DD240918A1

DD240918A1 - Verfahren und vorrichtung zum verfestigen von faserbaendchen

Info

Publication number: DD240918A1
Application number: DD28063685A
Authority: DD
Inventors: Helmar Reuter
Original assignee: Ver Baumwollspinnereien Und Zw
Priority date: 1985-09-16
Filing date: 1985-09-16
Publication date: 1986-11-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, um Faserbaendchen oder Faeden aus oder mit Synthesefasern durch Verschweissen zu verfestigen. Ziel der Erfindung ist es, textile Faeden in hoher Festigkeit mit normaler, geringer oder ohne Drehung produktiv herzustellen. Bei der Erfindung handelt es sich um eine intervall- und schockartige Thermobehandlung von Faserbaendchen oder Faeden aus oder mit Synthesefasern. Die Behandlung kann durch Hochfrequenzschweissen, Ultraschallschweissen, Laserstrahlschweissen oder Mikroplasmastrahlschweissen erfolgen. Das Verfahren sowie die Vorrichtung kann beim klassischen Ringspinnen, beim OE-Spinnen und auch durch ein voellig neues Spinnverfahren realisiert werden. Die Anwendungsgebiete erstrecken sich auf alle garnherstellenden Industriezweige, wie Baumwollspinnereien, Kammgarn- und Streichgarnindustrie, soweit diese Synthesefasern rein oder in Mischung verarbeiten.

Description

Titel der Erfindung

Verfahren und Vorrichtung zum Verfestigen von Faserbändchen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Textiltechnik Insbesondere kann sie an allen fadenbildenden Faser-Spinnmaschinen zur Anwendung kommen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In der Regel werden textile Fäden durch Drehungserteilung und unter Ausnutzung der Faserreibung verfestigt'. Bekannte Maschinentechniken sind dafür das Ringspinnen und das OE-Spinnen. Es können auch Fasern durch FaIschdrahtertei 1ung und durch Nitscheln verfestigt werden oder durch pneumatische Verwirbelung.

Es sind auch Verfahren bekannt, bei denen die Fasern unter Zusatz von Klebesubstanzen drehungslos oder mit geringer Drehung verbunden werden.

Die Hauptmängel dieser Verfahren sind zu geringe Produktivität, zu geringe Maschinenleistung und beim Erzeugnis eine begrenzte Festigkeitsausnutzung zwi'sehen Faser und Faden.

0 Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, textile Fäden aus oder in Mischung mit Synthesefasern mit hoher Produktivität, hohen Maschinenleistungen und mit einer maximalen Festigkeitsausnutzung zwischen Faser und Faden herzustellen.

5 Darlegung des Wesens.der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, textile Fäden, die sich durch eine hohe Festigkeit auszeichnen, mit hoher Effektivität herzustellen. Zur Verwirklichung dieser Aufgabe werden bekannte Maschinensysteme, die mit Zusatzeinrichtungen ausgerüstet sind, eingesetzt.

Synthesefasern sind rein, in Mischung untereinander oder in Mischung mit nativen Fasern, wie. Baumwolle oder Viskosefasern durch gezielte Thermoeinwirkung verschweißbar.

Die nachfolgend aufgeführten Materialien eignen sich gut für das Verschmelzen:

-Polyester, -Polyamid, -Polypropylen, -Azetatu.a.

Erfindungsgemäß werden die Fasern nach dem Verstrecken und nach dem Verlassen des letzten Klemmpunktes,, in einer Entfernung von diesem, die kleiner als die Faserlänge ist, verschweiß t .

Die Herstellung des Faserbändchens vor dem Verschweißen zu einem nahezu runden Querschnitt erfolgt in bekannter Weise durch Verdrehen, Nitscheln oder durch Verdichten.

