Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fluidbehandlung eines Fadens, indem Fluid in einen laufenden Multifilamentfaden gedrückt wird, zum speziellen Verwirbeln von Multifilamenten. Sie betrifft weiterhin einen Faden, bestehend aus verwirbelten Multifilamenten, die von der Vorrichtung hergestellt werden.

Multifilamentgarn, welches durch Spinnen eines Hochmolekularpolymers hergestellt wird, hat im allgemeinen eine schlechte Filamentkohärenz, wodurch eine Behandlung erforderlich ist, um ihm die Kohärenz zu verleihen. Herkömmliche Verfahren zum Verleihen der Kohärenz beinhalten Verdrehen des Fadens, Schlichten des Fadens und Fluidverwirbelung.

Fluidverwirbelung wird häufig verwendet, da es einfach ist, die gewünschten Eigenschaften Kompaktheit oder Volumen dem Faden beim Spinnen zu verleihen. Die erforderliche Ausrüstung ist einfach.

Fluidverwirbelungsgeräte werden oft Verwirbelungsgeräte, Verwirbelungsdüsen oder Kombinationsdüsen etc. genannt.

Die herkömmliche Verwirbelungsdüse umfasst einen Düsenblock (NB), einen Fadendurchgang (Yp), der in dem Düsenblock (NB) ausgebildet ist und einen Fadeneinlass (Iy) und einen Fadenauslass (Oy) in der äußeren Oberfläche des Düsenblocks (NB) aufweist, ebenso einen Fluiddurchgang (Fp), der in dem Düsen- block (NB) ausgebildet ist und einen Fluideinlass (If) in der äußeren Oberfläche des Düsenblocks (NB) und einen Fluidauslass (Of) in der inneren Wandfläche des Fadendurchgangs (Yp) aufweist.

Der Faden läuft mit einer gewünschten Geschwindigkeit und Spannung durch den Fadendurchgang (Yp) und trifft auf ein Fluid (Fluidstrahl), das mit einem gewünschten Druck, einer gewünschten Geschwindigkeit und Flussrate vom Fluiddurchgang (Fp) eingespritzt wird. Dies verursacht, dass die Filamente, die den Faden darstellen, relativ zueinander verschoben und verwirbelt werden, und ein Faden bestehend aus verwirbelten Filamenten wird hergestellt.

Der Faden wird einfach ein Gewirrfaden genannt. Abhängig von den gewählten Behandlungsbedingungen kann ein kompakter Faden oder ein voluminöser Faden hergestellt werden. Ein Verwirbelungs-Messinstrument zum Messen des Grades der Verwirbelung der Filamente ist bekannt und wird angewandt. Ebenso wird ein Volumen-Messinstrument für diesen Zweck verwendet.

Um die Verwirbelungsfähigkeit der Verwirbelungsdüse zu verbessern, wurden verschiedene Düsen und Verfahren vorgeschlagen.

Zum Beispiel wurde eine Verwirbelungsdüse, in welcher eine Querschnittskonfiguration und der Bereich des Fadendurchgangs (Yp) in der Längsrichtung geändert werden, vorgeschlagen. Weiterhin wurde, um einen hohen Grad an Verwirbelung zu erreichen, vorgeschlagen, ein Druckfluid mit einem höheren als dem kritischen Druck durch einen Fluiddurchgang (Fp) mit Ultraschallgeschwindigkeit mit einem speziell geformten Querschnitt zum einem laufenden Garn zu zwingen.

Diese Vorschläge sind offenbart in den japanischen Patentoffenlegungen (Kokai) Nr. 54-30952 und 48-1340 und der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 36-10511.

Diese herkömmlichen Verwirbelungsdüsen haben einen engen Bereich (Hals) im Querschnitt des Fluiddurchgangs (Fp), welcher die Geschwindigkeit des Fluids beschleunigt, um einen hohen Grad an Verwirbelung zu erhalten.

Da jedoch der Fluiddurchgang (Fp) ein dünnes oder feines Loch mit einem Durchmesser von nur wenigen Millimetern ist, ist es sehr schwierig, einen äußerst genauen Hals in dem Loch auszubilden. Dementsprechend unterscheidet sich die Verwirbelungsfähigkeit von Düse zu Düse unter den vielen hergestellten Düsen. Deshalb ist es ein unvermeidliches Problem, dass die Verwirbelungsfähigkeit und der Grad der Fadenverwirbelung von Düse zu Düse unterschiedlich ist unter den vielen Verwirbelungsdüsen, die bei der Herstellung von verwirbelten Fäden verwendet werden.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Verwirbeln von Multifilamentfaden mit Beständigkeit und Genauigkeit der Herstellung vorzusehen, und eine Vielzahl von Fäden herzustellen, die aus verwirbeltem Multifilament mit geringer Schwankung des Verwirbelungsgrades von Faden zu Faden zusammengesetzt sind.

Eine Vorrichtung zur Fluidbehandlung eines Fadens gemäß der vorliegenden Erfindung, um das obige Ziel zu erreichen, ist wie folgt.

Vorrichtung zur Fluidbehandlung eines Fadens, umfassend einen Düsenblock (NB), einen Fadendurchgang (Yp), der in dem Düsenblock (NB) ausgebildet ist und einen Fadeneinlass (Iy) und einen Fadenauslass (Oy) in der äußeren Oberfläche des Düsenblocks (NB) aufweist, und einen Fluiddurchgang (Fp), der in dem Düsenblock (NB) ausgebildet ist und einen Fluideinlass (If) in der äußeren Oberfläche des Düsenblocks (NB) und einen Fluidauslass (Of) in einer inneren Wandfläche des Fadendurchgangs (Yp) aufweist, wobei der Fluiddurchgang (Fp) geraden Durchgang (Sp) und einen sich erweiternden Durchgang (Ep) umfasst, und wobei

• (i) der gerade Durchgang (Sp) in einer Weise ausgebildet ist, dass der Bereich und die Form des Fluiddurchgangs (Fp) in dem Bereich, der die Axiallinie des Fluiddurchgangs (Fp) kreuzt, konstant sind in einem gewünschten Bereich in der Axialrichtung des Fluiddurchgangs (Fp), und
• (ii) der sich erweiternde Durchgang (Ep) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass die Breite (WaFp) des Fluiddurchgangs (Fp) in der Richtung parallel zu einer Referenzlinie (APYp) in einem Bereich von dem Ende des geraden Durchgangs (Sp) zum Fluidauslass (Of) auf einer Referenzebene (BP) allmählich zunimmt, wobei die Referenzlinie (AFYp) eine Linie parallel zur zweiten Axiallinie (Ayp) ist; wobei die Referenzebene (BP) eine Ebene ist, welche eine erste Axiallinie (ASp) und die Referenzlinie (APYp) enthält; wobei die erste Axiallinie (ASp) die Axiallinie des geraden Durchgangs (Sp) ist; und wobei die zweite Axiallinie (Ayp) die Axiallinie des Fadendurchgangs (Yp) ist,

Da der Fluiddurchgang (Fp) dieser Vorrichtung (Verwirbelungsdüse) einen geraden Durchgang (Sp) mit einer bestimmten Länge und einen sich erweiternden Durchgang (Ep) nach diesem aufweist, wird ein Hochdruckbereich in dem Raum im Kontakt mit der Wandoberfläche des Fadendurchgangs (Yp), der dem Fluidauslass (Of) des Fluiddurchgangs (Fp) und dessen Umgebung zugewandt ist, ausgebildet, und Niederdruckbereiche werden in dem Raum in Kontakt mit der Wandoberfläche des Fadendurchgangs (Yp) nahe des Fluidauslasses (Of) des Fluiddurchgangs (Fp) und dessen Umgebung ausgebildet, was die Filamentverwirbelungsfähigkeit verbessert. Dies wird später unter Bezugnahme auf 5 näher erläutert werden.

