CS211377B2 - Method of thermal treating the multiphilar chemical fibres and device for executing the same - Google Patents

Description

(54) Způsob tepelného zpracování multifilárních chemických vláken a zařízení pro provádění tohoto způsobu

Vynález se týká tepelného zpracování multifilárních chemických vláken . termoplastické povahy, tvarovaných do vláknové zátky.

Je známo, že při tepelném- zpracování multifilárních chemických vláken se musí dosáhnout jednak dostatečné intenzity zahřívání nebo- ochlazování, jednak také absolutní rovnoměrnosti po délce vláken. Splnění obou požadavků vyžaduje co možná nejdelší prodlevu vlákna při jeho tepelném zpracování, aby se dosáhlo- jeho očekávaných ► tepelných stavů a stejnoměrných vlastností.

Délka prodlevy však odporuje -snahám o zvýšení výrobní rychlosti.

U známého zařízení, které je použito -u tva- ► rovacího- zařízení, se vlákn-o· určené pro- tepelné zpracování ukládá v drážce na -obvodu otáčejícího se válce jako vláknová zátka. Drážka přitom -probíhá v obvodovém směru válce a má v místech své základny otvory, kterými se nasává vzduch nebo jiné plyny dovnitř otáčejícího -se válce. Přitom se má vláknová -zátka - těsně přitisknout - na stěny drážky a pracovní prostředí má touto zátkou rovnoměrně protékat. Toto- řešení je popsáno- v německém patentovém spise DOS . 2 236 024.

í Nevýhodou známých zařízení je kromě - ji* ného, že válec musí -mít velký průměr, aby se dosáhlo dostatečně velkých prodlev. Nevýhodou také je, že foukací trysky směřují do drážky a vlákno není proto- přiváděno do tepelného zpracování, tj. zejména do- ochlazování, ve stále stejném vytvarování.

Uvedené nedostatky odstraňuje - vynález, jehož podstatou je způsob tepelného zpracování multifilárních -chemických vláken termoplastické povahy tvarovaných do- vláknové zátky, při kterém - se z chem-ických vláken, přiváděných v poloplastickém stavu do odpovídající pěchovací komory tvoří -nejméně jedna vláknová zátka, z této pěchovací komory se chemická vlákna dále dopravují po- přímkové dráze - a po tepelném zpracování -se rozvolňují na tvarovaná vlákna, přičemž podle vynálezu se -každá vláknová zátka během tepelného- zpracování vede po šroubovicovité -dráze v těsně k sobě přiléhajících šroubových závitech, -které spolu dohromady tvoří uzavřené válcovité nebo kuželovité duté těleso·, jímž se směrem radiálně dovnitř vede zpracovávací prostředí, přičemž na konci opačném vzhledem· k přívodní straně vlákna se duté těleso kontinuálně rozvolňuje -a tepelně zpracovávané vlákno se z něho- odtahuje tangenciálním směrem.

Podle dalšího znaku vynálezu se v částech dutého tělesa ležících v jeho- axiálním směru za sebou mohou nasávat směrem dovnitř přes závity dutého tělesa navzájem odlišná zpracovávací prostředí. Vláknová zátka je po šroubovicovité dráze s výhodou vedena rychlostí, jejíž poměr vůči rychlosti přivádění chemického vlákna do pěchovací komory je menší než ’ ’ den kde den je titr vlákna v g/9000 m, p je hustota vlákna v kg/dm³,

D je průměr pěchovací komory tvořící vláknovou zátku v mm, a

P je hustota návinu vláknové zátky s hodnotou P < 1.

Závity vláknové zátky mají s výhodou pravoúhelníkový příčný průřez.

Způsobem podle vynálezu lze s výhodou tepelně zpracovávat více než jedno tvarované vlákno, přičemž se z každého tvarovaného vlákna vytváří samostatná vláknová zátka a vláknové zátky jednotlivých vláken jsou před přiváděním na šroubovicovitou dráhu při vzájemném podélném dotyku spolu stlačovány do společné vláknové zátky, a tepelně zpracovávaná společná vláknová zátka je na konci šroubovicovité dráhy kontinuálně rozvolňována na jednotlivá tvarovaná vlákna.

Vynález se rovněž vztahuje na zařízení pro provádění uvedeného způsobu, skládající se z nejméně jedné pěchovací komory, do· které jsou přiváděna chemická vlákna a tvarována do vláknové zátky, a z alespoň jednoho otáčivého bubnu se stěnou propustnou pro plyny pro· tepelné zpracovávání vláknové zátky, přičemž okolo bubnu válcovitého nebo komolokužclovitého tvaru a v oblasti stěny propustné pro plyny s hladkým povrchem je uložen pevný směrovací člen, jehož okraj obrácený směrem к odtahovému konci bubnu vymezuje nejméně jeden úplný šroubový závit, jehož výška je nanejvýše rovna součtu průměrů pěchovacích komor příslušejících к příslušnému otáčivému bubnu a jehož začátek leží v přívodním místě pro vláknovou zátku.

