| Dokumentenidentifikation |
DE102004043773A1 13.04.2006 |
| Titel |
Keramikdüse und Vorrichtung zum Stauchkräuseln eines synthetischen multifilen Fadens |
| Anmelder |
Saurer GmbH & Co. KG, 41069 Mönchengladbach, DE; Heberlein Fasertechnologie AG, Wattwil, CH |
| Erfinder |
Stündl, Mathias, 22880 Wedel, DE; Buchmüller, Patrick, Krummenau, CH |
| Vertreter |
Kahlhöfer - Neumann - Herzog - Fiesser, Patentanwälte, 40210 Düsseldorf |
| DE-Anmeldedatum |
10.09.2004 |
| DE-Aktenzeichen |
102004043773 |
| Offenlegungstag |
13.04.2006 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
13.04.2006 |
| IPC-Hauptklasse |
D02G 1/12(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
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| Zusammenfassung |
Die neue Erfindung schlägt eine Förderdüse (2) für eine Vorrichtung zum Stauchkräuseln eines synthetischen, multifilen Fadens (14) vor. Die Förderdüse (2) weist einen geteilten Düsenkörper, bestehend aus zwei Keramikformteilen (1), auf. Die Keramikformteile (1) werden bevorzugt als zwei flache Platten ausgebildet und über Passmittel (5, 26, 8, 29) präzise zusammengefügt. Die Keramikformteile (1) stoßen über ihre beiden Planflächen (4) aneinander und bilden zusammen eine Düsenspitze (50), welche in den Stopfenkanal (40) hineinragt und zusammen den ganzen Kanal mit Keramik begrenzt.
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| Beschreibung[de] |
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stauchkräuseln eines synthetischen
multifilen Fadens mit einer Keramikdüse.
Zum Stauchkräuseln eines multifilen Fadens weisen bekannte Vorrichtungen
eine Förderdüse und eine der Förderdüse nachgeordnete Stauchkammer auf. Hierbei
wird der Faden mittels der Förderdüse in die Stauchkammer befördert, zu einem Fadenstopfen
gestaucht und dabei gekräuselt. Die Förderdüse wird mit einem Fördermedium, vorzugsweise
einem heißen Gas, beaufschlagt, welches den Faden innerhalb eines Fadenkanals zur
Stauchkammer fördert. Innerhalb der Stauchkammer wird der Fadenstopfen gebildet.
Hierbei legt sich der multifile Faden in Schlingen auf der Oberfläche des Fadenstopfens
ab und wird durch das Fördermedium verdichtet, welches oberhalb des Fadenstopfens
aus der Stauchkammer entweichen kann. Hierzu besitzt die Kammerwand der Stauchkammer
am Umfang mehrere schlitzförmige Öffnungen, durch die das Fördermedium austreten
kann. Um eine gleichmäßige Kräuselung des Fadens zu erhalten, erfolgt die Stopfenbildung
in der Stauchkammer mit sehr hoher Gleichmäßigkeit. Dabei haben die durch die Relativbewegung
des Fadenstopfens in der Stauchkammer entstehenden Reibkräfte einen wesentlichen
Einfluss auf den Texturierprozess. Es besteht ein Kräftegleichgewicht zwischen der
Förderwirkung bzw. der Staudruckwirkung des aus dem Fadenkanal der Förderdüse strömenden
Fördermediums und der durch die Reibkräfte bewirkten Bremswirkungen an dem Fadenstopfen.
Durch Einstellung eines Förderdrucks bzw. durch Einstellung einer zusätzlichen Absaugung
des Fördermediums lässt sich die Förderwirkung beeinflussen bzw. regeln. Demgegenüber
ist die durch die Reibung zwischen dem Fadenstopfen und der Kammerwand erzeugte
Bremswirkung im Wesentlichen von der Beschaffenheit der Kammerwand abhängig.
Die EP 1 060 302 zeigt eine
Einrichtung zum Behandeln von Garn mit einer lösbaren Schraubverbindung. Ein zweiteilig
aufgebauter Behandlungskörper besteht aus mindestens einem keramischen Teil, wobei
die beiden Teile bei der Montage mit Passstiften zueinander positioniert werden.
Der Behandlungskörper wird dann mit einer ihn durchdringenden Schraube gegen ein
Maschinenteil verspannt. Die Einrichtung betrifft insbesondere Texturierdüsen, die
so relativ klein ausgeführt werden können.
Die EP 1 116 806 zeigt eine
bekannte Vorrichtung zum Stauchkräuseln. Es wird von einer Texturierdüse zur Behandlung
eines fadenförmigen Materials in einem zwischen mindestens zwei aufeinanderliegenden,
Grundkörpern geformten Behandlungskanal ausgegangen. Die Vorrichtung weist weiter
mindestens einen Düsenkörper zur Zuführung eines gasförmigen Behandlungsmediums
und zumindest einen Entlüftungsteil im Behandlungskanal auf. Dort wird vorgeschlagen,
dass der Behandlungskanal zumindest in Teilbereichen mit einem widerstandsfähigen
Material als der metallischen Grundkörper ausgebildet ist. Dazu werden verschiedene
einteilige Keramikeinsätze in dem Bereich des Düsenkanals positioniert. Es ist bekannt,
dass der Temperaturausdehnungskoeffizient stark unterschiedlich ist zwischen keramischem
und metallischem Werkstoff. Da beim Stauchkräuseln hohe Temperaturen und auch Temperaturschwankungen
auftreten, können während des Betriebes stark unterschiedliche thermische Belastungen
der Vorrichtung zum Stauchkräuseln auftreten, die unter Umständen zu Lageverschiebungen
der Teile der Vorrichtung und damit einer fehlerhaften Fadenstopfenbildung führen.
Eine weitere Vorrichtung zum Stauchkräuseln geht beispielsweise aus
der WO 03/004743 hervor. Als besonders bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung
wird dort beschrieben, dass die gasdurchlässige Kammerwand auf der zu dem Fadenstopfen
gewandten Innenseite eine Reibfläche aus verschleißfestem Material, insbesondere
umfassend einen keramischen Werkstoff, aufweist. Neben der Verschleißschutz-Wirkung
hat das Vorsehen eines solchen Materials in diesem Bereich auch zur Folge, dass
die gasdurchlässige Wand korrosionsbeständig und wenig anfällig für Verschmutzungen
ist. Insbesondere können Ablagerungen von Präparationsresten vermieden werden.
Außerdem wird in der WO 03/004743 ein Ausführungsbeispiel einer Förderdüse
beschrieben. Die Förderdüse umfasst einen Grundkörper und mehrere, voneinander beabstandete
Führungseinsätze, die vorteilhafterweise aus einem Keramikwerkstoff gefertigt oder
mit einer entsprechenden Beschichtung versehen sein können. Damit wird sichergestellt,
dass die vom Faden stark beanspruchten Kontaktstellen und Reibstellen aus einem
verschleißfesten Material bestehen, so dass eine stabile und gleichmäßige Fadenführung
sowie Fadenförderung erreicht wird. Zusätzlich werden die Reibkoeffizienten zwischen
dem Faden und den Kontaktstellen bzw. Reibstellen erheblich verringert.
Die bekannte Vorrichtung hat sich bislang gut bewährt, allerdings
sind im Zusammenhang mit der Zielsetzung nach einfach aufgebauten Vorrichtungen,
die einerseits eine lange Lebensdauer haben und eine gleichmäßige Herstellung des
Fadenstopfens ermöglichen, weitere technische Probleme aufgetaucht. Wie bereits
aus der WO 03/004743 zu entnehmen ist, bestand bereits das Bedürfnis, die vom Faden
kontaktierten Bereiche der Vorrichtungen jeweils aus einer Vollkeramik herzustellen.
