DE2331114A1

DE2331114A1 - Stufenloser energieabbau eines fadenkabels

Info

Publication number: DE2331114A1
Application number: DE19732331114
Authority: DE
Inventors: Erich Dr Dipl Ing Lenk; Herbert Turk
Original assignee: Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1973-06-19
Filing date: 1973-06-19
Publication date: 1975-01-16
Also published as: DE2331114B2

Description

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Bag. 866

B a r m a g

Banner Maschinenfabrik Aktiengesellschaft

Wuppertal

"Stufenloser Energieabbau eines Fadenkabels "

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abbremsen der Bewegungsgeschwindigkeit eines frisch gesponnenen, synthetischen Fadenstranges, insbesondere eines im Schnellspinnverfahren hergestellten und mindestens teilweise orientierten Kunstfadenstranges, der beim Verlassen einer Liefervorrichtung unter dem Einfluß der Trägheitskräfte im wesentlichen geradlinig vorwärts bewe gt wird, bestehend aus einem stirnseitig offenen, gegen die Bewegungsrichtung des Fadenstranges geneigt angeordneten Hohlkörper, dessen Innenwand eine rotationssymmetrische Leitfläche bildet.

Bei der Herstellung von Erzeugnissen aus mehrfädigen Strängen aus Endlosfäden, Fadenkabeln, Rovings oder dgl. aus schmelzbaren Stoffen, vorzugsweise nach dem Schmelzspinnverfahren erzeugten synthetischen Fadenkabeln, bereitet das Ablegen der Stränge zum Zwecke der Zwischenlagerung Schwierigkeiten. Eine solche Zwischenlagerung ist zwischen verschiedenen Verfahrensschritten erforderlich, wenn diese aufgrund stark divergierender Arbeitsgeschwindigkeiten der Vorrichtungen oder anderer technologischer Gegebenheiten praktisch nicht kontinuierlich oder in einer Fertigungsstraße aneinandergereiht ablaufen können.

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Die Schwierigkeiten bei der Fadenablage wachsen überproportional mit der Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit. So muß bei der Ablage von Fadensträngen, beispielsweise in Spinnkannen, Wannen oder andere Speicherbehälter, bei steigender Spinn-bzw. Fadengeschwindigkeit die entsprechend dem Quadrat der Bewegungsgeschwindigkeit größer werdende kinetische Energie der Fadenetränge mindestens so weit abgebremst werden, daß die bereits abgelegten Lagen der Fadenstränge in den Behältnissen nicht durcheinander gebracht werden, oder daß die Struktur der abgelegten Fadenlagen nicht zerstört wird. Eine Wirrwarrbildung ergibt große Schwierigkeiten beim Abziehen der abgelegten Fadenstränge und kann die Durchführung der folgenden Fadenbehandlung, wie beispielsweise Verstrecken,Reißen, Bauschen oder dgl. infrage stellen oder zumindest beeinträchtigen. Sie führt zu Störungen im Produktioneablauf und kann ggf. zu Maschinenschäden führen.

Die geschilderten Schwierigkeiten sind insbesondere bei den ¹¹ Schnellspinnverfahren " für synthetische Fäden und Fasern, bei denen aus technologischen Gründen sehr hohe Fadengeschwindigkeiten von über 3 000 m / min angewandt werden, noch nicht zur Zufriedenheit gelöst.

