(57)【要約】      （修正有）【課題】入口端部と、空気ブローイン開口を備えた有利には円筒形の中央区分と、１０°より大きいが４０°よりも小さい拡開角度を備えた有利には円錐形の出口端部とを備えた、貫通する糸通路を有する、エンドレスヤーンのテクスチャード加工するためのテクスチャードノズルを改良して、特に１０００m/min.を越えるまで性能向上が得られ、しかもできるだけすべての使用例において最大の糸品質が得られるようなテクスチャードノズルを提供する。【解決手段】空気ブローイン開口１５が、糸搬送方向に対して、４８°より大きいが８０°よりも小さいブローイン角度βを有して配置されている。【選択図】図１
0003104145.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
入口端部と、空気ブローイン開口を備えた有利には円筒形の中央区分と、１０°より大きいが４０°よりも小さい拡開角度を備えた有利には円錐形の出口端部とを備えた、貫通する糸通路を有する、エンドレスヤーンをテクスチャード加工するためのテクスチャードノズルにおいて、
空気ブローイン開口が、糸搬送方向に対して、４８°より大きいが８０°よりも小さいブローイン角度を有して配置されていることを特徴とする、エンドレスヤーンをテクスチャード加工するためのテクスチャードノズル。
【請求項２】
１つの空気ブローイン開口だけを有している、請求項１記載のテクスチャードノズル。
【請求項３】
１２０°ずらして配置された３つの空気ブローイン開口を有しており、これらの空気ブローイン開口が、同じブローイン箇所で開口している、請求項１記載のテクスチャードノズル。
【請求項４】
空気ブローイン箇所が、円筒形区分で、円錐形の拡張部に対して間隔を保って配置されており、この間隔が少なくとも糸通路の直径にほぼ相当している、請求項１から３までのいずれか１項記載のテクスチャードノズル。
【請求項５】
少なくとも円筒形の中央の区分と、円錐形に拡開された吐出区分とがノズルコアの部分として構成されており、ノズルコアが有利にはテクスチャードノズル体内に挿入される挿入部材として構成されていて、耐摩耗性の材料特にセラミックの材料より製造されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のノズル。
【請求項６】
ノズル体が交換コアとして構成されていて、最適な内側寸法及び侵入角度を有するノズルコアが挿入部材として挿入可能であて、円錐形に拡開された区分の出口端部に有利にはガイド体が配置されており、該ガイド体が少なくともほぼ円錐形に拡開する出口区分付近まで達するようになっており、テクスチャードノズルが有利にはテクスチャードヘッドの部分として構成されていて、テクスチャードヘッドの糸通路内において特に有利には３つの空気ブローイン開口によって空気が分配されていることを特徴とする、テクスチャードノズル。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、エンドレスヤーンを糸搬送方向で４バール以上の圧縮空気中にブローインする（吹き込む）、貫通する糸通路を有するテクスチャードノズルによって、エンドレスヤーンをテクスチャード加工するための方法であって、超音速流を発生させるために、糸通路の出口端部が１０°より大きい拡開角度を有していて、有利には円錐形に広がっている形式のものに関する。また本考案は、入口端部と、空気ブローイン開口を備えた有利には円筒形の中央区分と、１０°より大きいが４０°よりも小さい拡開角度を備えた有利には円錐形の出口端部とを備えた、貫通する糸通路を有する、エンドレスヤーンをテクスチャード加工するためのテクスチャードノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
テクスチャード加工とは、糸にテクスチャード加工特性を与えるために、紡績されたフィラメント束若しくは相応のエンドレスヤーンを部分的にさらに処理することである。本明細書中では、テクスチャード加工とは、各フィラメントに多数のループを形成すること、若しくはループヤーンを形成することである。テクスチャード加工のための従来の解決策は、ＥＰ００８８２５４号明細書に記載されている。エンドレスフィラメントヤーンはテクスチャードノズルの入口端部で糸供給通路に供給され、トランペット状の出口端部で超音速流の力によってテクスチャード加工される。糸供給通路の中央の区分は、全長に亘って円筒形の一定の横断面を有している。入口部は、未処理の糸を導入し易くするために丸味が付けられている。トランペット状の出口端部にはガイド体が設けられており、この場合、トランペット形状部とガイド体との間でループ形成が行われる。糸は過剰にテクスチャードノズルに供給される。過剰の供給は、各フィラメントにループ形成するために必要であり、その結果、出口端部において糸番手が大きくなる。
【０００３】
ＥＰ００８８２５４号明細書には、多数のフィラメントより成る少なくとも１つのエンドレスヤーンを、圧力媒体が供給されるノズルによってテクスチャード加工するための装置について記載されている。このノズルは、糸供給通路と、この通路内に半径方向で開口する、圧力媒体のための供給部とを有している。冒頭に述べた形式のノズルは、外方に向かって拡開された、通路の吐出開口を有しており、また、この吐出開口内に突入して、この吐出開口と共に環状ギャップを形成する球状若しくは半球状のガイド体を有している。テクスチャード加工された糸では、処理プロセス中においてもまた処理プロセス後の完成プロセスにおいても、糸特性を維持することが、このような糸の使用可能性のための重要な基準である。さらにまた、２種類又はそれ以上の糸とテクスチャード加工された糸の個別フィラメントとの混合の程度が、均一な商品形成を得るために重要である。この場合、安定性が、品質の概念として使用される。番手１６７ｆ６８dtexを有するポリエステルのマルチフィラメント糸に従って解説されているように、糸の不安定性Ｉを規定するために、リール周面の１メートル毎に４つの巻条（４巻き）を有する糸ストランドが形成される。このストランドは１分間に２５ｃNで負荷され、次いで長さXが規定される。次いで同様に１分間に１２５０ｃNで負荷される。負荷解除後にストランドは新たに２５ｃNで１分間負荷される。さらに１分後に長さｙが規定される。その結果、次の式で表される不安定性が得られる。
