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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Netzen Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines stranggepreßten,
aus einem Stück bestehenden Netzes oder netzartigen Gewebes aus Kunststoff, bei
dem fortlaufend Kunststoff so stranggepreßt wird, daß abwechselnd Maschenstränge
und Netzknotenpunkte in Reihen quer zur Richtung des Preßstranges gebildet werden,
wobei auf das stranggepreßte Netz ein Streckzug ausgeübt wird. Bei einer bekannten
Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens werden die Stränge und Knoten- bzw. Verbindungsstellen
des Netzes oder Netzgewebes, das nachfolgend als Netz bezeichnet wird, durch Sätze
von Düsenaustrittsöffnungen ausgepreßt, die in zwei vorbeigleitenden, die Öffnungen
tragenden, einander zugeordneten Düsenteilen verteilt sind, die relativ zueinander
in einer Richtung quer zur Strangpreßrichtung durch Stellungen verschiebbar sind,
in denen während des fortlaufenden Strangpressens des Kunststoffes abwechselnd die
Düsenaustrittsöffnungen übereinanderliegen und voneinander getrennt werden, mit
dem Erfolg, daß das Netz in einem fortlaufenden Arbeitsgang als ein einheitlich
zusammenhängendes stranggepreßtes Ganzes gebildet wird.
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Die Austrittsöffnungen der Düsen in dem aus Düsenteilen bestehenden
Düsenkopf können eine solche Form haben, daß die Düsenaustrittsöffnungen jedes Düsenteiles,
wenn sie übereinanderliegen, je eine einzige zusammengesetzte Düsenaustrtttsöffnung
bilden, durch welche ein zusammenhängender Netzknoten- oder -verbindungspunkt stranggepreßt
wird.
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Bei einer anderen bekannten Ausführungsform liegen die Düsenaustrittsöffnungen
des einen Düsenteiles getrennt und mit Abstand von jenen des anderen Düsenteiles,
so daß keine zusammengesetzten Düsenaustrittsöffnungen vorliegen. Vielmehr stehen
beide Düsenaustrittsöffnungen auf Abstand voneinander und wird das Netz dadurch
gebildet, daß die Netzknoten außerhalb der Düsenaustrittsöffnungen durch das Berühren,
Zusammenkommen und Verbinden der Stränge entstehen, wenn die Düsenaustrittsöffnungen
übereinanderliegende Stellungen einnehmen.
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Weiterhin ist es bekannt, das fertiggestellte Netz zu dehnen und
zu strecken, und zwar dann, wenn der Kunststoff stranggepreßt ist und schon verfestigt
ist.
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Die Dehnung bewirkt eine Verfestigung des Netzes durch molekulare
Orientierung in den Strängen, was dem bekannten Dehnen oder Strecken von plastischen
monofilen Produkten gleichkommt. Durch das bekannte Strecken werden zwar die Stränge
ausgedehnt, nicht aber die Netzknotenpunkte.
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Es wurde gefunden, daß beim Strangpressen des
Kunststoffes durch Düsenaustrittsöffnungen,
die in der Richtung der Versetzung größer als in der Richtung rechtwinkelig dazu
sind, das Strecken durch Abziehwalzen auf den stranggepreßten Kunststoff sich auch
dann auswirken kann, bevor er abgekühlt oder andersartig abgebunden ist. Hierbei
kann in jedem Maschenstrang durch das Strecken in nicht bestimmbarer Weise ein Hals
oder eine Einschnürung zwischen den Knotenpunkten so entstehen, daß die Verlängerung
und die molekulare Orientierung in den Strängen dazu neigt, außerhalb der genannten
Hälse stattzufinden.
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Zweck der Erfindung ist es, eine Methode und eine Vorrichtung zu
schaffen, in welcher diese Hälse in den Maschensträngen in vorausbestimmbarer Weise
erzeugt werden, bevor der Kunststoff verfestigt ist.
