DE1660291B2 - Verfahren und vorrichtung zum vereinigen von im wesentlichen aus parallelen endlosfaeden bestehenden fadenkabel - Google Patents

Description

Rändern zur Mitte des Fadenkabels allmählich 15 offnen. AnfoahP

Der vorliegenden Erfindung hegt nun die Aufgabe

Laufrichtung des Fadenkabels drehbare doppel- Gleichlaufs der ^^^^^^^ keeelstumpfförmige Rolle (9) so angeordnet ist, Längsnchtung widersteht. Diese Aufgabe wird dadal mre V-förmige Rille (11) in der Bahn des durch gelöst, daß alle bzw. die meisten Faden der in FadenkabelshSt dem Fadenkabel vereinigten Fadenstrange von einem

3. Vorrichtung'nach Anspruch 2, dadurch ge- a₅ geradlinigen Weg zwischen zwei Punkten abgelenkt kennzeichnet, daß die V-förmige RUIe (11) einen werden, wobei die Große der Ablenkung von einem Winkel im Bereich zwischen 30 und 150° ein- Rand des Fadenkabels nun anderen bzw von beiden schließt. Rändern zur Mitte des Fadenkabels allmählich gerin

ger wird.

₃o Je nach der Größe der Ablenkung können Fadenkabel mit einem unterschiedlichen Grad der Vermengung der Fäden quer zur Breite des Fadenkabels her-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vereini- gestellt werden. Diese Vermen gung kann auch so groß gen von im wesentlichen aus parallelen Endlosfäden gewählt werden, daß eine Ausbreitung des Fadenkabestehenden, nebeneinanderlaufenden und sich min- 35 bels kaum noch möglich ist. _A x, _t v,

destens in ihren Randzonen berührenden Fadensträn- Die Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens

gen zu einem Fadenkabel unter gleichzeitigem Ver- gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß becken zwischen Lieferwalzen und Streckwalzen in der

Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus dem Streckzone eine quer zur Laufrichtung des Fadenka-DT-Gbm 18 85 260 bekannt. Hiernach werden Fa- 40 bels drehbare doppelkegelstumpfformige Rolle so andenkabel verstreckt, indem man sie in einem Flüssig- geordnet ist daß ihre V-formige Rille in der Bahn keitsbad zu einer flächigen Fadenanordnung im we- des Fadenkabels hegt Zweckmäßig.schließt die> V-f orsentlichen paralleler Einzelfäden ausbreitet und dann mige Rille einen Winkel im Bereich zwischen 30 und gemeinsam verstreckt, wobei auch mehrere getrennte 150°. vorzugsweise zwischen 45 und 90 , em.
Fadenstränge zu einem Fadenkabel, in dem die Ein- 45 In der Mitte der doppelkegelstumplformigen Rolle zelfäden nebeneinander liegen, vereinigt werden kön- erfahren die Fäden keinerlei Ablenkung wenn die nen. Besonderer Wert wird bei diesem bekannten Ver- Oberfläche der Rolle an dieser Stelle in dafür geeinfahren darauf gelegt, daß die Einzelfäden besonders neter Weise angeordnet ist. Dieser Teil der Rolle gleichmäßig verstreckt werden, was bei der Einver- kann so angeordnet sein, daß er mit den haden nicht leibung einer sehr großen Zahl von Fäden in ein ein- 50 in Berührung kommt, und bei dieser Anordnung konziges Bündel nicht möglich sein soll. Gerade wegen nen zwei Gruppen von Strängen gleichzeitig in zwei der Gleichmäßigkeit des Verstreckens sollen deshalb Kabel von miteinander vermengten Faden umgewanauch die Einzelfäden aus dem Verbund herausgelöst delt werden. Zu diesem Zweck werden die Gruppen und breitflächig parallel nebeneinander angeordnet von Strängen so angeordnet, daß die inneren Strange werden damit beim Verstrecken im wesentlichen 55 voneinander getrennt bleiben. Bei dieser Anordnung identische Kräfte auf die einzelnen Fäden zur Ein- erwies es sich als möglich, die Kabel nebene· η ander wirkung kommen, worauf sie dann für die folgende durch die Kräuselvorrichtung und die Heißfixie-Behandlung, wie Kräuseln oder Schneiden, auf Stapel rung zu führen, wobei ein anscheinend einheitliches, wieder zu einem oder mehreren Fadenbündeln ver- gekräuseltes Kabel erhalten wird, das jedoch leicht sammelt werden können. Diese werden dann einer 60 in zwei gekräuselte Kabel aufspaltbar ist, von denen Kräuselungsvorrichtung zugeführt, die gewöhnlich jedes einer weiteren Aufspaltung in Längsrichtung nach dem Prinzip einer Stopfbüchse arbeitet, worauf widersteht.

