EP0360185A2 - Verwirbelungsdüse - Google Patents
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- D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
- D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
- D02J1/00—Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
- D02J1/08—Interlacing constituent filaments without breakage thereof, e.g. by use of turbulent air streams
Definitions
- the invention relates to a intermingling nozzle for threads or yarns, with a plurality of plates arranged side by side in a reed-like manner, in which parallel thread ducts and cross-flow openings into the thread ducts, to which a blowing medium can be applied, are formed, with the axes of the thread ducts in one of the plates vertical plane.
- a swirling nozzle of this type is known from DE-A-3019302.
- the plates form a block-shaped arrangement in which the thread channels are formed by leaving a straight gap of rectangular cross-section between an upper and a separate lower plate part.
- the threads must be threaded individually; inserting or adding threads is not possible.
- the division, i.e. the distance between the thread channels perpendicular to the thread running direction is comparatively large.
- a swirling nozzle which consists of two blocks lying against each other in a horizontal plane.
- the blocks are provided with grooves serving as thread channels on the abutting contact surfaces.
- the threads can then be inserted into the thread channels by lifting off the upper block, for example swiveling up the upper block.
- inserting the threads during the run is also not possible with this intermingling nozzle, since the upper block Free access to the thread channels is impeded even when open.
- a swirl nozzle is finally known, in which a tubular body containing the thread channel is rotatably mounted about its longitudinal axis in cylindrical bores, namely between an open position in which the thread channel is freely accessible and a closed position, in the thread channel is closed to the outside.
- the threads can be inserted into the thread channels during the run.
- the production of the tubular body rotatable in the bores requires a considerable amount of production work because of the high accuracy of fit required.
- the interlacing nozzle is closed, there is also the danger that the threads or individual filaments will become jammed. Finally, a comparatively large division of the thread channels is inevitable.
- the invention has for its object to develop a swirling nozzle of the type specified in such a way that the threads or yarns can be inserted during the run despite a low air consumption and the narrowest possible division of the thread channels.
- abutting plates each consist of a fixed thread channel plate and a movable closing plate, of which the thread channel plate provides a groove serving as a thread channel on its side adjacent to the closing plate and the closing plate can be moved parallel to the plane of the plate between an open position releasing the thread channel and a closing position covering the thread channel.
- the "closed position” represents the working position of the swirling nozzle.
- the thread channels are in the opening
- the position of the swirling nozzle is freely accessible from one side.
- the threads or yarns can therefore be inserted during the run, for example by moving the entire intermingling nozzle in the direction of the threads. Since the thread channels are closed in the closed position, the consumption of blowing medium, in particular air, can be kept low.
- the division of the swirling nozzle depends solely on the thickness of the plates, so that the division can be chosen to be comparatively small.
- the division of the intermingling nozzle can be kept very narrow.
- the manufacturing outlay remains comparatively low. Nevertheless, the swirling nozzle designed according to the invention can produce a high swirling performance.
- the intermingling nozzle designed according to the invention is particularly suitable for intermingling sheets of coarse-titer yarns such as are used for reinforcing fabrics or tires (tire cord).
- the swirling nozzle shown in the figures has a carrier 10.
- a group of flat thread channel plates 12 is fixedly attached to the carrier 10, which are arranged side by side and alternately to flat closing plates 14.
- the closing plates 14 are rotatably attached by a wedge 20 on a shaft 18 which is rotatably mounted in bores in the thread channel plates 12.
- the shaft 18 is provided at one end with a contact head 21 and at its other end with a thread 22 onto which a nut 23 is screwed.
- the shaft 18 and the nut 23 hold the thread channel plates 12 and the closing plates 14 in contact with one another under a given pretension with the aid of a plate spring 24, but without hindering movement of the closing plates 14 in planes parallel to the thread channel plates 12.
- At least one, and preferably two, of the striker plates 14 are provided with a toothed segment 26 which is in engagement with a toothed wheel 28 driven by an air motor (not shown).
- the closing plates 14 are rotatable about the longitudinal axis of the shaft 18.
- the rotational movement of the closing plates 14 is limited to 90 °, specifically through recesses 30, which are formed in the thread channel plates 12 and extend through 90 ° and into which the wedge 20 engages. In this way, the locking plates 14 between a closed position and a 90 ° offset to this, in the Figs. 1 and 2 shown open position adjustable.