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Die Hälse liegen dabei an bestimmten Stellen der Stränge, z. B. in
der Mitte zwischen den Knotenpunkten, so daß das nachherige Verlängern und die molekulare
Orientierung derselben durch das Strecken an einem vorbereiteten Stück erfolgt und
gleichmäßig beiderseitig von den Hälsen aus und nach den Knotenpunkten zu erfolgt,
unabhängig von den Dimensionen der Austrittsöffnungen oder von anderen Bedingungen
der Strangpreßvorgänge. Die Erfindung soll insbesondere angewendet werden bei Netzen
mit größeren Strangabmessungen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß der Streckzug zyklisch
nur während des Zeitabschnittes
erfolgt, in welchem die Maschenstränge
ausgepreßt werden und die Stärke der Streckung so bemessen wird, daß in den Maschensträngen
vor Verfestigung des Kunststoffes Querschnittsverminderungen eintreten.
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Vorzugsweise arbeitet man so, daß der Streckzug zyklisch in dem Zeitabschnitt
durchgeführt wird, in welchem der mittlere Teil des Maschenstranges ausgepreßt wird.
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Die Veränderung des Streckzuges, der auf das Netz wirkt, wenn es
aus den Düsenaustrittsöffnungen austritt, wird zeitlich so gelegt, daß er zyklisch
synchron in der Periode des Nichtübereinanderliegens der Düsenaustrittsöffnungen
ausgeübt wird, wobei das Netz einer kurzzeitigen Vergrößerung des Streckzuges nur
dann unterworfen wird, wenn die Netzstränge gebildet werden, aber vorzugsweise im
Augenblick, in welchem die mittleren Teile der Stränge stranggepreßt werden, während
ein Nachlassen des Streckzuges in dem Augenblick eintritt, wenn die Netzknotenpunkte
stranggepreßt werden.
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Die zyklische Veränderung des Streckzuges kann auf verschiedene Weise
durchgeführt werden, z. 3. derart, a) daß der Streckzug in an sich bekannter Weise
durch eine Abzieheinrichtung ausgeübt und die zyklische Änderung der Stärke der
Streckung durch zyklisches Ändern der Größe der Ab ziehgeschwindigkeit erreicht
wird, b) daß der Streckzug in an sich bekannter Weise durch eine Abzieheinrichtung
ausgeübt und die zyklische Änderung der Stärke der Streckung durch zyklisches Ändern
des Abstandes zwischen dem Austrittsquerschnitt der Strangpresse und der Abzieheinrichtung
erreicht wird, c) daß der Streckzug in an sich bekannter Weise durch eine Abzieheinrichtung
ausgeübt und die zyklische Änderung der Stärke der Streckung durch zyklisches Verändern
der Länge des Weges, längs welchem der zwischen dem Austrittsquerschnitt der Strangpresse
und der Klemmlinie der Abzieheinrichtung gelegene Netzteil geführt wird, d) daß
der Streckzug durch eine eigene Streckeinrichtung ausgeübt wird.
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Das weitere Strecken des Netzes zwecks molekularer Orientierung kann
nach Bildung der Stranghälse zwischen den Abziehwalzen und den Netzhaspeiwalzen
oder der Sammelvorrichtung durchgeführt werden. Es kann die molekulare Orientierung
auch nach dem Haspeln während eines getrennten Arbeitsganges erfolgen. Das Strecken
für die molekulare Orientierung kann zwischen zwei Walzenpaaren erfolgen, wobei
das zweite Paar mit einer etwas größeren Umfangsgeschwindigkeit als das erste Paar
umläuft, wie es bei der molekularen Orientierung von monofilen Erzeugnissen bekannt
ist.
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Die obengenannte zyklische Veränderung des Streckzuges auf das stranggepreßte
Netz kann mittels jeder zweckmäßigen Vorrichtung ausgeführt werden.