die Kräuselung fixiert wird, beispielsweise durch Ab- Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung

legen des gekräuselten Strangs im ungespannten Zu- sind in den Abbildungen dargestellt. Hierbei zeigt stand auf ein Band, das ihn kontinuierlich durch 65 Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Geeinen Ofen, der bei einer geeigneten Fixiertemperatur samtanlege zur Herstellung von Fadenkabeln aus gegehalten wird, führt, kräuselten Strängen,
Die in der geschilderten bekannten Weise herge- Fig. 2 ein vergrößerter Querschnitt des bandfor-

migen Fadenkabels beim Übergang über eine doppeikegelsrumpfförmige Rolle,

Fig. 3 eine vergrößerte Draufsicht auf das Fadenkabel in der Streckzone und

F i g. 4 eine vergrößerte Draufsicht auf zwei Fadenstränge in der Streckzone.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Anlage werden mehrere unverstreckte Fadenstränge 1 von losen Ballen abgezogen. Jeder Fadenstrang wird durch eine eigene öffnung in einer mit mehreren öffnungen versehenen Führungsplatte 2 und dann zu einer Reihe von glatten, parallelen feststehenden Spannstäben 3 geführt, die alle vorzugsweise als Zylinder ausgebildet sind. Während der Strang um den zweiten Spannstab 3 b läuft, taucht er in ein Bad 4 ein, das aus einer verdünnten wäßrigen Lösung mit Schmier- und Antistatikeigenschaften bestehen kann. Der nasse Fadenstrang läuft von den Spannstäben 3 zu einer Gruppe von angetriebenen Lieferwalzen 6 und dann durch eine erhitzte Streckzone 7 zu einer Gruppe von ange- ao triebenen Streckwalzen 8, 8 a, 86, die sämtlich mit einer wesentlich höheren Umfangsgeschwindigkeit als die Lieferwalzen 6 angetrieben werden. Jede folgende Streckwalze hat vorzugsweise einen etwas, beispielsweise um 0,05% größeren Durchmesser als die Streckwalze, über die die Fadenstränge vorher Hefen, so daß trotz der gleichen Drehgeschwindigkeit sämtlicher Streckwalzen die Umfangsgeschwindigkeit dieser Walzen und die Geschwindigkeit der Fadenstränge bei dem Durchgang über die Streckwalzen zunehmen.

Obwohl die Fadenstränge bei der Zuführung zum ersten Spanstab längs dieses Stabes einen Abstand zueinander haben und nur einige der Fäden jedes Stranges diesen Stab direkt berühren, erzeugt die auf die Strange ausgeübte Spannung Kräfte senkrecht zur Oberfläche der Spannstäbe und Lieferwalzen. Durch diese Kräfte werden sämtliche Fäden zu diesen Oberflächen hingedrängt, wodurch die Stränge ausgebreitet werden, bis sie beim Austritt aus den Lieferungswalzen das Aussehen eines einzigen flachen Faden- kabeis haben.

