Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für einen synthetischen Faden, insbesondere einen gedrallten Faden innerhalb einer Texturierzone gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei der Herstellung von synthetischen Fäden ist es bekannt, dass die in einem Schmelzspinnprozess erzeugten multifilen Fäden in einem nachgeordneten Prozess für textile Zwecke gekräuselt werden. Hierdurch erhalten die synthetischen Fäden eine der Naturfaser ähnliche Struktur. Die Weiterbehandlung der synthetischen Fäden erfolgt mittels Texturiermaschinen, die eine Vielzahl von Bearbeitungsstellen aufweisen, um in jeder Bearbeitungsstelle jeweils einen Faden zu kräuseln. Die Kräuselung des Fadens, die auch als so genannte Texturierung bezeichnet wird, lässt sich durch eine Falsch- drallbehandlung erreichen. Dabei wird an dem Faden ein mechanischer Falschdrall erzeugt, der innerhalb einer Texturierzone thermisch behandelt wird. Zur thermischen Behandlung wird der gedrallte Faden auf eine Temperatur von ca. 200°C erwärmt und anschließend wieder abgekühlt. Da der in dem Faden erzeugte Falschdrall sich entgegengesetzt der Fadenlaufrich- tung fortpflanzt, muss gewährleistet sein, dass der an dem Faden erzeugte Drall möglichst ungehindert die Kühlvorrichtung passiert und in die Heizvorrichtung einlaufen kann. Zu diesem Zweck werden üblicherweise Kühlvorrichtungen verwendet, die als eine gekrümmte Kühlschiene ausgebildet sind. Hierbei werden möglichst große Krümmungsradien an der Kühlschie- ne verwendet, um die Kontaktreibung zwischen dem gedrallten Faden und der Oberfläche der Kühlschiene gering zu halten. Derartige Kühlschienen nutzen lediglich die Umgebungsluft, um den Faden zu kühlen. Daher erfor- dem derartige Kühlvorrichtungen relativ lange Kühlstrecken, die üblicherweise zu einer mehretagigen Bauweise der Texturiermaschine führt.

Im Stand der Technik sind auch Kühlvorrichtungen bekannt, bei welchen die Abkühlung des Fadens mit Hilfe einer Kühlflüssigkeit intensiviert wird. Eine gattungsgemäße Kühlvorrichtung ist beispielsweise aus der EP 0 403 098 A2 bekannt. Dabei wird der gedrallte Faden innerhalb der Texturierzo- ne durch eine Kühlnut an der Oberfläche eines Kühlkörpers geführt, die im Nutgrund eine Kühlflüssigkeit zur Benetzung des Fadens vorhält. Die Be- netzung an dem Faden begünstigt das Reibungsverhalten des Fadens zwischen dem Faden und der Kontaktschiene, so dass eine Drallübertragung begünstigt wird. Aufgrund der gedrallten Fadenstruktur ist ein Eindringen der Kühlflüssigkeit in den Faden jedoch problematisch. Der Falschdrall erzeugt an dem Faden eine Eigendynamik und erschwert in dem Faden das Anhaften von Kühlflüssigkeit, die von dem Faden nur mitgeführt und beim Verlassen der Kühlnut von dem Faden abgeschleudert wird. Insbesondere bei größeren Fadentitern wird im Inneren eine unzureichende Kühlung erreicht, so dass bei der bekannten Kühlvorrichtung der Faden anschließend über eine Kühlschiene zur Restkühlung geführt wird.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Kühlvorrichtung derart weiterzubilden, dass eine möglichst intensive Kühlung des Fadens durch den Auftrag einer Kühlflüssigkeit innerhalb der Kühlnut erreicht wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, die in die Kühlnut eingeleitete Kühlflüssigkeit möglichst zur Kühlung des Fadens zu verbrauchen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kühlnut einen in mehreren Teilquerschnitten unterteilten Nutquerschnitt aufweist, bei welchem die Nutwandungen in zumindest einem der Teilquerschnitte (Führungsquerschnitt) parallel zueinander oder jeweils mit einem Öffnungswin- kel kleiner 15° geneigt ausgeführt sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merkmalskombinationen der Unteransprüche definiert. Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die durch den Falschdrall bedingte Eigendynamik des Fadens das Auftragen der Kühlflüssigkeit beziehungsweise das Einwirken der Kühlflüssigkeit behindert. So wird ein Teil der Kühlflüssigkeit vom Faden abgeschleudert. Des Weiteren führt die Eigendynamik des Fadens, die sich im Wesentlichen durch Drehungen be- merkbar machen, zu einer quergerichteten Ausweichbewegung. Dabei besteht die Möglichkeit, dass der gedrallte Faden sich an den Nutflanken der Kühlnut hochbewegt und den Nutgrund verlässt. Um derartige Effekte zu vermeiden, weist die Kühlnut einen in mehreren Teilquerschnitten unterteilten Nutquerschnitt auf, wobei die Nutwandungen in zumindest einem der Teilquerschnitte parallel zueinander oder jeweils mit einem Öffnungswinkel kleiner 15° geneigt ausgeführt sind. So lassen sich relativ steile Nutflanken innerhalb der Kühlnut nutzen, um das Herausschleudern von Kühlflüssig- keit zu vermeiden. Des Weiteren bleibt der Faden trotz seiner Eigendynamik innerhalb der Kühlnut am Nutgrund.