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Eine zyklische Veränderung der Drehgeschwindigkeit der Abziehwalzen
kann dadurch bewirkt werden, daß zwischen dem Antriebsschaft der Walze und dem mit
konstanter Geschwindigkeit sich drehenden Antrieb für die Walzen eine Vorrichtung
eingesetzt wird, die einen Zuwachs der Umfangsgeschwindigkeit des
Schaftes zyklisch
bewirkt, während im übrigen der ,letztere fortlaufend von der mit konstanter Geschwinidigkeit
arbeitenden Kraftquelle gedreht wird. Eine solche Beschleunigungsvorrichtung kann
eine schwinlegende Kurbel und eine Kupplung besitzen, die mit dem Walzenantriebsschaft
nur in einer Richtung des Kupplungsganges verbindbar ist, so daß z. B. die Kupplung
in der gleichen Richtung wirkt wie der Walzenantriebsschaft. Die Kurbel wird dabei
derart angetrieben, daß sie sich mit einer größeren Winkelgeschwindigkeit bewegt
als die Welle der Walze.
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Bei einer anderen Vorrichtung schwingen die Absiehwalzen und/oder
der Strangpreßkopf, so daß der Abstand zwischen den Düsenaustrittsöffnungen und
Ider Klemmlinie zwischen den Abziehwalzen zyklisch geändert wird, wobei dieser Abstand
während des Strangpressens von Netzsträngen vergrößert und während des Strangpressens
von Netzknotenpunkten vermindert wird.
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Bei einer dritten Bauweise wird die Länge des Weges, welcher vom
Netz zwischen den Düsenaustrittsöffnungen und der Klemmlinie zwischen den Abziehwalzen
zurückgelegt wird, zyklisch verändert, indem das Netz über eine Ablenkrolle geführt
wird, die zwischen den Düsenaustrittsöffnungen und den Abziehwalzen vorgesehen ist
und die hin- und her-;bewegt wird. Es können auch andere, quer zum Wege des Netzes
in zeitlicher Abhängigkeit vom Auspressen der Netzstränge aus den Düsenaustrittsöffnungen
hin-und herbewegliche Vorrichtungen vorgesehen werden.
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Bei einer vierten Vorrichtung wird der Abziehstreckzug, der dem Netz
während seines Entstehens erteilt wird, zyklisch verändert, indem zusätzlich Abzieh
rollen zwischen den Düsenaustrittsöffnungen und den Abziehwalzen eingeschaltet werden,
wobei die zusätzlichen Abziehrollen mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit angetrieben
werden als die Abziehwalzen, aber dabei so angeordnet sind, daß sie das Netz nur
in bestimmten Zeitabschnitten erfassen und somit in denjenigen Zeitabschnitten wirken,
in welchen Reihen von Netzsträngen aus den Düsenaustrittsöffnungen ausgepreßt werden.
Das zyklisch unterbrochene Einwirken auf das Netz mit den zusätzlichen Abziehrollen
kann durch die Verwendung von Rollen mit nicht kreisförmigen Oberflächen verwirklicht
werden, z. B. durch Verwendung von elliptischen Rollen oder solchen Rollen, die
eine unterbrochene Umfangsfläche besitzen, so daß ein Aufeinanderliegen dieser Rollen
während ihrer Umdrehung nur in entsprechenden Drehlagen möglich ist.
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Die erfindungsgemäßen Merkmale geeigneter Vorrichtungen sind aus
den diesbezüglichen Patentansprüchen ersichtlich. Weitere Einzelheiten der Erfindung
sind aus den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen zu ersehen. Es
zeigt F i g. 1 ein Netz, das ohne Anwendung der Erfindung hergestellt ist, F i g.
2 ein Netz, das in ähnlicher Weise wie das in F i g. 1 gezeigte hergestellt ist,
jedoch unter Anwendung der Erfindung, F i g. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht
einer Vorrichtung zum Strangpressen eines Netzes und zum Bilden von Hälsen im Netz,
Fig.4 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles der Vorrichtung gemäß F i g. 3, gesehen
in Richtung 4-4 der Fig. 3, und
Fig.5 und 6 schematische Vorder-
und Seitenansichten einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung zur Bildung von
Hälsen im stranggepreßten Netz.
