DE3010387C2

DE3010387C2 - Luftdüse zum Erzeugen verwirbelten mehrfädigen Garns

Info

Publication number: DE3010387C2
Application number: DE3010387A
Authority: DE
Inventors: Herbert Joseph Martinsville N.J. Pike
Original assignee: Jp Stevens & Co Inc New York Ny Us
Current assignee: Jp Stevens & Co Inc New York Ny Us
Priority date: 1979-03-26
Filing date: 1980-03-18
Publication date: 1985-07-25
Also published as: JPS5917211B2; GB2047758A; JPS55128035A; GB2047758B; DE3010387A1; FR2452536B1; US4188692A; DE8007410U1; CH643605A5; FR2452536A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Luftdüse zum Erzeugen verwirbelten mehrfädigen Garns: nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, vgl. US-PS 83 609.

Es ist bekannt, mehrfädige Garne mittels einer Luftdüsenvorrichtung zu verwirbeln bzw. zu verschlingen, in die Luft in eine Kammer unter einem Winkel an den Transportweg des Garns herangeführt wird, um eine turbulente Luftzone mit Vielfachwirbeln zu bilden, die die Fäden des Garns verwirbelt oder verschlingt. Eine solche Vorrichtung ist in der US-Patentschrift 39 83 609 offenbart, die sich auf eine Luftverwirbelungsvorrichtung bezieht, worin die Luftdüse in Form eines Blocks vorgesehen ist und bei der ein Luftstrom in eine zentrale Bohrung im wesentlichen rechtwinkelig dazu eintritt. Die Bohrung erstreckt sich über ihre gesamte Länge durch den Block und hat normalerweise einen gleichförmigen Querschnitt, so daß die Luft aus beiden Enden der Bohrung austritt. Die eintreffende Luft streicht über die obere Wandung der zentralen Bohrung an einem Punkt gegenüber dem Punkt des Lufteintritts und teilt sich, um zwei Wirbel in dem oberen Teil der zentralen Bohrung zu bilden. Die Garnzuführung in die zentrale Bohrung erfolgt stromaufwärts von der Luftdüse unter einem derartigen Winkel, daß das Garn an das obere Ende des turbulenten Luftstroms in den Bereich der Bildung der Luftwirbel bewegt wird, wo es rückwärts und vorwärts quer zum Strom schwingt. Das Garn bewegt sich über eine kurze Entfernung gegenströmig zu der Luft, die das stromaufwärtige Ende der zentralen Bohrung verläßt und dann mit dem Luftstrom, der das andere Ende der Bohrung verläßt Die abgewinkelte Zuführung des Garns und der gegenströmige Luftfluß zwingen das Garn in Richtung des oberen Teils der Bohning und halten es dort in dem Bereich der Luftwirbelbildung.

Wenn die Vorrichtung gemäß der US-PS 39 83 609 verwendet wird, um zwei oder mehrere mehrfädige Garne zusammenzusetzen, wird ein Erzeugnis gewonnen, das für viele Zwecke nutzbar ist. Indessen gibt es

is einige Endverwendungszwecke, für die zusammengesetzte Garne benötigt werden, die eine straffere, dichtere Fadenverschlingung aufweisen. Insbesondere sind Probleme mit einigen Webstühlen, beispielsweise Sulzer-Webstühlen entstanden, die ein offenes Fach durch Trennen der Kettgarne durch eine Reihe von sehr eng beieinanderstehenden Fingern bilden, die sich mit jeder ScmEufc, die aus der Oberfläche des Garns herausragl. verfangen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugründe, eine Vorrichtung eingangs genannter Art zu schaffen, die ein zusammengesetztes, verwirbeltes Garn erzeugt, das eine straffere, dichtere Verschlingung als das Erzeugnis, das nrit der Luftdüsen-Vorrichtung gemäß der US-PS 39 83 609 hergestellt werden kann, aufweist. Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Eine Luftdüse mit einem Winkel <90° zwischen Lufteinlaßkanal und Hauptdurchlaß ist für sich aus der DD-PS 66 670 bekannt, jedoch liegt bei dieser bekannten Luftdüse der Winkel bevorzugt bei 60 bis 75°, also deutlich niedriger als gemäß Anspruch 1 vorgeschrieben.

In der folgenden Beschreibung und den Patentansprüchen ist die Seite des Hauptdurchlasses, die durch den Lufteinlaßkanal unterbrochen wird, als der untere Teil des Hauptdurchlasses bexeichntf. um die relativen Positionen der Elemente der Düse zu beschreiben. Darunter kann indessen verstanden werden, daß die gesamte Düsenstruktion in unterschiedlichen Positionen orientiert sein kann.