Zur Führung des Fadens im Nutgrund der Kühlnut ist des Weiteren vorgesehen, dass einer der Teilquerschnitte (Grundquerschnitt) den Nutgrund bildet, wobei die Nutflanken mit jeweils einem größeren Öffnungswinkel gegenüber den Nutflanken des Führungsabschnittes geneigt ausgeführt sind. Hierdurch wird ein relativ enger Führungsbereich am Nutgrund der Kühlnut realisiert, in welchem der Faden mit Kontakt geführt ist und mit der Kühl- flüssigkeit in Berührung kommt.

Damit der Faden in einer möglichst engen Kühlnut geführt werden kann, ist die Weiterbildung der Erfindung besonders vorteilhaft, bei welcher einer der Teilquerschnitte (Einlegquerschnitt) ein Ende der Nutflanken bildet, wobei die Nutflanken des Einlegequerschnittes jeweils mit einem größeren Öffnungswinkel gegenüber den Nutflanken des Grundquerschnitts geneigt ausgeführt sind. Damit lässt sich eine trichterförmige Öffnung der Kühlnut realisieren, um den Faden in einfacher Art und Weise bei einem Prozessbeginn einlegen zu können. Bei einer Nutbreite im Bereich des Führungsquerschnitts von wenigen Millimetern hat sich die Weiterbildung der Erfindung besonders bewährt, bei welchem der Grundquerschnitt und der Führungsquerschnitt der Kühlnut zusammen eine Teilnuttiefe der Kühlnut bilden, die größer 50% einer Gesamtnuttiefe der Kühlnut ist. Damit lässt sich der gedrallte Faden sicher im Nutgrund der Kühlnut führen, wobei ein intensiver Verbrauch der Kühlflüssigkeit zur Kühlung des Fadens möglich ist.

Um die Kühleffekte innerhalb der Kühlnut zu intensivieren, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher der Nutgrund der Kühlnut in Fadenlaufrichtung mehrere abwechselnde Längsabschnitte aufweist, wobei einer der Längsabschnitte einen geriffelten Nutgrund mit einer Mehrzahl von Führungsstegen bildet und wobei ein anderer der Längsabschnitte einen in der Nuttiefe ausgebildeten glatten Nutgrund bildet. Durch den geriffelten Nutgrund einer der Längsabschnitte lässt sich ein kontinuierliches Mitschleifen der dem Faden zugeführten Kühlflüssigkeit vermeiden. Zudem ist die iffelung im Nutgrund geeignet, um die an dem Faden anhaftende nicht verdampften Kühlflüssigkeitsreste abzustreifen und in der Kühlnut zu halten. So lässt sich der Faden über eine längere Strecke gleichmäßig benetzen, so dass die erzeugten Kühleffekte intensiviert werden.

Um diese Effekte zum Kühlen des Fadens vollständig Nutzen zu können, ist zumindest ein Längsabschnitt mit einem glatten Nutgrund vorgesehen, in welchem der Faden durch die zuvor zugeführte Kühlflüssigkeit gekühlt wird. Hierbei weisen die Längsabschnitte mit dem glatten Nutgrund eine größere Nuttiefe auf. Der Faden lässt sich somit nur mit Kontakt an den Führungsstegen führen, so dass die abwechselnd angeordneten Längsab- schnitte in der Kühlnut den Faden abwechselnd mit Kontakt und ohne Kontakt führen.