Beim OE-Spinnen, wonach der Faden seine Form und seine spezifischen Eigensch'af ten durch das Erspinnen im Rotor- oder Luftwirbel schon erhalten hat, erfolgt das erfindungsgemäße Verschweißen an einem Punkt zwischen Spinn kammer und Auflaufkörper, der nicht konkret definiert werden muß. Diese Verfestigung durch Schweißen dient zur höheren Festigkeitsausnutzung von Faser zum Faden.

Ausgehend von den Prozessen der kunststoffν er arbeitenden Industrie können verschiedene Schweißtechniken zur Anwendung kommen, wie z.B.·

- Hochfrequenzschweißen

- Ultraschallschweißen

- Laserstrahlschweißen

-Mikroplasmastrahlschweißen.

Die Fadenfestigkeit wird nicht mehr durch die Haftreibung der zusammengedrehten Fasern untereinander erreicht, sondern es erfolgt eine feste Verbindung durch das Schweißen. Die eventuell auftretende geringe Faserschädigung an der Schweißstelle wird durch die insgesamt höhere Faserfestigkeitsausnutzung im Faden wieder egalisiert.

Wenn noch eine geringe Drehung erteilt wird, gleich ob echte oder Falschdraht, ist diese so zu wählen,, daß ein etwa runder Querschnitt der Faserbändchen erreicht wird. Das tritt ein, wenn der Drehunqsbeiwert.-v zwischen 15 und 50 in Abhänqiqkeit

von der Faserfeinheit liegt.

Die Temperatur muß während des Schweißens, zum Zeitpunkt ihrer Einwirkung auf das Faserbändchen etwa dem Schmelzpunkt der zu verschweißenden Synthesefasern entsprechen.

Die Zeitintervalle für die Thermoeinwirkung werden in Abhängigkeit zur Liefergeschwindigkeit des Faserbändchens bzw. des Fadens programmiert und zwar so, daß die Entfernung der Ver-

festigungspunkte kürzer als die Faserlänge der Synthesefasern ist .

Die Vorrichtung zum Schweißen der Synthesefasern besteht aus Schweiße1 em ente, die feststehend, drehbar oder schwingend so angeordnet sind, daß zwischen jedem Schweiß elementenpaar das Faserbandchen oder der Faden geführt werden kann.

Ausführungsbeispiele

85.Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen erläutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: die schematische Darstellung des Verfahrens an der Ringspinnmaschine

Fig. 2: routierende Vorrichtung zum Schweißen Fig. 3: eine weitere Variante der Schweiß ν or rieh tung

Fig. 4: die schematische Darstellung des Verfahrens an OE-Maschinen

Fig. 5: die schematische Darstellung des Verfahrens

1. In Fig. 1 wird das Vorgarn 1 einer Flyerlunte· aus 67 % PoIyesterfasern und 33 % Baumwolle dem Streckwerk in bekannter Weise vorgelegt und verzogen. Nach dem Verziehen des Vorgarnes 1 und unmittelbar nach dem Verlassen des letzten Walzenpaares 2 wird das Faserbändchen 3, das durch leichte Drehungsgebung mit,jC 30, mittels Spindel, Ring und Läufer verdichtet und in eine runde Form gebracht wird, punktartig ν er s chwe ißt.

Die Vorrichtung 4 besteht aus den beiden Schweißelementen 7. Die Impulse zum Verschweißen des Faserbändchens 3 werden

durch ein nicht gezeigtes zentrales Steuergerät am Ende der Maschine gegeben. Bei einer Faserlänge von 40 mm der Synthesefasern betragen die Abstände χ der Schweißverbindungen 30 mm. Die Vorrichtung 4 zum Verschweißen des Faserbändchens 3 ist in einer Entfernung y von 35 mm zum letzten Klemmpunkt 5 des Streckwerks angebracht.

Die Liefer geschwind!gkeit des Faserbändchens 3 beläuft sich auf 60 m/min, wobei der zeitliche Abstand der Thermobehandlung 0,03 s beträgt.

Bei einer Schweißstelle von maximal 1 mm Länge, darf die Einwirkungsdauer 0,001 s betragen.

