DE2047703A1

DE2047703A1 - Converting a continuous filament layer to - a fibre layer by drawing

Info

Publication number: DE2047703A1
Application number: DE19702047703
Authority: DE
Inventors: jun. James L. Birmingham Chester Pa. Lohrke, (V.StA.)
Original assignee: Turbo Machine Co
Current assignee: Turbo Machine Co
Priority date: 1970-09-28
Filing date: 1970-09-28
Publication date: 1972-03-30

Abstract

The synthetic filament layer is drawn under tension between a pair of cooperating deviating elements, each of which comprises a rotor having radially extending arms whose outer edges are pref. saw-toothed. The arms act to deviate the filaments transversely to their direction of movement and cause them to rupture, forming a fibrous layer in which the fibres are of controlled length and are substantially parallel.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Umwandlung eines aus ununterbrochenen Kunstfaserfäden bestehenden Strangs in ein Band, dessen Fasern Stapelfaser-Länge besitzen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Umwandlung eines aus einer Vielzahl von praktisch ununterbroehenen Kunst-Textilfasern bestehenden Strangs in ein Band, dessen Fasern Stapelfaser-Länge besitzen. Method and apparatus for converting one of uninterrupted Synthetic fiber threads consisting of strand in a tape, the fibers of which are staple fiber length The invention relates to a method and an apparatus for conversion one consisting of a large number of practically uninterrupted synthetic textile fibers Skein into a ribbon, the fibers of which are staple fiber length.

Es ist bereits ein Verfahren zur kontinuierlichen Umwandlung eines Strangs aus ununterbrochenen Textilfasern in ein Faserband und/oder Garn bekannt (US-PS 1 883 384), bei welchem die Fasern einem Zug oder einer Streckung unterworfen und auf Stapelfaser-Länge zerbrochen werden, während gleichzeitig ihre relative parallele Lage aufrechterhalten wird.It is already a process for continuously converting a Known strand of uninterrupted textile fibers in a sliver and / or yarn (US-PS 1,883,384) in which the fibers are subjected to tension or stretching and are broken down to staple fiber length, while at the same time their relative parallel position is maintained.

Ene Abwandlung dieses Verfahrens besteht gemäß der US-PS 2 419 520 darin, daß der Strang beim Strecken einer intermittierenden Ablenkbewegung aus seiner normalen Bewegungsbahn heraus unterworfen wird, wodurch im Vergleich zum "reinen" Streckreißen eine bessere Steuerung der Faserlänge erzielt wird.A modification of this process exists according to US Pat. No. 2,419,520 in that the strand as it is stretched an intermittent deflection from its normal trajectory is subjected to what, compared to the "pure" Better control of the fiber length is achieved at stretch breaking.

Dieses abgewandelte Verfahren wird in erster Linie bei der Umwandlung von Kunstfasersträngen in Faserbänder angewandt, die zu Garnen versponnen werden sollen. Eine nach diesem Prinzip arbeitende Maschine ist der von der Firma Turbo Machine Company in Lansdale, Pa.,USA, vertriebene "Turbo-Stapler". Textilwerke in der ganzen Welt haben diese Maschine hauptsächlich für die kontinuierliche Umwandlung von Acryl-Strängen in Faserbänder angeschafft, die zu Garnen für die Strickereiindustrie versponnen werden sollen.This modified procedure is primarily used during conversion from synthetic fiber strands into slivers that are spun into yarns should. A machine that works according to this principle is that of the Turbo company Machine Company of Lansdale, Pa., USA. Textile works in all over the world have this machine mainly for continuous conversion Acquired from acrylic strands into fiber ribbons, which are used to make yarns for the knitting industry to be spun.