Die Länge der Kühlnut wird im Allgemeinen in Abhängigkeit von dem jeweils zu kühlenden Faden und dessen Fadentiter gewählt. So erfordern Fä- den mit relativ großen Fadentitern relativ lange Kühlnuten. Um bei jedem Fadentyp die erfindungsgemäße Wirkung zur effektiven Kühlung zu erhalten, ist die Weiterbildung der Erfindung bevorzugt ausgeführt, bei welcher die Längsabschnitte mit geriffeltem Nutgrund und die Längsabschnitte mit glattem Nutgrund sich jeweils über eine Teillänge der Kühlnut im Bereich von 10 mm bis 40 mm erstrecken.

Zur Führung des Fadens im Nutgrund wird bevorzugt die Weiterbildung der Erfindung ausgeführt, bei welcher der Kühlkörper an einem Fadeneinlauf der Kühlnut zumindest einen Keramikeinsatz aufweist, der innerhalb der Kühlnut einen der Längsabschnitte mit geriffeltem Nutgrund bildet. So kann der Faden über eine Mehrzahl von Stützstellen geführt werden, die trotz intensivem Kontakt die Reibung an dem Faden begrenzen und zu kei- ner Drallbehinderung führen.

Die Zufuhr der Kühlflüssigkeit erfolgt bevorzugt in einer Einlaufzone des Nutgrundes, die dem geriffelten Nutgrund am Keramikeinsatz vorgeordnet ist. So mündet die Dosieröffnung in der Einlaufzone, die vom Faden mit Kontakt oder vorzugsweise ohne Kontakt durchquert wird. Damit ist eine kontinuierliche und dosierte Zufuhr der Kühlflüssigkeit in die Kühlnut möglich.

Zur stabilen Fadenführung ist des Weiteren vorgesehen, dass der Kühlkör- per an einem Fadenauslass der Kühlnut zumindest einen weiteren Keramikeinsatz mit einem geriffelten Nutgrund aufweist, wobei die Kühlnut zwischen den Keramikeinsätzen zumindest einen der Längsabschnitte mit dem glatten Nutgrund aufweist. Somit kann der Faden auch am Fadenauslass mit ausreichendem Fadenkontakt in der Kühlnut geführt werden, ohne dass unzulässige hohe Fadenreibungen entstehen.

Aufgrund der geriffelten Nutgrundstrukturen der Längsabschnitte innerhalb der Kühlnut lassen sich relativ große Fadenumlenkungen innerhalb der Tex- turierzone realisieren. So ist der Nutgrund der Kühlnut am Kühlkörper vor- zugsweise derart ausgebildet, dass der Faden in Fadenlaufrichtung auf einer Führungsbahn mit einem Radius im Bereich von 300 mm bis 1000 mm führbar ist. Damit können sehr kompakte Texturierzonen innerhalb von Texturiermaschinen realisiert werden. Der Kühlkörper lässt sich zur Ausbildung der Kühlnut mehrteilig oder auch einteilig ausführen. Vorzugsweise wird der Kühlkörper durch eine Kühlschiene gebildet, welche innerhalb eines Gehäuses zwischen einem Faden- einlass und einem Fadenauslass gehalten ist. So können alle auftretenden Dämpfe isoliert von einer Umgebung abgefangen werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist daher besonders geeignet, um in Texturiermaschinen mit einer Vielzahl von Bearbeitungsstellen eingesetzt zu werden.

Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung für einen synthetischen Faden insbesondere einen gedrallten Faden innerhalb einer Texturierzone wird nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beige- fügten Figuren näher erläutert.

Es stellen dar:

Figur 1 schematisch eine Längsschnittansicht eines ersten Ausführungsbei- spiels der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung,

Figur 2 schematisch eine Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels aus Figur 1 , Figur 3 schematisch eine Querschnittsansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung, Figur 4 schematisch eine Längsschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung,

Figur 5 schematisch eine Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels aus Figur 4,

Figur 6 schematisch eine Längsschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung, Figur 7 schematisch eine Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung aus Figur 6.

