Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kräuseln eines multifilen Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zum Kräuseln eines multifilen Fadens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
Beim Schmelz spinnen von synthetischen multifilen Fäden ist es bekannt, dass den Fäden vor dem Aufwickeln eine Kräuselung der Filamentstränge aufgeprägt wird. Die Herstellung derartiger Kräuselungen in einem multifilen Faden werden vorzugsweise nach dem Stauchkammerprinzip erzeugt. Dabei wird der multifile Faden mittels einer Förderdüse pneumatisch geführt und in eine Stauchkammer geblasen. Die Förderdüse weist hierzu einen Fadenkanal auf, der zur Erzeugung eines Druckluftstromes mit einer Druckluftquelle gekoppelt ist. Über den Druckluftstrom wird der Faden sodann in eine Stauchkammer geführt, in welcher der Faden zu einem Fadenstopfen gestaucht wird. Dabei legen sich die Filamentstränge des Fadens in Schlingen und Bögen auf der Oberfläche des Fadenstopfens ab und werden über den Druckluftstrom komprimiert. Der Fadenstopfen wird anschließend außerhalb der Stauchkammer zu dem gekräuselten Faden aufgelöst. Ein derartiges Verfahren sowie eine derartige Vorrichtung sind beispielsweise aus der
Bei dem bekannten Verfahren und bei der bekannten Vorrichtung wird die Bildung des Fadenstopfens überwacht, um einerseits keine ungewünschte Ausblasung des Fadenstopfes aus der Stauchkammer zu erhalten und um andererseits ein Verstopfen der Stauchkammer zu vermeiden. Zur Überwachung wird am Auslass der Förderdüse ein Druck des Druckluftstromes gemessen. Um möglichst konstante Bedingungen bei der Bildung des Fadenstopfens zu erhalten, wird der Ist-Wert der Druckmessung mit einem Soll-Wert oder einem Soll-Wert-Bereich verglichen. Für den Fall, dass eine zulässige Abweichung zwischen dem Ist-Wert und dem Soll-Wert festgestellt wird, erfolgt eine Regulierung einer Fadenstopfengeschwindigkeit, die über eine Nadelwalze auf der Auslassseite der Stauchkammer bestimmt wird.
Das bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung bieten somit die Möglichkeit, vorgegebene Soll-Werte eines Druckes des Druckluftstromes einzuhalten. Damit lassen sich aber ein Füllungsgrad der Stauchkammer bzw. eine Position des Fadenstopfens jedoch nicht erfassen, so dass ungewünschte Effekte wie beispielsweise ein Ausblasen des Fadenstopfens trotzdem eintreten können. Darüber hinaus sind bei Produktumstellungen Anpassungen des Druckluftstromes in Abhängigkeit vom jeweiligen Titer des Fadens erforderlich, die zwangsläufig eine Veränderung der Soll-Werte und neue Soll-Wert-Vorgaben des Druckes des Druckluftstromes verursachen.