Vorrichtung zur Fluidbehandlung eines Fadens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die maximale Durchgangsbreite (WtOf) des Fluidauslasses (Of) des sich erweiternden Durchgangs (Ep) in der Richtung senkrecht zur Referenzebene (BP) im Wesentlichen gleich der maximalen Durchgangsbreite (WtYp) des Fadendurchgangs (Yp) ist.

In diesem Fall ist die Genauigkeit beim Herstellen der Verwirbelungsdüse weiter verbessert, und auch wenn viele Verwirbelungsdüsen hergestellt werden und in der gleichen Anlage verwendet werden, haben alle erhaltenen Verwirbelungsdüsen im Wesentlichen die gleiche Verwirbelungsfähigkeit.

Vorrichtung zur Fluidbehandlung eines Fadens gemäß dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Länge (Ls) des geraden Durchgangs (Sp) in der Richtung der ersten Axiallinie (ASp) in der Referenzebene (BP), die Breite (WaSp) am Ende des geraden Durchgangs (Sp) in der Richtung parallel zur Referenzlinie (APYp), die Länge (Le) des sich erweiternden Durchgangs (Ep) in der Richtung der ersten Axiallinie (ASp) und die Breite (WaOf) des Fluidauslasses (Of) in der Richtung parallel zur Referenzlinie (APYp) in der Referenzebene (BP) die folgenden Gleichungen (I) und (II) erfüllen: Le > Le > 2 × WaSp (I) 0° < tan^–1 {(WaOf – WaSp)/(2 × Le)} < 20° (II)

Wenn diese Gleichungen nicht erfüllt sind, können die folgenden Phänomene auftreten.

Wenn die erste Bedingung der Gleichung (I) nicht erfüllt ist, d. h. wenn Ls ≤ Le ist, kann die gerade Progression des Fluidstrahls durch den geraden Durchgang (Sp) schwach werden, und in diesem Fall können sich die oben erwähnte Funktion und Wirkung durch den sich erweiternden Durchgang (Ep), der in der Nähe des geraden Durchgangs (Sp) liegt, verringern.

Wenn die zweite Bedingung der Gleichung (I) nicht erfüllt ist, d. h, wenn Le ≤ 2 × WaSp ist, kann die Wirkung des Erweiterns des Durchgangs des Fluidstrahls durch den sich erweiternden Durchgang (Ep) schwach werden. In diesem Fall können die oben erwähnte Funktion und Wirkung durch den sich erweiternden Durchgang (Ep) abnehmen.

Weiterhin, wenn die letztere Bedingung der Gleichung (II) nicht erfüllt ist, d. h. wenn tan^–1 {WaOf – WaSp)/(2 × Le)} (nachfolgend wird dieser Ausdruck mit T bezeichnet) ≥ 20°C ist, dann kann der Fluidstrahl nur in Richtung des Fadeneinlasses (Iy) oder des Fadenauslasses (Oy) des Fadendurchgangs (Yp) strömen, und in diesem Fall sinkt die Filamentverwirbelungsfunktion durch den Fluidstrahl. In der Gleichung (II) ist T ≤ 15° mehr bevorzugt.

Vorrichtung zur Fluidbehandlung eines Fadens gemäß einem der ersten bis dritten Ausführungsbeispiele der Erfindung, wobei die Referenzlinie (APYp) mit der zweiten Axiallinie (AYp) übereinstimmt.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann die Verwirbelungsdüse leichter hergestellt werden, und die Herstellungsgenauigkeit kann weiter verbessert werden.

Vorrichtung zur Fluidbehandlung eines Fadens gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Form des Fluiddurchgangs (Fp) in einer Ebene senkrecht zur Referenzebene (BP) und parallel zur Richtung der Referenzlinie (APYp) rechteckig ist und die Konfiguration des Fadendurchgangs (Yp) in einer Ebene senkrecht zur Referenzebene (BP) und senkrecht zur Richtung der Referenzlinie (APYp) rechteckig ist.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann die Verwirbelungsdüse leichter hergestellt werden und die Herstellungsgenauigkeit kann weiter verbessert werden. Außerdem kann die Verwirbelungsdüse auch leicht zusammengebaut und zur Reparatur zerlegt werden.

Vorrichtung zur Fluidbehandlung eines Fadens gemäß einem der ersten bis fünften Ausführungsbeispiele der Erfindung, wobei sich der Bereich des Fadendurchgangs (Yp) in einer Ebene senkrecht zur zweiten Axiallinie (Ayp) zumindest entweder am den Fadeneinlass (Iy) enthaltenden Fadeneinlassabschnitt oder am den Fadenauslass (Oy) enthaltenden Fadenauslassabschnitt erweitert.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann der Ausstoß des Fluids für die Verwirbelungsbehandlung vom Fadeneinlass (Iy) und/oder Fadenauslass (Oy) verbessert werden. Ferner kann in diesem Verhältnis, wenn die Behandlungsbedingungen richtig gewählt werden, die Verwirbelung der Filamente voluminös werden, und in diesem Fall kann die Verwirbelungsdüse für die Herstellung eines voluminösen Fadens angewandt werden.

Vorrichtung zur Fluidbehandlung eines Fadens, umfassend einen Düsenblock (NB), einen Fadendurchgang (Yp), der in dem Düsenblock (NB) ausgebildet ist und einen Fadeneinlass (Iy) und einen Fadenauslass (Oy) in der äußeren Oberfläche des Düsenblocks (NB) aufweist, und einen Fluiddurchgang (Fp), der in dem Düsenblock (NB) ausgebildet ist und einen Fluideinlass (If) in der äußeren Oberfläche des Düsenblocks (NB) und einen Fluidauslass (Of) in einer inneren Wandfläche des Fadendurchgangs (Yp) aufweist, wobei der Fluiddurchgang (Fp) umfasst:

• (i) einen geraden Durchgang (Sp), in dem eine erste Distanz (LSp) konstant ist in einem gewünschten Bereich in der Richtung zum Fluidauslass (Of) des Fluiddurchgangs (Fp), wobei die erste Distanz (LSp) eine Distanz in der Richtung einer ersten Senkrechten (AtFp) von einer ersten Axiallinie (AFp) zur Wandoberfläche des Fluiddurchgangs (Fp) ist; wobei die erste Senkrechte (AtFp) eine Linie senkrecht zur ersten Axiallinie (AFp) ist; und wobei die erste Axiallinie (AFp) die Axiallinie des Fluiddurchgangs (Fp) ist, und
• (ii) einen sich erweiternden Durchgang (Ep), in dem eine zweite Distanz (LEp) allmählich zunimmt in einem Bereich vom stromabwärtigen Ende des geraden Durchgangs (Sp) zum Fluidauslass (Of) entweder auf der Seite des Fadeneinlasses (Iy) oder der Seite des Fadenauslasses (Oy), wobei die zweite Distanz (LEp) eine Distanz in der Richtung einer zweiten Senkrechten (AtBP) von einer ersten Axiallinie (AFp) zur Wandoberfläche des Fluiddurchgangs (Fp) ist; wobei die zweite Senkrechte (AtBP) eine Linie senkrecht zur ersten Axiallinie (AFp) in einer Referenzebene (BP) ist; wobei die erste Axiallinie (AFp) die Axiallinie des geraden Durchgangs (Sp) ist; wobei die Referenzebene (BP) eine Ebene ist, die die erste Axiallinie (AFp) und eine Referenzlinie (APYp) enthält; wobei die Referenzlinie (APYp) eine Linie parallel zu einer zweiten Axiallinie (AYp) ist; und wobei die zweite Axiallinie (AYp) die Axiallinie des Fadendurchgangs (Yp) ist.