Dies gilt insbesondere auch für die Förderdüse. Problematisch ist
in diesem Zusammenhang, dass die keramischen Bestandteile der Vorrichtung mit weiteren
Teilen der Vorrichtung zusammengefügt werden. Ursache für die technischen Probleme
ist im Wesentlichen das unterschiedliche thermische Ausdehnungsverhalten von Keramik
und Metall. Die Verbindung von keramischen Bauteilen und metallischen Bauteilen
stellt also insbesondere dort ein Problem dar, wo große Temperaturschwankungen auftreten.
Im hier vorliegenden Fall gilt dies insbesondere im Bereich der Förderdüse. In diesem
Bereich der Vorrichtung treten Temperaturschwankungen im Bereich von Raumtemperatur
bis ca. 300°C auf. Gleichzeitig wird hier eine besonders hohe Präzision der
Fadenförderung bzw. Fadenführung verlangt, so dass die Lage der einzelnen Bauteile
zueinander nach Möglichkeit während des Betriebes exakt einzuhalten ist.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel
anzugeben, die die mit Bezug auf den Stand der Technik beschriebenen technischen
Probleme zumindest teilweise lösen oder deren Nachteile lindern. Insbesondere sollen
Komponenten einer Keramikdüse für die Herstellung von Fadenstopfen vorgeschlagen
werden, die sich dauerhaft und mit hoher Präzision an metallischen Komponenten befestigen
lassen, selbst wenn erhebliche Temperaturschwankungen in der näheren Umgebung auftreten.
Zudem soll eine Vorrichtung zum Stauchkräuseln eines synthetischen multifilen Fadens
mit verbessertem Verschleißschutz bzgl. der fadenführenden Bauteile angegeben werden.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Vorrichtung zum Stauchkräuseln
eines synthetischen multifilen Fadens mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw.
des Patentanspruchs 17. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den jeweils abhängig formulierten Patentansprüchen beschrieben. Es ist darauf
hinzuweisen, dass die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger,
technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und zu weiteren
Ausgestaltungen der Erfindung führen.
Die Vorrichtung zum Stauchkräuseln eines synthetischen multifilen
Fadens weist ein Gehäuse auf, das metallisches Material umfasst. Weiter hat die
Vorrichtung mindestens eine Keramikdüse gebildet mit wenigstens zwei Formteilen.
An einer Planfläche jedes Formteils ist mindestens eine Aussparung zur Bildung eines
Düsenkanals vorgesehen. Erfindungsgemäß sind für jedes Formteil separate Mittel
zur Fixierung an dem Gehäuse vorhanden, wobei die Mittel eine formschlüssige Befestigung
und eine Axialführung in einer Ebene parallel zur Planfläche umfassen.
Mit „Gehäuse" ist hier insbesondere das benachbart zur Keramikdüse
bzw. den Formteilen angeordnete Bauteil einer solchen Vorrichtung gemeint. Damit
kann eine einteilige Ausführungsform des Gehäuses vorgesehen sein, bevorzugt ist
das Gehäuse aber mehrteilig aufgebaut, so dass jede Gehäuseaufnahme mit nur einer
der zwei Formteilen in Kontakt ist. Das Gehäuse kontaktiert die Formteile direkt
oder über Befestigungsmittel wie Schrauben, Stifte, Bolzen, Anschlagflächen, etc.
Insbesondere erfolgt eine räumliche Fixierung bzw. Positionierung der Formteile
mit Bezug auf dieses Gehäuse. Die vorgeschlagene Fixierung greift auf zwei unterschiedliche
Methoden zurück, einerseits einer formschlüssigen Befestigung und andererseits einer
Führung entlang einer Achse. Die formflüssige Befestigung gewährleistet, dass nahe
dieses Befestigungspunktes eine Relativbewegung zwischen Gehäuse und Formteilen
(mit Ausnahme gegebenenfalls einer Rotation) in nur unwesentlichem Maße stattfinden
kann, vorzugsweise unterbunden ist. Im Gegensatz dazu führt der Führungspunkt mit
der Axialführung dazu, dass hier eine Relativ-Verschiebung des Gehäuses gegenüber
dem Formteil erlaubt ist, also stattfinden kann. Das heißt mit anderen Worten auch,
dass die formschlüssige Befestigung als Referenzpunkt angesehen werden kann, der
während des Betriebes einer solchen Vorrichtung im Wesentlichen unverändert bleibt,
während die Axialfürung zumindest teilweise unterschiedliche Entfernungen hin zur
formschlüssigen Befestigung ermöglicht.
Gemäß einer ganz besonders vorteilhaften Ausgestaltung werden die
keramischen Formteile über Passmittel zusammengefügt, derart, dass sowohl der Garnzuführkanal
nahe eines Einlass der Keramikdüse sowie der sich anschließende Düsenkanal in zusammengebautem
Zustand die höchstmögliche Präzision haben. Bevorzugt wird mit dem Passmittel auch
die genaue Position der zwei Keramikformteile in dem Gehäuse definiert, welches
die keramischen Formteile umfasst und zumindest teilweise aus metallischem Material
gebildet ist.
Das Formteil für eine Keramikdüse weist eine Umfangsfläche und eine
Planfläche auf, wobei mindestens zwei Bohrungen vorgesehen sind, die sich hin zur
Umfangsfläche erstrecken. An der Planfläche ist mindestens eine Aussparung zur Bildung
eines Düsenkanals vorgesehen. Das Formteil ist aus keramischen Material, vorzugsweise
einstückig ausgebildet. Die Herstellung des Formteils kann beispielsweise mit wenigstens
eines der Fertigungsverfahren Pressen, Sintern, Schleifen erfolgen. Mit „Formteil"
ist insbesondere eine Hälfte einer Keramikdüse gemeint, wobei die Planfläche als
Kontaktfläche der beiden Formteile anzusehen ist.
Mit „Umfangsfläche" sind insbesondere die anderen Bereiche
der Oberfläche des Formteils gemeint, die nicht der Planfläche
zuzuordnen sind, also der Fläche, die zur Anlage eines weiteren Formteils aus Keramik
dient. Die Umfangsfläche kann beliebige Konturen aufweisen, bevorzugt ist die Umfangsfläche
jedoch mit im Wesentlichen ebenen Flächen gebildet. Ganz besonders bevorzugt weist
das Formteil im Wesentlichen einen rechteckigen Aufbau auf, wobei eine der beiden
größten Flächen die Planfläche darstellt. Gleichwohl kann das Formteil mit speziellen
Anlageflächen, Nuten, Anschlagkanten etc. ausgestattet sein, um die Positionierung
gegenüber angrenzenden Bauteilen zu vereinfachen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung ist für die
Axialführung mindestens eine Bohrungen des Formteils mit einem rotationsunsymmetrischen
Querschnitt vorgesehen. Die hier aufgeführten Bohrungen erlauben in besonders einfachem
Maße eine Befestigung des keramischen Formteils an metallischen Bauteilen. Mit einer
ersten der zwei Bohrungen wird die Position des Formteils, insbesondere punktförmig,
fixiert. Nun muss jedoch eine zweite Möglichkeit zur Fixierung des Formteils geschaffen
werden, die eine freie Rotation um die erste Bohrung verhindert. Hierzu wird nun
vorgeschlagen, eine zweite Bohrung vorzusehen, die einen rotationsunsymmetrischen
Querschnitt hat. Damit ist insbesondere gemeint, dass die Bohrung einen Querschnitt
hat, der in eine Richtung eine größere Ausdehnung aufweist als einer bzw. allen
davon abweichenden Richtungen. Mit einer solchen Ausgestaltung der zweiten Bohrung
wird durch die größere Ausdehnung eine Art Führung gebildet. Wird nun hier ein Befestigungsmittel
durch diese Bohrung hindurch positioniert, so kann sich dieses, beispielsweise auf
Grund des thermischen Ausdehnungsverhaltens, translatorisch in dem rotationsunsymmetrischen
Querschnitt geführt verschieben. Dies stellt eine besonders bevorzugte Möglichkeit
der Ausgestaltung eines Formteils dar, um die Eingangs genannten technischen Probleme
im erheblichen Maße zu lindern.