Bei dem bekannten Verfahren und bei der bekannten Vorrichtung wird zur Vermeidung derartiger Nachteile versucht die Position des Fadenstopfens durch optische Sensoren zu erfassen. Derartige optische Erfassungssysteme haben jedoch nur eine begrenzte Einsatzmöglichkeit, da die Umgebung der Kräuselung aufgrund von hohen Temperaturen und eine Vielzahl von herumfliegenden Partikeln wie beispielsweise Präparationsreste und Farbpartikel zu einer schnellen Verschmutzung führen. Die Praxis hat gezeigt, dass optische Systeme völlig ungeeignet sind, in der Umgebung einer Stauchkammer zuverlässig zu arbeiten.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kräuseln eines multifilen Fadens der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass eine effektive Überwachung der Kräuselung unter Berücksichtigung der realen Stopfenposition des Fadenstopfens innerhalb der Stauchkammer möglich ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, das gattungsgemäße Verfahren und die gattungsgemäße Vorrichtung zum Kräuseln eines multifilen Fadens derart zu verbessern, dass bei einem Produktwechsel eine selbsttätige Prozessoptimierung ausführbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 7 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der jeweiligen Unteransprüche definiert.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass der in die Stauchkammer eintretende Druckluftstrom je nach Lage des Fadenstopfens innerhalb der Stauchkammer zu unterschiedlichen Überdrücken führt. So wurde erkannt, dass trotz gasdurchlässiger Wandungen an der Stauchkammer sich unterschiedliche Druckverhältnisse in der Stauchkammer in Abhängigkeit von der Position des Fadenstopfens ausbilden. Diese Erkenntnis macht sich die Erfindung zu Nutze, so dass mehrere Drücke des Druckluftstromes innerhalb der Stauchkammer in mehreren auf die Länge der Stauchkammer verteilt ausgebildeten Messstellen gemessen wird. So lässt sich allein aus dem Verhältnis der Drücke zueinander ableiten, wie groß der Füllungsgrad der Stauchkammer ist.
Die Überwachungseinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist hierzu mehrere Drucksensoren zur Messung mehrere Drücke des Druckluftstromes innerhalb der Stauchkammer auf, die über die Länge der Stauchkammer auf mehrere Messstellen verteilt angeordnet sind. So können mehrere Drücke des Druckluftstromes innerhalb der Stauchkammer in mehreren Messstellen gleichzeitig gemessen werden, um mit Hilfe der Auswertung zu einer optimalen Prozesseinstellung zu gelangen.
Um mit wenigen Messstellen und Druckmessungen eine Überwachung der Fadenstopfenbildung zu erhalten, wird die Verfahrensvariante bevorzugt angewendet, bei welcher zumindest ein Einlaufdruck des Druckluftstromes im Einlassbereich der Stauchkammer und ein Staudruck des Druckluftstromes im Staubereich der Stauchkammer gemessen wird. Damit lassen sich bereits aus zwei an unterschiedlichen Messstellen durchgeführten Druckmessungen allein aus den Verhältnissen der Drücke zueinander der Füllungsgrad der Stauchkammer und die jeweilige Position des Fadenstopfes ermitteln.
Zur Optimierung des Prozesses wird dabei die Verfahrensvariante vorteilhaft genutzt, bei welcher das Stauchen und/oder das Abführen des Fadenstopfens in Abhängigkeit von einem Verhältnis zwischen zumindest zwei Drücken des Druckluftstromes durch Verändern von zumindest einem Einstellungsparameter gesteuert oder geregelt wird. Das Verhältnis zwischen den gemessenen Drücken lässt erkennen, ob die Kräuselung mit den gewählten Einstellungsparametern fortgeführt oder verändert werden muss.
So hat sich bei der Messung des Einlaufdruckes und des Staudruckes innerhalb der Stauchkammer gezeigt, dass das Verhältnis zwischen dem über eine Messzeit gemittelten Einlaufdruck und dem über die Messzeit gemittelten Staudruck einen bestimmten Zahlenwert aufweisen sollte, um bei der Kräuselung eine hohe Qualität und Gleichmäßigkeit zu erhalten. So ist die Verfahrensvariante bevorzugt eingesetzt, bei welcher das Verhältnis zwischen dem über eine Messzeit gemittelten Einlaufdruck und dem über die Messzeit gemittelten Staudruck gebildet wird und bei welchem bei einem Zahlenwert des Verhältnisses im Bereich von 0,75 bis 1,15 keine Änderungen des Einstellparameters ausgeführt werden. Solange die Drücke im Einlassbereich und im Stauchbereich der Stauchkammer ein derartiges Verhältnis aufweisen, liegt eine für die Kräuselung vorteilhafte Betriebseinstellung vor.