Der Hauptteil des siebten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigen den Hauptteil des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung und beide Ausführungsbeispiele sind im Wesentlichen gleich.

Ein Faden bestehend aus verwirbeltem Multifilament, hergestellt mit der Vorrichtung, die in einem der ersten bis siebten Ausführungsbeispiele der Erfindung genannt ist.

Der verwirbelte Faden weist Filamente auf, die gut ausgeglichen miteinander verwirbelt sind, und wie gewünscht sind. Ferner sind die verwirbelten Fäden im Wesentlichen frei von Streuung in der Verwirbelung.

In der vorliegenden Erfindung beziehen sich Ausdrücke bezüglich der Axiallinie des Fluiddurchgangs Fp, der Axiallinie des geraden Durchgangs Sp und der Axiallinie des Fadendurchgangs Yp auf Linien, die durch die Schwerkraftmitten der Figuren laufen, die durch die Querschnitte der entsprechenden Durchgänge gebildet werden.

In der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, den sich erweiternden Durchgang Ep des Fluiddurchgangs Fp mit einer Vielzahl von Elementen auszubilden. In diesem Fall kann die Herstellungsgenauigkeit des sich erweiternden Durchgangs Ep verbessert werden.

In der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Wandoberflächenkonfiguration des sich erweiternden Durchgangs Ep des Fluiddurchgangs Fp in der Referenzebene BP gebogen, verjüngt, gestuft oder in jeder anderen Weise ausgebildet sein, aber es ist bevorzugt, dass sie in einer solchen Weise gebildet ist, dass sie allmählich sanft von der ersten Axiallinie wegführt.

In der Vorrichtung der Erfindung kann die Schnittkonfiguration des Fadendurchgangs Yp in der Richtung senkrecht zur Axiallinie des Fadendurchgangs Yp (zweite Axiallinie AYp) eine kreisförmige, fast kreisförmige, halbkreisförmige, rechteckige, elliptische, dreieckige, quadratische, vieleckige oder irgendeine andere Form aufweisen.

In der Vorrichtung der Erfindung kann die Schnittkonfiguration des Fluiddurchgangs Fp in der Richtung senkrecht zur Axiallinie des geraden Durchgangs Sp (erste Axiallinie ASp) unterschiedlich sein, aber da ihr Durchmesser klein ist, sind ein Rechteck oder ein Kreis bevorzugt.

In der Vorrichtung der Erfindung kann die Anzahl der Fluiddurchgänge Fp einer, zwei, drei oder viele sein, und diese Anzahl ist nicht beschränkt. Die Anzahl der Fluiddurchgänge Fp wird bestimmt in Bezug auf die Art des zu verwirbelnden Fadens, der gewünschten Art der Filamentverwirbelung und der Größe der Energie des Fluidstrahls.

In der Vorrichtung der Erfindung ist es bevorzugt, dass der von der Axiallinie des geraden Durchgangs Sp (erste Axiallinie ASP) des Fluiddurchgangs Fp und der Axiallinie (zweite Axiallinie AYp) des Fadendurchgangs Yp oder der Referenzlinie APYp gebildete Winkel ungefähr 30° bis 150° beträgt. Um einen hohen Grad an Verwirbelung zu erhalten, ist ein Winkel von ungefähr 60° bis 120° bevorzugt, und ungefähr 90° ist mehr bevorzugt. Um eine voluminöse Filamentverwirbelung zu erhalten, ist ein Winkel von ungefähr 10° bis 60° bevorzugt.

Für die Querschnittskonfiguration des Fadendurchgangs Yp, die Querschnittskonfiguration und Anzahl der Fluiddurchgänge Fp, und den von der Axiallinie (erste Axiallinie ASp) des geraden Durchgangs Sp des Fluiddurchgangs Fp und der Axiallinie (zweite Axiallinie AYp) des Fadendurchgangs Yp oder der Referenzlinie APYp gebildeten Winkel kann auf US-A-4,251,904 (EP-A-11,441) verwiesen werden.

In der Vorrichtung der Erfindung kann das Material der Elemente, die verwendet werden, um den Fadendurchgang Yp und den Fluiddurchgang Fp zu bilden, irgendein Material sein, welches haltbar ist bei Vorhandensein des laufenden Fadens und des Fluidstrahls, und es kann Metall, Keramik, Glas oder jedes andere, mit einem harten Film überzogene Material sein.

Der verwendete Fluidstrahl kann jeder beliebige Fluidstrahl sein der Art, die normalerweise verwendet wird zur Herstellung herkömmlicher verwirbelter Fäden. Der Fluidstrahl kann bei Raumtemperatur oder erwärmter komprimierter Luft oder Dampf etc. auftreten. Der Fluidstrahl wird dem Fluiddurchgang Fp durch eine Fluidstrahl-Zufuhrleitung, die mit einer Zufuhrquelle an einem Ende und mit dem Fluideinlass If des Fluiddurchgangs Fp an der anderen Seite verbunden ist, zugeführt.

1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Beispiels (eines ersten Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.

2 ist eine Vorderansicht der in 1 gezeigten Vorrichtung.

3 ist eine Draufsicht auf die in 1 gezeigte Vorrichtung.

4 ist eine vertikale Schnittansicht der in 1 gezeigten Vorrichtung.

5 ist eine vertikale Schnittansicht, die typischerweise den Fluidfluss in dem Fluidstrahl aus 1 zeigt.

6 ist eine vertikale Schnittansicht einer typischen Verwirbelung des Fadens in der in 1 gezeigten Vorrichtung.

7 ist eine vertikale Schnittansicht eines alternativen Beispiels (eines zweiten Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.

8 ist eine perspektivische Ansicht eines anderen Beispiels (eines dritten Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.

9 ist eine perspektivische Ansicht noch eines weiteren Beispiels (eines vierten Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.

10 ist eine vertikale Schnittansicht der in 9 gezeigten Vorrichtung, die eine typische Verwirbelung des Fadens zeigt.

11 ist eine Querschnittsansicht der in 9 gezeigten Vorrichtung.

12 ist eine Querschnittsansicht noch eines weiteren Beispiels (eines fünften Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.

13 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels (eines sechsten Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.

14 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels (eines siebten Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.

15 ist eine Querschnittsansicht noch eines weiteren Beispiels (eines achten Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.

16 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels (eines neunten Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.

17 ist eine Querschnittsansicht noch eines weiteren Beispiels (eines zehnten Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.

18 ist eine Querschnittsansicht noch eines weiteren Beispiels (eines elften Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.

19 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels (eines zwölften Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.

20 ist eine vertikale Schnittansicht der in 19 gezeigten Vorrichtung, in der auch eine typische Verwirbelung eines Fadens gezeigt ist.

21 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels (eines dreizehnten Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.

22 ist eine Querschnittsansicht noch eines weiteren Beispiels (eines vierzehnten Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.

