-
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines
formbeständigen stangenähnlichen Stranges für Zigarettenfilter od. dgl. aus miteinander
verbundenen Fäden, bei dem die kontinuierlich zugeführten Fäden mit einem Weichmacher
für mindestens einen Teil der Fäden imprägniert, die imprägnierten Fäden durch eine
Formdüse zu einem Strang zusammengefaßt und in dieser Formdüse durch Hitze miteinander
verbunden werden.
-
Bei einem bekannten Verfahren dieser Art zum Herstellen von Zigarettenfilterpatronen
müssen die fertigen Stränge nach ihrer Herstellung mindestens 2 bis 3 Stunden ruhig
und sehr sorgfältig gelagert werden, bis der Weichmacher die einzelnen Fäden miteinander
verklebt hat und bis die Stränge hart geworden sind. Es wurde auch schon ein Verfahren
vorgeschlagen, bei dem das Verschmelzen der Fäden durch Hitzeeinwirkung in der Formdüse
mittels einer äußeren ringförmigen Heizeinrichtung erfolgt. Hierbei werden jedochvor
allemdie außenliegendenFäden des Stranges erwärmt und miteinander verbunden.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs erwähnten
Art derart weiterzubilden, daß mit ihm sämtliche Fäden über den gesamten Strangquerschnitt,
also auch im Stranginneren, fest miteinander verbunden werden können und somit ein
sehr homogener und praktisch über den gesamten Strangquerschnitt gleichmäßig formbeständiger
kontinuierlicher Strang herstellbar ist.
-
Diese Aufgabe wird, ausgehend von einem Verfahren der eingangs erwähnten
Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fäden gleichzeitig mit oder unmittelbar
nach ihrem Zusammenfassen zu einem Strang innerhalb der Formdüse durch Hindurchleiten
von heißem Gas, insbesondere von heißem Dampf, durch den Strang erhitzt werden.
Ein besonders gutes Durchdringen des gesamten Stranges mit heißem Gas ergibt sich,
wenn das heiße Gas in der Formdüse unter einem Winkel von etwa 45° zur Strangachse
entgegen der Strangbewegungsrichtung auf die Strangoberfläche einwirkt. Die Stabilität
und Formbeständigkeit des fertigen Stranges wird besonders gut, wenn gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung der in der Formdüse erhitzte Strang anschließend in
einer weiteren Formdüse durch einen Luftstrom gekühlt wird, vor allem dann, wenn
dieser Luftstrom in der Formdüse unter einem Winkel von etwa 45° zur Strangachse
entgegen der Strangbewegungsrichtung auf die Strangoberfläche einwirkt.
-
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt das Verkleben der Fäden
unmittelbar in der Formdüse, und der aus der Formdüse austretende Strang ist damit
bereits fest und braucht keiner weiteren Fertigbehandlung unterzogen zu werden.
Durch das Erwärmen der Fäden unmittelbar in der Formdüse mittels durchgeleiteten
heißen Dampfes werden außerdem auch die im Stranginneren liegenden Fäden genauso
gleichmäßig erwärmt wie die außenliegenden Fäden, so daß eine sehr homogene Erwärmung
aller Fäden über den gesamten Strangquerschnitt erreicht wird. Solche erfindungsgemäß
hergestellten Stränge eignen sich damit nach dem entsprechenden Zerkleinern in Einzelabschnitte
nicht nur als Zigarettenfilter, sondern besonders auch als Füllpatronen für Schreibgeräte
u. dgl.
-
Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen
an Ausführungsbeispielen näher erläutert, und zwar zeigt F i g. 1 schematisch eine
Vorrichtung zum Ausführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens, F i g. 2 einen Längsschnitt
durch eine Formdüse zum Hindurchleiten von heißem Gas durch den Strang, F i g. 3
einen Schnitt längs der Linie 3-3 nach F i g. 2, F i g. 4 einen Schnitt längs der
Linie 4-4 nach Fig.2. F i g. 5 einen Längsschnitt einer Formdüse zum Hindurchleiten
eines Kühlluftstromes durch den Strang, F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6
nach Fig.5. F i g. 7 eine Formdüse ähnlich der nach F i g. 2 zum Erzeugen hohler
Faserstränge und die F i g. 7 a bis 7 c verschiedene Querschnittsformen von Hohlsträngen,
wie sie mit einer Vorrichtung nach F i g. 7 herstellbar sind.