Pěchovací komora má s výhodou pravoúhelníkový průřez. Buben je s výhodou okolo alespoň části plynopropustné stěny obklopen pláštěm propustným pro plyny, majícím kruhový průřez, přičemž vnitřní průměr tohoto pláště je nejméně rovný vnějšímu průměru navíjených závitů vláknové zátky. Plášť je podle dalšího znaku vynálezu uložen volně okolo bubnu a je na své straně přivrácené к přívodu vláknové zátky opatřen obvodovou přírubou, ležící v axiálním směru mezi operou a axiálním; vodicím ústrojím, přičemž vzdálenost mezi osou bubnu a radiálně vnitřními okraji opery a vodícího ústrojí je menší než poloměr kružnice opsané obvodové přírubě.

Podle dalšího znaku vynálezu zahrnuje axiální vodicí ústrojí alespoň jeden váleček, uložený na ose kolmé к bubnu. Úložné osy válečků jsou s výhodou uloženy pohyblivě v axiálním směru.

Použije-li se zařízení podle vynálezu pro tepelné zpracování většího počtu než jednoho tvarovaného vlákna, je mezi jednotlivými pěchovacími komorami a přívodním koncem bubnu umístěna společná pěchovací komora, přičemž průřez této společné pěchovací komory je roven nejméně součtu' průřezů jednotlivých pěchovacích komor.

Způsob a zařízení podle vynálezu umožňují, že se vláknová zátka vytvarovaná v pěchovací komoře ve stále stejném tvaru ukládá na otáčející se pracovní buben a může být tedy protékána pracovním prostředím, aniž vzniká závislost mezi průměrem bubnu a délkou prodlevy. Dostatečná prodleva je zaručena i u malého průměru pracovního bubnu, a to i při zvýšené pracovní rychlosti. Způsobu a zařízení podle vynálezu lze použít zejména u beznapěťového zpracování vláken při tvarování.

Způsob podle vynálezu lze výhodně použít v případě zpracování většího¹ počtu tvarovaných vláken, přičemž výhoda spočívá zejména v tom, že současným tepelným zpracováním na jednom pracovním bubnu se dosáhne nejen homogenity výrobku po celé délce vlákna, ale také mezi jednotlivými vlákny.

Jak bylo· uvedeno výše, způsob podle vynálezu se provádí tak, že pracovní buben je připojen na odsávací zařízení. Škrticím odporem, který je dán polohou vláknové zátky, uložené v mnoha závitech na perforované části bubnové stěny a kladoucí odpor nasávanému plynu, se vláknová zátka na stěně bubnu přidržuje. Plyn plní tedy dvě funkce, a to jednak udržuje vláknovou zátku na stěně, jednak působí ve smyslu tepelného zpracování. Tepelné zpracování za účelem chlazení se provádí zejména tím, že se nasává vzduch z okolního prostoru. V mnoha případech je však také výhodné nasávat rozdílné pracovní plyny ve směru osy pracovního bubnu.

Tím se může dosáhnout toho, že nejprve probíhá zahřívání ohřátým vzduchem nebo párou a pak ochlazování nasátým, okolním vzduchem.

Podle dalšího znaku vynálezu má vláknová zátka pravoúhlý průřez. Toho se může dosáhnout vytvořením vláknové zátky v pravoúhlé pěchovací komoře nebo vytvarováním původně válcově vytvořené vláknové zátky v tvarovacím prostupu mezi dopravními kladkami, které jsou zařazeny za pěchovací komorou. Tím se dosáhne rovnoměrného rozdělení škrticího odporu, který vláknová zátka klade protékajícímu plynu, a to po celé vrstvě vláknové zátky na pracovním bubnu, čímž se dosáhne i zlepšení tepelného zpracování.

Zařízení к provádění způsobu podle vynálezu je upraveno tak, že je ve směru osy opatřeno hladkými stěnami. Tím se zaručí, že se vláknová zátka, ukládaná na obvodu pracovního bubnu s malým· stoupáním vůči obvodovému směru může posunout rovnoběžně s osou bubnu, což působí jako nepohyblivé posuvové ústrojí. Toto· posuvové ústrojí, které je rozloženo po části nebo po celém obvodu bubnu, vytváří ve smyslu protichůdném vůči směru otáčení bubnu po· své délce posuv rovnoběžný s osou bubnu, který odpovídá průměru pěchovací komory nebo je poněkud menší. Tím se zaručí, že závity vláknové zátky doléhají těsně na sebe a tvoří uzavřenou vrstvu. Pokud je na pracovním bubnu uloženo více vláknových zátek v rovnoběžných vinutích, odpovídá axiální posuv nanejvýše příslušnému násobku průměru pěchovací komory.

Pracovní buben má válcový nebo· lehce kónický tvar. Kuželový buben s tenčím výstupním koncem způsobí snadnější posouvání jednotlivých závitů vláknové zátky, přičemž kuželový buben s tlustším výstupním koncem je výhodný tehdy, má-li se hustota vláknové zátky během axiálního· posuvu snížit pro zlepšení propustnosti pro plyn.

Posuvové ústrojí může být vytvořeno jako otočná kladka s nepohyblivým hřídelem, který doléhá na vstupní stranu bubnu · na jeho válcovou povrchovou plochu s malým odstupem. Výhodné je řešit ho jako nepohyblivou botku, jejíž okraj vymezuje potřebný šroubový závit.

