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Patent Searching and Data


Title:
THREAD IMPREGNATION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/119335
Kind Code:
A2
Abstract:
Disclosed is a thread impregnation device (4) for a yarn processing machine. Said thread impregnation device (4) comprises a thread impregnation chamber (7) to be filled with an impregnating liquid (3) in order to moisten a multifilament thread (1) that is to be impregnated, and a thread guiding element (10) which is arranged behind the thread impregnation chamber (7) in a direction of travel of the multifilament thread (1) and is provided with a thread channel (11). The cross-section of the thread channel (11) is dimensioned such that a pressure is generated which presses the impregnating liquid (3) into the multifilament thread (1) when the multifilament thread that is moistened with the impregnating liquid (3) runs through the thread channel (11). The thread impregnation chamber (7) has a thread feeding port (8) which is designed as a hole in a wall area of the thread impregnation chamber (7), said wall area forming a bottom zone of the thread impregnation chamber (7).

Inventors:
FRENKEN JOHANNES JAKOB (DE)
MAGER GUENTHER (DE)
Application Number:
PCT/DE2008/000528
Publication Date:
October 09, 2008
Filing Date:
March 31, 2008
Export Citation:
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Assignee:
FRENKEN JOHANNES JAKOB (DE)
MAGER GUENTHER (DE)
International Classes:
B65H71/00; D06B3/04
Domestic Patent References:
WO2003078510A12003-09-25
Foreign References:
FR2687095A11993-08-13
EP0393536A21990-10-24
GB636926A1950-05-10
US2787980A1957-04-09
US3261071A1966-07-19
Attorney, Agent or Firm:
KOHLER SCHMID MÖBUS (Stuttgart, DE)
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Claims:

Patentansprüche

1. Fadentränkvorrichtung (4) für eine Garnbearbeitungsmaschine mit

- einer Fadentränkkammer (7) zur Befüllung mit einer Tränkflüssigkeit (3) zur Benetzung eines zu tränkenden Multifilamentfadens (1) und

- einem der Fadentränkkammer (7) in einem Fadenlauf des Multifilamentfadens (1) nachgeordneten Fadenführungselement (10), das einen Fadenkanal (11) aufweist, wobei der Fadenkanal (11) einen Querschnitt aufweist, der derart dimensioniert ist, dass sich beim Durchlaufen des mit Tränkflüssigkeit (3) benetzten Multifilamentfadens (1) durch den Fadenkanal (11) ein die Tränkflüssigkeit (3) in den Multifilamentfaden (1) einpressender Druck aufbaut, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadentränkkammer (7) eine Fadeneinlauföffnung (8) aufweist, wobei die Fadeneinlauföffnung (8) als ein Loch in einem einen Bodenbereich der Fadentränkkammer (7) ausbildenden Wandbereich der Fadentränkkammer (7) ausgebildet ist.

2. Fadentränkvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fadenführungselement (10) die Fadentränkkammer (7) deckelartig abschließt, wobei der Fadenkanal (11) eine Fadenauslassöffnung der Fadentränkkammer (7) ausbildet.

3. Fadentränkvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadentränkkammer (7) von einer geschlossenen Kammer mit einer Entlüftungsöffnung (21) gebildet ist.

4. Fadentränkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Fadentränkkammer (7), bevorzugt in deren Bodenbereich, ein Tränkflüssigkeitseinlauf (17) vorgesehen ist.

5. Fadentränkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fadenführungselement (10) ein Fadenkanalteil (30) und ein davon abnehmbares Abschlussteil (31) aufweist, wobei auf einer

Fadenkanaloberfläche des Fadenkanalteils (30) eine den Fadenkanal (11) zumindest teilweise ausbildende Nut vorgesehen ist, und das Abschlussteil (31) durch Abdecken der Nut den Fadenkanal (11) abschließt.

6. Fadentränkvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadentränkkammer (7) von einer Ausnehmung im Fadenkanalteil (30) und/oder im Abschlussteil (31) ausgebildet ist.

7. Fadentränkvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadentränkkammer (7) durch Abdecken des Fadenkanalteils (30) mit dem Abschlussteil (31) tränkflüssigkeitsdicht schließbar ist, wobei der Rand des die Fadeneinlauföffnung (8) ausbildenden Lochs teilweise vom Fadenkanalteil (30) und teilweise vom Abschlussteil (31) gebildet ist.

8. Fadentränkvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das die Fadeneinlauföffnung (8) ausbildende Loch von der Nut im Fadenkanalteil (30) ausgebildet ist.

9. Fadentränkvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Fadenkanalteil (30) als blockartiges Metall- oder Keramikbauteil ausgeführt ist, wobei auf einer der Fadenkanaloberfläche gegenüberliegenden

Oberfläche des Fadenkanalteils (30) eine weitere Nut für einen Reservefadenkanal (45) ausgebildet ist.

10. Fadentränkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das fadentränkkammerseitige Ende des Fadenkanals (11) und/oder das die Fadeneinlauföffnung (8) ausbildende Loch fadentränkkammerabgewandtseitig eine trichterförmige Aufweitung (20) aufweist.

11. Fadentränkvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizvorrichtung vorgesehen ist, wobei zumindest die Fadentränkkammer (7) mittels der Heizvorrichtung beheizbar ist.

12. Fadentränkvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Fadenkanalteil (30) und das Abschlussteil (31) in einem Gehäuse (35) angeordnet sind, wobei das Fadenkanalteil (30) oder das Abschlussteil (31) zum Abschließen des Fadenkanals (11) über einen, bevorzugt einen am Gehäuse (35) vorgesehenen Excenterhebel (38) umfassenden

Arretiermechanismus beweglich gelagert ist.

13. Garnbearbeitungsmaschine mit einer Fadentränkvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

14. Garnbearbeitungsmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Fadentränkvorrichtung (4) an der Garnbearbeitungsmaschine derart vertikal oder im Wesentlichen vertikal angeordnet ist, dass der Fadenlauf des zu tränkenden Multifilamentfadens (1) von unten durch die Fadeneinlauföffnung (8) in die Fadentränkkammer (7) einläuft und nach oben in den Fadenkanal (11) ausläuft.

Description:

Fadentränkvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Fadentränkvorrichtung für eine

Garnbearbeitungsmaschine mit einer Fadentränkkammer zur Befüllung mit einer Tränkflüssigkeit zur Benetzung eines zu tränkenden Multifilamentfadens und einem der Fadentränkkammer in einem Fadenlauf des Multifilamentfadens nachgeordneten Fadenführungselement, das einen Fadenkanal aufweist, wobei der Fadenkanal einen Querschnitt aufweist, der derart dimensioniert ist, dass sich beim Durchlaufen des mit Tränkflüssigkeit benetzten Multifilamentfadens durch den Fadenkanal ein die Tränkflüssigkeit in den Multifilamentfaden einpressender Druck aufbaut, sowie eine Garnbearbeitungsmaschine mit einer derartigen Fadentränkvorrichtung.

BESTATIGUNGSKOPIE

Beim Herstellen von Garnen mittels einer Garnbearbeitungsmaschine ist es häufig notwendig, die Garne mit einer Flüssigkeit zu tränken, um die Eigenschaften der Garne zu verändern. Garne werden zum Beispiel mit einer Flüssigkeit getränkt, um die Garne zu imprägnieren. Handelt es sich bei den Garnen um Multifilamentgarne, so tritt das Problem auf, dass die zum Tränken verwendete Tränkflüssigkeit nicht vollständig zwischen die einzelnen Filamente des Multifilamentgarns eindringt. Dadurch verbleiben unbehandelte Bereiche zwischen den Einzelfilamenten der Multifilamentgarne.

Aus der WO 03/078510 Al oder der WO 01/70855 Al ist es bekannt,

Multifilamentgarne aus Glas- oder Aramid- oder Kohlefasern durch Ummanteln mit Polytetrafluorethylen (PTFE) zu tränken, wobei ein Faden des Multifilamentgarns zunächst in einer PTFE-Dispersion getränkt wird und nachfolgend durch einen als Düse ausgebildeten Fadenkanal hindurchgeführt und dadurch druckimprägniert wird. Dabei wird die zwischen den Einzelfilamenten des Fadens befindliche Luft ausgepresst und die Einzelfilamente werden vollständig mit PTFE ummantelt und abschließend getrocknet.

Zum Tränken wird der Faden üblicherweise durch eine Wanne geführt, in der die Tränkflüssigkeit vorgehalten wird. Innerhalb der Wanne ist unter einem von der Tränkflüssigkeit ausgebildeten Tränkflüssigkeitsstandsniveau eine Fadenumlenkvorrichtung vorhanden, so dass der Faden nach vollständigem Tränken mit der Tränkflüssigkeit wieder aus der Tränkflüssigkeit herausgeführt werden kann. Dadurch nimmt der Faden stets eine Maximalmenge an Tränkflüssigkeit auf. Eine Dosierung der aufgenommenen Tränkflüssigkeit ist nicht möglich. Die aufgenommene Tränkflüssigkeit kann im Fadenlauf des Fadens nachfolgend durch z.B. beschleunigungsbedingte Migrationsprozesse wieder teilweise vom Faden abgeschleudert werden oder sammelt sich teilweise vor der nachfolgend zu durchlaufenden Düse an. Letzteres kann, insbesondere wenn es

sich bei der Tränkflüssigkeit um ein an der Luft aushärtendes Material wie PTFE handelt, zu Problemen beim Betrieb der Garnbearbeitungsmaschine führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fadentränkvorrichtung bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, wobei insbesondere eine Störung des Betriebs einer Garnbearbeitungsmaschine mit der Fadentränkvorrichtung durch Ablagerungen vermieden werden soll.

Diese Aufgabe wird durch die Fadentränkvorrichtung des unabhängigen Anspruchs gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.

