Die vorliegende Erfindung betrifft eine Düse und eine Vorrichtung zum Behandeln von Garn, insbesondere eine Verwirbelungsdüse oder eine Texturierdüse.

Im Stand der Technik sind verschiedene Düsen und Vorrichtungen zum Behandeln von Garn bekannt. Typischerweise werden diese Düsen oder Vorrichtungen in zwei Gruppen unterteilt, einerseits in Düsen und Vorrichtungen zum Herstellen von Knotengarn, andererseits in Düsen und Vorrichtungen zum Texturieren von Garn, sogenannte Texturierdüsen. Düsen zum Herstellen von Knotengarn sind Verwirbelungsdüsen.

Die vorliegende Erfindung ist in beiden Gebieten anwendbar.

Verschiedene Düsen zum Behandeln von Garn sind aus dem Stand der Technik bekannt. So zeigt beispielsweise die WO 97/11214 A1 eine Texturierdüse. Eine weitere Texturierdüse ist in der WO 2004/097087 A1 beschrieben. Die WO 2006/099763 A1 offenbart eine Verwirbelungsdüse zur Herstellung von Knotengarn. Eine weitere Düse zum Behandeln von Garn ist im taiwanesischen Gebrauchsmuster TW M50922U offenbart. Einen Überblick über Behandlungsmethoden von Filamenten und einen Überblick über Düsen zur Herstellung von Knotengarn findet sich in der DE 10 2008 008 516 A1. Diese offenbart eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Behandeln von mehreren multifilen Fäden mit parallelen Garnkanälen.

TW M 322 411 U offenbart einen Keramikblock für gleichzeitige Bearbeitung von mehrfädigen Verbundgarnen, um die Herstellungszeit zu verringern und Produktionskosten zu senken.

TW M 322 410 U offenbart eine Fadenluftdüse, die leicht zu zerlegen und zu warten ist, und wiederholt wiederverwendet werden kann, um Produktionskosten zu sparen.

WO 2006/099763 A1 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Knotengarn bzw. verwirbeltem Garn von DTY und/oder Glattgarnen mittels Luftdüsen quer zu einem Garnbehandlungskanal, sodass je ein Doppelwirbel zur Erzeugung von Knoten gebildet wird.

DE 10 2008 008516 A1 offenbart eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Behandeln von multifilen Fäden in parallelen Garnkanälen mittels einer Blockdüse, wobei zu jedem Garnkanal wenigstens ein Luftzufuhrkanal angeordnet ist.

DE 20 2005 009444 U1 offenbart eine Verwirbelungsdüse zur Herstellung von Knotengarn, die einen Garnbehandlungskanal mit einer Blasluftzufuhrbohrung aufweist, die quer oder leicht geneigt zur Garntransportrichtung ausgerichtet ist.

SU 992 619 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Herstellung von chemischen Fäden mit einem abnehmbaren Körper mit einem Kanal für den Durchgang eines Fadens und Düsen mit rechteckigem Querschnitt, die mit einer Druckluftquelle verbunden sind.

Alle diese bekannten Vorrichtungen aus dem Stand der Technik sind dazu vorgesehen und dazu geeignet, Garn von gleicher Fadenstärke (dtex) zu behandeln. Das heisst sinngemäss, jede der Düsenplatten aus dem Stand der Technik weist einen Anwendungsbereich für Garne oder Fäden oder einer Filamentschar auf, der zwischen einer bestimmten Unter- und Obergrenze liegt.

Die Düsen aus dem Stand der Technik sind insofern nachteilig, da für das Bearbeiten von Garnen mit einer Fadenstärke, welche ausserhalb dieses bestimmten Bereichs liegt, die Düse gewechselt werden muss.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu beheben. Insbesondere soll eine Düse und eine Vorrichtung bereit gestellt werden, welche es ermöglicht, Fäden, Filamente und Garne über einen grösseren Einsatzbereich zu behandeln, ohne dass ein Qualitätsverlust auftritt.

