DE19700817C2 - Verfahren und Verwirbelungsdüse zur Herstellung von spinntexturierten Filamentgarnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von spinn­ texturierten Filamentgarnen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Verwirbelungsdüse für die Herstellung eines verwirbelten Garnes nach dem Oberbegriff des Anspruches 7.

Die Erfindung betrifft die Luftverwirbelung und geht aus von der Gattung von Verwirbelungsdüsen, wie sie z. B. in der EP 564 400 B1 beschrieben ist. Bei Garnen mit groben Einzelfilamenten (z. B. dtex 20) ist es bei höheren Verarbeitungsgeschwindigkeiten von 2000 bis 3000 m/min oft schwierig eine genügend große Verwirbelungsdichte bei genügend guter Regelmässigkeit zu erzielen. Die Verwirbelungsdichte wird gemessen als Zahl der Verwirbelungsknoten bzw. Fixpunkte pro Meter Garnlänge (FP/m). Es wird üblicherweise eine hohe Verwirbelungsdichte bei hoher Regelmässigkeit der Fixpunktabstände angestrebt, jedoch ohne Auftreten von einzelnen größeren Fixpunktabständen bzw. Öffnungslängen zwischen Verwirbelungsknoten. Verwirbelungsvorrichtungen mit vorwiegend runden Garnkanälen sind für niedrige bis mittlere Verwirbelungsdichten geeignet. Für höhere Verwirbelungsdichten kommen Verwirbelungsvorrichtungen mit Garnkanälen zum Einsatz, die in der Regel eine ebene Aufprallfläche aufweisen. Die EP 465 407 B1 schlägt vor, daß die Wandflächen des Garnkanals wenigstens zwei ebene Teilflächen enthalten müssen und das Garn innerhalb der Verwirbelungsvorrichtung geführt wird. Zu diesem Zweck werden in dem Körper der Vorrichtung an beiden Enden des Garnkanals Fadenführer eingesetzt.

Es ist ferner eine Praxisforderung, dass die Verwirbelungsdüsen einen Einfädelschlitz aufweisen, der zwischen einem oberen Verwirbelungsdüsenteil mit der Aufprallfläche sowie einem unteren Verwirbelungsdüsenteil mit einer Druckluftzufuhrbohrung für die Einführung der Blasluft in den Garnkanal liegt. Die Prozeßgeschwindigkeit besonders bei der Herstellung von spinntexturierten Teppichgarnen hat sich in den letzten Jahren von ca. 2000 m/min. auf 3500 m/min erhöht. Das nächste Ziel für Spinn­ texturiermaschinen wird in einem Geschwindigkeitsbereich von 4000 bis 6000 m/min. gesehen. Da die Verwirbelung "in line" nach der Texturierung und vor dem Aufspulen erfolgt, gilt auch für die Wirbeldüsen die Zielsetzung, ohne Qualitätseinbußen mit einer Garntransportgeschwindigkeit von 3000 bis 6000 m/min. optimal zu arbeiten. Die für Texturgarne eingesetzten Wirbeldüsen haben zumeist einen zu der Förderrichtung des Garnes leicht geneigten Blasluftkanal. Die Neigung aus der Senkrechten liegt etwa zwischen 4° und 15° und ergibt für das durchlaufende Garn eine leichte Förderwirkung, welche jedoch geringer ist als die Summe der dem Garn entgegengesetzten Widerstandskräfte in der Düse. Bei höheren Neigungswerten der Blasdüse, also bei höherer Förderwirkung, nimmt die Verwirbelungsleistung jedoch entsprechend ab und die Schlaufigkeit des Garnes zu. Eine weitere Konsequenz der Verwirbelung bei höheren Geschwindigkeiten ist die notwendige Erhöhung des Luftdrucks. Dies bewirkt eine höhere Dichte der Luft im Garnkanal. Man möchte bei hohen Prozeßgeschwindigkeiten eine möglichst ähnliche Verwirbelungsdichte und Verwirbelungsqualität erreichen wie bei niedrigen Prozeßgeschwindigkeiten, um die Weiterverarbeitung des Garnes gleichermaßen sicherzustellen. Versuche haben gezeigt, daß die Fadenspannung am Düsenausgang mit steigender Garngeschwindigkeit und bei gleichzeitig höherem Luftdruck der Blasdüse einen immer höheren prozentualen Steigerungswert gegenüber der Eingangsfadenspannung erreicht. Bei 4000 m/min. ergibt sich bei einer Eingangsfadenspannung mit dem Wert 100 eine Ausgangsfadenspannung mit dem Wert 250 bis 350. Eine über 200%ige Erhöhung ist aber sehr schädlich für das Garn.