Unter einem " Schnellspinnverfahren " im Sinn der vorliegenden Anmeldung wird definitionsgemäß ein Schmelzspinnverfahren verstanden, bei dem die aus der Spinndüse ausgepreßten, fadenartigen Stränge unter einem Vorverzug mit einer Abzugsgeschwindigkeit von mindestens 3 000 α / ain abgezogen werden, und bei dem die hierdurch mindestens teilweise vororientierten Endlosfäden anschließend noch einer Restverstreckung zwischen 1 : 1,8 und 1 : 1,3 unterworfen werden. Ein solches ·* Schnellspinnverfahren " ist für die Erzeugung von Fadenkabeln, die in nachfolgenden Verfahrensschritten zur Verbesserung ihrer Eigenschaften verstreckt,texturiert und zu Stapelfasern geschnitten werden, besonders vorteilhaft, da es sehr wirtschaftlich durchführbar ist.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine geeignete Vorrichtung zur Ablage von Fadensträngen zu schaffen, mit der die mit einer hohen Bewegungegeschwindigkeit von der Spinndüse abgezogenen und im wesentlichen geradlinig vorwärts bewegten Fndenstränge so weit in ihre Bewegungsgeschwindigkeit abgebremst werden, daß eine Wirrwarrbildung in der Spinnkanne oder dgl· verhindert wird. Ferner ist es Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit der die Komponente der Bewegungegeschwindigkeit der Fadenstränge in Richtung auf die Spinnkanne beliebig stark verringert werden kann, wobei aber hiermit nur eine unwesentliche Verdichtung der Fadenstränge infolge Zusammenschiebens oder Stauchens in Fadenlaufrichtung verbunden ist.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der verhindert werden kann, daß sich die mit hoher Bewegungsgeschwindigkeit abgezogenen Fadenstränge beim Verlassen der Liefervorrichtung und beim Auftreffen auf die ruhende Dragebungsluft öffnen, da hierdurch die Wirrwarrbildung der Kapillarfäden an sich besonders stark gefördert wird.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Vorrichtung gelöst, die aus einem stirnseitig offenen, gegen die Bewegungsrichtung des Fadenstranges geneigt angeordneten Hohlkörper besteht, dessen Innenwand eine rotationssyaaetrische Leitfläche bildet und die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Hohlkörper mindestens in einer vertikalen Ebene schwenkbar angeordnet ist und mit einem Führungsmittel zum Zwecke tangentialer und im wesentlichen stoßfreier Heranführung des Fadenstranges an die Innenwand des Hohlkörpers auf der Zuführungseeite verbunden ist, in der Weise, daß die Ganghöhe der schraubenlinienföraigen Bewegungsbahn des Fadenstranges unter annähernd tangentiale_m Auftreffen auf die Leitfläche des Hohlkörpers einstellbar ist.

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Mit einer solchen Vorrichtung ist es möglich, die Bewegungegeschwindigkeit der Fadenstränge zu verringern, in der Weise, daß diese durch ein Führungsmittel und eine hiermit zusammenwirkende, feste Leitfläche aus ihrer geradlinigen Bewegungsrichtung im wesentlichen stoßfrei auf eine schraubenlinienförmige Bewegungsbahn gebracht werden, wobei eine gleichmäßige Bremsung der Fadenstränge an der rotationssymmetrischen Leitfläche eintritt. Durch die schwenkbare Anordnung der Vorrichtung wird insbesondere erreicht, daß die Steigung der schraubenlinienformigen Bahnkurve einstellbar ist, und die Fadenstränge im Extremfall Windung an Windung und mit stark verminderter Axialgeschwindigkeit aus der Vorrichtung heraustreten. Mit Axialgeschwindigkeit ist dabei die Komponente der Bewegungsgeschwindigkeit der Fadenstränge in der Richtung der Symmetrieachse des Hohlkörpers bezeichnet,

In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist am austrittsseitigen Ende des Hohlkörpers eine Abwurfeinrichtung mit einem in Längsrichtung geschlitzten oder halbrohr- bzw. halbschalenförmigen Endbereich angeschlossen. Diese ist dabei mit dem Hohlkörper entweder starr, oder in der Weise - beispielsweise durch eine gelenkige Aufhängung - verbunden, daß sie immer koaxial zur Achse des Hohlkörpers ausgerichtet werden kann. Die Abwurfeinrichtung erfüllt den Zweck, daß die Fadenstränge die Leitfläche des Hohlkörpers - insbesondere, wenn die Steigung der schraubenlinienformigen Bahnkurve groß ist - unter Bezug auf die Spinnkanne immer nur unter einer vorgegebenen Richtung verlassen können.

Bei einer drehbaren Anordnung des Hohlkörpers - bei der dieser vorzugsweise als Drehkörper ausgebildet ist - ist es auch vorteilhaft, die Abwurf*inrichtung ortefest arretierbar vorzusehen, so daß die Abwurfrichtung zur Spinnkanne zwar eingestellt werden kann, sich aber im Betrieb der Vorrichtung nicht selbständig verändert. 409883/G520 _₅_

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In Weiterbildung Qes Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, daß der Hohlkörper - vorzugsweise Drehkörper - drehbar gelagert ist, und Antriebs- und AntriebsUbertragungsmittel vorgesehen sind, über welche der Hohlkörper um seine Längsachse regelbar angetrieben werden kann.