-
Bei der Vorrichtung zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens
nach F i g. 1 wird der rohe, meist aus gekräuselten und noch nicht miteinander verbundenen
Fasern bestehende Strang von einem Vorratsballen 11 durch eine Banderzeugungsi vorrichtung
12 mit mehreren Druckluftdüsen abgezogen. Das so erzeugte Faserband läuft dann über
eine Leitrolle 13 zu zwei in einem Abstand voneinander angeordneten Walzenpaaren
14 und 15, zwischen denen ein Vibrator 16 angeordnet ist, durch den der Strang abwechselnd
gespannt und entlastet wird, damit sich die Fasern voneinander trennen und die Kräuselung
weitgehendst beseitigt wird. Von dem Walzenpaar 15 aus gelangt der Strang zu einer
weiteren Banderzeugungsvorrichtung 17, durch die der Strang zu einer dünnen Faserschicht
ausgebreitet wird. Die Faserschicht wird dann durch eine Plastifizierungsvorrichtung
geleitet, wo ein Plastifizierungsmittel aus Düsen auf den Strang gespritzt wird.
-
Die die Plastifizierungsstation 18 verlassende ausgebreitete Schicht
aus imprägnierten Fasern wird dann einer Behandlungsstation 19 zugeführt, wo die
Fasern gleichzeitig mit Dampf erhitzt und zusammengefaßt werden. An dieser Behandlungsstation
19 befindet sich eine zum Erhitzen und Formen dienende Vorrichtung, die gemäß F
i g.1 eine Düse 19' mit einer trichterförmigen Eintrittsöffnung 19 a und einem zu
dem zum Formen des Materials dienenden Kanal 19 b umfaßt. Der Durchmesser des Kanals
19 b entspricht dem gewünschten Durchmesser der herzustellenden Elemente, und mit
Hilfe dieses Kanals wird der Strang in die Form einer Stange gebracht. In die Düse
wird unter Druck stehender Dampf über einen Einlaß 20 eingeleitet, um beschleunigt
eine gleichmäßige und ausreichende Erhitzung der Fasern und des Plastifizierungsmittels
zu bewirken, während sich der Strang durch die Düse bewegt. Der Dampf wird also
auf den Strang bzw. die mit dem Plastifizierungsmittel imprägnierte Faserschicht
geleitet, während diese Schicht innerhalb der Düse 19' zu einem stangenähnlichen
Gebilde zusammengefaßt wird. Der Dampf wird in das Innere der Düse vorzugsweise
unter einem Winkel zur Längsachse des Stranges so eingeleitet, daß der Dampf entgegengesetzt
zur Bewegungsrichtung des Stranges strömt, denn es hat sich gezeigt, daß sich eine
gleichmäßigere Verbindung zwischen den Fasern und eine größere Stabilität des Stranges
erzielen läßt, wenn der Dampf im Gegenstrom zur Bewegung
des Stranges
auf den Strang geleitet wird; zweckmäßig wird der Dampf unter einem Winkel von 45°
zur Längsachse des Stranges zugeführt, so daß der Dampf den Strang durchströmt und
die erste Behandlungsstation über die Eintrittsöffnung für den Strang verläßt.
-
Ein Strang kann nach der ersten Behandlungsstation direkt einer in
bekannter Weise ausgebildeten Schneidvorrichtung einer Zigarettenmaschine zugeführt
und in Abschnitte unterteilt werden, und es ist nicht erforderlich, eine äußere
Umhüllung aus Papier vorzusehen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß man nach dem Austreten
des Stranges aus der ersten Behandlungsstation diesen auch sofort fixieren kann,
ohne eine zusätzliche Steifigkeit zu entwickeln oder die gesamte Oberfläche der
Fasern durch Verschmelzen der Fasern zu verringern.