- the thread channel plates 12 are each provided on their sides lying on the closing plates 14 with a straight, continuous groove 32 of rectangular cross section, which serves as a thread channel. From each thread channel groove 32 there is a straight groove 30 at right angles thereto and on opposite sides, which acts as a blowing channel for blowing in a swirling medium, in particular air, is used in the thread channel.
- the blow channel grooves 34 and 36 formed in the sides of the thread channel plates 12 each open into a bore 38 or 40 running perpendicularly through the thread channel plate 12.
- Corresponding holes 44 and 46 are formed in the closing plates 14, which in the closed position of the closing plates 14 are aligned with the bores 38 and 40 of the thread channel plates 12 and thus form feed channels 48 and 50 for feeding the blowing medium.
- the supply channels 48 and 50 are supplied with the blowing medium from the outside thread channel plates 12 via a device (not shown) which automatically interrupts the supply of the blowing medium when the swirling nozzle is opened.
- the closing plates 14 are provided with a rectilinear outer edge 51, which in the open position of the closing plates 14 run parallel to the thread channel grooves 32.
- the arrangement and design of the thread channel plates 12 and closing plates 14 is such that the closing plates 12 in the open position release the thread channel grooves 32 completely in the thread running direction, but only partially perpendicular to the thread running direction, so that the threads F are inserted into the thread channels can be, but have a certain hold in them.
- the outer edges 51 of the closing plates 14 are provided with roof-shaped bevels 52 which are inclined toward the thread channels in the open position of the closing plates in order to facilitate the insertion of the threads F.
- the adjacent sides of the thread channel plates 12 and the closing plates 14 are honed or lapped to achieve a high surface quality, so that a perfect mutual contact of the thread channel and closing plates is guaranteed.
- the entire intermingling nozzle is moved out of the area of the threads with the aid of the displaceable carrier 10.
- the locking plates 14 are in their open position (shown in the figures).
- the swirling nozzle is moved in the direction of the running threads F (upwards in FIGS. 1 and 2).
- the threads F slide over the bevels 52 in this case the thread channel grooves 32 without their running having to be interrupted, whereupon the closing plates 14 are pivoted into their closed position via the pinion gear 26, 28, in which they close the thread channels and the blowing channels with the holes 38, 44 and 40 respectively , 46 formed feed channels 48, 50.
- the supply of the blowing medium preferably air
- the blowing medium is initiated automatically in order to swirl the threads F running through the thread channels.
- thread channel and closing plates can also be found in larger groups of e.g. 20 to 25 plates can be combined.
- the intermingling nozzle described can be used in particular for the stretching of sheets of coarse-titer yarns, such as are used for reinforcing fabrics or tires.
- These are yarns with a yarn titer of about 500 to 2500 dtex, mostly between 1000 and 1700 dtex, with a single titer of 3 to 15 dtex, preferably from 5 to 8 dtex.
- the drawing of these yarns and thus the intermingling usually follows at speeds of 100 to 500 m / min on so-called belt roads.
- the yarn tension in the interlacing zone is usually between 0.01 and 0.1 cN / dtex.
- the interlacing nozzle shown allows a very narrow division of the thread channels, for example from 4 to 6 mm, but also up to 2 mm. This allows tight yarn guidance and thus good utilization of the godets and heating elements of the drawing systems.
- a tire cord with a titer of 1440 dtex, a running speed of 220 m / min, a pitch of 1 thread / 4.8 mm, a thread tension of 40 cN / 1440 dtex and an air throughput of 3.5 resulted Nm3 / h a needle test value (Rothschild Entanglement Tester R2040) from 120 to 200 mm.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Verwirbelungsdüse für Fäden bzw. Garne, mit mehreren rietartig Seite an Seite angeordneten Platten, in denen parallel verlaufende Fadenkanäle und quer in die Fadenkanäle mündende, mit einem Blasmedium beaufschlagbare Blaskanäle gebildet sind, wobei die Achsen der Fadenkanäle in einer zu den Platten senkrecht verlaufenden Ebene liegen.
- Eine Verwirbelungsdüse dieser Gattung ist aus der DE-A-3019302 bekannt. Bei dieser Verwirbelungsdüse bilden die Platten eine blockförmige Anordnung, bei der die Fadenkanäle dadurch gebildet sind, daß jeweils zwischen einem oberen und einem davon getrennten unteren Plattenteil ein geradliniger Spalt von rechteckigem Querschnitt freigelassen wird. Bei dieser Verwirbelungsdüse müssen die Fäden einzeln eingefädelt werden; ein Einfügen oder Nachlegen laufender Fäden ist nicht möglich. Auch die Teilung, d.h. der Abstand der Fadenkanäle senkrecht zur Fadenlaufrichtung ist vergleichsweise groß.