【０００４】
Ｉ＝Ｙ・Ｘ／Ｘ・１００％
不安定性は、加えられた負荷によって何パーセントの残留延伸が形成されるかを示す。ＥＰ００８８２５４号明細書に記載された課題は、前記のような装置を改良して、糸の高い安定性及び各フィラメントの高い混合度を保証する最適なテクスチャード加工効果が得られるようにすることである。この課題の解決策として、通路の凸状に湾曲された吐出開口の外径が、通路の直径の少なくとも４倍、及び球状若しくは半球状のガイド体（５）の直径の少なくとも０．５倍に相当するように構成することが提案されている。製品速度が１００〜６００m/min.以上の範囲であれば、最適な結果が得られる。興味深いことは、本考案出願人は、既に１５年以上に亘ってこのようなノズルを市販し、好結果が得られているということである。これによって得られた糸の品質は、１５年以上に亘って非常に良好であると判断されている。しかしながら、さらに性能を高めたいという要望が次第に高くなっている。本考案出願人は、ＥＰ０８８０６１１号明細書に記載された解決策によって、１０００m/min.以上の糸搬送速度で著しい性能の向上が得られた。性能向上のための基本的な考え方は、拡げられた超音速通路内、つまりループ形成が行われるゾーン内で流過比を高くさせるという点にある。特別な検査基準として、テクスチャード加工ノズルの出口における糸張力が知られている。一連の実験によって、ＥＰ００８８２５４号明細書の解決策によれば糸張力は、約６００m/min.の糸速度を越えると著しく低下することが分かった。これは、このようなノズル形式の能力限界を意味する。
【０００５】
ＥＰ０８８０６１１号明細書の提案に従って超音速通路内で流れを集中させることによって、搬送速度を１０００m/min.以上に上昇させることを可能にする、糸張力の予期せぬ上昇が得られた。この場合、処理された糸の品質は、始めは最大搬送速度においても同じであるか、又は同じでない場合には良好であると判断された。しかしながら実際には、多くの例において糸品質は所望の要求を満たしていない。
【特許文献１】ＥＰ００８８２５４号明細書
【特許文献２】ＥＰ０８８０６１１号明細書
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案の課題は、特に１０００m/min.を越えるまで性能向上が得られ、しかもできるだけすべての使用例において最大の糸品質が得られるような方法及びテクスチャードノズルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決した本考案の方法の手段によれば、エンドレスヤーンを糸搬送方向で４バール以上の圧縮空気中にブローインする、貫通する糸通路を有するテクスチャードノズルによって、エンドレスヤーンをテクスチャード加工するための方法であって、超音速流を発生させるために、糸通路の出口端部が１０°より大きい拡開角度を有していて、有利には円錐形に広がっている形式のものにおいて、糸解放を集中して行うために、圧縮空気を、４８°以上、特に５０゜以上のブローイン角度で糸通路内に吹き込むことを特徴としている。
【０００８】
本考案の実施態様によれば、ブローイン角度を４９°〜８０°有利には５０°から７０°にするようにした。
【０００９】
本考案の別の実施態様によれば、糸通路に、搬送方向で、横断面変化なしに円錐形の拡張部に移行している有利には円筒形の中央区分を設け、該円筒形の中央区分の前記円錐形の拡張部に対して間隔を保って、圧縮空気を糸解放区分内に吹き込むようにした。
【００１０】
本考案の別の実施態様によれば、ブローイン角度を、糸番手の機能として、４８°〜８０°有利には５０°〜７０°の範囲に設定するようにした。
【００１１】
本考案の別の実施態様によれば、４８°より大きく８０°より小さい角度で圧縮空気を糸通路内に吹き込むことによって糸解放を行い、この際にフィラメントの渦流を避けるようにした。
【００１２】
本考案の別の実施態様によれば、テクスチャード加工区分の前及び／又は後ろで、糸を熱作用にさらすようにした。
【００１３】
従来の研究によれば、ＥＰ００８８２５４号明細書によるテクスチャードノズルで得られた、処理空気のための最適なブローイン角度のためのデータは４８゜である。４８゜を越えると、テクスチャード加工品質を低下させるだけである。これについては、「A. Demir im " journal of Engineering for Industry " vom Februar 1990 (Vol. 112/97)」に記載された、多くの実験が参照される。この論文の著者は、一連の実験によって重要なパラメータを検査する機会を有している。この場合、ノズルは３０°、４５°そして６０°のブローイン角度で実験されている。６０°のブローイン角度を有するノズルは多くの観点で悪い結果を示している。これは特に、６０°ではエネルギーの大部分が対抗壁部にぶつかって、無効となってしまうからである。これによって、ＥＰ００８８２５４号明細書によるテクスチャードノズルの開発において経験的に何が分かり、その結果、何が明確になったかが、科学的に実証されている。ＥＰ０８８０６１１号明細書による新規のノズル型式の開発においては、長年にわたって確信されてきた専門的考え方、つまり４５°〜４８°のブローイン角度の範囲が最適であるという考え方に疑いを挟む余地はない。何故ならば、このような特徴は、ＥＰ０８８０６１１号明細書による解決策の説明において冒頭に記載されているからである。前述のように、糸品質の改善するための実験において、特にブローイン角度の影響を考慮した新たな試みがなされている。意外なことに、ＥＰ０８８０６１１号明細書に記載のノズルによってブローイン角度を大きくすることによって、第１の一連の実験において、テクスチャード加工された糸の品質が予期せずに高められたことが確認されている。その結果、次の２つのプロセスゾーン、