-
Der die erste Behandlungsstation 19 verlassende Strang wird zu diesem
Zweck direkt einer zweiten Behandlungsstation 50 zugeführt, in welcher trokkene
Luft auf den Strang und durch den Strang geleitet wird, um die Faserbestandteile
und das Plastifizierungsmittel zu fixieren, so daß der Strang seine maximale Festigkeit
erhält, ohne daß eine übermäßige Steifigkeit herbeigeführt wird oder die Fasern
miteinander verschmelzen. Wenn optimale Ergebnisse erzielt werden sollen, muß man
die Luft entgegen der Bewegungsrichtung des Stranges auf den Strang leiten, und
zwar unter einem Winkel von etwa 45° zur Längsachse des Stranges. Eine Vorrichtung
für die Behandlung des Stranges mit Luft an der zweiten Behandlungsstation 50 ist
in F i g. 5 gezeigt.
-
Die Dampfströme bzw. die Luftströme werden ,dem Strang vorzugsweise
über dessen ganzen Umfang zugeführt; die in F i g. 2 gezeigte Dampfinjektionsvorrichtung
und die in F i g. 5 dargestellte Luftzuführungsvorrichtung ermöglichen es, die betreffenden
Gasströme dem Strang an über dessen Umfang verteilten Punkten zuzuführen, so daß
eine gleichmäßige Behandlung des Materials gewährleistet ist.
-
Ein Strang, der in der beschriebenen Weise die erste und die zweite
Behandlungsstation durchlaufen hat und in der angegebenen Weise behandelt wurde,
besitzt nicht nur innerhalb des Stranges im wesentlichen gleichmäßig miteinander
verbundene Fasern, sondern er weist außerdem eine versteifte Außenschicht auf, durch
welche dem Strang eine große Festigkeit verliehen wird. Die zweite Behandlungsstation
ist vorzugsweise so angeordnet, daß der ; Strang in ihr innerhalb einer sehr kurzen
Zeitspanne, z. B. innerhalb von 0,02 bis 0,05 sec, nach dem Verlassen der ersten
Behandlungsstation etwa auf die Raumtemperatur abgekühlt wird. Wenn man die Zeit
für die Bewegung des Stranges zwischen der ersten ; und der zweiten Behandlungsstation
auf ein Mindestmaß abkürzt, wird die Gefahr einer Verformung des Stranges weitgehend
ausgeschaltet, und da ein übermäßiges Verschmelzen der Fasern und des Plastifizierungsmittels
vermieden wird, entsteht kein sich aus Zellen zusammensetzendes Material. Die Behandlung
mit Luft gewährleistet nicht nur, daß keine unerwünschte zu große Steifigkeit entsteht,
sondern daß eine Abkühlung und Trocknung des Stranges derart erfolgt, daß man den
Strang gegebenenfalls sofort mit einer Umhüllung versehen kann, ohne daß eine Verformung
der Umhüllung erfolgt oder sich Falten in der Umhüllung bilden. Gemäß der Erfindung
brauchen an dem Strang mit Ausnahme des Zerschneidens in Abschnitte keine weiteren
Arbeitsgänge vorgenommen zu werden; ferner läßt sich ein gleichmäßig gebundener
und stabiler Strang so schnell herstellen, wie das Ausgangsmaterial ausgebreitet,
gespannt, imprägniert und zusammengefaßt werden kann; ferner können die linearen
Bewegungsgeschwindigkeiten des Stranges mindestens ebenso hoch sein wie die Geschwindigkeiten,
mit denen bis jetzt in gebräuchlichen Fertigungsstraßen gearbeitet wird. Es ist
nicht erforderlich, eine Umhüllung aus Papier vorzusehen, bevor der fertige Strang
in Abschnitte zerlegt wird. In manchen Fällen und zu bestimmten Zwecken kann es
erwünscht sein, den Strang mit einem besonderen äußeren überzug zu versehen, z.
