweise so angeordnet, daß die Längsachse des ersten Energierohres 13 die Expansionskammerwand 19 durchschneidet. Beim Betrieb der bevorzugten Ausführungsform prallt daher das aus dem ersten Energierohr 13 geförderte Garn auf eine Aufprallfläche in der Expansionskammer 17» d.h. die Wand 19» auf. Fig.1, 2 und 3 stellen eine derartige Anordnung der Kammer 17 und der Rohre 13 und 23 dar. Gemäß einer zweiten Ausführungsform sind die Expansionskammer 17 und das zweite Energierohr 23 so angeordnet, daß die Längsachse Λ 6 des ersten Energierohres 13 die innere Fläche 23a des zweiten Energierohres 23 schneidet. Beim Betrieb einer Vorrichtung von einer derartigen Ausgestaltung prallt das aus dem ersten Energierohr I3 geförderte Garn zuerst auf einer Aufprallfläche im zweiten Energierohr 23» d.h. der Fläche 23a auf. Fig.h stellt eine derartige Anordnung der Kammer 17 und der Rohre 13 und 23 dar.The expansion chamber 17 is preferably arranged such that the longitudinal axis of the first energy tube 13 cuts through the expansion chamber wall 19. When the preferred embodiment is operated, the yarn conveyed from the first energy tube 13 therefore strikes an impact surface in the expansion chamber 17 "ie the wall 19". 1, 2 and 3 show such an arrangement of the chamber 17 and the tubes 13 and 23. According to a second embodiment, the expansion chamber 17 and the second energy tube 23 are arranged so that the longitudinal axis Λ 6 of the first energy tube 13 is the inner surface 23a of the second energy tube 23 intersects. When operating a device of such a configuration, the yarn conveyed from the first energy tube I3 first strikes an impact surface in the second energy pipe 23, ie the surface 23a. Fig. H shows such an arrangement of the chamber 17 and the tubes 13 and 23.

Wenn die Expansionsζone 18 symmetrisch ist, kann die oben erwähnte Wechselbeziehung zwischen der Zone 18 und denIf the expansion zone 18 is symmetrical, the above-mentioned correlation between the zone 18 and the

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Rohren 13 und 23 in bezug auf die Längsachse 16 des ersten Energierohres 13 und die Symmetrieachse der Zone 18 näher bestimmt werden. Die Symmetrieachse, d.h. Achse 20, in den Fig.1, 2, 3 und 4 kann von der Längsachse 16 entweder durch reine Drehung, Parallelverschiebung oder sowohl Rotation und Verschiebung versetzt werden. Wird, wie in Fig.1 dargestellt, die Achse 20 von der Achse 16 durch Parallelverschiebung versetzt, so steht die Achse 20 parallel zur Achse 16. Wird, wie in Fig.2 gezeigt, die Achse 20 von der Achse 16 durch reine Drehung versetzt, so schneidet Achse 20 Achse 16 an der mit kj bezeichneten Grenzfläche zwischen Durchgang 14 und Zone 18. Der Drehversetzungswinkel, welcher in Fig.2 mit A bezeichnet ist, ist der kleinste Winkel, welcher durch den Schnitt der Achsen 20 und 16 eingeschlossen wird, wenn die Achsen durch reine Drehung versetzt werden, und beträgt im allgemeinen etwa 90 bis weniger als etwa 180 , bevorzugt von etwa 135 bis weniger als etwa 180 .Tubes are determined in more detail 13 and 23 with respect to the longitudinal axis 16 of the first energy tube 13 and the axis of symmetry of the zone 18th The axis of symmetry, ie axis 20, in FIGS. 1, 2, 3 and 4 can be offset from the longitudinal axis 16 either by pure rotation, parallel displacement or both rotation and displacement. If, as shown in FIG. 1, the axis 20 is offset from the axis 16 by parallel displacement, the axis 20 is parallel to the axis 16. If, as shown in FIG. 2, the axis 20 is offset from the axis 16 by pure rotation , then axis 20 intersects axis 16 at the interface marked kj between passage 14 and zone 18. The rotational offset angle, which is marked A in FIG. 2, is the smallest angle which is enclosed by the intersection of axes 20 and 16, when the axes are offset by pure rotation, and is generally from about 90 to less than about 180, preferably from about 135 to less than about 180.

Die Achse 20 kann von der Achse 16 auch durch Rotation und Translation versetzt werden. Eine derartige Ausgestaltung ergibt sich, wie in Fig.3 und 4 gezeigt, wenn die Achsen 20 und 16 (1.) sich an der mit 43 bezeichneten Grenzfläche zwischen dem Durchgang 14 und der Zone 18 nicht überschneiden, und (2.) nicht parallel sind. In einer derartigen Ausgestaltung ist Winkel B in jener Ansicht der Vorrichtung 10 definiert, in welcher der Winkel von maximaler Größe ist; er beträgt in diesem Fall im allgemeinen von etwa 90° bis weniger als etwa 180 , vorzugsweise etwa 135 biä weniger als etwa 180°.The axis 20 can also rotate from the axis 16 and translation. Such a configuration results, as shown in FIGS. 3 and 4, when the axes 20 and 16 (1.) at the interface designated 43 between the passage 14 and the zone 18 do not intersect, and (2.) are not parallel. In such an embodiment angle B is defined in that view of the device 10 in which the angle is of maximum magnitude; he is in this case generally from about 90 ° to less than about 180, preferably from about 135 to less than about 180 °.

