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Verfahren und. Vorrichtung zur fortlaufenden Herstellung elastischer Fäden aus Gummilatex od. dgl.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung elastischer Fäden unter Anwendung von genuteten Aufnahmekörpern und Wärme zur Koagulierung der Fäden und daran anschliessendes Abziehen und Aufwickeln der Fäden.
Auf Grund eingehender Untersuchungen ist der Erfinder zu dem überraschenden Ergebnis gelangt, und dies bildet den Gegenstand der Erfindung, dass feine elastische Fäden kontinuierlich, im wesentlichen ausschliesslich durch kapillare Anziehung hergestellt werden können, wenn ein von innen geheizter Aufnahmekörper von oben her mit dem Latex in Berührung gebracht und mit so geringer Geschwindigkeit bewegt wird, dass der in die Nut gezogene, infolge der Kapillarspannung seiner freien Oberfläche gegen Ausbreiten zusammengehaltene Fäden in der Nut so weit koaguliert, getrocknet und gegebenenfalls vulkanisiert wird, dass er als sich selbst tragender Faden ohne Gefahr des Zerreissens von der Nut abgezogen und weiter behandelt werden kann.
Es ist bekannt, den Rand einer Scheibe in den Latex zu tauchen oder ein flaches Band durch den Latex zu ziehen. In beiden Fällen taucht der Rand der Scheibe in den Latex ein bzw. wird das Band durch den Behälter gezogen. Erst nachdem der entstehende flache dünne Filmstreifen dem Bade entnommen ist, wird er durch eine Heizvorrichtung geführt. Es entsteht im besten Falle nur ein ausserordentlich dünner Kautschukfilm mit unzureichender Dickenabmessung, dessen Bearbeitung infolge der Empfindlichkeit des dünnen Films ausserordentlich erschwert, wenn nicht unmöglich ist.
Ähnlich liegen die Nachteile, wenn, wie es ebenfalls bekannt ist, man eine genutete, jedoch unbeheizte Überbringerwalze verwendet, die den Latex auf ein flaches Band überträgt, weil der aufgetragene Latex auf dem Band ausfliesst, bevor er an die Heizvorrichtung gelangt und daher nur einen ausserordentlich dünnen, praktisch unbrauchbaren Kautschukfaden bildet.
Das Ergebnis wird nicht besser, wenn, wie es ebenfalls bekannt ist, zur Erzielung grösserer Filmdicke mehrere Lagen übereinandergegossen werden, jeweils sobald die Unterschicht trocken ist ; das Ausfliessen des Latex wird auch hier nicht vermieden.
Im Gegensatz hiezu werden gemäss der vorliegenden Erfindung genutete Aufnahmekörper verwendet, die sich über die Latexoberfläche derart bewegen, dass der Latexfaden mittels Kapillarität in die Nut des beheizten Aufnahmekörpers gezogen und dort durch die Kapillarspannung seiner freien Oberfläche gegen Ausbreiten zusammengehalten wird, bis er in der Nut selbst durch den Einfluss der Wärme mindestens oberflächlich so weit koaguliert, getrocknet und gegebenenfalls vulkanisiert ist, dass er als sich selbst tragender Faden ohne Gefahr des Zerreissens von der Nut abgezogen und weiterbehandelt werden kann.
Der Faden wird also in der Nut des Aufnahmekörpers selbst in zusammenhängender verfestigter Form gebildet, u. zw. mit ausreichender Dicke, um die praktische Verwertbarkeit zu gestatten.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung gestattet, die mit dem Aufnahmekörper in Berührung tretende Latexoberfläche in solcher Form wirksam werden zu lassen, dass die Genauigkeit, mit der der Fadenquerschnitt begrenzt oder vorbestimmt wird, erheblich gesteigert wird und die Gleichmässigkeit des Arbeitsganges sowohl als auch des erzielten Produktes gewährleistet ist.