Weiter sei noch darauf hingewiesen, dass die Bohrungen bei bestimmten
Ausführungsvarianten als so genannte „Sackloch"-Bohrungen ausgeführt sein
können, sich also nur von der Umfangsfläche bis in innenliegende Bereiche des Formteils
erstrecken. Bevorzugt ist jedoch die Ausgestaltung, bei der sich die Bohrungen von
der Umfangsfläche bis hin zur Planfläche erstrecken. Dadurch ist es möglich, von
der Planfläche her eine Fixierung des Formteils auf anderen Bauteile vorzunehmen,
wodurch die Montagetätigkeit deutlich vereinfacht wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Formteils erstreckt sich die
mindestens eine Aussparung zwischen zwei Stirnflächen des Formteils und beabstandet
so die mindestens zwei Bohrungen voneinander. Damit ist insbesondere gemeint, dass
sich die Aussparung über die gesamte Länge der Planfläche bzw. des Formteils erstreckt
und diese somit in zwei Hälften unterteilt. Gemäß dieser Ausführungsvariante ist
nun die erste Bohrung auf der einen Hälfte und die zweite Bohrung mit rotationsunsymmetrischen
Querschnitt auf der anderen Hälfte vorgesehen. Auf diese Weise wird die Quelle für
die auftretenden Temperaturen, nämlich der mit der Aussparung gebildete Düsenkanal,
innerhalb der Fixierung bzw. Lagerung positioniert, wodurch eine exaktere Positionierung
des Düsenauslasses auch bei hohen Temperaturen bzw. großen Temperaturschwankungen
gewährleistet ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Formteils ist an der Planseite
mindestens eine Kammer mit einer Vertiefung hin zu der mindestens einen Aussparung
vorgesehen, wobei die eine Bohrung mit rotationsunsymmetrischen Querschnitt weiter
von der Kammer entfernt angeordnet ist als die andere Bohrung. Die Kammer stellt
vorteilhafterweise ebenfalls eine Verbindung zwischen Planfläche und Umfangsfläche
dar und dient insbesondere der Zufuhr des heißen Fördermediums, wie beispielsweise
Dampf oder Gas. In Anbetracht der Tatsache, dass also über diese Kammer ein Fluid
der Aussparung zugeführt werden soll, ist ein exakter Anschluss der Kammer an die
Fluid liefernden Bauteile erforderlich. Mit der hier vorgeschlagenen Ausgestaltung,
wobei die Langlochbohrung weit entfernt von der Kammer vorgesehen ist, stellt sicher,
dass im Bereich der Kammer möglichst geringe Materialverschiebungen aufgrund der
thermischen Ausdehnung stattfinden. Damit ist ein relativ dichter Übergang hin zu
den Fluid liefernden Bauteilen sichergestellt.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die mindestens zwei Bohrungen eine
als Rundloch ausgeführte Bohrung und eine als Langloch ausgeführte Bohrung umfassen.
Mit „Rundloch" ist im Wesentlichen eine zylindrische Ausgestaltung des Bohrloches
gemeint. Es dient beispielsweise zur Aufnahme eines Passstiftes, der ebenfalls eine
zylindrische Form aufweist. Die Bohrung weist dabei bevorzugt eine Formtoleranz
von weniger als 0,15 mm auf. Mit „Langloch" sind solche Bohrungen gemeint,
die in zwei gegenüberliegenden Randbereichen jeweils eine Halbkreisform aufweisen,
in den dazwischen liegenden Bereichen jedoch einen im Wesentlichen geradlinigen
Verlauf haben. Es ist grundsätzlich auch möglich, statt halbkreisartiger Endabschnitte
anderer Abschnittsformen zu wählen, beispielsweise gerade Anschlagkanten, ovale
Formen, etc. Der Vorteil einer Ausgestaltung der zweiten Bohrung als Langloch ist,
dass hier eine Führung für genau eine Richtung vorgegeben wird. Dadurch lässt sich
das Verhalten des Formteiles bei thermischen Wechselbeanspruchungen genauer vorherbestimmen
bzw. begrenzen.
Weiter wird auch vorgeschlagen, dass die mindestens ein Aussparung
eine Zentrumsachse hat, und die eine Bohrung mit dem rotationsunsymmetrischen
Querschnitt als Langloch-Bohrung mit einer Erstreckungsachse ausgeführt ist, wobei
die Zentrumsachse und die Erstreckungsachse parallel zueinander sind. Das hat insbesondere
den Effekt, dass die Langloch-Bohrung unterschiedliches thermisches Ausdehnungsverhalten
des angrenzenden Bauteils gegenüber dem Formteil in Richtung des Düsenkanals erlaubt.
Das hat den Vorteil, dass der Düsenkanal auch in diesem Fall immer noch fluchtend
in die nachgelagerten Stauchkammer mündet und derart gleichbleibende Qualitäten
hinsichtlich des Fadenstopfens über einen großen Temperaturbereich nahe der Keramikdüse
gewährleistet ist.
Weiter ist es vorteilhaft, dass die mindestens eine Keramikdüse mit
zwei gleichartigen Formteilen ausgeführt ist, welche mit den Planflächen so anliegen,
dass die Aussparungen beide Formteile zusammen einen Düsenkanal mit einem Einlass
an einer ersten Stirnseite und einen Auslass an einer zweiten Stirnseite bilden.
Der Düsenkanal ist bevorzugt in Richtung einer Achse ausgebildet, wobei dieser unter
Umständen variierende Kanalquerschnitte aufweist. Insbesondere weist der Düsenkanal
nahe des Auslass einen größeren Kanalquerschnitt auf als in innenliegenden Bereichen
der Keramikdüse. Um eine möglichst gleichmäßige Beanspruchung beider Formteile zu
gewährleisten, sind die Aussparungen so gestaltet, dass die Düsenkanal-Wandung zu
gleichen Teilen von jeweils einem Formteil gebildet wird. Besonders bevorzugt ist,
dass die Formteile bezüglich einer Mittelachse, die insbesondere der Zentrumsachse
entspricht, alle Aussparungen symmetrisch angeordnet sind. Das ermöglicht, dass
die Teilevielfalt zur Herstellung derartiger Keramikdüsen deutlich reduziert werden
kann, denn derart können immer gleiche Formteile zueinander gefügt werden.