Dem Fachmann ist klar,daß auch andere Ausgestaltungen als die in Fig.1, 2, 3 und 4 dargestellten möglich sind, in welchen die Expansionskammer 17 und das zweite Energierohr 23 so angeordnet sind, daß die Längsachse 16 des Rohres 13 eine Aufprallfläche von der hier angeführten Bedeutung schneidet.It is clear to the person skilled in the art that other configurations are also possible than those shown in Fig.1, 2, 3 and 4 are possible, in which the expansion chamber 17 and the second energy tube 23 are arranged so that the longitudinal axis 16 of the tube 13 intersects an impact surface of the importance given here.

AJ 6j> - 10-AJ 6j> - 10-

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Das zweite Energierohr 23 ist tun die Achse 20 angeordnet und kommuniziert nacheinander mit der Expansionskammer 17 und dem Stopfrohr 27» um die Förderung des Garnes durch dieses zu ermöglichen. Auch das Rohr 23, wie Rohr 13t muß nicht vorgewärmt werden, es kann jedoch mittels einer geeigneten äußeren Wärmequelle, wie z.B. den Wasserdampfschlagen hh_t auf Temperaturen von etwa 40 bis 300 C erwärmt werden, um das durchlaufende Garn weiter zu erwärmen und den Kräuselungsgrad desselben zu erhöhen. Das zweite Energierohr 23 begrenzt an seinem Auslaßende den Durchgang 26, welcher von einheitlichem Querschnitt sein kann, oder, vorzugsweise,in Richtung des Garndurchganges divergiert. Die innere Fläche 26a des Durchganges 26 kann entweder eben oder gekrümnt sein,-sie begrenzt daner einen Durchgang 26 von verschiedenen geometrischen Formen wie z.B. zylindrisch, halbkugelförmig,parabolisch, konisch, hyperbolisch oder elliptisch, wobei die konische und parabolische Form bevorzugt werden.The second energy tube 23 is arranged on the axis 20 and communicates one after the other with the expansion chamber 17 and the stuffing tube 27 to enable the yarn to be conveyed through it. Also, the tube 23 as tube 13t does not need to be preheated, but it may by a suitable external heat source, such as the water vapor hitting hh _t are heated to temperatures of about 40 to 300 C to the passing yarn continues to heat the same to crimp to increase. At its outlet end, the second energy tube 23 delimits the passage 26, which can be of uniform cross-section or, preferably, diverges in the direction of the thread passage. The inner surface 26a of the passage 26 can be either flat or curved, it also defines a passage 26 of various geometric shapes such as cylindrical, hemispherical, parabolic, conical, hyperbolic or elliptical, with the conical and parabolic shapes being preferred.

Ist der Durchgang 26 konisch, wie in Fig.1 dargestellt, so wird ein Kegelwinkel C eingeschlossen; dieser beträgt im allgemeinen weniger als 85 , vorzugsweise weniger als h5 Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn der Kegelwinkel etwa 10-20 beträgt. lsi; der Durchgang 26 von zylindrischer Form, so weist er vorzi^ei/eise einen Durchmesser auf, welcher dem Innendurchmesser des zweiten Energierohres 23 entspricht. Eine Fluidaustrittsplatte 46 ist am Auslaßende des Durchganges 26 angebracht; sie ist mit Schlitzen, Löchern oder einer Kombination von beiden versehen, um das heiße Fluid und das Garn durchzulassen. Die Konstruktion einer derartigen Platte ist, z.B. aus US-PS 3 409 956, bekannt. If the passage 26 is conical, as shown in FIG. 1, a cone angle C is included; this is generally less than 85, preferably less than h5. Particularly good results are achieved when the cone angle is approximately 10-20. lsi; If the passage 26 is cylindrical in shape, it preferably has a diameter which corresponds to the inner diameter of the second energy tube 23. A fluid exit plate 46 is attached to the outlet end of the passageway 26; it is provided with slots, holes, or a combination of both to allow the hot fluid and yarn to pass through. The construction of such a plate is known, for example from US Pat. No. 3,409,956.

Das Stopfrohr 27 begrenzt den Texturierdurchlaß 28, welcher um die Achse 20 angeordnet und so ausgestaltet ist,daß er eine verdichtete Garnmasse, welche in Fig.4 als Garnpfropfen 31 bezeichnet ist, enthält. Das Stopfrohr 27 istThe stuffing pipe 27 delimits the texturing passage 28, which is arranged around the axis 20 and designed so that it is a compacted yarn mass, which in Figure 4 as a yarn plug 31 is designated contains. The stuffing tube 27 is