- Aus der EP-A-216951 ist eine Verwirbelungsdüse etwas anderer Gattung bekannt, bei der die Fadenkanäle im Betrieb offen bleiben. Dies erlaubt zwar ein Einlegen der Fäden während des Laufes. Der Luftverbrauch ist jedoch entsprechend groß. Auch besteht die Gefahr, daß Fäden aus den Fadenkanälen herausgeblasen werden.
- Aus der EP-A-262237 und der EP-A-152919 ist jeweils eine Verwirbelungsdüse bekannt, die aus zwei in einer horizontalen Ebene aneinander anliegenden Blöcken besteht. Die Blöcke sind an den aneinander anliegenden Berührungsflächen mit als Fadenkanäle dienenden Nuten versehen. Durch Abheben des oberen Blockes, beispielsweise Hochschwenken des oberen Blockes, können dann die Fäden in die Fadenkanäle eingelegt werden.Ein Einlegen der Fäden während des Laufes ist allerdings auch bei dieser Verwirbelungsdüse nicht möglich, da der obere Block selbst im geöffneten Zustand den freien Zugang zu den Fadenkanälen behindert.
- Aus der DE-A-2840177 ist schließlich eine Verwirbelungsdüse bekannt, bei der in zylindrischen Bohrungen jeweils ein den Fadenkanal enthaltender Rohrkörper um seine Längsachse drehbar gelagert ist, und zwar zwischen einer Öffnungsstellung, in der der Fadenkanal frei zugänglich ist, und einer Schließstellung, in der der Fadenkanal nach außen abgeschlossen ist. Bei dieser Verwirbelungsdüse können zwar die Fäden während des Laufes in die Fadenkanäle eingelegt werden. Die Herstellung der in den Bohrungen drehbaren Rohrkörper erfordert jedoch wegen der erforderlichen hohen Paßgenauigkeit einen beträchtlichen Herstellungsaufwand. Auch besteht beim Schließen der Verwirbelungsdüse die Gefahr, daß die Fäden oder einzelne Filamente eingeklemmt werden. Schließlich ist eine vergleichsweise große Teilung der Fadenkanäle unvermeidlich.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verwirbelungsdüse der eingangs angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß trotz eines geringen Luftverbrauchs und einer möglichst engen Teilung der Fadenkanäle die Fäden bzw. Garne während des Laufes eingelegt werden können.
- Diese Aufgabe wird bei einer Verwirbelungsdüse mit den eingangs angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeweils zwei aneinander anliegende Platten aus einer fest angeordneten Fadenkanalplatte und einer beweglichen Schließplatte bestehen, von denen die Fadenkanalplatte auf ihrer an der Schließplatte anliegenden Seite mit einer als Fadenkanal dienenden Nut versehen ist und die Schließplatte parallel zu den Plattenebenen zwischen einer den Fadenkanal freigebenden Öffnungsstellung und einer den Fadenkanal abdeckenden Schließstellung bewegbar ist.
- Die "Schließstellung" stellt hierbei die Arbeitsstellung der Verwirbelungsdüse dar. Bei der erfindungsgemäßen Düse sind die Fadenkanäle in der Öff nungsstellung der Verwirbelungsdüse von einer Seite her frei zugänglich. Die Fäden bzw. Garne können daher während des Laufes eingelegt werden, beispielsweise dadurch, daß die gesamte Verwirbelungsdüse in Richtung auf die Fäden verschoben wird. Da die Fadenkanäle in der Schließstellung geschlossen sind, kann der Verbrauch an Blasmedium, insbesondere Luft, gering gehalten werden.
- Die Teilung der Verwirbelungsdüse hängt allein von der Dicke der Platten ab, so daß die Teilung vergleichsweise gering gewählt werden kann. Insbesondere wenn die Fadenkanalplatten auf beiden Seiten mit einem Fadenkanal versehen sind, läßt sich die Teilung der Verwirbelungsdüse sehr eng halten.