B. mit Hilfe einer ringförmigen Bürste bzw. eines Pinsels oder einer Spritzvorrichtung,
wie es in F i g. 1 bei 21 schematisch angedeutet ist. Der fertige Strang
kann dann einer Schneidvorrichtung 24
zugeführt werden, mittels deren der
Strang in die bei S angedeuteten Abschnitte zerlegt wird, die dann von einem Behälter
aufgenommen werden.
-
Verschiedene Materialien, die sich zu einem zusammenhängenden Strang
verarbeiten lassen, der regellos gelagerte, in erster Linie in der Längsrichtung
orientierte Fasern enthält, können gemäß der Erfindung behandelt und zu erfindungsgemäßen
Erzeugnissen verarbeitet werden. Besonders geeignet ist das Verfahren aber für Celluloseacetatfasern.
Für bestimmte Filterzwecke kann man die Celluloseacetatfasern auch mit anderen Materialien
mischen, z. B. mit regenerierter Cellulose, Baumwolle, Celluloseacetatbutyrat, Cellulosepropionat,
Aktivkohle, Asbest, Metallfasern, Holzfasern und Sägemehl und/ oder Gemischen aus
einigen dieser Materialien.
-
Bei dem Plastifizierungsmittel, das in der Plastifizierungsstation
18 auf die ausgebreiteten Schichten der Fasern des Materialstranges gespritzt
wird, kann es sich um jedes der zahlreichen bekannten Plastifizierungsmittel handeln,
mittels deren sich die zu behandelnden endlosen Fäden miteinander verbinden lassen.
Vorzugsweise wird das Plastifizierungsmittel jedoch aus der Gruppe gewählt, die
folgende Stoffe umfaßt: Diäthoxyäthylphthalat, Dimethoxyäthylphthalat, Triäthylcitrat,
Tributhylcitrat, Tricresylphosphat, Glycerintriacetat, Glycerintripropionat, Triphenylphosphat,
Athylphthalyl, Äthylglycolat, Acetyltriisohexylcitrat, Acetyltriäthylcitrat, Dimethylphthalat,
Diäthylphthalat, Triäthylphosphat und Tribetachloräthylphosphat.
-
Das Deniergewicht der einzelnen Fasern und das gesamte Deniergewicht
des Stranges kann variiert werden, so daß man einen fertigen Strang mit den jeweils
gewünschten Eigenschaften erhält. Es hat sich jedoch gezeigt, daß das Verfahren
einwandfrei durchführbar ist, wenn das Deniergewicht der endlosen Einzelfäden zwischen
1,6 und 16 und das Gesamtdeniergewicht des Stranges zwischen 37 000 und 500 000
liegt. Dieser Bereich umschließt somit den Bereich des gesamten Deniergewichts von
37 bis 100 000, wie er normalerweise bei der Herstellung von Zigarettenfiltern in
Frage kommt.
-
Eine Ausbildungsform einer Einrichtung zum Behandeln des Stranges
an der ersten und der zweiten Behandlungsstation bei der Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist in den F i g. 2 bis 6 dargestellt.
-
Gemäß F i g. 2 umfaßt die Vorrichtung zum Zuführen
von
Dampf ein an beiden Enden offenes Gehäuse 100, das eine Behandlungskammer
102 umschließt, welche sich zwischen den Öffnungen 104 und 106 an den Enden
des Gehäuses erstreckt. Ein Kern oder Einsatzstück 108 mit einem Kanal 112 für den
Faserstrang ist in der Kammer 102 nahe dem vorderen Kammerende 110 angeordnet. Das
Einsatzstück 108 weist ferner Strömungskanäle 114 auf, die unter einem Winkel zu
dem Kanal 112 für den Strang verlaufen. Weiterhin ist ein Verschlußorgan 116 mit
einem Kanal 118 für den Strang vorgesehen, um das hintere Ende der Kammer zu verschließen.
