Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DEVICE AND METHOD FOR TREATING YARNS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/211092
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a device (1) for treating yarns, in particular for tangling yarns, comprising at least one nozzle (40), a fluidic oscillator (2) and a fluid supply unit (10). The fluid supply unit (10) produces a fluid flow (Fs) which oscillates from the fluidic oscillator (2) and is introduced into the nozzles (40, 40') as the main fluid flow (HFs). Said main fluid flow (HFs) tangles a yarn in the nozzles (40, 40').

Inventors:
LANDOLT, Andrin (Lönerenweg 8, 8708 Männedorf, 8708, CH)
REMBOLD, Benjamin (Lachernweg 30, 8952 Schlieren, 8952, CH)
HAEFELI, Roman (Schwarzbachstrasse 91, 8713 Uerikon, 8713, CH)
Application Number:
EP2019/059736
Publication Date:
November 07, 2019
Filing Date:
April 16, 2019
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
HEBERLEIN AG (Bleikenstrasse 11, 9630 Wattwil, 9630, CH)
International Classes:
D02J1/08; D02G1/16; F15C1/22
Domestic Patent References:
WO2010086258A12010-08-05
Foreign References:
DE2823335A11979-12-13
US3247861A1966-04-26
US3158166A1964-11-24
EP2655710A12013-10-30
DE2823335A11979-12-13
DE2813368A11978-10-05
US3636601A1972-01-25
US3016066A1962-01-09
US3638291A1972-02-01
Attorney, Agent or Firm:
MÜLLER, Christoph et al. (Hepp Wenger Ryffel AG, Friedtalweg 5, 9500 Wil, 9500, CH)
Download PDF:
Claims:
Ansprüche

1. Vorrichtung (1) zum Behandeln von Fäden, insbesondere zum Verwirbeln von Fäden, umfassend

mindestens eine Düse (40, 40') mit einem Garnkanal (43) und einem Wirkbereich (42) im Garnkanal und

mindestens einen Fluidoszillator (2, 2') zum Erzeugen eines oszillierenden Fluidstroms (Fs) , welcher als Hauptfluidstrom (HFs) in die Düse (40) eingeleitet wird, dadurch gekenn zeichnet, dass

der Fluidoszillator (2) mindestens zwei Oszillierschlaufen (23, 23') hat und/oder eine externe Anregung (50),

sowie zwei Ausgänge (24, 24') aufweist, zwischen welchen ein Fluidstrom (Fs) oszilliert und

dass jeder Ausgang (24) mit einer Fluidzufuhröffnung (41) einer Düse (40) verbunden ist.

2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidoszillator (2) Impuls-basiert ist.

3. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Separator (21) aufweist, der den Fluidstrom (Fs) im Fluidoszillator (2) in zwei Hauptleitungen (26) teilt.

4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Separator (21) eine, in Richtung einer Fluidzufuhr (10), zeigende Stirnfläche (28) aufweist, insbesondere eine konkav geformte Stirnfläche (28).

5. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Oszillierschlaufe (23, 23') zwi schen dem Separator (21) und dem Ausgang (24) seitlich aus den Hauptleitungen (26) an einer Abzweigung (22) abzweigt und vor dem Separator (21) in einen Eintrittsraum (20) mün det .

6. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillierschlaufen (23) in einem Winkel, definiert durch den in Flussrichtung (F) unteren Teil der Hauptleitung (26) und die Oszillierschlaufe (23), aus der Hauptleitung (26) abzweigt,

wobei der Winkel bevorzugt ein stumpfer Winkel ist.

7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptleitung (26) in Flussrichtung (F) oberhalb der Abzweigung (22) der Oszillierschlaufe (23) eine Kante (25) aufweist.

8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillierschlaufen (23) bevorzugt rechtwinklig in den Eintrittsraum (20) münden.

9. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillierschlaufen (23) eine klei nere Querschnittsfläche als die Hauptleitungen (26) aufwei sen, bevorzugt 50 - 75% und besonders bevorzugt 60 - 66% der Querschnittsfläche der Hauptleitungen.

10. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Oszillierschlaufen (23, 23') zwischen der Abzweigung aus den Hauptleitungen (26,

26') und dem Eintritt in den Eintrittsraum (20) verstellbar ist .

11. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass ein Umschalten des Fluidstroms Fs im Eintrittsraum (20) pneumatisch, mechanisch oder elektrisch erzeugbar ist.

12. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidoszillator (2) derart ausge bildet ist, dass der Fluidstrom (Fs) zwischen den Ausgängen (24) in einen Frequenzbereich von 50-5000 Hz oszilliert.

