PL103513B1 - Urzadzenie dyszowe do wytwarzania przedzy teksturowanej z wlokien ciaglych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wytwarzania przedzy teksturowanej z wlókien ciaglych, syntetycznych, wielkoczasteczkowych, za pomoca strumienia goracych gazów lub par.

Urzadzenia dyszowe do teksturowania przedz z wlókien ciaglych sa znane. Urzadzenia te mozna z grubsza podzielic na dwie grupy. Do pierwszej grupy naleza urzadzenia o maksymalnej predkosci wlotowej przedzy, przy czym nagrzany czynnik gazowy doplywa do przedzy poprzez otwory ukosne, albo jest doprowadzany do niej poprzez szczeline wspólosiowa. Druga grupa obejmuje urzadzenia o osiowym doprowadzaniu czynnika gazowego i ukosnym wlocie nitki, to jest pod katem zawartym miedzy 0 a 90° wzgledem osi. W tej drugiej grupie urzadzen goracy gaz lub goraca para wodna sa wdmuchiwane zawsze dokladnie osiowo w tym celu, aby wykorzystac caly impuls energii strumienia do przenoszenia nitki. Jako komore zgniatania stosuje sie rurke cylindryczna o srednicy okolo 10 do 12 mm. Scianka rurki jest w kilku miejscach zaopatrzona w otwory lub szczeliny rozmieszczone wzdluz jej tworzacej, aby mógl ulatywac goracy gaz lub para. Komora zgniatania jest wykonywana ze szkla lub stali szlachetnej. Powierzchnia wewnetrzna rurki jest poddawana specjalnej obróbce powierzchniowej.

W przypadku gdy srednica wewnetrzna wynosi mniej niz okolo 10 mm, a numer przedzy wynosi wiecej niz 1000 dtex wystepuja trudnosci z nadaniem karbikowatosci przedzy. Na to, aby osiagnac jednakowy stopien skedzierzawienia konieczne jest utrzymanie stalej w czasie dlugosci pakietu przedzy w komorze zgniatania.

Mozna to osiagnac np. za pomoca ukladu regulacji pneumatycznej.

Urzadzenia pierwszej grupy maja te zalete, ze dobrze teksturuja to znaczy nadaja przedzy silne skedzierzawienie, duza liczbe karbików na jednostke dlugosci oraz dobra trwalosc skedzierzawienia, a przy tym równiez przyjemny chwyt. Niedogodnoscia jest jednak to, ze urzadzenia te nie zasysaja samoczynnie przedzy.

Zasilanie odbywa sie z reguly za pomoca urzadzen pomocniczych.

W przypadku duzych predkosci przedzy jest to bardzo utrudnione a w niektórych urzadzeniach nawet niemozliwe. Urzadzenia tej grupy wymagaja wiec dluzszych czasów wypelniania komory zgniatania i nie nadaja sie do stosowania lub nadaja sie z ograniczeniem w przypadku wystepowania duzych predkosci przedzy.2 103 513 W procesie teksturowania poprzedzonym rozciaganiem wystepuja dlugie czasy wypelniania, co jest równoznaczne z duzymi stratami materialowymi. Urzadzenia pierwszej grupy zwiekszaja zatem koszty procesu teksturowania. Dalsza niedogodnosc polega na tym, ze do przenoszenia przedzy jest wykorzystywana tylko skladowa osiowa strumienia gazu lub pary.

Aby umozliwic szybkie podawanie przedzy nalezy wykonac male otwory lub szczeliny do doprowadzania czynnika gazowego do nitki. Oznacza to koniecznosc stosowania bardzo waskich tolerancji wymiarowych wykonania urzadzenia, co zwieksza koszty, oraz stwarza trudnosci ustawienia poszczególnych elementów urzadzenia. W konsekwencji uzyskuje sie produkty o zmiennej jakosci.

Urzadzenia drugiej grupy maja te zalete odnosnie obslugi, ze same zasysaja przedze. Wypelnianie nastepuje wiec szybko za pomoca zespolu ssawnego bez stosowania innych urzadzen dodatkowych. Dotyczy to predkosci wysokich, np. 2000 m/min. Niedogodnoscia jest jednak to, ze zarówno stopien skedzierzawienia, jak i chwyt skedzierzawionej przedzy sa niezadowalajace. Obsluga i konstrukcja urzadzen drugiej grupy sa proste.

Oznacza to co prawda wysoka wydajnosc procesu teksturowania, jednak odbija sie niekorzystnie na jakosci produktu.