23 ist eine perspektivische Ansicht noch eines weiteren Beispiels (eines fünfzehnten Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.

24 ist eine vertikale Schnittansicht der in 23 gezeigten Vorrichtung.

25 ist eine vertikale Schnittsansicht noch eines weiteren Beispiels (eines sechzehnten Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.

26 ist eine vertikale Schnittsansicht eines weiteren Beispiels (eines siebzehnten Beispiels) der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung.

27 ist eine vertikale Schnittansicht einer herkömmlichen Vorrichtung zur Fluidbehandlung eines Fadens.

Beispiele der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines ersten Beispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Vorderansicht des ersten Beispiels. 3 ist eine Draufsicht des ersten Beispiels. 4 ist eine vertikale Schnittansicht des ersten Beispiels.

In 1 bis 4 ist eine Vorrichtung 1 zur Fluidbehandlung eines Fadens durch einen Düsenblock (NB) gebildet. Der Düsenblock NB umfasst fünf Teile. Ein rechtes Teil 2a und ein linkes Teil 2b sind mit einem vorbestimmten Abstand zwischen ihnen angeordnet. Ein Bodenteil 3, ein oberes Frontteil 4a und ein oberes Rückteil 4b sind zwischen dem rechten und dem linken Teil 2a und 2b angeordnet. Das Bodenteil 3 und die oberen Front- und Rückteile 4a und 4b sind mit einem Abstand zwischen diesen angeordnet. Diese fünf Teile sind durch beliebige, passende Verbindungsmittel wie z. B. Schrauben oder Klebemittel, die nicht gezeigt sind, verbunden.

Der Fadendurchgang Yp wird als ein Raum, umgeben von den Oberflächen des rechten und linken Teils 2a und 2b, des Bodenteils 3 und der oberen Front- und Rückteile 4a und 4b, gebildet. Die eine der vorderen und hinteren Öffnungen des Fadendurchgangs Yp in der äußeren Oberfläche des Düsenblocks NB ist der Fadeneinlass Iy und die andere ist der Fadenauslass Oy.

Der Fluiddurchgang Fp ist als ein Raum, umgeben von den Oberflächen des rechten und linken Teils 2a und 2b und den oberen Front- und Rückteilen 4a und 4b, gebildet. Die Öffnung des Fluiddurchgangs Fp in der äußeren Oberfläche des Düsenblocks NB ist der Fluideinlass If des Fluiddurchgangs Fp, und die Öffnung des Fluiddurchgangs Fp in der inneren Wandoberfläche des Fadendurchgangs Yp ist der Fluidauslass Of des Fluiddurchgangs Fp.

Der Fluiddurchgang Fp umfasst einen geraden Durchgang Sp und einen sich erweiternden Durchgang Ep.

Der gerade Durchgang Sp ist in einer solchen Weise gebildet, dass der Bereich und die Konfiguration des Fluiddurchgangs Fp in dem Abschnitt, der die Axiallinie des Fluiddurchgangs Fp kreuzt, in einem vorbestimmten Bereich konstant gehalten wird entlang der Achse des Fluiddurchgangs Fp.

Wenn die Axiallinie des geraden Durchgangs Sp die erste Axiallinie ASp ist, die Axiallinie des Fadendurchgangs Yp die zweite Axiallinie AYp ist, eine Linie parallel zur zweiten Axiallinie AYp die Referenzlinie APYp ist, und die Ebene, die die erste Axiallinie ASp und die Referenzlinie APYp enthält, die Referenzebene BP ist, dann ist der sich erweiternde Durchgang Ep in einer solchen Weise gebildet, dass die Breite WaFp des Fluiddurchgangs Fp allmählich zunimmt in einem Bereich vom Ende des geraden Durchgangs Sp zum Fluidauslass Of in der Referenzebene BP.

Im ersten Beispiel nimmt die Breite WaFp des Fluiddurchgangs Fp allmählich zu entlang einer sanften Kurve, um den sich erweiternden Durchgang Ep zu bilden.

Der Fluidstrahl (der z. B. Luft sein kann) wird in den Fluiddurchgang Fp der Fluidbehandlungsvorrichtung 1 mittels einer Zufuhrleitung (nicht dargestellt) zugeführt, welche an einem Ende mit einer Fluidstrahlquelle und an dem anderen Ende mit dem Fluideinlass If verbunden ist. Der laufende Faden tritt in den Fadendurchgang Yp von dem Fadeneinlass Iy ein und trifft unterwegs auf den Fluidstrahl, und wird vom Fadenauslass Oy entnommen. Dieser Aufbau ist der gleiche wie der im herkömmlichen Fluidbehandlungsverfahren für einen Faden übernommene.

Das Merkmal der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird in Bezug auf 5 und 6 beschrieben. 5 ist eine vertikale Schnittansicht, die typischerweise den Fluidfluss in dem Fluidstrahl im ersten Beispiel zeigt, und 6 ist eine vertikale Schnittansicht der typischen Verwirbelung des Fadens in dem ersten Beispiel.

In 5 und 6 passiert der Fluidstrahl, der in den Fluiddurchgang Fp von dem Fluideinlass If eintritt, den geraden Durchgang Sp und weiter den sich erweiternden Durchgang Ep und wird vom Fluidauslass Of in den Fadendurchgang Yp ausgestoßen, um sich auf in dem Fadendurchgang Yp laufenden den Faden 6 auszuwirken.

In diesem Fall wird der Fluss des Fluidstrahls 5 von dem geraden Durchgang Sp in der Strahlrichtung gesteuert, und da der sich erweiternde Durchgang Ep stromabwärts des geraden Durchgangs Sp liegt, dehnt sich der Fluidfluss in einer Richtung parallel zur Referenzlinie APYp (4) (zweite Axiallinie AYp) in dem Bereich nahe dem Fluidauslass Of aus. So wird in dem Raum nahe der Wandoberfläche des Fadendurchgangs Yp, der dem Fluidauslass OF zugewandt ist, ein Hochdruckbereich 7 (5) gebildet, und in dem Raum nahe der Wandoberfläche des Fadendurchgangs Yp nahe dem Fluidauslass Of werden Niederdruckbereiche 8a und 8b (5) gebildet.

Es wurde herausgefunden, dass, wenn der laufende Faden 6 den Hochdruckbereich 7 und die Niederdruckbereiche 8a und 8b passiert, die Filamente 6 wirksamer als bisher verwirbelt werden.

Im ersten Beispiel ist die maximale Breite WtOf (2 und 3) des Fluidauslasses Of (das Ende des sich erweiternden Durchgangs Ep) des Fluiddurchgangs Fp in der Richtung senkrecht zur Referenzebene BP im Wesentlichen gleich der maximalen Breite WtYp (2 und 3) des Fadendurchgangs Yp. In dem ersten Beispiel stimmt die Referenzlinie ApYp mit der zweiten Axiallinie AYp überein.

In dem ersten Beispiel ist die Konfiguration des Fluiddurchgangs Fp in einer Ebene vertikal zur Referenzlinie BP und parallel zur Richtung der Referenzlinie APYp (zweite Axiallinie AYp) rechteckig, und die Konfiguration des Fadendurchgangs Yp in einer Ebene senkrecht zur Referenzebene BP und senkrecht zur Richtung der Referenzlinie APYp (zweite Axiallinie AYp) ist rechteckig.