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mit einer Anzahl von Austrittsöffnungen 29 versehen, welche in Pig. 1 als konzentrisch zur Achse 20 angeordnet dargestellt sind und den Texturierdurchlaß 28 mit der Atmosphäre verbinden, um das heiße Fluid aus dem Durchlaß 28 austreten zu lassen. Obgleich eine derartige Anordnung nicht kritisch ist, fällt in der bevorzugten Ausführungsform die Längsachse des lexturierdurchganges 28 mit der Achse 20 zusammen und die Öffnungen 29 sind so angeordnet, daß sie das austretende heiße Fluid aus dem Durchgang 28 in einer Richtung austreten lassen, welche im wesentlichen entgegengesetzt der Förderbahn des Garnes durch die Vorrichtung und parallel zur Achse 20 verläuft. Der hier verwendete Ausdruck "im wesentlichen entgegengesetzt" bedeutet, daß das heiße Fluid aus der lexturierzone 28 in einem Winkel von 135 - 180 ° in bezug auf die Achse 20 und im Gegenstrom zur Garnförderbahn abgegeben wird. Obgleich eine konzentrische Anordnung der Fluidaustrittsöffnungen bevorzugt wird, ist sie keineswegs einschränkend. So z.B. kann das Stopfrohr 27 mit (nicht dargestellten) Öffnungen versehen sein, welche in Längsrichtung des Durchganges 28 angeordnet und so ausgestaltet sind, daß sie das Austreten des Fluids aus demselben ermöglichen. Das Stopf rohr 27 kann auch aus einem gasdurchlässigen Material, wie Stahlmaschendraht oder Mikroporenstahl, konstruiert sein, um das Austreten des heißen Fluids aus dem Durchgang 28 zu gestatten. Obgleich dies nicht kritisch für die vorliegende Erfindung ist, kann der lexturierdurchgang 28 einen größeren Durchmesser haben als der maximale Durchmesser des divergierenden Durchganges 26 ist, so daß er einen ringförmigen Raum zwischen dem inneren Umfang des Texturierdurchganges 28 und dem äußeren Umfang des Durchganges 26 bildet.provided with a number of outlet openings 29, which in Pig. 1 are shown as being arranged concentrically to the axis 20 and the texturing passage 28 with the atmosphere Connect to allow the hot fluid to exit passage 28. Although not such an arrangement is critical, falls in the preferred embodiment The longitudinal axis of the lexturing passage 28 coincides with the axis 20 and the openings 29 are arranged so that they allow the exiting hot fluid to exit passage 28 in a direction which is substantially opposite the conveying path of the yarn runs through the device and parallel to the axis 20. The one used here The term "substantially opposite" means that the hot fluid from the lexturing zone 28 is at an angle from 135-180 ° with respect to the axis 20 and in countercurrent to the yarn conveyor path. Although a concentric one Arrangement of the fluid outlet openings is preferred, it is by no means restrictive. For example, it can Stuffing pipe 27 can be provided with openings (not shown) which are arranged in the longitudinal direction of the passage 28 and are designed to allow the fluid to escape therefrom. The stuffing tube 27 can also be made from a gas-permeable material, such as steel wire mesh or microporous steel, must be constructed to prevent leakage of the hot fluid from passage 28. Although not critical to the present invention the lexturing passageway 28 may be larger in diameter than the maximum diameter of the diverging one Passage 26 is so that there is an annular space between the inner periphery of the texturing passage 28 and the outer periphery of the passage 26 forms.

In der bevorzugten Ausführungsform sind die Fluidkontaktzone 21 und der erste Energierohrdurchgang 14 konzentrisch zur Längsachse 16 angeordnet, die ExpansionsζoneIn the preferred embodiment, the fluid contact zones are 21 and the first energy tube passage 14 arranged concentrically to the longitudinal axis 16, the expansion zone

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der zweite Energierohrdurchgang 24, der Durchgang 26 und der Texturierdurchgang 28 sind jeweils konzentrisch zur Achse angeordnet.the second energy tube passage 24, the passage 26 and the Texturing passages 28 are each arranged concentrically to the axis.

In Fig.5 ist ein Verfahren unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, worin kontinuierliches Fasergarn von der Garnzufuhrspule 33 zu den Förder- und Abzugswalzen 34, 35 und 36 abgewickelt wird und dann in die Vorrichtung 10 gelangt, worin das Garn behandelt wird und den vorstehend beschriebenen Garnpfropfen 3I bildet. Das gekräuselte und vermischte Garn 32 wird dann aus der Vorrichtung 10 mittels der Endwalzen 38 und 39 entfernt und dann auf einer Wickelwalze h0 aufgewickelt.In Fig. 5 there is shown a method using the apparatus of the invention, wherein continuous fiber yarn is unwound from the yarn supply bobbin 33 to the feed and take-off rollers 34, 35 and 36 and then enters the apparatus 10 in which the yarn is treated and the above described yarn plug 3I forms. The crimped and intermingled yarn 32 is then removed from the device 10 by means of the end rollers 38 and 39 and then wound up on a winding roller h0.