13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Querschnitts verengung (44) zwischen der Abzweigung (22) der Oszillier schlaufe (23) und dem Wirkbereich (42) aufweist.

14. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungsleitung (30) den Aus gang (24) mit der Fluidzufuhröffnung (41) verbindet, wobei die Verbindungsleitung (30) so ausgebildet ist, dass ein symmetrisches Strömungsprofil entsteht.

15. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptleitung (26) und/oder die Os zillierschlaufe (23) des Fluidoszillator ein rechtwinkliges Querschnittsprofil (A - A') aufweisen.

16. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 14 oder 15 dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgänge (24, 24') des gleichen Fluidoszillators (2) mit den Fluidzufuhröffnungen (41, 41') von zwei Düsen (40, 40') über die Verbindungsleitungen (30, 30') verbunden sind.

17. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 16 dadurch gekennzeichnet, dass der Eintrittsraum (20) des Fluidoszil lators (2) so ausgestaltet ist, dass der Fluidstrom (Fs) bei Eintritt in den Eintrittsraum (20) Schallgeschwindigkeit o- der höher erreicht.

18. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 dadurch gekennzeichnet, dass ein Fluidoszillator (3) mit Ausgän gen (51,51') dem Fluidoszillator (2) vorgeschaltet ist, sodass die Ausgänge (51,51') in den Eintrittsraum (20) münden, um den Fluidstrom (Fs) umzulenken.

19. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 dadurch gekennzeichnet, dass die Oszillation des Fluidstroms (Fs) im Fluidoszillator (2) durch externe Anregung, insbeson dere durch elektrische, mechanische, pneumatische oder andere Anregung steuerbar ist.

20. Verfahren zum Behandeln von Fäden, insbesondere zum Verwir beln von Fäden, umfassend die Schritte:

Durchführen eines Fadens (F) durch mindestens einen Wirkbereich (42) eines Garnkanals (43) mindestens einer Düse (40, 40 ')

Beaufschlagen des Wirkbereiches (42) mit einem Haupt fluidstrom (HFs) durch wenigstens eine in den Wirkbe reich (42) mündende Fluidzufuhröffnung (41, 41') wobei ein Fluidstrom (Fs) oszillierend in die Fluidzufuhr öffnung (41) eingeleitet wird und

wobei der oszillierende Fluidstrom (Fs) mittels einer Vor richtung, insbesondere mit einer Vorrichtung (1) gemäss ei nem der Ansprüche 1-23, erzeugt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zur Oszillation des Fluidstroms (Fs) , der Fluidstrom abwechselnd durch zwei Oszillierschlaufen (23, 23') geführt wird.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch ge kennzeichnet, dass der Fluidstrom (Fs) im Fluidoszillator (2) zwischen den Ausgängen (24, 24') mit einer Frequenz von 5 - 5000 Hz oszilliert wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch ge

kennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Querschnittsver engung (44) aufweist, welche den Fluidstrom (Fs) auf Über schallgeschwindigkeit beschleunigt vor dem Eintritt in den Wirkbereich (42) .

24. Vorrichtung (1) zum Behandeln von Fäden, insbesondere zum Verwirbeln von Fäden, umfassend

zwei Düsen (40, 40') mit je einem Garnkanal (43) und einem Wirkbereich (42) im Garnkanal und

einen Fluidoszillator (2) zum Erzeugen eines oszillierenden Fluidstroms (Fs) , welcher als Hauptfluidstrom (HFs) in die Düse (40) eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidoszillator (2) eine Oszillierschlaufe (23)

sowie zwei Ausgänge (24, 24') aufweist, zwischen welchen ein Fluidstrom (Fs) oszilliert und

dass jeder Ausgang (24) mit einer Fluidzufuhröffnung (41) je einer Düse (40,40') verbunden ist.

Description:
Vorrichtung und Verfahren zum Behandeln von Fäden

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Ver fahren zum Behandeln von Fäden umfassend mindestens eine Düse und mindestens einen Fluidoszillator.

Düsen zum Texturieren oder zum Verwirbeln von Fäden werden vor wiegend in der Textilproduktion bei der Herstellung von ver schiedenen Garnarten verwendet. Beispielsweise werden Luftver wirbelungsdüsen bei der Produktion von Knotengarn verwendet.

Beim Texturieren wird einem glatten Garnfaden eine Kräuselstruk tur verliehen. Dies erhöht das Volumen und die Feuchtigkeitsauf nahme, verbessert den Feuchtigkeitstransport und erhöht den Tra gekomfort. Beim Verwirbeln werden die einzelnen Filamente eines Multifilamentgarns miteinander mechanisch verbunden. Dies erhöht die Kompaktheit des Garns und ermöglicht eine erhöhte Verarbei tungsgeschwindigkeit. Für beide Prozesse wird das Garn mit einem Fluidstrom, bevorzugt mit einem Luftstrom bearbeitet. Solche Dü sen sind z.B. aus WO 2010/086258 bekannt.