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Gemäss dieser Ausbildung der Erfindung wird die mit dem Aufnahmekörper in Berührung tretende Oberfläche des Latex in konvex gekrümmter Schicht an die Kontaktstelle gebracht.
Durch die konvexe Form, mit der der Spiegel des Latex dem Aufnahmekörper dargeboten wird, wird das Zusammenziehen des Latex in einen körperlichen Faden begünstigt, in einen Faden merklicher Dicke, die Aufnahme des Latex wird peripherisch auf den erwünschten Punkt konzentriert und der Latex wird dort durch die Wärme ausreichend verfestigt, ohne dass die Ablagerung an uner- wünschten Nachbarstellen die Fadenbildung ungünstig beeinflussen könnte.
Die Fliessrichtung des Latex kann gleichsinnig oder gegensinnig mit der Bewegung des Auf-
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Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zur Bildung der konvex gekrümmten Latexoberfläche der Latex in einer Schicht oder in einer Mehrzahl übereinanderliegender Schichten über ein oder mehrere Wehre oder Überläufe an die Berührungsstelle gebracht.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens ergibt sieh, wenn die Peripherie des Aufnahmekörpers und der Latexspiegel bis zur gegenseitigen Berührung einander genähert und sie dann um ein geringes voneinander entfernt werden, so dass, während der Latex in die Aufnahmenut gezogen wird, die Kanten der Aufnahmenut sieh um ein geringes oberhalb des normalen Latexspiegels befinden.
Diese Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens beruht auf der überraschenden Fest-
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Bildung genau einzustellen und Störungen in der regelmässigen Fadenbildung von den seitlichen Begrenzungen des Aufnahmekörpers hintanzuhalten.
Die Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens gemäss der Erfindung, die einen Aufnahmekörper, vorzugsweise in Form einer Walze oder Scheibe, mit einer oder mehreren Aufnahmenuten auf seiner Peripherie zur Aufnahme des Latex aufweist, besteht darin, dass der in Kontakt mit der Latexober- fläche bewegbare Aufnahmekörper oder die- Scheibe von innen beheizt ist und Bewegungserzeuger und Führungsmittel für den Latex vorgesehen-sind, die eine oder mehrere Schichten des Latex od. dgl. vorzugsweise in einer konvex gekrümmten Bahn zu der Kontaktstelle mit den Nuten des Aufnahme-
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gekrümmte Oberfläche zu bilden, mit der der Latex in Berührung mit den Nuten gebracht wird.
Man wird die Einrichtung vorteilhaft so treffen, dass der Abstand der Kanten der Aufnahmenuten von der Latexoberfläche einstellbar ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Vorrichtung ergibt sich, wenn man die Auf- nahmenuten auf dem Umfange von Vorsprüngen des Aufnahmekörpers anordnet, deren von der Nut abliegende Seitenflächen steil abfallen und paarweise Zwisehennuten bilden, die breiter und tiefer sind als die Aufnahmenuten.
Durch diese Ausgestaltung der Aufnahmenuten wird erreicht, dass der Latex bei seiner Aufnahme seitlich begrenzt wird und dass der Gefahr begegnet wird, dass die seitlichen Begrenzungen des Aufnahmekörpers den Latex seitlich zusziehen und so Ungleichmässigkeiten entstehen oder Klumpen am Faden gebildet werden, die den gleichmässigen Bildungsvorgang des Fadens beeinträchtigen.
Werden in der Vorrichtung zwei oder mehrere Gefässe mit Überläufen oder Wehren vorgesehen, die zu der Aufnahmewalze so angeordnet sind, dass der Latex über mindestens einen der Überläufe im Bewegungssinne der Walze fliesst und über einen ändern gegensinnig mit der Bewegung des Auf- nahmekörpers, so lässt sieh die Menge des Latex, der von dem Aufnahmekörper aufgenommen wird, steigern und auch die Qualität des Fadens.