Demgegenüber wird bei dem Verhältnis am Einlaufdruck zu Stauchdruck mit dem Zahlenwert <0,75 der Einstellungsparameter derart verändert, dass sich eine Stopfengeschwindigkeit des Fadenstopfes verlangsamt. In diesem Fall ist der Staudruck wesentlich höher als der Einlaufdruck in der Stauchkammer, was auf einen ungenügenden Füllungsgrad der Stauchkammer hindeutet. Insoweit wird durch eine dann erfolgende Verlangsamung der Stopfengeschwindigkeit des Fadenstopfens der Füllungsgrad der Stauchkammer wieder erhöht und in den optimalen Bereich gebracht.
Demgegenüber deutet ein Zahlenwert das Verhältnis der Drücke mit >1,15 darauf hin, dass der Füllungsgrad innerhalb der Stauchkammer zu groß ist, so dass sich die Position des Fadenstopfens dem Einlassbereich der Stauchkammer nähert. In diesem Fall wird die Verfahrensvariante eingesetzt, bei welcher der Einstellungsparameter derart verändert wird, dass sich die Stopfengeschwindigkeit des Fadenstopfens erhöht. Damit lassen sich Verstopfungen der Stauchkammer völlig vermeiden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist unabhängig von dem eingestellten statischen Druck des Druckluftstromes, der je nach Produkt und Fadentiter unterschiedliche Werte aufweisen kann. Allein aus dem Verhältnis der Drücke des Druckluftstromes innerhalb der Stauchkammer lassen sich die zur Überwachung der Kräuselung wichtigen Parameter ablesen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird bevorzugt in der Weiterbildung eingesetzt, bei welcher einer der Drucksensoren einem Einlassbereich der Stauchkammer und zumindest ein weiterer Drucksensor einem Stauchbereich der Stauchkammer zugeordnet sind. So können zwei durch den Füllungsgrad der Stauchkammer unterschiedlich veränderte Drücke des Druckluftstromes erfasst werden.
Darüber hinaus lässt sich vorteilhaft ein weiterer Drucksensor einem Auslassbereich der Stauchkammer zuordnen. Hierbei kann insbesondere das Verhältnis zwischen einem Auslaufdruck und einem Staudruck einen zu geringen Füllungsgrad der Stauchkammer signalisieren.
Um die durch die Drucksensoren erfassten Messwerte direkt und schnell analysieren zu können, weist die Überwachungseinrichtung eine Auswertungselektronik auf, die mit den Drucksensoren verbunden ist. Dabei können digitale oder analoge Techniken verwendet werden, um entsprechende Messwertauswertungen zu erhalten.
Um möglichst einen schnellen Eingriff bei der Überwachung der Fadenstopfenbildung zu ermöglichen, wird die vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung genutzt, bei welcher der Auswertungselektronik ein Signalgeber zugeordnet ist, welcher in Abhängigkeit von einem Verhältnis zwischen mehreren Drücken des Druckluftstromes ein Steuersignal erzeugt. So kann das aus den Mittelwerten der Druckmessung erzeugte Verhältnis unmittelbar genutzt werden, um ein Steueralgorithmus auszulösen.
Hierzu ist gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Überwachungseinrichtung mit einer Steuereinrichtung verbunden, die auf ein oder mehrere Steuermittel zum Stauchen und Abführen des Fadenstopfens innerhalb der Stauchkammer einwirkt. So besteht die Möglichkeit, die Überwachungseinrichtung in einen Regelkreis einzubinden, um einen multifilen Faden mit hoher Gleichmäßigkeit zu kräuseln.
Um den Füllungsgrad und damit die Position des Fadenstopfens innerhalb der Stauchkammer zu beeinflussen, wird das Steuermittel bevorzugt durch ein angetriebenes Förderwalzenpaar am Stopfenauslass der Stauchkammer gebildet, so dass das Abführen des Fadenstopfens durch die Drehzahl der Förderwalzen bestimmt ist.