Die Schweißimpulstemperatür ist entsprechend des Schmelzpunktes der Synthesefaser so einzustellen, damit in der genannten Zeit von 0,001 s die Synthesefasern des Faserbänchens 3 in einer Anzahl von 50 - 500 innig miteinander verschmelzen .

Die Schweißelemente 6 und 7 sind fest und in einem Abstand ζ von 0,3 mm bis 2 mm zueinander angeordnet.

2. In Fig. 2 wird eine weitere Variante der Schweißν orrichtung erläutert. Dabei erfolgt die Thermoeinwirkung über die routierenden Schweiß elemente 8 und 9. Der Abstand ζ des Schweiße1ementenpaares 8, 9 zueinander ist hier kleiner, gleich oder größer als der Durchmesser des Faserbändchens

Die kreisförmige Peripherie von einem Schweiß element 10 zum anderen 11 ist kleiner als die Länge der Synthesefasern und die Umfangsgeschwindigkeit der Punkte 10 und 11 ist gleich der Liefergeschwindigkeit des Faserbändchens 3.

Die kreisförmigen Abstände der Punkte 10 und 11 sind kleiner als die Synthesefaserlänge zu wählen, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der Peripherie der Schweißelemente 8 und 9 geringer als die Liefergeschwindigkeit des Faser bändchens 3 ist und umgekehrt.

3. Die Fig. 3 verdeutlicht eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Schweiß ν orrichtung. Das feststehende Schweißelement 12 und das elipsen- oder kreisförmig schwingende Schweiße1ement 13 wirken zusammen, wobei die Geschwindigkeit der Bewegung des Elementes 13 in Richtung Fadenlauf gleich der Abzugsgeschwindigkeit des Fas erbändchens 3 ist .

Eine Umdrehung oder Doppelschwiη gung des Schweiß elementes 13 ist gleich dem Zeitintervall des Schweißens.

Der Abstand ζ der Elemente 12, 13 zueinander ist gleich oder größer als der Durchmesser des Faserbändchens 3.

Die Schweißverbindung erfolgt zu dem Zeitpunkt, wenn die Schweiß elemente 12, 13 die geringste Entfernung zueinander haben.

Es können auch zwei bewegliche Schweiß elemente 13 zus ammenwi r k en.

4. Die Fig. 4 zeigt schematisch die Anordnung der Schweißeinrichtung beim OE-Spinnverfahren . Dabei wird das Streckenband 14 der Spinn kammer 15 zugeführt, aufgelöst und der Faden 16 in bekannter Weise ersponnen. Zwischen der Spinn kammer 15 und dem Abzugs walzenpaar 17 oder der nicht gezeigten Aufspul einrichtung wird eine Variante 18 der Vorrichtungen nach den Beispielen 1, 2 oder 3 angebracht.

5. In der Fig. 5 wird das Verfahren und die Vorrichtung in einer vollkommen neuen Spinntechnik vorgestellt. Das Faserband 14 in Form eines Karden- oder Streckenbandes oder einer Flyerlunte wird einem Auflöse- und Verzugsorgan 20 zugeführt, zu einem Faserbändchen 3 ρ ar al 1 el isi ert und verfeinert und in dem Verdichter 21 in eine annähernd runde Form gebracht. Nach dem Abzugswalzenpaar 22 führt eine Variante 23 der Vorrichtungen nach den Beispielen 1, 2 oder 3 das Verschweißen des Faserbändchens 3 durch.

Der fertige Faden wird in bekannter Weise vorzugsweise auf eine Kreuzspule 24 durch das Spulorgan 19 aufgewunden.

