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Verfahren und Einrichtung zur Erzeugung von Garn und Zwirn aus Fasermaterial
Die Erfindung betrifft ein Garn, hergestellt aus natürlichen, durch ein Bindemittel
aus einem thermoplastischen Kunststoff miteinander verbundenen Spinnfasern sowie
ein Verfahren und eine Vorrichtung zu seiner Herstellung.
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Die herkömmliche Herstellungsart von Garnen aus natürlichen Spinnfasern
bedient sich arbeitsintensiver Textilverfahren, bei welchen die natürlichen Fasern
vorerst gereinigt, dann im wesentlichen parallel gerichtet, gezogen und leicht gedreht
werden, um eine Lunte zu bilden, welche ihrerseits in ein feineres Vorgarn verzogen
wird. Das Vorgarn wird dann weiter verzogen und gedreht, so daß die losen Fasern
schließlich ein Garn bilden, bei dem die einzelnen Fasern lediglich durch den durch
das Zusammendrehen hervorgerufenen Reibungsdruck zusammengehalten werden. Das herkömmliche
Verfahren beruht auf der Fähigkeit der Spinnfasern, im gedrehten Zustand durch Reibung
aneinanderzuhaften. Dieses klassische Verfahren der Herstellung von Garn aus Fasern
ist langwierig und kostspielig und weist auch gewisse Grenzen hinsichtlich der damit
möglichen Verspinnbarkeit gewisser Fasern auf.
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Es ist bekannt, die natürliche Haftfähigkeit der Fasern, insbesondere
von Baumwollfasern, durch Beifügen thermoplastischer Kunststoffe zu erhöhen und
flächenhafte Gebilde auf diese Weise durch Verkleben der Fasern zu erzeugen, ohne
daß hierzu ein Verspin -nen oder Verweben der Baumwollfasern bzw. -garne notwendig
ist. Es ist ebenso nicht neu, thermoplastische Kunstfäden zu erwärmen und anschließend
durch eine Falschdrahtvorrichtung (Drehröhrchen od. dgl.) laufen zu lassen. Hierbei
soll jedoch nicht ein Zusammenkleben der Fasern erreicht werden. Das bekannte Verfahren
dient vielmehr dazu, thernioplastischen Fasern eine Strukturkräuselung künstlich
zu verleihen. Der Erfindung hingegen liegt die Aufgabe zugrunde, die Fasern des
Garnes durch ein hitzeaktivierbares Bindemittel so zusammenzukleben, daß das Garn
ohne Hitzeeinwirkung nicht aufdrehbar ist und daß die Fasern ohne bzw. mit wenig
Drehung durch die klebende Substanz zusammengehalten werden.
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Der Gegenstand der Erfindung ist ein Garn, das aus einem durch natürliche
Textilfasern gebildeten, in bekannter Weise spiralförmig verdrehten Vliesstreifen
besteht, welcher das hitzeaktivierbare Bindemittel in annähernd gleicher Verteilung
durch die ganze Faserrnasse enthält. Das fertige Garn ist ohne Hitzebehandlung nicht
aufdrehbar und zeigt eine vollkommen glatte Oberfläche.
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Das Faservlies wird in an sich bekannter Weise auf Krempeln od. dgl.
gewonnen. Die Herstellung des Faservlieses bildet nicht den Gegenstand der Erfindung.
Bei der Herstellung wird der einzelne, aus einer Bahn geschnittene und mit dein
thermoplastischen Bindemittel völlig durchsetzte Vliesstreif en erwärmt und durchl#tift
anschließend, solange das Bindemittel plastisch ist, eine Falschdrahtvorrichtung.