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Bei dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel, in welchem
eine zyklische Veränderung des auf das stranggepreßte Netz auszuübenden Streckzuges
durch Veränderung der Drehgeschwindigkeit der Abziehwalzen erfolgt, wird ein Netz
1 aus Düsenaustrittsöffnungen von Düsen 2 eines Düsenkopfes 3 stranggepreßt. Dem
Düsenkopf 3 und zugehörigen Apparateteilen ist eine Schneckenpresse 4 zugeordnet,
die Kunststoff unter Druck in eine ringförmige Kammer 5 zwischen einem zentralen,
kreisförmigen Düsenteil 6 und einem ringförmigen Düsenteil 7 des Düsenkopfes 3 hineinpreßt.
Der zentrale Düsenteil 6 und der ringförmige Düsenteil 7 werden in entgegengesetzten
Richtungen mittels eines Antriebes gedreht, der aus Treibketten 8 und 9 besteht,
die auf Kettenzahnrädern 10 und 11 laufen, die von einem Elektromotor 13 über ein
Getriebe 12 angetrieben werden.
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Die Düsenteile 6 und 7 haben einen gemeinsamen Gleitweg 14, der zwischen
beiden ein Lager darstellt.
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Jeder der Düsenteile weist die Düsenaustrittsöffnungen und die Düsen
2 auf, die z. B. als Nuten 15 od. dgl. ausgebildet sind, die sich quer über dem
Gleitweg 14 ausdehnen und nach dem gemeinsamen Gleitweg zu offen sind, so daß, wenn
die Düsen übereinanderliegen, zusammengesetzte Düsen und Düsenaustrittsöffnungen
gebildet werden, durch die zusammenhängende Netzknotenpunkte erzeugt werden.
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Wenn dagegen die Düsen nicht übereinanderliegen, werden Netzstränge
gebildet. Wahlweise können auch die Düsen als Rohre oder Bohrungen ausgebildet sein,
die die Düsenteile nahe beim gemeinsamen Gleitweg durchringen und in Düsenaustrittsöffnungen
münden, die nahe beim Gleitweg liegen, so daß, wenn die Düsenaustrittsöffnungen
von einer übereinanderliegenden in eine getrennt liegende Stellung wandern, die
stranggepreßten Stränge außerhalb der Düsenköpfe zu Netzknotenpunkten verbunden
werden. In Verbindung mit der vorliegenden Erfindung können die beiden Düsenteile
6 und 7 eine gleiche Anzahl und auf gleichen Abstand stehende Düsen bzw.
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Düsenaustrittsöffnungen haben, um damit zu sichern, daß die Netzknoten
reihenweise rund um den Netzschlauch herum gleichzeitig geformt werden.
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Das stranggepreßte Netz durchläuft ein Härtebad 16 und wird durch
zwei Abziehwalzen 17 und 18 abgezogen, die am oder beim Boden des Härtebades vorgesehen
sind. Im Härtebad ist ein zylindrisches Formstück 19 vorgesehen, das am zentralen
Düsenteil 6 befestigt ist und über das das Netz nach dem Auspressen gleitet. Das
Formstück 19 hat eine kurze, es umfassende Hülse 20, die an einem seitlichen Bauteil
der Vorrichtung befestigt ist. Die Hülse 20 übt einen leichten Druck auf das Netz
aus, so daß es nicht unnötig beim Streckzug verzerrt wird, der durch die Abziehwalzen
bewirkt wird.
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In einer vorzugsweise zu verwendenden Ausführungsform, durch die
dem Netz ein veränderlicher Streckzug erteilt wird, bevor der Kunststoff verfestigt
ist, so daß Hälse in den Maschensträngen erzeugt werden, werden die Abziehwalzen
17 und 18 paarweise mit derart veränderlicher Geschwindigkeit gedreht, daß im Augenblick
des Strangpressens des Maschenstranges, vorzugsweise in der Mitte jedes Stranges,
die Größe der Drehgeschwindigkeit der bei-
den Walzen zeitweise vergrößert wird.
