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Vorrichtung zum Reißen und Strecken eines Bündels aus endlosen Kunstfäden
nach dem Doppelstrecksystem Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, zum Reißen
und Strecken eines Bündels aus endlosen, Kunstfäden, nach dem Doppelstrecksystem,
bei welcher das Fadenbündel zwischen Eingangswalzen und Mittelwalzen, hindurchgeht,
die mit größerer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, werden als die Eingangswalzen,
und bei welcher zwischen den Eingangs- und, Mittelwalzen eine Reißwalze vorgesehen
ist, die einen begrenzten Berührungsbereich mit dem Fadenbündel aufweist und angeordnet
ist, daß sie dem Fadenbündel eine Biegung erteilt.
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Es ist bekannt, durch EinschaIten einer Bandspamir vorrichtung ein,
aus einer Spannzone und 7erreißzcne bestehendes Streckwerk zum Direktverspinnen
von Kunstfadenbündeln zu schaffen. Außerdem ist eine Vorrichtung zum Direktverspinnen
von, Kunstfa,denbündeln bekannt, die aus einem Reißstreckwerk und einem Verzugsstreckwerk
besteht und bei der eine Schiene zum Ausbreiten des Fadenbündels vorhanden ist.
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Diese bekannten, Vorrichtungen haben den Nachteil, daß die Bruchstellen
der Fäden auf einen verhältnismäßig weiten Bereich verteilt sind, Der Erfindung
liegt die Aufgabe zugrunde, das Auftreten der Bruchstellen der Fäden auf einen engen
Bereich zu begrenzen.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Reißwalze
wesentlich größex ist als jene der Mittelwalzen, so daß die von der Reißwalze auf
das Fadenbündel ausgeübte Reißwirkung auf den begrenzten Berührungsbereich des Faden#-bündels
mit der Reißwalze konzentriert ist.
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Zur Veranschaulichung dieser von der Reißwa.Ize ausgeübten Wi-rkung
sei zunächst angenommen, daß die Reißwalze die Umfangsgeschwindigkeit
0 aufweist, während die Mittelwalzen, mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit
umlaufen als die Eingangswalzen, so daß das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten
etwa 1 :0: 2,5 beträgt. Das Fadenbündel wird in diesem, Fall auf der Reißwalze
einem Reibungswiderstand unterworfen, so daß die einzelnen Fäden des Bündels hauptsächlich
in dein zwischen den Mittelwalzen und der ReißwaJze liegenden Bereich reißen, wobei
die Länge der einzelnen gerissenen Fäden äußerst gering sein wird.
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Wenn nun angenommen wird, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Reißwalze
zwar größer ist als jene der Eingangswalzen, aber kleiiner als jene der-MittelwaJzen,
so erhält man ein Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten von, beispielsweise 1:3:4.
Auch in diesem Fall wird das Fadenbündel einem gewissen Reibungswiderstand auf der
Reißwalze unteT-worfen. Das Reißen der Fäden, wird überwiegend in dem zwischen den
MittelwaIzen und der ReißwaJze liegenden Bereich und zum geringeren Teil
in, deim zwischen, den Eingangswalzen und' der ReißwaJze liegenden Bereich erfolgen,
weil die Umfangsgeschwindigkeit der Reißwalze geringer ist als jene der Mittelwalzen.
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Schließlich ergibt: sich der für die erfindungsgemäße-Vorrichtung
angenommene Fall, daß einmal die Umfangsgeschwindigkeit der Reißwalze größer ist
als jene der Eingangswalzen und der Mittelwalzen, wobei das Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten
etwa. 1 : 5: 2,5 bis, 4 betragen soll. Bei diesem Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeiten
der Walzen erfolgt das Reißen der einzelnen Fäden des Fadenbündels nicht in dem
zwischen der keißwalze und den. Mittelwalzen liegenden. Bereich. Die Reißwalze ist
mit einer sägezähnartigen Reibfläche versehen, wobei die Sägezähne unter einem bestimmten
Winkel zur Vorschub.-richtung des Fadenbündels angeordnet sind. Das über die Reißwalze
laufende Fadenbündel wird daher in eine flache. Form ausgebreitet und gegen die
Oberfläche der Reißwalze mit einem hohen Druck stark an,-gepreßt. Da die Reißwalze
mit ein-er großen, Umfangsgeschwindigkeit umläuft, wird die Kante jedes Sägezahnes
der Reißwa.Ize jedem einzelnen Faden des da,rüberlaufenden, Fadenbündels eine Schwingung
erteilen, wenn die Reißwalze mit dem Fadenbündel in Berührung kommt. Infolgedessen
wird durch die.