Solche Fluidströme können oszillierend auf das Garn einwirken. Die Oszillation des Fluidstroms kann wie in der EP 2 655 710 Bl mechanisch gesteuert sein. Durch drehen eines Rotors werden Dü senbohrungen und Kammeröffnung an unterschiedlichen Punkten übereinander gelegt, sodass ein Druckluftimpuls auf den Faden wirken kann. Diese Konstruktion ist aufgrund ihrer mechanischen Konstruktion verschleissanfälliger und benötigt somit entspre chende Wartungszeit und Wartungsaufwand.

Aus der DE 28 23 335 ist beispielsweise eine Vorrichtung be kannt, welche aus einem Fluidoszillator, einem Verstärker und drei Verwirbelungsdüsen besteht. In dieser Vorrichtung wird ein Nebenfluidstrom durch den Fluidoszillator oszilliert, durch den Verstärker beschleunigt und abwechselnd in Hilfsdüsen einge bracht, während der Hauptfluidstrom konstant in die Hauptdüse fliesst. Entsprechend verbraucht diese Konstruktion viel Ener gie, da drei Fluidströme auf den Faden einwirken.

DE 28 13 368 beschreibt ein Verfahren zur Verflechtung eines Mehrfadengarns, in dem ein konstanter Hauptfluidstrom und zwei oszillierende Nebenfluidströme das Garn im Garnkanal verwirbeln. Gleich wie bei DE 28 23 335 ist hier der Energieverbrauch hoch.

US 3 636 601 zeigt eine Düse, welche einen Hauptfluidstrom mit Hilfe einer Oszillatorschlaufe oszilliert und auf dem Coanda Ef fekt basiert. Ein ähnliches Prinzip mit nur einer Oszillier schlaufe wird in US 3 016 066 beschrieben. In US 3 638 291 wird der Fluidstrom durch die geometrische Form des Garnkanals oszil liert und der Faden verwirbelt.

Alle diese bekannten Lösungen haben einen hohen Luftverbrauch und/oder eine aufwendige Konstruktion, welche einen entsprechen den Wartungsaufwand benötigt. Es ist daher Aufgabe der Erfin dung, Nachteil des Stands der Technik zu beheben. Insbesondere soll eine Vorrichtung zum Verwirbeln von Fäden bereitgestellt werden, welche eine geringe Wartung erfordert und bei geringerem Energieverbrauch eine hohe Regelmässigkeit der Knoten im Garn garantiert, auch bei niedrigen Drücken.

Erfindungsgemäss werden diese und andere Aufgaben mit den Merk malen gemäss dem kennzeichnenden Teil der unabhängigen Patentan sprüche gelöst.

Eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Behandeln von Fäden, ins besondere zum Verwirbeln von Fäden, umfasst mindestens eine Düse mit einem Garnkanal und einem Wirkbereich im Garnkanal sowie mindestens einen Fluidoszillator zum Erzeugen eines oszillieren den Fluidstroms. Ein Fluidoszillator ist definitionsgemäss ein Oszillator, der einen Fluidstrom, meistens einen Luftstrom, os zilliert. Die Oszillation des Fluidstroms kann unter anderem durch die geometrische Form des Oszillators, über zeitliche ge steuerte Elemente oder mechanische Bauteile gesteuert werden. Es sind aber auch andere Steuerelemente oder Kombinationen davon möglich. Die Oszillation des Fluidstroms kann mittels Rückkopp lung oder über zeitlich extern angesteuerte Bauteile erfolgen.

Im Fall der externen angesteuerten Variante fehlen die Oszil lierschlaufen. Im Fall der Oszillation mittels Rückkopplung wird mit Hilfe der Oszillierschlaufen der Fluidstrom oszilliert.

Der Fluidoszillator besitzt mindestens zwei Oszillierschlaufen und zwei Ausgänge, falls der Oszillator über die Rückkopplung gesteuert wird. Der Fluidoszillator kann auch mittels externer Anregung den Fluidstrom oszillieren. Unter einer externen Anre gung wird hierbei verstanden, dass zwischen dem Eingang und den Ausgängen die Geometrie des Weges für das Fluid nicht verändert wird und insbesondere keine Ventilteile vorhanden sind. Vielmehr führt die Anregung zu einem Wechsel des Fluidstroms zwischen den Ausgängen, in einem hinsichtlich Form und Struktur nicht verän derten Kanals. An den Anregungsstellen kann es zu temporären Ka nalveränderungen kommen, wobei aber während dem Fluidfluss die Kanalgeometrie unverändert bleibt.