In den Figuren 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung schematisch in mehreren Ansichten dargestellt. Figur 1 zeigt das Ausführungsbeispiel in einer Längsschnittansicht und in der Figur 2 ist eine Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels gezeigt. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figuren. Das Ausführungsbeispiel weist einen länglichen Kühlkörper 1 auf. An einer Führungsseite des Kühlkörpers 1 erstreckt sich eine offene Kühlnut 2. Die Kühlnut 2 erstreckt sich bis zu den Stirnenden des Kühlkörpers 1. Die Kühlnut 2 bildet somit an den Stirnenden einen Fadeneinlauf 13 und an dem gegenüberliegenden Stirnende einen Fadenauslauf 14, wie in Fig. l dargestellt.

Um einen Faden zwischen dem Fadeneinlauf 13 und dem Fadenauslauf 14 innerhalb der Kühlnut 2 am Nutgrund zu führen, weist die Kühlnut 2 meh- rere Längsabschnitte 6.1 mit einem geriffelten Nutgrund 4.1 und mehrerer Längsabschnitte 6.2 mit einem glatten Nutgrund 4.2 auf. Die Längsabschnitte 6.1 und 6.2 sind in Fadenlaufrichtung abwechselnd in der Kühlnut 2 ausgebildet.

Dem Fadeneinlauf 13 ist ein erster Längsabschnitt 6.1 mit dem geriffelten Nutgrund 4.1 zugeordnet. Dem geriffelten Nutgrund 4.1 des ersten Längsabschnittes 6.1 ist eine Einlaufzone 1 1 vorgeordnet, in welcher eine Dosieröffnung 3 mündet. Die Dosieröffnung 3 ist über einen Dosierkanal 3.1 in- nerhalb des Kühlkörpers 1 mit einer Fluidleitung 5.1 verbunden. Die Fluid- leitung 5.1 ist mit einer Dosiereinrichtung 5 gekoppelt, die ein Dosiermittel 5.2 und einen Behälter 5.3 aufweist. Das Dosiermittel 5.2 ist vorzugsweise als eine Dosierpumpe ausgebildet, wobei in dem Behälter 5.3 eine Kühlflüssigkeit vorgehalten ist.

Die Figur 2 zeigt einen Querschnitt der Kühlnut 2 im Bereich des Längenabschnittes 6.1 mit dem geriffelten Nutgrund 4.1. Der geriffelte Nutgrund 4.1 wird hierbei durch eine Mehrzahl von Führungsstegen 8 und eine Mehrzahl von Rillen 9 gebildet, die im Wesentlichen quer zur Kühlnut 2 verlau- fen. Die Nuttiefe der Führungsstege 8 ist in Figur 2 mit dem Bezugszeichen ti und die Nuttiefe der Rillen 9 mit dem Bezugszeichen t ₂ gekennzeichnet.

Wie aus der Darstellung in Figur 2 hervorgeht, ist der Nutquerschnitt der Kühlnut 2 in mehrere Teilquerschnitte 7.1, 7.2 und 7.3 aufgeteilt. Die Teil- querschnitte 7.1, 7.2 und 7.3 der Kühlnut 2 sind in diesem Ausführungsbeispiel durch einen den Nutgrund 4.1 bildenden Grundquerschnitt 7.3, einen mittleren Führungsquerschnitt 7.2 und einem oberen Einlegequerschnitt 7.1 gebildet. In jedem der Teilquerschnitte 7.1 bis 7.3 weisen die Nutflanken 10.1 und 10.2 unterschiedliche Lagen auf. So sind die Nutflanken 10.1 und

