DE1510533C - Vorrichtung zum Verspinnen von Stapelfasern - Google Patents

Description

tungzum Verspinnen von Stapelfasern gelöst, daß die garn 9 wird durch ein Riemensystem 10 mit den andere Elektrode des Feldes von den elektrisch lei- Riemchen 10« und 10 b vorbewegt, die von dem Aniendeii, ein Drehröhrchen bildenden Teilen der Dreh- ' " * '"

yorru itung gebildet wird, und daß die beiden Elektroden an eine Hochspannungsquelle angeschlossen

t
sind.

Rimchen IO « und 10 b g,

triebszylinder 11 mit einer geringeren Geschwindigkeit als die tannentialc Geschwindigkeit des Riffel/ylinders 1« und des Preßzylinders Ib angetrieben wird. Das Vorgarn 9 erfährt also in der zwischen dem Riemensystem 10 und dem Streckzylindcrpaat 1 liegenden Zone sein letztes Verziehen oder Strecken, wobei die Fasern beim Austritt aus dem Streckzylin-

Auf diese Weise gelingt es einerseits die von tier Zuführvorrichtung mit einer elektrostatischen Aufladung vcK-hencn Fasern durch die auf sie von dem in

Richtung ihrer Bewegungsbahn verlaufenden elektro- ίο despaar 1 praktisch zueinander parallel angeordnet statischen Feld ausgeübten Kräfte voneinander zu sind. Das Garn 3 wird mit Hilfe von Führungswalze!! trenien, so daß die Vorbedingungen für die Durch- 12« und 12 b zu einer Aufvvickelspiile 13 geführt, führung eines »open-end«-Spinnverfalirens erfüllt Die Riffclzylinder des Streckzylindcrpaares 1 sowie werden und dieses mit der Vorrichtung ausiibbar ist, die Drehvorrichtung 4 sind aus elektrisch leitendem und andererseits dafür zu sorgen, daß praktisch alle 15 Werkstoff hergestellt oder an ihrer Oberfläche mit Fasern dem Drehröhrchen zugeführt und von diesem Hilfe eines geeigneten Belags elektrisch leitend geerfaßt werden, ohne daß sich in störender Weise macht.

Fasf.jnsammlungen an isolierte Ladungen tragenden Fine Hochspaunungsquelle 20 ist einerseits an den

Teilen außerhalb des Drehröhahens bilden können. Riilel/ylinder I α und an den Preß/vlinder \ l> des

die hei der Vorrichtung nach dem bereits erwähnten 20 Streckzylinderpaares 1 i'iiu .indererseits an die Dreh

vorrichtung 4 angeschlossen, u.id zwar mit Hilfe von an Kollektoren 23 <i. 23 ft b/w. 24 anliegenden Schkifbürsten 2la. 21 b bzw. 22, so Jaß /wischen den Kollektoren ein durch eine Anhäufung von

Vorschlag unvermeidlich sind.

Iü! ein/einen kann die Zuführvorrichtung von eine!.¹. Streckwerk gebildet werden, dessen Ausgangswal/enpaar eine Eletrode bildet.

Iki einer Ausführungsform der Vorrichtung wird 25 Kraftlinien 25 dargestelltes elektrisches Feld entsteht, ein an sich bekanntes elektrostatisches Orientierungs- Im dargestellten Beispiel ist der Pluspol der Spannungsquelle 20 an das Streck/ylinderpaar 1 angeschlossen, während ihr Minuspol an die Drehvorrichtung 4 angeschlossen ist. Der Pluspol der Sp.mnungs-30 quelle 20 ist außerdem zweckmäßigerweise geerdet. Die Zuführvorrichtung 1 ist so eingerichtet, daß die Fasern sie voneinander getrennt, d. h. ohne sich gegenseitig zu berühren, verlassen, damit zwischen dem Vorgarn 9 und dem Garn 3 keine mechanische

feld liir die Vororientierung der Fasern verwendet, Wi)I"-' ^si^cn das elektrostatische FeIiI /wischen der Steile, an der die Fasern das Orientierungsfeld verlassen, und der Drehvorrichtung erstreckt.

