[0001] Die Erfindung betrifft eine Kunststoffhülse für Garnwickel, die grundsätzlich einen
zylindrischen Körper mit einem dicken und einem dünnen Ende aufweist, dessen Abmessungen
derart bestimmt sind, daß das dünne Ende in das dicke Ende hineinpaßt, wodurch zwei
Hülsen teilweise ineinandergeschoben werden können, und die mit Lochungen versehen
ist, die das Strömen einer Farbflotte durch die Hülse ermöglichen, und deren Außenseite
mit längs gerichteten Stegen versehen ist, die das auf der Hülse aufgewickelte Garn
(Garnwickel) tragen sollen.
[0002] Derartige Hülsen werden bei der Flüssigkeitsbehandlung von Garn, insbesondere beim
Färben mit anschließendem Trocknen, in einer Vorrichtung angewendet, in der mehrere
Hülsen mit Garn hintereinander und teilweise ineinandergeschoben auf einem perforierten
Verteilerrohr oder einem mit Profil versehenen Spieß angebracht sind, durch welche
die Behandlungsflotte durch die Garnwickel hindurch ein- und ausgepumpt wird.
[0003] Um den zu Verfügung stehenden Platz in einer solchen Vorrichtung zum Färben von Garn
so gut wie möglich auszunutzen, werden hauptsächlich Hülsen verwendet, deren Gestalt
das Zusammenpressen der Garnwickel in Längsrichtung des Verteilerrohrs, d.h. in der
Hülsenlängsrichtung, ermöglicht.
[0004] Eine solche bekannte Hülse, die ein derartiges Zusammenpressen von Garnwickeln ermöglicht,
ist eine zylindrische Hülse, die eine Anzahl Stege aufweist, deren Länge gleich der
Hülsenlänge ist, und deren Außenseiten eine Zylinderoberfläche bilden, und die von
mehreren, konzentrischen Ringen derart zusammengehalten werden, daß die Öffnungen
zwischen den Ringen und den Stegen die Lochungen darstellen, die das Strömen der Farbflotte
durch die Hülse ermöglichen. Der Ring am einen Ende der Hülse weist einen größeren
Durchmesser auf als die übrigen Ringe und ist innen mit einer Anzahl Aussparungen
versehen, die es ermöglichen, daß ein Ende der Nachbarhülse (das dünne Ende) etwas
in dieses Ende (das dicke Ende) hineingeschoben werden kann.
[0005] Eine weitere bekannte Hülse, die das Zusammenpressen von Garnwickeln gestattet, besitzt
konische Form, wodurch das dünne Ende ein Stück in das dicke Ende einer Nachbarhülse
hineingeschoben werden kann. Das dicke Ende ist entweder mit Lochungen versehen oder
weist ein Gitter auf, während der restliche Teil der Hülse miteinander verbundene
konische oder zylindrische Ringe mit Lochungen oder Öffnungen aufweist. Auf der Ringaußenseite
sind in Hülsenlängsrichtung eine Anzahl Stege angebracht, deren Außenseite wiederum
das Garn trägt.
[0006] Diese bekannten Hülsen haben jedoch den Nachteil, daß eine dauerhafte Dichtung zwischen
zwei Wickeln nicht erreicht werden kann.
[0007] Während des Färbevorgangs wird die Farbflotte mehrmals erwärmt und wieder abgekühlt,
die verbrauchte Behandlungsflotte abgelassen und erneuert, und die Strömungsrichtung
der Farbflotte durch die Wickel immer wieder umgekehrt, d.h. die Strömungsrichtung
der Flotte ist von innen nach außen, dann von außen nach innen u.s.w. Alle diese Verfahrensschritte
haben zur Folge, daß zwischen den Garnwickeln, die zu Beginn des Verfahrens mit guter
Dichte zwischen den Wickeln kräftig gegeneinander gepreßt worden waren, Zwischenräume
oder Kanäle entstehen, so daß bei Wiederanlassen der Zirkulationspumpe die Farbflotte
durch diese Zwischenräume zwischen den Wickeln, wo der Strömungswiderstand am geringsten
ist, austreten wird. Dieses Austreten erfolgt insbesondere zwischen den Wickeln,
die sich an den äußeren Enden des Verteilerrohrs befinden bzw. zwischen dem alleräußersten
Wickel und dem Abdeckteller. Dies hat einen teilweisen Verlust der Farbflotte für
den Färbevorgang zur Folge, wenn die Flotte von innen nach außen strömt.
[0008] Es ist allgemein bekannt, daß, haben sich erst einmal solche Kanäle zwischen den
Wickeln gebildet, diese nur teilweise oder gar nicht abgedichtet werden können. Dem
kann nur durch ein erneutes Zusammenpressen der Garnwickel mittels Nachspannen jedes
einzelnen Verteilerrohrs nach jedem Farbflotteablaß abgeholfen werden. Dies ist ein
zeitraubendes und unangenehmes Verfahren, da es, abhängig von der Temperatur der
Wickel, zu Dampfbildung kommen kann. Abgesehen davon, ist das Nachspannen keine Garantie
für die vollständige Abdichtung der Kanäle.