Beim nachfolgenden Kallbrieren (Glätten) des Garnes erfolgt dann die Abkühlung und
Erhärtung des Bindemittels, gegebenenfalls unter späterem Luftzutritt, wenn das
Garn die Schablone (Glättvorrichtung) verläßt. Das Zerschneiden des Vlieses in Streifen
sowie das Glätten (Kalibrieren) sind an sich durch die Papiergarnspinnerei bekannt,
doch bedient sich die Papiergarnspinnerei nicht hitzeaktivierbarer Bindemittel zum
Zusammenhalten der Fasern. Im erzeugten Garn liegen die Fasern verdreht eng beieinander
und werden durch die Schweißwirkung des Bindemittels in dieser Lage gehalten. Der
Faden ist stark und gleichmäßig. Dies ist auf die Verschweißung (Kunstharz) zwischen
den durch Reibungsdruck zusammengehaltenen Fasern zurückzuführen.
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Ein Zwirn wird durch Vereinigung mehrerer auf diese Art hergestellter
Garne in bekannter Weise erhalten. Die Einzelgarne werden durch ein Heizaggregat
geführt, welches das Bindernittel wiederum aufweicht und dann, solange das Bindernittel
noch weich ist, zur Bildung eines Zwirns zusammengedreht. Dieser Zwirn passiert
dann wiederum eine Glättvorrichtung, welche die Garne zusammenpreßt und glättet.
Das Bindemittel erhärtet; während sich der Zwirn in diesem Zustand befindet, und
zwar durch Ableiten der Wärme durch das Metall der Schablone und durch die Luft.
Das
Garn durchlätift diese Phasen mit großer Geschwindigkeit. Das Erweichen des Bindemittels
erfolgt rasch, so daß der Garnteil, in dem das Erweichen stattgefunden hat, sofort
gesponnen, fast gleichzeitig in die Schablone gebracht und abgekühlt werden
inuß, damit die auf diese Weise verdrehten Fasern vereinigt und zusammengeschweißt
werden. Dann findet das Härten des Bindemittels wiederum fast gleichzeitig
statt.
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Die zur Ausführung der Erfindung dienende Maschine, eine Vorrichtung
zur kontinuierlichen Herstellung des erfindungsgemäßen Garnes, ist durch eine an
sich bekannte Schneidvorrichtung gekennzeichnet, um die durch ein hitzeaktivierbares
oder thermoplastisches Bindemittel verbundenen, ein Vlies bildenden Textilfasern
in Streifen zu zerschneiden und diese dann einer Heizvorrichtung zum Plastifrizieren
des Bindemittels zuzuführen. Die Heizvorrichtung besteht vorzugsweise aus Druckwalzen
oder Platten, die zum Aufheizen mit einem Hochfrequenzgenerator üblicher Art verbunden
sind.
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Unmittelbar an die Heizvorrichtung schließt sich eine an sich bekannte
Falschdrahtvorrichtung an. Diese besteht aus einer Anzahl Drehröhrchen mit unabhängigem
Antrieb. jedes Drehröhrchen erteilt dem Vliesstreifen beim Passieren in bekannter
Weise einen falschen Draht. jedes Drehröhrchen ist ferner mit einer Schablone (Kalibrier-
oder Glättvorrichtung) versehen, welche das gedrehte Material durchläuft, solange
das Bindemittel noch plastisch ist. Die Schablone ist so eng, daß ihre Wandung dem
durchlaufenden Faden einen Reibungsdruck mitteilt. Dadurch wird das Garn konsolidiert
und erhält eine glatte Oberfläche. Die Wärme wird dem Material beim Durchlaufen
der Schablone entweder durch die normale Ableitung über das Metall, aus dem die
Schablone hergestellt ist, oder durch spezielle Kühleinrichtungen entzogen. Wenn
das Garn auf dem Wege zur nächsten Behandlung aus der Schablone tritt, wird es zusätzlich
durch die umgebende Luft gekühlt.
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Soll ein einfaches Garn hergestellt werden, so wird es nunmehr durch
geeignete Antriebs-, Führungs- und Spannrollen abgezogen. Soll das Garn jedoch zu
Zwirn weiterverarbeitet werden, so läuft das einzelne Garn unmittelbar nach dem
Spinnaggregat durch ein weiteres Heizelement, z. B. ein Führungsheizelernent, das
einen Kopf mit einer Reihe von konvergierenden Durchlässen, in welche
je ein Faden eingebracht wird, und einen Ausgang besitzt, in den die Durchlässe
münden und in den das zusammengeführte Material gelangt.