10.2 im Bereich des Führungsquerschnittes 7.2 parallel zueinander ausgebildet, so dass sich ein Führungsschlitz innerhalb der Kühlnut 2 ausbildet. Um gegenüber dem Führungsquerschnitt 7.2 einen relativ schmalen Nut- grund 4.1 zu realisieren, weisen die Nutflanken 10.1 und 10.2 im Bereich des Grundquerschnittes 7.3 jeweils einen Öffnungswinkel αι auf. Hierbei sind die Öffnungswinkel αι an den Nutflanken 10.1 und 10.2 identisch ausgeführt. Am offenen Ende der Kühlnut 2 sind die Nutflanken 10.1 und 10.2 im Bereich des Einlegquerschnittes 7.1 mit einem größeren Öffnungswinkel (X3 derart geneigt ausgeführt, dass der Einlegquerschnitt 7.1 zu einer trichterförmigen Öffnung der Kühlnut 2 führt. Der Öffnungswinkel a ₃ im Bereich des Einlegquerschnittes 7.1 ist somit größer als der Öffnungswinkel αι im Bereich des Grundquerschnittes 7.3. Zur Führung des Fadens im Nutgrund 4.1 der Kühlnut 2 bilden der Führungsquerschnitt 7.2 und der Grundquerschnitt 7.3 der Kühlnut 2 eine Teilnuttiefe tF. Die Teilnuttiefe tF der Kühlnut ist größer als 50 % der Gesamtnuttiefe ti im Bereich des geriffelten Nutgrundes 4.1. Somit gilt: t _F > 0,5 x ti

Wie aus der Darstellung in Figur 1 hervorgeht, weisen die Längsabschnitte 6.2 mit einem glatten Nutgrund 4.2 eine größere Nuttiefe im Verhältnis zu den Längsabschnitten 6.1 mit dem geriffelten Nutgrund 4.1 auf. Die Nuttie- fe des Nutgrundes 4.2 ist dabei derart gewählt, dass ein Faden nur mit Kontakt an dem geriffelten Nutgrund 4.1 geführt wird. Die Nutgründe 4.1 der Längenabschnitte 6.1 sind in der Kühlnut 2 derart zueinander angeordnet, dass ein Faden auf einer Führungsbahn mit einem Radius im Bereich von 300 mm bis 1000 mm führbar ist. Der Krümmungsradius der Nutgründe 4.1 ist in Figur 1 mit dem Bezugszeichen dargestellt. Somit wird zwischen dem Fadeneinlauf 13 und dem Fadenauslauf 14 eine sichere Fadenführung erreicht. Der Faden wird dabei nur in den Längsabschnitten 6.1 mit dem geriffelten Nutgrund 4.1 mit Kontakt geführt. In den Längsabschnitten 6.2 mit dem glatten Nutgrund 4.2 wird der Faden ohne Kontakt geführt. Somit ergeben sich innerhalb der Kühlnut 2 Kontaktzonen und nicht Kontaktzonen bei der Fadenführung. Im Betrieb wird über die Dosiereinrichtung 5 eine Kühlflüssigkeit in kleinen Mengen dosiert der Einlaufzone 1 1 im Bereich des Längenabschnittes 6.1 zugeführt. Durch den laufenden Faden wird die Kühlflüssigkeit zum Teil unmittelbar aufgenommen und über die geriffelte Struktur des Nutgrundes 4.1 verteilt. Damit wird eine relativ lange Kontaktzone zur Benet- zung des Fadens erreicht. Der Längsabschnitt 6.1 weist hierzu eine Länge Li auf, der je nach Fadentiter einen Bereich von 10 mm bis 40 mm auf- weist.Die Länge Li des Längsabschnitts 6.1 ist in Figur 1 dargestellt.

Im weiteren Verlauf der Kühlnut 2 folgt eine Nicht-Kontaktzone, bei wel- chem der Faden in einem der Längsabschnitte 6.2 ohne Kontakt geführt wird. In diesem Abschnitt wirkt die auftragende Flüssigkeit zur Kühlung des Fadens. Der Längsabschnitt 6.2 erstreckt sich ebenfalls über eine Länge der Kühlnut 2, der je nach Fadentiter eine gleiche oder ungleiche Länge besitzt. Die Länge ist in Figur 1 mit dem Bezugszeichen L ₂ gekennzeichnet und liegt im Bereich von 10 mm bis 40 mm.

Im weiteren Verlauf der Kühlnut 2 folgt eine Kontaktzone mit dem geriffelten Nutgrund 4.1 sowie eine Nicht-Kontaktzone mit dem glatten Nutgrund 4.2 und ein weiterer dem Fadenauslauf 14 zugeordneter Längsabschnitt 6.1 mit geriffeltem Nutgrund 4.1. Der mittlere Längsabschnitt 6.1 mit dem geriffelten Nutgrund 4.1 nimmt einerseits die überschüssige Kühlflüssigkeit von dem Faden ab und führt gleichzeitig zu einer Vergleichmäßigung der Benetzung um weitere Kühlung zu erhalten. Im letzten Längsabschnitt 6.1 am Fadenauslauf 14 wird der Faden im Wesentlichen ohne anhaftende überschüssige Kühlflüssigkeit aus der Kühlnut 2 herausgeführt.