Diese und weitere Aufgaben werden durch die in den unabhängigen Patentansprüchen definierten Vorrichtungen gelöst. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

Im Folgenden wird die Erfindung exemplarisch anhand von Garn erläutert. Die Erfindung bezieht sich aber generell auf die Behandlung von Fäden, Filamenten oder Filamentscharen und der Begriff Garn wird stellvertretend dafür verwendet.

Eine erfindungsgemässe Düse zum Behandeln von Garn, insbesondere eine Verwirbelungsdüse oder eine Texturierdüse, umfasst zumindest einen ersten Garnkanal und zumindest einen zweiten Garnkanal. Der erste Garnkanal weist einen ersten Querschnitt auf und der zweite Garnkanal einen zweiten Querschnitt. Der erste Garnkanalquerschnitt und der zweite Garnkanalquerschnitt weisen eine zueinander unterschiedliche Dimension und/oder eine zueinander unterschiedliche Form auf.

Dies ermöglicht es, eine Düse bereitzustellen, die Garne in einem grösseren Anwendungsbereich behandeln kann.

Je nach Anwendung lässt sich so beispielsweise mit dem ersten Garnkanal ein Faden in einer Fadenstärke von 25-80 dtex behandeln und mit dem zweiten Garnkanal ein Faden in einer Fadenstärke von 80 bis 150 dtex. Damit lassen sich mit der erfindungsgemässem Düse Fäden von insgesamt 25 bis 150 dtex behandeln. Das heisst, dass der Anwendungsbereich gegenüber einer Düse aus dem Stand der Technik ungefähr verdoppelt wird. Als Beispiel sei hier ein rechteckiger Garnkanalquerschnitt mit einer Dimension von 1.0mm Tiefe x 1.6 mm Breite als Querschnitt des ersten Garnkanals erwähnt, und als Querschnitt des zweiten Garnkanals ein rechteckiger Garnkanalquerschnitt mit einer Dimension von 1.15mm Tiefe x 1.8 mm Breite.

Die Garnkanäle können nicht nur verschiedene Querschnitte aufweisen sondern auch verschiedene Dimensionen oder Formen von Wirbelkammern, z.B. Wirbelkammern wie in WO 2006/099763 beschrieben. Die Dimension der Wirbelkammer beeinflusst die Anzahl und die Charakteristik der Knotenbildung. Es können daher z.B. auch zwei Garnkanäle für die gleiche Garnstärke, aber für unterschiedliche Knoten-Charakteristiken vorgesehen werden.

Vorzugsweise weist die Düse eine Grundplatte und eine mit der Grundplatte verbundene oder verbindbare Deckplatte auf. Durch eine Grundplatte und eine Deckplatte ist ein geschlossener Garnkanalquerschnitt erzeugbar.

Der erste Garnkanal und/oder der zweite Garnkanal können vorzugsweise vollständig in der Grundplatte oder in der Deckplatte ausgebildet sein.

Dies ermöglicht es, den Garnkanal jeweils vollständig in einer der beiden Platten zu fertigen und die zweite Platte im Wesentlichen unbearbeitet zu lassen. Sowohl die Herstellung als auch die Montage der Düse ist damit vereinfacht. Dabei ist es vorteilhaft, wenn eine der beiden Platten (Grundplatte oder Deckplatte) unbearbeitet ist, das heisst, eine gegenüber der jeweiligen anderen Platte plane Fläche aufweist. Positionierfehler der Grundplatte zur Deckplatte sind dadurch ohne Auswirkung auf den Garnkanal.

Die Düse ist vorzugsweise in einer ersten und in einer zweiten Position montierbar. In der ersten Position ist der erste Garnkanal bezogen auf eine Garnzufuhr in bestimmungsgemässer Lage und in der zweiten Position ist der zweite Garnkanal in bestimmungsgemässer Lage.

Dies ermöglicht es, je nach zu behandelndem Garn (bzw. je nach zu behandelnder Garnstärke), den ersten oder den zweiten Garnkanal zu gebrauchen.

Damit ist es möglich, die Düse in einer einfachen Art an die jeweiligen Anforderungen anzupassen.