Grundsätzlich wird die Fortbewegung des Fadenstopfens innerhalb der Stauchkammer auch durch eine Reibung bestimmt, die sich zwischen den Fadenstopfen und den Wandungen der Stauchkammer ausbildet. Diese lässt sich vorteilhaft auch dadurch beeinflussen, dass das Steuermittel durch eine Absaugeinrichtung am äußeren Umfang der Stauchkammer gebildet ist, durch welche die Druckluft abgesaugt wird. Darüber hinaus kann durch die Steuerung der Absaugung der Druckluft zusätzlich der Förderanteil des Druckluftstroms gemindert oder verstärkt werden.
Es sind jedoch auch Systeme bekannt, bei welcher der Fadenstopfen nach dem Texturieren unmittelbar auf einer Kühltrommel abgelegt wird. Derartige Kühltrommeln sind daher ebenfalls als Steuermittel geeignet, um den am Umfang der Kühltrommel geführten Fadenstopfen mit veränderter Umfangsgeschwindigkeit zur Erhöhung oder zur Verlangsamung der Stopfengeschwindigkeit abzuführen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist somit besonders geeignet, um multifile Fäden mit einer hochqualitativen gleichmäßigen Kräuselung zu versehen. Aufgrund der hohen Flexibilität der Überwachungseinrichtung können hierbei multifile Fäden mit einem Gesamttiter im Bereich von 300 den. bis 12.000 den. texturiert werden. So lassen sich textile Fäden, Teppichgarne und auch Technischgarne vorteilhaft kräuseln.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele der gattungsgemäßen Vorrichtung unter Bezug der beigefügten Figuren näher erläutert.
Es stellen dar:
In
An der Unterseite der Förderdüse 1 schließt sich unmittelbar eine Stauchkammer 2 an, die durch gasdurchlässige Kammerwände 8 begrenzt ist und innerhalb einer Saugkammer 10 gehalten wird. Die Kammerwände 8 weisen in diesem Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Öffnungen 9 auf, die den Innenraum der Stauchkammer 2 mit der äußeren Saugkammer 10 verbinden. Die Saugkammer 10 ist mit einer hier nicht dargestellten Absaugeinrichtung über einen Saugstutzen 29 verbunden.
Die Stauchkammer 2 schließt sich mit einem Stauchkammereinlass 27 unmittelbar an dem Fadenauslass 6 der Förderdüse 1 an. Die Stauchkammer 2 erstreckt sich von dem Stauchkammereinlass 27 bis zu einem Stauchkammerauslass 28.
Unterhalb der Stauchkammer 2 ist ein Förderwalzenpaar 17 angeordnet, das zwischen sich einen Förderspalt zur Förderung eines Fadenstopfens 26 bildet. Das Förderwalzenpaar 17 wird über einen Walzenantrieb 18 angetrieben, der mit einem Steuergerät 19 gekoppelt ist.
Zur Überwachung der Stopfenbildung eines Fadenstopfens innerhalb der Stauchkammer 2 ist eine Überwachungseinrichtung 11 vorgesehen. Die Überwachungseinrichtung 11 wird in diesem Ausführungsbeispiel durch zwei Drucksensoren 12.1 und 12.2 gebildet, die auf zwei auf die Länge der Stauchkammer 2 verteilt ausgebildeten Messstellen 13.1 und 13.2 angeordnet sind. Die Messstelle 13.1 mit dem Drucksensor 12.1 ist in einem Einlaufbereich der Stauchkammer 2 kurz unterhalb des Stauchkammereinlasses 27 angeordnet. Die Messstelle 13.2 mit dem Drucksensor 12.2 ist in einem mittleren Bereich der Stauchkammer gehalten, der hier als Stauchbereich der Stauchkammer 2 bezeichnet ist.