Praktische Erfahrungen in den Textilwerken haben gezeigt, daß das Verfahren gemäß der letztgenannten Patentschrift, das beim sogenannten Turbo-Stapler Anwendung findet, bezüglich der Ebenheit des in die Maschine eintretenden Strangs höchst kritisch ist. Im allgemeinen ist es als ideal anzusehen, wenn die Strangbahn als Lage gleichmäßiger Dicke mit einer fünfzehn Fasern entsprechenden Höhe zur Verfügung steht.Es war jedoch den Kunstfaserherstellern bisher nicht möglich, auf industrieller Basis einen Strang von gleichmäßiger Dicke herzustellen, vielmehr enthalten die industriell hergestellten Stränge normalerweise Abschnitte von nur zehn Fasern Höhe und andere Abschnitt von bis zu dreißig Fasern Höhe. Diese großen Schwankungen der Faserzahl in der Höhe der Strangbahn bewirkt änderungen der Wirkung der Ablenkvorrichtungen, was wiederum zu einem Verlust an Steuerung über die Länge der hergestellten Fasern führt.Practical experience in the textile works has shown that Method according to the last-mentioned patent, the so-called turbo stacker Applies to the evenness of the strand entering the machine is highly critical. In general it is to be regarded as ideal if the strand web available as a layer of uniform thickness with a height corresponding to fifteen fibers However, it was not previously possible for synthetic fiber manufacturers to use industrial Basis to produce a strand of uniform thickness, rather contain the industrially manufactured strands typically sections only ten fibers in height and other sections up to thirty fibers in height. These large fluctuations in the The number of fibers at the height of the strand causes changes in the effect of the deflection devices, which in turn results in a loss of control over the length of the fibers produced leads.

Beim Verfahren gemäß der US-PS 2 419 )20 wird die Strangbahn als Ganzes aus der normalen Bewegungsbahn abgelenkt. Aus diesem Grund sind große Unterschiede in der Wirkungsweise der Ablenkvorrichtungen zwischen den t'dUnnen" Abschnitten, in welchen die Ablenkvorrichtungen mehr oder weniger unmittelbar auf einzelne Fasern einwirken, und den dicken Abschnitten vorhanden, in welchen diese Vorrichtungen nur auf nahe der Ober- oder der Unterseite des Strangs befindliche Fasern einwirken können, während die in der Mitte des Strangs befindlichen Faserngehr oder weniger durch die äußeren Fasern gegenUber der Ablenkwirkung abgeschirmt sind.In the process according to US Pat. No. 2,419,20, the strand web is used as a whole distracted from the normal trajectory. Because of this, there are big differences in the mode of operation of the deflectors between the t'dUnnen "sections, in which the deflectors more or less directly affect individual fibers act, and the thick sections present in which these devices only act on fibers near the top or bottom of the strand can, while the fibers located in the middle of the strand are reduced or less are shielded from the deflection effect by the outer fibers.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens und einer verbesserten Vorrichtung zur Ablenkung von Fasern filr das Streckreißen. Vorzugsweise soll durch dieses Verfahren und diese Vorrichtung die Verarbeitung von wesentlich mehr Fasern in jeder vorgegebenen Streckreißvorrichtung ermöglicht sowie die Steuerung der Stapelfaser- Länge im Vergleich zu den bekannten StreckreiEvorrichtthgen bei jeder vorgegebenen Qualität der Ebenheit der Strangbahn verbessert werden.The object of the invention is to create an improved method and an improved apparatus for deflecting fibers for stretch breaking. This method and device are preferably used to process of substantially more fibers in any given stretch breaker as well as the control of the staple fiber Length compared to the known Stretching devices can be used for any given quality of flatness of the continuous web be improved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Strallgball durchdrungen und ein Teil der Fasern abgelenkt wird, während andere Abschnitte der Strangbahn nicht auf diese Weise abgelenkt werden.This object is achieved according to the invention in that the Strallgball penetrated and part of the fibers is deflected, while other sections of the The strand web cannot be distracted in this way.