Vorzugsweise sind der erste Garnkanal und der zweite Garnkanal um einen Drehpunkt symmetrisch angeordnet. Dabei ist mit Drehpunkt eine virtuelle Drehachse gemeint, die durch die Endlage der Düse in Bezug beispielsweise zu einem Düsenhalter und ihre Befestigungselemente definiert ist. Eine sinngemässe Drehachse ist beispielsweise in den Figuren 8a bis 8d der WO 2006/099763 gezeigt. Diese Offenbarung wird her durch Referenz aufgenommen. Eine symmetrische Anordnung der Garnkanäle bedeutet, dass diese zu der Drehachse den gleichen Abstand aufweisen. Das heisst, dass die Mittenebenen der Garnkanäle in einer rechtwinkligen Ebene zur Drehachse gleichermassen von dieser beabstandet angeordnet sind.

Dies ermöglicht es, die Düse in einer ersten Einbaulage und in einer dazu um 180° verdrehten, zweiten Einbaulage zu montieren, wobei die relative Lage des zum Gebrauch vorgesehenen Garnkanales gegenüber einer Garnzufuhr unverändert bleibt.

In einer erfindungsgemässen Düse sind jeweils zwei oder mehrere erste und zweite Garnkanäle alternierend in der Düse angeordnet. Ebenso ist es vorstellbar, mehrere erste Garnkanäle und mehrere zweite Garnkanäle je auf einer einander gegenüber der Drehachse gegenüberliegenden Seite anzuordnen. Es ist auch möglich mehr als zwei unterschiedliche Dimensionen und/oder Formen in Ausführungsformen mit mehr als zwei Garnkanälen bereitzustellen.

Dies ermöglicht das parallele Bearbeiten mehrerer gleicher Fäden erster Fadenstärke mit den ersten Garnkanälen und das Bearbeiten mehrerer gleicher Fäden zweiter Fadenstärke mit den zweiten Garnkanälen.

Vorzugsweise ist die Düse aus einem keramischen Werkstoff gefertigt. Keramisches Material verlängert die Lebensdauer der Düse.

Der erste Garnkanal und/oder der zweite Garnkanal weist vorzugsweise eine Wirbelkammer auf. Eine bevorzugte Geometrie eines Garnbehandlungskanals mit einer Wirbelkammer (Blasluftkanalerweiterung) ist beispielsweise in der WO 2006/099763 beschrieben. Der Garnkanalquerschnitt kann dabei halbrund, U-förmig oder V-förmig ausgebildet sein.

Die Düse ist in einer ersten und in einer zweiten Montageposition in der Vorrichtung montierbar. In der ersten Montageposition ist der erste Garnkanal in bestimmungsgemässer Lage und in der zweiten Montageposition ist der zweite Garnkanal in bestimmungsgemässer Lage.

Dies ermöglicht das Bereitstellen einer Garnbehandlungsvorrichtung mit einem gegenüber den Garnbehandlungsvorrichtungen des Standes der Technik grösseren Anwendungsbereich.

Die Düse ist vorzugsweise verdrehbar oder verschiebbar in der Vorrichtung angeordnet. Durch das Verdrehen oder Verschieben kann die Montageposition der Düse einfach gewechselt werden. Die Verschiebung oder Verdrehung kann auch automatisch gesteuert werden und beispielsweise durch ein externes elektrisches Signal oder durch Pneumatik erfolgen. Die Düse wird dann in eine Texturiermaschine eingebaut, welche entsprechende Steuerbefehle erzeugt.

Dies erleichtert das Umstellen von einer ersten Garnstärke zu einer zweiten Garnstärke. Das heisst, dass das Umstellen von einem Garnkanal zum anderen Garnkanal und umgekehrt vereinfacht ist.