Im Stand der Technik wurde für dieses Problem bisher keine Lösung gefunden: Die DE 27 01 053 A1 schlägt einen Block mit Garnkanal vor, der über einen Lufteinlaßkanal mit Blasluft beaufschlagt wird, welche dann über einen Luftauslaßkanal abgeführt wird. Am Garnauslaß befindet sich eine Einrichtung, die mit dem geführten Garn in Kontakt tritt und einen Widerstand für die Garnbewegung bildet. Im Block strömt die Luft im wesentlichen gegen die Garnlaufrichtung. Dabei wird das Garn verdrillt, jedoch nicht wie bei der oben beschriebenen, durch die Erfindung zu verbessernden Verwirbelung unter Bildung von Verwirbelungsknoten verwirbelt. Außerdem steigert sowohl die Einrichtung, die dem Garnlauf am Ausgang einen Widerstand entgegensetzt, als auch die im wesentlichen entgegen der Garnlaufrichtung gerichtete Luftströmung die Fadenspannung; was bei der Herstellung der oben beschriebenen spinntexturierten Filamentgarne schädlich wäre.

Aus der DE 20 06 022 B2 ist eine Vorrichtung zum Kräuseln von Fäden durch Einwirkung eines erhitzten strömenden Mediums auf das Garn bekannt. Dieses Medium wird allseitig auf den Faden gerichtet und durchwandert mit diesem einen Fadenführungskanal in dem die Fäden auf eine Temperatur erwärmt werden, bei der Umorientierungs- und Umkristallisationsvorgänge stattfinden. Danach kommt der Faden in eine Behandlungszone in der durch allseitig nach außen gerichtete Schlitze ein Austausch des Mediums mit der Umgebungsluft stattfindet und aufgrund der dabei entstehenden Turbulenzwirbel die Kräuselung der Fäden hervorgerufen wird. Die Vorrichtung erzeugt keine zwei Wirbelabschnitte der Blasluft und bewirkt keine Knotenbildung im Garn.

Aus der US 4 125 922 ist eine Verwirbelungsdüse der eingangs genannten Art bekannt, die nach dem eingangs genannten Verfahren arbeitet. Bei dieser Verwirbe­ lungsdüse wird der in Garnlaufrichtung störmende Blasluftanteil durch einen abge­ winkelten Garnausgangskanal mit dem Garn abgeführt. Durch die Abwinkelung sowie den Durchmesser dieses Garnausgangskanals, der bei schwächerer Abwinkelung reduziert wird, wird der Luftabstrom durch den Garnausgangskanal reduziert und damit die Garnspannung mittels der Erhöhung des Luftstromes entgegen der Garnlaufrichtung reguliert. Durch diese Maßnahme wird eine den Vorwärtswirbel (zweiter Wirbelabschnitt) behindernde Stauwirkung erzeugt, die einer Erhöhung der Prozeßgeschwindigkeit entgegensteht. Außerdem muß bei einer Erhöhung der Prozeßgeschwindigkeit auch der Luftdruck der Blasluft erhöht werden, um die geforderte Qualität beizubehalten. Die beschriebene Stauwirkung steht jedoch auch einer solchen Erhöhung des Luftdrucks entgegen. Wirbelausbildungen und Störmungs­ verhältnisse, durch die bei höchsten Geschwindigkeiten optimal gearbeitet werden kann, sind bei der von der US 4 125 922 vorgeschlagenen Düse nicht möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Verwirbelungs­ düse der eingangs genannten Art verfügbar zu machen, bei denen ohne Qualitätseinbußen auch bei höchsten Geschwindigkeiten, insbesondere bei Geschwindigkeiten über 3000 m/min. gearbeitet werden kann.

Die Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in dem Verwirbelungskanal zwei ungleich stark wirkende Wirbel erzeugt werden, wobei der Vorwärtswirbel stärker wirkend ausgebildet ist, als der Rückwärtswirbel und wobei die Abluft des Vorwärtswirbels in Richtung des Düsenaustritts etwa axial zu einer gedachten Achse des Garnkanals abgelassen wird. Bevorzugte Weiterbildungen des Verfahrens sind den Unteransprüchen 2 bis 6 zu entnehmen.