・糸の解放及び
・糸のテクスチャード加工
を相互に最適に合わせる必要があることが分かった。繰り返し行われた実験によれば、ＥＰ００８８２５４号明細書による解決策においては、テクスチャード加工ゾーンに制限があり、従って糸の解放を高めることは欠点をもたらすことが分かった。糸に渦流を加える分野によれば、糸解放作用は９０°のブローイン角度において最大であることが知られている。糸に渦流を加える目的は、糸に規則的なノットを形成することにある。このような渦流の例は、ＤＥ１９５８０１９号明細書に記載されている。これに対して、テクスチャード加工された糸においては、このようなノットはどのような場合においても形成されてはならない。ノット形成法とループ形成法との基本的に異なる２つの方法のために、ブローイン角度の限界範囲を設定する必要がある。勿論、この限界を規定することは未だ不可能である。今日まで、ブローイン角度のための範囲は、４９°〜８０°、有利には５０°〜約７０°が受けられている。上限は未だ最終的に確かめられていない。糸通路は、有利には円筒形の中央の区分を有しており、この区分は搬送方向で急激な変化なしに円錐形の拡張部に移行しており、圧縮空気は円錐形に拡張された超音速通路に対して十分な間隔を保って円筒形の区分内にブローイン、つまり吹き込まれるようになっている。
【００１４】
本考案に関連した実験によれば、特に次の３つの新たな認識が得られた。
【００１５】
・ＥＰ０８８０６１１号明細書による集中的な超音速流を伴うテクスチャード加工ノズルにおいて、ブローイン角度が４８°以上になると、品質改善が得られた。
【００１６】
・品質改善の程度は、ブローイン角度を４８°以上に大きくすると著しく大きくなり始める。
【００１７】
・ブローイン角度が５２°以上、部分的には６０°まで或いは６５°までの場合、糸品質に変わりはない。しかしながら最適なブローイン角度はしばしば糸番手にも関連している。
【００１８】
従って、ブローイン角度を、特に４８°〜８０°までの範囲、有利には５０°〜７０°の範囲内で糸品質の機能、特に糸番手の機能として規定することが提案されている。本考案の利点は、１つの孔だけを有するテクスチャード加工ノズルによってもたらされる。この孔を介して圧縮空気が４８°若しくは５０°よりも大きい角度でブローインされる。しかしながら有利には、圧縮空気は１２０°ずらして周面に配置された３つの孔を介して糸通路内にブローインされる。この場合、重要なことは、圧縮空気を糸通路内にブローインすることによって糸解放が集中的に行われるのではなく、糸にノッチが形成されることが避けられるということである。
【００１９】
前記課題を解決した本考案のテクスチャードノズルは、圧縮空気が、糸解放を集中的に行うために、４８°以上有利には５０°以上のブローイン角度（吹き込み角度）で糸通路内にブローインされることを特徴としている。有利には空気ブローイン箇所は、円錐形の拡張部に対して間隔を保って円筒形の区分内に配置されており、この間隔は、少なくとも糸通路の直径にほぼ相当する。現在の知識レベルによれば、２つのプロセス段階つまり、解放及びテクスチャード加工の長さは、ＥＰ００８８２５４号明細書によるノズルにおいては短すぎる。これは、古い解決策によるノズル型式の制限された搬送速度のための理由のうちの１つである。
【００２０】
本考案によれば以下の認識がもたらされた。
【００２１】
1.  一方では糸の解放、他方では糸のテクスチャード加工は、それぞれ独自に最適化されなければならない。
【００２２】
2.  全く異なる２つの機能を最適化するために、これらの機能は場所的に分離されなければならない。
【００２３】
3.  しかも、解放をテクスチャード加工に続いて行うか、若しくは糸解放過程の終了後にテクスチャード加工に直ちに移行するようにして、２つの作業を相次いで行う必要がある。
【００２４】
テクスチャードノズルの少なくとも中央の円筒形の区分並び円錐形に拡開された吐出区分は、ノズルコアの一部として構成されている。ノズルコアは、有利にはテクスチャード加工ノズルヘッド内に挿入される挿入部材として構成されていて、耐摩耗性の材料特にセラミックより製造されている。
【００２５】
特に有利には、ノズルコアは交換コアとして構成されていて、最適な内側寸法及び侵入角度を有するノズルコアを挿入することができる。これによって例えば、従来技術による既存のノズルコアを少ない操作で交換することができ、本考案のすべての利点を利用することができる。円錐形に拡開された区分の吐出端部に、従来技術におけるようにガイド体が配置されており、このガイド体は少なくとも円錐形に拡開された吐出区分の付近まで達している。これによってさらに、糸品質の均一性のための貢献が得られる。テクスチャードノズルは有利な型式でテクスチャードヘッドの部分として構成されており、この場合、テクスチャードヘッド内で３つの空気ブローイン孔に空気が分布されるようになっている。続いて、ＥＰ０８８０６１１号明細書が参照される。この明細書は、プロセス段階がテクスチャード加工に関する限り、本考案のための基礎及び出発点である。
【考案の効果】
【００２６】