Claims

Erfindungsanspruch

1. Verfahren zum Verfestigen von Faserbändenen oder Fäden aus oder in Mischung mit Synthesefasern mit hoher Festigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß ein Faserbändchen (3) oder ein Faden (16) nach dem Klemmpunkt des Walzenpaares (5) in einem Abstand (y) vom Klemmpunkt des Walzenpaares (5) durch die Thermoeinwirkung mittels Hochfrequenzenergie, Ultraschall, Laserstrahl, Mikroplasmastrahl oder anderer Schweißν erfahren mittels feststehender Schweißele- mente (6; 7; 12), routierende Schweißelemente (8; 9) oder sich hin- und herbewegende Schweiß elemente (13) intervall- und schockartig verschweißt wird, die Einwirkungstemperatur auf die Synthesefasern dem Schmelzpunkt des jeweiligen synthetischem Fasermaterials entspricht und die Abstände

(x) der Thermobehandlungspunkte kleiner als die Faserlänge der Synthesefasern sind und sich die zeitlichen Intervalle des Schweißens nach der Formel

• 1000 (mm) c ^ , * ι ι \

— -. r =—— =· x Fadenlie f er ung (m/mm)

Faserlange (mm) χ Faktor F ^a

60 (s/min)

in Sekunden, wobei der Faktor F 0,5 bis 0,9 beträgt, ermitteln.
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschweißung des Fadens (16.) beim OE-Spinnen zwischen der Spinnkammer (15) und dem Abzugswalzenpaar (17) oder der Aufspuleinrichtung erfolgt.
3. Vorrichtung nach Punkt 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß Schweißelemente (6; 7; 12; 8; 9; 13) zum Verschweißen des Faserbändchens (3) oder des Fadens (16) in einer Entfernung (y) nach dem Klemmpunkt (5) bzw. Abzugswalzenpaar (17) angeordnet sind und die Entfernung (y) insbesondere bei wenig oder nicht gedrehten Faserbändchen (3) kleiner als die Faserlänge der Synthesefasern ist.

-21285- 301088
4. Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenüberliegende Schweißelemente (6; 7) in einem Abstand zueinander fest angeordnet sind,sich zwischen dem Verzugsorgan (2), oder der Spinnkammer (15; 20) und der Aufspuleinrichtung befinden und das Faserbändchen (3) oder der Faden (16) zwischen den Schweißelementen (6; 7) geführt wird, wobei der Abstand (z) größer als der Durchmesser des Faserbändchens (3) oder des Fadens (16) ist.
5. Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißelemente (8; 9) gegenüberliegend, kreis- bzw. sternförmig ausgebildet und drehbar, in Richtung Fadenlauf angeordnet sind und der kleinste Abstand (z) der Schweiß elemente (8; 9) zueinander kleiner, gleich oder größer als der Durchmesser des Faserbändchens (3) oder des Fadens (16) ist, wobei die kreisförmige Peripherie von einem Schweiß elementenpunkt (10) zum nächsten Schweißelementenpunkt (11) kleiner als die Länge der Synthesefasern ist und zugleich die Umfangsgeschwindigkeit der kreisförmigen Peripherie der beiden Schweißelementenpunkte (10; 11) glei.ch der Liefergeschwindigkeit des Faserbändchens (3) oder des Fadens (16) ist.
6. Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmigen Abstände der Schweißelementenpunkte (10; 11) liniar im gleichen Verhältnis um so viel kleiner als die Sy η thesefas erlänge zu wählen sind, wie sich die Umfangsgeschwindigkeit des Faserbändchens (3) oder des Fadens (16) verringert und umgekehrt.
7. Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein feststehendes Schweiß element (12) und ein elipsenförmig 0 schwingendes Schweißelement (13) oder zwei gegenüberliegende schwingende Schweiß elemente (13) zusammenwirken, wobei die elipsenförmige Umfangsgeschwindigkeit des Schweißelementes (13) gleich der Liefergeschwindigkeit des Faserbändchens (3) oder des Fadens (16) ist und die Drehrichtung des Schweißelementes (13) in Richtung Fadenlauf erfolgt.

Hierzu_JL5eten Zeichnungen-

-2.1285- 3C1088