Verfahren zur Reduktion des Betriebsdrucks einer Texturierdüse und Garnbehandlungseinrichtung mit einer Texturierdüse

Abstract

 Zur Reduktion des Betriebsdrucks einer mit Druckluft betriebenen Texturierdüse (1) erfolgt eine Anhebung des Energieniveaus der Druckluft durch Zufuhr von Energie. Die Anhebung des Energieniveaus der Druckluft erfolgt durch Zufuhr von Wärme.
Eine Garnbehandlungseinrichtung enthält eine Texturierdüse (1), welche einen Garnkanal (4) und in diesen unter einem spitzen Winkel (α) einmündende Druckluftkanäle (5) aufweist, eine Druckluftzuleitung (9) zu den Druckluftkanälen und Mittel für die Anhebung des Energieniveaus der Druckluft. Die genannten Mittel sind durch eine Heizung (10) gebildet, welche vorzugsweise in der Druckluftzuleitung angeordnet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Luftblastexturierung. Um die gewünschten Effekte bei der Luftblastexturierung zu erreichen, werden heute sehr hohe Luftdrücke im Bereich von 10 bar und mehr benötigt, was aber für viele Textilbetriebe, die mit einer in der Regel auf Drücke um etwa 6 bar beschränkten Druckluftversorgung ausgerüstet sind, zu hoch ist. Wenn ein solcher Betrieb in den Bereich Luftblastexturierung investieren wollte, müsste er auch in eine neue Druckluftversorgung mit höheren Drücken investieren, was viele Betriebe abschreckt.

[0002] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion des Betriebsdrucks einer mit Druckluft betriebenen Texturierdüse. Das erfindungsgemässe Verfahren soll ermöglichen, die gewünschten Effekte im Garn mit einem Luftdruck von deutlich unter 10 bar, vorzugsweise von etwa 6 bar, zu erreichen.

[0003] Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Energieniveau der Druckluft durch Zufuhr von Energie angehoben wird.

[0004] Eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anhebung des Energieniveaus der Druckluft durch Zufuhr von Wärme erfolgt. Vorzugsweise wird die Wärme möglichst nahe am Ort der Expansion der Druckluft in der Texturierdüse zugeführt.

[0005] Eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Texturierdüse durch eine solche mit höherem Luftdurchsatz ersetzt wird.

[0006] Die erfindungsgemässe Lösung der Erwärmung der Druckluft möglichst nahe am Ort von deren Expansion in der Texturierdüse hat zwei positive Effekte zur Folge. Zum einen wird der Druckluft zusätzliche Energie zur Expansion zugeführt, und zum anderen macht die höhere Temperatur das zu behandelnde Garn weicher, wobei beide Effekte den Texturierprozess begünstigen.

[0007] Die Erfindung betrifft weiter eine Garnbehandlungseinrichtung mit einer Texturierdüse, welche einen Garnkanal und in diesen unter einem spitzen Winkel einmündende Druckluftkanäle aufweist, und mit einer Druckluftzuleitung zu den Druckluftkanälen.

[0008] Die erfindungsgemässe Garnbehandlungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass Mittel für die Anhebung des Energieniveaus der Druckluft vorgesehen sind.

[0009] Eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Garnbehandlungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel durch eine Heizung gebildet sind. Vorzugsweise ist die Heizung unmittelbar vor der Texturierdüse angeordnet.

[0010] Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Garnbehandlungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung in der Druckluftzuleitung angeordnet ist.

[0011] Eine dritte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Garnbehandlungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung durch eine elektrische Widerstandsheizung, vorzugsweise durch ein in die Druckluftzuleitung eingesetztes Rohr mit einem Heizdraht, einer Heizpatrone oder einem Heizband,gebildet ist.

[0012] Eine dritte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Garnbehandlungseinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung in der Texturierdüse (1) oder in deren Gehäuse angeordnet ist.

[0013] Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen näher erläutert; dabei zeigt:

Fig. 1

einen Axialschnitt durch eine Texturierdüse; und

Fig. 2

eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemässen Garnbehandlungseinrichtung.

[0014] Die in Fig. 1 dargestellte Texturierdüse 1 besteht in bekannter Weise aus einem zylindrischen Düsenkörper 2 mit einem den Düsenkopf bildenden Flansch 3, einem in der Längsachse der Texturierdüse 1 geführten Garnkanal 4, der von dem zu behandelnden Garn in Richtung des Pfeiles A durchlaufen wird, und aus mehreren, vorzugsweise zwei oder drei, unter einem spitzen Winkel α in den Garnkanal 4 einmündenden Druckluftkanälen 5. Der Garnkanal 4 weist einen konisch zusammenlaufenden Einlaufteil 6, einen zylindrischen Mittelteil 7 und einen sich konisch öffnenden Auslaufteil 8 auf. Die Druckluftkanäle 5 münden in den zylindrischen Mittelteil 7 des Garnkanals, der unmittelbar nach der Einmündung der Druckluftkanäle 5 in den konischen Auslaufteil 8 übergeht. Die Druckluftkanäle 5 werden über eine Druckluftzuleitung 9 (Fig. 2) mit hochkomprimierter Luft gespeist, was durch einen Pfeil P symbolisiert ist, und blasen diese in den Garnkanal 4 ein, wobei sich im konischen Auslaufteil 8 des Garnkanals 4 eine Überschallströmung einstellt. Die dabei entstehenden Stosswellen erzeugen die Texturierung des Garns.