Die Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Verwirbelungsabschnitte vor und nach der Blasluftzufuhr asymmetrisch mit einem stärker wirkenden zweiten Wirbelabschnitt ausgebildet sind, wobei die Abluft des zweiten Wirbelabschnitts in Richtung des Düsenaustritts etwa axial zu einer gedachten Achse des Garnkanals abgelassen wird. Bevorzugte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen 8 bis 10 zu entnehmen. Auf eine bevorzugte Verwendung verweist Anspruch 11.

Erfindungsgemäß ist nun erkannt worden, daß eigentlich die Fadenspannugen bedingt durch die wirkenden Luftkräfte auf das Garn in erster Linie der begrenzende Faktor ist. Darum schlägt die Erfindung Maßnahmen vor, durch die die Fadenspannung während der Verwirbelung reduziert wird, insbesondere auch bei Prozessgeschwindigkeiten im Bereich von 3000 bis 6000 m/min. und mehr. Durch die Erfindung werden im Verwirbelungskanal zwei ungleich starke Wirbel erzeugt, wobei der Vorwärtswirbel stärker ausgebildet ist, als der Rückwärtswirbel. Die Verwirbelung ist ein Arbeitsprozess der besonders die nachfolgende Verarbeitung erleichtern soll und den Zusammenhalt der Filamente z. B. beim Spulenabzug und Tuften verbessert. Den Verwirbelungsvorgang als solchen stellt man sich wie folgt vor. Über dem Luftstrom der Druckluftzufuhrbohrung öffnet sich der Filamentverband des laufenden Fadens in dem Garnkanal blasenförmig. Aufgrund einer Aufteilung des Blasluftstromes quer zum Garnkanal werden die Filamente beidseits der Querbohrung in eine gegenläufige Rotation innerhalb des Garnkanales versetzt. Dabei wird der Luftstrom in einen Vorwärtswirbel sowie einen Rückwärtswirbel aufgeteilt. 'Vorwärts' und 'rückwärts' definieren sich durch die Garnlaufrichtung. Durch den Dralleffekt von Vorwärts- und Rückwärtswirbel werden in der Folge die Verwirbelungsknoten am Garn gebildet. Durch den Weitertransport des Fadens tritt wieder unverflochtenes Garn in die Düse ein. Dadurch beginnt der Vorgang von vorne. Die Verwirbelung als solche ist ein diskontinuierlicher Prozess, wohingegen die Garndurchführung kontinuierlich ist. Die eigentliche Schwierigkeit für den Fachmann liegt darin, dass der Vorgang mit einer extrem hohen Frequenz für die Bildung von z. B. 1000 bis 3000 Punkten pro Sekunden abläuft. Dabei soll auch noch auf die Knotenqualität, z. B. Knotenlänge, Knotendichte und Knotengleichmässigkeit geachtet werden, was zum grossen Teil nur empirisch möglich ist: Die Luftgeschwindigkeit im Garnkanal kann erfahrungsgemäß nicht mehr wesentlich gesteigert werden. Um die Eingriffskräfte der Luft zu erhöhen, steht vor allem die Erhöhung des Luftddruckes und damit die Erhöhung der Luftdichte zur Verfügung. Die Erhöhung der Luftdichte bringt jedoch einen Zielkonflikt. Der erste Vorgang der Verwirbelung ist das Öffnen des Filamentverbundes. Wird der Filamentverbund unter eine zu grosse Zugspannung gebracht, so wird bereits das Öffnen erschwert. Innerhalb des Garnkanals wirken die beiden genau entgegengesetzen Luftströme - in Richtung auf den Eintritt des Garnes in den Garnkanal und in Richtung des Austrittes des Garnes aus dem Garnkanal. Der rückwärts gerichtete Blasluftstrom hat somit eine enorme Steigerung der Rückstosskraft und daraus eine Vergrösserung der Fadenspannung zur Folge, dies im Verhältnis der Zunahme der Strömungskräfte der Blasluft. Ein ebenso wichtiger Faktor liegt in den einzelnen Filamenten, die die Zugkraft zwischen den beiden Wirbeln ausgleichen. Die Zugkraft wirkt über die Einzelfilamente von vorne nach hinten und umgekehrt. Versuche haben bestätigt, daß trotz der Asymmetrie der Verwirbelungsabschnitte symmetrische Knoten gebidet werden. Die Luftkräfte greifen als Stoss- und Reibkräfte an. Dadurch dass der Luftdruck in dem Bereich des Rückwärtswirbels rascher abgesenkt wird, werden die an dem Garn angreifenden Luftkräfte insgesamt kleiner. Dies ermöglicht die Produktionsgeschwindigkeit des Garnes wesentlich zu erhöhen z. B. bis in den Bereich von 4000 bis 6000 m/min. und mehr zu steigern unter Beibehaltung aller qualitativen Parameter. Es war insbesondere, möglich den Luftdruck z. B. auf 5 bis 14 bar und darüber zu steigern ohne nachteilige Wirkung auf die Qualität der Verwirbelung bzw. auf das Garn.

