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EP 0 088 254 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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27.04.1988 Patentblatt 1988/17 |
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Anmeldetag: 12.02.1983 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC)4: D02G 1/16 |
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Vorrichtung zur Texturierung wenigstens eines, aus einer Mehrzahl von Filamenten bestehenden,
Endlosgarns
Apparatus for texturing at least one endless multifilament yarn
Appareil pour texturer au moins un fil continu à filaments multiples
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Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB IT |
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Priorität: |
10.03.1982 CH 1472/82
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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14.09.1983 Patentblatt 1983/37 |
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Patentinhaber: Heberlein Maschinenfabrik AG |
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CH-9630 Wattwil (CH) |
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Erfinder: |
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- Simmen, Christian
CH-9620 Lichtensteig (CH)
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Vertreter: Ryffel, Rolf |
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Hepp, Wenger & Ryffel AG,
Friedtalweg 5 9500 Wil 9500 Wil (CH) |
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Entgegenhaltungen: :
CH-A- 618 221
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GB-A- 2 093 872
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Texturierung wenigstens eines aus einer
Mehrzahl von Filamenten bestehenden Endlosgarns mit einer mit einem Druckmedium beschickten
Düse.
[0002] Aus der CH-A-618 221 ist eine Texturiereinrichtung zur Behandlung wenigstens eines
aus einer Mehrzahl von Filamenten bestehenden Endlosgarns bekannt, bestehend aus einer
mit einem Garnzuführungskanal und einer anschliessenden Wirbelkammer ausgerüsteten
Düse. In die Wirbelkammer mündet wenigstens ein radial gerichteter, der Zuführung
von Druckluft dienender Kanal, und an diese Kammer schliesst ein Ansatz an, der eine
mit dieser koaxiale konische Durchtrittsöffnung bildet. In diese Durchtrittsöffnung
greift ein in ihr einen Ringspalt bildender Leitkörper ein, der mit einer der Wirbelkammer
unter Bildung eines Abstandes zugewandten halbkugelförmigen Oberfläche ausgestattet
ist.
[0003] Durch diese Ausbildung der Düse wird gegenüber anderen bekannten Vorrichtungen dieser
Art ein besserer Texturiereffekt und ein geringerer Luftverbrauch erreicht. Es hat
sich jedoch gezeigt, dass der Luftverbrauch und damit der Energieaufwand immer noch
zu hoch sind, um eine wirtschaftliche Produktion zu erreichen.
[0004] In der GB-A-2 093 872 ist ferner eine weitere Vorrichtung dieser Art beschrieben,
bei welcher der Garnzuführungskanal einen Durchmesser von 1,2 bis 2,5 mm hat und zwei
einander diametral gegenüberliegende radiale Bohrungen für die Zuführung des Druckmediums
aufweist, deren Einmündungen in den Kanal gegeneinander veisetzt sind.
[0005] Durch die Verwendung von nur zwei anstelle der bei der aus der CH-A-618 221 bekannten
Vorrichtung üblichen drei radialen Bohrungen für die Zuführung des Druckmediums wird
der Luftverbrauch um mehr als 30 % herabgesetzt. Durch die Versetzung der Einmündungen
der Bohrungen in den Kanal wird erreicht, dass sich die Einzelfilamente des Endlosgarns
leichter trennen lassen und anschliessend intensiver verwirbelt werden.
[0006] Es hat sich nun gezeigt, dass bei den nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren
texturierten Garnen deren Stabilität, d.h. die Erhaltung der Garneigenschaften sowohl
während des Verarbeitungsprozesses als auch nach demselben, ein wichtiges Kriterium
für die Einsatzmöglichkeit solcher Garne ist. Ferner ist auch die Höhe des Durchmischungsgrades
der einzelnen Filamente der texturierten Garne von wesentlicher Bedeutung für die
Erzielung eines gleichmässigen Warenbildes.
[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung der beschriebenen
Art zu schaffen, mit welcher ein optimaler Texturiereffekt erzielbar ist, der eine
hohe Stabilität des Garns sowie einen hohen Durchmischungsgrad der einzelnen Filamente
gewährleistet.
[0008] Die erfindungsgemässe Lösung der Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff enthalten. Die Ansprüche 2 bis 8 definieren
bevorzugte Ausbildungen der Vorrichtung.