Tepelné zpracování způsobu podle vynálezu je použitelné zejména v rámci tvarovacích postupů pro multifilární chemická vlákna, u nichž je jedno vlákno dopravováno · do jedné válcové pěchovací komory pomocí tvarovaci trysky plněné horkým· vzduchem a je v této komoře ukládáno· jako vláknová zátka a pak ve tvaru vláknové zátky je dopravováno pěchovací komorou. Vynález je však také · použitelný u jiných pěchovacích způsobů, u nichž je vlákno· pěchováno v · pěchovací komoře do· vláknové zátky pomocí pěchovacích kol, jak je popsáno· například v patentovém spise DAS 1 265 912. Dále je třeba poznamenat, že v jedné pěchovací · komoře může být zpracováváno· do· vláknové zátky jedno nebo více vláken.

Vynález poskytuje možnost souběžně zpracovat několik vláknových zátek a přitom dále vytvářet každou vláknovou zátku z· několika vláken a po zpracování vláknové . zátky je opět rozvolnít na jednotlivá vlákna. Tím je z hlediska zařízení a způsobu možno zpracovávat například čtyři vlákna, přičemž se nejdříve z jednoho vlákna vytvoří jedna vláknová zátka, pak se vždy dvě vláknové zátky spojí do společné spojené vláknové ^zátky a o^be spojené v^láknov^é zát^ky se pa^k vedou paralelně vůči pracovnímu bubnu podle vynálezu a po zpracování se rozvolní vždy na dvě vlákna.

Způsob podle vynálezu i zařízení k jeho ptov^rn se navm hodí pro všechna tepel^- ná zpracování vláken, u nichž je beznapěťový stav vlákna přijatelný, požadovaný nebo nutný, například pro. fixování kadeřeného stavu dosaženého vzduchovým· vírem nebo skaním něho pro· vývoj kadeření u vláken nesouměrných v průřezu · (bikomponent apod.) nebo pro· vysrážení hladké nebo kadeřené příze. U popsaných tvarovacích způsobů i podobných pracovních způsobů umožňuje způsob tepelného· zpracování podle vynálezu dále uvedené výhody:

Tepelné zpracování vláknové zátky vyžaduje v důsledku velké hustoty a relativně malého průřezu vláknové zátky jen malé pracovní rychlosti. Vláknová zátka se tvaruje v pěchovací komoře do trvalé konfigurace, nepodléhá však v pásmu tepelného zpracování bočnímu · omezení komorou a může se tedy volně roztahovat a popřípadě srážet. Také při malých počtech otáček a malých průměrech bubnů je při nanášení velkého· počtu vláknových závitů možné dosáhnout účinného· a homogenního· tepelného zpracování, zejména ochlazování.

Způsob podle vynálezu je založen na překvapivě zjištěném jevu, že se vláknové zátky mohou i bez bočního omezení dopravovat a na pracovním bubnu navíjet do· uzavřených vrstev. Přitom je zřejmé, že princip zpracování může mít opačný smysl, takže vláknová zátka se vede uvnitř bubnu a proudění plynu je v-edeno zevnitř směrem ven.

Popsaným způsobem· podle vynálezu i zařízením pro jeho provádění se dosáhne· dostatečné intenzity zahřátí nebo ochlazení a také i naprosté rovnoměrnosti tepelného· stavu po délce vlákna při současně co možná nejdelší prodlevě vlákna v pásmu tepelného zpracování a velké rychlosti výroby.

Tento· způsob tepelného· zpracování rnultifilárních chemických vláken se ukazuje jako optimální řešení rozporu mezi požadavkem dostatečně dlouhé doby prodlevy a požadavkem velké rychlosti vlákna, zejména při tvarování čerstvě spředených a/nebo dloužených chemických vláken v kontinuálním pracovním pochodu.

Ukazuje se, že vlastnosti vláknové zátky, tedy i její soudržnost se podle materiálových a výrobních podmínek mění v závislosti na tepelném stavu, tedy během tepelného· zpracování. Může tedy dojít k tomu, že se při nastavení určitých podmínek pracovního procesu v pěchovací komoře, rychlosti dopravy a obvodové rychlosti pracovního· bubnu vláknová zátka nejdříve vytvoří v dokonalém stavu, ale že se však tepelným zpracováním adhezní a kohezní síly udržující vláknovou zátku pohromadě změní tak, že dílčí délky vláknové zátky mají sklon k rozvolnění. Naproti tomu, zejména u velkých šířek pracovního bubnu, vzniká nebezpečí, že vedle sebe ležící řady vláknových zátek se v důsledku axiálního· tlaku posuvového ústrojí vychýlí.

Pro kompenzací těchto rozvolňovacích tendencí vláknové zátky je podle jednoho ze znaků vynálezu pracovní buben alespoň po části své plynopropustné stěny obklopen plynopropustným pláštěm s kruhovým průřezem, který volně doléhá na vrstvu závitů vláknové zátky nebo vláknových zátek, přičemž vnitřní průměr pláště je stejný, nepatrně menší nebo větší, než je vnější průměr vrstvy vinutí.