Beim Betrieb der Vorrichtung nach Fig.1 wird das kontinuierliche Fasergarn durch das Förderrohr 22 in die Fluidkontaktkammer 11 gefördert, in welche heißes Fluid wie z.B. Wasserdampf, durch die koaxiale Düse 12 eingeleitet wird, wodurch das kontaktierte Garn erst in das erste Energierohr 14 befördert wird, worin das Garn wenigstens einen Teil der Wärme aus dem heißen Fluid aufnimmt. Wie schon erwähnt,können verschiedene äußere Wärmequellen 42 auf das erste Energierohr 13 angelegt werden, wodurch das durch die Zone 14 beförderte Garn noch weiter erwärmt wird. Das Garn, welches je nach den Betriebsbedingungen, z.B. der Art von Garn, der verwendeten Temperatur und dem angewandten Druck in einen halb-plastischen Zustand versetzt wird, wird dann unter dem Einfluß des heißen Fluids in die Expansionszone 18 der versetzten Expansionskammer 17 angesaugt, worin das Garn vorzugsweise auf einen Teil der Expansionskammerwand I9 aufprallt. Das aufgeprallte Garn wird dann unter dem Einfluß des heißen Fluids in das zweite Energierohr 23 gefördert, welches auch mit äußeren Heizschlangen 44 versehen sein kann, und worin das Garn zusätzliche Wärme aus dem heißen Fluid aufnimmt und dann in den Texturierdurchgang 28 gefördert wird, worin die Bewegung des Garnes behindert und dadurchWhen operating the device according to Figure 1, the continuous Fiber yarn through conveyor tube 22 into the fluid contact chamber 11, into which hot fluid such as water vapor is introduced through the coaxial nozzle 12, whereby the contacted yarn is first conveyed into the first energy tube 14, wherein the yarn is at least part of the Absorbs heat from the hot fluid. As already mentioned, various external heat sources 42 can be applied to the first energy tube 13 are applied, whereby the zone 14 conveyed yarn is further heated. The yarn which, depending on the operating conditions, e.g. the type of yarn, the The temperature and pressure used is placed in a semi-plastic state, is then below the Influence of the hot fluid in the expansion zone 18 of the offset Expansion chamber 17 sucked in, wherein the yarn preferably impinges on part of the expansion chamber wall I9. The impacted yarn is then conveyed into the second energy tube 23 under the influence of the hot fluid, which can also be provided with external heating coils 44, and in which the yarn provides additional heat from the hot fluid receives and is then conveyed into the texturing passage 28, wherein the movement of the yarn is hindered and thereby

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ein Garnpfropfen wie in einem herkömmlichen Stopfrohr 27, wie es in US-PS 3 409 956 beschrieben ist, gebildet wird. Aus der Texturierzone 28, welche bei vermindertem Druck von etwa O bis 1,055 atü betrieben werden kann, tritt das heiße Fluid durch die Fluidaustrittsöffnungen 29, welche konzentrisch zur Achse 20 angeordnet sind, aus. Das gekräuselte und vermischte Garn wird vorzugsweise aus dem Stopfrohr 27 mit einer linearen Geschwindigkeit entnommen, welche geringer ist als die lineare Geschwindigkeit, mit welcher das Garn zum Texturierdurchgang 28 befördert wird, um den Garnpfropfen darin zu erhalten.a plug of yarn as is formed in a conventional stuffing tube 27 such as that described in U.S. Patent No. 3,409,956. The hot one emerges from the texturing zone 28, which can be operated at a reduced pressure of approximately 0 to 1.055 atmospheres Fluid through the fluid outlet openings 29, which concentrically are arranged to the axis 20, from. The crimped and intermingled yarn is preferably taken from the stuffing tube 27 withdrawn at a linear speed which is less than the linear speed at which the yarn is taken is conveyed to the texturing passage 28 to remove the plug of yarn to get in it.

Durch das Ansaugen des Garnes in die Expansionszone 18 unter dem Einfluß des heißen Fluids expandiert der Garnbausch und bewirkt dadurch das vermehrte Vermischen von benachbarten Garnfasern. Außerdem wird dem Garn durch den Aufprall auf die erfindungsgemäße Aufprallfläche ein gewisser Drall verliehen, wodurch die benachbarten Garnfasern noch mehr vermischt werden. Das so aufgeprallte Garn wird im zweiten Energierohrdurchgang 24 auf nichtherkömmliche Weise in Vibration versetzt, wodurch der Kräuselungs- und Vermischungsgrad noch weiter erhöht werden. Fig.6 zeigt die Vibrationsmuster im Garn 62, welches in der Vorrichtung gemäß US-PS 3 409 95^ behandelt wird. Wie aus der Figur ersichtlich, ist das Vibrationsmuster im wesentlichen sinusförmig. Fig.7 zeigt das im wesentlichen nicht sinusförmige Vibrationsmuster, welches das Garn bei der Vibration im zweiten Energierohrdurchgang 24 (d.h. in der zweiten Wärmeaufnähmeζone) in der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufweist. Aus Fig.7 ist ersichtlich, daß den benachbarten Garnfasern durch die Vibration ein Faltwellenmuster verliehen wird, dessen Falten mit 60 und 61 bezeichnet sind. Man nimmt an, daß dieses Faltwellenmuster die Kräuselungs- und Mischungseigenschaften des Garnes verbessert.As a result of the yarn being sucked into the expansion zone 18 under the influence of the hot fluid, the wad of yarn expands and thereby causes the increased mixing of adjacent yarn fibers. In addition, the yarn is given a certain twist by the impact on the impact surface according to the invention, as a result of which the adjacent yarn fibers are mixed even more. The yarn thus bounced is vibrated in an unconventional manner in the second energy pipe passage 24, thereby further increasing the degree of crimp and intermingling. Figure 6 shows the vibration patterns in the yarn 62 which is treated in the apparatus of US Pat. No. 3,409,954. As can be seen from the figure, the vibration pattern is substantially sinusoidal. 7 shows the essentially non-sinusoidal vibration pattern which the yarn exhibits during vibration in the second energy tube passage 24 (ie in the second heat absorption zone) in the device according to the invention. It can be seen from FIG. 7 that the vibration gives the neighboring yarn fibers a fold wave pattern, the folds of which are denoted by 60 and 61. It is believed that this wave pattern improves the crimp and blend properties of the yarn.