Celem wynalazku jest skonstruowanie urzadzenia do teksturowania przedzy, jednoczacego w sobie zalety prostej obslugi i konstrukcji z jednej strony, a dobrej jakosci teksturowania oraz przyjemnego chwytu przedzy z drugiej.

Urzadzenie dyszowe do wytwarzania przedzy teksturowanej z syntetycznych wlókien ciaglych, za pomoca nagrzanych gazów lub par, zgodnie z wynalazkiem zawiera komore dyszowa wytwarzajaca strumien podgrzanego gazu lub pary, której wylot jest skierowany ku wlotowi komory grzejnej, którym to wlotem jest wprowadzana przedza przez zasysanie strumieniem gazu lub pary, oraz zawiera polaczona z komora grzejna komore zgniatania, w której przedza zostaje zgnieciona w postaci pakietu.

Istota wynalazku przejawia sie w konstrukcji komory zgniatania oraz zastosowaniu srodków technicznych, wywolujacych niesymetryczny osiowo i wirowy przeplyw strumienia gazu lub pary na wylocie komory dyszowej i równomiernie na wlocie komory grzejnej, który to strumien gazu lub pary ma za zadanie zasysanie przedzy i wprowadzanie jej do komory grzejnej. Zgodnie z wynalazkiem komora zgniatania jest ograniczona elastycznie gietkimi pretami rozmieszczonymi wzdluz tworzacych powierzchni walcowej i zamocowanymi jednymi koncami w koncówce komory grzejnej. Zastosowanie pretów ograniczajacych komore zgniatania pozwala, w porównaniu z komorami zgniatajacymi majacymi postac rurki, na znaczne zmniejszenie srednicy komory zgniatania, bez ujemnego wplywu na tworzenie sie w niej pakietu przedzy. Ponadto uklad pretów wedlug wynalazku umozliwia uzyskanie nawet lepszego stopnia skedzierzawienia niz w znanej komorze w postaci rurki, poniewaz otrzymuje sie w niej silniejsze skedzierzawienie oraz wieksza liczbe skretów na dlugosci pakietu. Poza tym stwierdzono, ze latwiej tworzy sie pakiet, wyciaganie z niego przedzy przebiega bardziej równomiernie i chwyt przedzy jest bardziej przyjemny po wyciagnieciu jej z pakietu, a to dzieki \/ytworzeniu niewspólosiowego strumienia goracego gazu lub pary bezposrednio przed miejscem zasysania przedzy, to znaczy na wylocie komory dyszowej oraz jednostronnemu zambcowaniu pretów, tworzacych komore zgniatania na koncu komory grzejnej, a takze dzieki zastosowaniu pretów elastycznych, latwo zginajacych sie.

Jakkolwiek gietkie prety komory zgniatania, zamocowane tylko z jednej strony, sprawiaja wrazenie nieestetycznych, uklad tego rodzaju ma wiele korzysci.

Gestosc ulozenia przedz> w pakiecie pozostaje praktycznie stala, poniewaz elastycznie gietkie prety poddaja sie latwo kazdemu wzrostowi cisnienia, na skutek czego zwiekszenie cisnienia wyraza sie zwiekszeniem objetosci pakietu przedzy. Stala gestosc pakietu oznacza niezmienna jakosc teksturowania oraz unikniecie tworzenia sie petli i suplów, jakie latwo powstaja przy wyciaganiu przedzy z pakietu, na skutekjej zakleszczania sie w zbyt zageszczonym pakiecie. Podczas gdy w znanych komorach w postaci rurki regulowanie dlugosci czy polozenia pakietu jest konieczne, w tym przypadku zbyteczna jest jakakolwiek regulacja, poniewaz uklad pretów wedlug wynalazku utrzymuje w dostatecznej niezmiennosci dlugosc jak i polozenie pakietu.

Wytworzenie strumienia gazu lub pary niesymetrycznego osiowo mozliwe jest przy uzyciu róznorodnych srodkówtechnicznych. % Po pierwsze, przez zastosowanie zaopatrzonej w otwór nasadki, zblizonej budowa do ustnika, usytuowanej na wylocie komory dyszowej a bezposrednio przed wlotem komory grzejnej.

Po drugie, przez zastosowanie otworu na wylocie komory dyszowej, usytuowanego przed wlotem komory grzejnej, o powierzchni przekroju poprzecznego róznej od powierzchni przekroju poprzecznego komory dyszowej.