ＥＰ０８８０６１１号明細書においては、品質のための第１の手がかりは、テクスチャードノズルの後ろの糸張力にある。糸張力を高めることができた場合にのみ、品質は改善される。破断は、ブローエア流がマッハ２以上に高くなることによって発生する。多くの一連の実験によれば、品質が改善されるだけでなく、品質は製造速度の上昇によってほんのわずかだけ不都合な影響を蒙ることが証明された。マッハ数が２をわずかに越えただけで、既に重大な結果が得られる。テクスチャード加工プロセスを相応に集中化するための最良の説明によれば、衝撃波面の直前及び直後における速度差が増大され、これによって、フィラメントに作用する相応の作用力に直接的な影響が及ぼされるようになっている。衝撃波面の領域における増大する力によって、糸張力が高められることになる。本考案によれば、法則性：より高いマッハ数＝より強い衝撃＝集中的なテクスチャード加工、が知られている。集中的な超音速流は幅の広い面及び、解放された糸の各フィラメントにおいてより集中的に検出されるので、衝撃波面の作用ゾーンを越えて横方向にループがそれることはない。加速通路内での超音速流の発生は膨張に基づいているので、高いマッハ数範囲つまり例えばマッハ１．５の代わりにマッハ２．５によって、有効な吐出横断面を大きくするか若しくはほぼ２倍にすることができる。様々な観察が行われ、本考案と組み合わせて次のことが証明された。
【００２７】
・高いマッハ数のために構成された超音速通路を使用した場合に同じ製造速度においてテクスチャード加工の品質的な改善が得られる。
【００２８】
・各糸番手を用いた試験的な実験が、テクスチャード加工が破壊されることなしに、１０００〜１５００m/min.の製造速度まで行われた。
【００２９】
・測定技術的に直ちに、糸張力が平均で約５０％だけ高められたことが確認された。しかもこのように高められた値は、例えば４００〜７００m/min.の大きい速度範囲を超えてほぼ一定に保たれる。
【００３０】
・さらにまた、圧縮空気の供給圧力を選択することも主要な影響ファクターであることが分かった。より高いマッハ数を確実に得るために多くの場合より高い供給圧力が必要である。より高い供給圧力は６バール〜１４バールであるが、２０バール又はそれ以上に高くても良い。
【００３１】
ＥＰ００８８２５４号明細書によるテクスチャード加工技術とＥＰ０８８０６１１号明細書の範囲内の新規な解決策との比較実験によれば、注目すべき広い範囲内で次の法則性が得られた。テクスチャード加工品質は、低いマッハ数のために設計された超音速通路による低い製造速度におけるテクスチャード加工品質と比較して、少なくとも同じか又はこれよりも良い。マッハ２以上つまりマッハ２．５〜マッハ５の衝撃波面での空気速度においてテクスチャード加工過程は、次のように集中的に行われる。つまり、最大糸通過速度においてもほぼ例外なしにすべてのループが把持され、糸に良好に結合されるように集中的に行われる。加速通路内で高いマッハ数の空気速度を生ぜしめることによって、テクスチャード加工は最大速度までもはや崩壊することはない。第２に、すべてのフィラメント束は明確な外側の通路制限部内で均一にされて、衝撃波面ゾーン内に直接供給される。本考案の効果的な影響のための本来の重要な基準は、糸の安定性が一般的に改善される、という点にある。新規な解決策によってテクスチャード加工された糸が強い引張負荷にさらされ、再び緩められると、テクスチャード加工されたつまり固い束箇所及びループが殆ど変化せずに維持される。これは次いで行われる処理のために決定的なファクターである。
【００３２】
加速通路内で、糸は加速された空気流によって相応の延伸寸法だけ延伸され、さらに解放され、その直後にテクスチャード加工ゾーンに移行する。次いでブロー空気流は加速通路において変向されることなしに、拡開された不連続的な区分を通ってガイドされる。単数又は複数の糸が同じ供給量又は種々異なる供給量で導入され、４００〜１２００m/min．以上の製造速度でテクスチャード加工される。圧縮空気流は２．０マッハ〜６マッハ、有利には２．５マッハ〜４マッハに加速される。糸通路の吐出側の端部が衝突体によって制限されていて、テクスチャードヤーンが糸通路に対してほぼ直角にギャップを通って導出されるようになっていれば、最良の結果が得られる。
【００３３】
特に有利には、ブロー空気は、本考案においてもラジアル原理（Radilalprinzip）に従って供給箇所から糸通路の円筒形の区分内に、直接的に軸方向でほぼ一定の速度で、加速通路までガイドされる。ＥＰ０８８０６１１号明細書の従来技術において、本考案の解決策によって、単数又は複数の糸が種々異なる供給量でテクスチャード加工されてもよい。超音速通路の、理論上効果的な全拡開角度は、最小直径から最大直径まで１０°以上、４０°以下、有利には１５°〜３０°である。現在のところ普通である毛羽立ち度に従って、大量生産する場合には、最大制限角度（全角度）は３５°〜３６°までである。円錐形の加速通路内で圧縮空気はほぼ常に加速される。超音速通路の直前のノズル通路区分は、有利にはほぼ円筒形に構成されていて、この場合、加速通路に向かう搬送成分で円筒形の区分内にブローインされる。糸に作用する引き込み力は、加速通路の長さに伴って強くなる。ノズル拡開若しくはマッハ数の上昇によって、テクスチャード加工の集中が得られる。加速通路は、少なくとも１：２０有利には１：２５又はそれよりも大きい横断面拡張範囲を有していなければならない。加速通路の長さを、加速通路の始端部における糸通路の直径の３倍〜１５倍有利には４倍〜１２倍にすることが提案されている。加速通路は全体的に又は部分的に、連続的に拡開して構成されていて、円錐形の区分を有しているか、かつ／又はやや球状の形状を有している。しかしながらまた加速通路は、細かく段階付けて構成されていて、種々異なる加速ゾーン（最大加速度を有する少なくとも１つのゾーン並びに圧縮空気流の小さい加速を有する少なくとも１つのゾーン）を有していてもよい。加速通路の吐出領域は、さらに円筒形又はほぼ円筒形であって、侵入領域は大きく拡開され、しかしながら少なくとも３６°拡開されている。加速通路のための周辺条件が本考案に従って維持されれば、加速通路の前記変化はほぼ等価値であるか、又は少なくとも同じであることが証明された。糸通路は著運音速通路に続いて、大きく凸状に、有利にはトランペット状に４０°以上拡開された糸通路開口を有しており、この場合、超音速通路から糸通路開口部への移行は、有利には連続的に延びている。決定的なファクターは、衝突体によって特にテクスチャードループ内の圧力比が肯定的な影響を受け、安定的に維持されるという点にある。テクスチャードノズルの有利な構成によれば、テクスチャードノズルは、中央の円筒形区分を有する真っ直ぐに延びる糸通路（該通路に空気供給部が開口している）と、糸走行方向で前記円筒形の区分に直接続いて、１５°よりも大きい開放角度（α２）を有する円錐形の加速通路と、それに続く４０°よりも大きい開放角度（∂）を有する拡開区分とを有している。