iiei einer speziellen Ausführungsform der Vorrichtung besteht die Hochspannungsquelle aus einem V.m-de-Graaff-Generator, der eine im wesentlichen !iii.'.lförmige, isolierte Elektrode und ein Ladungs-

transportband aus isolierendem Werkstoff enthält, ₃₅ Verbindung besteht. Da die Zuführvorrichtung geerd;,s um einer im Inner.1 der Elektrode angeordneten det ist, laden sich die Fasern mit ihrem Eintreten in und mit ihr elektrisch verbundenen ersten Rolle ge- das elektrische Feld 25 mittels lnfl ;cnz auf. Beim tragen und durch eine mit der Zuführvorrichtung Verlassen der Zuführvorrichtung 1 sind die Fasern el.'ktrisch verbundene zweite Rolle in Bewegung ge- also Träger einer positiven elektrischen Ladung. Jede setzt wird, wobei die Drehvorrichtung an einem der 40 dieser Fasern unterliegt mehreren Kräften, die sich in Ei den der ers'en Rolle in der Weise befestigt ist, daß ihrem Schwerpunkt auf eine die Faser bis an den Finder Einlauftrichter der Drehvorrichtung mit der lauf der Drehvorrichtung 4 vortreibenden Resultie-Außenfläche der Elektrode abschneidet, während die renden und ein sie zu dem elektrischen Feld parallel erste Rolle tine axiale Bohiung für den Durchlaß des orientierendes Moment verringert, das, nachdem die Garns und die Elektrode eine der axialen Bohrung ₄₅ Faser orientiert ist, auf die Faser eine Zugkraft ausgegenüberliegende und für den Durchlaß dr.s Garns übt. Folglich begeben sich die Fasern ein/ein /um bestimmte Öffnung aufweist. Einlauf der Drehvorrichtung 4, wo sie zugleich /ur

Die Vorrichtung zum Verspinnen von Stapelfasern Achse der Drehvorrichtung, also zur Zusammendrehnach der Erfindung wird nachstehend an Hand der achse, parallel orientiert und gestreckt ankommen, schematisch Ausführungsbeispiele veranschaulichen- 50 Sie befinden sich also jeweils in dem _tum Bilden den Zeichnung erläutert. In dieser zeigt eines Garns 3 mit regelmäßiger Drehung erforderli-

Fig. 1 eine erste Variante der erfindungsgemäßen chen Zustand. Der Einlauftrichter8 verhindert, daß Vorrichtung. die elektrisch geladenen Fasern an der Außenwand

F i g. 2 eine zweite Variante, der Drehvorrichtung 4 niederschlagen, von der sie,

F i g. 3 eine besondere Anordnung eines Teiles der 55 nachdem sie sich dort entladen haben, zurüekgesto-Vorrichtung und Ben würden, und zwingt sie. in die Zusamniendreh-

F i g. 4 und 5 erläuternde schematische Darstellun- vorrichtung einzulaufen, gen. Da das elektrische Feld die Fasern gesondert cin-

In Fig. 1 ist ein die Zuführvorrichtung der Fasern zein, also ohne sich gegenseitig 211 berühren, vorbildendes, aus den Riffelzylindern 1 α und 1 b beste- 60 treibt, ist die durch die Drehvorrichtung 4 ausgeübte hendes Streckzylinderpaar 1 und die Drehvorrich- Torsion ohne Auswirkung auf das Vorgarn ¹J. Fs ist