Zur sicheren Führung des gedrallten Fadens weist die Kühlnut 2 eine Nut- tiefe ti im Bereich von 4 bis 10 mm auf. Die Breite der Kühlnut 2 insbesondere im Bereich des Führungsquerschnittes 7.2 liegt bei wenigen Millimetern, um das Herausschleudern von Kühlflüssigkeit und das Heraustreten des Fadens zu verhindern. Die Breite der Kühlnut beträgt vorzugsweise 0,5 mm bis 4 mm.

Bei dem in Figur 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung erstreckt sich der Nutquerschnitt der Kühlnut 2 im Wesentlichen über die gesamte Länge der Kühlnut 2. Grundsätzlich besteht jedoch auch die Möglichkeit, über die Länge der Kühlnut 2 den Nut- querschnitt zu variieren.

Ebenso ist der in Figur 2 dargestellte Nutquerschnitt der Kühlnut beispielhaft. In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Kühlvorrichtung gezeigt, bei welchem der Nutquerschnitt der Kühlnut 2 keine parallel ange- ordneten Nutflanken 10.1 und 10.2 im Bereich des Führungsquerschnitts 7.2 aufweist. Das Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 und 2, so dass an dieser Stelle nur der Querschnitt dargestellt ist. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird nur der Unterschied der Nutquerschnitte erläutert.

Der Nutquerschnitt der Kühlnut 2 des Ausführungsbeispiels nach Figur 3 weist im Bereich des mittleren Führungsquerschnittes 7.2 leicht geneigte Nutflanken 10.1 und 10.2 auf. Die Nutflanken 10.1 und 10.2 sind im Bereich des Führungsquerschnitts 7.2 um einen Öffnungswinkel a ₂ geneigt ausgeführt. Der Öffnungswinkel a ₂ ist jedoch begrenzt, um eine möglichst steile Wandung der Nutflanken 4.1 und 4.2 zu erhalten. So liegt der Öff- nungswinkel a ₂ vorzugsweise unterhalb von 15°.

Im Verhältnis zu dem Einlegquerschnitt 7.1 und dem Grundquerschnitt 7.3 ergibt sich folgendes Größenverhältnis in der Ausführung der Öffnungswinkel αι, a ₂ und a ₃ .

Es gilt: α ₃ > αι > a ₂

Wesentlich hierbei ist, dass der Führungsquerschnitt 7.2 und der Grundquerschnitt 7.1 der Kühlnut 2 eine ausreichende Teilnuttiefe tF aufweist, um insbesondere das Herausschleudern von Kühlflüssigkeit zu vermeiden.

Bei dem in Figur 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Längsabschnitte 6.1 mit dem geriffelten Nutgrund 4.1 unmittelbar in dem Nutgrund des Kühlkörpers 1 integriert. Hierbei weist die Kühlnut 2 im Nut- grund 4.1 vorzugsweise eine Verschleißschutzschicht auf, um den Faden mit Kontakt führen zu können. Alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Kontaktzonen innerhalb der Kühlnut 2 durch Keramikeinsätze zu bilden. Hierzu ist in Figur 4 und 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfmdungsgemäßen Kühlvorrichtung dargestellt. Figur 4 zeigt hierbei schematisch eine Längsschnittansicht und in Figur 5 ist eine Querschnittansicht der Kühlnut gezeigt. Wie aus der Darstellung in Figur 4 hervorgeht, weist das weitere Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung ebenfalls einen länglichen Kühlkörper 1 auf. An einer Oberseite des Kühlkörpers 1 erstreckt sich eine offene Kühlnut 2. Die Kühlnut 2 erstreckt sich zwischen einem Fadeneinlauf 13 und einem Fadenauslauf 14, die an den Stirnenden des Kühlkörpers 1 ausgebildet sind. An dem Fadeneinlauf 13 ist in der Kühlnut 2 ein Keramikeinsatz 12.1 an dem Kühlkörper 1 gehalten. Der Keramikeinsatz 12.1 ist in der Kühlnut integriert und bildet einen geriffelten Nutgrund 4.1. Dem geriffelten Nutgrund 4.1 ist eine Einlaufzone 1 1 vorgeordnet, die den Fadeneinlauf 13 bildet. In der Einlaufzone 1 1 des Keramikeinsatzes 12.1 mündet eine Dosieröffnung 3. Die Dosieröffnung 3 ist über einen Dosierkanal 3.1, der dem Keramikeinsatz 12.1 und den Kühlkörper 1 durchdringt mit einer Dosiereinrichtung 5 verbunden. Die Dosiereinrichtung 5 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 und 2 ausgeführt. Der Keramikeinsatz 12.1 erstreckt sich innerhalb der Kühlnut 2 über eine Teillänge und bildet einen Längenabschnitt 6.1, der in Figur 4 mit dem Bezugszeichen Li gekennzeichnet ist.