Die Erfindung stellt eine Verbesserung sowohl des bekannten Verfahrens als auch der bekannten Vorrichtung dar und gewährleistet, daß alle Fasern einer unmittelbaren Ablenkung unterworfen werden können, selbst wenn sie sich in einem ziemlich dicken Abschnitt der Stranglage bzw. -bahn befinden, so daß dicke Strangabschnitte etwa in der gleichen Weise behandelt werden wie dUnne Abschnitte. Weiterhin ist es högtichl Strangbahnen mit wesentlich größerer Dicke als fünf zehn Fasern zu behandeln und gleichzeitig die Steuerung der länge der erzeugten Fasern aufrechtzuerhalten, da alle Fasern durch die Ablenkvorrichtungen in mehr oder weniger gleichem Maß bearbeitet werden.The invention represents an improvement on both the known method as well as the known device and ensures that all fibers one Immediate distraction can be subject to even when it is in one fairly thick section of the strand layer or web, so that thick strand sections Treated roughly in the same way as thin sections. Furthermore is Högtichl is able to treat strand webs with a thickness significantly greater than five ten fibers while maintaining control of the length of the fibers produced, since all fibers are processed by the deflectors to a more or less equal extent will.

Die Erfindung richtet sich speziell auf ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur Behandlung des Strangs in der Weise und mit solchen Mitteln, daß einzelne Fasern durch eine Zug- oder Streckwirkung auf Stapelfaser-L§nge verkürzt werden, während eine verbesserte Steuerung der resultierenden Stapellänge der Fasern gewährleistet wird, wobei ein Teil der Fasern der Strangbahn einer Ablenkung unterworfen wird, während ein anderer Teil nicht derart abgelenkt wird, und während dieser Ablenkung in die Strangbahn eingedrungen wird, wobei die Ablenkung aus einer senkrecht zur Hauptebene der Strangbahn liegenden Läne;sebene erfolgt.The invention is particularly directed to an improved method and an improved apparatus for treating the strand in and with such means that individual fibers by a tensile or stretching effect on the length of staple fibers can be shortened while providing improved control of the resulting pile length of the fibers is ensured, with some of the fibers of the strand path undergoing a deflection is subjected while another part is not so deflected, and while this deflection is penetrated into the strand path, the deflection from a The plane lying perpendicular to the main plane of the strand path takes place.

Weitere Ziele und vorteilhafte Merlamale liter Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der folgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Streckreißen eines Strangs zur Bildung eines Bands, dessen Fasern Stapelfaser-Länge besitzen, unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 einen in stark vergrößertem Maßstab gehaltenen Teilschnitt etwa längs der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 7 einen Schnitt etwa längs der Linie 3-3 in Fig. 2, Fig. 4 eine Teilansicht eines Abschnitts einer abgewandelten Ablenkklinge und Fig. 5 eine in verkleinertem Maßstab gehaltene schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung mit einer unterschiedlichen Anzahl von Klingen in den Klingenhaltern.Further objects and advantageous merlamale liter invention result more clearly from the following description of some preferred embodiments of the invention based on the drawing. They show: FIG. 1 a schematic representation a device for stretch breaking a strand to form a tape, the Fibers have staple fiber length, using the method according to the invention, Fig. 2 shows a greatly enlarged scale partial section approximately along the Line 2-2 in Fig. 1, Fig. 7 shows a section approximately along the line 3-3 in Fig. 2, Fig. 4 is a partial view of a portion of a modified deflecting blade; and FIG. 5 a reduced-scale schematic representation of a modified one Embodiment of the invention with a different number of blades in the blade holders.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Streckreißen eines aus ununterbrochenen Kunstfasern bestehenden Strangs zu einem Band veranschaulicht, dessen Fasern Stapelfaser-Länge besitzen.In Fig. 1, an apparatus for stretch breaking is one of continuous Man-made fibers illustrated existing strand into a tape, the fibers of which are staple fiber length own.