- r»_ .1:. r- .1 „,„11, r,:„_r„ n_r.,u*,„_rrir.h- also nicht erforderlich, die Drehbewegung der Dreh-

htung zu der Drehbewegung der /

no. iremnemen / vuii einem muiui « .,,,_u.v. in Beziehung zu setzen, um zu verhindern, daß angetriebenen Riemenscheibe 5 ihren Drehantrieb er- 65 das Vorgarn beim Zusammendrehen des Garns aufhält. Diese Vorrichtung 4 besteht aus einem Trich- gedreht wird. Die Erfindung ermöglicht also, die Betung 2 für die Fasern dargestellt. Diese uicmuuiur «...~ . - _ _

tung besteht aus einer Vorrichtung 4, die mit Hilfe vorrichtung zu der Drehbewegung der Aufvv ickel· einer über eine;. Treibriemen? von einem Motor6 spule

hält. Diese g

ter 8 aus isolierendem Werkstoff, dessen Aufgabe im Nachstehenden noch näher erläutert ist. Das' Vor gedreht ^

wegungen dieser beiden Vorrichtungen voneinander unabhängig zu machen, ohne auf die durch das vor-

stehend erörterte aerodynamische Verfahren beding- eine positive Ladung auf, so daß sie nunmehr von

ten Schwierigkeiten zu stoßen. seilen des leides 25 einer Anziehungskraft unter- |

Die in F" i g. 2 gezeigte Variante der crfindungsgc- worfcn sind, die sie einzeln in Richtung auf die Dreh- ,'

mäßen Vorrichtung ist bei dem aus der Karde austrc- vorrichtung 4 führt, an deren Einlauf sie gestreckt j

tenden Flor anzuwenden. Da diese Fasern nicht 5 und orientiert ankommen. In diesem Falle bildet also %

zueinander parallel geordnet sind, müssen sie zu- das Hilfsfördcrband 35, und zwar genauer gesagt sein J

nächst mit Hilfe einer anderen Vorrichtung parallcli- Arbeitstrum 36, die Zuführvorrichtung. Die in Fi g. 2 |

sicrt werden.'Die Erfindung sieht die Zuhilfenahme gezeigte Ausführung hat den Vorteil, daß die das J

eines als Orienticrungsfeld bezeichneten elektrischen allmähliche Orientieren oder Richten der Fasern be- j

Hilfsfeldcs vor. Das eigentliche Spinnen geschieht io wirkenden Streckzylinderpaare in Forlfall kommen |

dann erst in einem zweiten elektrostatischen Feld. können. Daraus ergibt sich eine Einsparung von '