Die Erfindung erlaubt eine ganze Anzahl weiterer sehr vorteilhafter Aasgestaltungen. Ist die Einwirkung des Rückwärtswirbels auf etwa 2/3 reduziert, tritt bereits eine starke Reduzierung der Fadenspannung auf. Die bisherigen Versuche haben beste Resultate ergeben, wenn die volle Wirkung des Rückwärtswirbels etwa 30 bis 50% der Wirkung des Vorwärtswirbels beträgt. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird der Garnkanal in zwei etwa gleich lange Abschnitte aufgeteilt, einen ersten Abschnitt von der Blasluftzufuhr zu dem Düseneintritt sowie einem zweiten Abschnitt von der Blasluftzufuhr zu dem Düsenaustritt, wobei die rückwärts zum Düseneintritt gerichtete Abluft im mittleren Bereich zwischen der Blasluftzufuhr und dem Düseneintritt bereits abströmen kann (Anspruch 2). Es ist aber auch möglich, zumindest bei einzelnen Anwendungen, dass ein hinteres Teilstück der Verwirbelungsdüse gleichsam abgeschnitten wird. Ferner wird vorgeschlagen, daß kurz vor dem Düseneintritt oder aber schon innerhalb der Düse ein Führungsstift für das Garn angeordnet wird.

Die neue Verwirbelungsdüse wird in asymmetrischer Weise ausgeführt. Die Form ist derart gestaltet, daß der grösste Teil des in Richtung des Garneintritts austretenden Luftstroms im Garnkanal so schnell wie möglich aus dem Garnkanal abgeführt und entsprechend der wirksame Luftdruck bzw. Luftdichte abgesenkt wird, um dem . hereinkommenden Garn möglichst wenig Widerstand bzw. einen reduzierten Widerstand entgegenzusetzen (Anspruch 31). Das in den Garnkanal eintretende Garn wird bevorzugt durch einen Führungsstift nahe dem oberen Ende, aber noch in dem Garnkanal geführt. Die Wirbeldüse selbst wird derart zum bestehenden Fadenlauf geneigt, daß der Abspannwinkel am Düseneintritt (a) wesentlich verkleinert wird. Dadurch wird am Düseneintritt dem Faden weniger Widerstand durch Reibung am Fadenführer entgegengesetzt. Gleichzeitig wird in der Düse durch dieses neue Fadenführungskonzept die Reibung durch Verkleinerung der möglichen Kontaktfläche der Garnkanalwände bezüglich des Garnes herabgesetzt.