Angetriebene Rollen 10 und 11 dienen zum Einziehen des Fasern Strangs 12 in die Maschine. In der Maschine läuft der Strang 12 zunäcnst zwischen angetriebenen Rollen 14 und 15, welche ihn spannen oder erforderlichenfalls unter Wärmeeinfluß strecken, um den Durchmesser der Fasern zu verkleinern, und anschließend zwischen Rollen 16 und 17 hindurch, die eine höhere Oberflächengeschwindigkeit besitzen als die beiden Rollen 14 und 15, so daß eine weitere Zugwirkung auf die Fasern ausgeübt wird.Driven rollers 10 and 11 are used to pull in the fiber strand 12 into the machine. In the machine, the strand 12 initially runs between driven ones Rollers 14 and 15, which tension it or, if necessary, under the influence of heat stretch to reduce the diameter of the fibers, and then between Rollers 16 and 17 through which have a higher surface speed than the two rollers 14 and 15, so that a further pulling effect is exerted on the fibers will.

Zwischen die Rollenpaare 14, 15 bzw. 16, 17 ist eine Ablenkvorrichtung 20 zur Hervorbringung der gewünschten Ablenkung eingefügt, die vorzugsweise zwei in den Fig. 2 und 3 näher veranschaulichte Klingenhalter 21 und 22 aufweist, welche auf Antriebs-Wellen 25 bzw. 24 sitzen. Zahnräder 25 und 26 dienen zum gemeinsamen Antreiben der Wellen 25 und 24 und der Klingenhalter 21 und 22.Between the pairs of rollers 14, 15 and 16, 17 is a deflection device 20 are inserted to produce the desired distraction, preferably two has blade holders 21 and 22 illustrated in more detail in FIGS. 2 and 3, which sit on drive shafts 25 and 24, respectively. Gears 25 and 26 are used for common Driving shafts 25 and 24 and blade holders 21 and 22.

Mindestens einer der Klingenhalter, beispielsweise der Klingenhalter 21, ist mit mehreren Klingen 30 besetzt, die an ihren freiliegenden Kanten unter Festlegung von Spitzen 31 und Vertiefungen 52 gezackt sind. Ein für diesen Zweck bevorzugtes Kantenprofil besteht aus geraden, einander schneidenden Kanten 33 und 54, deren Spitzen bei 51 einen Sägezahn festlegen. Es können aber auch andere Klingen-Profile verwendet werden, beispielsweise gemäß Fig. 4 eine Klinge 36, die ein sinus- bzw. wellenförmiges Profil mit Scheiteln 37 und Tälern 38 aufweist.At least one of the blade holders, for example the blade holder 21, is studded with several blades 30, which are at their exposed edges below Establishing tips 31 and depressions 52 are jagged. One for that purpose preferred edge profile consists of straight, intersecting edges 33 and 54, the tips of which define a sawtooth at 51. However, other blade profiles can also be used can be used, for example according to FIG. 4 a blade 36, which has a sinusoidal or has an undulating profile with peaks 37 and valleys 38.

Gemäß Fig. 2 sind die Klingen 30 derart im Klingenhalter 21 montiert, daß ihre Spitzen 51 und Vertiefungen 52 jeweils gegenüber den Spitzen 31 und Vertiefungen 32, benachbarter Klingen 50 versetzt sind. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Spitzen 31 jeweils um ein Viertel des Abstands zwischen den einzelnen Spitzen gegenUber den Spitzen 31 der benachbarten Klinge versetzt.According to FIG. 2, the blades 30 are mounted in the blade holder 21 in such a way that that their tips 51 and depressions 52 are opposite the tips 31 and depressions, respectively 32, adjacent blades 50 are offset. In the illustrated embodiment the tips 31 are each by a quarter of the distance between the individual tips offset from the tips 31 of the adjacent blade.

Zwischen den einzelnen Klingen 30 bzw. 36 sind im Klingenhalter 21 Zwischenräume zwischen den Klingen festlegende Nuten 59 vorgesehen, die eine Tiefe von etwa zwei Dritteln der Tiefe der Klingen 50 oder 36 besitzen.Between the individual blades 30 and 36 are in the blade holder 21 Grooves 59 defining spaces between the blades are provided which have a depth about two-thirds the depth of blades 50 or 36.

