DE1435653C2 - Device for the continuous crimping of thermoplastic threads - Google Patents
Device for the continuous crimping of thermoplastic threadsInfo
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- DE1435653C2 DE1435653C2 DE1435653A DES0077958A DE1435653C2 DE 1435653 C2 DE1435653 C2 DE 1435653C2 DE 1435653 A DE1435653 A DE 1435653A DE S0077958 A DES0077958 A DE S0077958A DE 1435653 C2 DE1435653 C2 DE 1435653C2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.
Eine solche Vorrichtnng ist aus der DD-PS 17 786 bekannt Das durch einen \njektor eingeblasene Fadenmaterial wird dort durch eine Kammerrückwand engesammelt und in der angesammelten Form in der Stauchkammer gehalten, wobei in der Kammerrückwand eine gegenüber dem Kammerquerschnitt verengte Abzugsöffnung vorgesehen ist, durch welche der gekräuselte Faden mittels einer Abziehvorrichtung aus der Stauchkammer abgezogen wird. Das durch den Injektor in die am Anfang konisch erweiterte Stüi.ichkammer eingeblasene, gasförmige Druckmedium, das eine zur Fixierung des Fadenmaterials ausreichende Temperatur hat, entweicht nach dem Auftreffen auf das •ngesammelte Fadenmaterial seitlich durch die durchlässige Kammerwand. Der Faden muß vor dem Abziehen durch Einleiten eines Kühlmediums durch die durchlässige Kammerwand gekühlt werden, damit die Kräuselung nicht durch den Zug der Abziehvorrichtung »ufgehogen wird. Der Nachteil dieser Vorrichtung besteht darin, daß die Menge des in der Stauchkammer angesammelten Fadens sowohl durch die Abziehge tchwindigkeit des Fadens aus der Stauchkammer als tuch durch die Zuführgeschwindigkeit des Fadens in die Kammer bestimmt wird. Dies hat bei hohen Fadenge· lchwindigkeiten von etwa 1000 m pro Minute, wie sie für wirtschaftliche Verfahren erwünscht sind, zur Folge, daß bei Schwankungen der Abziehgeschwindigkeit oder 4er Zuführgeschwindigkeit des Fadens z, B, bei Schwankungen des Drucks des Mediums das in der Staüchkam· fner angesammelte Fadenmaterial entweder Vollständig aus der Stauchkammer abgezogen werden kann, so daß keine Kräuselung mehr auftritt« oder daß die gesamte Stauchkammer mit angesammeltem Fladen gefüllt werden kann( so daß der Fadendurchgang Verstopft und die Anläge blockiert wird. Außerdem Verursachen solche Änderungen der Menge des in der Stauchkammer angesammelten Fadens eine unterschiedliche Aufenthaltsdauer des Fadenmaterials in der Kammer und dadurch eine unterschiedliche Fixierung der Kräuselung.Such a device is known from DD-PS 17 786. The thread material blown in by an injector is collected there by a rear wall of the chamber and held in the accumulated form in the stuffer box, with a vent opening which is narrowed in relation to the cross section of the chamber and is provided in the rear wall of the chamber, through which the crimped thread is withdrawn from the stuffer box by means of a withdrawal device. The gaseous pressure medium blown by the injector into the initially conically widened fitting chamber, which has a temperature sufficient to fix the thread material, escapes laterally through the permeable chamber wall after it hits the collected thread material. Before being drawn off, the thread must be cooled by introducing a cooling medium through the permeable chamber wall so that the crimp is not broken up by the pull of the drawing device. The disadvantage of this device is that the amount of thread accumulated in the stuffer box is determined both by the speed of pulling the thread out of the stuffer box and by the speed of the feeding of the thread into the chamber. At high thread speeds of about 1000 m per minute, as is desirable for economical processes, the result is that if there are fluctuations in the withdrawal speed or the feed speed of the thread, for example, if there are fluctuations in the pressure of the medium, the compression will Further, accumulated thread material can either be completely withdrawn from the stuffer box so that crimping no longer occurs, or the entire stuffer box can be filled with accumulated flatbread ( so that the thread passage is clogged and the system is blocked. In addition, such changes in the amount of in The accumulated thread of the stuffer box has a different length of stay of the thread material in the chamber and thus a different fixation of the crimp.