Dabei wird während dieses Augenblickes ein verstärkter Streckzug auf das Netz ausgeübt.
Dieses augenblicklicheVermehren des Streckzuges wird durch das bereits verfestigte
Netz auf den Bereich 21 unmittelbar hinter den Düsenaustrittsöffnungen 15 übertragen,
wo das Netz noch nicht verfestigt ist. Das Strecken der Maschenstränge bewirkt,
daß Hälse gebildet werden, die in F i g. 2 mit 22 bezeichnet sind. Die Bildung und
Größenordnung der Abmessungen der Hälse 22 sind durch Vergleich des mit den Hälsen
versehenen Netzes 23 der F i g. 2 mit den Strängen 24 des nicht mit Hälsen versehenen
Netzes 25 gemäß F i g. 1 erkennbar. Die Netzknotenpunkte 26 des Netzes 23 werden
im wesentlichen nicht beeinflußt.
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Die Größe der Drehgeschwindigkeit der Abziehwalzen 17 und 18 kann
verändert werden, wie oben beschrieben worden ist, durch Anwendung irgendeiner baulichen
Anordnung. Beim in F i g. 3 gezeigten Beispiel werden die Abziehwalzen 17 und 18
durch einen Elektromotor 27 über eine Antriebskette 28 angetrieben, die auf die
Triebwelle 29 der Walzen 17, 18 wirkt. Auf dieser Welle ist eine in einer Richtung
bewegliche Kupplung 30 vorgesehen, die eine (Freilauf-) Mitnehmerkupplung darstellt,
durch welche eine zeitweise bei halber Umdrehung erfolgende Vermehrung der Antriebsgeschwindigkeit
zyklisch auf die Welle 29 übertragen wird. Zu diesem Zweck ist auf der Welle 29
eine Kurbel 31 drehbar gelagert, die mit der Welle 29 über die Kupplung 30 verbunden
ist, wenn die Kurbel 31 in der weiter unten beschriebenen Weise in der gleichen
Drehrichtung ausschlägt und bewegt wird wie die durch den Motor 27 angetriebene
Welle 29.
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Die Kurbel 31 wird schwingend angetrieben, z. B. mit fast einer halben
Umdrehung. Sie ist über einen Verbindungslenker 32 mit einer volle Umdrehungen machenden
Kurbel 33 verbunden, die durch eine Kette eines Getriebes 34 bis 39 über eine Antriebskette
40 von einem Kettenzahnrad 41 einer Antriebswelle 42 des Getriebes 12 angetrieben
wird, durch welches die Düsenteile 6 und 7 gedreht werden. Damit ist die Drehung
der Kurbel 33 und die Schwingung der Kurbel 31 in zeitlicher Relation mit der Drehung
der Düsenteile, und die Geschwindigkeit des Kurbelhubes der Kurbel 33 und damit
auch die der Kurbel 31 wird in Abhängigkeit von der Frequenz des Obereinanderliegens
der Düsenaustrittsöffnungen der Düsen 2 in den Düsenteilen 6 und 7 durch den Getriebezug
34 bis 39 gesteuert. Weiterhin kann die Länge des Hubes der Kurbel 31 dadurch verändert
bzw. eingestellt werden, daß der Verbindungspunkt 43 des Verbindungslenkers 32 an
der angetriebenen Kurbel 33 verstellt wird. Auf diese Weise wird jede Vermehrung
der Geschwindigkeit der Antriebswelle 29 der Abziehwalzen 17 und 18 zeitlich dann
stattfinden, wenn jede Reihe der Maschenstränge stranggepreßt wird, wobei das Netz
der zeitweisen Vermehrung des Abziehstreckzuges nur während der Bildung der Maschenstränge
beim Strangpressen unterworfen wird, aber nicht, wenn Knotenpunkte stranggepreßt
werden. Die Wirkung besteht dann darin, daß die Hälse 22 (s. F i g. 2) nur in den
Maschensträngen, vorzugsweise am Mittelpunkt der Stränge, erzeugt werden.