Die Drucksensoren 12.1 und 12.2 sind mit einer Auswertungselektronik 14 gekoppelt, die mit einem Signalgeber 15 zur Erzeugung eines Steuersignales zusammenwirkt. Der Signalgeber 15 ist mit einer Steuereinrichtung 16 verbunden. Die Steuereinrichtung 16 ist in diesem Fall direkt mit dem Steuergerät 19 des Walzenantriebes 18 gekoppelt.
Im Betrieb wird über die Druckluftquelle 5 innerhalb des Fadenkanals 3 der Förderdüse 1 ein Druckluftstrom erzeugt, der einen über den Fadeneinlass 7 eingesaugten Faden 25 in die Stauchkammer 2 fördert. Hierbei wird der Druckluftstrom über den Fadenauslass 6 in die Stauchkammer 2 eingeblasen. Zur Kräuselung des Fadens wird bei Prozessbeginn der Stauchkammerauslass 28 für kurze Zeit geschlossen, damit sich ein Fadenstopfen 26 innerhalb der Stauchkammer 2 staut. Sobald die Bildung eines Fadenstopfens 26 einsetzt, wird der Stauchkammerauslass 28 geöffnet und der Fadenstopfen 26 wird abgeführt und über das Förderwalzenpaar 17 gefördert. Bei der Bildung des Fadenstopfens 26 werden die den multifilen Faden 25 bildenden einzelnen Filamentstränge durch den Druckluftstrom zu Schlingen und Bögen auf der Oberfläche des Fadenstopfens 26 abgelegt und komprimiert. Um eine gleichmäßige Kräuselung der Filamentstränge zu erhalten, ist die Position des Fadenstopfens innerhalb der Stauchkammer 2, die den Füllungsgrad der Stauchkammer 2 bestimmt, möglichst konstant zu halten. Insbesondere ist darauf zu achten, dass die Stauchkammer 2 keinen zu hohen Füllungsgrad aufweist, der zu einer Verstopfung des Fadenauslasses 6 der Förderdüse 1 führen kann. Andererseits muss verhindert werden, dass der Fadenstopfen durch den an der Oberfläche wirkenden Druckluftstrom nicht aus der Stauchkammer 2 ausgeblasen wird.
Zur Überwachung wird über den Drucksensor 12.1 der Überwachungseinrichtung 11 in dem Einlaufbereich der Stauchkammer 2 ein Einlaufdruck pE gemessen. Gleichzeitig wird in der zweiten Messstelle 13.2 durch den zweiten Drucksensor 12.2 ein Staudruck pS gemessen. Die Druckmesswerte in den Messstellen 13.1 und 13.2 werden von den Drucksensoren 12.1 und 12.2 unmittelbar der Auswertungselektronik 14 zugeführt. Innerhalb der Auswertungselektronik 14 wird über eine Messzeit die erzeugten Signale der Drucksensoren 12.1 und 12.2 gemittelt, um jeweils einen Mittelwert des Einlaufdruckes pE und einen Mittelwert des Staudruckes pS zu erhalten. Die Mittelwerte für den Einlaufdruck pE und dem Staudruck pS werden miteinander verglichen bzw. im Verhältnis zueinander gesetzt. Für den Fall, dass beide Drücke annähernd ein gleichgroßes Druckniveau aufweisen, ist ein zulässiger Füllungsgrad der Stauchkammer 2 erreicht, so dass keine Änderungen erforderlich sind. In diesem gilt annähernd pE = pS.
Es hat sich gezeigt, dass ein Verhältnis zwischen dem Einlaufdruck pE und dem Staudruck pS mit dem Zahlenwert pE/pS = 0,75 bis 1,15 ein für den Kräuselungsprozess vorteilhafte Füllung der Stauchkammer 2 kennzeichnet. Solange der Einlaufdruck pE und der Staudruck pS sich in diesem Bereich bewegen, sind keine Änderungen von Einstellungsparametern erforderlich.