Wie aus der Darstellung in Figur 4 weiter hervorgeht, ist dem Fadenauslass 14 ebenfalls ein Keramikeinsatz 12.2 zugeordnet. Der Keramikeinsatz 12.2 ist innerhalb der Kühlnut 2 integriert und bildet einen zweiten Längenabschnitt 6.1 mit einem geriffelten Nutgrund 4.1. Der geriffelte Nutgrund 4.1 der Keramikeinsätze 12.1 und 12.2 ist im Wesentlichen identisch ausge- führt. Zur weiteren Erläuterung der Keramikeinsätze 12.1 und 12.2 ist in der Figur 5 eine Querschnittsansicht des Keramikeinsatzes 12.1 im Bereich des geriffelten Nutgrundes 4.1 gezeigt. Wie aus der Darstellung in Figur 5 hervorgeht, ist der Keramikeinsatz 12.1 zur Bildung der Kühlnut 2 in dem Kühlkörper 1 eingebettet und in dem Nutquerschnitt der Kühlnut 2 integriert. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Nutquerschnitt identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ausgeführt. Insoweit wird zur Erläuterung des Nutquerschnit- tes der Kühlnut 2 Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen und an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert.

Bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Grundquerschnitt 7.3 durch den Keramikeinsatz 12.1 gebildet. Hierbei weisen die Nut- flanken 10.1 und 10.2 des Keramikeinsatzes 12.1 gegenüber dem Nutgrund 10.1 einen Öffnungswinkel αι auf. Der Keramikeinsatz 12.1 ist hierbei derart in den Kühlkörper 1 integriert, dass im weiteren Verlauf des Nutquerschnitts die Nutflanken 10.1 und 10.2 im Bereich des Grundquerschnittes 7.3 und des Führungsquerschnittes 7.2 stetig ineinander übergehen.

Bei dem in Figur 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind somit alle vom Faden kontaktierten Bereiche der Kühlnut durch die Keramikeinsätze 12.1 und 12.2 gebildet. Wie aus der Darstellung in Figur 4 hervorgeht, sind die Keramikeinsätze 12.1 und 12.2 derart in der Kühlnut 2 integriert, dass sich eine Führungsbahn mit einem Krümmungsradius einstellt. Zwischen den Keramikeinsätzen 12.1 und 12.2 ist in der Kühlnut 2 ein Längenabschnitt 6.2 ausgebildet, mit einem glatten Nutgrund 4.2. In diesem Bereich wird der Faden ohne Kontakt geführt. Bei dem in Figur 4 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel sind die Anzahl der Keramikeinsätze sowie die Anzahl der Längsabschnitte mit glattem Nutgrund beispielhaft. So können vorteilhaft auch mehrere Keramikeinsätze verteilt über die gesamte Kühlnut vorgesehen sein.

Um die bei der Kühlung auftretenden Dämpfe nicht in die Maschinenumgebung abzugeben, ist der Kühlkörper üblicherweise in einem Gehäuse gekapselt. Hierzu ist in den Figuren 6 und 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung in mehreren Ansichten dargestellt. In der Figur 6 ist schematisch eine Längsschnittansicht und in Figur 7 eine Querschnittsansicht der Kühlvorrichtung gezeigt.