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Unmittelbar an dieses Heizelement schließt sich eine zweite Falschdrahtvorrichtung,
welche den vereinigten Fäden eine Drehung mitteilt und sie auf diese Weise zwirnt.
Die Anordnung dieses Mehrfachzwirnaggregates ist dem bereits genannten Aggregat
für die Drehung der Streifen zur Garnherstellung sehr ähnlich.
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Dadurch, daß das Heizelement jeweils der Falschdralitvorrichtung unmittelbar
vorgeschaltet ist und unmittelbar hinter der Falschdrahtvorrichtung die Kalibrierschablone
folgt, wird erreicht, daß der Falschdraht sich nicht in der sonst üblichen Weise
nach Verlassen der Falschdrahtvorrichtung wieder auflöst, sondern zumindest zum
Teil erhalten bleibt.
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Sämtliche Arbeitselemente sind in einem gemeinsamen MaschInengestell
angeordnet, das aus distanzierten Vertikalwänden mit Führungs- und Trägermitteln
besteht, beispielsweise Ansätzen und Rillen. Die einzelnen Elemente sind separat
auf Rahmenträgern angeordnet, die mit Ansätzen versehen sind, welche in die Rillen
in den Wänden eingreifen. Auf diese Weise kann jedes Element separat und unabhängig
von den anderen Elementen in das Maschinengestell eingebaut werden.
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Der Antrieb ist derart ausgebildet, daß nach Einbau des Elementes
ein Treibriemen oder eine andere Antriebseinrichtung in Berührung mit einem angetriebenen
Element eines Rahmens kommt. Dies erfolgt am bequemsten durch einen Riemen, der
mit den Drehröhrchen in einem Aggregat Kontakt herstellt und eine Zahl dieser Drehröhrchen
gleichzeitig treibt. Dieser Riemen steht mit einer oletriebenen Welle oder Rolle
auf dem Rahmen in Berührung.
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Die Erfindung soll im Zusammenhang mit den Zeichnungen im einzelnen
näher erläutert werden. Es zeigt Fig. 1 eine perspektivische Gesamtaußenansicht
einer Vorrichtung nach der Erfindung, die die Zufuhr der Faservliese und das Aufbäumen
der Garne erkennen läßt, Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die Spinnmaschine, Fig.
3 einen Teil des Vertikalquerschnittes in Fig. 2, jedoch in größerem
Maßstab, Fig. 4 ein fragmentarisches Schaubild des teilweise geöffnet gezeichneten
Aggregates, welches besonders die Art und Weise der ausbaubaren Anordnung der die
Arbeitselernente tragenden Rahmen zeigt, Fig. 5 eine teilweise horizontal
geschnittene Draufsicht des Antriebsmechanismus für die in einem Rahmen reihenweise
angeordneten Drehröhrchen, Fig. 6 einen Teillängssehnitt durch die Schneidvorrichtung
für das Faservlies, Fig. 7 einen schematischen Schnitt durch eine Vorrichtung
zum Herstellen und Zerschneiden rnehrlagiger Vliesstreifen, Fig. 8 eine Teildraufsicht
auf ein Faservlies, das teilweise in Streifen zerschnitten ist, Fig. 9 eine
schematische Darstellung der Herstellung eines einfachen Garnes aus einem einzigen
Streifen, Fig. 10 ein Schaubild eines der Länge nach durchgeschnittenen Drehröhrchens,
Fig. 10a einen Längsschnitt durch ein abgewandeltes Drehröhrchen, Fig.
11 einen Horizontalschnitt durch das Drehröhrchen nach Fig. 10a längs der
Linie 11-11,
Fig. 12 eine schematische Ansicht des Zustandes eines Vliesstreifens
vor, während und nach der Umwandlung in Garn, Fig. 13 einen Querschnitt nach
Linie 13-13 in Fig. 12, Fig. 14 einen Querschnitt nach Linie 14-14 in Fig.