Eine erfindungsgemäße Fadentränkvorrichtung für eine Garnbearbeitungsmaschine weist eine Fadentränkkammer zur Befüllung mit einer Tränkflüssigkeit zur Benetzung eines zu tränkenden Multifilamentfadens und ein der Fadentränkkammer in einem Fadenlauf des Multifilamentfadens nachgeordnetes Fadenführungselement auf. Das Fadenführungselement weist einen Fadenkanal auf, wobei der Fadenkanal einen Querschnitt aufweist, der derart dimensioniert ist, dass sich beim Durchlaufen des mit Tränkflüssigkeit benetzten Multifilamentfadens durch den Fadenkanal ein die Tränkflüssigkeit in den Multifilamentfaden einpressender Druck aufbaut.

Erfindungsgemäß weist die Fadentränkkammer eine Fadeneinlauföffnung auf, wobei die Fadeneinlauföffnung als ein Loch in einem einen Bodenbereich der Fadentränkkammer ausbildenden Wandbereich der Fadentränkkammer ausgebildet ist. Dadurch liegt bei Befüllung der Fadentränkkammer mit der Tränkflüssigkeit das Loch immer unter einem von der Tränkflüssigkeit ausgebildeten Tränkflüssigkeitsstandsniveau.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Fadentränkkammer und deren Fadeneinlauföffnung kann das Befüllen der Fadentränkkammer mit der Tränkflüssigkeit derart dosiert vorgenommen werden, dass die Menge der Tränkflüssigkeit, die beim Durchlaufen des Multifilamentfadens durch die in der Fadentränkkammer vorgehaltene Tränkflüssigkeit vom Multifilamentfaden aufgenommen wird, einer gewünschten Dosierung der Benetzung des Multifilamentfadens mit Tränkflüssigkeit entspricht. Letzteres kann durch die Höhe des Tränkflüssigkeitsstandes in der Fadentränkkammer geregelt werden. Je höher dieser Tränkflüssigkeitsstand ist, desto länger läuft der Multifilamentfaden durch die Tränkflüssigkeit und desto mehr Tränkflüssigkeit wird vom Multifilamentfaden aufgenommen bzw. mitgenommen. Auch die auf der Oberfläche des Multifilamentfadens aufgetragene Tränkflüssigkeitsmenge kann so dosiert werden. Die dem Multifilamentfaden bei dessen Durchlaufen durch die Tränkflüssigkeit angebotene, d.h. vorhandene, Tränkflüssigkeitsmenge kann insbesondere geringer sein als die maximale Menge an Tränkflüssigkeit, die der Multifilamentfaden aufnehmen kann. D.h. sie kann geringer sein als das Fassungsvermögen des Multifilamentfadens. Es kann derart die aufgenommene Tränkflüssigkeitsmenge so eingestellt werden, dass im weiteren Fadenlauf des Multifilamentfadens praktisch keine Tränkflüssigkeit vom Multifilamentfaden abgeschleudert wird. Störungen des Betriebs der Garnbearbeitungsmaschine durch sich ablagernde Tränkflüssigkeit werden so verhindert. Weiter wird durch die erfindungsgemäße Fadentränkvorrichtung eine gerade Fadenführung durch die Fadentränkvorrichtung ermöglicht, was zu einer reduzierten Fadenspannung führt.

Wird ausreichend Tränkflüssigkeit zur Verfügung gestellt, d.h. in die Fadentränkkammer eingeleitet, dann wird der Multifilamentfaden beim Durchlaufen der erfindungsgemäßen Fadentränkvorrichtung durch und durch getränkt und nicht nur im äußeren Bereich des Multifilamentfadens benetzt. Letzteres wird dadurch bewirkt, dass der Multifilamentfaden durch den im

Fadenkanal beim Durchlaufen auftretenden Druck, d.h. durch die dadurch zwischen die Filamente des Multifilamentfadens eingepresste Tränkflüssigkeit, entflüftet wird. Dieser Druck steigt mit zunehmender Fadendurchlaufgeschwindigkeit durch den Fadenkanal an, so dass sich die erfindungsgemäße Fadentränkvorrichtung besonders gut zum Einsatz in

Garnbearbeitungsmaschinen mit schnellen Umspulgeschwindigkeiten eignet. Die Tränkflüssigkeit wird dabei unter einem Druck von z.B. mehreren Bar in die Zwischenräume zwischen den Filamenten des Multifilamentfadens eingepresst.

Die erfindungsgemäße Fadentränkvorrichtung ist zum Tränken jeglicher Multifilamentfäden geeignet. Es können also sowohl Multifilamentfäden aus Kunstfasern, wie z.B. Glas-, Kunststoff- oder Kohlefasern als auch Naturfasern, wie z.B. Baumwolle oder Seide, getränkt werden. Es können sowohl gedrehte als auch ungedrehte Multifilamentfäden getränkt werden. Der zu tränkende Multifilamentfäden kann sich während des Durchlaufens der erfindungsgemäßen Fadentränkvorrichtung drehen, so dass auch das Tränken mit der erfindungsgemäßen Fadentränkvorrichtung in einer Garn- oder Zwirnherstellungsmaschine als Garnbearbeitungsmaschine während des Garnherstellungsprozesses oder Zwirnprozesses, bzw. nachfolgend, vorgenommen werden kann.