Für den Fall, dass das Verhältnis zwischen dem Einlaufdruck pE und dem Staudruck pS den Zahlenwert von pE/pS < 0,75 unterschreitet, tritt ein Zustand ein, bei welchem der Staudruck pS ein höheres Druckniveau aufweist als der Einlaufdruck pE. Dies deutet daraufhin, dass der Druckluftstrom den Einlaufbereich der Stauchkammer 2 im Wesentlichen als ein Freistrahl passiert ohne über die Öffnungen 9 der Wandungen 8 abgeführt zu werden. Dies deutet auf einen geringen Füllungsgrad der Stauchkammer 2 hin, so dass der Fadenstopfen 26 eine Position im unteren Bereich der Stauchkammer 2 aufweisen muss.
In diesem Fall wird über den Signalgeber 15 ein Steuersignal zur Veränderung des Einstellungsparameters des Steuermittels generiert. In diesem Fall ist der Einstellungsparameter eine Steuerfrequenz, die dem Steuergerät 19 des Walzenantriebes 18 über die Steuereinrichtung 16 unmittelbar zugeführt wird. Die Steuerfrequenz bewirkt an dem Walzenantrieb 18 eine Verlangsamung der Fördergeschwindigkeit des Förderwalzenpaares 17, so dass die Stopfengeschwindigkeit des Fadenstopfens 26 abnimmt. Damit steigt die Position des Fadenstopfens innerhalb der Stauchkammer 2 und der Füllungsgrad der Stauchkammer 2 erhöht sich.
Für den Fall, dass das Druckniveau des Einlaufdruckes pE ein zu hohes Druckniveau gegenüber dem Staudruck pS aufzeigt, liegt ein zu hoher Führungsgrad der Stauchkammer 2 vor, so dass die Position des Fadenstopfens 26 innerhalb der Stauchkammer 2 sich dem Stauchkammereinlass 27 nähert. In diesem Fall wird das Verhältnis zwischen dem Einlaufdruck pE und dem Staudruck pS zu einem Zahlenwert von pE/pS > 1,15 führen. Nun wird über den Signalgeber 15 ein Steuersignal generiert, das über die Steuereinrichtung 16 dem Steuergerät 19 zugeführt wird, um eine Erhöhung der Fördergeschwindigkeit des Förderwalzenpaares 17 zu erhalten. Damit wird die Stopfengeschwindigkeit des Fadenstopfens 26 erhöht, so dass sich der Füllungsgrad der Stauchkammer entsprechend verrringert.
Während des Prozesses werden die Druckmessungen in den Messstellen 13.1 und 13.2 in regelmäßigen Zeitabständen oder kontinuierlich wiederholt, um damit das Stauchen und Abführen des Fadenstopfens innerhalb der Stauchkammer 2 zu regulieren.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel nach
Bei dem in
Bei dem in
Die Stauchkammer 2 wird durch die gasdurchlässigen Kammerwände 8 gebildet, die konzentrisch zu dem Fadenauslass 6 des Fadenkanals 3 angeordnet sind. Am Umfang der Stauchkammer 2 ist eine Saugkammer 10 ausgebildet, die über einen Saugstutzen 29 mit einer Unterdruckquelle, in diesem Fall einem Gebläse 21, verbunden ist. Das Gebläse 21 wird über einen Gebläseantrieb 22 angetrieben, dem ein Steuergerät 19 zugeordnet ist.
Die Überwachungseinrichtung 11 weist in diesem Ausführungsbeispiel insgesamt drei Drucksensoren 12.1, 12.2 und 12.3 auf, die in drei auf der Länge der Stauchkammer 2 gleichmäßig verteilte Messstellen 13.1, 13.2 und 13.3 gehalten sind. Um die innerhalb der Stauchkammer 10 durch den Druckluftstrom erzeugten Drücke zu messen, ist ein erster Drucksensor 12.1 in dem Einlaufbereich der Stauchkammer 2, ein zweiter Drucksensor 12.2 im Staubereich der Stauchkammer 2 und ein dritter Drucksensor 12.3 im Auslaufbereich der Stauchkammer 2 angeordnet. Der Auslaufbereich befindet sich hierbei im kurzen Abstand oberhalb des Stauchkammerauslasses 28.
