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Vorrichtung zum kontinuierlichen Kräuseln von aus
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Die Erfindung bezieht sich auf das kontinuierliche Kräuseln von aus synthetischen, thermoplastischen Polymerisations- oder Polykondensationsprodukten bestehenden Fäden oder Garnen, wobei die Fäden oder Garne kontinuierlich durch eine schlupffreie, einen Klemmpunkt bildende Fadenzufuhrvorrichtung, eine Heizvorrichtung und eine Kühlzone einer Falschzwirnvorrichtung zugeführt werden und nach dem Passieren der Falschzwimvorrichtung von einer Fadenabfuhrvorrichtung weitergeleitet werden.
Bei der praktischen Anwendung dieses Verfahrens zum-Kräuseln zeigt es sich, dass unter bestimmten Arbeitsumständen, z. B. wenn bei hohen Fadengeschwindigkeiten gearbeitet wird oder wenn die behandelten Fäden. oder Garne einen grossen Titer aufweisen, die Produkte eine weniger starke Kräuselung erhalten.
Es wurde gefunden, dass ungeachtet. der Fadengeschwindigkeiten bzw. der Fadentiter immer dann Fäden mit einer kräftigen Kräuselung erhalten werden können, wenn bei der Ausführung des oben angegebenen Verfahrens die fadenförmigen Produkte nach ihrer Erhitzung, aber vor ihrem Durchgang durch die Falschzwirnvorrichtung gekühlt werden.
Wahrscheinlich ist dieser Effekt der Tatsache zuzuschreiben, dass der Faden bei seinem Durchgang durch die Falschzwirnvorrichtung eine genügend niedrige Temperatur erhalten hat und infolgedessen beim Ausdrehen des falschen Zwirnes den grösstmöglichen Widerstand gegen Tordierung bietet. Demzufolge wird eine maximale Federkraft im gekräuselten Garn erhalten.
Obwohl nicht zum Stande der Technik gehörend ist schon vorgeschlagen worden, für die Heizung von kontinuierlich sich fortbewegenden Fäden erwärmte, rohrförmige Organe zu verwenden mit einer lichten Weite kleiner als 0,8 mm, die nur so viel grösser als der Durchmesser der Fäden sind, dass diese letzteren infolge der bei ihrer Fortbewegung auftretenden Schwingungen an allen Seiten mit der Innenwand des rohrförmigen Organs in Berührung kommen.
Weiterhin sind für Kräuselungsvorrichtungen (Schweizer Patentschrift Nr. 314606) und zum Trocknen von synthetischen Garnen (brit. Patentschrift Nr. 612, 197) rohrförmige Kanäle mit einem Heizmantel, der einen Raum zur Aufnahme eines Wärmeträgers bildet, vorgeschlagen worden. Für diese rohrförmigen Kanäle ist aber eine bestimmte Dimensionierung der lichten Weite nicht angegeben worden.
Für die Ausführung eines Verfahrens zum kontinuierlichen Kräuseln ist eine Vorrichtung vorteilhaft, bei der eine schlupffreie, einen Klemmpunkt bildende Fadenzufuhrvorrichtung, eine Heizvorrichtung, eine Kühlzone, eine Falschzwirnvorrichtung sowie eine FÅadenabfuhrvorrichtung vorgesehen sind, welche Vorrichtung erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass die Kühlzone durch ein Rohr mit einer lichten Weite von weniger als 0, 8 mm gebildet ist, das mit einer Kühlvorrichtung versehen ist.
Vorzugsweise wird bei dieser Ausführung das rohrförmige Organ doppelwandig ausgebildet und mit einer Zu- und Abfuhr für ein Kühlmittel versehen. Das rohrförmige Organ kann dann gekühlt werden, indem man ein Kühlmittel durch die Doppelwand fliessen lässt.
Als Kühlmittel kann nicht nur kaltes Wasser verwendet werden, sondern es kommen auch z. B. gekühlte Salzlösungen oder flüssige Luft in Betracht. In den zuletzt genannten Fällen kann die Länge
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des Kühlröhrchens kleiner gewählt werden und z. B. 1, 5 cm oder weniger pro 10 m/min Fadengeschwindigkeit betragen.
Weiterhin erwies es sich als vorteilhaft, die Abstände zwischen'dem Kühlröhrchen und der Heizvorrichtung bzw. der Falschzwirnvorrichtung so klein wie möglich zu wählen im Hinblick auf den zu erreichenden Kräuselungseffekt und um den Umfang der Kräuselungsvorrichtung zu beschränken.
Ausser Fäden aus Polyamiden können auch Fäden aus andern thermoplastischen Polykondensations- produkten, z. B. aus Polyurethanen und Polyestern, derselben Bearbeitung unterzogen werden, wobei naturgemäss unter anderem die Temperatur der Heizvorrichtung anders gewählt werden muss.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert, in der beispielsweise eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung teilweise in Ansicht und teilweise im Schnitt dargestellt ist.