Aus der DD-PS 20 597 ist ferner eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Kräuseln von endlosen Fäden aus synthetischen Hochmpolymeren mittels einer Stauchkammer bekannt, bei der die Stauchkammer durch ein endloses, mindestens teilweise perforiertes Band gebildet wird, das im Laufe seiner Fortbewegung auf einer vorbestimmten Strecke als Schlauch zusammengerollt wird. In diesen sich bewegenden Schlauch wird das zu kräuselnde Gut mittels eines Gasstromes durch einenFrom DD-PS 20 597 a device for the continuous crimping of endless threads is also made synthetic high polymers by means of a stuffer box known, in which the stuffer box by a endless, at least partially perforated belt is formed, which in the course of its movement on a a predetermined distance is rolled up as a hose. In this moving hose that becomes curling material by means of a gas flow through a
π Injektor eingeblasen und zusammengedrückt, worauf das zusammengedrückte Fadengut während der Fortbewegung durch Wärmeeinwirkung fixiert und als dann nach Verlassen des Schlauches abgezogen wird, wobei die hierfür vorgesehene Abwickelvorrichtung zürn Abzug der zugeführten Fadenmenge eingestellt ist Diese bekannte Vorrichtung ist mit den sich ständig fortbewegenden Wanden der Stauchkräuseikammer sehr aufwendig.π injector blown in and compressed, whereupon the compressed thread material is fixed during the movement by the action of heat and than then is withdrawn after leaving the hose, with the unwinding device provided for this purpose Deduction of the supplied amount of thread is set. This known device is constantly changing moving walls of the Stauchkräuseikammer very expensive.
Aus der GB-PS 8 41 665 ist ferner eine rohrförmige, senkrecht angeordnete Stauchkrauseikammer bekannt, in die mittels einander gegenüberliegender Rollen der Faden unten eingeführt und oben durch Abzugswalzen unter Spannung abgezogen wird, wobei eine mit einer relativ weiten Abzugsöffnung versehene Muffe mitFrom GB-PS 8 41 665 a tubular, vertically arranged compression ruff chamber is also known, into which the thread is introduced at the bottom by means of opposing rollers and at the top through take-off rollers is withdrawn under tension, a sleeve provided with a relatively wide extraction opening with
jo ihrem Rand auf dem Ende des in der Stauchkammer gebildeten Fadsnpfropfens aufliegt. Zum Einleiten eines Behandlungsfluids sind an bestimmten Stellen der Stauchkammer Öffnungen auf dem Umfang ausgebildet. Mit dieser bekannten Vorrichtung sind nur begrenztejo her edge on the end of the stuffer box formed Fadsnpfropfens rests. To initiate a Treatment fluids are provided with openings on the circumference at certain points in the stuffer box. With this known device are only limited
$5 Fadengeschwindigkeiten erzielbar. Zudem muß die Abzugsgeschwindigkeit jeweils in einem bestimmten Verhältnis zur Fadenzuführgeschwindigkeit eingestellt werden, wobei die Änderung der Stellung der in das offene Ende der Stauchkammer eingesetzten Muffe als Regelfühler dient.$ 5 thread speeds achievable. In addition, the withdrawal speed must be in a certain Ratio to the thread feed speed can be set, whereby the change in the position of the in the The sleeve used at the open end of the stuffer box serves as a control sensor.