Gegenüber der Luftdüse gemäß der US-PS 39 83 609 bestehen bei der Luftdüse gemäß der vorliegenden Erfindung drei hauptsächliche vorteilhafte Unterschiede, die miteinander kombiniert für das straffere, dichtere Verwirbeln des Erzeugnisses gemäß der vorliegenden Erfindung verantwortlich sind. Zum ersten ist der Lufteinlaßkanal gemäß der vorlieger! den Erfindung derart schräg nach unten von dem Hauptdurchlaß in Richtung stromabwärts geneigt, daß sich die Achse des Lufteinlaßkanals und die Achse des Haupteinlasscs unter einem Winkel von 86" bis 88.5°, anstatt unter einem rechten Winkel, schneiden. Daraus ergibt sich, daß der in den Hauptdurchlaß eintretende Luftstrom leicht stromaufwärts abgewinkelt ist. Ein Differenzwinkel von zumindest 1.5° zu 90° ist für eine merkliche Zunahme der

bO Dichte der Verzwirnung notwendig, während oberhalb ungefähr 4° die stromaufwärts gerichtete Kraft des Luftstroms beginnt, ein einwandfreies Einführen des Garns durch die Luftdüsc zu behindern. Zum zweiten darf in der Düse gemäß der vorliegenden Erfindung der Abstand des stromabwärtigen Endes des Hau.otdurchlasses zu dem Schnittpunkt der Achse des Hauptdurch-

. lasses mit der Achse des Lufteinlaßkanals 0.5 cm nicht übersteigen. Die Ausdehnung des Hauptdurchlasses un-

terhalb dieses Grenzwertes vermindert die Dichte der Fadenverschlingung. Das dritte Merkmal, das zu einer strafferen, dichteren Verschlingung beiträgt, ist durch das Vorhandensein einer Kante, die sich stromabwärts von dein Austrittsende des Hauptdurchlasses acs erstreckt, gegeben.

Für die Vorrichtung sind Mittel zum Zuführen eines oder mehrerer mehrfadiger Garne durch den Hauptdurchlaß mit geringer Überlieferung typischerweise etwa 0,1% bis 10%, vorgesehen. Dieser kleine Betrag ermöglicht ein ausreichendes Durchhängen, was das Verschlingen der Fäden erlaubt Es wird jedoch nicht soviel Garn vorgeschoben, daß die Bildung eines straffen, dichten Erzeugnisses, das keinerlei aus der Oberfläche herausragende Schlaufen aufweist, behindert wird. Die Garne werden entweder direkt dem stromaufwärtigen Ende des Hauptdurchlasses zugeführt oder in den zweiten Durchlaß geführt, der die Garne aufwärts in den Haupidurchlaß leitet. Die Garne können mit sehr hohen Geschwindigkeiten durch die Luftdüse mit einem erreichten Garnausstoß im Bereich von etwa 115 m/min bis zu-eiwa 1 !45 m/min geleitet werden.

Die Luftdrücke sind üblicherweise in ei-iem Bereich von etwa 0,7 bis 7 · 10⁵Pa gehalten. Im allgemeinen werden für höhere Garngeschwindigkeiten höhere Luftdrücke erforderlich. Der von dem Lufteinlaß kommende Luftstrom bestreicht die obere Wandung des Hauptdurchlasses und teilt sich unter Bildung zweier Wirbel in dem oberen Bereich des Hauptdurchlasses, die in entgegengesetzten Richtungen rotieren. In dem Bereich dieser Wirbel findet der größte Anteil der Verschlingung statt Wie oben beschrieben ist der Lufteinlaßkanal derart konstruiert, daß der Luftstrom in seiner Eintrittsrichtung in den Hauptdurchlaß leicht in Richtung stromaufwärts abgewinkelt ist