7 ist eine vertikale Schnittansicht eines zweiten Beispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Das zweite Beispiel zeigt eine Vorrichtung 9 zur Fluidbehandlung eines Fadens, ausgebildet mit einem Düsenblock NB, in dem ein oberes Frontteil 10a und ein oberes Rückteil 10b vorgesehen sind mit einem geraden Bereich, d. h. einem sich verjüngenden Bereich als die den sich erweiternden Durchgang Ep bildenden Oberfläche anstelle einer Kurve wie im ersten Beispiel. Die anderen Bereiche des zweiten Beispiels sind die gleichen wie die des ersten Beispiels. Das zweite Beispiel garantiert eine ähnliche Funktionsweise wie die des ersten Beispiels. Im Hinblick auf die Herstellung des Düsenblocks NB ist das zweite Beispiel einfacher herzustellen bezüglich des Bereichs des sich erweiternden Durchgangs Ep, und es weist eine höhere Herstellungsgenauigkeit und etwas geringere Kosten im Vergleich zum ersten Beispiel auf.

Die Gleichungen (I) und (II) werden unter Bezugnahme auf das erste und das zweite Beispiel erläutert.

Wenn die folgenden Punkte (a) bis (d) die Gleichungen (I) und (II) erfüllen, kann die Funktion des vorher in der Vorrichtung beschriebenen, sich erweiternden Durchgangs Ep noch besser sichergestellt werden.

In den Gleichungen bezeichnen die Buchstaben

• (a) die Länge Ls (4 und 7) des geraden Durchgangs Sp in der Richtung der ersten Axiallinie ASp (4 und 7) in der Referenzebene BP (siehe 2 und 3),
• (b) die Breite WaSp (4 und 7) am Ende des geraden Durchgangs Sp in der Richtung parallel zur Referenzlinie APYp (zweite Axiallinie AYp) (4 und 7) in der Referenzebene BP,
• (c) die Länge Le (4 und 7) des sich erweiternden Durchgangs Ep in der Richtung der ersten Axiallinie ASp in der Referenzebene BP, und
• (d) die Breite WaOf (4 und 7) des Fluidauslasses Of in der Richtung parallel zur Referenzlinie APYp (zweite Axiallinie AYp) in der Referenzebene BP.

8 ist eine perspektivische Ansicht eines dritten Beispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Das dritte Beispiel zeigt eine Vorrichtung 11 zur Fluidbehandlung eines Fadens, ausgebildet mit einem Düsenblock NB, in dem das rechte Teil 2a des ersten Beispiels in obere und untere rechte Teile 12a, 12b mit einem zwischen diesen beibehaltenen Zwischenraum, um den Faden leichter in den Fadendurchgang Yp des ersten Beispiels einzufädeln. Der Zwischenraum zwischen den oberen rechten Teil 12a und dem unteren rechten Teil 12b bildet einen Fadeneinführschlitz 13. Der Fadeneinführschlitz 13 wird oft in herkömmlichen Verwirbelungsdüsen verwendet. Die anderen Bereiche des dritten Beispiels sind die gleichen wie die des ersten Beispiels.

9 ist eine perspektivische Ansicht eines vierten Beispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. 10 ist eine vertikale Schnittansicht des vierten Beispiels, die eine typische Verwirbelung des Fadens zeigt. 11 ist eine Querschnittsansicht des vierten Beispiels.

In 9, 10 und 11 umfasst der Düsenblock NB einer Vorrichtung 14 zur Fluidbehandlung eines Fadens zwei Teile. Auf einem Basisteil 15 ist ein Düsenteil 16 befestigt. Das Basisteil 15 und das Düsenteil 16 sind durch beliebige passende Verbindungsmittel (nicht gezeigt) verbunden. In der unteren Stirnfläche des Düsenteils 16 ist eine Nut 17 mit einem halbkreisförmigen Querschnitt ausgebildet. Wenn das Düsenteil 16 das Basisteil 15 überlagert, bildet die Nut 17 den Fadendurchgang Yp. Das Düsenteil 16 umfasst einen in ihm ausgebildeten Fluiddurchgang Fp. Der Fluideinlass If des Fluiddurchgangs Fp ist an der Spitze des Düsenteils 16 geöffnet und der Fluidauslass Of ist in der oberen Wandoberfläche des Fadendurchgangs Yp geöffnet.

Der Fluiddurchgang Fp umfasst den geraden Durchgang Sp mit einer gewünschten Länge und den sich erweiternden Durchgang Ep, der vom Ende des geraden Durchgangs Sp zum Fluidauslass Of reicht, wie in dem ersten Beispiel. Der sich erweiternde Durchgang Ep in dem vierten Beispiel erweitert sich allmählich in den gesamten Umkreis vom Ende des geraden Durchgangs Sp, und die Wandoberfläche des sich erweiternden Durchgangs Ep in der Richtung der Axiallinie ASp des geraden Durchgangs Sp bildet eine sanfte Kurve.

Auch in dem vierten Beispiel passiert der in den Fluiddurchgang Fp zugeführte Fluidstrahl den geraden Durchgang Sp und wird vom sich erweiternden Durchgang Ep in den Fadendurchgang Yp eingespritzt. Der eingespritzte Strahl verwirbelt die Filamente, die den Faden 6 bilden, der in dem Fadendurchgang Yp läuft.

Die Vorteile des vierten Beispiels sind, dass die Anzahl der Teile, die den Düsenblock NB bilden, zwei sein kann und dass der sich erweiternde Durchgang Ep, gebildet durch Bearbeitung der Wandoberfläche der Nut 17, leicht bearbeitet werden kann, um eine gute Herstellgenauigkeit in der Bildung des sich erweiternden Durchgangs Ep sicherzustellen.

12 ist eine Querschnittsansicht eines fünften Beispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Der Düsenblock NB einer Vorrichtung 18 zur Fluidbehandlung eines Fadens im fünften Beispiel umfasst zwei Fluiddurchgänge Fp, und in dieser Hinsicht unterscheidet es sich vom vierten Beispiel. Die anderen Bereiche sind die gleichen wie die für das vierte Beispiel. Es war herkömmlicherweise üblich, zwei oder drei Fluiddurchgänge Fp zum Fadendurchgang Yp zu verwenden.

Im fünften Beispiel wird die Technik der vorliegenden Erfindung auf die zwei Fluiddurchgänge Fp1 und Fp2 angewandt, und in dieser Hinsicht unterscheidet es sich von den herkömmlichen Verwirbelungsdüsen. Das heißt, der Fluiddurchgang Fp1 hat einen geraden Durchgang Sp1 und einen sich erweiternden Durchgang Ep1, und der Fluiddurchgang Fp2 hat ebenfalls einen geraden Durchgang Sp2 und einen sich erweiternden Durchgang Ep2. Die Funktionen der jeweiligen Durchgänge sind im Wesentlichen die gleichen wie im ersten Beispiel.

13 ist eine Querschnittsansicht eines sechsten Beispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Die Fluidbehandlungsvorrichtung 19 für einen Faden des sechsten Beispiels ist durch einen Düsenblock NB gebildet, bei dem noch eine weiterer Fluiddurchgang Fp3 ausgebildet ist, zusätzlich zu denjenigen im fünften Beispiel. Der Fluiddurchgang Fp3 ist in dem Basisteil 15 ausgebildet und spritzt einen Fluidstrahl von unterhalb ein gegen die Fluidstrahle, die von den nach unten gerichteten Fluiddurchgängen Fp1 und Fp2 eingespritzt werden.

Solch eine Verwirbelungsdüse mit drei Fluiddurchgängen ist traditionell bekannt.