Aus der DE-AS 10 04 337 ist es schließlich zum öffnen und Kräuseln eines endlosen Kunstfaserstranges bekannt, den Faserstrang mit einem komprimierten Gas in eine injektorartige Vorrichtung mit einem Rohr konstanten Querschnitts und über den Querschnitt offenem Ende einzuführen, worauf die Fäden und das Gas am Austritt des Rohres in ein eine Zone mit einem wesentlich niedrigeren Druck als demjenigen in dem Injektor gelangen, wobei dann die plötzliche Ausdehnung des Gases eine Trennung der Fäden bewirkt. Damit ist innerhalb dieses Rohres eine nennenswerte Kräuselung nicht möglich. Der aus den getrennten Einzelfäden bestehende Strang wird auf eine Fläche abgelegt, die verhältnismäßig dicht unter dem Ende des Injektors vorbeigeführt wird und deren Geschwindigkeit auf die Fadenzufuhrgeschwindigkeit abgestimmt werden muß.From DE-AS 10 04 337 it is finally to open and crimp an endless synthetic fiber strand known, the fiber strand with a compressed gas in an injector-like device with a tube constant cross-section and to introduce the open end over the cross-section, whereupon the threads and the Gas at the outlet of the tube in a zone with a pressure much lower than that in that Injector arrive, the sudden expansion of the gas then causing the threads to separate. A noticeable ripple is therefore not possible within this tube. The one from the separated Single threads existing strand is deposited on an area relatively close below the end of the Injector is passed and its speed is matched to the thread feed speed must become.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art so auszubitden, daß thermoplastische Fäden mit hoher Geschwindigkeit von 1000 m pro Minute und mehr und mit einer sehr einfachen Vorrichtung gekräuselt werden können, die keinen während des Betriebs mechanisch bewegten teil enthält.The invention is based on the object of designing a device of the type specified at the outset in such a way that that thermoplastic threads at high speed of 1000 m per minute and more and with a very simple device can be crimped, none mechanically moved during operation part contains.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by Features of claim 1 solved.
Durch den Injektor wird das Fadenmaterial durch das seitlich durch die Öffnungen in der kammerwandThe injector feeds the thread material through the laterally through the openings in the chamber wall
entweichende Druckmedium an der Seitenwand der Kammer zum AnHegen gebracht und angehäuft, wobei eine Stauchkräuselung des auf diese Fadenanhäufung auftreffenden Fadens erfolgt Da der gekräuselte Faden am Ende der Kräuselkammer nicht abgezogen wird, sammelt sich· immer mehr Faden in der Kammer an, wodurch die öffnungen in der Seitenwand der Kammer fortschreitend durch den angesammelten Faden geschlossen werden. Dadurch verringert sich die Gasmenge, die seitlich durch die Kammerwand entweicht, und die Gasmenge nimmt zu, die das angesammelte Fadenmaterial durch die Kräuselkammer zum Kammeraustritt und durch diesen hinaus schiebt Dadurch werden wieder mehr öffnungen in der Seitenwand weiter freigelegt, so daß wieder eine größere Menge des Druckmediums seitlich aus der Kammer entweichen kann. Auf diese Weise wird die Menge des in der Kräuselkammer angesammelten Fadenmaterials stets selbstregelnd konstant gehalten, so daß die Vorrichtung unempfindlich gegen Schwankungen der Fadenzuführgeschwindigkeit ist Die Vorrichtung arbeitet auch bei hohen Fadengeschwindigkeiten von iöOü m pro Minute und mehr einwandfrei und ohne die Gefahr, daß die Kräuselkammer verstopft da das angesammelte Fadenmaterial an dem über den ganzen Querschnitt offenen Ende der Kräuselkammer durch den Druck des Druckmediums ausgeschoben wird. Auch besteht keine Gefahr, daß der Faden nicht vollständig gekräuselt wird, weil keine Fadenabzugseinrichtung vorhanden ist Die Aufenthaltsdauer des gekräuselten Fadens in der Kräuselkammer bleibt durch die beschriebene Selbstregelung im wesentlichen gleich, so daß auch eine einheitliche Fixierung gewährleistet ist Die Fadenmenge, auf die sich die Anhäufung in der Kräuselkammer einregelt, ist im wesentlichen durch die Größe und Anordnung der seitlichen öffnungen bestimmt. Irgendwelche auf die Fadenzuführgeschwindigkeit abzustimmende