【考案を実施するための最良の形態】
【００３４】
本考案を図示の幾つかの実施例を用いて詳しく説明する。
【００３５】
図１に示されているように、テクスチャードノズル１は糸通路４を有しており、この糸通路４は円筒形の区分２を有していて、この円筒形の区分２は同時に直径ｄを有する最も狭い横断面３にも相当している。最も狭い横断面３から糸通路４が横断面が変化することなしに加速通路１１に移行し、次いでトランペット形に広がっており、この場合、曲率半径Ｒを有するトランペット形が形成されている。調節しようとする超音速流に基づいて、相応の集束フロント直径ＤＡＥが算出される。算出された集束フロント直径ＤＡＥに基づいて、比較的正確に剥離又は剥ぎ取り箇所Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が算出される。集束フロント作用のためには、ヨーロッパ特許第０８８０６１１号明細書が参照される。空気の加速範囲は、最も狭い横断面３の箇所並びに剥ぎ取り箇所Ａからの長さｌ２によって規定される。これは純粋な超音速流に関するものであるので、これらから大体の空気速度が計算される。
【００３６】
図１は、長さｌ２に相当する加速通路１１の円錐形の構造を示している。開放角度α２は２０゜である。剥ぎ取り箇所Ａ２は、糸通路が開放角度∂＞４０゜を有する、強い円錐形又はトランペット形の不安定な拡開部１２に移行している、超音速通路の端部に記されている。幾何学形状に基づいて集束フロント直径ＤＡＥが得られる。例えば次の式が成り立つ。
【００３７】
【数１】
0003104145.tif 000003
【００３８】
相応の開放角度を有する加速通路１１を延長することによって、集束フロント直径ＤＡＥの拡大が得られる。多くの実験によって、剥ぎ取り箇所Ａ３，Ａ４は、供給圧力が低下した場合でも、加速通路１１内に移行することが突き止められた。実際には、各糸のための最適な供給圧力を算出することが行われており、この場合、不都合な場合のための加速通路の長さ（ｌ２）が設計される。つまり加速通路の長さ（ｌ２）はやや長く設計される。ＭＢでブローイン開口１５の中心線が記され、ＭＧＫで糸通路４の中心線が記され、またＭＧＫとＭＢとの交差点はＳＭで示されている。Ｐｄは加速通路１１の始端部における最も狭い横断面の箇所であって、ｌ１はＳＭとＰｄとの間に間隔、ｌ２はＰｄから加速通路（Ａ４）の端部までの間隔である。Loeffは糸解放ゾーンの長さをほぼ示し、Ltexは糸テクスチャード加工ゾーンの長さをほぼ示している。角度βが大きくなればなる程、後方に延びる糸開口ゾーンが大きくなる。
【００３９】
図２は、ノズル体５が組み込まれているテクスチャードヘッド若しくはノズルヘッド２０全体を示している。処理されていない糸２１は供給装置２２を介してテクスチャードノズル１に供給されて、テクスチャード加工糸２１′としてさらに搬送される。テクスチャードノズルの出口領域１３内には衝突体２３が配置されている。圧縮空気接続部Ｐ′はノズル体２０の側方に配置されている。テクスチャード加工糸２１′は、搬送速度ＶＴで第２の供給装置２５に供給される。テクスチャード加工糸２１′は、品質センサ（市販記号HemaQualityでＡＴＱと呼ばれている）２６に供給され、この品質センサ２６内で糸２１′の引っ張り力（ｃＮ）並びに瞬間的な引っ張り力のずれ（Sigma％）が測定される。測定信号はコンピュータ２７に供給される。相応の品質測定は、製造を最適に監視するための前提である。この値は、糸品質のためのインジケータでもある。エアブロー式のテクスチャードプロセスにおいては、所定の大きさのループが形成されなければ、品質規定は困難である。むしろ、顧客によって良いと見なされた品質に対するずれを確認した方がよい。これはＡＴＱシステムによって可能である。何故ならば糸構造及び糸構造のゆがみは糸テンションセンサ２６を介して確認され、評価され、唯一の指数によってＡＴ値に表示され得るからである。糸テンションセンサ２６は、特にテクスチャード加工ノズルの後ろの糸引っ張り力をアナログの電気信号として検出する。この場合、糸引っ張り力測定値の変化及び平均値から連続的にＡＴ値が算出される。ＡＴ値の大きさは糸の構造に基づいていて、使用者の固有の品質要求に従って使用者によって算出される。製造中に糸引っ張り力又は糸張力の変動（均一性）は変化し、ＡＴ値も変化する。上側及び下側の限界値が存在するところで、ヤーンミラー（Garnspiegeln）によって、編みサンプル又は織りサンプルが算出される。これらは品質要求に応じて異なっている。ＡＴＱ測定の利点は、種々異なる妨害、例えばテクスチャード加工の位置同一性、糸濡れ、フィラメント破損、ノズル汚れ、衝突球体間隔、ホットピン（Hotpin）温度、空気圧差、ＰＯＹ差込みゾーン、糸貯蔵（Garnvorlage)その他の妨害が、プロセスから同時に検出されるという点にある。
【００４０】