Beide Ausgänge sind mit einer oder mehreren Fluidzufuhröffnungen der Düse verbunden, welche in den Wirkbereich des Garnkanals münden. Der Fluidoszillator erzeugt einen oszillierenden Flu idstrom, welcher zwischen den Ausgängen oszilliert. Im idealen Fall oszilliert der Fluidstrom komplett zwischen den Ausgängen. Mit komplett ist hierbei gemeint, dass am Minimum und Maximum der Amplitude der gesamte Fluidstrom durch einen der beiden Aus- gänge in die Düse strömt. Der Fluidstrom wird über eine Fluidzu fuhröffnung der Düse eingeleitet. Die Fluidzufuhröffnung mündet in bekannter Art und Weise in einen Wirkbereich eines Garnkanals der Düse und wirkt dort als Hauptfluidstrom.

Ein Hauptfluidstrom ist ein Fluidstrom, welcher mehr als 50% und optimal mehr als 70% zur Gesamtfluidmenge beiträgt, welche auf den Faden einwirkt.

Durch Zufuhr des Hauptfluidstroms wird ein durch den Garnkanal geführter Faden in bekannter Weise behandelt. Die Oszillation des Hauptluftstroms ermöglicht z.B. eine gleichbleibende Knoten regelmässigkeit, da eine konstante Frequenz vom Fluidoszillator vorgegeben wird. Da der Fluidoszillator keinen Fluidverlust und keine manuelle Steuerung hat und sich der Fluidstrom auf zwei Garnkanäle aufteilt weist er einen tieferen spezifischen Ener gieverbrauch als vergleichbare Konstruktionen im Stand der Tech nik auf. Das Fehlen von beweglichen Teilen oder Steuerelementen senkt zudem den Wartungsaufwand und den Verschleiss von Teilen und Elementen.

Der erfindungsgemässe Fluidoszillator ist bevorzugt derart aus gebildet, dass die Oszillation zwischen den Ausgängen Impuls gesteuert ist. Dies bedeutet, dass die Rückkopplung und Umschal tung zwischen den beiden Ausgängen durch die Übertragung eines Druckimpulses mit Schallgeschwindigkeit über die Oszillier schlaufe erfolgt. Alternativ könnte der Fluidoszillator auch Vo lumen-gesteuert sein. Dabei sammelt sich in der Oszillierschlau fe das rückgekoppelte Volumen des Fluidstroms, bis es genug gross ist, um den Fluidstrom umzulenken.

Die Vorrichtung weist bevorzugt einen Fluidoszillator mit einem Separator auf, zur Teilung eines zugeführten Fluidstroms in zwei Hauptleitungen . Dieser Separator weist eine Stirnfläche auf, welche bevorzugt konkav geformt ist und in Richtung einer Fluidzufuhr zeigt. Die konkave Form des Separators ermöglicht ein schnelles und zuver lässiges Umschalten der Ströme von einer Hauptleitung zur ande ren Hauptleitung.

Bevorzugt zweigt jede Oszillierschlaufe zwischen dem Separator und dem Ausgang an einer Abzweigung seitlich aus der Hauptlei tung ab und mündet in einen bezogen auf die Abzweigung stromauf wärts angebrachten Eintrittsraum.

Die Oszillatorschlaufe zweigt in einem Winkel seitlich aus der Hauptleitung ab. Dieser Winkel, definiert als Winkel zwischen dem in Flussrichtung unteren Teil der Hauptleitung und der Os zillierschlaufe, ist bevorzugt stumpf und beeinflusst die Stabi lität der Oszillation und somit die Regelmässigkeit der Knoten im Garn.

Um eine präzise Aufteilung des Fluidstroms zwischen der Oszil lierschlaufe und der Hauptleitung zu definieren, weist die Hauptleitung bevorzugt unmittelbar nach der Abzweigung eine Kan te auf.

Die Oszillierschlaufe mündet bevorzugt in Flussrichtung vor dem Separator, insbesondere rechtwinklig, in den Eintrittsraum.

Die Oszillierschlaufen besitzen bevorzugt im Vergleich zu den Hauptleitungen eine geringere Querschnittsfläche. Bevorzugt be trägt die Querschnittsfläche der Oszillierschlaufe im Vergleich mit der Querschnittsfläche der Hauptleitung 50 - 75% und beson ders bevorzugt 60 - 66%. Die Oszillierschlaufen besitzen dabei eine bevorzugte Querschnittsfläche von 2 - 100 mm 2 und besonders bevorzugt eine Querschnittsfläche von 5 - 50 mm 2 .

