DE2631393C3 - Düsenvorrichtung zur Herstellung texturierter Filamentgarne - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Düsenvorrichtung zur Herstellung texturierter Filamentgarne gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung wird in der DE-OS 25 45 590 vorgeschlagen, mit der beispielsweise Polyamide mit für die Teppichherstellung gängigen Titern bei sehr gleichmäßigem Pfropfentransport und gutem Fadenschluß des gekräuselten Fadens gekräuselt werden können. Es hat sich allerdings gezeigt, daß vorwiegend bei Filamentgarnen mit sehr kleinen Filamenteinzeltitern (kleiner 10 dtex) die Gleichmäßigkeit des Stopfentransportes nachläßt, und daß bei Filamentgarnen mit grobem F.inzeltiter (größer 30 dtex) die Pfropfenbildung erschwert wird.

Eine Vorrichtung, wie sie in der DE-OS 14 35 693 beschrieben ist, liefert ein nur schwach texturiertes Garn von ca. 5 Kräuselbögen pro cm und dies bei noch relativ niedrigen Texturiergeschwindigkeiten von rund 500 m/min. Außerdem ist die Gleichmäßigkeit des Pfropfentransports in der Stauchkammer und damit die Gleichmäßigkeit der Texturierung nicht zufriedenstellend.

Bei einer Vorrichtung gemäß US-PS 32 56 582 handelt es sich um einen noch sehr schwerfällig arbeitenden Apparat, bei dem das texturierte Garn nicht gleichmäßig gasdynamisch aus der Texturierdüse ausgetragen wird, sondern mit Hilfe eines elektromechanischen Greifersystem" wird der Garnpfropfen bei hinreichender Dicke mechanisch mittels Blattfedern gepackt und periodisch gefördert. Diese Vorrichtung funktioniert nur bei niedrigen Texturiergeschwindigkeiten und ist vom heutigen Standpunkt aus betrachtet unwirtschaftlich; außerdem erhält man wegen des periodischen Zusammendrückens des Garns ein Material mit periodisch schwankenden Garneigenschaften.

Es ist außerdem nachteilig, daß diese Vorrichtung den Faden nicht selbst ansaugt. Das Anlegen kann in der Regel nur mit Hilfsvorrichtungen erfolgen. Dieses ist bei höhen Fadengeschwindigkeiten sehr erschwert, bei einigen Vorrichtungen sogar unmöglich.

In den US-Patentschriften 30 99 394 und 32 81913 sind Vorrichtungen beschrieben, die Teile enthalten, die rein äußerlich eine gewisse Ähnlichkeit mit der Kräusel- und Stauchkammer nach der DE-OS 25 45 590 aufweisen. In beiden Fällen handelt es sich jedoch nicht um Texturiervorrichtungen. In der US-PS 30 99 594 ist das

ίο Ausgangsmaterial ein Band aus Celluloseacetat von 37 000 bis 85 000 denier aus bereits gekräuselten Filamenten. Der Einlauf in die Vorrichtung ist axial. Das Behandlungsziel ist nicht Kräuselung und guter Fadenschluß, sondern öffnen des Bandes und Trennen der einzelnen Filamente. Das Behandlungsmedium ist kalte Luft, dem ein Aerosol eines Additivs zur besseren Trennung der Filamente beigemischt ist Die Ausgangskammer ist aus mehreren Federstahlfingern aus dünnen Blechstreifen aufgebaut und soll das Band abbremsen, damit das aufgesprühte Additiv vergleichmäßigt wird und durch die Filterwirkung des abgebremsten Bandes die Umweltbelastung des Aerosols verringert wird.