Alle Drucksensoren 12.1 bis 12.3 sind mit einer Auswertungselektronik 14 verbunden, die mit einem Signalgeber 15 zusammenwirkt. Der Signalgeber 15 ist mit der Steuereinrichtung 16 gekoppelt, die unmittelbar auf das Steuergerät 19 des Gebläseantriebes 22 vom Gebläse 21 einwirkt, das als Steuermittel zur Beeinflussung der Stauchung des Fadenstopfens dient.
Die Funktion des in
Die Messwerte der Drucksensoren 12.1 bis 12.3 werden der Auswertungselektronik 14 zugeführt und über einen Zeitintervall jeweils zu einem Mittelwert geführt. Anschließend werden die Mittelwerte des Einlaufdruckes pE, des Staudruckes pS und des Auslaufdruckes pA mit einander verglichen, um daraus den tatsächlichen Füllungsgrad der Stauchkammer 2 zu ermitteln. Für den Fall, dass der Füllungsgrad der Stauchkammer zu gering ist, wird über den Signalgeber 15 der Steuereinrichtung 16 ein Steuersignal zugeführt, das zu einer Erhöhung der Gebläsedrehzahl des Gebläseantriebes 22 führt. Dadurch erhöht sich ein in der Saugkammer 10 herrschender Unterdruck, so dass die Reibung zwischen den Fadenstopfen 26 und den Kammerwänden 8 der Stauchkammer 2 sich erhöht. Zusätzlich wird insbesondere im oberen Bereich der Stauchkammer 2 die Abfuhr des Druckluftstromes begünstigt, so dass eine verringerte Blaswirkung innerhalb der Stauchkammer 2 vorherrscht. Dies führt zu einer Vergrößerung der Füllung der Stauchkammer 2.
Im umgekehrten Fall, bei welchem die Füllung der Stauchkammer 2 zu hoch ist, wird über den Signalgeber 15 der Steuereinrichtung 16 ein Signal zugeführt, das zu einer verringerten Gebläsedrehzahl des Gebläses 21 führt. Damit wird der Unterdruck innerhalb der Saugkammer 10 verkleinert, so dass geringere Reibkräfte und größere Blaskräfte auf den Fadenstopfen 26 einwirken.
Das Hinzufügen einer im mittleren Bereich der Stauchkammer ausgebildeten Messstelle ermöglicht eine sehr feinfühlige Einstellung der Stopfenbildung innerhalb der Stauchkammer 10. Aus der Relation zwischen den gemittelten Messwerten des Einlaufdruckes pE, des Staudruckes pS und des Auslaufdruckes pA lassen sich Prozesseinstellungen ableiten, die zu eine besonderen Gleichmäßigkeit der Kräuselung in den Faden führt. Für den Fall, dass der Einlaufdruck und der Staudruck ein im Wesentlichen gleichgroßes Druckniveau aufzeigen und der Auslaufdruck ein deutlich geringeres Druckniveau hierzu zeigt, liegt eine für die Kräuselung gewünschte optimale Füllung der Stauchkammer vor. In dem Fall, bei welchem der Einlaufdruck ein deutliches höheres Druckniveau im Verhältnis zu dem Staudruck und dem Auslaufdruck zeigt, ist der Füllungsgrad der Stauchkammer 10 zu hoch. Es liegt eine Überfüllung vor, die im Extremfall sogar zu einer Verstopfung des Fadenauslasses 6 der Förderdüse 1 führen kann. In einem Betriebszustand, bei welchem der Auslaufdruck ein deutlich höheres Druckniveau im Verhältnis zu dem Einlaufdruck und dem Staudruck aufweist, liegt eine sogenannte Unterfütterung der Stauchkammer 10 vor. Die Stauchkammer 10 weist einen ungenügenden Füllungsgrad auf, was insbesondere zu einer ungleichmäßigen Kräuselung führt. Im Extremfall bricht die Kräuselung des Fadens ein. Insoweit ist das Ausführungsbeispiel nach