Die Oszillierschlaufen sind bevorzugt in der Länge verstellbar. Dies könnte über teleskopisch verlängerbare Elemente in der Os zillierschlaufe erfolgen. Es ist ebenfalls möglich, dass Oszil lierschlaufen von einer bestimmten Länge ausgetauscht werden können und durch solche einer anderen Länge ersetzt werden. Eine mögliche Variante hierfür wäre die Montage von Schläuchen. Diese Schläuche könnten über eine lösbare Verbindung an Kupplungsele menten montiert werden, welche sich an den Abzweigungen der Hauptleitung und den Einmündungen in den Eintrittsraum befinden. Ein Vorteil dieser verstellbaren Oszillierschlaufenlänge ist, dass damit die Oszillierfrequenz eines Impuls-gesteuerten Flui doszillators beeinflusst werden kann.

Die Oszillation wird an einem Schnittpunkt des Eintrittsraums und der Oszillierschlaufen wie vorstehend ausgeführt bevorzugt pneumatisch (Impuls- oder Volumen-gesteuert) erzeugt. Alternativ kann die Oszillation auch extern elektrisch, mechanisch oder pneumatisch ausgelöst werden. Jede weitere Variante, eine Kombi nation aus den beschriebenen oder dass weitere vorgeschaltete Fluidoszillatoren, anstelle der Oszillatorschlaufen die Oszilla tion auslösen, ist ebenfalls denkbar. Ausserdem ist denkbar, dass weitere Fluidoszillatoren mit jeder der Oszillierschlaufen gekoppelt sind, um die Oszillation auszulösen. Es ist ebenfalls möglich, die Düse zusätzlich mit konstanten oder oszillierenden Nebenfluidströmen zu beaufschlagen. Als Nebenfluidströme werden Fluidströme definiert, welche weniger als 50% und optimal weni ger als 30% zur Gesamtfluidmenge beitragen, welche auf den Faden einwirkt . Dabei ermöglicht eine erfindungsgemässe Ausführung des Fluidos zillators typischerweise eine Oszillation des Fluidstroms in ei nem Frequenzbereich von 50 - 5000 Hz.

Die Vorrichtung weist bevorzugt zwischen der Abzweigung der Os zillierschlaufe und dem Wirkbereich der Düse eine Querschnitts verengung auf. Diese Querschnittsverengung unterstützt die Rück kopplung über die Oszillierschlaufe. Die Querschnittsverengung befindet sich bevorzugt am Ausgang des Fluidoszillators.

Der Ausgang des Fluidoszillators ist über eine Verbindungslei tung mit der Fluidzufuhröffnung der Düse verbunden. Die Verbin dungsleitung ist bevorzugt so ausgebildet, dass ein symmetri sches Strömungsprofil des Flusses entsteht. Ein asymmetrisches Profil würde zu unregelmässigen und instabilen Knoten im Garn führen und somit zu einem qualitativ schlechteren Garn.

Die Hauptleitung und/oder die Oszillierschlaufe des Fluidoszil lators weisen bevorzugt ein rechteckiges Querschnittsprofil auf. Es wäre aber auch möglich, dass die Hauptleitung und/oder die Oszillierschlaufe des Fluidoszillators ein rundes, ovales oder mehreckiges Profil aufweisen. Ein rechteckiges Profil ist einfa cher herstellbar.

Der Fluidoszillator ist bevorzugt aus einem metallischen oder kunststoff-basierten Material gefertigt. Die Düse ist bevorzugt aus einem keramischen Material gefertigt. Der Garnkanal der Düse besitzt typischerweise eine Garnkanalquerschnittsfläche von 0.5- 75.0 mm 2 , bevorzugt eine Garnkanalquerschnittsfläche von 1.0-50.0 mm 2 und besonders bevorzugt eine Garnkanalquerschnittsfläche von 2.0-40.0 mm 2 . Die Verbindungsleitung ist bevorzugt aus einem Me tall oder Kunststoff gefertigt und/oder besitzt bevorzugt eine Querschnittsfläche von 0.5-30.0 mm 2 , bevorzugt eine Querschnitts- fläche von 0.9-25.0 mm 2 und besonders bevorzugt eine Quer- schnittsflache von 1.0-20.0 mm 2 .

Die Vorrichtung kann verschiedene Arten und Anordnungen von Dü sen enthalten. Eine erste erfindungsgemässe Ausführungsform weist zwei Düsen mit je einer Fluidzufuhröffnung und einem Wirk bereich auf, welche jeweils von einer Verbindungsleitung des Fluidoszillators gespiesen werden.