In der US-PS 32 81 913 ist das Behandlungsziel das Fachen einer Vielzahl unverstreckter Spinnfäden

2ϊ (Gesamttiter ca. 45 000 denier) zu einem Band und Ablage desselben in Kannen. Es handelt sich um eine Verwirbeldüse, die mit kalter Luft betrieber, wird. Das Band läuft axial ein. Die Ausgangskammer, bestehend aus Federstahlblechstreifen, ist eine Speicherkammer

jo zur vorübergehenden Ablage des gefachten Bandes während der Umstellung der Ablage von einer vollen Kanne in die nächste leere Kanne.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Texturierdüse zu entwickeln, die die Vorteile, die mit

!5 einer Vorrichtung nach DE-OS 25 45 590 erzielt werden (einfache Handhabung, einfacher Aufbau für viele gängige Teppichkabel-Titer, gute Kräuselung und guter Fadenschluß des gekräuselten Fadens), mit einer größeren Flexibilität hinsichtlich der Einsatzmöglichkeiten für die unterschiedlichsten Garne kombiniert, also auch Anwendung auf Garne mit sehr feinem Einzeltiter (kleiner 10 dtex) und auf solche mit sehr grobem Einzeltitei· (größer 30 dtex), unabhängig von Präparation und Oberflächeneigenschaften der Stäbe ermöglicht.

Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Die erfindungsgemäße Stauchkammer kann auf verschiedene Weise realisiert werden. Ein großer

so Vorteil der aus einseitig gehalterten Stäben unterschiedlicher Länge bestehenden Stauchkammer ist, daß die Geometrie innerhalb gewisser Grenzen keinen entscheidenden Einfluß auf die Wirkungsweise hat. So hat sich gezeigt, daß bei Anordnung der Stäbe auf einem

>5 geraden Kreiszylindermantel die Länge der Kammer bzw. der Stäbe /im Bereich zwischen etwa 30 und 300 m, der Kammerinnendurchmesser zwischen etwa 2,5 und 10 mm, variiert werden kann, ohne daß das Texturierergebnis nennenswert beeinflußt wird. Normalerweise werden jedoch Kammerlängen zwischen etwa 100 und 200 mm und Kammerinnendurchmesser zwischen 3 und 7 mm bevorzugt. Die Stäbe können auch auf dem Mantel eines geraden Kreiskegelstumpfs angeordnet werden, wobei der Winkel der Mantellinien mit der

h"> Grundfläche (Einspannfläche der Stäbe) größer ca. 80° und kleiner 100° sein soll. Winkel zwischen etwa 80° und etwa 90° scheinen bei Garntitern (Texturiertiter) im Bereich 1000 bis 3000 dtex am günstigsten zu sein. Die

Querschnittsform der Stäbe hat keinen erkennbaren Einfluß auf die Garnqualität, solange scharfe Kanten und Kratzer auf der Oberfläche der Stäbe vermieden werden. Am einfachsten ist jedoch der Einsatz von Stäben mit kreisrundem Querschnitt Solche Stäbe haben zweckmäßigerweise einen Durchmesser zwischen etwa 1 und 3 mm. Der Abstand zwischen je zwei benachbarten Stäben beträgt an der Einspannstelle 0,2 bis 1,5 mm; er soll so groß sein, daß das erhitz« gas- oder dampfförmige Medium leicht zwischen den Stäben austreten kann — auch bei einer elastischen Verformung der Stäbe — aber nicht so groß, daß sich der Garnpfropfen zwischen den Stäben herausquetschen kann.

Wesentlich für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist die Anordnung der die Stauchkammer bildenden Stäbe. Sie besteht darin, daß die Stauchkammer aus Stäben von zwei unterschiedlichen Längen (I und k) gebildet wird. Hs werden abwechselnd ein langer (I = Kammerlänge) und ein kurzer (k) Stab angeordnet, wobei für das Verhältnis _τ zweckmäßig gilt: 2 < L <50.

Der Vorteil einer solchen Anordnung besteht darin, daß hierdurch die Stauchkammer in zwei Teile geteilt wird, in deren erstem Teil bei Anwesenheit von /- und λ-Stäben die Pfropfenbildung erfolgt, und in deren zweitem Teil (nur /-Stäbe) die Pfropfenförderung erleichtert wird und das biegeelastische Verhalten dieses Kammerteils weicher wird.

Insbesondere kann durch diese Maßnahme die Faden-Einzugsspannung vor der Texturierdüse erhöht werden.

