DE1760836C - Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen mineralischer Faden wahrend ihrer Herstellung - Google Patents

Description

rend ihrer Herstellung. Sie betrifft außerdem eine Bekannt ist ferner (s. deutsche Patentschrift

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. 852071) ein Verfahren zum Trocknen von Faden-

Die Erfindung bezieht sich dabei auf eine Herstel- 40 oder Vorgarnwickeln zwecks Ermöglichens des Ablungsart, bei der das geschmolzene Material aus einer spulens für nachfolgende Behandlungen, z. B. für das Spinndüse zu Elementarfäden ausgezogen wird, die Zwirnen, bei dem die Wickel einzeln während des Ab-Elementarfäden mit einer Schlichte versehen und zu spulens durch eine Beheizung getrocknet werden, die einem Spinnfaden zusammengefaßt werden und der auf die Windungen in dem Maße wirkt, wie sie beim Spinnfaden auf eine rasch rotierende Spinnspule auf- 45 Abspulen der vorhergehenden Windungen freigelegt gewickelt wird. Die Spinnspule bewirkt dabei außer wenden. Bei diesem bekannten Verfahren ist die durch dem Aufwickeln des Spinnfadens auch das Ausziehen Fliehkraft bedingte Migration der Schlichte beim vorder Elementarfäden. herigen Aufwickeln auf die rasch rotierende Spule

Durch den Schlichteauftrag haben die Spinnfäden nicht vermieden. Je nachdem, wieviel Zeit zwischen

einen erheblichen Feuchtigkeitsgehalt. Zur Weiterver- 50 dem Aufwickeln und Wiederabwickeln der Spule

arbeitung müssen die Spinnfäden im allgemeinen ge- liegt, ist auch die mit der Trocknung der vollen Spule

trocknet werden. zusammenhängende Migration der Schlichte minde-

Bekannt ist das Trocknen der vollen Spinnspule in stens so weit nicht zu vermeiden, wie bei einer inzwi-

einem Trockenofen mit zirkulierender Luft. Bei Spu- sehen erfolgenden Lagerung der Spule eine teilweise

len größeren Gewichtes (z. B. über 3 kg), wie sie heute 55 Trocknung erfolgt.

üblich sind, zeigen sich dabei erhebliche Schwierigkei- Bekannt ist außerdem (s. britische Patentschrift ten. Das Trocknen dauert sehr lange und erfolgt un- 999 288) die Herstellung von rohrförmigen Körpern gleichmäßig unter einer Migration der Schlichte. aus glasfaserverstärktem Kunstharz durch Aufwickeln Diese Migration führt in gewissen Zonen der Spule zu eines harzgetränkten bandförmigen Glasfaserstraneiner unerwünschten Schlichteverarmung. Durch Ver- 60 ges, wobei ein Heißluftstrahl auf die Oberfläche des suche wurde festgestellt, daß eine Migration der bandförmigen Stranges gerichtet wird, um die Visko-Schlichte auch durch Fliehkraft beim Aufwickeln der sität des Harzes während des Wickelvorganges herabrasch rotierenden Spinnspule erfolgt. zusetzen und es zu ermöglichen, daß die eingeschlos-

Bekannt ist ferner die Trocknung der vollen Spinn- sene Luft entweicht und der Harzüberschuß entfernt

spulen mit Hochfrequenz (s. deutsche Auslegeschrift 65 wird. Die zunächst auf den Fäden befindliche

I 212 671). Hierbei erfolgt die Trocknung von innen Schlichte wird vor der Tränkung mit dem Harz in

heraus, und die Migration der Schlichte beim Trock- einer Wärmekammer abgebrannt. Der Heizluftstrahl

nen ist weitgehend vermieden. Die Migration der dient also nicht der Trocknung, wie sie beim genann-

ten bekannten Verfahren gemäß der deutschen Patentschrift 852071 vorgesehen ist. Es ist auch das Problem der Migration der Schlichte durch die britische Patentschrift 999 288 gar nicht berührt.