bewegliche Teile sind bei dieser Vorrichtung nicht vorhanden, so daß, abgesehen von einer einfachen Herstellung, auch ein sehr einfacher Betrieb der Vorrichtung auch bei sich ändernden Fadenzuführgeschwindigkeiten möglich ist.escaping pressure medium attached to the side wall of the chamber and accumulated, wherein a compression crimping of the thread impinging on this thread accumulation takes place since the crimped thread is not pulled off at the end of the crimping chamber, more and more thread collects in the chamber, whereby the openings in the side wall of the chamber are progressively closed by the accumulated suture will. This reduces the amount of gas that escapes laterally through the chamber wall, and the amount of gas increases which the accumulated thread material exits through the crimping chamber to the chamber and pushes out through it.This creates more openings in the side wall further exposed so that again a larger amount of the pressure medium escape laterally from the chamber can. In this way, the amount of thread material accumulated in the crimping chamber always becomes self-regulating kept constant, so that the device is insensitive to fluctuations in the thread feed speed The device also works at high thread speeds of 100 m per minute and more properly and without the risk of the crimping chamber clogging because of the accumulated thread material at the end of the crimping chamber that is open over the entire cross section by the pressure of the Print medium is ejected. There is also no risk of the thread not being crimped completely, because there is no thread take-off device The length of time the crimped thread stays in the Curling chamber remains essentially the same due to the self-regulation described, so that also one Uniform fixation is guaranteed The amount of thread on which the piling up in the crimping chamber regulates, is essentially determined by the size and arrangement of the side openings. Any Moving parts to be matched to the thread feed speed are included in this device does not exist, so that, apart from simple manufacture, also a very simple operation of the Device is also possible with changing thread feed speeds.
Zweckmäßige Ausgestaltungen dieser Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.Appropriate refinements of this device are given in the subclaims.
Die Vorrichtung ist bei allen thermoplastischen Fäden anwendbar, die einen ausreichenden Widerstand aufweisen, damit sie, ohne zu brechen, der Einwirkung des Druckmediums ausgesetzt werden können. Solche Fäden bestehen z. B. aus Polyamiden, Polyestern, Polyolefinen, Polyacrylnitril, Polyvinylderivaten u. dgl. Die Arbeitsbedingungen wie Temperatur und Druck des Druckmediums hängen natürlich von der Natur des Fadens, von seinem Titer sowie von der Geschwindigkeit ab, wobei die angewendete Temperatur eine Fixierung dei Fadens unter den herrschenden Betriebsbedingungen ermöglichen muß. Wenn die Zuführungsgeschwindigkeit des Fadens ausreichend hoch ist, dann können über dem Schmelzpunkt des Fadens liegende Temperaturen angewendet werden.The device can be used with all thermoplastic threads that have sufficient resistance so that they can be exposed to the action of the print medium without breaking. Such Threads exist z. B. from polyamides, polyesters, polyolefins, polyacrylonitrile, polyvinyl derivatives and the like. The working conditions such as temperature and pressure of the printing medium depend of course on the nature of the Fadens, on its titer and on the speed, the temperature used being a Fixation of the thread must allow under the prevailing operating conditions. If the feed rate of the thread is sufficiently high, then temperatures above the melting point of the thread can be used.
Mit dieser Vorrichtung kann man bei Geschwindigkeiten Von 100 m/Mia und höheren Geschwindigkeiten arbeiten, so daß bei synthetischen Fäden z.B. eine kontinuierliche Kräuselung anschließend an das Strek* ken durchgeführt werden kann, das normalerweise während der Herstellung vorgenommen wird.This device can be used at speeds of 100 m / Mia and higher speeds work, so that with synthetic threads e.g. a continuous crimping after the stretch * ken, which is normally done during manufacture.