Die den Flor 30 bildenden, nicht orientierten Ia- mehreren mechanischen Teilen, deren Instandhaltung sern werden mit Hilfe eines Förderbandes 31 aus lci- aufwendig ist. Dieser Vorteil zusätzlich zu der durch tendem Weikstoff befördert, das sie in das zwischen das Trennen der Drehbewegung von der Aufwickcleincr Flcktrodc 33« und dem Fördeiband 31 ge- 15 bewegung möglich werdenden Produktionssteigerung schaffenc Oricnlicrungsfcld 32 führt. Ein Hufs- macht dieses Verfahren besonders interessant, förderband 35 aus isolierendem Weikstoff ist so an- Bei beiden vorstehend beschriebenen Vorrichtungeordnet, daß sein Arbcilstrum 36 das Orientierungs- gen wird mindestens eine Hochspannungsquelle, die \ feld 32 durchläuft. das Feld 25 erzeugen soll, benötigt. Die Erfindung \ Dieses Feld wird durch eine elektrische Hochspan- ao sieht gemäß F i g. 3 eine besondere Anordnung vor, { nunpsquellc erzeugt, von der ein Pol an die Elektrode die in der Kombination dieser Hochspannungsquclle \ 33« und der andere Pol an eine auf einem mit dem mit der Drehvorrichtung 2 besteht, und zwar unter ! Förderband 31 in elektrischem Kontakt stehenden Verwendung eines Van-de-Graaffsehen Generators j Kollektor 39 schleifende Bürste 34 angeschlossen ist. als Stromquelle. Die elektrostatische Maschine ist ein j Der Abstand zwischen der Elektrode 33« und dem as Van-de-Graaffschcr Generator bekannter Bauart, der j Trum 36 des HiKsförderbandcs 35 ist so gewählt, daß eine kugelförmige Elektrode enthält, die von einem j jeder elektrische Durchschlag über dieses Trum 36 auf einer Grundplatte 42 befestigten isolierenden ■ vermieden wird. Das Trum 36 des Hilfsfördcrbandcs Ständer 41 getragen wird. Ein isolierendes Transport-35 bewegt sich auch durch das zwischen einer Elck- band 43 wird über eine mit der Grundplatte 42 elektrode 33 ft unt! der Drehvorrichtung 2 erzeugte Feld 30 trisch verbundene untere Rolle 44 und eine mit der 25. Die Elektrode 33/) befindet sich in sehr geringem Kugel 40 elektrisch verbundene obere Rolle 45 ge-Absland von dem Trum 36 des Förderbandes 35. so führt. Kämme 46 bzw. 47 sind dazu bestimmt, die daß ein elektrischer Durchschlag über das Trum 36 von dem absteigenden bzw. hochsteigenden Trum des möglich ist. Es ist zweckmäßig, diese beiden Felder, Transportbandes 43 getragenen elektrischen I.adund. h. das Oricnlicrungsfcld 32 und das clcktrostati- 35 g^{cn von} entgegengesetztem Vorzeichen zur Grundschc Feld 25, mit Hilfe einer einzigen Stromquelle 20 platte 42 bzw. zur Kugel 40 hin abzuführen. Das zu erzeugen. In diesem Falle ist der Minuspol dieser Transportband wird mit Hilfe der Rolle 44. die ihrer-Stromquclle an die dem Förderband 31 zugeordnete scits von einem Motor 48 angetrieben wird, in Bewc-Schleifbürste 34 und an die der Drehvorrichtung 2 gung gesetzt. Die obere Rolle 45 ist zu einer Drehvorzugeordnctc Schleifbürste 22 angeschlossen, während 40 richtung 4 ausgebildet, welche mit einem isolierenden ihr Pluspol an die Elektroden 33 a und 33 6 angc- Trichter 8 versehen ist. Die Rolle 45 ist mit einer schlossen ist. Die beiden Elektroden sind dann zwei Bohrung 49 verschen, die dazu dient, das durch die Teile einer einzigen F.lcktrodc 33. Außerdem ist der Zusammendrchvorrichtung 4 erzeugte Garn 3 durchMinuspol der Stromquelle 20 geerdet. treten zu las.cn, wobei eine isolierende Hülse 50 das Unter Einwirkung des Oricntierungsfeldcs richten 45 Garn bei seinem Austritt aus der Kugelclcktrode 40 sich die Fasern parallel zu den Feldlinien, laden sich führt. Beim Betrieb des Van-dc-Ciraaffsehen Generanegativ auf und haften, indem sie durch die positive tors wird die Kugel 40 und mit ihr die elektrisch mit Elektrode 33« angezogen werden, mit einem ihrer ihr verbundene Drehvorrichtung 4 auf ;inc hohe Enden an dem ArhcitsUum 36 des Hilfsförderbandes Spannung aufgeladen, wobei die Drehvorrichtung 4 35. Das Hilfslördcrband 35 befördert die zueinander 50 einen Drehantrieb erhält, da sie mit der oberen Rolle parallel orientierten Fasern, wie es für die Fasern 37 45 fest verbunden ist Diese Anordnung vereint also dargestellt ist, und bringt sie in das elektrostatische die Hochspannungsquclle 20 und die Drehvorrich-FcId 25. Beim Hincmwandcrn in dieses Feld befinden lung 2 nach Fig. 1 in einem einzigen Teil. Da die sich die Fasern sein nahe der Elektrode 336. Das Kugelelektrode 40 in der Weise angebracht ist, daß Feld zwischen dem Ende der Fasern und der Elek- 55 die Drehvorrichtung2die in Fig. I dargestellte Lage trodc336 übersteigt die Durchschlagsfestigkeit des einnimmt, genügt es zum Erzeugen des elcktrostatiisolicrcndcn Förderbandes 35, so daß eine gewisse sehen Feldes 25 die Grundplatte 42 der elektrostatigeringe Entladung stattfindet. Die Fasern verlieren sehen Maschine an die Schlcifbürslen 21 α und 21 b ihre negative ladung und nehmen in dem Feld 25 elektrisch anzuschließen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