12, Fig, 15 eine schematische Darstellung der Bildung eines Garns aus einem
Vliesstreifen unter Verwendung eines Heizaggregates zum Plastifizieren des Bindemittels,
Fig. 16 eine schematische Darstellung der Bildung eines Zwirns aus mehreren,
bereits verdrehten Garnen, Fig. 17 eine schematische Darstellung des Zustandes
des Materials bei der Herstellung eines Zwirns nach dem in Fig. 16 dargestellten
Verfahren und Fig. 18 eine fragmentarische Ansicht eines Heizagizregates
teilweise aufgebrochen.
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Im Zusammenhang mit Fig. 1 wird die allgemeine Anordnung der
Maschine in erster Linie in Verbindung
mit dem Fabrikationsweg
des Materials beschrieben.
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Diese allgemeine Anordnung geht aus Fig. 1 hervor, wobei jedoch
die Schneid-, Heiz-, Spinn- und Konsolidierungseinrichtungen in Fig. 1 nicht
dargestellt werden, sondern in ihren Einzelheiten im Zusammenhang mit folgenden
Figuren erläutert werden sollen.
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Die Faservliese A und B werden von den Zuführwalzen
A' und B' zugeführt. Diese Vliese bestehen aus Fasern, welche durch ein thermoplastisches
oder wärmehärtendes Bindemittel untereinander verbunden sind. Die Bahnen werden
in die zweiseitige Spinninaschine S eingeführt. jede Seite dieser Spinnmaschine
ist in Teile Q unterteilt.
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Die Vliesbahnen A und B laufen in der Spinnmaschine
S durch einen Schneidmechanismus, ein Heizelement und ein Spinnaggregat und
eine Härtungseinrichtung und verlassen sie in Form des fertigen Garnes, Die fertigen
Garne Y gelangen über Faden-Anschirrelemente G und H auf die Abzugswalzen
G'
und H', auf denen sie nach Art einer Zettelwalze aufgebäumt werden.
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Zum besseren Verständnis von Fig. 1 soll die Konstruktion #ler
verschiedenen in dieser Figur erwähnten Teile näher beschrieben werden: Die Zuführungswalzen
A' und B' laufen auf Achsen A2 und B2, die drehbar in den Supporten
15
und 17 ruhen. Die oberen Enden dieser Supporte sind mit Tragrollen
19 und 21 versehen, welche auf einer Schiene 23 laufen, die mittels
Trägern 24 an der Decke des Fabrikationssaales aufgehängt ist.
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Die Spinnmaschine S ist mit ihren Einzelheiten aus Fig. 2 ersichtlich.
Der Aufbau dieser Maschine wird am besten im Zusammenhang mit dem Weg des Materials
durch ihn erklärt.
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Die Vliese A und B werden durch die Eingangswalzenpaare
25, 27 und 33, 35 in die Spinnmaschine eingeführt. 29, 31 bezeichnen
ein weiteres Paar von Eingangswalzen, welche zum Einführen einer weiteren Bahn in
den Apparat dienen, wenn dies erforderlich ist. Die Eingangswalzenpaare
25, 27 und 33, 35
werden derart angetrieben, daß sie den Vliesbahnen
A und B eine Spannung mitteilen und sie von den Zuführungswalzen A' und B'
abziehen. Die Bahnen werden dann wie folgt behandelt: Die Bahn A verläuft
beispielsweise abwärts durch eine Schneidvorrichtung K. Die Bahn B verläuft durch
ein rotierendes Messer M abwärts, Eine dritte Bahn würde die Schneidvorrichtung
L passieren.
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Die Schneidvorrichtungen K, L und M sind gemäß Fig.
6 konstruiert. jede Schneidvorrichtung besteht aus einem Paar distanzierter,
drehbarer Wellen 41 und 42. Diese Wellen 41 und 42 werden durch den Hauptantrieb
der Maschine getrieben. Die Welle41 trägt Schermesser 45 der gewünschten Breite,
die durch Distanzscheiben 47 distanziert sind. Die Welle 42 trägt Schermesser49,
welche durch Distanzscheihen 51 distanziert sind. Die Messer 49 ragen zwischen
die Messer 45, und gleicherweise ragen die Messer 45 zwischen die Messer 49, wie
dies aus Fig. 6 ersichtlich ist.
