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Kautschukfäden und Verfahren zu ihrer Herstellung.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elastische Fäden, die aus natürlichen oder künstlichen
Dispersionen von natürlichem oder synthetischem Kautschuk oder andern analogen Stoffen erhalten werden, im rohen oder vulkanisierten Zustand.
Eine Eigenschaft, die im allgemeinen solchen elastischen Fäden zukommt, ist, dass die Ober- fläche zugleich glatt und im wesentlichen rund ist, was zur Folge hat, dass diese Fäden bei ihren ver- schiedenen industriellen Anwendungen, wie z. B. bei der Herstellung von Golfbällen, elastischen
Geweben, umhüllten elastischen Fäden u. dgl., verhältnismässig leicht gleiten und sich bewegen können.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine verbesserte Type von elastischen Fäden zu schaffen, welche, obgleich sie zur Gruppe der sogenannten Rundfäden"gehort, mehrere neue Eigenschaften von erheb- licher industrieller Bedeutung aufweist.
Unter diesen neuen Eigenschaften ist vor allem die verbesserte Haftfähigkeit zwischen einer
Textilumhüllung und der elastischen Seele hervorzuheben, wenn solche "runde" Fäden mit Fasern umhüllt werden.
Das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Kautschukfäden od. dgl. durch Ausstossen einer wässrigen Dispersion von Kautschuk od. dgl. durch eine Düse und Koagulation der ausgestossenen Dispersion besteht im wesentlichen darin, dass man die Ausstossdüse in Schwingung versetzt, so dass sie der Mündung der Düse eine oszillatorische Bewegung verleiht.
Man kann die Ausstossdüse in einer Richtung quer zur Richtung des Flusses der Dispersion durch die Düse oder in der Richtung der Längsachse des Flusses schwingen lassen.
Ein Kautschukfaden gemäss der Erfindung ist von kreisförmigem Querschnitt und mit querlaufenden Rillen von geringer Tiefe im Verhältnis zum Durchmesser des Fadens versehen, welche in geringen Zwischenräumen voneinander gesetzt sind.
Die querlaufenden Rillen können den Faden vollständig umfassen, sie können aus verschiedenen Reihen von Rillen bestehen und sie können auf einem oder auf mehreren Abschnitten des Mantels des Fadens vorhanden sein, in welchem Fall die Abschnitte auf einer geraden Linie oder einer Schraubenlinie liegen.
Die Tiefe der Rillen und der Abstand zwischen denselben kann mit der Nummer des Fadens wechseln. Beispielsweise kann die Tiefe der Rillen bei einem Faden mit einem Durchmesser von 0'67 mm zwischen 0'04 und 0'05 mm betragen und der Abstand zwischen den Rillen zwischen 0'4 und 0'5 mm am Faden im Ruhezustand gemessen. Diese Zahlen sind jedoch nur als ein Beispiel anzusehen und können bei der gleichen Fadenstärke in gewissen Grenzen variieren.
Im allgemeinen wurde gefunden - und dies ist für die Verwirklichung der Erfindung, wenn auch nicht von ausschliesslicher, so doch von wesentlicher Bedeutung-, dass es wünschenswert ist, um elastische Fäden zu erhalten, welche gute mechanische Eigenschaften mit den besonderen Vorteilen der Erfindung im höchsten Masse vereinigen, die Tiefe der Rillen und den Abstand zwischen ihnen in bestimmten Verhältnissen zum Durchmesser oder, was dasselbe ist, zu der Stärke des Fadens zu bemessen. Beispielsweise ist es vorteilhaft, dass die durchschnittliche Tiefe der Rillen in Fäden feiner Nummern, d. h. 75 oder aufwärts, nicht über 20% des Durchmessers der Fäden beträgt und dass die Rillen in Fäden von groben Nummern, d. h. 75 oder abwärts, zwischen 5 und 15% des Fadendurchmessers tief sind.
Der durchschnittliche
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Abstand zwischen je einer Rille und der benachbarten, gemessen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Punkten grösster Tiefe, soll vorzugsweise den Durchmesser des Fadens nicht überschreiten.
Die Erfindung bezieht sich in erster Linie auf zylindrische Fäden von vollem Querschnitt, die in der im wesentlichen endgültigen Form ausgespritzt sind ; sie ist aber in gleicher Weise und auf Fäden anwendbar, welche eine Form aufweisen, die von der eines vollen Zylinders abweicht, wie z. B. die Form von Schläuchen u. dgl.
Die Ausstossdüse kann durch mechanische, magnetische oder elektromagnetische Hilfsmittel in Schwingung versetzt werden. Auch Pressluft kann benutzt werden, um die Düse zum Schwingen zu bringen. Es wurde jedoch gefunden, dass bei einer Einwirkung derartiger Vibrationsmittel auf die Oberfläche der Düse die notwendige Gleichmässigkeit der erzielten Rillen nicht immer vollkommen erreicht wird, da die Hauptschwingungen oft mit sekundären Schwingungen interferieren.