Zur Dimensionierung des Querschnittes des Fadenkanals kann wie folgt vorgegangen werden. Zunächst kann ein theoretischer Fadendurchmesser errechnet werden. Dies kann dadurch geschehen, dass die Anzahl der bei dem jeweiligen Multifilamentgarn parallel verlaufenden Filamente und deren Durchmesser unter Annahme einer dichtesten Packung in zylindrischer Anordnung betrachtet wird und der sich daraus ergebende Durchmesser des dem entsprechenden Zylinders als theoretischer Fadendurchmesser angenommen wird. Der theoretische Fadendurchmesser oder Fadenquerschnitt entspricht also dem Fadenquerschnitt, der sich ergäbe, wenn der Faden nur aus einem einzelnen

Filament bestünde. Aus diesem theoretischen Fadendurchmesser wird der Querschnitt des Fadenkanals durch Multiplikation mit einem Faktor berechnet, um z.B. die auf der Oberfläche des Multifilamentfadens beim Durchlaufen durch den Fadenkanal vorhandene Flüssigkeitsmenge bei der Dimensionierung zu berücksichtigen. Der Querschnitt des Fadenkanals kann dann entsprechend dem so erhaltenen Durchmesser gewählt werden.

Neben dem Multifilamentfaden muss also auch die von diesem mitgenommene Tränkflüssigkeit, mit der die Fäden getränkt werden sollen, den Fadenkanal (Druckkanal) passieren. Wieviel von der Tränkflüssigkeit zusammen mit dem Multifilamentfaden durch den Druckkanal gepresst wird, ist abhängig von der Konzentration einer Festsubstanz in der Tränkflüssigkeit, die nach dem Durchlaufen des Fadens durch die Fadentränkvorrichtung und Aushärten der Tränkflüssigkeit an dem Multifilamentfaden anhaftet und von der gewünschten Auftragsmenge bzw. Dicke dieser Festsubstanz auf dem Multifilamentfaden. Je höher die Konzentration und je kleiner die gewünschte Auftragsmenge, desto kleiner wird der Querschnitt des Druckkanals gewählt. Der Querschnitt des Druckkanals kann dabei z.B. 1,5 bis 3,5 mal so groß wie der theoretische Fadenquerschnitt sein. Diese theoretischen Fadenquerschnitte sind bei gleichem Titer, also gleichem Gewicht pro Fadenlänge, für die verschiedenen Werkstoffe, aus denen die Multifilamentfaden bestehen können, aufgrund der unterschiedlichen Dichten dieser Werkstoffe unterschiedlich. Ein Fadenkanal für Multifilamentfaden aus Glas z.B. ist bei gleichem Titer, Konzentration und Auftragsmenge kleiner als ein Fadenkanal für z.B. Polyester, das mit der gleichen Konzentration und gleichem Auftrag getränkt werden soll. Der Durchmesser bzw. der Querschnitt des die Fadeneinlauföffnung ausbildenden Loches im Bodenbereich der Fadentränkkammer kann entsprechend dem Querschnitt des Druckkanals gewählt werden.

Wenn das Fadenführungselement die Fadentränkkammer deckelartig abschließt, wobei der Fadenkanal eine Fadenauslassöffnung der Fadentränkkammer ausbildet, kann die Führung des Multifilamentfadens in der Fadentränkvorrichtung vollständig durch die Fadeneinlauföffnung und die Fadenauslassöffnung festgelegt werden. Weiter wird vermieden, dass bei einem Tränken des Multifilamentfadens mit relativ großen Mengen Tränkflüssigkeit abgeschleuderte Tränkflüssigkeit aus der Fadentränkkammer herausdringt.

Bevorzugt wird die Fadentränkkammer von einer geschlossenen Kammer mit einer Entlüftungsöffnung gebildet. Durch die Entlüftungsöffnung kann im Fadenkanal Richtung Fadentränkkammer verdrängte Luft aus den Zwischenräumen des Multifilamentfadens entweichen. Das Volumen der Fadentränkkammer kann dabei im Wesentlichen der durch den Multifilamentfaden aufzunehmenden Tränkflüssigkeit entsprechen. Dadurch kommt die Tränkflüssigkeit nur minimal mit Luft in Kontakt.

Wenn an der Fadentränkkammer, bevorzugt in deren Bodenbereich, ein Tränkflüssigkeitseinlauf vorgesehen ist, kann die Tränkflüssigkeit besonders einfach dosiert in die Fadentränkkammer eingeleitet werden.

Besonders bevorzugt weist das Fadenführungselement ein Fadenkanalteil und ein davon abnehmbares Abschlussteil auf, wobei auf einer Fadenkanaloberfläche des Fadenkanalteils eine den Fadenkanal zumindest teilweise ausbildende Nut vorgesehen ist, und das Abschlussteil durch Abdecken der Nut den Fadenkanal abschließt. Dadurch kann der Multifilamentfaden sehr einfach, ohne einen Einfädelvorgang, in den Fadenkanal eingelegt werden.

Wenn die Fadentränkkammer von einer Ausnehmung im Fadenkanalteil und/oder im Abschlussteil ausgebildet ist, kann eine besonders kompakte Bauform der erfindungsgemäßen Fadentränkvorrichtung erreicht werden.