Reißwalze auf jeden, einzelnen Faden, eine starke
und gleichmäßige Reibungskraft ausgeübt, und das Reißen der Fäden wird auf einen
sehr kleinen. Bereich be-
schränkt. Die einzelnen, Fäden werden in, Stücke
von beträchtlicher, gleichförmiger Länge zerrissen. Das nach dem darauffolgenden
Strecken und Spinnen. erhaltene Garn ist demzufolge von gleichmäßiger Dicke.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Vorrichtung ergeben sich aus der
nachstähenden Beschreibung. Die Zeichnung zeigt schematisch eine beispielsweise
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche die Anordnung der Eingangs-,
Mittel-und Ausgangswalzen sowie der Riemchen einer Maschine bekannter Art zum Reißen
und Strecken des endlosen Kunstfadenbündels zum Herstellen einer verzugsfähigen
Faserlunte veranschaulicht.
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Von einer Vorratsspule 10 wird das endlose Faden.-bündel 12
abgezogen. Das Fadenbündel 12 geht durch eine Ausbreitvorrichtung bekannter Bauart
hindurch, die im vorliegenden Fall aus zwei ortsfesten Walzen 14 und 16 und
einer dazwischenliegenden Tänzerwalze 18 besteht, die ständig zwischen den
mit vollen, und gestricheilten Linien bezeichneten Stellungen. hin-und herbewegt
wird, um das Fadenbündel in eine verhältnismäßig dünne, flache Schicht auszubreiten.
Das Fadenbündel wird dann durch eine Gruppe von drei Eingangswalzen 20, 22 und 24
gezogen, und, von einem Riemchen 26 geführt, das über eine Riemchenspannwalze
28 läuft. Weiterei Elemente der bekannten Vorrichtung bestehen aus einem
Mittelwalzenpaar 27, 30
und einem Unterriemchen32, das mit dem Fadenbfindel
zwischen den beiden, Walzen über einen Leitstab 34, um eine Führungsstange
36 und schließlich um eine Antriebswalze 38 läuft. Das Fadenbün.del
wird dann durch zwei Ausganggswalzen 40 und 42 hindurch so abgezogen, daß der für
die gewünschte Garnfeinheit erforderliche Verzug des Fadenbündels erreicht wird.
Angrenzend an die Ausgangswalzen,40 und 42 sind zwei Putzwalzen 44 und 46 vorgesehen,.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Garn, durch einen Faden,führeir-48
un,mittelbax einer Spinnvorrichtung zugeführt, die eine Spinnspindel 50 oder
der umlaufende Topf einer Topfspinnmaschine sein kann, um das Garn aufzuwickeln
und demselben dabei die erforderliche Drehung zu erteilen..
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Die Entfernung zwischen, den Punkt-en, wo die Eingangswalzen 22 und
24 und, die Mittelwalzen 27 und 30 mit dem Fadenbündel in, Eingriff
treten., beträgt ungefähr 13 ein. Die Entfernung zwischen den Punkten, wo
die Mittelwalzen 27 und 30 und die Ausgangswalz#en 40 undj 42 mit
dem Fadenbündel 12 in Eingriff treten, beträgt ungefähr 15 cm.
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Eine Reißwalze 54 wird im Eingriff mit jenem Teil des Fadenbündels
gehalten, der von den Eingangswalzen 20 und 24 zu den Mittelwalzen 27 und-
30 verläuft, und zwar derart, daß eine Biegung des FadenbÜndels erzielt wird.