Bekanntgeworden ist ferner (s. USA.-Paientschrift 2 574 221) ein Verfahren zur Herstellung einer harzgebundenen Glasfasermatte, bei dem eine zweite Schicht Fäden auf eine erste auf einer Wickeltrommel angeordnete, mit einem Binder versehene und getrocknete Fadenschicht gewickelt, mit Binder be- ίο sprüht und während des Wickeins getrocknet wird. Das Trocknen des Binders erfolgt dabei durch eine Wärmebehandlung der Oberfläche des im Entstehen begriffenen Mattenkomplexes. Das Problem der Migration der Schlichte ist durch dieses bekannte Verfahren nicht berührt, da hier gar keine Schlichte verwendet wird. Die Wickeltrommel gemäß der USA.-Patentschrift 2 574 221 rotiert wesentlich langsamer u!s eine Spule gemäß der vorliegenden Anmeldung. Da außerdem nur wenig Binder erforderlich ist, um die Fäden untereinander und mit der ersten bereits auf der Trommel befindlichen Schicht zu verbinden, ist die Wirkung von Fliehkräften vernachlässigbar. Außerdem haben die gemäß der USA.-Patentschrift 2 574 221 hergestellten Matten eine im Vergleich zu Jen hier in Frage kommenden Spinnspuler große Oberfläche und geringe Tiefe. Die Trocknung des Binders bei den Matten bereitet somit keinerlei Schwierigkeiten. Demgegenüber ist das Trocknen von Spinnfäden und Spinnspulen, insbesondere auch im Hinblick auf die Migration der Schlichte, außerordentlich schwierig und bis zum Prioritätstage der Anmeldung nicht befriedigend möglich gewesen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Trocknen mineralischer Fäden während ihrer Herstellung so vorzunehmen, daß zugleich eine Herabsetzung der Migration der Schlichte in der Spinnspule gegeben ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die rotierende Spinnspule während ihres Aufbaues einer ihre jeweils zuletzt aufgebrachten Spinnfadenschichten erwärmenden Strahlung ausgesetzt wird.

Durch Versuche wurde festgestellt, daß durch das Trocknen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die Migration der Schlichte praktisch vollständig vermieden werden kann, und zwar sowohl die Migration durch Fliehkraft infolge der raschen Rotation der Spinnspule wie auch die mit dem eigentlichen Trocknungsvorgang zusammenhängende Migration. Dies ist um so überraschender, als es sich bei den Spinnspulen um sehr kompakte Spulen handelt, bei denen die der erwärmenden Strahlung ausgesetzte Oberfläche in bezug auf das Wicklungsvolumen der Spinnspule verhältnismäßig klein ist, diese Oberfläche infolge der rasehen Rotation der Spinnspule jeweils nur kurzzeitig der erwärmenden Strahlung ausgesetzt wird, die Wicklung der Spinnspule insgesamt eine dicke Schicht Spinnfäden aufweist und der Feuchtigkeitsgehalt der jeweils zuletzt aufgebrachten Spinnfadenschichten sehr groß ist. Man mußte also damit rechnen, daß nicht nur die jeweils zuletzt aufgebrachten Spinnfadenschichten gar nicht ausreichend getrocknet werden konnten, sondern daß diese die jeweils darunterliegenden Schichten, sofern diese bereits etwas getrocknet wären, neu befeuchten würden. Dies hätte dann wiederum die unerwünschte Migration der Schlichte zur Folge gehabt.

Diese Probleme sind durch die obengenannte USA.-Patentschrift 2 574 221 weder offenbart noch nahegelegt. Bei der in dieser Patentschrift beschriebenen Herstellung von Matten durch das Aufwickeln auf die rotierende Trommel ist die Menge des aufgesprühten Bindeharzes nur sehr gering. Das Bindeharz sitzt zur Bindung lediglich an den Kreuzungsstellen der Fasern und kann daher durch einen auf die Oberfläche wirkenden Wärmestrahler leicht getrocknet werden, zumal da die Matte eine wesentlich größere Oberfläche und eine wesentlich kleinere Dicke hat und wesentlich langsamer rotiert als die hieir in Frage kommende Spinnspule. Eine Migration der Schlichte ist bei dieser bekannten Mattenherstellung nicht gegeben. Diese bekannte Mattenherstellung gehört somit nicht zum einschlägigen Stand der Technik, und es konnte der Fachmann ohne erfinderisches Zutun nicht von diesem Stande der Technik zum erfindungsgemäßen Verfahren gelangen.

Gegenüber dem einschlägigen Stande der Technik hat das erfindungsgemäße Verfahren folgende Vorteile.