Der zweite Durchlaß ist in bezug auf den Lufteinlaßkanal in entgegesetzter Richtung abgewinkelt und unterbricht den Hauptdurchlaß unter einem Winkel, der in einem Bereich von etwa 30^c bis 65° liegt wobei die besten Ergebnisse bei oder nahe bei 45° erzielt werden. Wenn da„ Garn durch den zweiten Durchlaß geführt wird, richtet der Winkel der Einführung in den Hauptüurchlaß das Garn auf den oberen Teil des Hauptdurchlasses, nämlich den Bereich der Wirbelbildungen. Das Garn schwingt im oberen Teil des Hauptdurchlasses seitwärts jeweils von dem einen Luftwirbel zu dem anderen. Es ist auch möglich, das Garn direkt in den HaL'ptdurchlaß einzuführen. Bei einer solchen Betriebsweise sollte eine Eingargsführung benutzt werden, die das Garn aufwärts auf den Hauptdurchlaß ausrichtet, beispielsweise eine stromaufwärtige Eingangsführung, die etwas unterhalb des Eingangs des Hauptdurchlasses angeordnet ist. Diese Eingangsführung sollte das Garn aufwärts in den Hauptdurchlaß unter einem Winkel von etwa 10° einführen. Die Verwendung eines solchen Führungssystems in Kombination mit den Luftströmen, die sich aus den ineinander übergehenden Durchlässen ergeben, ist im allgemeinen ausreichend, um das Garn in dem oberen Teil des Hauptdurchlasses in dem Bereich der Luiiwirbel zu halten und eine zufriedenstellende t>o Verzwirnung zu bewirken. Zusätzlich zu einer stromaufwärtigen Eingangsführung kann eine Ausgangsfühning stromabwärts von der Überlaufkante der Luftdüse vorgesehen sein, die verhindert, daß sich das Garn abwäns ü^erdie Überlaufkante bewegt.

Wcnf'ijleich nicht kritisch, sollte der Durchmesser des Luftein'sßkanals im allgemeinen zwischen etwa 0,3 bi„ 0.08 cm betragen. Die < ptimale Größe variiert etwas mit dem Luftdruck., dem Betrag der Garnzuführungsgeschwindigkeit, dem Durchmesser der Garne und der Anzahl der Garne.

Die Oberflächen der Luftdüse, die von den Garnen während der Verwirbelungsvorgänge berührt werden, sind aus harten, widerstandsfähigem Material, wie gehärtetem Stahl, Keramik oder oberflächengehärtetem eloxierten Aluminium hergestellt um den Verschleiß gering zu halten. Wenn Keramik benutzt wird, gewährleistet die Struktur der Oberfläche dieses Materials eine zusätzliche Verbesserung der Dichte der Garnverzwirnung.

Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann dazu verwendet werden, sowohl vortextuierter Garne als auch Garne, die nicht texturiert worden sind, zu verwirbeln. Wenngleich ein einziges mehrfädiges Garn verarbeitet werden kann, werden gute Erzeugnisse auch beim Einsatz der vorliegenden Erfindung zum Zusammensetzen zweier oder mehrerer mehrfädiger Garne hergestellt. Die Garne müssen nicht gleich sein und können in Farbe, Färbbarkeit ynd anderen Charakteristika variieren, so daß eine Va«-_rntJon sichtbarer Effekte und physikalischer Eigenschaft-Kombinationen erreicht werden kann. Wenn vortexturierte Garne verwendet werden, können die Garne direkt von den Texturiereinrichtungen, beispielsweise einer Friktionsscheiben-Yexturier-Einrichtung in die Luftdüse gemäß der vorliegenden Erfindung geleitet werden.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand mehrerer, Ausführungsbeispiele für die Erfindung betreffender Figuren im einzelnen erläutert.

F i g. 1 zeigt einen senkrechten, teilweise gebrochenen Schnitt der Luftdüse gemäß der vorliegenden Erfindung, der parallel zur Richtung des Garns verläuft, das durch die Luftdüse geführt wird.

F i g. 2 zeigt eine um 90° gegenüber F i g. 1 gedreht Ansicht der Luftdüse.

F i g. 3 zeigt eine schematische Ansicht von Führungsn-itteln zur Führung der Garne durch die Luftdüse.

Wie bereits erwähnt, zeigen Fig. 1 und Ftg. 2 die Luftdüse 1, die aus einem Block mit einem Hauptdurch-1-32, einem abgewinkelten Durchlaß 5, einem mit einem Gewinde versehenem Lufteinführiingskanal 3, einem Lufteinlaßkanal 4 und einer Überlaufkante 6 gebildet ist. Die Achse des Lufteinlaßkanals 4 schneidet die Achse des Hauptdurchlasses 2 unter einem Winkel A, der in einem Bereich von ungefähr 86° bis 88,5° liegen kann. Das stromaufwärtige Ende 7 der Überlaufkante 6 kann auf gleicher Höhe oder bis zu 0,25 cm unterha'b des unteren Teils des stromabwärtigen Endes des Hauptdurchlasses 2 liegen. Eins oder mehrere mehrfädige Garne werden in den Hauptdurchlaß 2 aus stromaufwärtiger Richtung entweder direkt oder durch den abgewinkelten Durchlaß 5 geführt. In den Hauptdurchlaß 2 wird durch den Lufteinlaßkanal 4 Luft eingeführt, die die gewellte obee Wandung des Hauptc'.urchlas5,es bestreicht, wobei zwei Wirbel gebildet werden, die die Fäden des Garns verschlingen.