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Der Räderantrieb von einem Walzensatz zum nächsten, ist durch strichpunktierte
Kreise angedeutet. So wird durch die Eingangswalze 24 die MittelwaIzt
30 angetrieben, die ihrerseits über ein. R5dergetriebe die Reißwalze 54 und
die Ausgangswalze 42 antreibt. Die Reißwalze 54 wird mit einer wesentlich größeren
Geschwindigkeit angetrieben als die Mittelwalzen 27
und 30. Die relative
Antriebsgesch-,vindigkeit der Eingangs- und Mittelwalzen ist entsprechend den jeweiligen
Erfordernissen für die zu zerreißenden Kunstfäden. eingestellt. Für das Reißen.
und Strecken eines z. B. aus Viskosefäden bestehenden Fadenbündels kann die Umfangsgeschwindigkeit
deT Eingang"-walzen 22 und 24 -, der Mittelwalzen 27 und 30 und der
Ausgangswalzen 40 und 42 im Verhältnis von 1 : (zwischen 2,5 und 4)
: (zwischen 30 und 40) stehen. Selbstverständlich ist das gewählte
Verhältnis wesentlichen, Veränderungen unterworfen. Der Antrieb der Mittelwalz,en
27 und 30 mit einer gegenüber den. Eingangswa,Izen 22 und 24 zweieinhalb-
bis vierfachen Umfangsgeschwindigkeit ist hinreichend" um das Reißen des Fadenbündels
zu bewirken. Die. Umfangsgeschwindigkeit der Ausgangswalzea# 40 und 42, die das
Zehn- bis Fünfzehnfache der Umfangsgeschwindigkeit der Mittelwalzen 27 und
30 beträgt, ist in Abhängigkeit von der Eingangsnummer und der Ausgangsnummer
einstellbar.
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Gemäß der Erfindung wird die dazwischen angeordnete Reißwalze 54 mit
einer wesentlich größeren Geschwindigkeit angetrieben als das Fadenbünid-el 12,
das auf seinem Weg von, den, Eingangswalzen, 22 und 24 zu den Mittelwalzen
27 und 30 ununterbrochen abgezogen wird. Die Umfangsgeschwindigkeit
der Reißwalze 54 kann etwa fünfmal so groß sein als die Umfangsgeschwindigkeit der
Eingangswalzen 22 und 24. Unmittelbar hinter der Reißwalze 54 ist im Abstand von
derselben ein an. sich bekannter Abstreifer 56 vargesehen. Die Anordnung
des Abstreifers 56 hat sich als besonders vorteilhaf t erwiesen, um das Auf
wickeln von Fasern auf der Reißwalze zu verhindern und hat zur Herstellung eines
glatteren Garns verbesserter Qualität beigetragen.
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Die Reißwalze54 ist in an sich bekannter Weise mit einer sägezähnartigon.
Reibfläche versehen. Selbstverständlich können je nach Wunsch auch Reibflächen
anderer Art verwendet werden, wie z. B. glatte, mit Leder überzogene, geriffelte,
mit Schraubenlinien versehene oder mit der Feile bearbeitete Reibflächen.
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Um den Zweck der Erfindung am wirksamsten züi erreichen" ist die Reißwalze
54 zu den Eingangs- und Mittelwalzen so, eingestellt, daß das Fadenbündel rund um
die Reißwalze herumgebogen wird. Die Anordnung der Walze 54 bewirkt, daß die Reißwirkung
der sich rasch drehenden Reißwalze auf das Fadenbündel auf jenen Bereich begrenzt
wird, auf dein sich das Fadenbündel in enger Berührung mit der Reißwalze 54 befindet.
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Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Reißpunkte der einzelnen
Fäden auf einen Bereich von: 13 bis 1-1 mm, der Reißwalze konzentriert.