Po trzecie, przez wykonanie na zewnetrznej powierzchni nasadki co najmniej jednego kanalu, korzystnie prostokatnego w przekroju poprzecznym, przecinajacego sie bezposrednio przed wlotem do komory grzejnej z wylotem komory dyszowej, przy czym szerokosc tego kanalu jest równa 0,1 do 0,5 najmniejszej srednicy komory dyszowej.103513 3 Po czwarte, przez umieszczenie na wylocie komory dyszowej, a bezposrednio przed wlotem komory grzejnej, wkladki wytwarzajacej wirujacy strumien gazu lub pary, przy czym szczególnie korzystne efekty uzyskuje sie, gdy we wkladce sa wykonane co najmniej dwa otwory, kazdy z powierzchni przekroju poprzecznego mniejszej od powierzchni przekroju poprzecznego komory dyszowej, których osie podluzne sa usytuowane pod katem ostrym do podluznej osi komory dyszowej.

Komora zgniatania zbudowana zgodnie z wynalazkiem, nawet bez jednoczesnego stosowania niesymetrycznego osiowo strumienia gazu lub pary, umozliwia znaczne zwiekszenie stopnia skedzierzawienia i polepszenie chwytu przedzy otrzymywanej po wyciagnieciu przedzy z komory zgniatania. Dlatego tez sama komora zgniatania, zbudowana zgodnie z wynalazkiem, stanowi istotny postep techniczny, który uzewnetrznia sie wyzsza jakoscia produktu.

Przez stosowanie komory dyszowej wedlug wynalazku, wytwarzajacej niesymetryczny osiowo przeplyw strumienia gazu lub pary, równoczesnie z komora zgniatania wedlug wynalazku, powoduje sie jedynie zwiekszenie skutku dawanego przez sama komore zgniatania, natomiast zastosowanie takiego samego , niesymetrycznego osiowo strumienia gazu lub pary w polaczeniu z komora zgniatania w postaci znanej rurki, daje pomijalnie male polepszenie jakosci teksturowanej przedzy. Komora zgniatania, ograniczona pretami, stanowi glówna ceche wynalazku, dajac jednoznacznie okreslone skutki techniczne zwiekszone jedynie przez zastosowanie niesymetrycznego osiowo strumienia pary lub gazu, zas ta ostatnia cecha, stosowania niezaleznie od komory zgniatania nie prowadzi do uzyskania efektu godnego podkreslenia.

Komore zgniatania wedlug wynalazku mozna wykonac w rozmaity sposób. Niezaleznie od sposobu realizacji komora zgniatania ograniczona jednostronnie utwierdzonymi pretami ma te zalete, ze jej geometria nie ma wiekszego wplywu w pewnych granicach na sposób dzialania. Stwierdzono, ze w przypadku rozmieszczenia pretów wzdluz tworzacych walca o podstawie kolowej dlugosc pretów, a tym samym i dlugosc komory zgniatania mozna bylo zmieniac w zakresie od 30 do 300 mm.

Wedlug wynalazku zaleca sie ogólnie dobierac dlugosc komory zgniatania równa 12-30 srednic wewnetrznych tej komory. Praktycznie korzystne jest, gdy dlugosc komory zgniatania wynosi 100-200 mm, przy jej wewnetrznej srednicy równej 3—7 mm.

Prety ograniczajace komore zgniatania moga byc równiez rozmieszczone wzdluz tworzacych powierzchni bocznej stozka o podstawie kolowej, którego tworzace sa usytuowane wzgledem podstawy pod katem wiekszym od 80°, lecz nie wiekszym niz 110°.

W przypadku teksturowania przedz o numerze 1000 do 3000 dtex, kat ten najkorzystniej powinien miescic sie w zakresie 80—90°.

Ksztalt pretów w przekroju poprzecznym nie ma zauwazalnego wplywu na jakosc obrabianej przedzy, o ile nie maja one ostrych krawedzi i chropowatej powierzchni.

Najprostsze technicznie jest uzycie pretów o przekroju poprzecznym kolowym. Zwyle srednice pretów dobiera sie w zakresie 1-3 mm, przy czym ogólnie srednica pretów jest mniejsza 2,5—10 razy od srednicy wewnetrznej komory zgniatania. Prety sa rozmieszczone w jednakowych odstepach wzgledem siebie, przy ózym '¦ odleglosc miedzy dwoma sasiadujacymi pretami w miejscu ich zamocowania jest równa 0,2-0,5 srednicy preia, a praktycznie odleglosc ta wynosi 0,2 do 1,5 mm. Odleglosc pomiedzy pretami powinna byc tak duza, aby rozgrzany gaz lub para mogly latwo ulatywac miedzy nimi, nawet w przypadku elastycznego odksztalcania sie pretów lecz nie na tyle duza, aby dochodzilo do wyciskania pakietu przedzy na zewnatrz komory zgniatania.