Fig.3 zeigt, wie bereits erwähnt, eine typische Anordnung zum Zuühren von Garnen durch die Luftdüse 1. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden Garne 11 und 12 über Zuführungsrollen 14 und Ϊ5 zu einer Eingangsführung transportiert, die etwrs unterhalb des unteren Teils des Hauptdurchlasses 2 angeordnet ist. Von der Eingangsführung 16 werden die Garne entweder direkt in den hiuptdurchlaß 2 oder durch den abgewinkelten Durchlaß 5 in die Luftdüse 1 eingeführt. In der Luftdüse werden die Garne 11 und 12 zu einem

verzwirnten Garn 22 mittels eines Luftstroms verarbeitet, der der Luftdüse durch eine Röhre 21 zugeführt wird. Das aus der Luftdüse austretende verzwirnte Garn 22 läuft durch eine Ausgangsführung 23, die in Verlängerung mit dem umeren Teil des Hauptdurchlasses 2 angeordnet ist, und anschließend über Abführungsrollen 25 und 26, die sich mit einer geringeren Geschwindigkeit als die Zuführungsrollen 14 und 15 drehen, um die gewünschte Überlieferung zu erreichen. Das verwirbelte Garn 22 wird anschließend einer herkömmlichen Aufspulvorrichtung 28 zugeführt, in der es in Abpackungen gewünschter Form aufgespult wird.

Beispiel

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Die in einem ausgeführten Beispiel benutzte Luftdüse entsprach der in F i g. I und F i g. 2 gezeigten mit einem Winkel A von 88° und einem Durchschneidungswinkel zwischen dem abgewinkelten Durchlaß 5 und dem HauptdurchiaU 2 von 45°. Die Luftdüse wurde aus gehärtetem Stahl hergestellt. Die Vorrichtungsanordnung zur Führung der Garne durch die Lufidüse entsprach der in F i g. 3 gezeigten. Es wurden zwei Abschnitte mit 165dtex 34fädigem Polyester-Garn, das falschdralltexturiert war, benutzt. Ein Garnabschnitt war »S«-förmig. der andere Garnabschnitt »Z<(-förmig getwistet. Die zwei Garne wurden zusammen durch die Verwirbelungsvorrichtung mit einer Geschwindigkeit von 496,8 m/min unter einem Luftdruck von 2,8 ■ IO⁵ Pa und einer Überlieferung von 5,4% geleitet. Das sich erge- jo bende Erzeugnis . ar ein dicht verschlungener zusammengesetztes Garn, das erfolgreich als Kettgarn in einem Sulzer-Webstuhl verwendet wurde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen J5

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Claims

Patentansprüche:

1. Luftdüse zum Erzeugen verwirbelten, mehrfädigen Gams mit einem Block, der einen sich von einer stromaufwärtigen Seite zu einer stromabwärtigen Seite erstreckenden Hauptdurchlaß (2) aufweist, mit einem im unteren Teil des Hauptdurchlasses (2) unter einem spitzen Winkel von unten aus in stromaufwärtiger Richtung mündenden zweiten Durchlaß (5) und mit einem im unteren Teil des Hauptdurchlasses (2) stromabwärts des Durchlasses (5) mündenden Lufteinlaßkanal (4), wobei die Achsen des Hauptdurchlasses (2), des Durchlasses (5) und des Lufteinlaßkanals (4) im wesentlichen in der gleichen Ebene liegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Lufteinlaßkanal (4) mit dem stromabwärtigen Teil des Hauptdurchlasses (2) unter einem Winkel von 86° bis 883° an einem Punkt schneidet, der nicht mehr als 0,5 cm vom stromabwärtigen Ende des Hauptdurcf .lasses (2) entfernt ist, und daß eine sich in stromsbivärtigcr Richtung erstreckende Uberlaufkante (6) vorgesehen ist. deren stromaufwärtiges Ende (7) in einer Höhe zwischen dem unteren Teil des stromabwärtigen Endes des Hauptdurchlasses (2) oder etwas darunter beginnt.

2. Luftdüse nach AnsprucM, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung zwischen dem stromabwärtigen Ende des Hauptdurchlasses (2) und dem Schnittpunkt des Hauptdurchlasses (2) mit dem Lufteinlaßkanal (4) ungefähr 0,35 cm bis 0,48 cm beträgt.

3. Luftdüs' nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Überlaufkante (6) stromabwärts über eine Entfernung von 0.45 cm bis 0,78 cm erstreckt.

4. Luftdüse nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Überlaufkante (6) maximal 0,25 cm unterhalb des unteren Teils des Hauptdurchlasses (2) angeordnet ist.