Der andere Klingerihalter 22 trägt vorzugsweise mehrere Klingen 40 mit geraden Kanten 41 und ist ebenfalls mit Nuten 39 versehen.The other blade holder 22 preferably carries a plurality of blades 40 with straight edges 41 and is also provided with grooves 39.

Bei der in Fig. 5 dargestellten abgewandelten Ausführungsform der Erfindung ist unter eine Klingenhalter, vorzugsweise der Klingenhalter 21, mit acht Klingen 50 versehen, während der andere Klingenhalter 22 zur Verteilung des Abriebs mit sieben Klinge 56 versehen ist.In the modified embodiment shown in FIG Invention is under a blade holder, preferably the blade holder 21, with eight Blades 50 provided, while the other blade holder 22 for distributing the abrasion is provided with seven blade 56.

Wenn die Faserstrang-Bahn 12 zuerst durch eie Stollen 10, 11, sodann unter Spannung durch die Sollen 14, 15 und darauf unter weiterer Spannung durch die Rollen 16,17 vorwartstewegt wird, werden aie Fasern der Wirkung der Ablenkvorrichtung unterworfen.When the fiber strand web 12 first passes through a cleat 10, 11, then under tension through the shoulders 14, 15 and then under further tension the rollers 16, 17 are moved forward as fibers of the action of the deflector subject.

Wenn sich eine Klinge 50 bzw. 36 gegen den Strang 12 bewegt, dringen ihre Spitzen 31 bzw. Scheitel 57 in die Band ein und drängen Gruppen von Fasern aus ihrer normalen Bewegungsbahn heraus, so daß die Fasern unter Streckung reißen. Die nächste Klinge 30, 36 dringt darauf in anderer, seitlich versetzter Position in den Strang. 12 ein. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jeder Klinge 30, 36 des Klingehalters 21, so daß der Faserstrang beim Streckreißen desselben einer maximalen Penetration durch die Klingen ausgesetzt ist. Andererseits bewirken die geraden Kanten 41 der Klingen 40 nach dem Durchdringen des Strangs mittels der sägezahn- bzw. wellenförmigen Klingen 30 bzw. 36 ein Rückführen des Strangs in flache Konfiguration, so daß, wenn die nächste Kling 36 auf die Strangbahn 12 auftrifft, keine vorher gebildeten dünnen Abschnitte vorhanden sind, in welche die Klingen 30, 56 eindringen könnten, anstatt den Faserstrang erneut zu durchdringen. Die gegeneinander versetzten Klingen )0,)6 wirken somit auf verschiedene Fasern ein.If a blade 50 or 36 moves against the strand 12, penetrate their tips 31 or apex 57 into the band and urge groups of fibers out of their normal trajectory, so that the fibers tear when stretched. The next blade 30, 36 penetrates it in a different, laterally offset position in the strand. 12 a. This process is repeated for each blade 30, 36 des Blade holder 21, so that the fiber strand when stretch breaking of the same a maximum Penetration through the blades is exposed. On the other hand, the straight ones do Edges 41 of the blades 40 after penetrating the strand by means of the sawtooth or wave-shaped blades 30 and 36 return the strand to a flat configuration, so that when the next blade 36 hits the strand web 12, none before formed thin portions into which the blades 30, 56 penetrate instead of penetrating the fiber strand again. The staggered against each other Blades) 0,) 6 thus act on different fibers.