I 510 533 ι 2 dem Außenunifang des Kragens eine aus leitendem Patentansprüche· Werkstoff bestehende, leitend mit di r Zuführvorrichtung verbundene und geerdete, ortsfeste Bürste rei-

1. Vorrichtung zum Verspinnen von Stapetfa- bend anliegt. Die auf diese Weise in der Außenfläche sern, bei welcher die Fasern vereinzelt von einer 5 des Kragens triboelektrisch erzeugte Ladung bleibt Zuführvorrichtung bis zu einer mit einem aus Iso- wegen de·" isolierenden Eigenschaft des Kragenwerkliermaterial bestehenden Einlauftrichter versehe- Stoffs auf diese Außenfläche beschrankt und fuhrt nen Drehvorrichtung unter Einwirkung ein.es deshalb zum Haftenbleiben der aus der Zufuhrvorelektrostatischen Feldes bewegbar sind, dessen richtung kommenden Stapelfasern an dieser Flache, eine Elektrode von der Zuführvorrichtung »-nil- io so daß praktisch so gut wie keine Stapelfasern m das det wird, d a d u r c h g c k e η η ζ e i c h η e tT daß Drehröhrchen gelangen und ein wirksamer Spinnvoi die andere Elektrode des Feldes von den elek- gang deshalb mit der vorgeschlagenen Vorrichtung trisch leitenden, ein Drehröhrchen bildenden Tei- «!durchführbar ist.

len der Drehvorrichtung (2) gebildet wird, und Bei einer bekannten, unter Verwendung eines elek-

daß die beiden Elektroden (1 und 2) an eine t₅ trostatischen Feldes arbeitenden Vorrichtung zum

Hochspannungsiiuelle (20) angeschlossen sind. Verspinnen von Stapelfasern werden die Fasern in zu

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gc der Richtung Jer Kraftlinien des elektrostatischen kennzeichne, daß die Zuführvorrichtung (1) von IVIdcs senkrechter Richtung von der nicht als FeM-einem Streckwerk gebildet wird, dessen Aus- elektrode ausgebildeten Zuführvorrichtung in das Feld gangswal/enpaar (la, Ib) eine Elektrode bildet. 20 eingeführt. Die Fasern, die bei ihren, seitlichen I in

lC Vorrichtung nach Anspruch 1. gekenn/ei.:.- tritt in dieses nicht aufgeladen sind, werden unter iler net durch ein an sich bekanntes elektrostatisches Wirkung des Feldes /war polarisiert, unterliegen je Oricntierungsfeld (32) für die Vororientierung du«.!, keiner, ihre gegenseitigen Abstände verändern der Fasern, wobei sich das elektrostatische Feld den. geschweige denn sie voneinander trennenden (25) zwischen der Stelle, an der die Fasern (30) 25 Kraft. Die bekannte Vorrichtung eignet sich deshalb das Orientierungsfeld (32) verlassen und der nicht /ur Durchführung eines einwandfreien »open Drehvorrichtung (2) erstreckt. end;. Spinnverfahrens, vielmehr besteht bei ihr stan