Bei 120 ist eine Gewindeverbindung vorgesehen, damit das Verschlußorgan lösbar mit
dem Gehäuse verbunden werden kann, wobei der Kanal 118 gleichachsig mit dem
Kanal 112 des Gehäuses verläuft. Ein Zuführungskanal 122 erstreckt sich durch die
Seitenwand des Gehäuses 100 und führt zu einem Kanal 124 innerhalb der Kammer;
diese beiden Kanäle verbinden die Außenseite des Gehäuses 100 mit den geneigten
Strömungskanälen 114 des Einsatzstücks. Wenn sich der Strang 10 durch die Kanäle
118 und 112 bewegt, wird er somit der Wirkung eines Strömungsmittels
ausgesetzt, das über dem Einlaßkanal 122 zugeführt wird, während der Strang
in den Kanälen eingeschlossen ist.
-
Das Verschlußorgan 116 ist als langgestrecktes trichterförmiges Organ
ausgebildet und weist einen Kanal für den Strang auf; dieser Kanal umfaßt einen
sich konisch verjüngenden ersten Abschnitt 118 a, der zu einem zweiten Abschnitt
118 b von gleichbleibendem Querschnitt führt. Der Kanal 112 in dem Einsatzstück
108 hat über seine ganze Länge einen gleichbleibenden Querschnitt, der gleich
dem Querschnitt des zweiten Teils 118 b des Kanals in dem Verschlußorgan 116 ist.
-
Der die imprägnierte Faserschicht aus der Plastifizierungsstation
18 aufnehmende, sich konisch verjüngende Teil 118 a des Kanals 118 führt zu dem
Abschnitt b von gleichbleibendem Querschnitt. Wenn der Strang durch die Vorrichtung
nach F i g. 2 gezogen wird, wird somit die imprägnierte Faserschicht zu einem stangenähnlichen
Gebilde zusammengefaßt.
-
Nach dem Zusammenfassen der Fasern zu einem stangenähnlichen Gebilde
durchläuft das Material das Einsatzstück 108, das gemäß F i g. 2 vorzugsweise mit
einer konischen Aussparung 111 versehen ist, die zu dem Kanal 112 führt. Das Einsatzstück
kann jede Querschnittsform erhalten, die zum Querschnitt der Kammer 102 paßt; vorzugsweise
sind jedoch die Kammer und das Einsatzstück allgemein zylindrisch ausgebildet. Das
Einsatzstück trägt an jedem Ende einen Flansch 132; diese Flansche dienen dazu,
das Einsatzstück in einem Abstand von der Innenwand der Kammer zu halten, so daß
zwischen dem Einsatzstück und der Innenwand der Kammer ein Kanal 124 vorhanden ist.
Die geneigten Strömungskanäle 114 stehen ebenso wie der Einlaßkanal 122 mit dem
Kanal 124 in Verbindung; wenn man über den Einlaßkanal 122 Dampf zuführt, strömt
der Dampf durch die geneigten Kanäle 114 des Einsatzstücks entgegen der Bewegungsrichtung
des Stranges 10 zu dem Strang; die Einlaßkanäle 114 bilden mit der Längsachse des
Kanals 112 in dem Einsatzstück vorzugsweise einen Winkel von 45°. Wegen des in der
Kammer herrschenden Drucks durchströmt der auf den Strang 10 geleitete Dampf den
Strang entgegen der Bewegungsrichtung des Stranges. Mit anderen Worten, der in den
Einlaßkanal 122 eintretende Dampf wird veranlaßt, den Strang auf der Rückseite der
geneigten Kanäle 114 zu durchströmen und in den Kanal des Verschlußorgans 116 einzutreten.