- Da die Verwirbelungsdüse im wesentlichen aus ebenen Platten besteht, bleibt der Herstellungsaufwand vergleichsweise gering. Dennoch kann die erfindungsgemäß ausgebildete Verwirbelungsdüse eine hohe Verwirbelungsleistung erbringen.
- Die erfindungsgemäß ausgebildete Verwirbelungsdüse eignet sich besonders für die Verwirbelung von Scharen grobtitriger Garne, wie sie für Verstärkungsgewebe bzw. Reifen (Reifenkord) verwendet werden.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Verwirbelungsdüse senkrecht zur Fadenlaufrichtung;
- Fig. 2 eine Seitenansicht der Verwirbelungsdüse, jeweils in der Öffnungsstellung.
- Die in den Figuren gezeigte Verwirbelungsdüse besitzt einen Träger 10. An dem Träger 10 ist eine Gruppe von ebenen Fadenkanalplatten 12 fest angebracht, die Seite an Seite und abwechselnd zu ebenen Schließplatten 14 angeordnet sind.
- Die Schließplatten 14 sind durch einen Keil 20 auf einer Welle 18 drehfest angebracht, die in Bohrungen der Fadenkanalplatten 12 drehbar gelagert ist. Die Welle 18 ist an ihrem einen Ende mit einem Anlagekopf 21 und an ihrem anderen Ende mit einem Gewinde 22 versehen, auf das eine Mutter 23 aufgeschraubt ist. Die Welle 18 und die Mutter 23 halten hierbei mit Hilfe einer Tellerfeder 24 die Fadenkanalplatten 12 und die Schließplatten 14 unter einer gegebenen Vorspannung miteinander in Anlage, ohne jedoch eine Bewegung der Schließplatten 14 in Ebenen parallel zu den Fadenkanalplatten 12 zu behindern.
- Mindestens eine und vorzugsweise zwei der Schließplatten 14 sind mit einem Zahnsegment 26 versehen, das mit einem von einem (nicht gezeigten) Druckluftmotor angetriebenen Zahnrad 28 in Eingriff steht. Hierdurch sind die Schließplatten 14 um die Längsachse der Welle 18 drehbar. Die Drehbewegung der Schließplatten 14 ist auf 90° begrenzt, und zwar durch in den Fadenkanalplatten 12 gebildete, sich um 90° erstreckende Aussparungen 30, in die der Keil 20 greift. Auf diese Weise sind die Schließplatten 14 zwischen einer Schließstellung und einer um 90° hierzu versetzten, in den Fign. 1 und 2 gezeigten Öffnungsstellung verstellbar.
- Die Fadenkanalplatten 12 sind auf ihren an den Schließplatten 14 anliegenden Seiten jeweils mit einer geradlinigen, durchgehenden Nut 32 von rechteckigem Querschnitt versehen, die als Fadenkanal dient. Von jeder Fadenkanal-Nut 32 geht rechtwinklig hierzu und auf gegenüberliegenden Seiten je eine geradlinige Nut 30 ab, die als Blaskanal zum Einblasen eines Verwirbelungsmediums, insbesondere Luft, in den Fadenkanal dient. Die in den Seiten der Fadenkanalplatten 12 gebildeten Blaskanal-Nuten 34 bzw. 36 münden jeweils in einer senkrecht durch die Fadenkanalplatte 12 verlaufende Bohrung 38 bzw. 40. In den Schließplatten 14 sind entsprechende Bohrungen 44 bzw. 46 gebildet, die in der Schließstellung der Schließplatten 14 zu den Bohrungen 38 bzw. 40 der Fadenkanalplatten 12 fluchten und somit Zufuhrkanäle 48 bzw. 50 zum Zuführen des Blasmediums bilden. Die Versorgung der Zufuhrkanäle 48 bzw. 50 mit dem Blasmedium erfolgt von den außen liegenden Fadenkanalplatten 12 her über eine (nicht gezeigte) Vorrichtung, die beim Öffnen der Verwirbelungsdüse die Zufuhr des Blasmediums selbsttätig unterbricht.