Wenπ die Fadentränkkammer durch Abdecken des Fadenkanalteils mit dem Abschlussteil tränkflüssigkeitsdicht schließbar ist, wobei der Rand des die Fadeneinlauföffnung ausbildenden Lochs teilweise vom Fadenkanalteil und teilweise vom Abschlussteil gebildet ist, kann auch ein Einfädeln des Multifilamentfadens durch die Fadeneinlauföffnung entfallen. Der Multifilamentfaden kann einfach eingelegt werden, bevor durch Abdecken der Nut mit dem Abschlussteil der Fadenkanal abgeschlossen wird.

Bevorzugt ist dabei das die Fadeneinlauföffnung ausbildende Loch von der Nut im Fadenkanalteil ausgebildet. Derart fluchtet der Fadenkanal und die Fadeneinlauföffnung, so dass ein gerader Fadenlauf in der Fadentränkvorrichtung vorgegeben ist.

Vorteilhaft ist das Fadenkanalteil als blockartiges Metall- oder Keramikbauteil ausgeführt, wobei auf einer der Fadenkanaloberfläche gegenüberliegenden Oberfläche des Fadenkanalteils eine weitere Nut für einen Reservefaden kanal ausgebildet ist. Bei Verschleiß des Fadenkanals oder wenn der Reservefaden kanal einen anderen Querschnitt als der Fadenkanal aufweist, kann so einfach das Fadenkanalteil bei Bedarf zum Einsatz des Reservefadenkanals umgedreht werden. Dabei ist bevorzugt die Fadentränkkammer von einer Ausnehmung im Abschlussteil ausgebildet, so dass diese nicht zweimal ausgeführt sein muss.

Wenn das fadentränkkammerseitige Ende des Fadenkanals und/oder das die Fadeneinlauföffnung ausbildende Loch fadentränkkammerabgewandtseitig trichterförmig aufgeweitet ist, können vom zu tränkenden Multifilamentfaden radial abstehende Enden von einzelnen Filamenten vor dem Einlaufen in den Fadenkanal und/oder die Fadeneinlauföffnung an den Multifilamentfaden angedrückt werden, wodurch ein Abtrennen dieser Enden vom Multifilamentfaden

beim Durchlaufen der erfindungsgemäßen Fadentränkvorrichtung vermieden werden kann.

Wenn an der Fadentränkvorrichtung eine Heizvorrichtung vorgesehen ist, wobei zumindest die Fadentränkkammer mittels der Heizvorrichtung beheizbar ist kann ein Heißimprägnieren des Multifilamentfadens mit der erfindungsgemäßen Fadentränkvorrichtung vorgenommen werden.

Sehr vorteilhaft sind das Fadenkanalteil und das Abschlussteil in einem Gehäuse angeordnet, wobei das Fadenkanalteil oder das Abschlussteil zum Abschließen des Fadenkanals über einen Arretiermechanismus, der bevorzugt einen am Gehäuse vorgesehenen Excenterhebel umfasst, beweglich gelagert ist. Derart kann das Abschlussteil zum Abschließen des Fadenkanals exakt gegenüber dem Fadenkanalteil vorpositioniert sein. Die erfindungsgemäße Fadentränkvorrichtung ist so als Baumodul an einer Garnbearbeitungsmaschine im Wesentlichen ohne weitere Justierungen montierbar.

Eine erfindungsgemäße Garnbearbeitungsmaschine weist eine erfindungsgemäße Fadentränkvorrichtung auf. Bevorzugt ist dabei die Fadentränkvorrichtung an der Garnbearbeitungsmaschine derart vertikal oder im Wesentlichen vertikal angeordnet, dass der Fadenlauf des zu tränkenden Multifilamentfadens von unten durch die Fadeneinlauföffnung in die Fadentränkkammer einläuft und nach oben in den Fadenkanal ausläuft. Auf diese Weise sammelt sich die in die Fadentränkkammer eingeleitete Tränkflüssigkeit immer unmittelbar über der Fadeneinlauföffnung, so dass eine definierte Dosierung der dem

Multifilamentfaden zur Verfügung gestellten Tränkflüssigkeit erleichtert ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Figur 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Garnbearbeitungsmaschine;

Figur 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fadentränkvorrichtung;

Die Figuren 3 zeigen Querschnitte durch eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines Fadenführungselements einer erfindungsgemäßen Fadentränkvorrichtung.

Die Darstellungen der Zeichnungen zeigen den erfindungsgemäßen Gegenstand stark schematisiert und sind nicht maßstäblich zu verstehen. Die einzelnen Bestandteile des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind so dargestellt, dass ihr Aufbau gut gezeigt werden kann.