Ein wesentlicher Aspekt des erfindungsgemässen Verfahrens liegt ferner darin, daß die Abluft aus dem Verwirbelungskanal in Transportrichtung des Garnes etwa axial, und die Abluft gegen die Förderrichtung des Garnes etwa in Gegenrichtung zu dem Blasluftstrom aus dem Garneinführbereich abgelassen wird. Diese Massnahme erlaubt die Wirkung der Verwirbelung in Laufrichtung des Garnes zu erhöhen und umgekehrt den rückwärtsliegenden Teil der Verwirbelung zu reduzieren, was sich positiv auf die Knotenbildung und günstig auf die Fadenspannung auswirkt. Ganz besonders vorteilhaft ist nun, wenn das Filamentgarn in dem Garnkanal etwa axial auf die Prallfläche zu und weggeführt wird, wobei die gegen die Förderrichtung des Garnes gerichtete Abluft zwischen der Luftzuführungsbohrung und dem Düseneintritt aus dem Fadenlauf quer abgeführt und das Garn in dem Bereich des Düsenaustrittes durch den Abluftstrom quer abgezogen wird (Anspruch 4). Das Garn wird im Bereich des Düseneintrittes durch einen Führungsstift und im Abstand vor dem Düseneintritt durch einen Fadenführer derart geführt, daß der Abspannwinkel (a) klein, vorzugsweise gegen 0° ist. Anderseits wird im Abstand nach dem Düsenaustritt ein Fadenführer derart angeordnet, daß auch ohne Luftzufuhr ein Abspannwinkel (b) grösser 15° vorzugsweise im Bereich von etwa 30° gebildet wird (Anspruch 5). Vorteilhafterweise wird der Blasluftstrom in Förderrichtung des Garnes geneigt, derart, daß eine stärkere Strömung in Förderrichtung des Garnes erzeugt wird (Anspruch 6). Das in den Garnkanal eintretende Garn wird durch einen Führungsstift nahe dem oberen Ende des Garnkanals geführt und die Wirbeldüse selbst wird bevorzugt derart zum bestehenden Fadenlauf geneigt, daß der Abspannwinkel am Düseneintritt (a) wesentlich verkleinert und der Abspannwinkel am Düsenaustritt (b) wesentlich vergrössert wird. Es wird somit auf einfachste Weise erreicht, daß am Düseneintritt der Faden einer geringeren Widerstandskraft unterworfen und am Düsenaustritt die Garnförderwirkung durch die dahin ausströmende Luft erhöht wird. Gleichzeitig wird in der Düse durch dieses neue Fadenführungskonzept auch die Wandreibung durch Verkleinerung der möglichen Kontaktfläche der Garnkanalwände bezüglich des Garnes herabgesetzt.

Die Erfindung betrifft ferner eine Verwirbelungsdüse für die Herstellung eines verwirbelten Garnes mit einem durchgehenden Garnkanal in den ein, quer zu einer Prallfläche gerichteter Blasluftstrom einführbar ist, wobei der Garnkanal einen ersten Wirbelabschnitt von der Blasluftzufuhr in Richtung des Düseneintrittes sowie einen zweiten Wirbelabschnitt von der Blasluftzufuhr in Richtung des Düsenaustrittes aufweist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Einführungsstift zur Einführung des Garnes nahe dem oberen Ende des Garnkanales bzw. nahe und parallel zu der Prallfläche angeordnet wird, so daß der Abspannwinkel beim Düseneintritt etwa 0° beträgt. Zweckmässigerweise wird die Verwirbelungsdüse zweiteilig ausgebildet, aus einem oberen im wesentlichen symmetrischen Prallteil, sowie einer unteren asymmetrischen Düsenplatte mit der Blasluftzufuhr bzw. der Blasluftzufuhrbohrung (Anspruch 8). Im Abstand vor und nach der Verwirbelungsdüse wird bevorzugt je ein Garnführer angeordnet, derart, daß die Garneinführung angenähert 0° und der Garnabzug in einem Winkel vorzugsweise größer als 15° vorzugsweise im Bereich von etwa 30° beträgt (Anspruch 9 und 10).

Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung der Verwirbelungsdüse für die Her­ stellung von spinntexturiertem Teppichgarn insbesondere mit Produktionsge­ schwindigkeiten im Bereich von 3000 bis 6000 m/min. und mehr (Anspruch 11).

Die Erfindung wird nun an Hand einiger Ausführungsbeispiele mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:

die Fig. 1 und 2 zeigen rein schematisch die Verwirbelungstechnik, wobei die Fig. 2 ein Schnitt I-I der Fig. 1 ist;

die Fig. 3 schematisch die erfindungsgemässe Erzeugung von Verwirbelungsknoten mit asymmetrischen Verwirbelungszonen;

die Fig. 4 eine konkrete Ausgestaltung einer Verwirbelungsdüse;

die Fig. 5 eine Betriebsposition der Verwirbelungsdüse mit Blasluft;

die Fig. 6 die Fig. 5, jedoch mit Fadenführungen;

die Fig. 7 ein Querschnitt durch eine Verwirbelungsdüse (Schnitt A-A der Fig. 8);

die Fig. 8 ist ein Grundriss der Fig. 7;

die Fig. 9 zeigt eine Ansicht einer Verwirbelungsdüse in grösserem Maßstab.