In dem sechsten Beispiel umfasst der Fluiddurchgang Fp3 im Gegensatz zur herkömmlichen Verwirbelungsdüse auch einen geraden Durchgang Sp3 und einen sich erweiternden Durchgang Ep3. Für den geraden Durchgang Sp3 existiert eine Referenzebene BP3. Durch Einstellen der Einspritzzustände der Fluidstrahle von den Fluidddurchgängen Fp1, Fp2 und Fp3 werden Hochdruckbereiche und Niederdruckbereiche, wie erläutert (der Art wie in 5 dargestellt), gebildet.

14 ist eine Querschnittsansicht eines siebten Beispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Das siebte Beispiel ist eine Vorrichtung 20 für Fluidbehandlung eines Fadens, gebildet durch einen Düsenblock NB mit einem Fadendurchgang Yp mit einem kreisförmigen Querschnitt an Stelle des Fadendurchgangs Yp mit halbkreisförmigem Querschnitt im vierten Beispiel. In der oberen Oberfläche des Basisteils 15 ist eine Nut 21, identisch in Form und Größe zur im Düsenteil 16 ausgebildeten Nut 17, ausgebildet. Die anderen Bereiche des siebten Beispiels sind die gleichen wie diejenigen des vierten Beispiels.

15 ist eine Querschnittsansicht eines achten Beispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Das achte Beispiel ist eine Vorrichtung 22 zur Fluidbehandlung eines Fadens, gebildet durch einen Düsenblock NB mit einem Fadendurchgang Yp mit einer gekürzten kreisförmigen Querschnittsausbildung, in der Mitte zwischen der halbkreisförmigen Form im vierten Beispiel und der kreisförmigen Form im siebten Beispiel. In der Bodenfläche des Düsenteils 16 ist eine nicht ganz kreisförmige Nut 23 ausgebildet. Die anderen Bereiche des achten Beispiels sind die gleichen wie diejenigen des vierten Beispiels.

16 ist eine Querschnittsansicht eines neunten Beispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Das neunte Beispiel ist eine Vorrichtung 24 zur Fluidbehandlung eines Fadens, gebildet mit einem Düsenblock NB mit einem Fadendurchgang Yp mit einem dreieckigen Querschnitt an Stelle des Fadendurchgangs mit einem halbkreisförmigen Querschnitt wie im vierten Beispiel. In der unteren Stirnfläche des Düsenteils 16 ist eine dreieckige Nut 25 ausgebildet. Die anderen Bereiche des neunten Beispiels sind die gleichen wie diejenigen des vierten Beispiels.

17 ist eine Querschnittsansicht eines zehnten Beispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Die Fluidbehandlungsvorrichtung 26 für einen Faden des zehnten Beispiels wird durch einen Düsenblock NB mit einem Basisteil 27, einem Zwischenteil 28 und einem Düsenteil 29 gebildet. Gesichert auf dem Basisteil 27 ist das Zwischenteil 28 angeordnet, und auf dem Zwischenteil 28 ist das Düsenteil 29 angeordnet. Diese drei Teile sind durch beliebige passende Verbindungsmittel (nicht gezeigt) miteinander verbunden.

Der von der oberen Oberfläche des Basisteils 27, der rechten Seitenfläche des Zwischenteils 28 und der Bodenfläche des Düsenteils 29 umgebene und sich in der Längsrichtung des Düsenblocks NB erstreckende Raum ist der Fadendurchgang Yp. Die rechte Seite des Fadendurchgangs Yp öffnet sich in die äußere Oberfläche des Düsenblocks NB. Die Öffnung ist ein Fadeneinführschlitz 13.

Das Düsenteil 29 umfasst einen Fluiddurchgang Fp1 und einen Fluiddurchgang Fp2, die in ihm ausgebildet sind. Der Fluiddurchgang Fp1 umfasst einen geraden Durchgang Sp1 und einen sich erweiternden Durchgang Ep1, und der Fluiddurchgang Fp2 umfasst ebenfalls einen geraden Durchgang Sp2 und einen sich erweiternden Durchgang Ep2.

Für den geraden Durchgang Sp1 existiert eine Referenzebene BP1 und für den geraden Durchgang Sp2 existiert eine Referenzebene BP2. Die jeweiligen Funktionen des geraden Durchgangs Sp1, des sich erweiternden Durchgangs Ep1, des geraden Durchgangs Sp2 und des sich erweiternden Durchgangs Ep2 sind im Wesentlichen die gleichen wie im ersten Beispiel.

18 ist eine Querschnittsansicht eines elften Beispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Das elfte Beispiel ist eine Vorrichtung 30 zur Fluidbehandlung eines Fadens, gebildet von einem Düsenblock NB mit einem Fadendurchgang Yp, dessen Querschnitt zu dem im zehnten Beispiel verwendeten modifiziert ist. In der Bodenfläche des Düsenteils 29 ist an einer Zwischenposition zwischen den Fluiddurchgängen Fp1 und Fp2 eine Nut 31 mit einem dreieckigen Querschnitt ausgebildet. Die anderen Bereiche des elften Beispiels sind die gleichen wie diejenigen des zehnten Beispiels. Die Funktionen des geraden Durchgangs Sp1, des sich erweiternden Durchgangs Ep1, des geraden Durchgangs Sp2 und des sich erweiternden Durchgangs Ep2 sind im Wesentlichen die gleichen wie im ersten Beispiel.

19 ist eine perspektivische Ansicht eines zwölften Beispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. 20 ist eine vertikale Schnittansicht des zwölften Beispiels, in dem auch eine typische Verwirbelung des Fadens gezeigt ist. In 19 und 20 wird die Fluidbehandlungsvorrichtung 32 für einen Faden durch einen Düsenblock NB bestehend aus vier Teilen gebildet. Ein Vorderteil 33 und ein Rückteil 34 sind mit einem zwischen ihnen gehaltenen Abstand positioniert. Ein rechtes Zwischenteil 35a und ein linkes Zwischenteil 35b sind zwischen dem Vorderteil 33 und dem Rückteil 34 befestigt. Das rechte Zwischenteil 35a und das linke Zwischenteil 35b sind mit einem zwischen ihnen gehaltenen Abstand positioniert. Diese vier Teile sind mittels beliebiger Verbindungsmittel (nicht dargestellt) verbunden.

Der Fadendurchgang Yp des Düsenblocks NB ist als ein Raum, der von den vier Teilen umgeben ist, gebildet. Der Düsenblock NB weist zwei in diesem ausgebildete Fluiddurchgänge auf.

Ein Fluiddurchgang Fp1 ist in dem rechten Zwischenteil 35a ausgebildet, und seine Fluidöffnung Of1 ist in der Wandoberfläche des Fadendurchgangs Yp positioniert. Der Fluiddurchgang Fp1 erstreckt sich in das Rückteil 34 (nicht dargestellt), und in dessen Rückfläche ist der Fluideinlass If1 des Fluiddurchgangs Fp1 ausgebildet.

Der andere Fluiddurchgang Fp2 ist in dem linken Zwischenteil 35b ausgebildet und sein Fluidauslass Of2 ist in der Wandoberfläche des Fadendurchgangs Yp positioniert. Der Fluiddurchgang Fp2 erstreckt sich in das Rückteil 34 (nicht dargestellt), und in dessen Rückfläche ist der Fluideinlass If2 des Fluiddurchgangs Fp2 ausgebildet.