Material, z którego sa wykonane prety, a takze gladkosc powierzchni pretów, maja znaczenie podrzedne, unika sie chropowatosci i ostrych krawedzi, w przypadku stosowania materialów trudnoscieralnych. Wymagania co do odpornosci na scieranie materialów stosowanych na prety nie sa jednak tak wysokie, aby trzeba bylo stosowac wylacznie czesci ceramiczne np. z A1203. Dobrymi jako prety okazaly sie zwykle druty spawalnicze.

Ich odpornosc na scieranie oraz gladkosc powierzchni sa dostatecznie dobre. Celowe jest takie rozmieszczenie pretów, aby mozna bylo je latwo wymienic.

W przypadku stosowania tanich pretów bardziej oplaca sie wymiana uszkodzonych pretów niz ich naprawa czy czyszczenie. Jeszcze prosciej i bardziej celowo jest zamocowac wszystkie prety w wiencu, na skutek czego komora zgniatania przeistacza sie w jeden kompletny, tani zespól, który jest zamocowany w koncówce komory grzejnej, i moze byc latwo wymieniony.

Jako nagrzany gaz i pare ze wzgledów ekonomicznych w pierwszym rzedzie stosuje sie nagrzane powietrze i przegrzana pare wodna. Do teksturowania przedzy z wlókien ciaglych poliamidowych stosowanie przegrzanej pary wodnej przynosi lepsze wyniki, przede wszystkim ze wzgledu na lepsza jednorodnosc teksturowania.

Korzystnie cisnienie przegrzanej pary wodnej wynosi od 3 do 10 barów. Stosunek masy pary do masy przedzy powinien wynosic 0,2 do 0,5.4 103 513 Szczególnie korzystne jest stosowanie urzadzenia wedlug wynalazku do teksturowania przedz z wlókien ciaglych, zwlaszcza przedz poliamidowych, stosowanych do wytwarzania dywanów. Okazalo sie równiez, ze np. przedze z wlókien ciaglych poliestrowych o numerze 167 dtex mozna teksturowac za pomoca urzadzenia wedlug wynalazku z dobrym wynikiem i z wysoka predkoscia 3000 m/min. W przypadku stosowania przedzy o takim numerze srednica wewnetrzna komory zgniatania wynosi korzystnie okolo 3 mm.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie wedlug wynalazku w schematycznym przekroju osiowym, z trzema komorami, fig. 2 — komore zgniatania w przekroju poprzecznym wzdluz linii A-A, zaznaczonej na fig. l/ig. 3 i 4 - komore dyszowa urzadzenia z fig. 1, odpowiednio w przekroju osiowym wzdluz linii B—B zaznaczonej na fig. 4, oraz . w widoku od czola, fig. 5 i 6 - drugie wykonanie komory dyszowej odpowiednio w p:zekroju osiowym wzdluz linii C-C zaznaczonej na fig. 6, oraz w widoku od czola, zas fig. 7 przedstawia szczególowo sposób zamocowania pretów ograniczajacych komore zgniatania w przekroju osiowym.

Zgodnie z fig. 1 urzadzenie zawiera komore dyszowa 1, komore grzejna 2 oraz komore zgniatania 3.

Strumien 4 goracego gazu lub pary wplywa do komory dyszowej 1, która na swym wylocie ma nasadke 5, stanowiaca w zasadzie ustnik, i wytwarzajaca strumien gazu lub pary, niesymetryczny osiowo. Przedza 6 jest zasysana przez ten strumien tuz za wylotem nasadki 5 i podgrzewana wewnatrz komory grzejnej 2 przez cieplo przenoszone wraz ze strumieniem gazu lub pary. Komora grzejna 2 ma postac cylindrycznego otworu 7 rozszerzajacego sie w lejek 8 przy swej dolnej koncówce tak, ze podstawa lejkajest kolowai ma srednice równa w przyblizeniu srednicy wewnetrznej komory zgniatania 3. Komora zgniatania jest ograniczona przez dwanascie elastycznie gietkich, walcowych pretów stalowych 9, zamocowanych w jednakowych odstepach wzgledem siebie w koncówce 10 komory grzejnej 2, jak szczególowo pokazano na fig. 7.