Das Reißen der einzelnen Fäden erfolgt jedoch wahllos verteiilt innerhalb dieses
Bereiches, wodurch ein vollständiges Trennen oder Reißen des Fadenbündels vermieden
wird, so daß eine verzugsfähige Faserlunte erhalten wird. Die Faserlunte gleicht
hinsichtlich Gleichförmigkeit der Stapellänge, Festigkeit ' Fülligkeit u.
dgl. den aus Schnittstapeln gebildeten Faserlunten, verursar-ht in der Spinnerei
ab-er nur einen kleinen Bruchteil der Kosten derselben. Bei dem darauffolgenden
Streckvorgang beim Durchgang der gebildeten Faserlunte von den Mittelwalzen
27 und 30
zu den Ausgangswalzen 40 und 42 wird diese auf die erforderliche
Feinheit verzogen. Der unmittelbar anschließende Spinnvorgang ergibt ein, gesponnenes
Garn von großer Festigkeit und hoher Gleichmäßigkeit.
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Aus der nachstehenden, Vergle-ichstabelle sind die Eigenschaften des
mit dem erfindungsgemäßen. Reiß -streckwerk hergestellten, Garnes ersichtlich. Der
Vergleich erstreckt sich auf Direktgarne aus Spinngut, das in dern. dargestellten,
Reißstreckwerk hergestellt wurde, einmal mit der beschriebenen und dargestellte,'
Reißwalze 54 und zum anderen ohne diese.
| 1 Mit Reißwalze Ohne Reißwalze |
| Wassergehalt .........................................
14,00/0 13,6% |
| trockene Längsfasern ..................................
22,1 g 22,0 g |
| korrigierte Nummer . ....... . .................... . ......
40,8 40,9 |
| Strühnfestigkeit (trocken) ..............................
37,3 kg 27,9 kg |
| 11 (naß) ................................. 19,0 kg
16,9 kg |
| Strähn,dehnung (trocken) ...............................
5,561/0 5,450/0 |
| 11 (naß) .................................. 6,52%
5,99'/o |
| Drall (erzielt) ........................................
7,64 Dthg-./cm 7,34 D-rhg./em |
| " (berechnet) ......................................
7,76 D-rhg./cm 7,76 Drhg./crn |
| Drallkonstante ........................................
3,0 2,9 |
| Einzelgarn, Zugfestigkeit ...............................
264,4 g 222,5 g |
| ' , Dehnung .................................. 5,710/0
5,12"/o |
| Stapellänge, Maximum ................................ 155
mm 166mm |
| Minimum ................................. 48 mm
18 mm |
| Durchschnitt .............................. 140 mm 74
mm |
Aus dem vorstehenden Vergleich ergibt sich, daß nach dem beschriebenen, Direktspinnverfahren
hergestelltes Garn, durch Einschalten einer Reißwalze in die Reißzone zwischen,
den, Eingangswalzen 22 und 24 und den Mittelwalzen
27 und
30 ganz
wesentlich vorbessert wird, wobei die! Umfangsgeschwindigkeit dieser Reißwalze etwa
fünfmal größer ist als, die Umfangsgeschwindigkeit der Eingangswadzen 22 und 24.
Die Wirkung des Reihungseingriffs der Reißwalze 54 mit den einzelnen Fäden des Fadenbüri;dels
besteht da,rin, daß das Reißen des Fad--nb#mdels auf den. Berührungsbiereich mit
der! Reißwalze konzentriert wird, wobei in einer beträchtlichen Entfernung zu beiden
Seiten, dieses Bereichs im wesentlichen kein Reißen stattfindet. Wie sich aus der
vorstehenden Tabelle ergibt, werden die Fäden in im wesentlichen gleichförrnige
Längen von durchschnittlich 140 inni zerrissen, mit einer oberen, und unteren. Grenze
von
155
bzw. 48 mm- Im Vergleich hierzu weiist das mit derselben, Vorrichtung
ohne Reißwalze 54 erzeugte, gesponnene Garn, eine durchschnittliche Stapellänge
von. 74 mm mit einer oberen und unteren. Grenze von
166
bzw.
18 mm
auf. Die so erzielte Zunahme der Stapelgle-ichmäßigkeit bzw. de-r mittleren Stapellänge
ergibt .ein volleres und gleichmäßigeres Garn mit wesentlich besseren Festigkeitseigenschaften.