4. Vorrich.'hig nach Anspruch 1,2 oder 3, da- dig eine mechanische Verbindung zwischen den jcdurch gekennzeichnet daß die Hochspannung*- weils im Eingriff mit dem Drehröhrchen und den νo· · quelle aus einem Van-de-Graaff-Generator (43. 30 her im Bereich des elektrischen Feldes befindliche,: •44, 46) besteh!, der eine im wesentlichen kugel- Fasern, was zu den bekannten, durch das hier \\κ\ förmige, isolierte Elektro Ie ^40) und ein La- uneingeschränkt »open-ende-Spinnverfahrcn ν ei dungstransportband (43) aus isolierendem Werk- meidbaren Nachteilen führt.

stoff enthält, das vo.i einer im Innern der Elek- Fine andere bekannte, unter Verwendung eines

trode (40) angeordneten und mit ihr elektrisch 35 elektrostatischen Feldes arbeitende Stapelfaserverbundenen ersten Rolle (45) getragen und Spinnvorrichtung ist ebenfalls nicht zur Ausübung durch eine mit der Zuführvorrichtung (I) elek- des «open-end«-Spinnverfahrens geeignet, weil hei trisch verbundene zweite Rt)He (44) in Bewegung ihr die Fasern ungeordnet auf einem Förderband gesetzt wird, wobei die Drehvorrichtung (4) in quer zur Richtung der Kraftlinien des elektrostati einem der Finden der ersten Rolle (45) in der 40 sehen Feldes in dieses bewegt und dann unter der Weise befestigt ist, daß der Einlauftrichter (8) der Wirkung des letzteren zum Anhaften an ein zweites Drehvorrichtung (4) mit der Außenfläche der Förderband gebracht werden, von dem aus sie in Elektrode (40) abschneidet, während die erste Form einer vorgeordneten, zusammenhängenden Rolle (45) eine axiale Bohrung (49) für den Lunte, gegebenenfalls unter Mitwirkung eines dritten Durchlaß des Garns (3) und die Elektrode (40) 45 Förderbandes, dem Einlauftrichter der Drehvorricheine der axialen Bohrung (49) gegenüberliegende tung zugeführt werden. Da die aus den unter Einwir- und für den Durchlaß des Garns (3) bestimmte kung des Feldes vorgeordneten Fasern bestehende Öffnung (50) aufweist. Lunte, die entweder aus einer Walze, über die die

Lunte läuft, oder aus dem dritten Förderband bestc-50 hende Zuführvorrichtung ständig ununterbrochen mit

der Drehvorrichtung verbindet und irgendeine Trennung der Fasern in ihrer Bewegungsrichtung auf die letztere zu weder vorgesehen noch möglich ist, läßt sich auch mit dieser bekannten Spinnvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vcr- 55 trotz der darin erfolgenden Anwendung eines elektrospinnen von Stapelfasern, bei welcher die Fasern ver- statischen Feldes kein »open-cndx-Spinnverfuhrcn einzelt von einer Zuführvorrichtung bis zu einer mit durchführen.

einem aus Isoliermaterial bestehenden Einlauftrichter Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

versehenen Drehvorrichtung unter Einwirkung eines Vorrichtung zum Verspinnen von Stapelfasern der elektrostatischen Feldes bewegbar sind, dessen eine 60 eingangs angegebenen Art so auszubilden, daß prak-Elektrode von der Zuführvorrichtung gebildet wird. tisch die gesamte Menge der zugeführten Stapelfasern Bereits vorgeschlagene Vorrichtungen dieser Art in wirksamen Eingriff mit dem Drehröhrchen gelangt, sind so ausgebildet, daß bei ihnen die andere Elek- und daß die Fasern vor ihrem Eintritt in dieses so trode des auf die Stapelfasern einwirkenden elektro- voneinander getrennt werden, daß ihre Verarbeitung statischen Feldes von dem Außenumfang eines aus 65 im Wege des »open-cnd«-Spinnvcrfahrens gevvälirlei-Harlgummi od. dgl. bestehenden, zylindrischen, am stet ist.

Hinlauf des Drehröhrchen, diesen umgebend an dein Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine

Drehröhrchen befestigten Kragens besteht, wobei solche Ausbildung der eingangs erwähnten Vorrich-