[0009] Die Anmelderin hat erkannt, dass durch Verwendung einer Düse mit einer konvex, vorzugsweise
kreisförmig gewölbten, relativ grossen Austrittsöffnung des Garnführungskanals ein
ausgezeichneter Texturiereffekt und eine gute Stabilität des Garns erzielt wird sowie
ein hoher Durchdringungsgrad der einzelnen Filamente und regelmässige Schlingenverteilung
längs der Fadenachse.
[0010] Die erfindungsgemässe Ausbildung der Düse ermöglicht es ferner, für die Herstellung
von texturierten Garnen mit Titern von 70 bis 700 dtex die Zahl der radialen Bohrungen
zur Zuführung des Druckmediums auf eine einzige Bohrung zu reduzieren, ohne dass dabei
der Texturiereffekt verschlechtert wird. Damit ist eine weitere Herabsetzung des Luftverbrauchs
erreichbar.
[0011] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher
erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Mittellängsschnitt durch die erfindungsgemässe Düse,
Figur 2 eine Ansicht der Düse in Richtung des Pfeils A in Figur 1,
Figur 3 eine Seitenansicht der gesamten Texturiervorrichtung,
Figur 4 ein Diagramm zur Darstellung einer Versuchsreihe mit verschiedenen Kreisbogenradien
der Wölbung der Austrittsöffnung des Garnführungskanals,
Figur 5 ein Diagramm zur Darstellung einer Versuchsreihe mit verschiedenen Texturiergeschwindigkeiten
und
Figur 6 ein Diagramm zur Darstellung von Vergleichsversuchen betreffend den Luftverbrauch.
[0012] Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Düse 1 besitzt einen Garnführungskanal 2,
durch welchen das zu texturierende Garn 6 läuft. Der Kanal 2 wird durch eine radiale
Bohrung 3 aus einem nicht dargestellten Druckluftbehälter mit Druckluft versorgt.
Die Achse der Bohrung 3 schliesst mit der Achse des Kanals 2 einen Winkel a von 48°
ein. Der Durchmesser der Bohrung 3 beträgt 1,1 mm. Der Kanal 2 hat einen Durchmesser
d, von 1,5 mm und weist eine sich nach aussen erweiternde, konvex gewölbte Austrittsöffnung
2' auf. Die konvexe Wölbung hat die Form eines Kreisbogens mit einem Radius R von
6,5 mm, zu welchem die Stirnfläche 1' der Düse 1 eine Tangentialebene bildet, wobei
die Berührungspunkte der Wölbungsbogen mit der Tangentialebene auf einem Kreis mit
dem Durchmesser D liegen. Der Durchmesser D entspricht der Formel D = d, + 2 R und
beträgt damit 14,5 mm.
[0013] Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, ragt ein kugelförmiger Leitkörper 5, dessen Durchmesser
d
2 12,5 mm beträgt, teilweise in die Kanalaustrittsöffnung 2' hinein und bildet mit
der Innenwand der letzteren einen Ringspalt 4. Das aus der Düse austretende Garn 6
wird über den Rand der Austrittsöffnung 2' abgezogen.
[0014] Wie in Figur 3 dargestellt, befindet sich an dem die Düse tragenden Gehäuse 7 an
einem Träger 8 eine Achse 9, um welche ein mit dem Leitkörper 5 fest verbundener Hebel
10 schwenkbar ist. Durch Schwenkung des Hebels 10 kann der Ringspalt 4 eingestellt
bzw. der Leitkörper 5 abgehoben werden.
[0015] Die fortschrittliche Wirkung der erfindungsgemässen Vorrichtung wird im folgenden
anhand von durchgeführten Versuchen nachgewiesen.
[0016] Ein Multifilamentgarn aus Polyester mit dem Titer 167 f 68 dtex wurde mit der vorstehend
beschriebenen Vorrichtung texturiert, wobei verschiedene Düsen 1 verwendet wurden.
Die verschiedenen Düsen unterscheiden sich durch die Radien R der konvexen kreisbogenförmigen
Wölbung der Kanalaustrittsöffnung 2'. Die Resultate dieser Versuchsreihe sind aus
dem in Figur 4 dargestellten Diagramm ersichtlich, wobei auf der Ordinate die Titerzunahme
A T des Garns und dessen Instabilität I in Prozenten und auf der Abszisse der Radius
R der kreisbogenförmigen Wölbung der Kanalaustrittsöffnung 2' aufgetragen sind. Die
ausgezogene Kurve zeigt den Verlauf der Titerzunahme ΔT, und die gestrichelte Kurve
zeigt den Verlauf der Instabilität I. Wie ersichtlich, ist im gerech R = 5 - 7 mm
ein deutliches Maximum für Δ T und ein Minimum für I vorhanden, d.h. es herrschen
optimale Texturierverhältnisse.