Weiter wird auch vorgeschlagen, dass die Formteile der mindestens
einen Keramikdüse jeweils zwei Kammern mit Vertiefungen hin zu den Aussparungen
aufweisen, wobei zusammen mit je einer Kammer eines Formteils ein Hohlraum und zusammen
mit je einer Vertiefung eines Formteils ein Zuführkanal gebildet ist. Der Hohlraum
dient als Beruhigungsvolumen für ein einströmendes Förderfluid, insbesondere einem
Gas. Die Anschlüsse für die Zuleitung des Förderfluids sind vorteilhafterweise nur
auf einer Seite der Keramikdüse vorgesehen, die andere Seite der Vertiefungen kann
durch angrenzende Bauteile verschlossen werden. Ausgehend von den Hohlräumen strömt
das Förderfluid über die Zuführkanäle in den Düsenkanal ein, wobei im Bereich des
Zusammenführens von Zuführkanälen und Düsenkanal vorteilhafterweise eine Aufweitung
des Kanalquerschnitts bzw. des Düsenkanals vorgesehen ist. Die Zuführkanäle laufen
mit einem spitzen Winkel auf den Düsenkanal zu, so dass das einströmende Förderfluid
bereits eine goße Geschwindigkeitskomponente in Richtung der Zentrumsachse des Düsenkanals
aufweist. Auf diese Weise wird verhindert, dass unerwünschte Strömungswirbel bei
der Umlenkung in den Strömungskanal vermieden werden, die zu einer unkontrollierten
Förderung des Fadens führen würde.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, dass die formschlüssige
Befestigung je eine als Rundloch ausgeführte Bohrung umfasst, die sich zumindest
teilweise in das Formteil bzw. in das Gehäuse erstreckt, wobei diese so zueinander
ausgerichtet sind, dass sich ein Passstift wenigstens teilweise in beide Bohrungen
hinein erstreckt. Der Passstift hat in diesem Fall eine im Wesentlichen zylindrische
Form und liegt mit dem überwiegenden Anteil seiner Umfangsfläche in den Bohrungen
am Material des Formteils sowie des Gehäuses an. Bevorzugt erstreckt sich dieser
Passstift bis nahe der Planfläche des Formteils, so dass dieser bei Bedarf leicht
zu entfernen ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Axialführung
eine als Langloch ausgeführte Bohrung in zumindest dem Formteil oder dem Gehäuse
umfasst, welche sich zumindest teilweise in das Formteil bzw. das Gehäuse erstreckt,
wobei sich ein Führungsstift wenigstens teilweise in die als Langloch ausgeführte
Bohrung hinein erstreckt. Bevorzugt ist dabei die Ausgestaltung, dass im Formteil
eine als Langloch ausgeführte Bohrung bereit gestellt ist, während das Gehäuse ebenfalls
eine als Rundloch ausgeführte Bohrung aufweist. Das hat zur Folge, dass der Führungsstift
unverschiebbar zum Gehäuse jedoch verschieblich zur Keramikdüse bzw. dem jeweiligen
Formteil angeordnet ist. Kommt es nun zu einer thermischen Ausdehnung des Gehäuses
aus Metall, die größer als die thermische Ausdehnung des keramischen Formteils ist,
wird der Führungsstift in der als Langloch ausgeführten Bohrung geführt. Somit wird
ein Bewegungsfreiheitsgrad für die Verbindung Gehäuse/Formteil gewährleistet, so
dass während des Betriebes das unterschiedliche thermische Ausdehnungsverhalten
kompensiert werden kann, ohne die Funktionalität der Keramikdüse bzw. der Vorrichtung
zu gefährden.
Weiter wird auch vorgeschlagen, dass die als Langloch ausgeführte
Bohrung eine maximale Ausdehnung in Richtung einer Erstreckungsachse aufweist, wobei
die maximale Ausdehnung mindestens 0,2 mm größer ist als eine Abmessung des Führungsstiftes.
Insbesondere ist diese maximale Ausdehnung so bemessen, dass bei der im Betrieb
maximal erreichbaren Temperatur noch ein Spiel im Bereich von mindestens 0,05 mm
vorliegt. Grundsätzlich wird die maximale Ausdehnung wird mit Bezug auf die gewährbaren
Verschiebungswege ausgewählt. Bevorzugt ist die als Langloch ausgeführte Bohrung
bei maximaler Temperaturbelastung im Einsatz (ca. 300°C) in
Richtung senkrecht zur maximalen Ausdehnung auch um mindestens 0,01 mm größer als
die Abmessung des Führungsstiftes, um durch Reibung die relative Bewegung nicht
zu behindern.
Gemäß noch einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung umfasst zumindest
der Passstift oder der Führungsstift metallisches Material. Bevorzugt sind sowohl
der Passstift als auch der Führungsstift metallisch. Damit ist gewährleistet, dass
diese ein ähnliches Ausdehnungsverhalten wie das Gehäuse aufweisen und die Position
zum Gehäuse damit unveränderlich fixiert ist, ein Lockern der Befestigung am Gehäuse
also vermieden wird.
Weiter ist vorteilhaft, dass das Gehäuse so gestaltet ist, dass dieses
die mindestens zwei Formteile einer Keramikdüse mit ihren Planflächen abdichtend
aneinander presst. Damit ist insbesondere gemeint, dass die Planflächen so aneinander
zu liegen kommen, dass die in der Keramikdüse geförderten Fluide den Düsenkanal
und/oder andere mit den Formteilen gebildete Hohlräume nicht verlassen können. Ganz
besonders bevorzugt ist der Kontakt luftdicht ausgeführt, insbesondere selbst dann,
wenn die im Betrieb herrschenden Überdrucke im Düsenkanal anliegen. Dabei werden
die Formteile zur Bildung einer Keramikdüse vorteilhafterweise nicht direkt miteinander
unlösbar bzw. lösbar verbunden, sondern werden während des Einsatzes nur mit ihren
Planflächen aufeinander gepresst. Damit sind insbesondere kraftschlüssige Schraubverbindungen
zum Verspannen der beiden Formteile nicht mehr erforderlich. Dabei sind die Formteile
bevorzugt als flache Platten ausgebildet. Gleichzeitig können aufwendige und zeitraubende
Feinstbearbeitungen der Planflächen bei der Herstellung der Formteile vermieden
werden.
Die im Inneren der Keramikdüse befindlichen Kanäle, Hohlräume, etc.
werden bevorzugt zu gleichen Teilen jeweils mit den Formteilen gebildet. Damit stellt
die Planfläche während des Betriebes bevorzugt auch eine Kontaktfläche dar, wobei
die beiden Planflächen in überwiegendem Maße aneinander anliegen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist mindestens eine
Keramikdüse mit ihrem Auslass an einen Fadeneintritt einer in Fadenlaufrichtung
nachgeordneten Stauchkammer formschlüssig positioniert. Das bedeutet mit anderen
Worten, dass in axialer Richtung bzw. in Richtung des Düsen- bzw. Stopfenkanals
ein formschlüssiger Anschlag bzw. Kontakt gegeben ist. Der Formschluss wird bevorzugt
durch selbstzentrierende Formelemente der Keramikdüse und der Stauchkammer bereitgestellt,
wie zum Beispiel konus- bzw. kegelförmige Gestaltungen von Auslass und/oder Fadeneintritt.
Für die Sicherstellung eines dauerhaften Formschlusses können Keramikdüse und Stauchkammer
mit Verbindungsmitteln außerhalb des Bereichs mit dem Formschluss verspannt werden.
Dabei ist es bevorzugt, dass der Fadeneintritt zumindest im Bereich
des formschlüssigen Kontaktes keramisches Material umfasst. Damit ist z.B. sichergestellt,
dass der Stopfen stets nur mit sehr widerstandsfähigem, verschleißfesten Material
in Kontakt kommt, wodurch die Standzeit erheblich verlängert und eine gute Garnqualität
über einen langen Zeitraum gewährleistet werden kann.