Verfahren und Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung können gleichzeitig zum Kräuseln und Mischen jedes na-The method and apparatus according to the present invention can be used simultaneously for crimping and mixing each na-

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türlichen oder synthetischen plastizierbaren Fasermaterials verwendet werden. Thermoplastxsches Material, wie z.B. Polyamide, z.B. Poly-^-Caproamid, Polyhexamethylenadipamid, Celluloseester, Polyester, z.B. Polyäthylenterephthalat,PoIyhexahydro-p-xylolterephthalat u.dgl., und Polyolefine und Polyacryle, z.B, Polyäthylen und Polyacrylnitril, sowie deren Copolymere, können mittels Verfahren und Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung behandelt werden.natural or synthetic plasticizable fiber material be used. Thermoplastic material, such as polyamides, e.g. poly - ^ - caproamide, polyhexamethylene adipamide, Cellulose esters, polyester, e.g. polyethylene terephthalate, polyhexahydro-p-xylene terephthalate and the like, and polyolefins and polyacrylics such as polyethylene and polyacrylonitrile, as well as their Copolymers can be treated by the method and apparatus according to the present invention.

Außerdem können einzelfädige Garne und Textildeniergarne sowohl als auch schwere Teppichgarne und Industriegarne (entweder einzeln oder kombiniert in Form von schwerem Tow) gemäß der vorliegenden Erfindung behandelt werden. Venn das zu behandelnde Gr-'n aus Fasern besteht, welche aus synthetischen Materialien hergestellt sind, kann ein Faden von beliebigem Querschnitt behandelt werden. Kreuzförmige, Y-förmige, deltaförmige, bandförmige, hanteiförmige und andere Fadenquerschnitte können mindestens genauso gut behandelt werden kxb runde Fäden und ergeben meist höhere Kräusel-und Mischgrade, als dies bei Fäden mit rundem Querschnitt der Fall ist«In addition, single-ply yarns and textile yarns can be used as well as heavy carpet yarns and industrial yarns (either individually or combined in the form of heavy tow) according to the present invention. Venn that too treating green consists of fibers, which are made of synthetic Materials are made, a thread of any cross-section can be treated. Cruciform, Y-shaped, delta-shaped, ribbon-shaped, dumbbell-shaped and other thread cross-sections can be treated at least as well kxb round threads and usually result in higher degrees of crimp and blending than is the case with threads with a round cross-section «

Verfahren und Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden an Hand der nachstehenden Beispiele näher erläutert. In den Beispielen bedeuten ?'Kräuselwindungen pro 25» ^ mm", daß ein Stück Garn unter einem Mikroskop geprüft und die Anzahl der Faserwindtangen pro 25,4 mm gestreckter Länge gezählt wird. "Verfitzungen pro Meter" wird bestimmt, indem das Garn durch eine herkömmliche Testvorrichtung geleitet wird, in welcher eine Nadel zwischen die Fäden eingeführt wird. Jedesmal, wenn die Nadel in Richtung der Garnbeiregung durch eine örtliche Verfitzung gestoßen wird, wird eine Zählvorrichtung in der Vorrichtung betätigt, welche die Anzahl der Verfitzungen pro Meter gestrecktem Garn zählt. "Kräuseldehnung nach Kochen" wird bestimmt, indem die Länge einer Probe von gekräuseltem Garn bei einer Zugbelastung von 0,002 g/den gemessen wird. Das Garn wird dann in Wasser 30 Minuten langThe method and device according to the present invention are explained in more detail with reference to the following examples. In the examples, "crimps per 25" mean that a piece of yarn has been examined under a microscope and the number of fiber rods per 25.4 mm stretched Length is counted. "Tangles per meter" is determined by passing the yarn through conventional testing equipment in which a needle is inserted between the threads. Every time the needle moves in the direction of the thread is encountered by a local entanglement, a counting device in the device is operated, which the number of Tangles per meter of drawn yarn counts. "Frill elongation after boiling" is determined by taking the length of a sample of crimped yarn at a tensile load of 0.002 g / den is measured. The yarn is then in water for 30 minutes

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bei eine« Druck von 1 et gekocht, bei einer Temperatur von 15O°C 10 Minuten lang getrocknet und darauf 2 Stunden lang bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65 °fo konditioniert. Dann wird die Länge des konditionierten Garnes bei einer Zugbelastung von 0,5 g/den gemessen. Der auf diese Weise erhaltene Wert wird mit der Länge des ungekochten Garnes verglichen, welche bei einer Zugbelastung von 0,002 g/den erzielt wurde; daraus werden die Prozent Dehnung errechnet.Boiled at a pressure of 1 ° C., dried at a temperature of 150 ° C. for 10 minutes and then conditioned for 2 hours at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 65 ° C. Then the length of the conditioned yarn is measured at a tensile load of 0.5 g / den. The value obtained in this way is compared with the length of the uncooked yarn, which was obtained with a tensile load of 0.002 g / denier; from this the percent elongation is calculated.