In den F i g. 2, 3 und 4 ist eine doppelkegelstumpfförmige Rolle 9 dargestellt, die frei drehbar auf einer Achse quer zur Laufrichtung der Fadenstränge angeordnet ist. Die Oberseite der Rolle 9 ist als V-förmige Rille 11 ausgebildet und liegt etwas über dem direkten Weg von der Unterseite der letzten Lieferungswalze 66 zur Unterseite der ersten Streckwalze 8, während die oberen Schultern 17. und 13 der Rille 11 noch weiter über diesem direkten Weg liegen. Die Rolle 9 ist so angeordnet, daß ihre V-förmige Rille 11 sich in der Mitte des laufenden Fadenstrangs befindet. Auf Grund der Spannung, die auf das Fadenkabel ausgeübt wird und der Lage der Rolle 9 zum Fadenkabel haben die Fäden, die einen Abstand zur Oberfläche der Rolle haben und diese Oberfläche daher nicht berühren, das Bestreben, sich relativ zu den Fäden an dieser Oberfläche zu bewegen, während das Fadenkabel über die Rolle läuft. Durch Veränderung der Lage der Achse der Rolle 9 nach oben oder unten kann die Neigung der Fäden, sich zu vermengen, nach Belieben verstärkt oder abgeschwächt werden. Auf diese Weise kann der Grad des inneren Zusammenhalts des erhaltenen gekräuselten und verstreckten Fadenkabels nach Belieben eingestellt werden. Der Grad des Zusammenhalts kann auch erhöht oder verringert werden, indem die Rille 11 verschiedene Winkel einschließt, wodurch die Flächen der

Rolle stärker oder schwächer zum direkten Weg des Strangs geneigt sind. Wie in der Abbildung dargestellt, beträgt der von der Rille 11 eingeschlossene Winkel etwa 60°; geeignet sind Werte dieses Winkels von 30 bis 150°, vorzugsweise im Bereich von 45 bis 90°. Trotz der Tatsache, daß die Fäden an den Außenrändern des Fadenkabels durch einen längeren Weg gezogen werden als die Fäden in der Mitte des Kabels wurde festgestellt, daß die Fäden innerhalb des gesamten Kabels verhältnismäßig gleichmäßig gezogen werden.

Das Fadenkabel läuft von den Streckwalzen 8, 8 a, 8 b zu einer Spannrollengruppe 16 und über eine Führung 17 zum Spalt von zwei angetriebenen Einzugswalzen IC ^u einer nach dem Stopfbüchsenprinzip arbeitenden Kräuselungsvorrichtung 19, die eine V-förmige Stopfkammer 21 aufweist, die im waagerechten Querschnitt rechteckig und etwa ebenso breit wie der Strang ist, eine Tiefe senkrecht zur Breite von 32 mm am oberen Ende hat und über ihre Länge von etwa 13 cm nach unten konisch zuläuft. Der Austritt der Stopfkammer 21 ist nachgiebig durch eine schwenkbare Klappe 22 veuschlossen, die in bekannter Weise durch Gegenbelastung in geschlossener Stellung gehalten wird. Das aus der Kräuselungsvorrichtung austretende gekräuselte Fadenkabel, das zu diesem Zeitpunkt noch ieucht ist, wird durch einen Verteiler 23 geführt, der aus einem um seinen Anlenkpunkt 24 schwenkbaren Rohr besteht, das so breit ist, daß es das Kabel aufnehmen kann, ohne dieses zu falten und wodurch das Kabel in Sinusform quer über die Breite eines angetriebenen endlosen Bandes 26 abgelegt wird. Das hierauf abgelegte Kabel wird dann in praktisch spanrrungslosem Zustand durch einen Ofen 27 von so hoher Temperatur geführt, daß die Kräuselung fixiert wird. Nach dem Durchgang durch den Ofen trägt das Förderband das Kabel eine gewisse Strecke durch die Umgebungsluft, worauf es durch den Verteiler 28 hin und her und nebeneinander in einen Karton 29 gelegt und in diesen Karton gepreßt wird.

Bei der in F i g. 4 dargestellten Ausführungsform werden zwei getrennte Fadenstränge jeweils einer Schulter 12 bzw. 13 der Rolle 9 zugeführt, die mit ihrer Achse und mit dem oberen Teil der Rille unter dem direkten Weg von der Unterseite der Lieferwalze 6 ^ zur Unterseite der Streckwalze 8 angeordnet ist, so daß die beiden Bänder nicht das Bestreben haben, in der Rille zusammenzulaufen. Eine Vermengung der Fäden in jedem der beiden Kabelstränge findet zwar statt, aber ohne die Vermengung in der Rille, wie sie bei der in F i g. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform stattfindet. Es werden somit zwei Fadenkabel hergestellt, die sich zwar gemeinsam auf den Walzen 8, 8 a und 86 bewegen und sich wie ein einziges Kabel in der Kräuselungsvorrichtung 19 und im Ofen 27 verhalten, jedoch zur getrennten Verwendung ohne Schwierigkeit in Längsrichtung aufspalten 'assen.