Außerdem wird auch vorgeschlagen, dass der Auslass mit einer Düsenspitze
aufweisend eine erste Passfläche und der Fadeneintritt mit einem Eingangsabschnitt
aufweisend eine zweite Passfläche gebildet ist, wobei die erste Passfläche die zweite
Passfläche kontaktiert. Die ersten Passflächen sind bevorzugt mit zwei Formteilen
gebildet. Die ersten und die zweiten Passflächen sind beispielsweise in einem Abschnitt
nach Art eines Konus ausgebildet, so dass die Düsenspitze bzw. der Düsenkanal bei
der Montage der Vorrichtung zum Stauchkräuseln zentriert wird und fluchtend in den
Fadeneintritt mündet.
Dabei geht der Düsenkanal der Keramikdüse bevorzugt direkt in den
Stopfenkanal der Stauchkammer über. Mit „direkt" ist gemeint, dass kein wesentlicher
Versatz oder Spalt zwischen den beiden Behandlungskanälen gegeben ist, sondern ein
unmittelbarer Übergang geschaffen ist.
Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum
Stauchkräuseln eines synthetischen multifilen Fadens vorgeschlagen, die mit einer
geteilten Keramikdüse (als Förderdüse) und einer nachgeordneten Stauchkammer ausgeführt
ist. Dabei weist die Keramikdüse mindestens einen Garnzuführkanal und mindestens
einen Düsenauslasskanal auf. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die
Keramikdüse einen geteilten Düsenkörper mit zwei Formteilen umfasst, die als flache
Platten ausgebildet sind.
Mit „Garnzuführkanal" ist der Teil eines Düsenkanals zu verstehen,
in dem die Filamente noch keiner Fadenbehandlung innerhalb der Keramik- bzw. Förderdüse
unterzogen werden. Der Bereich des Düsenkanals, innerhalb dem die Filamente behandelt
werden bis hin zum Auslass wird hier mit „Düsenauslasskanal" beschrieben.
Der „Düsenkörper" beschreibt insbesondere zwei gefügte Formteile, so dass
die Kanäle von diesen begrenzt sind. Mit einem „plattenförmigen" Aufbau ist
vordergründig gemeint, dass diese nicht mit Halbzylindern ausgeführt sind, sondern
den Planflächen im wesentlich ebene und bevorzugt auch (nahezu) parallele Umfangsflächen
gegenüberliegen. „Flach" sind die plattenförmigen Formteile insbesondere
dann, wenn sie eine Höhe von weniger als 10 mm ausweisen, bevorzugt
liegt die Höhe in einem Bereich von 6,0 mm [Millimeter] bis 4,0 mm.
Weiter wird auch vorgeschlagen, dass jedes der zwei Formteile in zwei
Gehäusehälften eingebaut ist, wobei aufeinanderliegende Planflächen der Formteile
Dichtflächen bilden. Dabei ist besonders bevorzugt, dass die zwei Formteile über
Passmitttel zusammengefügt insbesondere auch in die Gehäusehälften eingefügt sind.
Mit „Passmittel" sind insbesondere die oben beschriebenen Mittel zur formschlüssigen
Befestigung und zur Axialführung in einer Ebene parallel zur Planfläche gemeint.
Außerdem ist es besonders vorteilhaft, dass die zwei Formteile im
wesentlichen symmetrisch ausgebildet sind, je hälftig mindestens einen Garnzuführkanal,
mindestens einen Luftzuführkanal und mindestens einen Düsenauslasskanal aufweisen,
welche in entsprechende Planflächen der Formteile eingelassen sind, wobei im gefügten
Zustand die Planflächen die Kanäle luftdicht begrenzen. Mit „Luftzuführkanal"
ist insbesondere ein Kanal beschrieben, über den ein Fördermedium in den Garnzuführkanal
eingeleitet wird, welches schließlich auch zur Behandlung der Filamente dient. Üblicherweise
stellt die Mündung des Luftzuführkanals in den Düsenkanal eine Abgrenzung von Garnzuführkanal
und Düsenauslasskanal dar. Bevorzugt sind zwei Luftzuführkanäle, die mit einem spitzen
Winkel in den Düsenkanal führen.
Klarstellend ist darauf hinzuweisen, dass die beiden Aspekte der Erfindung
einzeln oder in Kombination miteinander wesentliche Verbesserungen der Vorrichtung
im Hinblick auf die Herstellung von Fadenstopfen mit hoher Präzision, selbst wenn
erhebliche Temperaturschwankungen in der näheren Umgebung der Förderdüse auftreten.
Weiterhin weisen die Ausgestaltungen der Vorrichtungen zum Stauchkräuseln eines
synthetischen multifilen Fadens einen deutlich verbessertem Verschleißschutz bezüglich
der fadenführenden Bauteile auf.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren zusammen mit dem
technischen Umfeld erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausgestaltungen
der Erfindung, diese ist jedoch nicht darauf begrenzt. Es zeigen:
1 einen Teil einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung in Explosionsdarstellung;
2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Teils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
3 einen Schnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
4 schematisch den Aufbau einer Vorrichtung
zum Stauchkräuseln eines multifilen Fadens mit einer Variante der Keramikdüse, und
5 eine Variante einer Keramikdüse mit
einer Stauchkammer.
Die Figuren umfassen eine schematische und nicht detailgetreue Darstellung
der Ausführungsformen der Erfindung, so dass insbesondere nicht ohne weiteres Rückschlüsse
auf die Dimensionen direkt ableitbar sind.
1 zeigt schematisch, perspektivisch und
in einer Explosionsdarstellung ein keramisches Formteils 1 mit einem dazugehörigen
Gehäuse 22 sowie den erforderlichen Mitteln zur Fixierung des Formteils
1.
Das keramische Formteil 1 weist eine Umfangsfläche
3, eine Planfläche 4 und zwei Stirnflächen 9 (die der
Umfangsfläche 3 zuzuordnen sind) als Oberfläche auf. Für jedes Formteil
1 sind mindestens zwei Bohrungen 5 vorgesehen, die sich jeweils
hin zu einer Umfangsfläche 3 erstrecken. In der Planfläche 4 sind
Bohrungen 5, Kammern 10, Vertiefungen 11 und Aussparungen
6 ausgebildet. Die Anordnung der Kammern 10 und Vertiefungen
11 erfolgt symmetrisch zur Aussparung 6, wobei die Kammern
10 als Durchgang durch das Formteil 1 ausgestaltet sind. Die Aussparung
6 erstreckt sich entlang einer Zentrumsachse 12 zwischen den beiden
Stirnflächen 9, wobei jeweils eine Kammer 10 und eine Vertiefung
11 spiegelsymmetrisch zur Zentrumsachse 12 angeordnet sind.
Weiterhin weist das Formteil 1 zwei Bohrungen 5
auf, wobei eines als Rundloch ausgeführt ist und einen Durchmesser 27 hat,
während eine andere Bohrung 5 als (übertrieben gezeichnetes) Langloch einen
unsymmetrischen Querschnitt 8 und eine Erstreckungsachse 13 aufweist.
Diese beiden Bohrungen 5 erstrecken sich ebenfalls durch das Formteil
1 hindurch, so dass die Befestigungsmittel hindurch gesteckt werden können.
Die in 1 oben rechts dargestellte Bohrung
5, die als Rundloch ausgeführt ist, dient zur Aufnahme des Passstiftes
26 mit der Dicke 28, welche mindestens dem Durchmesser
27 der Bohrung 5 entspricht.