Es wird die Migration der Schlichte vermieden, und zwar die Migration durch Fliehkraft und die Migration beim eigentlichen Trockenvorgang, wie sie beim nassen Aufwickeln auf die Spinnspule und Trocknen im'Trockenofen mit zirkulierender Luft gegeben ist. Außerdem wird der Trockenvorgang stark abgekürzt. Es wird die Migration durch Fliehkraft vermieden, wie sie beim nachträglichen Trocknen der vollen Spinnspulen mit Hochfrequenz nicht beseitigt wird. Außerdem werden die großen Dampfdrücke und die Zerstörung der Wicklung vermieden, wie sie beim Trocknen der vollen Spinnspulen mit Hochfrequenz gegeben sind. Es werden lange mit Wärmestrahlern bestückte Laufstrecken für die Fäden oder eine geringe Laufgeschwindigkeit der Fäden oder eine kritische Einstellung der Trocknung vermieden, wie sie beim Trocknen am laufenden Faden einzeln oder gleichzeitig an einer Schar von Fäden gegeben sind, und es wird die Migration der Schlichte durch Fliehkraft und beim eigentlichen Trocknen vermieden, wie sie beim Verfahren gemäß der deutschen Patentschrift 852071 gegeben ist.

Der umfangreiche Stand der Technik, demgegenüber das erfindungsgemäße Verfahren einen erheblichen technischen Fortschritt aufweist, zeigt zugleich, daß die Erfindung nicht nahegelegen hat. Dies gilt auch in bezug auf den nicht einschlägigen Stand der Technik gemäß der britischen Patentschrift 999 288 und der USA.-Patentschrift 2 574 221.

Die Erfindung ist nicht auf Spinnspulen beschränkt. Vielmehr kann das erfindungsgemäße Verfahren immer dann mit Vorteil angewendet werden, wenn nasse oder feuchte mineralische Fäden auf eine rotierende Spule aufgewickelt und dabei unter Herabsetzung der Migration der Schlichte getrocknet werden sollen, indem die jeweils zuletzt aufgebrachten Fadenschichten einer erwärmenden Strahlung ausgesetzt werden.

Eine zweckmäßige Art des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß nur der Mantelteil der rotierenden Spule bestrahlt wird. Hierdurch wird eine allzulange Einwirkung der erwärmenden Strahlung auf bestimmte Fadenwindungen, insbesondere an den Stirnseiten, vermieden. Man erhält hierdurch einen verhältnismäßig gleichmäßigen Feuchtigkeilsentzug bei allen Fadenwindungem.

Außerdem ist der Vorteil gegeben, daß die Energie der erwärmenden Strahlung gerade da zugeführt wird, wo sie gebraucht wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen in geringer Entfernung von der Spule montierten Wärmestrahler, der sich parallel zur Spulenachse erstreckt. Hierdurch ergibt sich eine besonders gute Ausnutzung der Strahlerleistung.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gekennzeichnet durch eine bewegliche Anordnung des Strahlers und durch Organe zur Steuerung seiner jeweiligen Stellung zur Beeinflussung der Dauer und/oder Intensität der Einwirkung auf die Spule oder auf verschiedene Stellen der Spulen. Durch diese Steuerung kann die Gleichmäßigkeil des Trocknens weiter gesteigert werden.

Eine weitere zweckmäßige Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gekennzeichnet durch Verstellmittel zur Einstellung der zur Wirkung kommenden Leistung des Strahlers in Form eines Abslandeinslellers, eines Regulierorgans für einen Vorschalttransformator, Vorschaltwiderstand od. dgl. Durch Versuche wurde festgestellt, daß auf diese Weise eine sehr feinstufige Einstellung möglich ist, so daß man an Hand einiger weniger Vorversuche reproduzierbare Ergebnisse für den gewünschten Trocknungsgrad erhalten kann, die der jeweiligen betriebsmäßigen Einstellung zugrunde gelegt werden können.

Eine zweckmäßige Art der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist gegeben durch eine Ausbildung des Wärmestrahlers als Infrarotstrahler. Die Infrarotstrahlung kann auch nach einer zweckmäßigen Strahlungswellcnlängc ausgewählt sein, die eine gewünschte Tiefenwirkung hat.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das der Erläuterung der Erfindung dient. Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich auf dieses Ausführungsbeispiel bzw. auf die Zeichnung. Sie beinhaltet aber zugleich eine weitere allgemeine Be-Schreibung der Erfindung. Die Zeichnung zeigt schematisch eine Vorderansicht von einer im Aufbau begriffenen Glasseidenspinnspule mit einer grundsätzlichen Ausführungsari der erfindungsgemäßen Trocknungsvorrichlung mit Darstellung einer Spinndüse, einer Schlichteauftragseinrichtung und eines Fadenführers.