Für das Verfahren und die Vorrichtung gemäss der Erfindung kann man Latex verwenden oder künstliche Dispersionen oder Lösungen von natürlichem oder synthetischem Gummi. Diese Dispersionen oder Lösungen können ferner Vulkannisierungsmittel, Beschleuniger, Füllmittel, ferner Mittel zum Schutze gegen Oxydieren und andere mehr enthalten. Auch kann Latex verwendet werden, das vorvulkanisiert oder wärmeempfindlich und das nur bei erhöhter Temperatur zur Koagulation neigt.
Wenn im folgenden von Latex od. dgl."die Rede ist, so soll darunter jede der eben angegebenen Dispersionen oder Losungen verstanden sein.
Zur Erläuterung der Erfindung dient die Zeichnung.
In Fig. 1 ist das Ausführungsbcispiel einer Einrichtung zur kontinuierlichen Erzeugung von Fäden aus Latex od. dgl. veranschaulicht. Mit D ist eine genutete drehbar angeordnete Walze bezeichnet, die aus einem niehtporösen, nichtangreifbaren Material besteht und mittels eier geeigneten Heiz-
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Wehres hinaufzufliessen und über das Wehr hinweg, u. zw. in einer dünnen Schicht von ungefähr
0'75 bis ungefähr 1'5 mm Stärke.
Die Behälter 8 und 9 weisen ferner geeignete Kühlmittel auf, indem sie beispielsweise mit
Bohrungen 23 a versehen sind, durch die Kühlwasser geführt, wird, das so den Überfall und jene Teile des Behälters kühlt, die sich in der Nähe der beheizten Walze D befinden.
Die Vorrichtung weist ferner Mittel auf, z. B. eine Walze 40, uni die Fäden von der Walze D abzustreifen, ferner Mittel zur Vulkanisierung der Fäden. Zu diesem Zwecke ist die grosse Walze 41 vorgesehen, die Nuten 43 aufweist, in welchen die Fäden Tat geführt sind, wie Fig. 4 zeigt. Die Walze 41 weist ferner eine elektrische Heizvorrichtung auf sowie einen Kamm 42, dessen Zähne dazu dienen, die Fäden in die entsprechenden Nuten der Walze 41 zu leiten. Von der Walze 41 aus werden die
Fäden um die Walze 44 geführt, dann durch die Kammer 45, in der die Fäden mit einem geeigneten
Pulver bestäubt werden. Die Fäden gelangen dann über das genutete Führungsstück 48, die Bürste 49 zwischen die Zugwalzen 50, 51.
Von dort aus treten sie durch die Zähne des auf einem einstellbaren
Arm 53 sitzenden Kammes 54 und gelangen schliesslich auf die Aufwindewalze 52.
Wie Fig. 3 zeigt, weist die Walze D eine Mehrzahl relativ feiner Aufnahmenuten 28 auf, deren
Kanten nach aussen hin steil abfallen. Die einander gegenüberliegenden Begrenzungen benachbarter
Aufnahmenuten bilden Zwischennuten 29, die breiter und vorzugsweise tiefer sind als die Aufnahme- nuten. Ohne hiedureh die Erfindung auf besondere Zahlen begrenzen zu wollen, sei als Beispiel angegeben, dass jede Nut 28 eine maximale Tiefe von 0'23 mm und eine maximale Breite von 0'18 mm aufweisen kann, während Tiefe und Breite der Nut 29 1'52 mrn betragen möge.
Es können beliebige Mittel vorgesehen sein, um den Abstand zwischen dem Umfang der Walze D und dem Latexfilm, der über die Überfälle fliesst, zu ändern. So können beispielsweise die Überläufe oder auch die Latexbehälter gegenüber der Walze einstellbar sein oder es können auch umgekehrt die Walzen gegenüber den Überläufen einstellbar sein oder beide gegeneinander. Vorzugsweise wird der Abstand beider voneinander so eingestellt, dass die Kanten der Aufnahmenuten 28 die Oberfläche der Latexschicht gerade berühren, auf jeden Fall so, dass der Latexspiegel nicht weiter reicht als der
Grund der Nuten 28.