In der Folge wird nun auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Dabei sind sowohl die Verwirbelungsdüse 1 wie auch die Verwirbelung an dem Garn 2 dargestellt. Die Fig. 2 ist ein Schnitt I-I der Fig. 1. In dem Düsenkörper der Verwirbelungsdüse 1 ist ein durchgehender Garnkanal 3 und im mittleren Bereich senkrecht zum Garnkanal 3 eine Druckluftzufuhrbohrung 4 angebracht. Die Druckluft (Blasluft BL) wird, wie mit Pfeil 5 angedeutet ist, mit einem Druck von ca. 5 bis 14 und mehr bar über die Druckluftzufuhrbohrung 4 in den Garnkanal 3 eingespeist. Aus dem Garn, das als glattes oder texturiertes Garn 2 durch den Garnkanal 3 geführt wird, bildet sich ein verwirbeltes Garn 2' mit Knoten K resp. mit der typischen Knotenstruktur, die auch vom Auge an dem Garn sichtbar gemacht werden kann. Die Druckluft 5 teilt sich in dem Garnkanal 3 in zwei Teilstromwirbel 6, welche die eigentlichen Auslöser für die Öffnung/Vermischung bzw. Verwirbelung und Knotenbildung sind. Das Garn 2 wird mit einer konstanten Geschwindigkeit, in den Garnkanal 3 geliefert, was mit einem Pfeil 7 angedeutet ist, sowie einer vorzugsweise geregelten Abzugsgeschwindigkeit des verwirbelten Garnes 2', Pfeil 8.

Die Grundfunktionen der Erfindung sind in der Fig. 3 schematisch dargestellt. Mit GT ist die Garntransportrichtung des unverwirbelten Garnes 2 bezeichnet, wel­ ches über einen Führungsstift 12 eingeführt, und über einen Fadenführer 13 abge­ zogen wird. Zwischen dem Führungsstift 12 sowie der Stelle 16 ist die Verwirbe­ lungszone 14. Die Blasluft (BL) wird quer in die Verwirbelungszone 14 zugeführt. Der Blasluftstrom 5 ist auf eine Prallfläche 9 (Pr) gerichtet. An der Prallfläche teilt sich der Blasluftstrom 5 in zwei entgegengesetzte Luftwirbel. Der in Bezug auf die Garn­ transporteinrichtung rückwärts gerichteten Abluftstrom ALR tritt etwa entgegen­ gesetzt zu dem Blasluftstrom 5 aus der Verwirbelungsdüse aus. In der Transport­ richtung GT tritt der vorwärtsgerichtete Abluftstrom ALv aus der Verwirbelungsdüse 1 aus. Innerhalb der Verwirbelungszone 14 bildet sich ein Rückwärtswirbel 10 sowie ein Vorwärtswirbel 11, welche je mit strichpunktierten Linien markiert sind. Die Fig. 3 zeigt bildlich mehrere funktionswesentliche Wirkungen. Der Rückwärtswirbel 10 ist kleiner dargestellt als der Vorwärtswirbel 11. Insbesondere aber durch die rasche Druckabsenkung ist der Rückwärtswirbel in seiner Wirkung reduziert. An der Stelle 15 bewegt sich das unverwirbelte Garn etwa geradlinig in die Verwirbelungszone 14 resp. in die Zone des Rückwärtswirbels 10. Der Haupteil des Abluftstromes ALR wird nahezu quer dazu aus dem Garnlauf abgelenkt. Auf diese Weise kann der Einwirk­ ungskraft bzw. die Einwirkzeit und dadurch die Angreifkraft des Rückwärtswirbels 10 auf das in die Verwirbelungsdüse eintretende Garn verkleinert werden. Gerade umgekehrt sind die Verältnisse in dem Bereich des Düsenaustrittes, der mit Pfeil 16 bezeichnet ist. Das verwirbelte Garn 2' wird in einem Winkel b (Fig. 4) aus dem Wirkbereich des Vorwärtswirbels 11 gezogen. Die starke Wirbelströmung hat jedoch eine so grosse Stosskraft, dass das Garn in ausgebauchter Stellung Pfeil 16, gleich­ sam in der Luft gehalten wird. Dass Garn 2 ist über die ganze Verwirbelungszone 14 nur als Strich mit Doppelpunkt dargestellt. Es werden gleichzeitig jeweils zwei Verwirbelungsknoten K zwischen dem Führungsstift 12 sowie der Stelle 16 gebildet. Versuche haben ergeben, dass sich trotz des asymmetrischen Garnkanales gleichmäßige Knoten bilden. Vor und nach der Verwirbelungszone ist zusätzlich je ein Lieferwerk 17 resp. 18 angedeutet, welche aber auch stellvertretend für die vorangehende bzw. nachfolgende Prozeßstufe gelten können.

Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen eine Verwirbelungsdüse 1 in verschiedenen Situationen. Dabei ist der Vorwärtswirbel auf der linken und der Rückwärtswirbel auf der rechten Seite. Entsprechend dem Garntransport ist rechts in den Figuren der Düseneintritt 20 und links der Düsenaustritt 21, was dem Eintritt sowie dem Austritt des Garnes entspricht. Der Düsenaustritt 21 ist gleichzeitig Austritt für den vorwärts gerichteten Abluftstrom ALV (Fig. 5) sowie für das verwirbelte Garn 2'. Der Düseneintritt ist gemäss der neuen Erfindung jedoch primär der Garneintritt. Der rückwärts gerichtete Abluftstrom ALR, zumindest der Hauptteil davon, wird durch eine Öffnung 22, die zwischen dem Düseneintritt 20 bzw. dem Führungsstift 12 sowie der Stelle 23 liegt, abgeblasen. Die Verwirbelungsdüse 1 besteht aus einem oberen Prallteil 41 sowie einem unteren Düsenplattenteil 40. Das Düsenplattenteil 40 weist links von der Druckluftzuführbohrung 4 einen längeren Abschnitt a und rechts einen Abschnitt b auf. Wesentlich ist nun, dass der längere Abschnitt a einen wesentlich größeren Radius R aufweist, im Verhältnis zu dem kürzeren Abschnitt b mit dem kleinerem Radius r. Damit wird die Intensität des Rückwärtswirbels durch eine raschere Expansion der Druckluft zusätzlich reduziert, und der Effekt der Öffnung 22 noch unterstützt. Der Rückwärtswirbel wird über eine, viel stärkeren dem Fadenlauf abgekrümmte Öffnung abgelenkt. Diese ist zusätzlich über einen kürzeren Weg stärker erweitert, wie aus den Proportionen der Fig. 5 und 6 zu entnehmen ist.

Die Fig. 5 zeigt die Verwirbelungsdüse mit den Hauptluftströmen BL, ALR sowie ALV.

Die Fig. 6 zeigt dieselbe Verwirbelungsdüse 1 der Fig. 4 und 5 schematisch als Einbaubeispiel. Dabei ist die Verwirbelungsdüse 1 über einen Sockel 30 an festen Maschinenteilen 31 befestigt. Am Sockel 30 sind zusätzlich ein Garnführer 32 und am austrittsseitigen Ende ein Garnführer 13 angebracht. Die Verwirbelungsdüse 1 ist um einen Winkel (d) leicht geneigt montiert. Mit des besonderen Einbauweise kann zusammen mit den Garnführer erreicht werden, daß in Bezug auf die theoretische Achse X des Garnkanales, das Garn auch ohne Druckluft mit einem Winkel a etwa 0° einläuft und mit einem Winkel b von etwa 30 abgezogen wird. Selbstverständlich können eine beliebige Zahl z. Bsp. 2, 3 oder 4 oder mehr von Verwirbelungsdüsen senkrecht zur Bildebene der Fig. 6, parallel betrieben und auf den gleichen Sockel 30 montiert werden.

Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Verwirbelungsdüse 1 im Querschnitt (Fig. 7) resp. im Grundriss (Fig. 8). Die Fig. 7 zeigt die Zweiteiligkeit der Verwirbelungsdüse 1. Das obere Prallteil 41 sitzt fest auf dem unteren Düsenplattenteil 40. Die beiden Teile sind durch zwei Splinte 43 in exakter Position gehalten und über eine Schraube 43 zu einer Düseneinheit verbunden. Charakteristisch bei dieser Gattung von Verwirbelungsdüsen ist die Möglichkeit der seitlichen Einfädelung des Garnes 2 über einen Einfädelschlitz 44.

Die Fig. 9 zeigt eine Ansicht der Verwirbelungsdüse in stark vergrössertem Massstab. Bei relativ kleinen Garnfördergeschwindigkeiten von unter 1000 m/min. kann die Prallfläche 9 gerundet sein. Bei hohen und höchsten Leistungen bis 3000 m/min. sowie 3000 bis 6000 m/min. wird die Prallfläche jedoch bevorzugt als ebene Fläche ausgebildet wie in der Fig. 9 dargestellt ist.