Aus der Spinndüse 1 treten die Endlosfasern 2 aus und werden durch den von der Spinnspule 4 ausgeübten Zug ausgezogen. Sie passieren dann die Schlichte-

ao auftragseinrichtungo und werden mittels einer Führungsrolle 7 zum Spinnfaden 3 zusammengeführt. Dei Spinnfaden 3 passiert den Fadenführer 8 und wird auf der Spinnspule 4 aufgewickelt. Die Mantelfläche der im Aufbau begriffenen Spinnspule 4 wird erfindungsgemäß vom Wärmestrahler 5 bestrahlt. Der Wärmestrahler 5 ist zweckmäßig ein Infrarotstrahler, der in einigen Zentimeter Abstand von der Mantelfläche dei im Aufbau begriffenen Spinnspule 4 angeordnet ist Die Intensität des Strahlers 5 wird zweckmäßig so eingestellt, daß die fertige Spinnspule in gewünschtem Maße getrocknet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Schlichte durch Fliehkraft beim Aufwickeln der Patentansprüche: Spinnspule ist hierdurch jedoch nicht beseitigt. Auch hat das Trocknen mit Hochfrequenz den Nachteil,

1. Verfahren zum Trocknen mineralischer Fa- daß sich dabei verhältnismäßig sehr hohe Dampf den während ihrer Herstellung, dadurch ge- 5 drücke ergeben, die bei den genannten großen Spinnkennzeichnet, daß zur Herabsetzung der spulen von 3kg und mehr zur Zerstörung der Wick-Migration der Schlichte in der Spinnspule die lung und zu Elementarfadenbrüchen führen können; rotierende Spule während ihres Aufbaues einer die Fadenlagen werden dabei unter Umständen so deihre jeweils zuletzt aufgebrachten Spinnfaden- formiert, daß eine Weiterverarbeitung auf Textilmaschichten erwärmenden Strahlung ausgesetzt wird. io schinen (z. B. auf einer Garnmaschine) nicht möglich

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ist.

kennzeichnet, daß nur der Mantelteil der rotieren- Bekannt ist (vgl. USA.-Patentschriften 2445 443

den Spule bestrahlt wird. . und 2420399 und britische Patentschrift 652005)

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- das Trocknen am laufenden Faden einzeln oder rens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet 15 gleichzeitig an einer Schar von Fäden. Die vorgenanndurch einen in geringer Entfernung von der Spule ten Veröffentlichungen beziehen sich auf Textilfaden. (4) montierten Wärmestrahler (5), der sich paral- Speziell in bezug auf Glasfaden ist ein solches Verfah-IeI zur Spulenachse erstreckt. ren bekanntgeworden durch die französische Patent-

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeich- schrift 1455 241. Diese bekannten Verfahren haben net durch eine bewegliche Anordnung des Strah- ao den Nachteil, daß sie zur Erzielung des gewünschten lers (5) und durch Organe zur Steuerung seiner je- Trocknungsgrades entweder eine sehr lange mit Wärweiligen Stellung zur Beeinflussung der Dauer und mestrahlern bestückte Laufstrecke für die Fäden oder oder Intensität der Einwirkung auf die Spule oder aber eine sehr geringe Laufgeschwindigkeit der Fäden auf verschiedene Stellen der Spule. erforderlich machen. Im ersten Falle bei der sehr lan-

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, ge- 25 gen mit Wärmestrahlern bestückten Laufstrecke ist kennzeichnet durch Verstellmittel zur Einstellung ein großer Raumbedarf und ein hoher Energieverder zur Wirkung kommenden Leistung des Strah- brauch gegeben. Dieses Verfahren ist daher kostspielers (S) in Form eines Abstandeinstellers, eines lig und unwirtschaftlich. Im zweiten Fall ist das Ver-Regulierorgans für einen Vorschalltransformator, fahren wegen der sehr geringen Laufgeschwindigkeit Vorschaltwiderstand od. dgl. 30 ebenfalls unwirtschaftlich. Das Verfahren gemäß der

französischen Patentschrift hat außerdem den Nachteil, daß es mit sehr hohen Trocknungstemperaturen

arbeitet, so daß die Gefahr sehr groß ist, daß die effektive Temperatur auf dem Faden die Höhe der Zerset-35 zungstemperatur der üblicherweise verwendeten orga-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen nischen Schlichten erreicht und die Schlichte zerstört

mineralischer Fäden, insbesondere Glasfaden, wäh- wird.