In Figur 1 ist der prinzipielle Aufbau einer erfindungsgemäßen Garnbearbeitungsmaschine dargestellt. Ein Multifilamentgarn 1 wird auf einer Vorlagespule 2 vorgehalten und ein zu tränkender Multifilamentfaden 1 des

Multifilamentgarns wird von der Vorlagespule 2 abgespult. Der Fadenlauf des in einer Tränkflüssigkeit 3 zu tränkenden Multifilamentfadens 1 führt durch eine erfindungsgemäße Fadentränkvorrichtung 4 zu einer Auflaufspule 5 hin. Auf die Auflaufspule 5 wird der in der Fadentränkvorrichtung 4 behandelte, d.h. üblicherweise imprägnierte Multifilamentfaden 1 aufgewickelt. Die

Fadenlaufrichtung des Multifilamentfadens 1 ist in der Figur durch Pfeilspitzen am Multifilamentfaden 1 symbolisiert. Die Garnbearbeitungsmaschine kann selbstverständlich noch weitere Komponenten, wie z.B. Fadenführungen, aufweisen und/oder die Garnbearbeitungsmaschine kann zur Herstellung des Multifilamentfadens als vor der Fadentränkvorrichtung vorgelagertem Prozess

eingerichtet sein. Nach dem Durchlaufen der Fadentränkvorrichtung 4 kann die am Multifilamentfaden 1 anhaftende Tränkflüssigkeit 3 im weiteren Fadenlauf z.B. durch Trocknen aushärten. Letzteres kann z.B. durch eine nicht dargestellte Fadenheizung beschleunigt werden.

Die Fadentränkvorrichtung 4 ist als ein geschlossenes Gehäuse mit einer Fadentränkkammer 7 ausgeführt. Die Fadentränkkammer 7 weist eine als Loch in einem, einen Bodenbereich der Fadentränkkammer 7 ausbildenden, Wandbereich der Fadentränkkammer 7 ausgebildete Fadeneinlauföffnung 8 auf. Im oberen Bereich ist die Fadentränkkammer 7 mit einem Fadenführungselement 10 deckelartig abgeschlossen. Dieses Fadenführungselement 10 weist einen Fadenkanal 11 auf, der eine Fadenauslassöffnung der Fadentränkkammer 7 ausbildet. Die Fadentränkvorrichtung 4 ist vertikal an der Garnbearbeitungsmaschine angeordnet, so dass der Fadenlauf des zu tränkenden Multifilamentfadens 1 von unten durch die Fadeneinlauföffnung 8 in die Fadentränkkammer 7 einläuft und nach oben in den Fadenkanal 11, d.h. durch die Fadenauslassöffnung ausläuft.

Eine Tränkflüssigkeit 3 fließt aus einem Vorratsbehälter 15 durch eine Zuleitung 16 und einen, im Bodenbereich der Tränkkammer 7 vorgesehenen, Tränkflüssigkeitseinlauf 17 in die Fadentränkvorrichtung 4, d.h. in die Fadentränkkammer 7. Die Fadeneinlauföffnung 8 und die Fadenauslassöffnung sind je nach Fadendicke des zu tränkenden Multifilamentfadens 1 und je nach gewünschtem Tränkflüssigkeitsauftrag derart dimensioniert, dass durch die Fadeneinlauföffnung 8 keine oder im Wesentlichen keine Tränkflüssigkeit 3 herausfließt. Letzteres wird durch ein Mitschleppen evtl. auslaufender Tränkfiüssigkeit 3 beim Durchlaufen des Multifilamentfadens 1 durch die Fadeneinlauföffnung 8 in Richtung Fadenkanal 11 begünstigt. Das die Fadeneinlauföffnung 8 ausbildende Loch ist fadentränkkammerabgewandtseitig mit einer trichterförmigen Aufweitung 20

versehen, so dass evtl. radial vom Multifilamentfaden 1 abstehende Filamentenden und/oder von Filamenten ausgebildete Bäuche des Multifilamentfadens 1 beim Durchlaufen der Fadeneinlauföffnung 8 an den Multifilamentfaden 1 angedrückt werden.

Der Fadenkanal 11, d.h. die Fadenauslassöffnung, weist einen Querschnitt auf, der derart dimensioniert ist, dass sich beim Durchlaufen des mit Tränkflüssigkeit 3 benetzten Multifilamentfadens 1 durch den Fadenkanal 11 ein die Tränkflüssigkeit 3 in den Multifilamentfaden 1 einpressender Druck aufbaut. Durch das Durchlaufen des Multifilamentfadens 1 durch den Fadenkanal 11 und durch die dabei mitgenommene Tränkflüssigkeit 3 wird also ein Druck aufgebaut, der dafür sorgt, dass die mitgenommene Tränkflüssigkeit 3 auch in das Innere des Multifilamentfadens 1, also in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Filamenten des Multifilamentfadens 1, eindringt. Durch den Druck und das Eindringen der Tränkflüssigkeit 3 in den Multifilamentfaden 1 wird die im Multifilamentfaden 1 befindliche Luft insbesondere aus den Zwischenräumen verdrängt und kann durch eine Entlüftungsöffnung 21 aus der Fadentränkkammer 7 entweichen. Je schneller der Multifilamentfaden 1 von der Vorlagespule 2 auf die Auflaufspule 5 umgespult wird, d.h. je größer die Fadengeschwindigkeit des

Multifilamentfadens 1 ist, desto höher wird der Druck im Fadenkanal 11 bzw. in der Fadenauslassöffnung.