Die Vorrichtung weist vorzugsweise einen Grundkörper und eine Hebelvorrichtung auf, wobei der Grundkörper zur Aufnahme der Düse ausgebildet ist. Die Hebelvorrichtung ist zumindest an einem ersten Anlenkpunkt mit der Düse in Wirkverbindung oder in Wirkverbindung bringbar, derart, dass die Düse durch die Hebelvorrichtung relativ zum Grundkörper verstellbar ist. Dadurch ist die Düse von einer ersten Lage in eine zweite Lage bringbar. Ein Beispiel eines derartigen Grundkörpers mit einer Hebelvorrichtung ist in den Figuren 7a bis 7f der WO 2006/099763 dargestellt. Diese Offenbarung wird hier durch Referenz aufgenommen.

Dies ermöglicht es, die Düse in zwei bestimmungsgemässe Lagen zu bringen. In einer ersten Lage wird das Garn in die Düse eingefädelt und in einer zweiten Lage wird das Garn behandelt.

Die Hebelvorrichtung kann zumindest mit dem ersten Anlenkpunkt und einem zweiten Anlenkpunkt der Düse in Wirkverbindung gebracht werden, wobei bei Verbindung mit dem ersten Anlenkpunkt der erste Garnkanal und bei der Verbindung mit dem zweiten Anlenkpunkt der zweite Garnkanal jeweils in einer gleichen relativen Position bezogen auf den Grundkörper angeordnet ist.

Dies ermöglicht ein einfaches Verschieben der Düse, so dass je nach Anlenkpunkt einer der beiden Garnkanäle in bestimmungsgemässem Gebrauch ist.

Damit ist ein einfaches Einstellen der Düsengeometrie an die jeweiligen Anforderungen ermöglicht.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung einen Schiebeschlitten zur Aufnahme der Düsen auf. Die Düse ist dabei zumindest teilweise auf dem Schiebeschlitten angeordnet, wobei der erste Anlenkpunkt vorzugsweise am Schiebeschlitten angeordnet ist.

Dies vereinfacht die Herstellung und die Geometrie der Düse, da die Wirkverbindungen für die Anlenkpunkte nicht an der Düse sondern am Schiebeschlitten ausgebildet sind.

Vorzugsweise ist die Düse von einer ersten Position in eine zweite Position drehbar am Schiebeschlitten angeordnet. Dies ermöglicht, wie vorliegend beschrieben, das einfache Drehen der Düse.

Vorzugsweise sind der erste Anlenkpunkt und der zweite Anlenkpunkt am Schiebeschlitten angeordnet. Die Düse ist somit in zwei Positionen bringbar, wobei durch die drehbare Anordnung der Düse am Schiebeschlitten diese nochmals in zwei Positionen bringbar ist. Mit einer solchen Vorrichtung ist eine vierfache Verstellung der Düse möglich. Es ist somit möglich, neben einem ersten und einem zweiten Garnkanalquerschnitt ebenfalls einen dritten und einen vierten Garnkanalquerschnitt vorzusehen, um den Anwendungsbereich der Düsen und der Vorrichtung weiter zu erhöhen.

Unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren wird die Erfindung beispielhaft erläutert. Es zeigen schematisch:

Figur 1a:

Eine dreidimensionale Darstellung einer erfindungsgemässe Düse mit zwei unterschiedlichen Garnkanälen,

Figur 1b - 1d

Einen Querschnitt durch verschiedene Ausführungsformen der Erfindung mit unterschiedlichen Formen und Grössen von Garnkanälen,

Figur 1e:

Eine Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Düse mit zwei unterschiedlichen Wirbelkammern,

Figur 2a - 2d:

das Einsetzen und Drehen einer alternativen, erfindungsgemässen Düse,

Figur 3:

eine erfindungsgemässe Vorrichtung mit einer erfindungsgemässen Düse,

Figur 4a - 4f:

das Auswechseln einer erfindungsgemässen Düse in der erfindungsgemässen Vorrichtung aus Figur 3,

Figur 5:

eine Seitenansicht gemäss Figur 4d einer alternativen, erfindungsgemässen Vorrichtung gemäss Figur 3,

Figur 1a zeigt eine Düse 100 mit einem ersten Garnkanal 1 und einem zweiten Garnkanal 2. Die Düse 100 ist aus einem keramischen Werkstoff gefertigt. Der erste Garnkanal 1 weist einen zum zweiten Garnkanal 2 unterschiedlichen Querschnitt auf.