[0017] Zur Bestimmung der Instabilität des Garns werden Garnsträngchen mit vier Windungen
von je einem Meter Umfang auf einer Haspel gebildet. Diese Strängchen werden dann
eine Minute mit 25 cN belastet, und anschliessend wird die Länge x bestimmt. Daran
schliesst sich ebenfalls eine Minute eine Belastung mit 1250 cN an. Nach dem Entlasten
wird nach einer Minute das Strängchen erneut mit 25 cN belastet und nach einer weiteren
Minute dann die Länge y bestimmt. Daraus ergibt sich der Wert der Instabilität
[0018] Diese gibt an, wieviel Prozent bleibende Dehnung durch die aufgebrachte Last verursacht
wird.
[0019] Bei einer zweiten Versuchsreihe wurde ein Multifilament-Mischgarn aus Polyester mit
einem Titer 167 f 68 x 2 dtex und Polyamid 6,6 mit einem Titer 78 f 34 dtex bei verschiedenen
Garnabzugsgeschwindigkeiten v und bei einem konstanten Druck von 9 bar texturiert
und dabei die Titerzunahme A T und die Instabilität I in Abhängigkeit der Geschwindigkeit
v bestimmt. Zum Vergleich wurde die Texturierung ausser mit der vorstehend beschriebenen
erfindungsgemässen Vorrichtung mit einer Vorrichtung gemäss der CH-A-618 221 mit drei
radialen Bohrungen für Zuführung der Druckluft durchgeführt. Die Resultate dieser
Versuche sind aus dem in Figur 5 dargestellten Diagramm ersichtlich. Die ausgezogenen
Kurven zeigen den Verlauf der Titerzunahme 0 T und der Instabilität I bei der Texturierung
mit der erfindungsgemässen Vorrichtung, und die gestrichelten Kurven zeigen den Verlauf
dieser Grössen bei der Texturierung mit der Vorrichtung gemäss CH-A-618 221.
[0020] Im mit Z, bezeichneten Geschwindigkeitsbereich erfolgt eine gute Durchmischung der
einzelnen Filamente bei der Texturierung mit der erfindungsgemässen Vorrichtung, und
im mit Z
2 bezeichneten Bereich erfolgt eine gute Durchmischung der Filamente bei der Texturierung
mit der Vorrichtung gemäss CH-A-618 221. Wie ersichtlich, wird mit der erfindungsgemässen
Vorrichtung die gute Durchmischung der Filamente bis zu Geschwindigkeiten von 600
m/min, mit der bekannten Vorrichtung dagegen nur bis 300 m/min erreicht.
[0021] Im Diagramm gemäss Figur 6 ist schliesslich noch der Luftverbrauch q in Abhängigkeit
des Luftdrucks p (Überdruck) in der Düse dargestellt, wobei die ausgezogene Kurve
den Luftverbrauch mit der erfindungsgemässen Vorrichtung, die gestrichelte Kurve den
Luftverbrauch mit der Vorrichtung gemäss CH-A-618 221 und die strichpunktierte Kurve
den Luftverbrauch mit der Vorrichtung gemäss GB-A-2 093 872 zeigt. Wie ersichtlich,
ist mit der erfindungsgemässen Vorrichtung eine erhebliche Herabsetzung des Luftverbrauchs
erreichbar.
1. Vorrichtung zur Texturierung wenigstens eines aus einer Mehrzahl von Filamenten
bestehenden Endlosgarnes, mit einer mit einem Druckmedium beschickten Düse (1) enthaltend
einen Garnführungskanal (2), mindestens eine in radialer Richtung in den Kanal einmündende
Zuführung (3) für das Druckmedium, eine sich nach aussen erweiternde, Austrittsöffnung
(2') des Kanals (2) und einen in die letztere hereinragenden, mit derselben einen
Ringspalt (4) bildenden kugel- bzw. halbkugelförmigen Leitkörper (5), dadurch gekennzeichnet,
dass der äussere Durchmesser (D) der konvex gewölbten Austrittsöffnung (2') des Kanals
(2) mindestens gleich dem 4-fachen des Durchmessers (di) des Kanals (2) und mindestens gleich dem 0,5-fachen des Durchmessers (d2) des kugel- bzw. halbkugelförmigen Leitkörpers (5) ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche (1')
der Düse (1) eine Tangentialebene zur konvexen Wölbung der Austrittsöffnung (2') des
Banals (2) bildet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexe Wölbung
der Austrittsöffnung (2') des Kanals (2) kreisbogenförmig ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Durchmesser
(d,) des Kanals (2) von 1,2 bis 1,6 mm der Radius (R) des Wölbungs-Kreisbogens 5 bis
8 mm beträgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Durchmesser
(d,) des Kanals (2) von 1,8 bis 2,5 mm der Radius (R) des Wölbungs-Kreisbogens 7 bis
12 mm beträgt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser
(d2) des kugelbzw. halbkugelförmigen Leitkörpers (5) 6 bis 15 mm beträgt.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser
D des Berührungskreises der Wölbungsbogen mit der Tangentialebene der Formel
entspricht, worin d, der des Kanals (2) und R der Radius des Wölbungsbogens ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie
eine einzige radiale Bohrung (3) zur Zuführung des Druckmediums aufweist.