Taucht nämlich die Oberfläche der Walze D zu tief in den Latex, so wird Latex auch in den Nuten 29 abgelagert, so dass ein ununterbrochener Film an Stelle eines Fadens entsteht.
Bei der bevorzugten Ausführungsform bei der Vorrichtung gemäss der Erfindung befinden sieh zwei Latexbehälter unter einer Aufnahmewalze D, und die Überläufe oder Wehre sind so angeordnet, dass die Fliessrichtung des Latex über das rechts angeordnete Wehr gleichsinnig mit der Bewegung- richtung der Walzenoberfläche ist und die Fliessrichtung des Latex über das auf der Zeichnung sich links befindende Wehr gegensinnig mit der Bewegungsriehtung der Walze D. Die beiden Latex- behälter können aber auch auf der gleichen Seite der Walze liegen, so dass der Latex über beide Wehre gegensinnig mit der Bewegungsrichtung der Walze D fliesst.
Dadurch, dass der Latex von zwei oder mehr in bestimmten Abständen voneinander angeordneten Wehren abgenommen wird, wird eine dickere, leichter koaguliert Anlagerung erzielt, und der so gebildete Faden kann leicht und vollständig von den Nuten 28 abgestreift werden. Darüber hinaus gestattet der Gebrauch einer Mehrzahl von Überfällen oder Wehren stärkere Fäden und diese mit grösserer Geschwindigkeit zu erzeugen, als es mit nur einem Wehr möglich ist. Es ist auch möglich, einen einzigen Latexbehälter mit zwei oder mehreren Wehren in gestaffelter Anordnung zu versehen, beispielsweise so, dass der Latex zunächst über das oberste Wehr und dann über die unteren Wehre fliesst, so dass mehrere Latexlagen übereinander in einer und derselben Nut und während einer einzigen Umdrehung der Walze D angelagert werden.
Beim Anlassen der Maschine wird die Walze D in Umdrehung versetzt und während der Drehung werden die Wehre oder die Latexbehälter so eingestellt, dass die Oberfläche der Latexsehicht die Walze berührt. Die Wehre oder die Latexbehälter werden dann allmählich von der Walze entfernt, bis sich die Kanten der Aufnahmenuten 2 um ein geringes vom normalen Latexspiegel entfernt befinden.
Auf jeden Fall dienen die kapillare Anziehung und Oberflächenspannung des Latex dazu, den Latex an den Kanten der Nuten zu halten und das Eintreten in die Aufnahmenuten zu veranlassen. Der
Latex wird so kontinuierlich bei der Drehung der Walze D in die Nuten gefördert.
Das Gewicht des in die Nuten aufgenommenen Latex hängt im allgemeinen von der Viskosität des Latex, der Breite der Nut und der Temperatur der Nut ab. Diese Grössen werden so eingestellt, dass der Latex od. dgl. in die Nuten 28 aufgenommen wird, aber nicht in die Nuten 29.
Gegebenenfalls kann eine Mehrzahl von Fäden von der Walze D in eine einzige Nut 43 der
Walze 41 überführt werden. Die Walze 41 kann dann genügend hoch erhitzt werden, um die ver- schiedenen Fäden zum Aneinanderhaften zu bringen, so dass sie einen einzigen stärkeren Faden bilden.
Dieser Einfach-oder Mehrfachfaden gemäss der Erfindung kann mit irgendwelchem geeigneten
Textilmaterial überzogen werden. Sowohl die unüberzogenen als auch die überzogenen Fäden können zur Herstellung elastischer Gewebe beliebiger Art verwendet werden. Die Fäden fallen gleichmässig in bezug auf ihre Gestalt aus, sie sind fest, widerstandsfähig gegen Altern und können dünn genug hergestellt werden, um in Strickmaschinen verwendet zu werden.