図３には、有利な実施例によるノズルコア５の一部断面した拡大図が示されている。外側のはめ込み形状は、有利には従来技術によるノズルコアに正確に合致している。これは特に、重要な箇所の組み込み寸法、孔直径ＢＤ、全長Ｌノズルヘッド高さＫＨ並びに圧縮空気接続部ＰＰ′のための間隔ＬＡに関連している。実験によれば、最適なブローイン角度βは４８゜以上でなければならない。相応の圧縮空気孔１５の間隔Ｘは、加速通路に関連して問題がある。糸通路４は矢印１６で示した糸の侵入領域で、糸導入円錐形部６を有している。傾斜した圧縮空気孔１５を介して供給される、糸搬送方向に向けられた圧縮空気によって、後方に向けられた排出空気流が減少される。寸法「Ｘ」（図６）は、空気孔が有利には、最も狭い横断面３から少なくとも直径ｄの大きさだけ後ろにずらされていることを示している。搬送方向で見て（矢印１６）で見て、テクスチャードノズル１若しくはノズルコア５は、糸ガイド円錐体６と、円筒形の中央の区分７と、円錐形体８（同時に加速通路１１に相当する）と、拡開されたテクスチャードルーム９とを有している。テクスチャードルームは、流れ方向に対して横方向でトランペット形部分１２によって制限されており、このトランペット形部分１２は、開放した円錐形の漏斗状部として構成されていてよい。図３は、３つの圧縮空気孔１５を備えたテクスチャードノズルを有しており、これらの圧縮空気孔１５は、それぞれ互いに１２０゜ずらして配置されていて、同じポイントＳｍで糸通路４内に開口している。
【００４１】
図４は、実際の大きさの数倍に拡大された、衝突体１４を備えたノズルコア５が示されている。本考案によるノズルコア５は、従来技術によるコアの交換用コアとして構成されている。従って特に、寸法Ｂｄ、ＥＬ（組み込み長さ）、ＬＡ＋ＫＨ並びにＫＨは、有利には同じであるだけではなく、公差も同じに製造される。有利にはさらに、外側の出口領域におけるトランペット形状も、従来技術のものと同様に、相応の曲率半径Ｒを有して製造される。衝突体１４は任意の形状、例えば球面状、フラットな球状又は半円球状を有していてよい。出口領域における衝突体１４の正確な位置は、同じ引き抜き寸法Ｓｐ１に応じて、外側寸法を維持することによって保たれる。テクスチャードルーム１８は、外方に向かっては変化していないが、後方に向かって加速通路１１によって規定される。テクスチャードルームは選定された空気圧の高さに応じて加速通路内に向かって増大され得る。ノズルコア５は、従来技術に示されているように高価な材料、例えばセラミック、硬質合金又は特殊鋼より製造されていてよく、テクスチャードノズルの本来の高価な部分である。重要なことは、新規なノズルにおいては、円筒形の壁面２１も壁面２２も、加速通路の領域内において、最良の品質を有しているということである。トランペット形の拡開部の特性は、糸摩擦を考慮して規定される。
【００４２】
図５には、ノズルコア５並びに衝突体１４を備えたノズルヘッド２０全体が示されている。衝突体１４はアーム２７を介して調節可能に、公知のケーシング２８内に固定されている。取り付けるために、衝突体１４はアーム２７と共に公知の形式で矢印２９に従ってテクスチャードノズルの作業領域３０から外され若しくは離れる方向に旋回せしめられる。圧縮空気がケーシング室３１から圧縮空気孔を介して供給される。ノズルコア５は緊締シャックル３２を介してケーシング３３に緊締固定される。球状の形状の変わりに衝突体は半円球の形状を有していてもよい。
【００４３】
図６の左下には、ヨーロッパ特許第００８８２５４号明細書に記載された従来技術によるテクスチャード加工が概略的に示されている。この場合、ヨーロッパ特許第００８８２５４号明細書に記載されているように、２つの主要なパラメータ、つまり、ノズルに相応の直径ｄから始まる開放ゾーンＯｅ−Ｚ１、並びに集束フロント直径ＤＡｓが示されている。これに対して右上には、ヨーロッパ特許第０８８０６１１号明細書によるテクスチャード加工が記載されており、この場合、値Ｏｅ−Ｚ２並びにＤＡＥはより大きいことが分かる。糸解放ゾーンＯｅ−Ｚ２は、圧縮空気供給部Ｐの領域内の加速通路の直前を基点として、前記ヨーロッパ特許００８８２５４号明細書に開示された解決策による比較的短い糸解放ゾーンＯｅ−Ｚ２と比較して著しく長く延びている。
【００４４】
図６に関連した主要な説明は、Mach（マッハ）＜２を有する従来技術（曲線T311）による糸張力と、Mach＞２を有する本考案によるテクスチャードノズル（曲線S315）と新規なノズルとの線図（グラフ）による比較で明らかである。この線図の縦軸は糸張力CNを示し、横軸は製造速度Pgeschw.をm/min（ｍ／分）で示している。曲線T311によれば、５００m/minの製造速度を越えると糸張力が大きく低下することが分かる。約６５０m/minを越えると、ヨーロッパ特許第００８８２５４号明細書に記載されたノズルによるテクスチャーリング加工は崩壊する。これに対して、ヨーロッパ特許第０８８０６１１号明細書に開示されたノズルによる曲線S315は、糸張力が著しく高いだけではなく、４００乃至７００m/minの範囲内でほぼ一定であって、より高い製造速度範囲においてもゆっくりと下降するだけである。mach数の上昇は、テクスチャーリング加工を集中的に行うための最も重要なパラメータのうちの１つである。ブローイン角度（吹き込み角度）を大きくすることは、第３の例としての新規なノズルにより左上に示されているように、テクスチャーリング加工の品質のための最も重要なパラメータのうちの１つである。１例として、５０゜乃至６０゜の範囲のブローイン角度が示されている。糸解放ゾーンＯｅ−Ｚ３は、右上（ヨーロッパ特許第０８８０６１１号明細書）の解決策よりも大きく、また左下（ヨーロッパ特許第００８８２５４号明細書）の解決策よりも著しく大きい。別の方法パラメータは、すべての３つの解決策において同じである。範囲４５゜乃至４８゜及び新規の４５゜以上の種々異なるブローイン角度と比較して、ＯＺ１並びにＯＺ２（相応に○で囲んである）で示されているように、非常に明白な効果が糸解放ゾーンの第１の区分において得られる。図７及び図８に示されているように、表面的な相違は、ブローイン角度の変化だけである。糸張力の著しい上昇は、４８゜以上の角度で始まり、組み合わせ作用に基づいている。少なくとも現在までの所、著しく明白な効果が得られるのは、４８゜のブローイン角度が開始点である。これはヨーロッパ特許第０８８０６１１号明細書によるテクスチャードノズルにおいてだけである。この型式のテクスチャードノズルは十分な予備能力を有しているので、糸解放作業を僅かに高めるだけでも糸品質を高めることに貢献することができる。