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Wenn die Faserbahn A zwischen zusammenwirkende Messer tritt,
wird sie in Streifen N von der Breite der Scherrnesser geschnitten, Die Bahn
B wird ihrerseits in Streifen P geschnitten.
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Dann laufen die Vliesstreifen IV zwischen Führungs- und Spannwalzen
55 und 57, welche derart getrieben werden, daß sie die Streifen vom
Schneidmechanismus K abziehen. Gleicherweise werden die StreifenP durch Führungs-
und Spannwalzen 61 und 63 ähnlich den Walzen 55 und
57 übernommen.
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Dann wird jeder Streifen P durch ein Heizelement R auf folgende Weise
behandelt, wobei die Beschreibung der Behandlung dieses Streifens auch für die Streifen
N gilt, die auf gleiche Weise behandelt werden. Mit anderen Worten soll nur
eine Seite der SpinnmaschineS beschrieben werden.
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jeder Streifen P passiert eine Gruppe von drei Walzen 71, 73
und 75, wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist. Die Walze
73 ist elektrisch geheizt. Die Walzen 71 und 75 sind Führungswalzen,
welche den Streifen P mit der Walze 73 in Kontakt bringen.
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Der Durchgang des Streifens P zwischen diesen Walzen plastifiziert
das Bindemittel unmittelbar vor dem Spinnen.
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Vorn Heizelement R gelangt der Streifen N in ein Spinnaggregat
D, welches die gleiche Anzahl Drehröhrchen T aufweist, wie Streifen
N vorhanden sind.
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jedes Drehröhrchen T besteht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung
aus einem Stahlrohr 81 mit oberen und unteren Lagern 83 und
85. Nach Fig. 10,
die eine Form des Drehröhrchens T zeigt, ist die
Konstruktion des Drehröhrchens wie folgt: Das Rohr 81
ist an seinem oberen
Ende mit einem ringförmigen Flansch 81A versehen. Auf dem Flansch sitzt ein
Kopf 81B mit einer Anzahl öffnungen 8IC, die exzentrisch angeordnet sind. Diese
Öffnungen weisen verschiedene Größen auf und nehmen vorbereitete Fäden verschiedener
Stärken auf.
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Bei einer anderen Ausführungsforrn der Spindel (Fig. IOA) ist das
Rohr 81' mit einer Axialbohrung 87' versehen, in der ein Zapfen
88' mit einer spiralförmigen Führung oder Nut 88' auf seiner Außenseite
fest sitzt, Diese Nut führt den Faden N und dreht ihn. Effektiv erscheint
die Drehung im Material zuerst unmittelbar nach Verlassen der Walze75 und setzt
sich bis in die SpindelT fort, Der untere Kopf jedes Rohres 81 (Fig.
10) und 81'
(Fig. 10A) ist mit Vorteil mit einer Schablone
89
bzw. 89' (Kaliber, Glättvorrichtung) versehen, die mit der Spindel
rotiert. Die ringförmige Wand 90'
eines Axialdurchlasses 90 einer Schablone
setzt den gedrehten Faden Y einem Reduktionsdruck aus, um die Drehung mit Hilfe
des erhärtenden Bindemittels zu stabilisieren.
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Die Drehröhrchen werden gemäß folgender Erklärung angetrieben -Wird
ein einfaches Garn hergestellt, verläuft dieses Garn Y vom Spinnaggregat direkt
über die Aus-,gangswalzenpaare 91, 93 zu den Abzugswalzenpaaren
95, 97 und von dort auf die Zettelwalze G (vgl. Fig. 2 und
1).
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Wo jedoch aus einer Anzahl Garne ein Zwirn hergestellt werden soll,
erfolgen Zwischenschritte zwischen der Einrichtung D und den Ausgangswalzen
91
und 93. Sie dienen zum Herstellen von mehrdrähtigen Zwirnen in einem
kontinuierlichen Verfahren direkt aus dem in der Einrichtung D erzeugten
Garn (vgl. Fig. 16).