Claims (11)

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von spinntexturierten Filamentgarnen, insbesondere von Teppichgarnen, in einem durchgehenden Garnkanal bzw. Verwirbelungskanal einer Wirbeldüse, wobei das Filamentgarn durch einen quer in die Wirbeldüse gerichteten und vorwärts sowie rückwärts aus dem Garnkanal bzw. Verwirbelungskanal abströmenden Blasluftstrom verwirbelt wird und die Abluft des Rückwärtswirbels etwa in Gegenrichtung zur Blasluftzuführung aus dem Garneinführbereich abgelassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verwirbelungskanal zwei ungleich stark wirkende Wirbel erzeugt werden, wobei der Vorwärtswirbel stärker wirkend ausgebildet ist, als der Rückwärtswirbel und wobei die Abluft des Vorwärtswirbels in Richtung des Düsenaustritts etwa axial zu einer gedachten Achse des Garnkanals abgelassen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Garnkanal in zwei etwa gleich lange Abschnitte aufgeteilt ist, einen ersten Abschnitt von der Blasluftzufuhr zu dem Düseneintritt sowie einen zweiten Abschnitt von der Blasluftzufuhr zu dem Düsenaustritt, wobei der Hauptteil der rückwärts zum Düseneintritt gerichteten Abluft im mittleren Bereich zwischen der Blasluftzufuhr und dem Düseneintritt abströmt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluft gegen die Förderrichtung des Garnes rascher expandiert.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filamentgarn in dem Garnkanal etwa axial auf die Prallfläche zu und weitergeführt wird, wobei die gegen die Förderrichtung des Garnes gerichtete Abluft im mittleren Bereich zwischen der Blasluftzufuhr und dem Düseneintritt aus dem Fadenlauf quer abgeführt und das Garn in dem Bereich des Düsenaustrittes durch den Abluftstrom quer abgezogen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Garn im Bereich des Düseneintrittes derart geführt ist, daß der Abspannwinkel (α) klein, vorzugsweise gegen 0° und im Bereich des Düsenaustritts derart geführt ist, daß auch ohne die Wirkung der Luftzufuhr ein Abspannwinkel (β) größer 15° gebildet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasluftzufuhr in Förderrichtung des Garnes geneigt ist, derart, daß eine stärkere Strömung in Förderrichtung des Garnes erzeugt wird.

7. Verwirbelungsdüse für die Herstellung eines verwirbelten Garnes, insbesondere von spinntexturiertem Filamentgarn bzw. Teppichgarn, mit einem durchgehenden Garnkanal sowie einer Blasluftzufuhrbohrung, durch welche ein gegen eine Prallfläche gerichteter Blasluftstrom einführbar ist, wobei der Garnkanal einen ersten Wirbel­ abschnitt von der Blasluftzufuhr in Richtung des Düseneintrittes sowie einen zweiten Wirbelabschnitt von der Blasluftzufuhr in Richtung des Düsenaustritt aufweist, und wobei zwischen dem Düseneintritt sowie der Blasluftzufuhr, in einem Abstand von der Blasluftzufuhr eine Öffnung für den Abluftstrom des ersten Wirbelabschnittes ange­ ordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verwirbelungsabschnitte vor und nach der Blasluftzufuhr asymmetrisch mit einem stärker wirkenden zweiten Wirbelabschnitt ausgebildet sind, wobei die Abluft des zweiten Wirbelabschnitts in Richtung des Düsenaustritts etwa axial zu einer gedachten Achse des Garnkanals abgelassen wird.

8. Verwirbelungsdüse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Führungsstift aufweist, zur Führung des Garnes nahe dem oberen Ende des Garnkanales bzw. nahe und parallel zu der Prallfläche, wobei die Verwirbelungsdüse vorzugsweise zweiteilig, aus einem oberen im wesentlichen symmetrischen Prallteil, sowie einer unteren asymmetrischen Düsenplatte mit einer Blasluftzufuhr ausgebildet ist, derart, daß der erste Wirbelabschnitt eine raschere Expansion der Druckluft zulässt.

9. Verwirbelungsdüse nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Abstand vor und nach der Verwirbelungsdüse je ein Garnführer angeordnet ist, derart, daß die Garneinführung (α) angenähert 0° und der Garnabzug (β) mit einem Winkel erfolgt.

10. Verwirbelungsdüse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Garnabzug (β) mit einem Winkel größer 15° erfolgt.

11. Verwendung der Verwirbelungsdüse nach einem der Ansprüche 7 bis 10, für die Herstellung von spinntexturiertem Teppichgarn insbesondere mit Garngeschwindig­ keiten im Bereich von 3000 bis 6000 m/min.