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Die F i g. 5 und 6 zeigen eine andere Ausführungsform der Vorrichtung
zum zyklischen Verändern des Streckzuges, der auf das Netz auszuüben ist, wenn es
stranggepreßt
wird, um damit die obenerwähnten Hälse in den Maschensträngen zu bilden. Bei dieser
Ausführungsform schwingen die Abziehwalzen hin und her, so daß der Abstand zwischen
den Düsenaustrittsöffnungen des Düsenkopfes und der Klemmlinie zwischen den Abziehwalzen
zyklisch geändert wird.
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In den F i g. 5 und 6 sind dieselben Bezugszeichen wie in F i g.
3 verwendet worden, soweit gleiche oder ähnliche Teile Verwendung finden, wobei
die zum Strangpressen des Netzes dienende Vorrichtung, die mit Bezug auf F i g.
3 schon beschrieben ist, sowie das Strangpreßverfahren nicht nochmals erwähnt werden.
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Das Netz 1 wird wie oben aus dem Düsenkopf 3 ausgepreßt und gelangt
in das Härtebad 16, wobei es über das Formstück 19 geführt wird. Beim oder nahe
beim Boden des Härtebades 16 gelangt das Netz in die Klemmlinie zwischen den beiden
Abziehwalzen 17 a und 18 a und wird daraufhin aus dem Bad 16 durch zwei Zugwalzen
45 und 46 herausgezogen.
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Die Abziehwalzen 17 a und 18 a sind drehbar zwischen den Enden zweier
Schwingarme 47 vorgesehen, die drehbar auf der am Badgehäuse vorgesehenen Achse
48 gelagert sind. Die Walzen 17 a, 18 a werden durch eine Kette 49 von einem Kettenzahnrad
50 angetrieben, das auf der Achse 48 vorgesehen ist. Das Kettenrad 50 wird gegebenenfalls
zeitweise durch die Triebkette 51 vom Kettenzahnrad 52 angetrieben, das mit einer
vorausbestimmten Geschwindigkeit durch einen Elektromotor 53 über ein variables
Getriebe 54 angetrieben wird.
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Um die gewünschte zyklische Änderung des Streckzuges im Netz 1 zu
erreichen, wenn das Netz stranggepreßt ist, werden die Abziehwalzen 17 a und 18
a in Schwingungen versetzt und bewegen sich mittels mindestens eines drehbaren Nockens
55 mit ungleichmäßiger Kurve auf und ab, der auf die Schwingarme 47 wirkt, während
eine Feder 56 den Schwingarm 47 nach aufwärts gegen den Nocken drückt.
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Der Nocken 55 wird mit einer solchen Geschwindigkeit gedreht, daß
ein zyklisches Schwingen der Abziehwalzen 17 a und 18 a synchron zur Drehung des
Düsenkopfes bzw. der Düsenteile erfolgt.
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Zu diesem Zweck wird der Nocken 55 vom Getriebe 12 aus angetrieben,
welches auch die Düsenteile antreibt. Der dargestellte Antrieb besteht aus einem
Kettenzahnrad 41 a, das am Getriebe 12 vorgesehen ist und das über eine Kette 40
a auf ein Kettenzahnrad 57 wirkt, das mit einem Kettenzahnrad 58 verbunden ist,
das über eine Kette 59 mit einem Kettenzahnrad 60 einer Welle 61 Verbindung hat,
die den Nocken 55 trägt.
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Der Schwingungsausschlag der Abziehwalzen 17 a und 18 a kann erforderlichenfalls
durch Ändern der Lage und/oder Form des Nockens 55 verstellt werden.