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Nach diesem Verfahren gelangen zwei oder mehr Garne in eine Führungsschablone
Z mit einer Anzahl verjüngter Öffnungen 101, 102 usw., welche je ein Garn
aufnehmen. Diese Schablone ist zwecks Plastifizierung des Bindemittels erwärmt.
Wie ersichtlich, befindet sich die Schablone in Berührung mit einem leitenden Heizelement
104, welches mit geeigneten elektrischen Stromkreisen verbunden ist.
Die
Garngruppe X gelangt dann an ein unteres Drehröhrchen T', das dem oberen Drehröhrchen
7'
gleicht. Durch Wirkung dieses Drehröhrchens T' wird die Garngruppe gezwirnt.
Dieser Zwirn X wird dann von den bereits im Zusammenhang mit der Herstellung von
einfachem Garn beschriebenen Ausgangswalzen 91 und 93 aufgenommen.
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Die obige Beschreibung gibt einen allgemeinen Eindruck der Behandlung
des Materials, das von einer Vliesbahn A in Vliesstreifen N geschnitten,
zum Garn Y und, nach Bedarf, zum Zwirn X verarbeitet wird.
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Nun soll die bevorzugte Maschine in ihren Einzelheiten beschrieben
werden, und zwar besonders in einer bevorzugten Ausführungsform, bei welcher die
verschiedenen Teile in Form von Aggregaten ausgebildet sind, welche je einzeln
in das Maschinengestell eingesetzt werden, damit die Maschine sich leicht zusammensetzen
und auseinandernehmen läßt.
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Die Maschine ist mit Vorteil derart konstruiert, daß sie aus einem
Maschinengestell 105 mit Wänden 106 besteht, welche nach innen gerichtete
Ansätze 108
aufweisen. Diese Ansätze wirken mit Rillen 109 auf den
mechanischen Einheiten zusammen, derart, daß jede Einheit nach Wunsch ein- oder
ausgebaut werden kann.
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Fig. 4 zeigt eine Anzahl solcher Einrichtungen, und zwar erstens eine
Führungs- und Heizeinrichtung R, zweitens eine Spinneinrichtung D, drittens
eine Führungs-Heizeinrichtung C, viertens eine zusätzliche Spinneinrichtung
D', fünftens ein Ausgangswalzenaggregat I'.
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jede Einrichtung kann in jeder beliebigen Höhe eingesetzt werden,
und alle Einrichtungen sind auswechselbar.
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Fig. 5 zeigt die Art und Weise, in der jede getriebene Einrichtung
gegen die Treibrolle gepreßt wird. Das Aggregat umfaßt ein Rohr 142 an der Vorderseite
142 a des Aggregates, und in diesem Rohr wirkt eine Feder 144. Sie preßt gegen einen
Kopf 140, der auf dem Rohr 142 gleitet, jedoch gegen das Federende gedrückt wird,
damit diese sich nicht aus dem Rohr 142 löst. Der Kopf 140 drückt gegen die Tür
146, die am Rahmen 105 angelenkt ist. Wenn deshalb die Tür 146 geschlossen
wird, preßt sie gegen den Kopf 140 und drückt das Aggregat nachgiebig nach hinten,
so daß der Riemen 131 gegen die Rolle 115 gepreßt wird, die zum Antrieb
der Drehröhrchen T, T', wie zu erläutern sein wird, angetrieben wird.
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In Fig. 15 und 18 wird ferner ein zusätzliches Heizelement
dargestellt, l', das aus elektrisch geheizten Rohren besteht. Diese können
in jeder gewünschten Stellung eingesetzt werden, wo zusätzliche Wärme erforderlich
ist, um das Harz vor oder nach dem Spinnprozeß weich zu machen.
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Das Element T umfaßt eine Mehrzahl von Rohren 500, durch
welche das Garn verläuft. jedes Rohr wird durch die es umgebenden Elemente
501 erwärmt. Das- Material betritt die Schlitze oder Öff-
nungen
503.
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Fig. 15 zeigt die Verwendung unter dem Primärheizaggregat R
eines Heizelementes, welches aus den Rohren 212 besteht, welche das Material auf
dein Wege zu der Spindel T' durchläuft.