Die unten links übertrieben dargestellte Langloch-Bohrung dient zur
Aufnahme eines Führungsstiftes 29 mit dessen Abmessung 31. Diese
Bohrung 5 mit dem rotationsunsymmetrischen Querschnitt 8 hat eine
Ausdehnung 30 in Richtung der Erstreckungsachse 13, die deutlich
größer als die Abmessung 31 des Führungsstifts 29 ist.
Auf diese Weise sind zwei unterschiedliche Mittel zur Fixierung des
Formteils 1 an dem Gehäuse 22 angegeben, nämlich einerseits eine
formschlüssige Befestigung und andererseits eine Axialführung.
Der Passstift 26 bzw. der Führungsstift 29 erstreckt
sich durch das Formteil 1 hindurch und ist in entsprechenden als Rundloch
ausgeführten Bohrungen 5 des Gehäuses 22 befestigt. Zusätzlich
bildet das Gehäuse 22 in Teilabschnitten Aufnahmen, die (relativ lose)
nahe der Umfangsfläche 3 des Formteils 1 zur Anlage gelangen.
Während der Passstift 26 und der Führungsstift
29 eine Fixierung des Formteils 1 bezüglich des Gehäuses
22 in einer Ebene 25 parallel zur Planfläche 4 bereitstellen,
werden zur Vermeidung des Abhebens des Formteils 1 vom Gehäuse 22 weitere
Befestigungsmittels zur Fixierung in Z-Richtung, also senkrecht zu der beschriebenen
Ebene 25, bereitgestellt. Diese werden mittels metallischer Schrauben
32 realisiert, die in der Planfläche 4 des Formteils
1 versenkbar sind. Die hierfür erforderlichen Bohrungen sind deutlich größer
als der Schraubschaft ausgebildet, so dass diese Schrauben 32 keine Führung
bzw. Fixierung in der Ebene 25 parallel zur Planfläche 4 wahrnehmen.
Lediglich die Kontaktbildung des Schraubenkopfes mit einem Absatz in der Bohrung
gewährleistet die Fixierung in Z-Richtung.
2 zeigt schematisch und perspektivisch
den zusammengefügten Zustand eines Gehäuses 22 und eines Formteils
1. Dies stellt insbesondere auch die Hälfte einer Keramikdüse
2 dar. Die Aussparungen 6 bilden dann zusammen mit dem Düsenkanal
7, der einen Einlass 15 nahe einer ersten Stirnseite
17 und einen Auslass 16 nahe einer zweiten Stirnseite
18 aufweist. Der Düsenkanal 7 umfasst einen Garnzuführkanal
58 und einen Düsenauslasskanal 59, die durch die Mündung der beiden
Luftzuführkanäle 62 abgegrenzt sind. Die Aussparung 6 beabstandet
bei der dargestellten Ausführungsform die formschlüssige Befestigung 23
und die Axialführung 24, die eine Fixierung des Formteils 1 bezüglich
des Gehäuses 22 in einer Ebene 25 parallel zu Planfläche
4 gewährleisten. Senkrecht dazu sorgen Schrauben 32 für den erforderlichen
Anpressdruck des Formteils 1 am Gehäuse 22 zumindest während des
kalten Zustands der Keramikdüse 2 und/oder Reparaturmaßnahmen oder dem
ausgebauten Zustand. Während des Betriebes ist es bevorzugt, dass sich die metallischen
Schrauben 32 so verhalten, dass diese höchsten einen unwesentlichen Kontakt
mit dem Formteil 1 aufweisen. Die Fixierung in Z-Richtung erfolgt dann
über das andere, angepresste Formteil 1.
In der hier dargestellten Ausführungsvariante ist die Axialführung
24 wiederum mit einer als Langloch ausgeführten Bohrung 5 (übertrieben
deutlich dargestellt) gezeigt. Die Bohrung 5 weist eine maximale Ausdehnung
30 in Richtung der Erstreckungsachse 13 auf.
3 zeigt einen Teil einer Vorrichtung
zur Herstellung eines Kräuselfadens, wobei mehrere Keramikdüsen 22 nebeneinander
in einer Düsenplatte 33 gehalten sind. Die Keramikdüse 2 ist mit
zwei Gehäusehälften 60 bzw. Aufnahmen eines Gehäuses 22 sowie
zwei Formteilen 1 gebildet. Die Formteile 1 sind jeweils als flache
Platte mit einer Höhe 63 in einem Bereich von ca. 4,0 bis 6,0 mm ausgeführt.
Die Formteile 1 liegen an ihrer Planfläche 4 aneinander auf und
definieren dabei eine Ebene 25 und eine Dichtfläche 61, die eine
luftdichte Begrenzung des Düsenkanals 7 bewirkt. Der erforderliche Anpressdruck
wird über die Gehäusehälften 60 des Gehäuses 22 realisiert, die
einander nicht berühren, um einen gleichmäßigen Anpressdruck der beiden Formteile
1 zu gewährleisten. Im Zentrum zur Keramikdüse 2 ist der Düsenkanal
7 zu erkennen.
4 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 21 zum Stauchkräuseln eines synthetischen
multifilen Fadens im Querschnitt. Die Vorrichtung besteht aus einer Keramikdüse
2 und einer der Keramikdüse 2 nachgeordneten Stauchkammer
37. Die Keramikdüse 2 enthält einen Düsenkanal 7, der
an einem Ende einen Einlass 15 und an dem gegenüberliegenden Ende einen
Auslass 16 bildet. Die Keramikdüse 2 ist durch eine Leitung
38 an eine Druckquelle 4 (hier nicht dargestellt) angeschlossen.
Durch Zuführkanäle 20 und Hohlräume 19 ist die Leitung
38 mit dem Düsenkanal 7 verbunden. Der Eintritt des heißen, unter
Druck stehenden. Förderfluids wird durch mehrer Hohlräume 19 realisiert,
so dass das Förderfluid in Fadenlaufrichtung, die durch die Pfeile gekennzeichnet
ist, dem Düsenkanal 7 zugeführt wird. Mit dem Auslass 16 mündet
der Düsenkanal 7 in einen Stopfenkanal 40 der Stauchkammer
37.
Die Keramikdüse 2 nimmt nun nahe des Einlasses
15 einen Faden 14 auf, welcher entlang des Düsenkanals
7 bewegt wird. Zur Fixierung des Formteils 1 an einem Gehäuse
(nicht dargestellt) sind eine formflüssige Befestigung und eine Axialführung durch
entsprechend ausgestaltete Bohrungen 5 ausgebildet.
Die Stauchkammer 37 wird durch einen der Keramikdüse
2 zugewandten ersten Abschnitt 35 mit einem Fadeneintritt
39 und einem den ersten Abschnitt 35 nachgeordneten zweiten Abschnitt
36 mit einem Stopfenaustritt 46 gebildet. In dem ersten Abschnitt
35 ist ein Stopfenkanal 40 durch eine gasdurchlässige Kammerwand
aufweisend eine Reibfläche 43 gebildet. Die gasdurchlässige Kammerwand
enthält eine Vielzahl von Lamellen 44, die mit geringem Abstand zueinander
ringförmig angeordnet sind. Die Lamellen 44 werden durch eine hierfür vorgesehene
Halterung 34 am oberen Ende des ersten Abschnitts 35 und durch
eine weitere Halterung 34 am unteren Ende des ersten Abschnitts
35 gehalten. Die Lamellen 44 und die Halterungen 34 sind
innerhalb einer mit einer Wand 41 gebildeten Umschließung angeordnet, wobei
die Wand 41 nach außen hin verschlossen ist und nur durch eine Öffnung
42 mit einer (nicht dargestellten) Absaugung verbunden ist.