Bei der Kräuselung von multifilen Fäden wird der Druckluftstrom bevorzugt durch heiße Luft gebildet, so dass sich der Faden aufheizt. Damit wird es erforderlich, dass der aus dem Faden gebildete Fadenstopfen anschließend gekühlt wird. Die Kühlung des Fadenstopfens erfolgt üblicherweise am Umfang rotierender Kühltrommeln, die zur Aufnahme des Fadenstopfens mit einer vorbestimmten Umfangsgeschwindigkeit rotieren. Derartige Systeme lassen sich vorteilhaft auch für das erfindungsgemäße Verfahren nutzen, wobei die Kühltrommel als Steuermittel dient. So ist in
Unterhalb der Stauchkammer 2 ist eine Kühltrommel 23 angeordnet, die am Umfang eine Kühlnut 31 aufweist. Die Kühlnut 31 der Kühltrommel 23 ist dem Stauchkammerauslass 28 zugeordnet, um den aus der Stauchkammer 2 austretenden Fadenstopfen 26 aufzunehmen und abzuführen. Dem Stauchkammerauslass 28 ist hierzu ein Auslassstutzen 30 zugeordnet, der unmittelbar vor der Kühlnut 31 der Kühltrommel 23 endet. Am Umfang der Kühltrommel 23 wird der Fadenstopfen 26 mittels einer Kühlluft gekühlt und nach der Kühlung zu einem gekräuselten Faden aufgelöst.
Um das Stauchen und Abführen des Fadenstopfens 26 innerhalb der Stauchkammer 2 zu regulieren, wird mittels der Überwachungseinrichtung 11 der Einlaufdruck pE im Einlaufbereich der Stauchkammer 2 und der Staudruck pS im Staubereich der Stauchkammer 2 gemessen und ausgewertet. In Abhängigkeit von dem Verhältnis der Drücke zueinander wird über den Signalgeber 15 und der Steuereinrichtung 16 ein Steuergerät 19 des Kühltrommelantriebes 24 gesteuert, um die Kühltrommel 23 mit einer verlangsamten oder erhöhten Umfangsgeschwindigkeit zum Abführen des Fadenstopfens 26 anzutreiben. Somit lässt sich die Fadenstopfengeschwindigkeit zur Regulierung der Fadenstopfenbildung in der Stauchkammer 2 verändern.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind besonders geeignet, um bei unbekannten Kräuselungsprozessen eine für die Kräuselung des multifilen Fadens selbsttätige Prozesseinstellung zur Erzeugung gleichmäßiger Produktqualitäten zu erhalten. Ebenso können Prozessschwankungen schnell und unverzüglich durch gezielte Maßnahmen ausgeglichen werden. Das auf Druckmessungen basierende Überwachungssystem ist zudem nicht anfällig gegen Verschmutzungen, so dass keine zusätzlichen Wartungszyklen erforderlich sind.
Die in den Ausführungsbeispielen nach den
Zudem lassen sich alternative Bremssysteme, die beispielsweise durch Blasdüsen gebildet sein könnten dem Fadenstopfen zuordnen, die ebenfalls das Abführen des Fadenstopfens durch zusätzliche Luftreibung beeinflussen. Eine weitere Möglichkeit ist dadurch gegeben, dass die Fadeneigenschaften unmittelbar genutzt werden, um das Stauchen und Abführen des Fadenstopfens zu beeinflussen. So lässt sich beispielsweise ein Präparationsauftrag an einem Faden dazu nutzen, um den Kräuselprozess und die Stopfenbildung in die gewünschte Art und Weise zu regulieren.
Die in den
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