【００４５】
図７ａ〜図７ｃ及び図８ａ〜図８ｃには、従来技術（T341K1並びにS345）及び、５０゜〜５８゜のブローイン角度を有する本考案によるテクスチャードノズルの、種々異なるパラメータの関係がグラフで示されている。図８ａでは、糸張力が左から右に向かって、約２０ＣＮ〜５６ｃＮまで、著しく大きく上昇している。糸張力は本考案による図示の実施例では２倍以上である。図７ａでは、糸張力が最初はやや緩やかに高くなっている状態が示されている。すべての実験によって、２つのグラフ７ａ及び８ａの枠内のバリエーションが与えられ、それによってブローイン角度が４８゜を越えると糸張力が著しく高くなることが新たに分かった。図７ｃは、図８ｃと同様に、それぞれ３つの種々異なるテクスチャード加工された糸パターンを示している。上側に示した糸パターンは、従来技術によるノズルで製造されたものである。図７ｃの上側にはヨーロッパ特許第００８８２５４号明細書（Ｔ形ノズル）、中央にはヨーロッパ特許第０８８０６１１号明細書（Ｓ形ノズル）によって製造された糸パターンが示されている。下側のパターンは、本考案によるテクスチャード加工ノズルで製造されたものである。従来技術の糸パターンでは、比較的大きく突き出すループが目立っていて、コンパクトな（密な）箇所が少ない。寸法Ｂ１及びＢ２は、最も大きく突き出しているループの幅寸法を示している。下側の２つの糸パターンにおいては、寸法Ｂ３は著しく小さい。特に、比較的コンパクトな箇所な短い間隔で配置され、多くのループを有する比較的密な箇所が確認される。決定的な点は、糸パターンが負荷を受けて大きく異なるパターンを形成するということである。従来技術（上側及び中央）による糸パターンが引っ張り負荷にさらされると、ループが大きく分解され、引っ張り負荷にさらされなくなるとループは部分的に消滅する。これに対して、本考案による糸パターンにおけるループは、引っ張り負荷が無くなった後でもほぼ完全に維持される。このことは、テクスチャード加工の品質が、２重の意味で著しく高められたことを意味する。またこれは、これまで検査されたすべての糸番手において確認することができた。さらに興味深いことは、国際公開第９９／４５１８２号明細書による熱作用において、本考案によって相応の品質及び効率が高められたことが証明されたという事実である。ヨーロッパ特許第１０５８７４５号明細書では、組み合わせられた構成部分としての相応の付加的な組み合わせ作用について説明されている。
【００４６】
図９には新規なテクスチャード加工プロセスに関する概略図が示されている。上方から下方に向かって連続的に別個のプロセス段階が示されている。平滑糸（Glattgarn）１００が、上方から第１の供給装置ＬＷ１を介して所定の搬送速度Ｖ１でテクスチャードノズル１０１に供給され、糸通路１０４を通ってガイドされる。圧縮空気源Ｐｌに接続された圧縮空気通路１０３を介して、高圧縮された、有利には加熱されていない空気が糸の搬送方向に対して角度αで糸通路１０４内に吹き込まれる。圧縮空気通路１０３の直ぐ後ろで糸通路１０４が円錐形に広がっていて、円錐形の区分１０２で、強く加速された（超音速、有利にはマッハ２以上で）空気流が形成される。前記国際公開第０９７／３０２００号明細書に詳しく記載されているように、衝撃波が生ぜしめられる。糸通路１０４内への空気吹き込み箇所１０５から円錐形の拡張部１０２の第１の区分まで続く第１の区分は、平滑糸を解いてゆるめかつ解放するために用いられる。従って、各フィラメントは超音速流にさらされる。テクスチャード加工は、提供された空気圧（９…  …１２〜１４bar及びそれ以上）の高さに応じて、円錐形の部分１０２内で行われるか、又は出口領域内で行われる。マッハ数とテクスチャード加工との間の直接的な比例関係が存在する。マッハ数が高くなればなるほど、衝撃作用がより強くなり、またテクスチャード加工がより集中的に行われる。製造速度のために次の２つの重要なパラメータが与えられる。
【００４７】
・所望の品質規格
・搬送速度がさらに高くなると、テクスチャード加工の崩壊を招くガタツキ（Schlack    ern）
図９に示した記号の意味は次の通りである。
【００４８】
Th.Vor.：場合によっては糸加熱又は高熱蒸気によって熱で前処理する。
【００４９】
G.mech.：圧縮空気流の機械的作用で糸を処理する（超音速流）。
【００５０】
Th.nach.：高熱蒸気（場合によっては熱若しくは加熱空気のみ）で熱処理する。
【００５１】
D：蒸気、  PL：圧縮空気
製造速度は、付加的な熱処理によって１５００m/min.（ｍ／分）まで、テクスチャード加工の崩壊なしに、及びガタツキ（schlackern）なしに高くなる。この場合の限界は、存在する実験装置によって与えられる。最良のテクスチャード加工品質は、８００m/min.を大きく越える製造速度において得られる。本考案によれば、１つ若しくは２つのまったく新たな品質パラメータが発見された。この場合、その他の上記規則性（高いマッハ数＝より強い衝撃＝集中的なテクスチャード加工）はすべての実験において証明される。発見されたパラメータは、一方ではテクスチャード加工の前及び／又は後ろに接続された熱処理であり、また他方では圧縮空気を強くすることによるマッハ数の上昇、並びに加速通路の相応の構成である。
【００５２】
a)  熱的な後処理又は緩和
テクスチャード加工における最も重要な品質基準は、当業者が、テクスチャードノズルから吐出される糸の糸張力によって当業者が判断する。これはテクスチャード加工の集中度でもある。糸張力は、テクスチャードノズル（ＴＤ）と供給装置ＬＷ２との間の、テクスチャードヤーン１０６で調節される。テクスチャードノズル（ＴＤ）と供給装置ＬＷ２との間の領域で、引張負荷にさらされる糸の熱処理が行われる。この場合、糸は約１８０℃に加熱される。第１の実験は、ホットピン又は加熱されたゴデットによっても、またホットプレート（無接触で）によっても、既に成功のうちに終了され、その結果、搬送速度に関連した品質限界が純粋に高められた。目下の所、前記熱的な後処理は、テクスチャードヤーンに撚り止め効果と同時に収縮効果も及ぼし、それによってテクスチャード加工が促進されると思われる。