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Fig. 12 zeigt den Zustand des Materials wie die Querschnitte
13 und 14 nach der Behandlung gemäß Fig. 9.
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Fig. 17 zeigt den Zustand des Materials in verschiedenen Fabrikationsphasen
eines Zwirns aus einer Anzahl verschiedener Garne. Jede rotierende Einrichtung weist
Antriebsmittel auf, welche durch Beschreibung der SpinneinrichtungD in ihrer Konstruktion
erläutert werden soll.
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jeder Spinnrahmen D (vgl. Fig. 3 und 5) weist
eine obere, vertikal verlaufende Welle 115 auf, die in Lagern auf den Trägern
117 und 119 ruht. jeder Spinnrahmen D' weist ferner eine untere,
vertikal verlaufende Antriebswelle 118 auf, die in dem Lager in den Trägern
121 und 123 ruht.
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Diese Wellen werden von einem separaten Antrieb getrieben, die Welle
115 durch eine Rolle 125 und die Welle 118 durch eine Rolle
132. Diese Rollen werden durch die Riemen 130, 127 getrieben, die
mit einer regulierbaren Antriebsquelle verbunden sind und uni zusätzliche Rollen
126 und 128 verlaufen, so daß die Wellen 115 bzw.
118 mit gewünschten, unterschiedlichen Geschwindigkeiten getrieben werden
können.
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Die Drehröhrchen T werden angetrieben, wie dies am klarsten aus Fig.
3 und 5 ersichtlich ist. F-in Riemen 131 läuft um Leerlaufrollen
133 und 135 und treibt zwei oder mehr Reihen T. Die getriebenen Drehröhrchen
T treiben ihrerseits durch Reibung alle anderen Drehröhrchen in ihren Rahmen. Der
Drehsinn der Drehröhrchen ist für die Herstellung der Garne ohne besondere Bedeutung.
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Wie beispielsweise aus Fig. 3 hervorgeh;, sind die Rohre
81 der Drehröhrchen T mit vorstehenden Wirteln 81 a versehen, welche
die Wirtel 81 b der benachbarten Spindeln zwecks Antrieb berühren. Der Riemen
131 treibt gewisse Reihen von Drehröhrchen (vgl. Fig. 5), und die
anderen Drehröhrchen. werden durch Reibung mit den benachbarten Spindeln getrieben.
Die Riemenspannrollen 136 und 138 wirken auf den Riemen, um'ihn unter
genügender Spannung zu halten. jede dieser Einrichtungen besteht aus einer Rolle
in Berührung mit dem Riemen, welche auf einem in einem Träger wirkenden Kolben befestigt
ist. Der Träger ist am Rahmen befestigt und wird durch eine Feder gegen den Riemen
gepreßt. Der Antrieb zu den Drehröhrchen T' des zusätzlichen Spinnaggregates zur
Herstellung des Zwirns ist gleich demjenigen der Drehröhrchen T.
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Fig. 7 zeigt eine mehrschichtige Bahn 521, bestehend
aus drei Schichten 511, 513 und 515, ähnlich den. Bahnen
A, B, C.
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Diese Schichten gelangen zuerst zwischen geheizte Führungswalzen
517 und 519, welche sie erwärmen und zur Bildung eines mehrschichtigen
Bandes 521
zusammenpressen.
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Das mehrschichtige Band 521 läuft dann durch einen Schneidmechanismus
ähnlich der Einrichtung in Fig. 6 mit rotierenden Schneidmessern 545 und
549. Die Messer 545 sind durch ringförmige Zwischenscheiben 547 und 551 distanziert.
Der Schneidmechanismus schneidet das Schichtenband 521 in Streifen 523 und
525.
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jeder dieser Streifen durchläuft eine Spinnoperation ähnlich der bereits
im Zusammenhang mit eineni einfachen Streifen beschriebenen. Das Resultat ist ein
Garn, das demjenigen in Fig. 14 gleicht. Die Schichten liegen derart, daß eine Schicht
den Kern und eine andere Schicht die Umhüllung oder Außenschicht NI-det. Die Schichten
liegen deshalb ähnlich wie ('ie jahresringe in einem Baumstamm.