[0015] Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer die Texturierdüse 1 und die an einen Druckluftvorrat (nicht dargestellt) angeschlossene Druckluftzuleitung 9 umfassenden Garnbehandlungseinrichtung. Darstellungsgemäss ist in zwischen Druckluftzuleitung 9 und Texturierdüse 1, und zwar möglichst nahe an der Texturierdüse 1, ein durch ein beheiztes Rohr gebildetes Heizelement 10 angeordnet. Dieses kann direkt in die Druckluftzuleitung 9 eingesetzt oder durch ein spezielles Teil gebildet sein, welches an seinem einen Ende eine Zuleitung zur Texturierdüse 1 und an seinem anderen Ende einen Druckluftanschluss aufweist. Die Strömungsrichtung der Druckluft in der Druckluftzuleitung 9 ist mit einem Pfeil P bezeichnet.

[0016] Um den bei der Luftblastexturierung gewünschten Effekt, nämlich die Umformung von strukturlosen Chemiefaser-Endlosgarnen in gekräuselte Garne mit einem in Griff und Aussehen "gespinstähnlichen" Aussehen, zu erreichen, werden relativ hohe Luftdrücke von 10 bar und mehr benötigt. Da aber viele Textilbetriebe, die noch nicht mit Lufttexturierung arbeiten, mit einer in der Regel auf 6 bar beschränkten Druckluftversorgung ausgerüstet sind, würde für diese Betriebe eine Umrüstung auf Lufttexturierung die Anschaffung einer neuen Druckluftversorgungmit höherem Druck bedeuten. Durch die in Fig. 2 dargestellte Garnbehandlungseinrichtung wird nun die Möglichkeit geschaffen, die bei der Luftblastexturierung gewünschten Effekte schon mit Luftdrücken im Bereich von 6 bar zu erreichen.

[0017] Ermöglicht wird dieser Fortschritt durch das in die Druckluftzuleitung 9 eingesetzte oder zwischen Druckluftzuleitung 9 und Texturierdüse 1 angeordnete Heizelement 10. Alternativ kann auch die Texturierdüse 1 oder deren Gehäuse geheizt werden. Das Heizelement 10 weist beispielsweise eine elektrische Widerstandsheizung mit einem Heizdraht, einer Heizpatrone einem Heizband oder dergleichen auf. Es ist aber auch eine Gasheizung oder eine elektrische Induktionsheizung denkbar.

[0018] Wenn man von einer bekannten Texturierdüse 1, die mit Druckluft mit einem Druck von 10 bar betrieben wird, ausgeht, dann reduziert sich bei Absenkung des Luftdrucks von 10 bar auf 6 bar die adiabate Arbeitsleistung um gut 40%, wobei sich einerseits der Energieträger Luftstrom und andererseits die Energiedicht reduziert. Um wieder das gewünschte Energieniveau zu erreichen, ist es erforderlich, der Luft eine bestimmte Energiemenge zuzuführen, was durch das Heizelement 10 erfolgt. Zusätzlich kann man zur Erhöhung des Energieträgers Luftstrom die verwendete Texturierdüse 1 durch eine grössere Düse mit einem höheren Luftdurchsatz ersetzen, wodurch ein Teil der Reduktion der adiabaten Arbeitsleistung kompensiert wird.

[0019] Wenn beispielsweise einer Luftmenge von etwa 14'000 Nm³/h eine Leistung von 300 W zugeführt werden muss, dann muss die Luft um etwa 65° K aufgeheizt werden, wofür das Heizelement 10 bei einem Rohrinnnendurchmesser von 10mm eine Länge von etwa 200 mm und eine Temperatur von etwa 550° C aufweisen müsste.

[0020] Bei einer kleineren Texturierdüse 1 mit weniger Luftdurchsatz ist bei gleicher Absenkung des Luftdrucks von 10 bar auf 6 bar eine deutlich geringere Erwärmung der Luft erforderlich, was mit einer Reduktion der Dimensionen und des Energieverbrauchs des Heizelements 10 verbunden ist.

[0021] Bei Auswahl einer Düse, die bei reduziertem Druck einen deutlich höheren Luftverbrauch aufweist, könnte der geschilderte Effekt auch ohne Verwendung eines Heizelements 10 erzielt werden. Wegen der doch relativ hohen Kosten der Druckluft wäre diese Lösung gegenüber der Lösung mit dem Heizelement 10 aber wirtschaftlich weniger interessant.

Ansprüche

1. Verfahren zur Reduktion des Betriebsdrucks einer mit Druckluft betriebenen Texturierdüse (1), dadurch gekennzeichnet, dass das Energieniveau der Druckluft durch Zufuhr von Energie angehoben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anhebung des Energieniveaus der Druckluft durch Zufuhr von Wärme erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärme möglichst nahe am Ort der Expansion der Druckluft in der Texturierdüse (1) zugeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Texturierdüse (1) durch eine solche mit höherem Luftdurchsatz ersetzt wird.

5. Garnbehandlungseinrichtung mit einer Texturierdüse (1), welche einen Garnkanal (4) und in diesen unter einem spitzen Winkel (α) einmündende Druckluftkanäle (5) aufweist, und mit einer Druckluftzuleitung (9) zu den Druckluftkanälen, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel für die Anhebung des Energieniveaus der Druckluft vorgesehen sind.

6. Garnbehandlungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Mittel durch eine Heizung (10) gebildet sind.

7. Garnbehandlungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (10) unmittelbar vor der Texturierdüse (1) angeordnet ist.

8. Garnbehandlungseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (10) in der Druckluftzuleitung (9) angeordnet ist.

9. Garnbehandlungseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung (10) durch eine elektrische Widerstandsheizung, vorzugsweise durch ein in die Druckluftzuleitung (9) eingesetztes Rohr mit einem Heizdraht, einer Heizpatrone oder einem Heizband, gebildet ist.

10. Garnbehandlungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizung in der Texturierdüse (1) oder in deren Gehäuse angeordnet ist.

Zeichnung