Es ist deshalb vorteilhaft, die Schwingungen, welche auf die Düse übertragen werden, mit Hilfe eines Dämpfers. welcher auf die Düse wirkt, zu dämpfen, so dass der hergestellte Faden nur durch die Hauptsehwingungen beeinflusst ist, deren Regelmässigkeit, Frequenz und Amplitude geregelt und nach Wunsch variiert werden kann. Wenn jedoch elastische Verbindungen im Düsensystem verwendet werden, dann sind die auftretenden sekundären Schwingungen in der Regel nur sehr schwach.
Zur Erläuterung der Erfindung werden im folgenden verschiedene Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 1-5 zeigen verschiedene Ausführungsformen einer Einrichtung, welche auf mechanischem Wege ein Schwingen der Düse herbeiführen. Die Fig. 6,8, 10 und 11 zeigen vier verschiedene Formen von gerillten Fäden, welche nach dem Verfahren gemäss der Erfindung erhalten werden können.
Die Fig. 7 und 9 zeigen Querschnitte der Fäden. die in Fig. 6 bzw. Fig. 8 dargestellt sind.
Gleiche Teile sind in den verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Nach Fig. 1 wird die wässrige Kautschukdispersion durch einen Verteiler 1, welcher durch die Rohrleitung 2, die mit einem nicht dargestellten Vorratsbehälter in Verbindung steht, gespeist wird, an eine Reihe von Ausstossdüsen 3 verteilt. Die Düsen. 3 sind durch die Kautschukröhren 4 mit dem Verteiler 1 verbunden. Sie bestehen aus einem Rohr aus Glas oder anderem geeigneten Material, das an einem Ende in geeigneter Weise gebogen ist ; es können entweder einfache oder mehrfache Düsen zur Anwendung gelangen, wobei die kapillare Öffnung oder die kapillaren Öffnungen einen Durchmesser aufweisen, der dem der zu erhaltenden Fäden proportional ist.
Die Düsen sind an der Querstange 5 des Rahmens 12 mit Hilfe einer elastischen Verbindung befestigt, welche aus kleinen Federhaken 6 besteht und gleichzeitig als Schwingungsdämpfer wirkt. Die Düsen tauchen mit ihren Kapillarenden in ein Koagulationsbad, das im Behälter 7 enthalten ist.
Die wässrige Kautschukdispersion, die aus den Düsen austritt. koaguliert in der Form eines Fadens und wird in dieser Form am entgegengesetzten Ende des Behälters von einer Sammelrolle 8 aufgenommen, welche sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit dreht, die der Geschwindigkeit, mit welcher der Faden aus den Düsen austritt, gleich ist.
Um die mechanischen Schwingungen der Düse 3 zu erzielen, wird eine Vorrichtung verwendet, welche eine exzentrische Welle 9 aufweist, die den Hammer 10, der durch geeignete Federn 11 in Berührung mit der Welle gehalten wird, in Tätigkeit setzt. Die Welle wird durch einen Motor mit regelbarer Geschwindigkeit betrieben, so dass die Zahl der Schläge des Hammers im Hinblick auf die Art der zu erzielenden Rillen auf die Geschwindigkeit des Austrittes der Dispersion und auf die Lage des Hammers in Beziehung zur Düse geregelt werden kann. Beispielsweise kann bei einer Geschwindigkeit des Austrittes der Dispersion aus der Düse von 1'50 m in der Minute die Zahl der Schläge zwischen 800 und 1500 in der Minute variieren.
Mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung können ausgespritzte Erzeugnisse der in Fig. 10 veranschaulichen Type erhalten werden, wobei die Rillen nur auf einer Seite der Oberfläche der Erzeugnisse gebildet werden.
Nach Fig. 2 besteht das Organ zum Hervorrufen der Schwingung aus einer Einrichtung 9, welche jener, die bei der Konstruktion von elektrischen Klingeln verwendet wird, gleich ist, und aus zwei kleinen Elektromagneten, welche den Hammer 10, der so angeordnet ist, dass er auf ein Ende der Düse schlägt, betätigen.
Nach Fig. 3 sind an Stelle eines Organs zum Hervorrufen der Schwingung deren zwei (9, dz die einander gegenüberliegend angeordnet sind, vorgesehen. Mit Hilfe dieser Einrichtung ist es möglich, Erzeugnisse mit Rillen zu erhalten, wie sie in Fig. 8 und 9 dargestellt sind.
Die beschriebenen Vorrichtungen zur Hervorbringung der mechanischen Schwingungen der Düsen sind nur als Beispiele angeführt und können, wie bereits bemerkt, der verschiedensten Art sein, wie mechanische, elektrische oder elektromagnetische oder durch komprimierte Luft betätigte Einrichtungen u. dgl. Die Kupplung zweier solcher Organe, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind, kann durch Vorrichtungen, wie sie in Fig. 1 veranschaulicht sind, oder in anderer Weise erfolgen.
Gewünschtenfalls können an Stelle eines oder zweier Organe zum Hervorbringen der Schwingung auch drei oder vier zugleich angewendet werden, indem sie in geeigneter Weise rund um die Düse
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