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Es ist zu beachten, daß die verschiedenen Schritte der Plastifizierung
des Bindemittels, Spinnen, Schablonieren und Erhärten des Bindemittels nur ganz
kurze Zeit in Anspruch nehmen.
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Beispielsweise liegt die Lineargeschwindigkeit der Streifen, welche
in die Maschine gelangen, im Bereich
von 20 bis 100 yards/Min.
Zwischen der Plastifizierung des Bindemittels und seiner Koagulierung verstreicht
1/100 bis 1 Sekunde.
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Die Plastifizierungstemperatur für das Bindemittel liegt im Bereich
von 250 und 350' F, welcher das Material selbst ausgesetzt wird, doch
ändern sich diese Werte je nach der Art des verwendeten Bindemittels.
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Die für die Herstellung des Zwirns verwendeten Fasern können natürliche
oder künstliche Fasern sein. Geeignete Fasern sind Baumwolle, Jute, Kenaf, Ramie,
Sisal, Hanf, Flachs, Wolle. Es lassen sich auch zwei oder mehrere Arten kombinieren.
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Für den kombinierten Faden, in dem ein Schichtenstreifen verwendet
wird, werden folgende Kombinationen empfohlen: Baumwolle als Hülle mit einem Kern
aus Abfallfasern; Jute kann mit einem Kern von Baumwollabfall, Kraftpapier oder
anderen Bastfasern verwendet werden; Wolle als Hülle mit einem Kern von beispielsweise
Bastfasern, Nylon oder einem anderen synthetischen Stoff; eine Außenschicht von
Gummi mit jedem anderen Material; eine Außenschicht von Nylon oder einem anderen
synthetischen Material kann beispielsweise mit einem Kern aus Naturfasern verwendet
werden.
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Die Bindemittel, welche sich zum Verschweißen der Fäden verwenden
lassen, umfassen durch Wärme aktivierbare Stoffe, d. h. thermoplastische
und wärmehärtende Harze im Gegensatz zu gewöhnlichen Klebstoffen, beispielsweise
Leirn. Die Bindewirkung erfolgt durch Reaktion des Bindemittels bei Wärme und nachfolgender
Koagulation durch Abkühlung, welche die Fasern bindet, Die Wahl des für einen bestimmten
Zweck geeigneten Bindemittels kann der Fachmann treffen.
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Unter den geeigneten Bindemitteln können thermoplastische und wärmehärtende
Stoffe genannt werden, beispielsweise Zellulose-Ester und Zellulose-Äther oder Mischungen
davon, Vinylharze, Polystyrene, Akryl-Polyäthvlen-Harz, Polyamidharze, Polyolefine
und ähnliche Harze, wärmehärtende Harze, beispielsweise Phenol-Forrnaldehyd- und
Harnstoff-Formaldehvd-Harze.
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Die verwendete Menge des Bindemittels kann innerhalb weiter Grenzen
variieren, und die Dosierung kann dem Fachmann überlassen werden. Die Menge des
Bindernittels kann sich zwischen etwa 15 bis etwa 50 Gewichtsprozent
der Fasern bewegen. Das Bindemittel kann bis 3011/o Plastifizierungsmittel enthalten.
Diese Zahlen werden nur als Beispiel angegeben, denn die verwendeten Mengen variieren
innerhalb weiter Grenzen.
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Bei Verwendung eines thermoplastischen Bindemittels wird das Produkt
durch Wärme erweicht. Wird ein wärmehärtender Stoff verwendet, wird das Produkt
durch Wärme nicht erweicht.
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Die Breite und Stärke des Streifens, in den die Faserbänder unterteilt
werden, lassen sich ebenfalls innerhalb weiter Grenzen variieren, und zwar zwischen
recht schmalen Streifen und solchen von '/4 oder gar '/2 Zoll Breite. Die Streifen
können bis '/4 Zoll stark sein. Es lassen sich auch ganz dünne Streifen verarbeiten.