Zgodnie z fig. 3 i 4 na zewnetrznej powierzchni nasadki znajduja sie trzy kanaly 11, usytuowane co 120°, prostokatne w przekroju poprzecznym i przecinajace sie bezposrednio przed wlotem do komory grzejnej 2 z wylotem komory dyszowej 1. Wymienione kanaly poteguja niesymetrycznie osiowy przeplyw strumienia gazu lub pary.

Wedlug fig. 5 i 6 wylot komory dyszowej 1 jest zaopatrzony we wkladke z trzema otworami 12, roz¬ stawionymi co 120°. Kazdy z tych otworów jest usytuowany skosnie wzgledem osi wzdluznej komory dyszo¬ wej 1 i ma powierzchnie przekroju poprzecznego wielokrotnie mniejsza od przekroju poprzecznego otworu 13 tej komory dyszowej.

Claims (9)

Za s t r zez e nia pa t e n t o we

1. Urzadzenie dyszowe do wytwarzania przedzy teksturowanej z syntetycznych wlókien ciaglych, za pomoca nagrzanych gazów lub par, zawierajace komore dyszowa wytwarzajaca strumien podgrzanego gazu lub pary, której wylot skierowany jest ku wlotowi komory grzejnej, którym to wlotem ject wprowadzana przedza zasysana strumieniem gazu lub pary, oraz zawierajace polaczona z komora grzejna komore zgniatania, w.której przedza zostaje zgnieciona do postaci pakietu, znamienne tym, ze komora zgniatania (3) jest ograniczona elastycznie gietkimi pretami (9), rozmieszczonymi wzdluz tworzacych powierzchni walcowej i zamocowanymi jednymi koncami w koncówce komory grzejnej (2).

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1,znamienne tym, ze bezposrednio przed wlotem komory grzejnej (2) znajduje sie zaopatrzona w otwór nasadka (5) usytuowana na wylocie komory dyszowej (1) i wytwarzajaca niesymetryczny osiowo strumien gazu lub pary.

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2,znamienne tym, ze wylot komory dyszowej (1), usytuowany przed wlotem komory grzejnej (2), stanowi otwór o powierzchni przekroju poprzecznego róznej od powierzchni przekroju poprzecznego komory dyszowej (1).

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, z n a m i e n n e tym, ze na zewnetrznej powierzchni nasadki (5) jest wykonany co najmniej jeden kanal (11), korzystnie prostokatny w przekroju poprzecznym, przecinajacy sie bezposrednio przed wlotem do komory grzejnej z wylotem komory dyszowej, przy czym szerokosc tego kanalu jest równa 0,1 do 0,5 najmniejszej srednicy komory dyszowej (1).

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze bezposrednio przed wlotem komory grzejnej (2) znajduje sie wkladka umieszczona na wylocie komory dyszowej (1) i wytwarzajaca wirujacy strumien gazu lub pary.

6. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze wkladka ma co najmniej dwa otwory (12), kazdy o powierzchni przekroju poprzecznego mniejszej od powierzchni przekroju poprzecznego komory dyszowej, których osie podluzne sa usytuowane pod katem ostrym do osi podluznej komory dyszowej (1).

7. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze komora zgniatania (3) ma dlugosc równa 12—30 srednic wewnetrznych tej komory.103513 5

8. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze elastycznie gietkie prety (9) sa pretami walcowymi o srednicy 2,5-10 razy mniejszej od srednicy wewnetrznej komory zgniatania (3), oraz sa rozmieszczone w jednakowych odstepach wzgledem siebie, przy czym odleglosc miedzy dwoma sasiadujacymi pretami w miejscu ich zamocowania jest równa 0,2-0,5 srednicy preta.

9. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze elastycznie gietkie prety (9) sa rozmieszczone wzdluz tworzacych powierzchni stozka o podstawie kolowej, którego tworzace sa usytuowane wzgledem podstawy pod katem wiekszym od 80°. ^ */////////V7/\ ,, 7//// //,; /A FIG. 3 IB-B) FIG. 4 FIG. 1 FIG. 2 (A-A) ¦)>, ,,,,V?7l 12 n Y-~t'--s>\ FIG. 5 (c-c) r/G. 6 \J FIG. 7 v\ ^ "9 > } .- , ' "71 Z2 X