Das fadentränkkammerseitige Ende des Fadenkanals 11 ist, wie das die Fadeneinlauföffnung 8 ausbildende Loch, mit einer trichterförmigen Aufweitung versehen.

Durch ein Regulierventil 25 kann die der Fadentränkkammer 7 vom Vorratsbehälter 15 über die Zuleitung 16 zugeführte Tränkflüssigkeitsmenge derart bemessen werden, dass nur soviel Tränkflüssigkeit 3 in die Fadentränkkammer 7 einfließt, wie der Multifilamentfaden 1 mitnehmen kann,

oder nur so viel Tränkflüssigkeit 3, wie er mitnehmen soll. Anstelle des Regulierventils 25 kann auch eine Dosierpumpe oder eine andere Zuführeinrichtung vorgesehen sein, um die gewünschte Tränkflüssigkeitsmenge in die Fadentränkkammer 7 einzuleiten.

In Figur 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fadentränkvorrichtung 4 dargestellt. Dabei ist das Fadenführungselement als ein Fadenkanalteil 30 und ein davon abnehmbares Abschlussteil 31 ausgebildet. Auf einer Fadenkanaloberfläche des Fadenkanalteils 30 ist eine den Fadenkanal 11 ausbildende geradlinige Nut vorgesehen. Das Abschlussteil 31 kann durch Abdecken der Nut den Fadenkanal 11 abschließen, so dass der Fadenkanal 11 eine tränkfiüssigkeitsdichte Röhre ausbildet. Sowohl das Fadenkanalteil 30 als auch das Abschlussteil 31 ist als je ein blockartiges Metall- oder Keramikbauteil ausgeführt. In der Figur sind das Abschlussteil 31 und das Fadenkanalteil 30 voneinander beabstandet gezeigt, so dass ein in die Nut eingelegter, den Fadenkanal 11 durchlaufender Multifilamentfaden 1 erkennbar ist. Das Fadenkanalteil 30 und das Abschlussteil 31 sind in einem Gehäuse 35 angeordnet. Dieses Gehäuse 35 weist zwei z.B. als Wolfszähne ausgeführte Fadenführungen 36 auf, mittels derer ein Einlegen des Multifilamentfadens 1 in die Nut, d.h. in den Fadenkanal 11, erleichtert wird. Das Fadenkanalteil 30 ist auf einen am Gehäuse 35 vorgesehenen Zapfen 37 aufgesteckt, wodurch es zur Abdeckung mit dem Abschlussteil 31 exakt positioniert ist.

Das Abschlussteil 31 ist zum Abschließen des Fadenkanals 11 über einen

Arretiermechanismus, der einen am Gehäuse 35 vorgesehenen Excenterhebel 38 umfasst, beweglich gelagert. Durch Umlegen des Excenterhebels 38, z.B. in die durch den Pfeil in der Figur dargestellte Richtung, ist das Abschlussteil 31 in Richtung Fadenkanalteil 30 verschiebbar und kann fest auf das Fadenkanalteil 30

aufgedrückt werden. Die bewegliche Lagerung ist in der Figur als Doppelpfeil symbolisiert dargestellt.

Zum Schließen des Fadenkanals 11 durch Abdecken der Nut sind die nach dem Umlegen des Excenterhebels 38 übereinanderliegenden Oberflächen des Fadenkanalteils 30 und des Abschlussteils 31 zumindest so exakt gearbeitet, dass der Fadenkanal 11 nach dem Abdecken flüssigkeitsdicht abgeschlossen ist. Die Fadentränkkammer 7 ist von einer Ausnehmung im Abschlussteil 31 ausgebildet und ist durch das Abdecken des Fadenkanalteils 30 mit dem Abschlussteil 31 tränkflüssigkeitsdicht schließbar. Dabei ist der Rand des die Fadeneinlauföffnung 8 ausbildenden Lochs teilweise vom Fadenkanalteil 30 und teilweise vom Abschlussteil 31 gebildet. D.h. auch das Loch ist von der Nut im Fadenkanalteil 30 ausgebildet. Der Fadenkanal 11 und das Loch sind dadurch fluchtend hintereinander angeordnet.

Die Entlüftungsöffnung 21 und der Tränkflüssigkeitseinlauf 17 der Fadentränkkammer 7 sind als Bohrungen im Abschlussteil 31 ausgebildet. Diese Bohrungen sind jeweils über einen Schlauch 40 oder ein Rohr im Gehäuse 35 nach außen geführt. Z.B. wenn die dem Multifilamentfaden 1 zur Aufnahme z.B. über den Tränkflüssigkeitseinlauf 17 in der Fadentränkkammer 7 zur Verfügung gestellte Tränkflüssigkeitsmenge stets geringer oder gleich dem Fassungsvermögen des Multifilamentfadens 1 gehalten wird, kann sicher gestellt werden, dass es in der Fadeneinlauföffnung 8 keinen Rücklauf der Tränkflüssigkeit gibt und durch die Entlüftungsöffnung 21 keine Tränkflüssigkeit austritt.