Die beschriebene Vorrichtung kann in verschiedener Weise modifiziert werden. Beispielsweise können mehrere Führungsflächen, die der Strang nacheinander berührt, verwendet werden, und die Neigung der Führungsflächen kann quer zur Breite des Stranges variieren, indem beispielsweise Oberflächen verwendet werden, die dem Strang eine gekrümmte und keine gerade Linie darbieten. An Stelle einer frei rotierenden Rolle kann eine feststehende Fläche verwendet werden, über die die Fadenstränge gleiten.

Beispielsweise kann die Rolle feststehen oder durch einen V-förmigen Stab ersetzt werden, der dem Strang die gleiche Oberfläche bietet, oder es können zwei geneigte Stäbe verwendet werden. Durch entsprechende Erhöhung der Zahl der Führungsflächen ist es möglich, eine Anzahl von Strängen getrennt und parallel auf einem einzigen Streckwerk zu verarbeiten. Es ist vorteilhaft, die Verschleißfestigkeit und die Gleiteigenschaften der Führungsflächen zu erhöhen, indem ein harter, aber glatter Überzug auf sie aufgebracht wird, beispielsweise nach dem bekannten Flammspritzverfahren, bei dem ein Material, wie Aluminiumoxyd, Chromoxyd oder Titanoxyd, zum Schmelzen erhitzt und in Form feiner Kügelchen auf eine Metallfläche gespritzt wird und sich mit dieser verbindet.

Beispiel 1

Sieben unverstreckte Fadenstränge aus PoIyäthylenterephthalat mit je 3530 Fäden bei einem Einzeltiter von 23 den wurden den Spannstäben der in F i g. 1 dargestellten Anaige zugeführt, während ihr Abstand von Mitte zu Mitte 13 mm betrug. In der Streckzone wurde das Kabel der Einwirkung von Wasserdampf unterworfen, wobei das Streckverhältnis 4,6:1 betrug. Das von der letzten Lieferwalze kommende Kabel hatte eine Breite von 127 mm. Die Fäden wurden unter der Zugspannung an einer Stelle in der Nähe der letzten Lieferwalze 6 b eingeschnürt. Die Rolle 9 mit einer Oberfläche aus glattem Metall hatte eine V-förmige Rille von 38 mm Durchmesser und konische Flächen, die mit einem Winkel von 60° zur Achse der Rolle geneigt waren, wobei ein keilförmiger Einschnitt von 60° gebildet wurde. Der horizontale direkte Weg, der die Unterseite der letzten Lieferwalze mit der Unterseite der ersten Streckwalze verband, war 2,4 m lang. Der höchste Punkt der Rille der Rolle 9 lag 6,4 mm über diesem direkten Weg und 40,5 cm vor der Achse der ersten Streckwalze. Das verstreckte Fadenkabel war in dieser Berührungszone mit der Rolle 9 19 mm breit, horizontal gemessen und bildete an der Oberfläche der ersten Streckwalze ein Fadenkabel von 25,4 mm Breite, so daß der Gesamttiter pro 25,4 mm Breite 128 000 betrug. Das bandförmige Fadenkabel war an seinen Rändern 0,8 mm dick, gemessen senkrecht zur Oberfläche der konischen Fläche der Rolle, und diese Dicke nahm zur Mitte des Fadenkabels allmählich zu, bis sie über der Mitte der Rille 3,2 mm betrug, gemessen senkrecht zur Achse der Rolle. In der Kräuselungsvorrichtung wurde das Kabel der Einwirkung von direktem Wasserdampf ausgesetzt, der mit einem Druck von 1,4 atü zugeführt wurde. In das Kabel wurden 470 Kräusel/m eingedrückt, die einer groben Kräuselung (von viel größerer Amplitude) von 120 Kräuseln/m überlagert waren. Die Kräuselung wurde 20 Minuten bei 150° C fixiert. Das Kabel hatte nach der Abkühlung einen Kräuselungsgrad von etwa 60°/o. Die hier gebrauchte prozentuale Kräuselung wird durch die Gleichung