【００５３】
b)  熱的な前処理
さらに注目すべきは、熱的な前処理が、同じようにテクスチャード加工工程に肯定的な影響を与えることが分かった。その原因として、糸通路内への空気吹き込み箇所と円錐形の拡張部の第１部分との間の区分における、超音速範囲での収縮及び糸解放の複合効果が挙げられる。糸を加熱することによって剛性が低下せしめられるので、テクスチャード加工プロセス中のループ形成のための前提条件が改善される。この場合も、熱源として、ホットプレート（Hotplate）を使用しても、またホットピンを使用しても、実験は成功のうちに終了する。また、糸を熱的に前処理することによって、テクスチャード加工ノズルにおける空気膨張による不都合な冷却作用は避けられ、従って加熱された糸においてテクスチャード加工が改善される。非常に高い搬送速度において、ループ形成の範囲内に達するまで熱の一部が糸内に留まって維持される。
【００５４】
図９には、走行する糸に処理媒体（高熱空気、高熱蒸気又はその他の高熱ガス）が、短時間若しくは直接的に相次いで作用する状態が示されている。この方法の介入は、このような形式で別個に実施されるのではなく、２つの供給装置間の１つの協働作用にまとめられる。このことはつまり、糸は始端部及び終端部が保持されるだけではなく、糸の始端部と終端部との間で機械的な空気作用も、また熱的な作用も実施されるということである。熱的な処理は、圧縮空気によって機械的に生ぜしめられた応力下にまだあるフィラメント若しくは糸で行われる。
【００５５】
図１０のａ）〜図１のｄ）には、位置的に分離された機械的及び熱的な作用のための例が示されている。熱的な作用は、本来のテクスチャード加工の、空間的に前若しくは後ろで行われる。この場合、たとえわずかであっても、糸加熱はテクスチャード加工のために効果的に利用される。図１０のａ）〜図１０のｄ）は、熱的な処理のためのいわゆる加熱され、駆動されたゴデットのいくつかの重要な使用可能性を示している。ゴデット内の温度表示はそれぞれ、加熱された位置に関するものであるかどうかを示している。すべての実施例において、それぞれホットプレート又は本考案による圧縮空気緩衝室を使用すれば有利である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本考案による意図開口及びテクスチャードゾーンの領域内にある糸通路を示す概略図である。
【図２】テクスチャード加工時における糸テンション検査を示す概略図である。
【図３】本考案によるノズル体の一部断面した拡大図である。
【図４】加速通路の始端部における衝突体を備えたノズル体を示す断面図である。
【図５】衝突体を備えたノズル体全体を示す一部判断した概略図である。
【図６】糸テンションに関連した、従来技術によるテクスチャード加工糸と本考案との比較を示す概略図である。
【図７ａ】４８゜のブローイン（吹き込み）角度を有する従来技術のノズルから出発した、種々異なるブローイン角度に関連した実験結果を示す線図である。
【図７ｂ】４８゜のブローイン（吹き込み）角度を有する従来技術のノズルから出発した、種々異なるブローイン角度に関連した実験結果を示す線図である。
【図７ｃ】４８゜のブローイン（吹き込み）角度を有する従来技術のノズルから出発した、種々異なるブローイン角度に関連した実験結果を示す線図である。
【図８ａ】４８゜のブローイン（吹き込み）角度を有する従来技術のノズルから出発した、種々異なるブローイン角度に関連した実験結果を示す線図である。
【図８ｂ】４８゜のブローイン（吹き込み）角度を有する従来技術のノズルから出発した、種々異なるブローイン角度に関連した実験結果を示す線図である。
【図８ｃ】４８゜のブローイン（吹き込み）角度を有する従来技術のノズルから出発した、種々異なるブローイン角度に関連した実験結果を示す線図である。
【図９】テクスチャード加工と組み合わせた熱処理段階を示す概略図である。
【図１０】ａ，ｂ，ｃ，ｄは、ゴデット加熱を介する熱処理過程を示す概略図である。
【符号の説明】
【００５７】
１，１０１  テクスチャードノズル、  ２  円筒形の区分、  ３  最も狭い横断面、  ４，１０４  糸通路、  ５  ノズルコア、  ９  テクスチャードルーム、  １１  加速通路、  １２  拡開部、トランペット形部分、  １３  集束フロント、  １４  圧力上昇ゾーン、平行体、  １５  ブローイン開口、  ２０  ノズル体、  ２１  円筒形の壁面、  ２１′  糸、  ２２  平面、  ２６  糸テンションセンサ、  ２７  コンピュータ、  ３０  作業範囲、  ３１  ケーシング室、  ３２  緊締シャックル、  ３３  ケーシング
【図１】
0003104145.tif 000004
【図２】
0003104145.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003104145.tif 000009
【図７ａ】
0003104145.tif 000010
【図７ｂ】
0003104145.tif 000011
【図７ｃ】
0003104145.tif 000012
【図８ａ】
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【図８ｂ】
0003104145.tif 000014
【図８ｃ】
0003104145.tif 000015
【図９】
0003104145.tif 000016
【図１０】
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