Als Medium kann z, B, Heißluft oder Vorzugsweise unter Druck stehender Wasserdampf Verwendet werden. As a medium, for example, hot air or preferably pressurized steam can be used.
Der Injektor ist eine einfache Vorrichtung zum Einführen des Fadens, und man kann ein beliebiges Modell verwenden, wobei keine besonders sorgfä'tige Regulierung erforderlich ist Die rohrförmige Kammer, in der dann der Faden geführt wird, kann aus einem einfachen Führungsrohr mit Vollwänden und einer mit der Kammer verbundenen Schraubenfeder bestehea durch deren Ausziehen die Abmessungen der öffnungen eingestellt werden können, durch die das erwärmteThe injector is a simple device for introducing the thread, and any one can be used Use the model that does not require particularly careful adjustment The tubular chamber, in which the thread is then guided can consist of a simple guide tube with solid walls and one with The coil spring connected to the chamber consists of the dimensions of the openings by pulling them out can be adjusted through which the heated
in Druckmedium seitlich austritt Wenn auf das Ende des Auslasses eine seitliche Kraft ausgeübt wird, dann kann dieses Ende leicht in gewünschter Weise gebogen werden, so daß man die jeweils günstigste Anhäufung erhältin print medium leaks laterally If the end of the If a lateral force is exerted at the outlet, this end can then be bent slightly in the desired manner so that the most favorable accumulation is obtained
π In der Zeichnung zeigen die Fig. 1 und 2 Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Vorrichtungen.π In the drawing, FIGS. 1 and 2 show exemplary embodiments of devices according to the invention.
Mit 1 ist in Fig. 1 der Injektor bezeichnet, in den der Faden F durch den Kanal 2 geführt wird, während das Druckmedium, z. B. Dampf V, durch das Rohr 3 eingefüh.-t wird. Der Faden wird durch die mechanische Wirkung des Mediums in dem V -ialförmigen Rohr 4 gefuhrt und gelangt dann ins innere c:r Metallfeder 5. Diese Feder ist am Austrittsende längs eines Bogens mit Krümmungsradiums R, der Länge / und dem Mittelpunktswinkel« gekrümmt1 with the injector is designated in Fig. 1, in which the thread F is guided through the channel 2, while the pressure medium, for. B. Steam V, through the pipe 3 is introduced. The thread is guided by the mechanical action of the medium in the V- shaped tube 4 and then enters the inner c: r metal spring 5. This spring is curved at the outlet end along an arc with a radius of curvature R, the length / and the central angle
D? ' Medium tritt aus dieser Feder zum größten Teil durch die Zwischenräume 6 aus, die zwischen den Windungen vorhanden sind. Die durchlässige Wand 7 ermöglicht eine Führung des Mediums, das durch die ersten Spiralen des Rohres austritt, wodurch ihre Temperatur erhöht wird.D? 'Medium emerges from this spring for the most part through the spaces 6 between the Turns are present. The permeable wall 7 allows the medium to be guided through the first spirals of the pipe, which increases their temperature.
Der Faden sammelt sich in der Feder in einer kompakten Masse 8, die als solche austritt und die man, so wie sie ist, sammeln kann.The thread collects in the spring in a compact mass 8, which emerges as such and which one, as it is, can collect.
Bei der Vorrichtung nach F i g. 2 kommt der Faden F aus einer in der Zeichnung nicht dargestellten Streckvorrichtung und wird dann in den Injektor 1 geführt, wie er oben beschrieben ist. Durch die Leitung 3 wird ein Medium, z. B. Dampf V, eingebla^en. D :r Faden sammelt sich in der rohrförmigen Kammer 5, die aus einer Metallfeder besteht, und tritt in Form einer Masse C aus, die auf dem Förderband 13 gesammelt wird.In the device according to FIG. 2, the thread F comes from a stretching device, not shown in the drawing, and is then fed into the injector 1, as described above. Through the line 3, a medium, for. B. Steam V, blown in. The thread collects in the tubular chamber 5, which consists of a metal spring, and emerges in the form of a mass C which is collected on the conveyor belt 13.