Beispiel 1;Example 1;

In Fig.1 und 5 ist ein ungestrecktes, kontinuierliches, 33OO den Nylon 6 Garn dargestellt, welches in eine Reihe von 3 Förderwalzen eingebracht wird. Die Förderwalze 2 wird auf einer Temperatur von 100 C gehalten und die Förderwalze 3 auf einer solchen von 180 C gehalten. Das Streckverhältnis zwischen den Förderwalzen 1 und 2 beträgt 1,1, jenes zwischen den Förderwalzen 3 und 1 3»1· Die Walze 3 wird mit einer linearen Geschwindigkeit von 1 225 m/min betrieben. Von der Förder/walze 3 wird das Garn durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung gefördert, worin es wie nachstehend beschrieben behandelt wird. Das behandelte Garn wird aus der Texturierzone der Vorrichtung mit einer Geschwindigkeit von 1 OO5 m/min mittels Endwalzen k und 5 entfernt, wobei das Streckverhältnis zwischen Endwalzen 5 und h auf 1,03 eingestellt ist. Zwischen Endwalze und Förderwalze 3 ist ein Streckverhältnis von 0,66 eingestellt. Von der Endwalze 5 wird das Garn mittels einer Leesona 959 Hochgeschwindigkeitshaspel bei einer Spannung von 80 g abgewickelt.In Figures 1 and 5, an unstretched, continuous, 330 denier nylon 6 yarn is shown, which is fed into a series of 3 conveyor rollers. The conveying roller 2 is kept at a temperature of 100.degree. C. and the conveying roller 3 is kept at a temperature of 180.degree. The stretching ratio between the conveyor rollers 1 and 2 is 1.1, that between the conveyor rollers 3 and 1 3 »1 · The roller 3 is operated at a linear speed of 1,225 m / min. The yarn is conveyed from the conveyor / roller 3 through a device according to the invention, in which it is treated as described below. The treated yarn is removed from the texturing zone of the device at a speed of 1005 m / min by means of end rollers k and 5, the draw ratio between end rollers 5 and h being set at 1.03. A stretching ratio of 0.66 is set between the end roller and the conveyor roller 3. The yarn is unwound from the end roller 5 by means of a Leesona 959 high-speed reel at a tension of 80 g.

Das Garn wird in der Fluidkontaktzone mit Dampf von einer Temperatur von 300°C bei einem Druck von 6,33 atü in Berührung gebracht. Der Dampf wird in die Fluidkontaktzone durch eine Düse eingespeist, welche koaxial zur Längsachse der Fluidkontaktzone angeordnet ist und eine lichte WeiteThe yarn is in the fluid contact zone with steam at a temperature of 300 ° C at a pressure of 6.33 atmospheres in Brought in touch. The steam is fed into the fluid contact zone through a nozzle which is coaxial with the longitudinal axis the fluid contact zone is arranged and a clear width

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von 2,11 mm aufweist. Das Garn und der Wasserdampf werden dann unter dem Einfluß des Wasserdampfes in den ersten Energierohrdurchgang gefördert, welcher konzentrisch zur Achse der vorgenannten Kontaktzone angeordnet ist, eine lichte Weite von 3,68 am und eine Länge von I65 Bm aufweist; das Garn wird in diesem Energierohrdurchgang auf 14O°C erhitzt. Das erwärmte Garn wird dann unter dem Einfluß des Wasserdampfes in die Expansionskammer geleitet, welche eine konische Expansionszone einschließt, worin das Garn auf einen Teil der Expansionskammerwand aufprallt. Die Expansionszone bildet einen Kegelwinkel von 16 und ist um eine Symmetrieachse angeordnet, welche von der Längsachse des ersten Energierohrdurchganges durch Parallelverschiebung um 5tOS mm versetzt ist. Die Expansionszone weist an ihrer Grenzfläche zum zweiten Energierohrdurchgang eine lichte Weite von mindestens 4,06 mm und an ihrem Eingang eine lichte Weite von höchstens 12,7 mm auf.of 2.11 mm. The yarn and the water vapor are then conveyed under the influence of the water vapor into the first energy pipe passage, which is arranged concentrically to the axis of the aforementioned contact zone, has a clear width of 3.68 μm and a length of 165 μm; the yarn is heated to 140 ° C in this energy tube passage. The heated yarn is then passed under the influence of the water vapor into the expansion chamber which includes a conical expansion zone in which the yarn impinges on part of the expansion chamber wall. The expansion zone forms a cone angle of 16 and is arranged around an axis of symmetry which is offset by 5t OS mm from the longitudinal axis of the first energy pipe passage by parallel displacement. The expansion zone has a clear width of at least 4.06 mm at its interface with the second energy pipe passage and a clear width of at most 12.7 mm at its entrance.