[0009] Mit einer erfindungsgemäßen Hülse, welche so beschaffen ist, daß der Flottenstrom
bei einer Strömungsrichtung von innen nach außen derart gelenkt wird, daß die Wickel
zusammengepreßt werden, werden die obgengenannten Nachteilen vermieden.
[0010] Die erfindungsgemäße Hülse ist dadurch gekennzeichnet, daß das dicke Ende mit Lochungen
zum Durchströmen der Farbflotte versehen ist, während das dünne Ende keine Lochungen
für das Durchströmen der Farbflotte aufweist, und mit längs gerichteten Stegen zum
Tragen des Garns versehen ist, welche die einzige Verbindung zwischen dem dicken und
dem dünnen Ende bilden, so daß sich zwischen dem dicken und dem dünnen Hülsenende
eine ringförmige Öffnung befindet, die nur von den Stegen unterbrochen wird.
[0011] Gemäß der Erfindung sind die Stege vorzugsweise so beschaffen, daß der Durchmesser
der Stege über eine Strecke derselben in Richtung gegen das dicke Ende der Hülse derart
größer wird, daß die wickeltragende Außenseite der Stege mit der Außenseite des dicken
Endes der Hülse dort, wo die Stege mit dem dicken Ende verbunden sind, fluchten. Dadurch
wird erreicht, daß die Stege im dünnen Hülsenende einen geringeren Durchmesser entsprechend
den äußeren Standartdimensionen für Hülsen aufweisen können, und daß sich gleichzeitig
der Querschnitt der Passagen zwischen den Stegen, durch die die Farbflotte strömt,
über eine bestimmte Länge verringert, entsprechend dem abnehmenden Bedarf an Flottenzufuhr
am dünnen Hülsenende.
[0012] Das dicke Hülsenende weist vorzugsweise mehrere, konzentrische Ringe auf, deren Außenseiten
einen Teil der wickeltragenden Oberfläche darstellen. Dadurch wird erreicht, daß die
Zwischenräume zwi schen den Ringen die Lochungen bilden, durch die die Farbflotte
hindurchströmen kann. Dadurch wird vermieden, daß der Flottenstrom dann unterbrochen
wird, wenn sich die Hülsenlochung in einer Position befindet, in der das Verteilerrohr
keine Lochung aufweist.
[0013] Die Erfindung wird an Hand der Figuren näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine Ausführungsform der Hülse im Längsschnitt,
Figur 2 eine andere Ausführungsform der Hülse im Längsschnitt,
Figur 3 einen Ausschnitt der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform von dünnem Ende
aus gesehen,
Figur 4 einen Teilquerschnitt entlang der Linie A-A in Figur 2, und
Figur 5 ein Verteilerrohr mit drei Hülsen mit darauf befindlichen Garnwickeln.
[0014] Die Hülse in Figur 1 hat ein dickes Ende 1, das ca. 1/3 der Gesamtlänge der Hülse
ausmacht. Dieses dicke Ende weist eine Anzahl konzentrischer Ringe 2 auf, die durch
längs gerichtete Verbindungsstücke 3 zusammengehalten werden; die Zwischenräume 4
zwischen diesen Ringen stellen die Lochungen dar, die das Strömen der Farbflotte durch
dieses Ende der Hülse heraus durch die Garnwickel ermöglichen, welche außen auf der
Zylinderfläche sitzen, die von der Außenseite 5 der konzentrischen Ringe gebildet
wird, da sich am dicken Ende der Hülse keine längs gerichtete Stege zum Tragen der
Garnwickel befinden. Das dünne Ende 6 der Hülse beträgt ca. 2/3 der Gesamthülsenlänge
und weist einen zylindrischen Mantel 7 ohne Lochungen für das Durchströmen der Farbflotte
auf. Außen ist der zylindrische Mantel mit einer Anzahl längs gerichteter Stege 8
versehen, auf deren Außenseite 9 das aufgewickelte Garn sitzt. Diese Stege stellen
die einzige Verbindung zwischen dem dünnen und dem dicken Ende der Hülse dar, dadurch
daß sich am Übergang zwischen diesen zwei Hülsenteilen eine Reihe Öffnungen 10 zwischen
den Stegen befinden, durch welche die Farbflotte vom Verteilerrohr im Inneren der
Hülse in die Passagen fließen kann, welche durch die Außenseite des zylindrischen
Mantels 7, die Stege 8 und die außen auf den Stegen befindlichen Garnwickel begrenzt
werden wie in den Figuren mit Pfeil gekennzeichnet.
[0015] Figur 2, 3 und 4 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Hülse.
Das dicke Hülsenende 1 ist in dieser Ausführungsform ähnlich wie in Figur 1 beschaffen.