Wie schon erwähnt, ist das Verschlußorgan 116 mit dem Kanal 118 versehen,
mittels dessen das Fasermaterial zusammengefaßt wird; somit bewirkt der nach hinten
durch den Strang strömende Dampf eine Erwärmung der Fasern des Stranges und des
Plastifizierungsmittels während des Zusammenfassens der Fasern zu einem stangenähnlichen
Gebilde. Diese Behandlung erfolgt vorzugsweise, während die Fasern des Stranges
ihre endgültige Lage annehmen bzw., genauer gesagt, während sich die Fasern aus
dem konischen Teil des Kanals 118 in den einen gleichbleibenden Querschnitt aufweisenden
Teil dieses Kanals bewegen.
-
Um das Innere des Stranges von Luftdruck zu entlasten, während der
Strang auf seinen endgültigen Durchmesser gebracht wird, ist das Verschlußorgan
116 mit mehreren Entlüftungskanälen 140 versehen, die sich von dem Kanal 118 zur
Außenseite des Verschlußorgans erstrecken. Die Entlüftungskanäle 140
sind
vorzugsweise gegenüber dem Kanal 118 geneigt und stehen mit ihm mindestens in der
Nähe der übergangsstelle zwischen dem konischen Kanalabschnitt 118 a und
dem Abschnitt 118 b von gleichbleibendem Querschnitt in Verbindung.
-
Die Gewindeverbindung 120 zwischen dem Verschlußorgan 116 und dem
Gehäuse 100 bewirkt eine einwandfreie Abdichtung am hinteren Ende der Behandlungskammer
102, und da sich die vordere Stirnfläche 109 des Einsatzstücks an der vorderen
Stirnwand 110 des Gehäuses abstützt, ist auch das vordere Ende der Kammer einwandfrei
abgedichtet. Das schon beschriebene Einsatzstück 108 kann ferner gemäß F i g. 2
einen nach vorn ragenden Düsen- oder Mundstückabschnitt 150 aufweisen, der eine
Verlängerung des Kanals 112 für den Strang bildet. Die Außenfläche des Mundstücks
150 ist so geformt, daß sie an der Wand der Öffnung 104 im vorderen Ende des Gehäuses
100 angreift. Es hat sich gezeigt, daß bei dieser Konstruktion eine ausreichende
Abdichtung erzielt wird, doch sei bemerkt, daß man gegebenenfalls geeignete Dichtungsringe
und/oder Dichtungspackungen bei der Vorrichtung nach F i g. 2 vorsehen kann.
-
Zwar wurde vorstehend von einem zylindrischen Einsatzstück und einer
zylindrischen Kammer gesprochen, doch sei außerdem bemerkt, daß man der Kammer und
dem Einsatzstück auch eine quadratische oder rechteckige oder jede andere gewünschte
Querschnittsform geben könnte. Während F i g. 2 eine Zuführungsleitung 122 zeigt,
die in eine Bohrung in einem Fortsatz der Gehäusewand eingebaut ist, um einen Einlaß
zu bilden, sei bemerkt, daß man auch jede andere Form einer Zuleitung vorsehen könnte,
die sich mit einer Quelle für Dampf oder andere erhitzte Dämpfe verbinden läßt.
-
Zwar ist die soeben beschriebene Vorrichtung zum Einleiten von Dampf
in vielen Fällen geeignet, doch zeigt es sich, daß man die gleiche allgemeine Anordnung
bei einer Abänderung auch dazu benutzen kann, einen Strang mit einem durchlaufenden
Kanal zu erzeugen. In diesem Zusammenhang sei auf F i g. 7 verwiesen, wo eine abgeänderte
Form einer Vorrichtung gezeigt ist, mittels deren ein Strang erzeugt werden kann,
der einen zentralen Kanal aufweist.
Die Vorrichtung nach F i g.