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popise na příkladech provedení s odvoláním na připojené výkresy, kde znázorňují:

obr. 1 schematicky tvarovací způsob a příslušné díly zařízení, u něhož probíhá tepelné zpracování podle vynálezu, •obr. 2 detailně tvarovací trysku, pěchovací komoru za tryskou připojenou, dále dopravní válečky, připojené za pěchovací komorou, a pracovní buben, navazující na předchozí ústrojí a určený pro· tepelné zpracování vláknových zátek přiváděných dopravními válečky způsobem podle vynálezu, obr. 3 příklad provedení pracovního bubnu obklopeného prstencovými komorami, obr. 4 příklad provedení pracovního bubnu s pláštěm v klidové poloze, obr. 5 příklad provedení podle obr. 4, ale v pracovní poloze, a obr. 6 příklad provedení pěchovací komory pro současné tvarování dvou vláken do jedné vláknové zátky.

Na obr. 1 jsou ze zvlákňovací šachty 1 vytvářeny kapiláry 2 a slučovány do vlákna

3. Vlákno 3 je vytahováno galetou 4 a mezi galetou 4 a další galetou 5 je zahříváno zahřívacím ústrojím 6 a dlouženo. Ve znázorněném příkladu se vedle sebe paralelně zvlákňují dvě vlákna. Obě tato vlákna 3 se přivádějí vždy do jedné foukací trysky 7. Každá foukací tryska 7 má přívod 8 vzduchu a popřípadě zahřívací ústrojí 9 pro zahřívání vzduchu. V každé foukací trysce 7 se na vlákno 3 působí proudem zahřátého plynu, páry nebo vzduchu s velkou rychlostí a v pěchovací komoře 10 se vlákno zhutňuje do hutné vláknové zátky 12. Průměr, popřípadě průřez vláknové zátky 12 odpovídá průměru nebo průřezu pěchovací komory 10. Pro uvedení tvarovacího procesu do Chodu se dolní konec pěchovací komory 10 uzavře, takže se nejdříve vytvoří vláknová zátka. Pěchovací komora 10 se pak otevře a vláknová zátka 12 se kontinuálně dopravuje s rychlostí svého růstu a přivádí na dopravní kladku 11. Dopravní kladky 11 dopravují vláknovou zátku 12 к pracovnímu bubnu 14, který se pomalu otáčí.

Jak je znázorněno v detailu na obr. 2 za použití vztahových značek podle obr. 1, tvarovací tryska se skládá ze středového vláknového kanálu 30 a z prstencové komory 31. Z prstencové komory 31 probíhá kuželový kanál 32, ve tvaru komolého kužele, až к vláknovému kanálu 30. Zahřátý vzduch, přiváděný přívodem 8 a zahřívacím ústrojím 9, vede к plastifikaci vlákna již předem předehřátého v prvním zahřívacím ústrojí 6 a způsobí, že vlákno naráží velkou kinetickou energií na vláknovou zátku 12, vytvořenou v pěchovací komoře 10. Pěchovací komora zaváděn na vláknovou zátku 12 nebo, pokud má přitom otvory 33, kterými je vzduch již vnikl do vláknové zátky 12, může být jimi odveden.

Pro uvedení tvarovacího procesu do chodu se pěchovací komora 10 uzavře posuvnými uzavíracími šoupátky 34, až se vytvoří vláknová zátka 12. Pak se uzavírací šoupátko 34 vytáhne z pěchovací komory 10 a vláknová zátka 12 rychlostí svého růstu dole vystupuje z pěchovací komory 10 ven a dopravuje se pak dále dopravními kladkami 11. Mezi dopravními kladkami 11 je vytvořen prostup. Jeho průřez odpovídá v podstatě průřezu vláknové zátky 12. К tomu jsou dopravní kladky 11 na svém obvodu opatřeny vždy v podstatě půlkruhovou drážkou, jak ukazuje obr. 1.

Vláknové zátky 12, dopravované dopravními kladkami 11 na přívodní místo: 80 pracovního bubnu 14, se pak na tomto’ bubnu ukládají ve šroubových závitech. Protože podle obr. 1 jsou vytvářena dvě vlákna paralelně vedle sebe a také tvarována, ukládají se na pracovním bubnu 14 dvě vinutí vláknových zátek 12, 13 vedle sebe.

Pracovní buben 14 je poháněn do otáčivého pohybu. Tento buben 14 má na svém plášti otvory 35, které jsou v podstatě uspořádány rovnoběžně s osou tohoto pracovního bubnu 14. Na svém vstupním konci je pracovní buben 14 po obvodě nebo jeho části obklopen směrovacím členem 36 ve tvaru posuvové botky, která je uspořádána nepohyblivě. Směrovací člen 36 vymezuje ve smyslu 37 otáčení pracovního bubnu 14 šroubový závit, stoupající směrem к odtahovému konci 70 pracovního bubnu 14. Stoupání tohoto závitu je rovné průměru D vláknové zátky 12 (obr. 2) nebo· součtu průměrů obou vláknových zátek 12, 13 (obr. 1]. Pokud je směrovací člen 36 umístěn po celém obvodu pracovního bubnu 14, je stoupání jeho okraje 15 rovno průměru pěchovací komory 10, popřípadě rovno násobku odpovídajícímu počtu vláken. Posuv může však ljýt poněkud menší než takto- právě popsaná míra. Tím se dosáhne toho, že jednotlivé závity vláknové zátky, popřípadě vláknových zátek na sebe těsně doléhají.