Das aufgeprallte Garn wird dann in den zweiten Energierohrdurchgang befördert, welcher eine lichte Weite von 4,O6mm und eine Länge von 48,3 nmi aufweist und worin das Garn zusätzliche Wärme aus dem Wasserdampf aufnimmt. Das Garn wird dann durch einelkonischen, divergierenden Durchgang be fördert, welcher einen Kegelwinkel von 17 aufweist und sich über einen Abstand von 12,7 mm,gemessen entlang der Längsachse des zweiten Energierohres,auf einen Durchmesser (eine Weite) von 7,88mm erweitert. Dann wird das Garn in einen Texturierdürchgang mit einer lichten Weite von 13f71 mm und einer Länge-vonThe impinged yarn is then in the second energy tube passage conveyed, which has a clear width of 4.06mm and a length of 48.3 nmi and wherein the yarn additional Absorbs heat from the water vapor. The yarn is then conveyed through a conical, diverging passage, which has a cone angle of 17 and extends over a Distance of 12.7 mm, measured along the longitudinal axis of the second energy tube, to a diameter (width) of 7.88mm extended. Then the yarn goes through a texturing pass with a clear width of 13f71 mm and a length of

228,7 mm gesaugt, worin seine Fortbewegung behindert und dadurch ein Garnpfropfen gebildet .wird. Das Stopfrohr ist mit 12 Fluidaustrittsöffnungen mit' einem Durchmesser von 2,38 mm versehen, welche symmetrisch ringförmig angeordnet sind, um das Fluid aus dem Texturierdurchgang in einer Richtung ausströmen zu lassen, die im wesentlichen entgegengesetzt der Fortbewegungsrichtung des Garnes durch den Garndurchgang ist.228.7 mm sucked, in which its locomotion is hindered and thereby a plug of yarn is formed. The stuffing pipe is with 12 fluid outlet openings' provided with a diameter of 2.38 mm, which are arranged symmetrically in a ring to to allow the fluid to flow out of the texturing passage in a direction substantially opposite to that of FIG Direction of movement of the yarn through the yarn passage is.

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Das nach, dem oben beschriebenen Verfahren behandelte Garn weist 25 Verfitzungen (Verflechtungen) pro Meter, eine Kräuseldehnung nach dem Kochen von etwa 28 #, eine Textur (Gewebe)energie von 0,8 χ 1O und 28 Kräuselschleifen pro 25,4 mn auf.The treated according to the procedure described above Yarn has 25 entanglements (entanglements) per meter, a crimp elongation after cooking of about 28 #, a texture (Fabric) energy of 0.8 χ 1O and 28 pucker loops per 25.4 mn.

Beispiel 2tExample 2t

Unter den in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensbedingungen wird unvers treckt es 3300 den Nylon 6 Garn durch eine Vorrichtung gefördert, welche eine kegelförmige Expansionszone mit einen Kegelwinkel von 30 und einer lichten Veite von mindestens 4_fO6 mm und höchstens 12,7 nun aufweist. Alle anderen Dimensionen sind wie in Beispiel 1 beschrieben.Under the conditions described in Example 1. Conditions 6 yarn is conveyed through a device unvers treckt it 3300 to nylon, which has a conical expansion zone with a cone angle of 30 and a clear Veite of at least 4 _f O6 mm and not more than 12.7 now. All other dimensions are as described in Example 1.

Unter den oben angeführten Betriebsbedingungen werden an den behandelten Garn 42 Verfitzungen pro Meter, eine Krause !dehnung nach dem Kochen von 30 #, eine Texturenergie von 0,8 ι 1O ^J und 29 Kräjuselschleifen pro 25,4 mm festgestellt.Under the operating conditions listed above, 42 entanglements per meter, a frizzy elongation after boiling of 30 #, a texture ^{energy of 0.8 ι 10 J} and 29 frizz loops per 25.4 mm were found on the treated yarn.

Beispiel 3sExample 3s

Unter den in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensbedingungen wird unvers treckt es 3300 den Nylon 6 Garn durch eine Vorrichtung gefördert, welche eine kegelförmige Expansionsζone mit einem Kegelwinkel von 42 und einer lichten Weite von mindestens 4,O6 aia und höchstens 12,7 mm aufweist. Alle anderen Dimensionen sind wie in Beispiel 1 beschrieben.Under the process conditions described in Example 1, it is undrawn 3300 nylon 6 yarn through an apparatus promoted, which a conical expansion zone with a Has a cone angle of 42 and a clear width of at least 4.06 aia and a maximum of 12.7 mm. All other dimensions are as described in Example 1.

An den wie oben beschrieben behandelten Garn werden 46 Verfitzungen pro Meter, eine Kräuseldehnung nach dem Kochen von 29 ft, eine Texturenergie von 0,8 χ 10~-^ und 3I Kräuselschleifen pro 25,4 mm festgestellt.The yarn treated as described above was found to have 46 tangles per meter, a crimp elongation after boiling of 29 ft, a texture energy of 0.8 × 10 -4 and 3 I crimp loops per 25.4 mm.

Die vorstehend geoffenbarten, bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen der näheren Erläuterung derselben und sind keineswegs einschränkend£ es sind,The preferred embodiments of the present invention disclosed above serve for further explanation same and are by no means restrictive £ they are

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ohne vom Erfindungsgedanken und Schutzumfang abzuweichen, verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich.without deviating from the inventive concept and scope of protection, various changes and modifications possible.