- Die Schließplatten 14 sind mit einem geradlinig verlaufenden Außenrand 51 versehen, der in der Öffnungsstellung der Schließplatten 14 parallel zu den Fadenkanal-Nuten 32 verlaufen. Die Anordnung und Ausbildung der Fadenkanalplatten 12 und Schließplatten 14 ist hierbei so getroffen, daß die Schließplatten 12 in der Öffnungsstellung die Fadenkanal-Nuten 32 zwar in Fadenlaufrichtung vollständig, jedoch senkrecht zur Fadenlaufrichtung nur teilweise freigeben, so daß die Fäden F zwar in die Fadenkanäle eingelegt werden können, jedoch in ihnen einen gewissen Halt haben. Die Außenränder 51 der Schließplatten 14 sind mit dachförmigen Abschrägungen 52 versehen, die in der Öffnungsstellung der Schließplatten zu den Fadenkanälen hin geneigt sind, um das Einlegen der Fäden F zu erleichtern.
- Die aneinander anliegenden Seiten der Fadenkanalplatten 12 und der Schließplatten 14 sind zur Erzielung einer hohen Oberflächenqualität gehont oder geläppt, so daß eine einwandfreie gegenseitige Anlage der Fadenkanal- und Schließplatten gewährleistet ist. Werden die Schließplatten 14 aus der (in den Fign. 1 und 2 gezeigten) Öffnungsstellung um 90° in ihre Schließstellung gedreht, so verschließen sie die Fadenkanal-Nuten 32 absolut dicht, ohne daß ein Einklemmen der Fäden F in dem Bereich der aneinander anliegenden Seitenflächen der Fadenkanal- und Schließplatten zu befürchten ist.
- Vor Inbetriebnahme wird die gesamte Verwirbelungsdüse mit Hilfe des verschiebbaren Trägers 10 aus dem Bereich der Fäden herausbewegt. Die Schließplatten 14 befinden sich hierbei in ihrer (in den Figuren gezeigten) Öffnungsstellung. Wenn dann die Schar der Fäden ihre gewünschte Anordnung erhalten haben und in Bewegung gesetzt worden sind, wird die Verwirbelungsdüse in Richtung auf die laufenden Fäden F (nach oben in den Fign. 1 und 2 bewegt. Hierbei rutschen die Fäden F über die Abschrägungen 52 in die Fadenkanal-Nuten 32, ohne daß ihr Lauf unterbrochen werden muß. Hierauf werden die Schließplatten 14 über den Zahntrieb 26, 28 in ihre Schließstellung geschwenkt, in der sie die Fadenkanäle schließen und die Blaskanäle mit den von den Bohrungen 38, 44 bzw. 40, 46 gebildeten Zufuhrkanälen 48, 50 verbinden. Gleichzeitig wird die Zufuhr des Blasmediums (vorzugsweise Luft) selbsttätig eingeleitet, um die durch die Fadenkanäle laufenden Fäden F zu verwirbeln.
- Wenn auch bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier Fadenkanalplatten und drei Schließplatten vorgesehen sind, versteht es sich, daß die Fadenkanal- und Schließplatten auch in größeren Gruppen von z.B. 20 bis 25 Platten zusammengefaßt werden können.
- Wie bereits eingangs erwähnt, ist die beschriebene Verwirbelungsdüse insbesondere bei der Verstreckung von Scharen grobtitriger Garne einsetzbar, wie sie für Verstärkungsgewebe oder Reifen verwendet werden. Hierbei handelt es sich um Garne mit einem Garntiter von etwa 500 bis 2500 dtex, meist zwischen 1000 und 1700 dtex, bei einem Einzeltiter von 3 bis 15dtex bevorzugt von 5 bis 8 dtex. Die Verstreckung dieser Garne und damit auch die Verwirbelung er folgt meist bei Geschwindigkeiten von 100 bis 500 m/min auf sogenannten Bandstraßen. Die Garnspannung in der Verwirbelungszone liegt meist zwischen 0,01 und 0,1 cN/dtex.
- Die dargestellte Verwirbelungsdüse erlaubt eine sehr enge Teilung der Fadenkanäle, etwa von 4 bis 6 mm, aber auch bis zu 2 mm. Dies erlaubt eine enge Garnführung und somit eine gute Auslastung der Galetten und Heizorgane der Verstreckanlagen.
- Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel ergab sich bei einem Reifenkord mit einem Titer von 1440 dtex, einer Laufgeschwindigkeit von 220 m/min, einer Teilung von 1 Faden/4,8 mm, einer Fadenspannung von 40 cN/1440 dtex und einem Luftdurchsatz von 3,5 Nm³/h ein Nadeltestwert (Rothschild Entanglement Tester R2040) von 120 bis 200 mm.
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