Es weist eine Anzahl konzentrischer Ringe 2 mit Zwischenräume 4 auf, auf deren Außenseite
5 die Garnwickel sitzen. Das dünne Hülsenende 6 weist, wie in Figur 1, einen zylindrischen
Mantel 7 ohne Lochungen auf. In dieser Ausführungsform erhöht sich der Außenseite
der Stege 8 im mittleren Hülsendrittel, so daß der durch die Außenseiten 9 der Stege
gebildete Kreis den selben Durchmesser erreicht wie die Außenseite 5 des dicken Hülsenendes.
Der Querschnitt der Passagen zwischen dem zylindrischen Mantel 7, den Stegen 8 und
den Garnwickeln verringert sich entlang der Strömungsrichtung, wenn die Flotte von
innen nach außen durch die Hülse gepumpt wird. Dadurch kann der Durchmesser
h der Stege (siehe Figur 3) im äußeren Drittel des dünnen Hülsenendes verringert werden.
[0016] Figur 5 zeigt ein Verteilerrohr 11 mit Lochungen 12 auf dem sich drei Hülsen mit
Garnwickeln 13 befinden. Die Garnwickel sind zusammengepreßt und werden durch Abschlußteller
14 fixiert. Wird die Flotte in der Färbevorrichtung abgelassen, bilden sich zwischen
den Garnwickeln Kanäle, gleichgültig ob es sich um eine Vorrichtung mit senkrechten
oder waagerechten Verteilerrohren handelt, sowie ein Kanal oder ein Zwischenraum zwischen
dem äußersten Wickel und dem Abschlußteller. Bei Verwendung von bekannten Hülsen
können diese Kanäle nicht wieder vollständig verschlossen werden, wenn die Vorrichtung
erneut mit einer Farbflotte beschickt wird. Damit wird ein beträchtlicher Anteil der
Behandlungsflotte bei einer Strömungsrichtung von innen nach außen durch diese Kanäle
hinaus abfließen und somit für die Garnbehandlung nicht mehr zu Verfügung stehen.
Bei der erfindungsgemäßen Hülse erfährt die Farbflotte die in Figur 5 mit Pfeilen
gekennzeichnete Strömungsrichtung. Im dicken Hülsenende strömt die Flotte radial
durch das Garn hinaus, im dünnen Hülsenende hat die Flotte sowohl eine radiale als
auch eine axiale Strömungskomponente, was zur Folge hat, daß die entstehende Strömungsresultante
schräg nach außen und nach vorn gerichtet ist. Dadurch werden die einzelnen Wickel
in deren Längsrichtung gestreckt und Wickel gegen Wickel sowie der äußerste Wickel
gegen den Abschlußteller gepreßt, wodurch die entstandenen Kanäle abgedichtet werden.
Wenn sich die Strömungsrichtung der Flotte umkehrt, wird das Garn zusammengepreßt
und gegen die Hülsenoberfläche gepreßt, wodurch die eben erfolgte Abdichtung teilweise
durch das Zusammenpressen des Garns und teilweise durch die Reibung zwischen Garn
und Hülsenoberfläche erhalten bleibt.
[0017] Erfindungsgemäße Hülsen sind obenstehend als grundsätzlich zylindrische Körper beschrieben,
womit gesagt ist, daß die zylindrische Form anzustreben und im Gegensatz zur konischen
Form wünschenswert ist, da im letzteren Fall das Problem auftritt, daß das Garn eingeklemmt
wird, wenn das dünne Ende in das dicke hineingeschoben wird.
1. Kunststoffhülse für Garnwickel, aufweisend einen grundsätzlich zylindrischen Körper
mit einem dicken und einem dünnen Ende mit solchen Abmessungen, daß das dünne Ende
in das dicke Ende hineinpaßt, wodurch zwei Hülsen teilweise ineinandergeschoben
werden können, und mit Lochungen versehen, die das Strömen einer Farbflotte durch
die Hülse ermöglichen, dessen Außenseite mit längs gerichteten Stegen zum Tragen des
aufgewickelten Garns (Garnwickel) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das dicke
Ende mit Lochungen zum Durchströmen der Farbflotte versehen ist, während das dünne
Ende keine Lochungen für das Durchströmen der Farbflotte aufweist, und mit längs gerichteten
Stegen zum Tragen des Garns versehen ist, welche die einzige Verbindung zwischen dem
dicken und dem dünnen Ende bilden, so daß sich zwischen dem dicken und dem dünnen
Hülsenende eine ringförmige Öffnung befindet, die nur von den Stegen unterbrochen
wird.
2. Hülse gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Stege
über eine Strecke derselben in Richtung gegen das dicke Ende der Hülse derart größer
wird, daß die wickeltragende Außenseite der Stege mit der Außenseite des dicken Endes
der Hülse dort, wo die Stege mit dem dicken Ende verbunden sind, fluchten.
3. Hülse gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dicke Hülsenende
mehrere konzentrische Ringe aufweist, deren Außenseiten einen Teil der wickeltragenden
Oberfläche darstel len.
4. Hülse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dicke
Teil an seinem axial äusseren Ende den größten Durchmesser hat.