Bei einer zweiten Ausführungsform weist die Düse zwei Fluidzu fuhröffnungen auf, welche über Verbindungsleitungen mit den Aus gängen des Fluidoszillators verbunden sind. Die Fluidzufuhröff nungen führen dabei in Längsrichtung versetzt in den Wirkbereich des Garnkanals der Düse.

Bei einer dritten Ausführungsform ist eine Fluidzufuhröffnung über zwei unter verschiedenen Winkeln in die Öffnung mündenden Verbindungsleitungen mit den Ausgängen des Fluidoszillators ver bunden .

Bei einer vierten Ausführungsform werden Fluidzufuhröffnungen von beiden Seiten der Garnkanalachse in den Wirkbereich vom Flu idoszillator gespiesen.

Eine fünfte Ausführungsform der Vorrichtung umfasst zwei Düsen und zwei Fluidoszillatoren. Dabei ist jeweils je ein Ausgang je des Fluidoszillators über eine Verbindungsleitung mit je einer Fluidzufuhröffnung der Düsen verbunden. Zusätzlich sind die bei den Fluidoszillatoren über eine Synchronisationsleitung mitei nander schwingungsmässig gekoppelt, um eine Synchronisation der Oszillation zu garantieren. Für alle diese Ausführungsformen gelten die schon erwähnten Energieeinsparungen, da kein Fluidverlust stattfindet.

Der Eintrittsraum ist bevorzugt so ausbildet, dass der durch ei ne Fluidzufuhrleitung zugeführte Fluidstrom auf Schallgeschwin digkeit und darüber beschleunigt wird, beim Eintritt in den Flu idoszillator .

Der erste Fluidoszillator kann mit einem zweiten Fluidoszillator verbunden werden. In dieser Ausführungsform besitzt der erste Fluidoszillator keine Oszillierschlaufen und der zweite Fluidos zillator besitzt zwei Ausgänge welche mit dem Eintrittsraum des ersten Fluidoszillators verbunden sind.

In einer weiteren Ausführungsform besitzt der Fluidoszillator keine Oszillierschlaufen. Stattdessen wird die Oszillation des Hauptfluidstroms mittels externer Anregung, insbesondere mit pneumatischen, elektrischen, mechanischen oder anderen Anregun gen gesteuert.

Beim erfindungsgemässen Verfahren zum Behandeln von Fäden, ins besondere zum Verwirbeln von Fäden wird ein Fadens durch mindes tens einen Wirkbereich eines Garnkanals mindestens einer Düse durchgeführt. Dabei wird ein oszillierender Fluidstrom von einem Fluidoszillator mit zwei Oszillierschlaufen erzeugt und über Verbindungsleitungen zu Fluidzufuhröffnungen der Düse gebracht. An der Fluidzufuhröffnung wir der Fluidstrom als Hauptfluidstrom in den Wirkbereich der Düse eingeleitet. Im typischen Betrieb wird so beim Erzeugen von Knotengarn eine Knotenzahl von 15-40/m bei einer Garngeschwindigkeit von 5 km/min erreicht.

Zum Betrieb der Vorrichtung und zum Erzeugen einer stabilen Os zillation wird ein konstanter Fluidstrom benötigt. Dieser kon- stante Fluidstrom wird von der Fluidzufuhr erzeugt und im Flui doszillator oszilliert, bevor er zur Düse geleitet wird.

Der konstante Fluidstrom ermöglicht eine hohe Stabilität der Os zillation im Fluidoszillator.

Ein Fluidstrom von 1 - 100 Nm 3 /h (Normkubikmeter pro Stunde) wird von der Fluidzufuhr in den Fluidoszillator gebracht und wird dort in einem Frequenzbereich von 5 - 5000 Hz oszilliert.

Der oszillierende Fluidstrom wird bevorzugt durch eine Quer- schnittsverengung auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigt be vor er in den Wirkbereich eintritt.

Eine weitere erfindungsgemässe Vorrichtung zum Behandeln von Fä den, insbesondere zum Verwirbeln von Fäden, umfasst zwei Düsen und einen Fluidoszillator mit einer Oszillierschlaufe und zwei Ausgängen, zwischen welchen der Hauptfluidstrom oszilliert. Die Ausgänge sind dabei mit je einer Fluidzufuhröffnung einer Düse verbunden, sodass der Hauptfluidstrom zwischen den beiden Düsen oszilliert .

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen zum besseren Verständnis erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1: Schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Vor richtung .

Fig. 2: Schnitt durch eine Düse mit einer Fluidzufuhröffnung

Fig. 3: Schnitt durch eine erste Ebene entlang einer Längsachse eines erfindungsgemässen Fluidoszillators Fig. 4: Vergrösserte Ansicht eines Separators

Fig. 5: Vergrösserte Ansicht einer Kante an der Abzweigung ei ner Oszillierschlaufe.