7 umfaßt die gleichen Hauptbestandteile wie die Vorrichtung nach F i g. 2, nämlich
ein Gehäuse 100, ein Einsatzstück 108 und ein Verschlußorgan 116. Bei der
Vorrichtung nach F i g. 7 sind ferner ebenso wie bei derjenigen nach F i g. 2 die
Kanäle für den Strang, die Dampfzuführungskanäle und die Entlüftungskanäle vorgesehen;
eine weitere Erläuterung der Arbeitsweise dieser Teile dürfte sich daher erübrigen.
-
Der hauptsächliche Unterschied zwischen der Vorrichtung nach F i g.
7 und derjenigen nach F i g. 2 besteht darin, daß gemäß F i g. 7 ein langgestrecktes
Rohr 400 vorgesehen ist, mittels dessen in dem Strang ein Kanal erzeugt wird.
Das Rohr 400 erstreckt sich durch den Mundstückabschnitt 150 des Einsatzstücks,
den Kanal 112 des eigentlichen Einsatzstücks und den Kanal des Verschlußorgans
116. Der hintere Teil des Rohrs 400 ist vorzugsweise gemäß F i g. 7 nach
oben gekrümmt; der Eintrittsöffnung 401 des Rohrs 400 wird ebenso wie der
Einlaßleitung 122 des Gehäuses 100 Dampf zugeführt. Die Menge des zugeführten
Dampfes und der Sättigungsgrad des Dampfes kann gleich der Menge und dem Sättigungsgrad
des über die Leitung 112 zugeführten Dampfes sein.
-
Das Rohr 400 wird in dem Kanal 112 des Einsatzstücks
108 zentral unterstützt; dies wird durch die Fasern des Stranges bewirkt,
welche die Vorrichtung durchlaufen, und um eine zentrale Lage des Rohrs
400 zu gewährleisten, kann man das Rohr erforderlichenfalls anfänglich einstellen.
-
Das Rohr 400 hat einen kreisrunden Querschnitt. Es sei jedoch
bemerkt, daß man auch ein Rohr mit einem quadratischen, einem ovalen oder einem
beliebigen anderen Querschnitt verwenden könnte. Gewöhnlich entspricht die Querschnittsform
des Rohrs derjenigen des Kanals 112 in dem Einsatzstück 108,
doch kann
die Ouerschnittsform des Rohrs in manchen Fällen auch von derjenigen des Kanals
112 abweichen.
-
Die Vorrichtung nach F i g. 7 umfaßt ein Rohr 400
mit kreisrundem
Querschnitt. F i g. 7 c zeigt einen Schnitt durch den Kanal 112 und das Rohr 400
für den Fall der Verwendung eines kreisrunden Rohrs in einem kreisrunden Kanal des
Einsatzstücks. F i g. 7 a und 7 b zeigen abgeänderte Formen des Kanals und des Rohrs.
In F i g. 7 a und 7 b sind die betreffenden Teile jeweils mit den gleichen Bezugszahlen,
jedoch mit Kennstrichen bezeichnet.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einleiten von Luft ist allgemein
ebenso ausgebildet wie die Vorrichtung zum Zuführen von Dampf; dies ist aus F i
g. 5 und 6 ersichtlich. An Stelle eines trichterförmigen Verschlußorgans am hinteren
Ende des Gehäuses 100' ist jedoch ein langgestreckter Stopfen 160 vorgesehen,
und der langgestreckte Kanal 118
nach F i g. 2 zum Zusammenfassen des Stranges
ist durch eine konische Vertiefung im äußeren Ende des Stopfens 160 ersetzt, die
zu einem Kanal 164 von gleichbleibendem Querschnitt führt. Der Stopfen
160
braucht nicht langgestreckt zu sein, doch wird die langgestreckte Form
bevorzugt, da sich eine einfachere Handhabung ergibt.