Auf der zu dem Fadenstopfen 45 hingewandten Seite besitzen
die Lamellen 44 jeweils eine Reibfläche 43. Die Lamellen
44 sind bevorzugt aus einem keramischen Werkstoff hergestellt, so dass
die Reibflächen 43 aus einem verscheißarmen Material bestehen.
Unterhalb der gasdurchlässigen Kammerwand ist eine geschlossene Wand
41 vorgesehen, die einen Stopfenkanal 40 bildet. Der Stopfenkanal
40 im zweiten Abschnitt 36 ist im Durchmesser größer ausgeführt
als der Stopfenkanal 40 innerhalb des ersten Abschnitts 35 mit
der gasdurchlässigen Kammerwand. Der Stopfenkanal 40 im zweiten Abschnitt
36 bildet an seinem Ende den Stopfenaustritt 46.
Das in der 1 dargestellte Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mit einem Fadenlauf dargestellt, um die Funktion
der Vorrichtung zu verdeutlichen. Hierbei wird durch die Keramikdüse 2
der Faden 14 in den Düsenkanal 7 durch ein über die Zuführkanäle
20 zugeführtes Förderfluid gefördert. Der Faden 14 tritt dabei
über den Einlass 15 in den Düsenkanal 7 ein. Als Förderfluid wird
bevorzugt heiße Luft oder ein heißes Gas verwendet. Durch das mit hoher Geschwindigkeit
strömende Förderfluid wird der Fadem 14 mit hoher Geschwindigkeit zur Stauchkammer
37 gefördert. Dabei bildet sich in dem Stopfenkanal 40 ein Fadenstopfen
45 aus. Der Faden 14, der aus einer Vielzahl von Filamenten besteht,
wird auf der Oberfläche des Fadenstopfens 45 abgelegt, so dass die Filamente
Schlingen und Bögen bilden. Das Förderfluid wird zwischen den Lamellen
44 hindurch über die Öffnung 42 abgesaugt. Der sich in dem Stopfenkanal
40 bildende Fadenstopfen 45 liegt an den Reibflächen
43 der Lamellen 44 an. Die Reibkräfte und der auf den Fadenstopfen
45 einwirkende Förderdruck des Förderfluids stehen im Wesentlichen im Gleichgewicht,
so dass der Fadenstopfendurchmesser innerhalb des Stopfenkanals 40 im Wesentlichen
gleich bleibt. Da die Lamellen 44 aus einem keramischen Werkstoff gebildet
sind, wird das an dem Fadenstopfen 45 einwirkende Kräftegleichgewicht im
Wesentlichen durch Konstanthalten des Druckes des Förderfluides eingehalten. Der
Fadenstopfen 45 tritt nun in den zweiten Abschnitt 36 der Stauchkammer
37 ein, die durch eine geschlossene Wand 41 gebildet ist. Die
geschlossene Wand 41 im zweiten Abschnitt 36, die beispielsweise
als ein Rohr ausgebildet sein kann, dient nur zur Führung des Fadenstopfens
45 und zu einer nachgeordneten, hier nicht dargestellten Kühleinrichtung.
Hierbei ist der Stopfenkanal 40 im Bereich des zweiten Abschnitts
36 größer ausgebildet als der Stopfenkanal 40 im Bereich des ersten
Abschnitts 35, so dass nur geringe Reibkräfte an dem Fadenstopfen
45 im zweiten Abschnitt 36 einwirken. Ein Verschleißschutz ist
daher entbehrlich.
Die 5 zeigt oben schematisch eine Variante
der Keramikdüse 2 und darunter die Stauchkammer 37 mit dem oberen
Teil des ersten Abschnittes 35.
Aus der 5 ist die Zweiteiligkeit der
Keramikdüse 2 mit den Planflächen 4 sowie den Passmitteln (runde
Bohrung 5 und Passstift 26 sowie Bohrung mit unsymmetrischen Querschnitt
8 und Führungsstift 29) erkennbar, über welche insbesondere die
beiden keramischen Formteile 1 exakt zum (nicht dargestellten Gehäuse)
ausgerichtet und fixiert werden.
Die Keramikdüse 2 ist mit ihrem Auslass 16 an einen
Fadeneintritt 39 einer in Fadenlaufrichtung 57 nachgeordneten
Stauchkammer 37 formschlüssig positioniert. Damit die Zentrumsachsen
12 der Keramikdüse 2 sowie der Stauchkammer 37 in montiertem
Zustand übereinstimmen und keine Unterbrechung der Keramikreibstellen zwischen dem
Düsenkanal 7 sowie dem Stopfenkanal 40 entsteht, weisen beide
Formteile 1 eine gemeinsame Düsenspitze 50 auf, welche in einen
Eingangsabschnitt 51 eingefügt wird. Ein solcher Eingangsabschnitt
51 kann beispielsweise in einer Halterung 34 der Stauchkammer
37 ausgebildet sein. Entsprechende erste Passflächen 52 an der
Düsenspitze 50 sowie zweite Passflächen 53 an dem Eingangsabschnitt
51 zentrieren die Keramikdüse 2 in Bezug auf die Stauchkammer
37. Die ersten und zweiten Verbindungsflächen 54,55 positionieren
die Keramikdüse 2 exakt in Bezug auf die Stauchkammer 37. Der
Düsenkanal 7 der Keramikdüse 2 geht dabei direkt in den Stopfenkanal
40 der Stauchkammer 37 über, welcher (in der vergrößerten, schematischen
Detailansicht) mit Lamellen 44 ausgeführt ist.
In der 5 sind die keramischen Teile in
zweifacher Diagonalschraffur hervorgehoben. Über Verbindungsmittel 56 wird
das Gehäuse 22 der Keramikdüse 2 an der Stauchkammerwandung befestigt.
Es ist jedoch auch möglich, die Keramikdüse 2 mit speziellen Verbindungsmitteln
56, wie beispielsweise ein Bajonettverschluss, an der Stauchkammer
37 zu befestigen.
Die neue Erfindung schlägt eine Keramikdüse für eine Vorrichtung zum
Stauchkräuseln eines synthetischen, multifilen Fadens vor. Die Keramikdüse
2 weist einen geteilten Düsenkörper, bestehend aus zwei Keramikformteilen
auf. Die Keramikformteile werden bevorzugt als zwei flache Platten
ausgebildet und über Passmittel präzise zusammengefügt. Die Keramikformteile stoßen
über ihre beiden Planflächen aneinander und bilden zusammen eine Düsenspitze, welche
in den Stopfenkanal hineinragt und zusammen den ganzen Kanal mit Keramik begrenzen.
Ein besonderer Vorteil der in je einer Metallgehäusehälfte eingeschlossenen flachen
Keramikplatte liegt auch in einem optimalen Schutz vor mechanischer Beschädigung.