Die Figur 1b zeigt einen Querschnitt durch die Düse 100 gemäss der Figur 1a. Der erste Garnkanal 1 weist einen halbrunden Querschnitt auf mit den Dimensionen 1.0mm Tiefe x 1.6mm Breite. Der zweite Garnkanal 2 weist ebenfalls einen halbrunden Querschnitt auf, wobei die Dimensionen 1.15mm Tiefe x 1.8mm Breite sind

Die Figur 1c zeigt einen Querschnitt durch die Garnkanäle 1 und 2 einer alternativen Düse 100. Der Garnkanal 1 ist hier V-förmig ausgebildet, der Garnkanal 2 U-förmig. In der Düse 100 aus der Figur 1c sind die Flächen der Querschnitte der Garnkanäle 1 und 2 unterschiedlich. Es ist jedoch auch möglich, ähnlich wie in Figur 1a, zwei Garnkanäle mit kongruentem Querschnitt aber unterschiedlichen Querschnittsflächen zu verwenden. Beispielsweise sind zwei V-förmige oder zwei U-förmige Querschnitte verwendbar. Unterschiedliche Querschnittsformen mit unterschiedlichen Querschnittsflächen sind ebenso möglich. Weiter können sich die Garnkanäle entlang der Fadenbewegungsrichtung unterscheiden. Beispielsweise kann einer der Garnkanäle eine Wirbelkammer aufweisen, währendem der andere Garnkanal durchgehend ausgebildet ist. Es ist auch vorstellbar, lediglich unterschiedliche Wirbelkammern bei ansonsten gleichen Garnkanälen vorzusehen.

Figur 1d zeigt schematisch eine Garnplatte einer Düse 100 mit einer Mehrzahl von ersten und zweiten Garnkanälen 1, 2. Durch Verschieben entlang der Pfeilrichtung können die ersten oder die zweiten Garnkanäle ausgerichtet werden bezüglich einer Schar zugeführter Garne.

Figur 1e zeigt eine Draufsicht auf eine Düse 100 mit einem ersten und einem zweiten Garnkanal 1, 2 mit unterschiedlichem Querschnitt und mit in Ausrichtung an unterschiedlicher Stelle angeordneter Wirbelkammer 7. Die Düse ist um einen Drehpunkt 3 verdrehbar, so dass entweder der erste oder der zweite Garnkanal mit einem Garn G beaufschlagt wird.

Die Figur 2a zeigt den Einbau einer Düse 100 wie in Fig. 1e gezeigt in einen Schiebeschlitten 6. Zur besseren Übersicht sind gleiche Bauteile in den Figuren 2a bis 2d lediglich einmal bezeichnet.

Die Düse 100 wird hier auf den Schiebeschlitten 6 aufgesetzt. Die Düse 100 weist Vorsprünge 101 (siehe Figur 2a) zum Eingriff in Hinterschnitte 61 des Schiebeschlittens 6 auf.

Figur 2b zeigt eine perspektivische Ansicht der Figur 2a. Die Düse 100 wird zum Einsetzen in den Schiebeschlitten 6 in Pfeilrichtung (Figur 2a) auf dem Schiebeschlitten 6 aufgesetzt, so dass erste Vorsprünge 101 (in Fig. 2c rechts) hinter erste Hinterschnitte 101 eingreifen. Die Düse 100 wird dabei, sobald sie die Endlage des Aufsetzvorgangs erreicht hat, nach unten gedrückt (Figur 2c und 2d), so dass sie mit ihren zweiten Vorsprüngen 101 (in den Figuren auf der rechten Seite) in die Hinterschnitte 61 eingreifen kann. Danach befindet sich die Düse 100 in der bestimmungsgemässen Endlage (Figur 2d).