In Figur 3a ist ein Querschnitt senkrecht zum Fadenlauf im Bereich des Fadenkanals 11 durch eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines Fadenführungselements 10 einer erfindungsgemäßen Fadentränkvorrichtung wie in Figur 2 gezeigt, dargestellt. Zu erkennen ist die den Fadenkanal 11

ausbildende Nut in der Fadenkanaloberfläche des Fadenkanalteils 30. Das diese Nut zum Abschließen des Fadenkanals 11 fiüssigkeitsdicht abdeckende Abschlussteil 31 weist im Bereich des Fadenkanals 11 lediglich eine ebene Oberfläche auf. Der Fadenkanal 11 ist also im dargestellten Beispiel nicht mit einem kreisrunden Querschnitt ausgeführt, sondern weist einen nicht radialsymmetrischen Querschnitt auf. Durch die dargestellte Querschnittsform, d.h. insbesondere durch die ebene Ausführung der die Nut abdeckenden Oberfläche des Abschlussteils 31, ist sicher gestellt, dass keine Kante des Abschlussteils 31 und/oder des Fadenkanalteils 30 in den Fadenkanal 11 hineinragt.

Auf einer der Fadenkanaloberfläche gegenüberliegenden Oberfläche des als blockartiges Metall- oder Keramikbauteil ausgeführten Fadenkanalteils 30 ist eine weitere Nut für einen Reservefaden ka na I 45 ausgebildet. Dieser Reservefadenkanal 45 kann durch einfaches Umdrehen des Fadenkanalteils 30 und entsprechendes Aufstecken des Fadenkanalteils 30 auf den zu dessen Positionierung im Gehäuse gemäß Figur 2 vorgesehenen Zapfen zum Einsatz kommen. Der Reservefadenkanal 45 muss dabei nicht identisch zum Fadenkanal 11, d.h. mit gleichem Querschnitt, ausgeführt sein. Es können auch unterschiedliche Querschnitte des Reservefadenkanals 45 und des Fadenkanals 11 vorgesehen sein, so dass die Fadenkanäle 45,11 für das Tränken unterschiedlich dicker Multifilamentfäden verwendet werden können.

In Figur 3b ist ein Querschnitt in Richtung des Fadenkanals 11 durch eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines Fadenführungselements 10 einer erfindungsgemäßen Fadentränkvorrichtung, wie in Figur 2 gezeigt, dargestellt. Zu erkennen ist ein Durchbruch 48 im Fadenkanalteil 30 zum Aufstecken des Fadenkanalteils 30 auf den Zapfen im Gehäuse gemäß Figur 2 und die die Fadenkanäle 45,11 ausbildenden Nuten. Weiter sind die die Fadentränkkammer 7 ausbildende Ausnehmung im Abschlussteil 31 und die die Entlüftungsöffnung 21

sowie die den Tränkflüssigkeitseinlauf 17 bildenden Bohrungen im Abschlussteil 31 zu erkennen. Das Abschlussteil 31 weist weiter eine öffnung 50 mit einem Schraubeneinsteckkanal 51 auf, die zur Befestigung des Abschlussteils 31, z.B. am Excenterhebel aus Figur 2, dient.

Es versteht sich, dass die Fadentränkvorrichtung, wie beispielsweise in Figur 1 dargestellt, auch horizontal ausgerichtet betrieben werden kann und/oder der Fadenlauf kann auch, insbesondere bei identischem Querschnitt von Fadenkanal und Fadeneinlauföffnung, entgegen der gezeigten Pfeilrichtung in Figur 1 verlaufen.

Neben einer möglichen Tränkflüssigkeitsdosierung zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch aus, dass beim Tränkvorgang verringerte Zugkräfte (keine Umlenkung) auf den Faden wirken und durch einen geschlossenen Flüssigkeitsbenetzungsraum keine Aufkonzentrationen erfolgen, die Verhärtungen an der Flüssigkeitsoberfläche bewirken können.

Vorgeschlagen wird eine Fadentränkvorrichtung 4 für eine Garnbearbeitungsmaschine mit einer Fadentränkkammer 7 zur Befüllung mit einer Tränkflüssigkeit 3 zur Benetzung eines zu tränkenden Multifilamentfadens 1 und einem der Fadentränkkammer 7 in einem Fadenlauf des Multifilamentfadens 1 nachgeordneten Fadenführungselement 10, das einen Fadenkanal 11 aufweist, wobei der Fadenkanal 11 einen Querschnitt aufweist, der derart dimensioniert ist, dass sich beim Durchlaufen des mit Tränkflüssigkeit 3 benetzten Multifilamentfadens 1 durch den Fadenkanal 11 ein die Tränkflüssigkeit 3 in den Multifilamentfaden 1 einpressender Druck aufbaut.

Die Fadentränkkammer 7 weist eine Fadeneinlauföffnung 8 auf, wobei die Fadeneinlauföffnung 8 als ein Loch in einem einen Bodenbereich der Fadentränkkammer 7 ausbildenden Wandbereich der Fadentränkkammer 7 ausgebildet ist.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung von den Merkmalen der Erfindung Gebrauch machen.