In der Figur ist mit 1 eine Falschzwirnvorrichtung bezeichnet, die aus zwei gleichen Walzen 2 und 3 besteht, deren Mantelflächen die Form von Hyperboloiden haben. Diese Walzen 2 und 3, die ferner Hyperboloide genannt werden, sind derart zueinander angeordnet, dass sie einander entlang einer geraden Linie berühren. Diese Möglichkeit besteht dadurch, dass Hyperboloide bekanntlich Umdrehungskörper sind, die durch Umdrehung einer geraden Linie um eine Achse entstehen, welche die genannte Gerade kreuzt.
Wird der Kreuzungswinkel ci genannt, so wird eine Berührung zwischen den beiden Hyperboloiden längs einer Geraden erreicht, wenn der Winkel zwischen den beiden Hyperboloidachsen 2 Ci. beträgt.
Die Hyperboloide sind auf Achsen 4 und 5 vorgesehen, welche in festen Lagern 6, 7,. 8 und 9 gehalten sind. Die Achsen 4 und 5 sind über ein nicht dargestelltes Antriebswerk mit einem Motor verbunden, der die Hyperboloide 2 und 3 in entgegengesetztem, durch Pfeile angegebenem Sinne gleich schnell antreibt.
Die Oberflächen der Hyperboloide-2 und 3 bestehen aus einer verschleissfesten Gummisorte.
Zwischen diese Hyperboloide wird ein Faden 10 gelegt, der mit konstanter Geschwindigkeit von einer nicht dargestellten Lieferspule mit Hilfe einer aus drei Walzen bestehenden Zufuhr vorrichtung 11 zugeführt wird, welche Vorrichtung mit einer konstanten Geschwindigkeit mittels eines nicht dargestellten Motors angetrieben wird. Der Faden 10 wird nach dem Verlassen dieser Zufuhrvorrichtung 11 durch ein Erwärmungsrohr 12 mit einer lichten Weite von 0,6 mm geführt.
Das Rohr 12 besteht aus elektrischem Widerstandsmaterial und ist mit Hilfe von Leitern 13 und 14 mit einer nicht dargestellten Stromquelle verbunden.
Der Raum zwischen dem Erwärmungsrohr 12 und den Hyperboloiden 2,3 wird nahezu völlig durch ein Rohr 15 mit einer lichten Weite von 0,6 mm eingenommen, dessen Mittellinie mit der Mittellinie des Rohres 12 zusammenfällt. Dieses Rohr 15 ist von einem Mantel 16 umgeben, der mit einer Zufuhr 17 und einer Abfuhr'18 versehen ist, so dass eine Kühlflüssigkeit durch den Mantel geführt wird.
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angeordmst, dievorrichtung zugeführt.
Um mit der soeben beschriebenen Vorrichtung einen Faden aus Polycaprolactam mit einem Titer von 30 den und 10 Einzelfäden mit einer Geschwindigkeit von 100 m/min zu. kräuseln, lässt man die Hyperboloide 2,3, die in der Mitte einen Durchmesser von 4,2 cm haben und unter einem Kreuzungswinkel von 420 zueinander stehen, mit 958 Umdr/min drehen. Die Länge und die Temperatur des Heizröhrchens müssen dabei 50 cm bzw. 160-1700 C betragen, während ein Kühlröhrchen von 20 cm gebraucht werden muss, das mittels einer in Gegenstrom geleiteten Kühlflüssigkeit auf einer Temperatur von 150 C gehalten wird.
Die Kräuselung des behandelten Fadens kann völlig mit der Kräuselung eines gleichen Fadens verglichen werden, der bei einer Geschwindigkeit von 40 m/min unter Anwendung von Luft als Kühlmittel gekräuselt ist. Dagegen ist sie bestimmt besser als die Kräuselung eines Fadens, der bei einer Geschwindigkeit von 100 m/min gekräuselt wurde, wobei die Kühlung vor dem Durchgang zwischen den Hyperboloiden an der Luft erfolgte.
Das Röhrchen mit Kühlmantel kann hiebei gegebenenfalls durch ein schraubenlinienförmig gewundenes Röhrchen ersetzt werden, durch welches ein Kühlmittel geführt wird und wobei der Durchmesser des umschlossenen Raumes weniger als 0, 8 mm beträgt.
Weiterhin kann als Kühlorgan ein Metallblock gebraucht werden, in welchem eine Bohrung von weniger als 0, 8 mm und eine weitere Bohrung vorgesehen sind, durch welch letztere Bohrung ein Kühl-
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Es kann jedoch auch ein Röhrchen mit einer lichten Weite von weniger als 0,8 mm auf ein von einem Kühlmittel zu durchströmendes Rohr aufgelötet werden.
An Stelle von Kühlrohren und Kühlmänteln können in vielen Fällen Kühlrippen dienen.