Je nach Anwendung muss der erste Garnkanal 1 oder der zweite Garnkanal 2 in die gebrauchsmässige Position bezüglich auf eine Garnzufuhr (nicht dargestellt) gebracht werden. Dazu muss im ersten Schnitt (Figur 2b) die Düse entweder wie dargestellt oder um 180° um die Drehachse 3 (siehe Fig. 1e) gedreht eingesetzt werden. Nach dem Durchführen des Schrittes gemäss der Figur 2c ist damit im Anschluss der entsprechende Garnkanal 1 oder 2 in der bestimmungsgemässen Position.

Fig. 2e zeigt eine alternative Ausführungsform, in der eine Düse 100 in montierter Lage um eine Achse 3 gedreht werden kann, um wahlweise einen ersten oder einen zweiten Garnkanal 1 oder 2 zu einer Garnzuführvorrichtung auszurichten.

Figur 3 zeigt eine Vorrichtung 200 zum Behandeln von Garn G mit einer Düse 100, die in einem Schlitten 6 angeordnet ist. Die Vorrichtung 200 weist einen Grundkörper 4 zur Aufnahme der Düse 100 sowie eine Hebelvorrichtung 5 auf.

Die Figuren 4a bis 4f zeigen Details der Vorrichtung 200 sowie den Bewegungsablauf zum Auswechseln und/oder Drehen der Düse 100.

In den Figuren 4a bis 4f sind die Einzelteile der Vorrichtung 200 lediglich einmal bezeichnet, so dass die Übersicht gewährleistet ist.

Die Figur 4a zeigt die Vorrichtung 200 in geschlossenem Zustand. Die Düse 100 ist auf einem Schiebeschlitten 6 angeordnet. Dieser Schiebeschlitten 6 wird mit der Hebelvorrichtung 5 und dem Grundkörper 4 gehalten. Die Hebelvorrichtung 5 ist mit einer Achse 51 in Verbindung mit einem Anlenkpunkt A1 am Schiebeschlitten 6. Durch nach oben Klappen der Hebelvorrichtung 5 wird der Schiebeschlitten 6 mit der Düse 100 in Pfeilrichtung bewegt.

Am Grundkörper 4 ist eine Deckplatte 102 angeordnet, die federnd gehalten ist. Eine mögliche Ausgestaltung einer federnden Deckplatte ist beispielsweise in der WO 97/11214 gezeigt. Eine alternative Variante findet sich in der WO 2004/097087. Die jeweiligen Offenbarungen werden hier durch Referenz aufgenommen.

Für die Ausgestaltung des Grundkörpers 4 und der daran befestigten federnden Deckplatte 102 wird daher auf die entsprechenden Ausführungsbeispiele der genannten Anmeldungen verwiesen.

Nach dem vollständigen Öffnen der Hebelvorrichtung 5 (Figur 4c) gibt die Achse 51 den Schiebeschlitten 6 frei. Dieser kann in Pfeilrichtung (siehe Figur 4b) entnommen werden. Danach lässt sich die Düse 100 aus dem Schiebeschlitten 6 entnehmen (Fig. 4e).

Figur 4f zeigt das Entfernen der Düse 100 aus dem Schiebeschlitten 6. Die Düse 100 kann dann wie in den Figuren 2a bis 2d beschrieben um 180° gedreht und wieder eingebaut werden.

Die Figur 5 zeigt eine Seitenansicht (entsprechend Figur 4e) des Schiebeschlittens 6 mit einer Düse 100. Am Schiebeschlitten 6 sind zwei Anlenkpunkte A1 und A2 angeordnet, wobei diese Anlenkpunkte A1 und A2 wahlweise mit der Achse 51 der Hebelvorrichtung 5 (siehe Figur 4b) in Eingriff gebracht werden können. Vorzugsweise sind die Anlenkpunkte A1 und A2 mit dem gleichen Abstand wie die Garnkanäle 1 und 2 am Schiebeschlitten angeordnet. So kann durch wahlweises Eingreifen in den Anlenkpunkt A1 oder A2 der Garnkanal 1 oder der Garnkanal 2 in die gebrauchsmässige Lage gebracht werden.