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Claims (5)

Patentansprüche ;Claims; u)Verfahren zum gleichzeitigen Kräuseln und Mischen von Garn, dadurch gekennzeichnet, daßu) Simultaneous crimping and mixing methods of yarn, characterized in that a) das Garn in eine Fluidkontaktzone gefördert wird,a) the yarn is conveyed into a fluid contact zone, b) das Garn in der Fluidkontaktzone mit einem heißen Fluid in Berührung gebracht wird, welches in die Zone im wesentlichen koaxial zur Längsachse der Zone eingespeist wird,b) the yarn in the fluid contact zone is brought into contact with a hot fluid which enters the zone in the is fed in essentially coaxially to the longitudinal axis of the zone, c) das Garn und das heiße Fluid in eine erste Wärmeaufnahmezone befördert werden, worin das Garn Wärme aus dem heißen Fluid aufnimmt,c) the yarn and the hot fluid in a first heat receiving zone conveyed, in which the yarn absorbs heat from the hot fluid, d) das Garn unter dem Einfluß des heißen Fluids in eine Expansionszone geleitet wird, deren Querschnittsgrenzfläche zur ersten Wärmeaufnahmezone größer ist als die Querschnittsfläche der ersten Wärmeaufnahmezone,d) the yarn is passed under the influence of the hot fluid into an expansion zone, the cross-sectional boundary surface of which to the first heat absorption zone is larger than the cross-sectional area of the first heat absorption zone, e) das Garn und das heiße Fluid aus der Expansionszone in eine zweite Wärmeaufnahmeζone befördert werden, worin das Garn zusätzliche Wärme aus dem heißen Fluid aufnimmt,e) the yarn and the hot fluid from the expansion zone are conveyed into a second heat absorption zone, in which the yarn absorbs additional heat from the hot fluid, f) die Expansionszone und die zweite Wärmeaufnahmezone so angeordnet sind, daß das aus der ersten Wärmeaufnahmezone kommende Garn auf einer Aufprallfläche aufprallt,f) the expansion zone and the second heat absorption zone are arranged so that the yarn coming from the first heat absorption zone impinges on an impact surface, g) das Garn und das heiße Fluid aus der zweiten Wärmeaufnahmeζone in eine Texturierzone befördert werden, worin die Fortbewegung des Garnes behindert und dadurch ein Garnpfropfen (Bausch) gebildet wird,g) the yarn and the hot fluid are conveyed from the second heat absorption zone into a texturing zone, in which the movement of the yarn is hindered and a yarn plug (wad) is formed as a result, h) das gekräuselte und gemischte Garn aus dem Garnpfropfen entnommen wird.h) the crimped and blended yarn from the yarn plug is removed. 2. Vorrichtung zum gleichzeitigen Kräuseln und Mischen von Garn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie2. Apparatus for the simultaneous crimping and mixing of yarn according to claim 1, characterized in that it a) eine Fluidkontaktkammer,a) a fluid contact chamber, b) eine Garnf order einrichtung zum Fördern des Garnes in die Fluidkontaktkammer,b) a yarn conveyor device for conveying the yarn into the fluid contact chamber, c) eine Einspeiseeinrichtung für das heiße Fluid zum Einbringen desselben in die Fluidkontaktkammer imc) a feed device for the hot fluid for introducing the same into the fluid contact chamber in the - 20 .- 20th 503837/0870503837/0870 wesentlichen entlang der Längsachse der Kammer,essentially along the longitudinal axis of the chamber, d) ein erstes Energierohr, worin das Garn Wärme aus dem heißen Fluid aufnimmt, wobei das erste Energierohr um eine Längsachse angeordnet ist und mit der Kontaktkammer kommuniziert, um das Garn durchlaufen zu lassen,d) a first energy tube wherein the yarn picks up heat from the hot fluid, the first energy tube around a longitudinal axis is arranged and communicates with the contact chamber to allow the yarn to pass through, e^J) eine Expansionskammer, deren Querschnittsgrenzflache zum ersten Energierohr größer ist als die Quersehnittsflache des ersten Energierohres, "unde ^J ) an expansion chamber whose cross-sectional boundary area to the first energy tube is greater than the cross-sectional area of the first energy tube, "and f) ein zweites Energierohr, worin das Garn zusätzliche Wärme aus dem heißen Fluid aufnimmt, aufweist, und daßf) a second energy tube in which the yarn absorbs additional heat from the hot fluid, and that g) die Expansionskammer und das zweite Energierohr so angeordnet sind, daß die Längsachse des ersten Energierohres eine Aufprallfläche schneidet,g) the expansion chamber and the second energy tube are arranged so that the longitudinal axis of the first energy tube intersects an impact surface, h) daß die Kammer nacheinander mit dem ersten und zweiten Energierohr kommuniziert, um das Garn durchlaufen zu lassen, und daß die Vorrichtungh) that the chamber communicates sequentially with the first and second energy tubes for the yarn to pass through to let, and that the device i) mit einem Stopfrohr zum Texturieren des Garnes versehen ist, welches mit dem zweiten Energierohr kommuniziert, um das Garn durchlaufen zu lassen.i) with a stuffing tube for texturing the yarn is provided which communicates with the second energy tube to let the yarn pass through. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Aufprallfläche in der Expansionskammer befindet.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the impact surface in the expansion chamber is located. k. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Aufprallfläche im zweiten Energierohr befindet. k. Device according to Claim 2, characterized in that the impact surface is located in the second energy tube. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da*- durch gekennzeichnet, daß das zweite Energierohr an seinem Auslaßende einen divergierenden Durchgang aufweist.5. Device according to one of claims 2 to 4, since * - characterized in that the second energy tube on his Outlet end has a diverging passage.