Fig. 6: Querschnitt senkrecht zur Flussrichtung durch die

Hauptleitung und Oszillierschlaufe des Fluidoszilla tors .

Fig. 7a: Alternative Ausführungsform der Düse mit zwei Fluidzu fuhröffnungen welche versetzt in den Garnkanal münden.

Fig. 7b: Alternative Ausführungsform der Düse mit zwei Fluidzu fuhröffnungen welche am selben Punkt aus unterschiedli chen Richtungen in den Wirkbereich münden.

Fig. 7c: Alternative Ausführungsform der Düse mit zwei Fluidzu fuhröffnungen welche in der Garnkanalachse einander ge genüberliegend in den Wirkbereich münden

Fig. 7d: Alternative Ausführungsform der Vorrichtung mit zwei

Düsen und zwei Fluidoszillatoren.

Fig. 8a: Alternative Ausführungsform des Fluidoszillators mit

Kopplung zu einem weiteren Fluidoszillator.

Fig. 8b: Alternative Ausführungsform des Fluidoszillators mit externer Anregung durch ein Piezoelement .

Fig. 8c: Alternative Ausführungsform des Fluidoszillators mit einer Oszillierschlaufe. Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 umfassend eine Fluidzufuhr 10 welche einen Fluidstrom Fs erzeugt. Der Fluidstrom Fs wird von einem Fluidoszillator 2 zu einem oszillierenden Hauptfluidstrom HFs oszilliert. Der Hauptfluidstrom HFs wird in eine Düse 40 und 40' eingeleitet.

Figur 2 zeigt eine Ausführungsform der Düse 40. Der Fluidstrom Fs wird über eine Querschnittsverengung 44 durch eine Fluidzu fuhröffnung 41 in einen Wirkbereich 42 eines Garnkanals 43 ge leitet, um den Faden F zu behandeln.

Figur 3 zeigt einen Längsschnitt durch den Fluidoszillator 2.

Das Fluid wird von der Fluidzufuhr 10 über die Fluidzufuhrlei tung 11 zu einem Eintrittsraum 20 des Fluidoszillators 2 ge bracht. Das Fluid formt einen Fluidstrom Fs, welcher an einem Separator 21 abwechselnd nach links oder rechts abgelenkt wird. Im Ausführungsbeispiel wird der Fluidstrom Fs am Separator 21 nach links abgelenkt und tritt in eine Hauptleitung 26 ein. Auf Höhe einer Abzweigung 22 wird der Fluidstrom Fs durch eine Kante 25 erneut geteilt. Ein Teil wird in eine Oszillierschlaufe 23 abgelenkt. Der andere Teil verbleibt in der Hauptleitung 26 und strömt in Richtung eines Ausgangs 24. Durch das Einströmen in die Oszillierschlaufe 23 entsteht ein Druckimpuls in der Oszil lierschlaufe 23, welcher zum Eintrittsraum 20 übertragen wird. Der Druckimpuls lenkt an einem Schnittpunkt 12 im Eintrittsraum 20 den Fluidstrom Fs in die andere Richtung. Der Fluidstrom Fs trifft dann aus einem andern Winkel auf den Separator 21 und wird in eine rechte Hauptleitung 26' abgelenkt. Dort teilt er sich an einer Abzweigung 22' aufgrund einer Kante 25' in zwei Teile. Der eine Teil tritt in eine Oszillierschlaufe 23' ein, während der andere Teil in der Hauptleitung 26' verbleibt und in Richtung eines Ausgangs 24' fliesst. Entlang der Oszillier schlaufe 23' wird ein Druckimpuls zum Eintrittsraum 20 übertra- gen, um am Schnittpunkt 12 den Fluidstrom Fs erneut in die ande re Richtung zu lenken und somit eine neue Schwingung einzulei ten. Der Fluidstrom Fs, welcher in den Hauptleitungen 26 und 26' verbleibt, wird durch eine Querschnittsverengung 44 zwischen der Abzweigung 22 und dem Wirkbereich 42, vor dem Eintritt in den Wirkbereich, auf Überschall beschleunigt. Der Fluidoszillator 2 weist bevorzugt zwei verlängerbare Elemente 29 und 29' an den Oszillierschlaufen 23 und 23' auf.

Figur 4 zeigt eine vergrösserte Ansicht des Separators 21 des Fluidoszillators 2. Der Separator 21 separiert die beiden Haupt leitungen 26 und 26' und weist eine Stirnfläche 28 auf, welche zum Eintrittsbereich 20 zeigt. Die Stirnfläche 28 ist bevorzugt konkav geformt.