Na obr. 2 je na rozdíl od obr. 1 znázorněna výroba jen jednoho vlákna a jeho zpracování. Přitom je vláknová zátka 12 na obr. 2 před svým vstupem na pracovní buben ještě odchýlena odchylovacím plechem 42. Tím se vláknová zátka poněkud rozvolní a tepelné zpracování pomocí plynu protékajícího vláknovou zátkou je usnadněno.

Vláknová zátka 12 nebo’ vláknové zátky 12, 13 se na začátku tvarovacího procesu uloží v několikanásobném vinutí na pracovní buben 14, a to tak, že oblast stěny 60 propustné pro plyny, přes kterou probíhají otvory 35, je plně nebo alespoň zčásti zakryta.

Pracovní buben 14 je nyní připojen na neznázorněné odsávací zařízení. Protože pra9 covní buben 14 je až na otvory 35 hermeticky těsný a protože otvory 35 jsou vinutím vláknové zátky, popřípadě vláknových zátek, plně zakryty, způsobí nasávaný proud, že· vláknová zátka nebo· vláknové zátky jsou jednak pevně přidržovány na povrchové ploše pracovního bubnu, jednak protékány nasávaným plynem, tedy například vzduchem z okolního· prostředí. Tím jsou vláknové zátky tepelně zpracovávány, tedy například chlazeny.

Pro znázornění otvoru 35 a dalších detailů pracovního· bubnu 14 jsou na obr. 2 vypuštěny poslední závity vinutí vláknové zátky 12. Na obr. 2 je navíc v detailu znázorněno, že pracovní buben 14 je uložen v kuličkových ložiskách 18. Buben je dále spojen labyrintem 17 s nepohyblivým sacím hrdlem 16, které je opět připojeno· na odsávací ústrojí.

Na výstupním konci pracovního- · bubnu 14 a v podstatě tangenciálně k jeho· povrchové ploše je uspořádáno· vytahovací ústrojí 20. Tímto vytahovacím ústrojím 20, například obvyklou galetou nebo vytahovačem, se vytahuje tvarované a tepelně zpracované, zejména však ochlazené vlákno- jako jednotlivé vlákno rychlostí, která je větší než rychlost V3 povrchové plochy tvarovacího· bubnu 14. Tím se vláknová zátka na výstupním konci pracovního· bubnu -opět rozvolňuje. Vlákno je pak na navíjecím· ústrojí navíjeno do cívky. Navíjecí ústrojí se skládá z axiálního· posuvného ústrojí 23, z hnacího- válce 24 a cívky 25. K navíjení dochází s takovým napětím vlákna, že optimální požadované kadeření vlákna zůstává zachováno.

Jak je patrno z obr. 1, otáčející se součásti, tj. galety 3, 5, dopravní kladky 11, pracovní buben 14, vytahovací ústrojí 20, jakož i kontaktní hnací válce 24 jsou poháněny hlavním motorem· a vhodnými převodovkami 26, 27, 28. Tyto převodovky 26, 27, 28 umožňují nezávislé nastavení počtu otáček uvedených ústrojí. Poměr rychlosti galet · 3 a 5 je přitom· jak známo dán mírou požadovaného dloužení vlákna. Dopravní rychlost dopravních kladek 11, dále označená jako V2, je podstatně menší než rychlost vlákna, dále označená VI, kterou vlákno získá z galety 5. Pro· měření · obvodové rychlosti V3 pracovního bubnu má být převodovkou 27, 28 nastaven takový poměr rychlosti, aby se zabránilo nadměrnému pěchování vláknové zátky a jejímu poškození:

V3/V1 = 1,42.10-4 . ----'+ ’ P . p . D2 kde je

-den titr vlákna v g/9000 m, p hustota vlákna kg/dm³,

D průměr pěchovací komory v mm,

P hustota vláknové zátky.

Hustota vláknové zátky je· závislá na provozních parametrech foukací trysky. Kromě toho mají vliv také vlastnosti vlákna, jako počet kapilár, tvary kapilár, mechanické vlastnosti, jako· pevnost ve vzpěru apod.

Obecně platí, že P < 1.

Podle provozních parametrů foukací trysky a podle vlastností vlákna je však hustota vláknové zátky v pěchovací komoře tak velká, že již není možné dosáhnout po celém průřezu vláknové zátky homogenního· tepelného zpracování. Naproti tomu se podle vynálezu v důsledku pozitivní dopravy vláknové zátky dopravními kladkami 11 a pomocí poháněného pracovního bubnu 14 může tento· nedostatek odstranit tím, že se nastaví rozdíl v rychlostech dopravních kladek 11 pracovního bubnu 14. Tím se zmenší hustota vláknové zátky a její škrticí odpor kladený proudění plynného, pracovního· prostředí. Horní hranice pro rychlost pracovního bubnu spočívá v tom, že se musí zabránit rozvolnění vláknové zátky. Pro zmenšení hustoty v pěchovací komoře může být zvýšena obvodová rychlost dopravních kladek 11.