Der Fluiddurchgang Fp1 umfasst nacheinander einen geraden Durchgang Sp1 und einen sich erweiternden Durchgang Ep1. Der Fluiddurchgang Fp2 umfasst nacheinander einen geraden Durchgang Sp2 und einen sich erweiternden Durchgang Ep2.

Der in dem Fadendurchgang Yp laufende Faden erfährt eine Verwirbelungsbehandlung durch die von den Fluiddurchgängen Fp1 und Fp2 eingespritzten Fluidstrahle. Die Funktionen des geraden Durchgangs Sp1, des sich erweiternden Durchgangs Ep1, des geraden Durchgangs Sp2 und des sich erweiternden Durchgangs Ep2 sind im Wesentlichen die gleichen wie die im ersten Beispiel beschriebenen.

21 ist eine vertikale Schnittansicht eines dreizehnten Beispiels einer Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Das dreizehnte Beispiel ist eine Vorrichtung 37 zur Fluidbehandlung eines Fadens, gebildet durch einen Düsenblock NB mit einem sich erweiternden Auslass 36, der sich in den gesamten Umkreis am Fadenauslass Oy des Fadendurchgangs Yp im zwölften Beispiel erweitert. Die anderen Bereiche des dreizehnten Beispiels sind die gleichen wie diejenigen des zwölften Beispiels.

Der sich erweiternde Auslass 36 der Fluidbehandlungsvorrichtung 37 dient dazu, den Ausstoß der zum Verwirbeln der Filamente verwendeten Fluidstrahle von dem Fadenauslass Oy des Fadendurchgangs Yp zu fördern. Der Fadeneinlassbereich Iy des Fadendurchgangs Yp kann sich erweitern, oder sowohl der Fadenauslassbereich Oy als auch der Fadeneinlassbereich Iy können sich erweitern.

Jedoch ist es in dem dreizehnten Beispiel bevorzugt, dass sich der Fadenauslassbereich Oy erweitert, da die Fluiddurchgänge Fp1 und Fp2 in Richtung das Fadenauslasses Oy geneigt ausgebildet sind.

Die Erweiterung des Fadendurchgangs Yp am Fadeneinlassbereich Iy und/oder am Fadenauslassbereich Oy ist wirksam, um eine voluminöse Verwirbelung der Filamente zu erreichen.

22 ist eine vertikale Schnittansicht eines vierzehnten Beispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Das vierzehnte Beispiel ist eine Vorrichtung 39 zur Fluidbehandlung eines Fadens, gebildet durch einen Düsenblock NB mit einem sich erweiternden Auslass 38, der sich nur zur Hälfte des Umkreises erweitert an Stelle der Erweiterung im gesamten Umkreis am Fadenauslassbereich Oy des Fadendurchgangs Yp im dreizehnten Beispiel. Der sich erweiternde Auslass 38, der sich nur zur Hälfte des Umkreises erweitert, dient ebenso dazu, den Ausstoß der Fluidstrahle von dem Fadenauslass Oy zu fördern, wie im dreizehnten Beispiel, und dient dazu, die Filamente des Fadens voluminös zu verwirbeln.

Abhängig von dem Typ des verwirbelten Fadens, der hergestellt werden soll, wird eine Auswahl getroffen, ob der Fadeneinlassbereich Iy oder der Fadenauslassbereich Oy des Fadendurchgangs Yp sich erweitern soll. Eine Auswahl wird auch getroffen hinsichtlich des Grades der Erweiterung.

23 ist eine perspektivische Ansicht eines fünfzehnten Beispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. 24 ist eine vertikale Schnittansicht des fünfzehnten Beispiels. Der Düsenblock NB der Fluidbehandlungsvorrichtung 40 für einen Faden im fünfzehnten Beispiel umfasst zwei Teile; ein Basisteil 41 und ein daran befestigtes Düsenteil 42. Die gesamte Form ist zylindrisch. In der flachen Oberfläche des Basisteils 41 ist eine Nut 43 mit einem halbkreisförmigen Querschnitt ausgebildet. In der flachen Oberfläche des Düsenteils 42 ist eine Nut 44 mit einem halbkreisförmigen Querschnitt ausgebildet. Das Basisteil 41 und das Düsenteil 42 sind durch beliebige Verbindungsmittel (nicht dargestellt) miteinander verbunden.

Die Nuten 43 und 44, die einander zugewandt sind, bilden einen Fadendurchgang Yp mit einer kreisförmigen Gestalt im Querschnitt. Das Düsenteil 42 umfasst einen darin ausgebildeten Fluiddurchgang Fp. Der Fluideinlass If des Fluiddurchgangs Fp ist in der gebogenen äußeren Oberfläche des Düsenteils 42 ausgebildet, und der Fluidauslass Of ist in der Wandoberfläche des Fadendurchgangs Yp ausgebildet. Der Fadenauslassbereich Of des Fadendurchgangs Yp ist als ein sich erweiternder Auslass 45, der sich in den gesamten Umkreis erweitert, ausgebildet.

Der Fluiddurchgang Fp umfasst nacheinander einen geraden Durchgang Sp und einen sich erweiternden Durchgang Ep.

Ein wesentlicher Unterschied zwischen dem fünfzehnten Beispiel und dem dreizehnten Beispiel ist, dass ersteres nur einen Fluiddurchgang Fp hat, während letzteres zwei Fluiddurchgänge Fp umfasst. In den anderen Bereichen sind die beiden Beispiele im Wesentlichen gleich.

25 ist eine vertikale Schnittansicht eines sechzehnten Beispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Das sechzehnte Beispiel ist eine Vorrichtung 47 zur Fluidbehandlung eines Fadens, gebildet durch einen Düsenblock NB mit einem sich erweiternden Auslass 46, der sich nur zur Hälfte des Umkreises am Fadenauslassbereich Oy des Fadendurchgangs Yp erweitert, im Unterschied dazu, dass der Fadenauslassbereich Oy des Fadendurchgangs Yp im fünfzehnten Beispiel den sich erweiternden Auslass 45 umfasst, der sich im gesamten Umkreis erweitert. Der sich erweiternde Auslass 46 ist an der Seite ausgebildet, wo der Fluiddurchgang Fp liegt. Die anderen Bereiche des sechzehnten Beispiels sind die gleichen wie diejenigen des fünfzehnten Beispiels.

26 ist eine vertikale Schnittansicht eines siebzehnten Beispiels der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Das siebzehnte Beispiel ist eine Vorrichtung 49 zur Fluidbehandlung eines Fadens, gebildet durch einen Düsenblock NB, in dem der sich erweiternde Auslass 48 am Fadenauslassbereich Oy des Fadendurchgangs Yp auf der Seite entgegengesetzt zur Position des sich erweiternden Auslasses 46 des sechzehnten Beispiels ausgebildet ist, d. h. auf der Seite entgegengesetzt zur Seite, wo der Fluiddurchgang Fp positioniert ist.

Die positionelle Beziehung zwischen dem sich erweiternden Auslass am Fadenauslassbereich Oy und dem Fluiddurchgang Fp wird auf der Grundlage der geplanten Filamentverwirbelung des herzustellenden und zu verwendenden verwirbelten Fadens gewählt.

27 ist eine vertikale Schnittansicht einer herkömmlichen Vorrichtung 50 zur Fluidbehandlung eines Fadens. Der Düsenblock NB der herkömmlichen Vorrichtung umfasst fünf Teile wie der Düsenblock NB der Vorrichtung 1 des ersten Beispiels.