1. Device for texturing at least one endless yarn consisting of a plurality of filaments,
with a nozzle (1) supplied with a pressure medium, containing a yarn guide duct (2),
at least one feed means (3) for the pressure medium terminating in the radial direction
in the duct, an outwardly flaring outlet opening (2') of the duct (2), and a spherical
or semispherical guide element (5) extending into the outlet opening and forming therewith
an annular gap (4), characterized in that the outer diameter (D) of the convexly curved
outlet opening (2') of the duct (2) is at least equal to four times the diameter (d,)
of the duct (2) and at least equal to 0.5 times the diameter (d) of the spherical
or semispherical guide element (5).
2. Device according to claim 1, characterized in that the end face (1') of the nozzle
(1) forms a tangential plane with trespect to the convex curvature of the outlet opening
(2') of the duct (2).
3. Device according to claim 1 or 2 characterized in that the convex curvature of
the outlet opening (2') of the duct (2) is of a circular are shape.
4. Device according to claim 3, characterized in that, with a diameter (d) of the
duct (2) from 1.2 to 1.6 mm, the radius (R) of the curvature arc is 5 to 8 mm.
5. Device according to claim 3, characterized in that, with a diameter (di) of the duct (2) of 1.8 to 2.5 mm, the radius (R) of the curvature arc is 7 to 12
mm.
6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that the diameter (d2) of the spherical or semispherical guide element (5) is 6 to 15 mm.
7. Device according to claims 2 and 3, characterized in that the diameter D of the
tangent circle of the curvature arc with the tangential plane corresponds to the formula
wherein d is the diameter of the duct (2) and R is the radius of the curvature arc.
8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the device comprises
a single radial bore (3) for feeding the pressure medium.
1. Dispositif pour texturer au moins un fil continu composé d'une pluralité de filaments,
muni d'une buse (1) alimentée par un fluide sous pression et comprenant un canal de
guidage du fil (2), au moins une amenée (3) pour le fluide sous pression débouchant
radialement dans le canal, une ouverture de sortie (2') du canal (2) s'élargissant
vers l'extérieur et un corps de guidage (5) en forme de sphère ou demi-sphère faisant
saillie dans cette ouverture et formant avec elle une fente annulaire (4), caractérisé
en ce que le diamètre extérieur (D) de l'ouverture de sortie (2') évasée et convexe
du canal (2) correspond au moins à quatre fois le diamètre (d) du canal (2) et au
moins à 0,5 fois le diamètre (d) du corps de guidage (5) en forme de sphère ou de
demi-sphère.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface frontale
(1') de la buse (1) forme un plan tangent à la cambrure convexe de l'ouverture de
sortie (2') du canal (2).
3. Dispositif selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la cambrure convexe
de l'ouverture de sortie (2') du canal (2) présente une forme en arc de cercle.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rayon (R) de la cambrure
en forme d'arc de cercle est de 5 à 8 mm lorsque le diamètre (d,) du canal (2) est
de 1,2 à 1,6 mm.
5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rayon (R) de la cambrure
en forme d'arc de cercle est de 7 à 12 mm lorsque le diamètre (d,) du canal (2) est
de 1,8 à 2,5 mm.
6. Dispositif selon les revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le diamètre (d2) du corps de guidage (5) en forme de sphère ou de demi-sphère est de 6 à 15 mm.
7. Dispositif selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le diamètre D
du cercle de contact de l'arc de la cambrure avec le plan tangent correspond à la
formule
dans laquelle d
1 est le diamètre du canal (2) et R le rayon de l'are de la cambrure.
8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il présente
un seul alésage radial (3) pour l'amenée du fluide sous pression.