Pro nastavení povrchové rychlosti pracovního· bubnu 14 slouží převodovka 27.

Dopravní rychlost vytahovacího· ústrojí 20, jakož i kontaktního· hnacího- válce 24 je nastavena převodovkou 26 tak, že se vláknová zátka rozvolní. Přitom je vytahovací rychlost, dále značená V4, větší než rychlost V3, avšak menší než rychlost VI. Rychlost V4 se má nastavit tak, že odpovídá dosaženému zkrácení kadeřením· nebo> jiným vlastnostem · dosaženým při tvarování, a/nebo, tepelném zpracování. Určité sražení vlákna musí být popřípadě umožněno· z toho důvodu, aby vlastnosti a zejména zkadeření nebyly uložením vlákna na cívce zhoršeny. Tepelné zpracování vláknové zátky se podle obr. 1 a 2 provádí nasáváním vzduchu z okolního· prostoru. Jsou však také možné případy, při kterých mohou být použita pro· tepelná zpracování zvláštní prostředí, jako· například vodní pára nebo vodní mlha, nebo· zvláště temperovaná prostředí, jako, například horký vzduch nebo horká pára. Pro tento případ se předpokládá, že pracovní buben je nad místem perforovaných stěn obklopen prstencovými komorami, do^; kterých se zavádějí pracovní prostředí, a které pokud možno těsně doléhají na vrstvu vytvořenou závity vláknových zátek, aniž samozřejmě vláknové zátky narušují. Na obr. 3 je znázorněn takovýto· pracovní buben 14. Části mající shodnou funkci jako· na obr. 1 a 2 jsou na obr. 3 · opatřeny vztahovými značkami podle obr. 1 a 2. Obě prstencové komory 38, 39 jsou na levé polovině výkresu znázorněny v řezu a na pravé polovině v pohledu. První prstencová komora 38 má přitom sloužit přívodu horké páry, zejména pro srážení vláknové zátky, zatímco druhá prstencová komora 39 má sloužit přívodu chladicího* vzduchu obohaceného· vodní mlhou. Každá prstencová ko-mora má několik přípojných nátrubků 40, 41, takže je zaručeno· rovnoměrné rozdělení pracovního, prostředí po obvodu pracovního bubnu 14.

Výhodou popsaného zařízení, jak je patrno z předchozího' popisu, je zejména to, že se umožní tepelné zpracování příze bez napětí, aniž vzniká nebezpečí obtíží za provozu, jak je tomu obvykle u zpracování vláken bez napětí, a to zejména při velkých pracovních rychlostech. Přitom se však současně s mnohostrannými možnostmi regulace rychlosti a tepelného; zpracování dosáhne jemného přizpůsobení pracovního procesu textilně a provozně technickým požadavkům.

Příklad provedení podle obr. 4 a 5 odpovídá v podstatě zařízení znázorněnému na obr. 1 až 3, přičemž na obr. 4 je znázorněn klidový stav a na obr. 5 pracovní stav. Přitom je pracovní buben 14, alespoň na části své stěny 60, propustné pro plyny, obklopen pláštěm 43. Tento* plášť 43 má otvory 44 a v klidové poloze leží na opěře 51, a to tak, že vstupní strana pláště 43 je přibližně soustředná s pracovním bubnem 14, takže se vláknová zátka 12 může přivádět. Přitom opěra 51 na jedné straně a pěchovací komora 10 s dopravními kladkami 11 na straně druhé leží vždy v jiné rovině.

jestliže se nyní vláknová zátka 12 nebo několik vedle sebe vedených vláknových zátek přivede na pracovní buben 14 a navine do vrstvy závitů, středí se plášť 43, doléhající na vrstvu závitů, sám. Přitom je svou obvodovou přírubou 45 nasazenou na obvodu, jakož i axiálním vodicím ústrojím 46 veden tak, aby se nevychyloval v axiálním směru. Axiální vodicí ústrojí 46 je však vytvořeno tak, aby nezpůsobovalo tuhé uložení pláště 43.

Axiální vodicí ústrojí 46 je výhodně vytvořeno jako kuličkové ložisko, které je uloženo otočně na ose 47 a jehož vnější kroužek 52 slouží pro vedení nákružku 45.

Osa 47 se může pomocí rukojeti 48 vytáhnout proti působení tlaku pružiny 49 z místa dotyku s nákružkem 45. Tím se může plášť 43 odebrat, což je výhodné pro čištění a zejména pro odstraňování zbytků vláken.

Na obr. 5 je čárkovaně znázorněno další vodicí ústrojí 50. Toto vodicí ústrojí 50 může být provedeno stejně jako axiální vodicí ústrojí 46, nebo se může skládat z otočně uložených kladek rozdělených na obvodu. Tohoto druhého axiálního ústrojí 50 není bezpodmínečně zapotřebí.