Ein rechtes Teil 51a (nicht dargestellt) und ein linkes Teil 51b sind mit einem vorbestimmten Abstand zwischen diesen positioniert. Ein Bodenteil 52, ein oberes Vorderteil 53a und ein oberes Rückteil 53b sind zwischen dem rechten Teil 51a (nicht dargestellt) und dem linken Teil 51b angeordnet. Das Bodenteil 52 und die oberen Vorder- und Rückteile 53a und 53b sind mit einem dazwischen gehaltenen Abstand angeordnet. Diese fünf Teile sind mit beliebigen passenden Verbindungsmitteln, wie z. B. Schrauben oder Klebemittel, nicht dargestellt, verbunden.

Der Fadendurchgang Yp ist als ein Raum, umgeben von den Oberflächen des rechten Teils 51a (nicht dargestellt) und des linken Teils 52a, des Bodenteils 52 und der oberen Vorder- und Rückteile 53a und 53b, gebildet. Die eine der Vorder- und Rücköffnungen des Fadendurchgangs Yp in dem äußeren Oberfläche des Düsenblocks NB ist der Fadeneinlass Iy und die andere ist der Fadenauslass Oy.

Der Fluiddurchgang Fp ist als ein Raum, umgeben von den Oberflächen des rechten Teils 51a (nicht dargestellt) und des linken Teils 51b und der oberen Vorder- und Rückteile 53a und 53b, gebildet. Die Öffnung des Fluiddurchgangs Fp in der äußeren Oberfläche des Düsenblocks NB ist der Fluideinlass If des Fluiddurchgangs Fp und die Öffnung des Fluiddurchgangs Fp in der inneren Wandoberfläche des Fadendurchgangs Yp ist der Fluidauslass Of des Fluiddurchgangs Fp.

Ein großer Unterschied zwischen der herkömmlichen Vorrichtung 50 und der Vorrichtung 1 des ersten Beispiels ist, dass der Fluidauslassbereich Of des Fluiddurchgangs Fp der herkömmlichen Vorrichtung 50 geöffnet ist wie er ist, in der inneren Wandoberfläche des Fadendurchgangs Yp, ohne sich in der Richtung parallel zur Axiallinie des Fadendurchgangs Yp zu erweitern. Somit hat die herkömmliche Vorrichtung 50 zur Fluidbehandlung eines Fadens nicht die Funktion, die vom sich erweiternden Durchgang Ep nachfolgend zum geraden Durchgang Sp, beschrieben in Verbindung mit dem ersten Beispiel, vorgesehen ist.

Der Fluidauslass Of des Fluiddurchgangs Fp kann am Umkreis des Endes abgefast sein, um das Brechen der Filamente des Fadens aufgrund eines möglichen Kontaktes mit der Oberfläche des Fluidauslasses Of zu vermeiden, während der Faden verwirbelt wird. Jedoch unterscheidet sich jede Art von Abfasen stark in Zweck und Funktion von dem sich erweiternden Durchgang Ep in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.

Als ein zu verwirbelnder Faden wurde ein Polyesterfaden mit 50 Denier mit 18 Filamenten verwendet. Als eine Verwirbelungsvorrichtung wurde die Vorrichtung des ersten Beispiels (1 bis 6) verwendet. Der verwendete Fluidstrahl war komprimierte Luft mit einem Druck von 0,5 MPa und einer Flussrate von 130 l/min (Standardzustand). Die Spannung des Fadens, der in den Fadendurchgang Yp zugeführt wurde, war 20 g. Die Länge Ls des geraden Durchgangs Sp war 7,3 mm und die Breite WaSp war 0,9 mm. Die Länge Le des sich erweiternden Durchgangs Ep war 5,7 mm und die Breite WaOf des sich erweiternden Durchgangs Ep am Fluidauslass Of war 2,5 mm. Als Ergebnis war der Wert T 8°.

Die vertikale Breite des Fadendurchgangs Yp war 2 mm und die horizontale Breite WtYp war 2 mm. Die von der Wandoberfläche des sich erweiternden Durchgangs Ep in der Referenzebene BP gebildete Krümmung war 20 mm im Krümmungsradius.

Der Verwirbelungsgrad des erhaltenen verwirbelten Fadens war 17,8 (Stück/m). Der Verwirbelungsgrad wurde unter Verwendung eines Verwirbelungstesters (R-2050, hergestellt von Rosshield) gemäß dem in JIS 1013 dargelegten Verfahren gemessen, und der Durchschnittswert von 50 Messungen wurde übernommen.

Als Verwirbelungsvorrichtung wurde die Vorrichtung des zweiten Beispiels (7) zum Verwirbeln eines Fadens unter den folgenden Bedingungen verwendet. Angenommene Parameter waren Ls = 7,3 mm, WaSp = 0,9 mm, Le = 5,7 mm und WaOf = 3,1 mm. Als Ergebnis war der Wert T 11°. Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 1.

Der Verwirbelungsgrad des erhaltenen verwirbelten Fadens war 15,3 (Stück/m).

Als Verwirbelungsvorrichtung wurde die herkömmliche Vorrichtung aus 27 ohne sich erweiternden Durchgang Ep zum Verwirbeln eines Fadens verwendet. Die anderen Bedingungen waren die gleichen wie in Beispiel 1.

Der Verwirbelungsgrad des erhaltenen verwirbelten Fadens war 8,3 (Stück/m).

Ein Faden wurde wie in Beispiel 1 beschrieben verwirbelt, außer dass die Breite WaOf des sich erweiternden Durchgangs Ep 1,7 mm war, um den Wert T bei 4° zu halten, und dass die Krümmung, die von der Wandoberfläche des sich erweiternden Durchgangs Ep in der Referenzebene BP gebildet wird, 50 mm im Krümmungsradius war.

Der Verwirbelungsgrad des erhaltenen verwirbelten Fadens war 1,60 (Stück/m).

Ein Faden wurde wie in Beispiel 1 beschrieben verwirbelt, außer dass die Breite WaOf des sich erweiternden Durchgangs Ep 2,1 mm war, um den Wert T bei 6° zu halten, und dass die Krümmung, die von der Wandoberfläche des sich erweiternden Durchgangs Ep in der Referenzebene BP gebildet wird, 30 mm im Krümmungsradius war.

Der Verwirbelungsgrad des erhaltenen verwirbelten Fadens war 13,9 (Stück/m).

Ein Faden wurde wie in Beispiel 1 beschrieben verwirbelt, außer dass die Breite WaOf des sich erweiternden Durchgangs Ep 4,5 mm war, um den Wert T bei 18° zu halten, und dass die Krümmung, die von der Wandoberfläche des sich erweiternden Durchgangs Ep in der Referenzebene BP gebildet wird, 10 mm im Krümmungsradius war.

Der Verwirbelungsgrad des erhaltenen verwirbelten Fadens war 17,8 (Stück/m).

Ein Faden wurde wie in Beispiel 1 beschrieben verwirbelt, außer dass die Breite WaOf des sich erweiternden Durchgangs Ep 8,9 mm war, um den Wert T bei 35° zu halten, und dass die Krümmung, die von der Wandoberfläche des sich erweiternden Durchgangs Ep in der Referenzebene BP gebildet wird, 5 mm im Krümmungsradius war.

Der Verwirbelungsgrad des erhaltenen verwirbelten Fadens war 11,8 (Stück/m). Im Beispiel 6 war der Verwirbelungsgrad niedriger als der im Beispiel 1, da der Wert T 20° überstieg.