Bei dem in Figur 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kühl- körper 1 durch eine Kühlschiene 20 gebildet. Innerhalb der Kühlschiene 20 sind mehrere Keramikeinsätze 12.1 bis 12.4 integriert. Die Keramikeinsätze 12.1 bis 12.4 bilden dabei die Längenabschnitte 6.1 mit dem geriffelten Nutgrund 4.1. Dabei ist der Nutquerschnitt im Wesentlichen identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5.

Wie aus der Darstellung in Figur 7 hervorgeht, ist der den Nutgrund 4.1 enthaltende Grundquerschnitt 7.3 durch die Keramikeinsätze 12.1 bis 12.4 gebildet. Der Grundquerschnitt 7.3 ist v-förmig ausgeführt, wobei die Nutflanken 10.1 und 10.2 mit einem Öffnungswinkel αι geneigt ausgeführt sind. Der Nutgrund 4.1 der Keramikeinsätze 12.1 bis 12.4 ist durch mehrere Rillen 9 und mehrere Führungsstege 8 gebildet, wobei der Faden mit Kontakt an den Führungsstegen 8 geführt ist. Dabei ist dem am Fadeneinlauf 13 angeordnete Keramikeinsatz 12.1 eine Einlaufzone vorgeordnet, in welcher eine Dosieröffnung 3 mündet, wie in Figur 6 gezeigt.

Die Teilquerschnitte 7.2 und 7.3 der Kühlnut 2 sind hierbei identisch zu dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ausgeführt, so dass an dieser Stelle keine weitere Erläuterung erfolgt und zu der vorgenannten Beschreibung Bezug genommen wird.

Wie aus der Darstellung in Figur 6 hervorgeht, wird die Kühlschiene 20 durch einen Träger 19 innerhalb eines Gehäuses 15 gehalten. Das Gehäuse 15 umschließt die Kühlschiene 20, wobei die Kühlschiene 20 innerhalb des Gehäuses 15 zwischen einem Fadeneinlass 16 und einem Fadenauslass 17 angeordnet ist. Im Bereich des Fadenauslasses 17 ist eine Saugöffnung 21 innerhalb des Gehäuses 15 in einem Gehäuseboden 18 ausgebildet. Die Saugöffnung 21 ist zwischen dem Fadenauslauf 14 und dem Fadenauslass 17 angeordnet. Die Saugöffnung 21 ist über eine Saugleitung 22 mit einer hier nicht näher dargestellten Absaugeinrichtung gekoppelt.

Auf der gegenüberliegenden Seite im Einlaufbereich weist das Gehäuse 15 eine Luftöffnung 23 auf. Die Luftöffnung 23 ist im Bereich zwischen dem Fadeneinlass 16 und dem Fadeneinlauf 13 der Kühlschiene ausgebildet. Die Luftöffnung 23 mündet in einer Umgebung des Gehäuses 15.

Die Zufuhr einer Kühlflüssigkeit wird durch eine Dosiereinrichtung 5 ge- währleistet, die außerhalb des Gehäuses 15 angeordnet ist. Die Dosiereinrichtung 5 ist identisch zu dem vorgenannten Ausführungsbeispielen ausgeführt, so dass an dieser Stelle Bezug zu der vorgenannten Beschreibung genommen wird. Im Betrieb werden die durch Verdampfung der Kühlflüssigkeit an dem erwärmten Faden freiwerdenden Dämpfe innerhalb des Gehäuses 15 gesammelt und über die Saugöffnung 21 abgeführt. Hierbei wird ein kontinuierli- eher Frischluftstrom über die Luftöffnung 23 in das Innere des Gehäuses 15 eingeleitet. Es stellt sich so eine in Fadenlaufrichtung gleichmäßige Luftströmung ein, die die Abfuhr der Dämpfe oberhalb der Kühlnut 2 begünstigt. Die erfindungsgemäße Kühlvorrichtung für einen synthetischen Faden insbesondere einen gedrallten Faden innerhalb einer Texturierzone ist besonders geeignet, um an dem Faden eine intensive Kühlung bei vollständigem Aufbrauch der zugeführten Kühlflüssigkeit zu ermöglichen. Durch die steilwandige Kühlnut wird eine sichere Fadenführung des gedrallten Fadens im Nutgrund erreicht.