Vodicí ústrojí 46, popřípadě dvojice vodicích ústrojí 46, 50 jsou uspořádány tak, že vrstvy vláknových zátek 12 mají v prstencové mezeře mezi pracovním bubnem 14 a pláštěm 43 dostatek místa. Jak je patrno z obr. 4, je v případě, kdy je pracovní zařízení mimo provoz, plášť 43 skloněn, protože obvodová příruba 45 v tomto stavu doléhá na opěru 51. Za provozu může naproti tomu lehký a v radiálním směru nikoli natuho upnutý plášť poskytovat zpracovávané vláknové zátce 12, navíjené do· vrstvy vinutí, volný prostor pro pohyb, přičemž se také zabrání tření v obvodovém směru, protože se plášť otáčí spolu se zátkou.

Není-li přiváděno žádné vlákno, přestává také působit posuvový účinek okraje 15 směrovacího členu 36. V tomto případě se buď proces zpracování včas přeruší hlídačem vlákna, nebo se může také pracovní buben 14 nechat volně otáčet, protože při chybějícím axiálním posuvu vinutí vláknových zátek se výstupní bod vlákna pohybuje osově ke vstupnímu konci.

Výhodou pláště 43 je, že je nastavitelný a vyrobitelný s malým mechanickým nákladem oproti známým tvarovacím komorám, například podle britského patentového* spisu 10 82 452, u něhož je plášť radiálně pevně upnut a uložen. Kromě toho má pláSť 43 oproti uvedeným známým zařízením výhodu v tom, že vláknová zátka 12 není omezována a zůstává zachována ve tvaru daném pěchovací komorou 10 a přesto se nemůže poškodit. Tím se dosáhne zrovnoměrnění tvarovacího procesu. Pro čištění a zejména pro odstranění zbytků vláken může být plášť 43 bez obtíží odejmut.

Pěchovací komora, znázorněná na obr. 6, slouží pro výrobu spojené vláknové zátky

12.3 ze dvou jednotlivých vláken 3.1, 3.2. Pěchovací komora s oběma nasazenými dopravními, popřípadě tvarovacími tryskami pro vlákno je v podstatě vytvořena tak jako pěchovací komora 10 s foukací tryskou 7, znázorněná na obr. 2, přičemž však některé díly jsou podle počtu vláken použity několikrát.

Foukací trysky podle obr. 6 mají společný přívod 8 vzduchu. Přívod 8 vzduchu zásobuje obě prstencové komory 31.1, 31.2 vzduchem. Příslušnými prstencovými komorami se vlákna 3.1, 3.2 zahřívají působením horkého vzduchu s velkou energií proudění. Tím se také vlákna v jednotlivých pěchovacích komorách 10.1, 10.2 dopravují. Tyto jednotlivé pěchovací komory 10.1, 10.2 jsou ve společném tělese vytvořeny tak, že toto těleso je na vstupní straně rozděleno přepážkou 53, přičemž průřez 10.3 společné pěchovací komory je roven nejméně součtu průřezů jednotlivých pěchovacích komor

10.1, 10.2. Tímto se nejdříve vytvářejí z každého jednotlivého vlákna vláknové zátky

12.1, 12.2. Přepážka 53 dosahuje až do míst, ve kterých vzduch bočně odchází otvorem 33. Působením tlaku vzduchu a bočního stlačování se slučují obě vláknové zátky

12.1, 12.2 do společné spojené vláknové zátky 12.3. Průřez této spojené vláknové zátky

12.3 se vyznačuje tím, že sice obě původní vláknové zátky 12.1, 12.2 jsou ještě znatelně od sebe odděleny, avšak působením všestranného tlaku na společnou vláknovou zátku jsou spolu navzájem tak zachyceny, že mohou být dále zpracovány jako jednotná spojená vláknová zátka. Naproti tomu však nepůsobí žádné obtíže a spojenou vláknovou zátku lze na výstupu z pracovního bubnu podle vynálezu opět rozložit na jednotlivá vlákna.

Tím se také umožňuje násobení vláken zpracovávaných na jednotlivých pracovních bubnech. Se zřetelem na uspořádání znázorněné na obr. 1 mohou být vytvářena například čtyři vlákna současně. Přitom se vždy vedou dvě vlákna do jedné pěchovací komory vytvořené podle obr. 6 a tvarují se vždy do· jedné spojené vláknové zátky 12, podle obr. 1. Spojené vláknové zátky 12, 13, sestávající vždy ze dvou vláken, se pak, jak je to znázorněno na obr. 1, vedou paralelně vůči sobě na pracovní buben 14, kde se tepelně zpracují a pak opět rozloží na celkem čtyři jednotlivá vlákna a navíjejí na čtyři cívky 25.