-
Das Einsatzstück 108 a der Vorrichtung zum Zuführen von Luft
ähnelt im wesentlichen dem Einsatzstück 108 der Vorrichtung zum Einleiten
von Dampf. Die Vorrichtung zum Zuführen von Luft ist jedoch vorzugsweise mit zwei
Sätzen von Einlaßkanälen versehen. Mit anderen Worten, zusätzlich zu einem Satz
von Einlaßkanälen 114 a ist ein zweiter Satz von Einlaßkanälen 115 vorgesehen. Jeder
Satz von Einlaßkanälen umfaßt mehrere einzelne Strömungskanäle, und die Kanäle der
beiden Sätze verlaufen gemäß F i g. 5 vorzugsweise unter einem Winkel von 45° zur
Längsachse des Kanals in dem Einsatzstück, und sie sind zum hinteren Ende des Gehäuses,
d. h. in Richtung auf das Verschlußorgan 160 geneigt, so daß die dem Gehäuse
zugeführte Luft entgegen der Bewegungsrichtung des Stranges durch das Gehäuse strömt.
Die Kanäle der beiden Sätze sind vorzugsweise gegeneinander versetzt. In F i g.
5 und 6 sind diejenigen Teile der Vorrichtung zum Einleiten von Luft, welche genau
den Teilen der Vorrichtung zum Einleiten von Dampf nach F i g. 2 bis 4 entsprechen,
mit den gleichen Bezugszahlen unter Beifügung eines Kennstrichs bezeichnet.
-
Die Kanäle für den Strang in den Einsatzstücken sowie die einen gleichbleibenden
Querschnitt aufweisenden Teile der Kanäle in den Verschlußorganen entsprechen genau
der Außenform des herzustellenden stangenähnlichen strangförmigen Erzeugnisses.
Wenn die beschriebenen Arbeitsgänge bei einem Strang von größerem oder kleinerem
Durchmesser als in F i g. 2 bis 6 durchgeführt werden sollen, ist es somit erforderlich,
die Abmessungen und/oder die Form der den Strang aufnehmenden Kanäle zu ändern.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich dies leicht durchführen. Die Verschlußorgane
und die Einsatzstücke können mit Kanälen der verschiedensten Abmessungen versehen
werden. Wenn die Vorrichtung benutzt werden soll, um einen Strang von anderem Durchmesser
zu behandeln, braucht man daher nur die Verschlußorgane auszubauen, die Einsatzstücke
zu entfernen, in jedes Gehäuse ein anderes Einsatzstück einzubauen, das einen Kanal
für den betreffenden Strang besitzt, und dann Verschlußorgane anzubringen, die ebenfalls
mit einem entsprechenden Kanal versehen sind. Es ist nicht erforderlich, die Anschlüsse
der Leitungen zum Zuführen von Dampf bzw. Luft zu lösen, und die Gehäuse brauchen
nicht aus ihrer Lage entfernt zu werden.
-
Es hat sich gezeigt, daß die Art des verwendeten Plastifizierungsmittels
ebenso wenig kritisch ist wie die verwendete Menge, solange sich das Plastifizierungsmittel
mit den Fasern des Stranges verträgt, und daß sich das erfindungsgemäße Verfahren
innerhalb der nachstehend angegebenen Bereiche durchführen läßt, wobei gute Ergebnisse
erzielt werden. Gemäß der Erfindung gelten folgende Grenzwerte:
| 1. Vorschubgeschwindigkeit |
| des Strangs . . . . . . . . . . . . . 2 bis 100 m/min |
| 2. Dampfzufuhr . . . . . . . . . . . 2,25 bis 225 kg/ |
| Quadratzoll desStrang- |
| querschnitts |
| 3. Sättigungsgrad |
| des Dampfes . . . . . . . . . . . 100 % beim Anfangs- |
| druck zwischen 0 und |
| 5 atü |
| 4. Kühlzeit des Strangs nach |
| dem Verlassen der Dampf- |
| behandlungsvorrichtung vorzugsweise 0,02 bis |
| 0,05 sec |
| 5. Lufttemperatur . . . . . . . . . vorzugsweise nicht |
| über etwa 32° C |
| 6. Kühlluftzufuhr . . . . . . . . . vorzugsweise etwa |
| 45 bis 45001/min/cm2 |
| des Strangquerschnitts |