Bei Verwendung von sägezahn- bzw. wellenförmigen Klingen 50 bzw. 56 im einen Klingenhalter 21 und von geraden Klingen 40 im anderen Klingenhalter 22 hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dem einen Klingenhalter eine Klinge mehr als dem anderen Klingenhalter zuzuordnen, da sonst die geraden Klingen 40 an verschiedenen Abschnitten übermäßigen Verschleiß zeigen und die bruch- bzw. Reißbeanspruchungen immer auf die gleichen Punkte konzentriert wären. Durch Verwendung von Klingenhaltern 21 und 22, deren Klingenzahl sich relativ zueinander um eine Klinge unterscheidet, greift jedoch jede Klinge 50, 56 schließlich nacheinander zwischen alle Paare von geraden Klingen 40 ein, wodurch der Verschleiß der geraden Klingen 40 gleichmäßiger gestaltet wird.When using sawtooth or wave-shaped blades 50 or 56 in one blade holder 21 and straight blades 40 in the other blade holder 22 it has proven to be advantageous to have one blade more than one blade holder to be assigned to the other blade holder, otherwise the straight ones Sound 40 show excessive wear in different sections and the fracture or Tear stresses would always be concentrated on the same points. By using of blade holders 21 and 22, the number of blades relative to each other by one Blade is different, but eventually each blade 50, 56 engages one after the other between all pairs of straight blades 40, thereby reducing the wear and tear of the straight Blades 40 is made more uniform.

Zusammenfassend schafft die Erfindung mithin ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Umwandlung eines aus einer Vielzahl praktisch ununterbrochener Textil-Kunstfäden bestehenden Faserstrangs in ein Faserband, dessen Fasern Stapelfaser-Länge besitzen, durch Streckreißen des Strangs, wobei der Strang durchdrungen iird und verschiedene Abschnitte der Fasern in unterschiedlichem Maß abgelenkt werden. Die Vorrichtung weist bewegbare Ablenk-Klingen in sich dreheiiden Klingenhaltern auf, wobei zumindest ein Satz von Klinj'Cfl vorzugsweise eine Spitzen und Vertiefungen festlegende Kontur besitzt, während der andere Klingensatz vorzugsweise gerade Kanten aufweist. Die miteinander zusammenwirkenden Klingenhalter können eine unterschiedliche Anzahl von Klingen tragen, um den Verschleiß der geraden Kanten zu verringern.In summary, the invention thus creates a method and a Device for converting one of a large number of practically uninterrupted synthetic textile threads existing fiber strand into a sliver, the fibers of which have staple fiber length, by stretch breaking the strand, penetrating the strand and various Sections of the fibers are deflected to varying degrees. The device has movable deflecting blades in rotating blade holders, with at least a set of Klinj'Cfl preferably a contour defining peaks and valleys while the other set of blades preferably has straight edges. the interacting blade holders can have a different number bear by blades to reduce wear on the straight edges.

Claims

Patent claims

1Process for converting one made of uninterrupted synthetic fibers existing strand into a tape, the fibers of which have the length of staple fibers Stretch rupture, characterized in that the strand moves forward under tensile stress and, while in tension, is deflected and penetrated.

2. The method according to claim 1, characterized in that during aer the deflection of the strand only part of its fibers is deflected during a other part of the fibers is not deflected.

5. The method according to claim 1, characterized in that in the Deflection ctes strand a part of the fibers is deflected to a greater extent than the rest. Fiber parts in the same place.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that during the deflection a part of the fibers sideways out of one normally straight path is deflected.

5. Device for converting one made of uninterrupted synthetic fibers existing strand in the tape, the fibers of which have staple fiber length, in particular for performing the method according to one of the preceding claims, characterized indicated that between two pairs of rollers (14, 15 and 16, 17), which the between subject the strand (12) running through them to tensile stress, one Fiber deflector (20) provided with two rotating members (21,22) is, between which the strand with tensile stress passes and of which at least a link (21) with edges (35, 34 or 37, 38) which are able to penetrate the strand, provided blades (30,36) carries.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the other rotatable member (22) has a blade (40) with a straight edge (41).

7. Apparatus according to claim 5, characterized in that the blades (30) have sawtooth-shaped edges (33,34).

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the edges (33,34) have intersecting straight edge sections.

9. Apparatus according to claim 5, characterized in that the blades (36) have curved edges (37, 38) which define wave crests and valleys.

10. Apparatus according to claim 6, characterized in that the rotating members (21,22) are provided with an unequal number of blades (30,36 or 40).

L e r s e i t e