Claims (12)

1. PŘEDMĚT VYNALEZU

   1. Způsob tepelného zpracování multífilárních chemických vláken termoplastické povahy tvarovaných do vláknové zátky, při kterém se z chemických vláken, přiváděných v poloplastickém stavu do* odpovídající pěchovací komory, tvoří nejméně jedna vláknová zátka, z této pěchovací komory se chemická vlákna dále dopravují po^ přímkové dráze a po tepelném zpracování se rozvolňují na tvarovaná vlákna, vyznačený tím, že každá vláknová zátka se během tepelného· zpracování vede po šroubovicovité dráze v těsně k sobě přiléhajících šroubových závitech, které spolu dohromady tvoří uzavřené válcovité nebo kuželovité duté těleso, jímž se směrem· radiálně dovnitř vede zpracovávací prostředí, přičemž na konci opačném vzhledem k přívodní straně vlákna se duté těleso· kontinuálně rozvolňuje a tepelně zpracovávané vlákno· se z něho· odtahuje tangenciálním· směrem.
2. 2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že se v částech dutého tělesa ležících v jeho axiálním směru za sebou nasávají směrem dovnitř přes závity dutého· tělesa · navzájem odlišná zpracovávací prostředí.
3. 3. Způsob podle bodů 1 nebo· 2 vyznačený tím, že vláknová zátka se vede po šroubovicovité dráze rychlostí, jejíž poměr vůči rychlosti přivádění chemického vlákna do pěchovací komory je menší než

   1,42.10-4 _ den

   PTT?D2' kde je den titr vlákna v g/9000 m, p hustota vlákna v kg/dm3,

   D průměr pěchovací komory, tvořící vláknovou zátku v mm, a

   P hustota návinu vláknové zátky s hodnotou P < 1.
4. 4. Způsob podle bodů 1 až 3 vyznačený tím, že závity vláknové zátky mají pravoúhelníkový příčný průřez.
5. 5. Způsob podle bodu 1, při kterém se tepelně zpracovává více než jedno· tvarované vlákno, přičemž se z každého· tvarovaného vlákna vytváří samostatná vláknová zátka, vyznačený tím, že vláknové zátky · jednotlivých vláken před přiváděním na šroubovicovitou dráhu jsou při vzájemném podélném dotyku spolu stlačovány do společné vláknové zátky, a tepelně zpracovávaná společná vláknová zátka je na konci šrou bovicovité dráhy kontinuálně rozvolňována na jednotlivá tvarovaná vlákna.
6. 6. Zařízení pro provádění způsobu podle bodů 1 až 4, sestávající z nejméně jedné pěchovací komory, do které jsou přiváděna chemická vlákna a tvarována do· vláknové zátky, a z alespoň jednoho otáčivého' bubnu se stěnou propustnou pro plyny pro· tepelné zpracovávání vláknové zátky, vyznačené tím, že mezi pěchovací komorou a přívodním místem. (80) vláknové zátky na obvodu bubnu (14) jsou v dopravní dráze vláknové zátky umístěny dopravní kladky (11) a okolo bubnu (14) válcovitého nebo komolokuželovitého tvaru a v oblasti stěny (60·) propustné pro plyny s hladkým povrchem je uložen pevný směrovací člen · (36), jehož okraj (15) obrácený směrem k odtahovému konci (70) bubnu (14) je · od odchylovacího· plechu (42) vzdálen nejméně o jeden úplný šroubový závit, jehož výška je nanejvýše rovna součtu průměrů pěchovacích komor (10j, příslušejících k příslušnému otáčivému bubnu (14), a jehož začátek leží v přívodním· místě (80) pro vláknovou zátku.
7. 7. Zařízení podle bodu 6 vyznačené tím, · že pěchovací komora (10) má pravoúhelníkový průřez.
8. 8. Zařízení podle bodů 6 nebo· 7 vyznačené tím, že buben (14) je okolo alespoň části plynopropustné stěny (60) obklopen pláštěm (43) propustným· pro plyny, majícím kruhový průřez, přičemž vnitřní průměr tohoto·· pláště (43) je nejméně rovný vnějšímu průměru navíjených závitů vláknové zátky.
9. 9. Zařízení podle bodu 8 vyznačené tím, že plášť (43) je uložen volně okolo bubnu (14) a je na své straně přivrácené k přívodu vláknové zátky opatřen obvodovou přírubou (45), ležící v axiálním' směru mezi operou (51) a axiálním vodicím ústrojím (46), přičemž vzdálenost mezi osou bubnu (14) a radiálně vnitřními okraji opery (51) a vodícího· ústrojí (46) je menší než poloměr kružnice opsané obvodové přírubě (45).
10. 10. Zařízení podle bodu 9 vyznačené tím, že · axiální vodicí ústrojí (46) zahrnuje alespoň jeden váleček, uložený na ose· (47) kolmé k bubnu (14).
11. 11. Zařízení podle bodu 10 vyznačené tím, že úložné osy (47) válečků (52) jsou uloženy pohyblivě v axiálním směru.
12. 12. Zařízení podle bodu 6 pro· provádění způsobu podle bodu 5 vyznačené tím, že mezi jednotlivými pěchovacími komorami (10.1,

    10.2] a přívodním koncem bubnu i(14) je umístěna společná pěchovací komora (10), přičemž průřez (10.3) této¹ společné pěchovací komory je roven nejméně součtu průřezů jednotlivých pěchovacích komor (10.1,

    10.2).