Figur 5 zeigt eine vergrösserte Ansicht der Kante 25 an der Ab zweigung 22 der Oszillierschlaufe 23. Die Oszillierschlaufe zweigt in einem Winkel aus der Hauptleitung ab. Der Fluidstrom Fs kommt aus dem Eintrittsraum 20 durch die Hauptleitung 26 zur Abzweigung 22. Dort führt die Kante 25 der Hauptleitung 26 dazu, dass der Fluidstrom Fs aufgeteilt wird zwischen der Oszillier schlaufe 23 und der Hauptleitung 26. Von dort fliesst der Flu idstrom Fs entweder über die Oszillierschlaufe 23 wieder zurück zum Eintrittsraum 20 oder über die Hauptleitung 26 zum Ausgang 24.

Figur 6 zeigt ein Profil der Oszillierschlaufen 23 und 23' und der Hauptleitungen 26 und 26'. In dieser Ausführungsform sind die Querschnittsprofile der Leitungen rechteckig ausgebildet.

Figur 7a zeigt eine alternative Ausführungsform der Düse 40 im Längsschnitt in der Fadenachse F. Die Düse 40 besitzt zwei Flu idzufuhröffnungen 41 und 41', welche in der Fadenachse F zu ei- nander versetzt im Garnkanal 43 angebracht sind. Der Fluidstrom Fs wird durch die Fluidzufuhröffnung 41 und 41' in die Wirkbe reiche 42 und 42' eingeleitet. In den Wirkbereichen 42 und 42' des Garnkanals 43 wird der Faden verwirbelt.

Figur 7b zeigt eine weitere Anordnung einer Düse 40 im Quer schnitt. Der Fluidstrom Fs wird von den Verbindungsleitungen 30 und 30' durch die Fluidzufuhröffnung 41 und 41' in den Wirkbe reich 42 des Garnkanals 43 eingeleitet. Im Wirkbereich 42 wird der Faden verwirbelt. Die Fluidzufuhröffnungen 41 und 41' befin den sich dabei auf der gleichen Seite des Garnkanals 43 münden aber im selben Punkt in den Wirkbereich 42 aber aus unterschied lichen Richtungen.

Figur 7c zeigt eine Variante der Düse 40 im Querschnitt. Hier wird der Hauptfluidstrom HFs über zwei Verbindungsleitungen 30 und 30 ' durch die einander gegenüberliegenden Fluidzufuhröffnun gen 41 und 41' in den Wirkbereich 42 eingebracht.

Figur 7d zeigt eine Variante der Vorrichtung 1 mit zwei Düsen 40 und 40' und zwei Fluidoszillatoren 2 und 2'. Eine Fluidzufuhr 10 erzeugt einen Fluidstrom Fs welcher in den Fluidoszillatoren 2 und 2' oszilliert wird. Von jedem Fluidoszillator 2 und 2' wer den zwei Hauptfluidströme HFs erzeugt welche jeweils zu jeder der beiden Düsen 40 und 40' geführt werden. Die Fluidoszillato ren sind dabei durch eine Synchronisationsleitung 27 miteinander verbunden .

Figur 8a zeigt einen zweiten Fluidoszillator 3 der mit dem ers ten Fluidoszillator 2 verbunden ist. Der zweite Fluidoszillator 3 besitzt Ausgänge 51,51' welche in den Eintrittsraum 20 des ersten Fluidoszillators 2 münden. Die pneumatischen Impulse aus den Ausgängen 51,51' lenken den Hauptfluidstrom Fs im Eintritts raum 20 um.

Figur 8b zeigt eine weitere Ausführungsform des Fluidoszillators 2. Dieser Fluidoszillator 2 besitzt keine Oszillierschlaufen, sodass die Oszillation durch externe Anregung 50 gesteuert wird. Diese externen Anregung 50 sind im konkreten Ausführungsbeispiel ein Piezoelement 60. Figur 8c zeigt eine weitere Ausführungsform des Fluidoszillators 2 welcher den Hauptfluidstrom Fs zwischen zwei Düsen oszilliert. Dieser Fluidoszillator 2 besitzt eine Oszillierschlaufe 23. Die pneumatischen Impulse aus der Oszillierschlaufe 23 lenken den Hauptfluidstrom Fs im Eintrittsraum 20 um. Der Hauptfluidstrom oszilliert somit zwischen den Ausgängen 51,51'. Der Fluidoszil lator ist über jeden der Ausgänge 51,51' mit einer Fluidzufuhr öffnung 41,41' einer Düse 40,40' verbunden, sodass der Hauptflu idstrom Fs zwischen den beiden Düsen 40 und 40' oszilliert.