ausgedrückt, worin Lc die Länge eines beliebigen ίο vorher bestimmten Teils des Kabels und Ls die durchschnittliche Länge der Fäden dieses vorbestimmten Teils unter einer Spannung ist, die gerade ausreicht, die Kräuselung zu beseitigen. Die Festigkeit des Kabels betrug 4,5 g/den.

Beispiel 2

Unter Anwendung des im Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens und der dort beschriebenen Vorrichtung wurde ein aus vermengten Fäden bestehendes, ver-

ao strecktes Kabel aus Polyäthylenterphthalat mit einem Gesamttiter von 200 000 den und einem Einzeltiter pro Faden von 1,5 den einer Kräuselzahl von 590/m und einer prozentualen Kräuselung von 20 hergestellt. In diesem Fall wurden 16 Fadenstränge verwendet.

Das Streckverhältnis betrug 3,4:1. Während des Kräuseins wurde keine Dampf- oder sonstige Wärme zugeführt. Die Ofentemperatur betrug 112° C. Nach der Abkühlung wurde das Kabel kontinuierlich in einen Karton abgelegt und zu einem Ballen einer Dichte von 320 kg/m³ gepreßt. Ballen aus diesem Kabel wurden einem Turbo-Stapler zugeführt, wo sie sich äußerst zufriedenstellend verhielten und ein Vorgarn mit einer sehr geringen Zahl von Noppen oder Verwicklungen lieferten.

Beispiel 3

Durch Anheben der Achse der Rolle 9, bis sich ihre Rille 13 mm über dem direkten Zugweg befand und Einhaltung der sonstigen im Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen wurde der Grad der Vermengung erhöht. Der Querschnitt des Kabels an der Rille der Rolle 9 war viel kompakter: es bildete hier ein ungefähr gleichseitiges Dreieck von etwa 6,4 mm an jeder Seite. Das Kabel hatte einen sehr hohen inneren Zusammenhalt und widerstand dem öffnen und Breitstrecken. Es war über seine gesamte Dicke praktisch gleichförmig vermengt und zeigte keine Anzeichen einer Aufspaltung in Teilschichten.

Die Erfindung wurde insbesondere im Zusammenh:.ng mit Fadensträngen beschrieben, deren Fäden aus Polyäthylenterphthalat bestehen. Sie ist natürlich auch auf andere Stränge anwendbar, beispielsweise solche aus Polyestern, wie Polyestern von Terphthalsäure und Dirnethylolcyclohexan aus Polyamiden, aus

Polyacyrlnitril und dessen Copolymeren oder aus isotaktischem Polypropylen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. stellten Fadenbündel können zwar, wie erwähnt, durch

   PatentansDriiche- Vereinigen mehrerer Bündel auch Fadenkabel bilden,

   ^v ' die dann gekräuselt und weiterverarbeitet werden

   ι Verfahr™ _7Um Vereinten von im wesent- können. Diese Fadenkabel neigen jedoch dazu, bei

   liefen auTipaiaüelen Endlosfäden bestehenden, 5 den weiteren Verarbeitungssturen sxen ^ngsnen-

   nebeneinanderlaufenden und sich mindestens in tung wieder aufzuspalten ^^ur^_d^^e„^SS"

   ihren Randzonen berührenden Fadensträngen zu denbündel voneinander getrennt und erneut Ungleich-

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   vereinigten Fadenstränge von einem geradlinigen müssen. Auch erSenen und

   Weg zwischen zwei Punkten abgelenkt werden, sammenfassen ^tTcrFzdenstianße erhaltenen und

   wobei die Größe der Ablenkung von einem Rand dann gekräuselten Fadenkabel meat nicht sehr gut

   des FadenkaS ΐαι anderen bzw. von beiden unter Beseitigung des Gleichlaufes der Krauselungen