Das für die Stäbe verwendete Material und die Oberflächenbeschaffenheit der Stäbe haben nur untergeordnete Bedeutung, solange scharfe Kanten und s'· Kratzer vermieden werden und von vorneherein einigermaßen verschleißfeste Materialien verwendet werden. Gut bewährt haben sich als Stäbe beispielsweise normale handelsübliche Schweißdrähte. Ihre Verschleißfestigkeit und ihre Ober- "o flächenbeschaffenheit reichen bereits aus. Es ist zweckmäßig, die Stäbe so anzuordnen, daß sie leicht ausgewechselt werden können. Bei Verwendung preiswerter Stäbe ist es einfacher und billiger, beschädigte oder verschmutzte Stäbe auszuwechseln, als sie nachzuarbeiten oder zu reinigen. Noch einfacher ist es, alle Stäbe fest auf einem Kranz zu montieren, so daß die erfindungsgemäße Stauchkammer eine komplette, preiswerte Einheit darstellt, die als Ganzes an der 2. Kammer der Texturierdüse befestigt wird und im ">« Bedarfsfall leicht ausgewechselt werden kann.

Als erhitzte Gase oder Dämpfe kommen in erster Linie aus Kostengründen erhitzte Luft und überhitzter Wasserdampf in Frage. Für die Texturierung von Polyamid-Filamentgarnen liefert überhitzter Wasser- >"' dampf etwas bessere Resultate, vor allen Dingen hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der Texturierung. Geeignete Drücke für den überhitzten Wasserdampf liegen im Bereich zwischen 3 und 10 bar. Das Massenverhältnis Dampf: Faden sollte zwischen 0,2 und 0,5 liegen.

Beispielhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Zeichnungen — F i g. 1 bis F i g. 3 — schematisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert: Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der aus drei Kammern bestehenden Vorrichtung, F i g. 2 eine Schnittzeichnung der Stauchkammer.

Fig.3 eine Ausführungsform der 3. Kammer (Stauchkammer) mit einer Halterungsvorrichtung der Stauchkammer am Ende der 2. Kammer.

Die Vorrichtung gemäß F i g. 1 besteht aus den drei Kammern 1, 2 und 3. Das heiß·:· Gas oder der heiße Dampf 4 strömt axial in die Kammer 1 ein, die an ihrem Ende einen Einsatz 5 zur Erzeugung einer nichiaxialsymmetrischen Strömung hat Der Faden 6 wird dicht hinter der Kammer 1 bzw. dem Einsatz 5 eingesaugt und in der Kammer 2 durch das heiße gasförmige Medium erwärmt Die Kammer 2 besteht aus einer Bohrung 7, die sich zu einem Trichter 8 erweitert, der als Übergang von der kleineren Bohrung 7 auf den Durchmesser der Kammer 3 (Stauchkammer) dient Die Stauchkammer 3 besteht aus zwölf zylindrischen, elastisch biegeweichen Stahlstäben 9 unterschiedlicher Länge k und /, die am Ende 10 der Kammer 2 äquidistant gehaltert sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Düsenvorrichtung zur Hersteilung texturierter Filamentgarne aus synthetischen, hochmolekularen Stoffen mittels erhitzter Gase oder Dämpfe, bestehend aus drei hintereinander angeordneten Kammern, in deren erste Kammer in ihrem 1. Teil das heiße gas- oder dampfförmige Medium einströmt und der Faden unter einem Winkel zur Strömungsrichtung im 2. Teil eingesaugt wird, in deren zweiter Kammer der Faden durch das heiße Medium erhitzt wird und in deren dritter Kammer der Faden unter Pfropfenbildung gestaucht wird, wobei die Stauchkammer aus elastisch biegeweichen Stäben gebildet wird, die auf dem Mantel eines geraden Kreiszylinders oder eines geraden Kreiskegelstumpfs angeordnet und einseitig am Ende der zweiten Kammer befestigt sind, dadurch dadurch gekennzeichnet, daß die Stauchkammer aus Stäben mit zwei unterschiedlichen Längen / und k gebildet wird, wobei abwechselnd ein langer und ein kurzer Stab aufeinander folgen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das Verhältnis τ die Beziehung

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