In der folgenden Tabelle sind Versuche mit der Vorrichtung der Fig. 1 wiedergegeben, wobei die Temperatur und der Druck des Mediums (Wasserdampf), das in den Injektor eingeführt wurde, sowie die Geschwindigkeit, mit der der Faden zugeführt wurde, verändert wurden.Experiments with the device of FIG. 1 are given in the following table, the Temperature and pressure of the medium (water vapor) introduced into the injector, as well as the The speed at which the thread was fed has been changed.
Bei all diesen Beispielen wurde ein Injektor 1 verwendet, bei dem das Einführungsrohr 3 für den Dampf einen Innendurchmesser von 5 mm aufwies. Der Kanal 2 zur Fadenführung hatte einen Innendurchmesser von 10 mm am Einlaß und von 2 mm am ströirungsabwärtigen Teil, wo die Außenwand in Form eines Kegelstumpfes mit einem Scheitelwinkel von 53°Causgebildc ,vanIn all of these examples, an injector 1 was used in which the introduction tube 3 for the Steam had an internal diameter of 5 mm. The thread guide channel 2 had an inside diameter of 10 mm at the inlet and of 2 mm at the downstream part where the outer wall is in shape of a truncated cone with an apex angle of 53 ° C, van
Die Auslaßöffnung des Injektors hatte einen Innendurchmesser von 3 mm, und die Innenwand des Injektors hatte im strömungsabwärtigen Teil die FonnThe outlet opening of the injector had an inner diameter of 3 mm, and the inner wall of the Injectors had the form in the downstream part
bo eines Kegelstunipfes mit einem Scheitelwinkel von 66°. Die Länge des Führungsrohres 4 betrug 10 mm,bo of a truncated cone with an apex angle of 66 °. The length of the guide tube 4 was 10 mm,
Bei den Beispielen 1 bis 8 und 11 bis 16 hatten die Führung 4 Und die Feder 5 einen Innendurchmesser von 10 mm, und die Feder war 110 mm lang. Der in F i g. 1 angegebene Winkel betrug etwa 40°.In Examples 1 to 8 and 11 to 16, the guide 4 and the spring 5 had an inner diameter of 10 mm and the spring was 110 mm long. The in F i g. 1 indicated angle was about 40 °.
Bei den Beispielen 9 und 10 hatten das Führungsrohr und die Feder einen Innendurchmesser von 8 mm, wobei die Feder etwa eefäde äneeöfdnet War und die erstenIn Examples 9 and 10, the guide tube and the spring had an inner diameter of 8 mm, where the spring was about to open and the first
Spiralen so ausgezogen waren, daß die Gesamtlänge etwa 103 mm betrug.Spirals were drawn out so that the total length was about 103 mm.
Bei den Beispielen 17 bis 19 betrug der Innendurch^ messer des Führungsrohres und der Feder 8 mm, und die Feder war 100 mm läng. Der Winkel α betrug etwa 45°.In Examples 17 to 19, the inner diameter of the guide tube and the spring was 8 mm, and the spring was 100 mm long. The angle α was approximately 45 °.
Zur Bezeichnung des Materials der behandelten Fäden wurden folgende Abkürzungen eingeführt:The following abbreviations have been introduced to denote the material of the treated threads:
Pa = Polyhexämethyienadipamid, PE = Polyethylenterephthalat, PP = Polypropylen!Pa = polyhexaemethylene adipamide, PE = polyethylene terephthalate, PP = polypropylene!
(Die Zahlenangaben nach diesen Abkürzungen bedeuten den Titer des Fadens und die Anzahl der Einzelfäden,) (The numbers after these abbreviations mean the titer of the thread and the number of individual threads,)
Röhrg / h
Tube
β I U QIC
β IU
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