1- Formteil
2- Keramikdüse
3- Umfangsfläche
4- Planfläche
5- Bohrung
6- Aussparung
7- Düsenkanal
8- Querschnitt
9- Stirnfläche
10- Kammer
11- Vertiefung
12- Zentrumsachse
13- Erstreckungsachse
14- Faden
15- Einlass
16- Auslass
17- Erste Stirnseite
18- Zweite Stirnseite
19- Hohlraum
20- Zuführkanal
21- Vorrichtung
22- Gehäuse
23- Befestigung
24- Axialführung
25- Ebene
26- Passstift
27- Durchmesser
28- Dicke
29- Führungsstift
30- Ausdehnung
31- Abmessung
32- Schraube
33- Düsenplatte
34- Halterung
35- Erster Abschnitt
36- Zweiter Abschnitt
37- Stauchkammer
38- Leitung
39- Fadeneintritt
40- Stopfenkanal
41- Wand
42- Öffnung
43- Reibfläche
44- Lamelle
45- Fadenstopfen
46- Stopfenaustritt
50- Düsenspitze
51- Eingangsabschnitt
52- erste Passfläche
53- zweite Passfläche
54- erste Verbindungsfläche
55- zweite Verbindungsfläche
56- Verbindungsmittel
57- Fadenlaufrichtung
58- Garnzuführkanal
59- Düsenauslasskanal
60- Gehäusehälfte
61- Dichtfläche
62- Luftzuführkanal
63- Höhe
|
| Anspruch[de] |
- Vorrichtung (21) zum Stauchkräuseln eines synthetischen multifilen
Fadens (14) ausweisend ein Gehäuse (22), das metallisches Material
umfasst, und mindestens eine Keramikdüse (2) gebildet mit wenigstens zwei
Formteilen (1), wobei an einer Planfläche (4) jedes Formteils
(1) mindestens eine Aussparung (6) zur Bildung eines Düsenkanals
(7) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Formteil
(1) separate Mittel zur Fixierung an dem Gehäuse (22) vorgesehen
sind, wobei die Mittel eine formschlüssige Befestigung (23) und eine Axialführung
(24) in einer Ebene (25) parallel zur Planfläche (4)
umfassen.
- Vorrichtung (21) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass für die Axialführung (24) mindestens eine Bohrungen (5) des
Formteils (1) mit einem rotationsunsymmetrischen Querschnitt (8)
vorgesehen ist.
- Vorrichtung (21) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass sich die mindestens eine Aussparung (6) zwischen zwei Stirnflächen
(9) des Formteils (1) erstreckt und die mindestens zwei Bohrungen
(5) des Formteils (1) voneinander beabstandet.
- Vorrichtung (21) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
dass an der Planfläche (4) des Formteils (1) mindestens eine Kammer
(10) mit einer Vertiefung (11) hin zu der mindestens einen Aussparung
(6) vorgesehen ist, wobei die eine Bohrung (5) mit dem rotationsunsymmetrischen
Querschnitt (8) weiter von der Kammer (10) entfernt angeordnet
ist als die andere Bohrung (5).
- Vorrichtung (21) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die mindestens eine Aussparung (6) des Formteils (1)
eine Zentrumsachse (12) hat und die eine Bohrung (5) mit dem rotationsunsymmetrischen
Querschnitt (8) als Langloch-Bohrung mit einer Erstreckungsachse (13)
ausgeführt ist, wobei die Zentrumsachse (12) und die Erstreckungsachse
(13) parallel zueinander sind.
- Vorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Keramikdüse (2) mit zwei
gleichartigen Formteilen (7) ausgeführt ist, welche mit den Planflächen
(4) so anliegen, dass die Aussparungen (6) einen Düsenkanal (7)
mit einem Einlass (15) an einer ersten Stirnseite (17) und einem
Auslass (16) an einer zweiten Stirnseite (18) bilden.
- Vorrichtung (21) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass die Formteile (1) der mindestens einen Keramikdüse (2) jeweils
zwei Kammern (10) mit Vertiefungen (11) hin zu den Aussparungen
(6) aufweisen, wobei zusammen mit je einer Kammer (10) eines Formteils
(1) ein Hohlraum (19) und zusammen mit je einer Vertiefung (11)
eines Formteils (1) ein Zuführkanal (20) gebildet ist.
- Vorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Befestigung (23) je eine
als Rundloch ausgeführte Bohrung (5) umfasst, die sich zumindest teilweise
in das Formteil (1) beziehungsweise in das Gehäuse (22) erstreckt,
wobei diese so zueinander ausgerichtet sind, dass sich ein Passstift (26)
wenigstens teilweise in beide Bohrungen (5) hinein erstreckt.
- Vorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Axialführung (24) eine als Langloch ausgeführte
Bohrung (5) in zumindest dem Formteil (1) oder dem Gehäuse (22)
umfasst, welche sich zumindest teilweise in das Formteil (1) beziehungsweise
das Gehäuse (22) erstreckt, wobei sich ein Führungsstift (29)
wenigstens teilweise in die als Langloch ausgeführte Bohrung (5) hinein
erstreckt.
- Vorrichtung (21) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
dass die als Langloch ausgeführte Bohrung (5) eine maximale Ausdehnung
(30) in Richtung einer Erstreckungsachse (13) aufweist, wobei
die maximale Ausdehnung (30) mindestens 0,2 mm größer ist als eine Abmessung
(31) des Führungsstiftes (29).
- Vorrichtung (21) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass zumindest der Passstift (26) oder der Führungsstift
(29) metallisches Material umfasst.
- Vorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (22) so gestaltet ist, dass dieses
die mindestens zwei Formteile (1) einer Keramikdüse (2) mit ihren
Planflächen (4) abdichtend aneinander presst.
- Vorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Keramikdüse (2) mit ihrem
Auslass (16) an einen Fadeneintritt (39) einer in Fadenlaufrichtung
(57) nachgeordneten Stauchkammer (37) formschlüssig positioniert
ist.
- Vorrichtung (21) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
dass der Fadeneintritt (39) zumindest im Bereich des formschlüssigen Kontaktes
keramisches Material umfasst.
- Vorrichtung (21) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet,
dass der Auslass (16) mit einer Düsenspitze (50) aufweisend eine
erste Passfläche (52) und der Fadeneintritt (39) mit einem Eingangsabschnitt
(51) aufweisend eine zweite Passfläche (53) gebildet ist, wobei
die erste Passfläche (52) die zweite Passfläche (53) kontaktiert.
- Vorrichtung (21) nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, dass der Düsenkanal (7) der Keramikdüse (2) direkt
in den Stopfenkanal (40) der Stauchkammer (37) übergeht.
- Vorrichtung (21) zum Stauchkräuseln eines synthetischen multifilen
Fadens (14) mit einer geteilten Keramikdüse (2) und einer nachgeordneten
Stauchkammer (37), wobei die Keramikdüse (2) mindestens einen
Garnzuführkanal (58) und mindestens einen Düsenauslasskanal (59)
aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramikdüse (2) einen geteilten
Düsenkörper mit zwei Formteilen (1) umfasst, die als flache Platten ausgebildet
sind.
- Vorrichtung (21) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
dass jedes der zwei Formteile (1) in zwei Gehäusehälften (60)
eingebaut sind, wobei die aufeinanderliegenden Planflächen (4) der Formteile
(1) Dichtflächen (61) bilden.
- Vorrichtung (21) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet,
dass die zwei Formteile (1) über Passmitttel (5, 26,
29; 23,24) zusammengefügt insbesondere auch in die Gehäusehälften
(60) eingefügt sind.
- Vorrichtung (21) nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, dass die zwei Formteile (1) im wesentlichen symmetrisch
ausgebildet sind, je hälftig mindestens einen Garnzuführkanal (58), mindestens
einen Luftzuführkanal (62) und mindestens einen Düsenauslasskanal (59)
aufweisen, welche in entsprechende Planflächen (4) der Formteile (1)
eingelassen sind, wobei im gefügten Zustand die Planflächen (4) die Kanäle
(58, 59, 62) luftdicht begrenzen.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen
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