Mit einer solchen, bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann neben der Einstellung des Steigungswinkels der Schraubenlinienförmigen Bahnkurve des Fadenetranges auch die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fadenstrang und der Leitfläche verändert werden. Bei starker Verringerung der Differenzgeschwindigkeit, d.h. bei hoher Umfangsgeschwindigkeit an der Innenwand des Hohlkörpers - wobei die Drehung des Hohlkörpers in dem gleichen Drehsinn erfolgt wie die Einschußrichtung des Fadenstranges bzw. in dem gleichen Drehsinn wie die Richtung der schraubenlinienförmigen Bahnkurve des Fadenstranges - wirkt sich dies insbesondere auf die auf den Fadenstrang einwirkende Reibungskraft aus. Die Differenzgeschwindigkeit sollte aber in jedem Fall so groß sein, daß zwischen dem Fadenetrang und der Leitfläche des Hohlkörpers keine Haftreibung auftritt.

Als zusätzliche Möglichkeit zur Beeinflussung der Reibungsverhältnisse zwischen dem Fadenstrang und der rotationssymmetrischen Leitfläche des Hohlkörpers, vorzugsweise Drehkörpers, kann vorgesehen sein, daß die Oberflächengüte der Leitfläche des Hohlkörpers und hiermit deren Reibungskoeffizient Über die axiale Erstreckung des Hohlkörpers unterschiedlich vorliegt. Eine solche Maßnahme wird unter dem Gesichtspunkt angewandt, daß mit zunehmender Abbremsung

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der Bahngeschwindigkeit des Frdenstranges, insbesondere der Umfangsgeschwindigkeit, die für die Reibungskraft maßgebende Normalkraft entsprechend verringert wird, und durch Erhöhung des Reibungskoeffizienten der Leitfläche im wesentlichen ausgeglichen werden kann.

In der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Führungsmittel zur tangentialen und im wesentlichen stoßfreien Heranführung des Fadenstranges an die Innenwand des Hohlkörpers als druckmittelbetätigter Strahlapparat, vorzugsweise Düsenförderer ausgebildet, der in an sich bekannter Weise an eine Fadenliefervorrichtung anschließend angeordnet ist. Durch geeignete Wahl der Länge und des öffnungswinkels des Diffusorteils des Düsenförderers wird dabei in vorteilhafter Weise erreicht, daß infolge der Beschleunigung der Umgebungsluft im Düsenförderer die Öffnung oder Spreizung des Fadenstranges _f die beim Auftreffen auf stehende Luftschichten beobachtet wird, stark eingeschränkt bzw. vermieden wird.

Zur leichteren Handhabung des Düsenförderers bei Inbetriebsetzung der Vorrichtung oder bei Produktionsstörungen ist es besonders günstig, wenn der vorgesehene Düsenförderer mit einem Längsschlitz hinreichender Tiefe versehen ist, der mit dem Fadenleitkanal verbunden ist, und durch den der Fadenstrang eingefädelt werden kann. Es kann auch vorteilhaft sein, wenn der Diffusorteil des Düsenförderers zur Ablenkung der Fadenstränge bogenförmig ausgebildet ist. Auf diese Weise kann der Fadenstrang besonders günstig an die Leitfläche der erfindungsgemäßen Vorrichtung tangential herangeführt werden.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematiechen, lediglich ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.
Eb zeigt:

Fig. 1 : die Ansicht einer Vorichtung gemäß der Erfindung; Fig. 2: die Aufsicht der Vorrichtung nach Fig. 1.

Die Herstellung der synthetischen Fadenstränge ist in Fig. 1 nicht dargestellt. Die vorzugsweise im "Schnellspinnverfahren " erzeugten Endlosfäden werden nach der Zusammenführung zu dem Fadenstrang von einer Liefervorrichtung 2, vorzugsweise einem als Duo ausgebildeten Galettenpaar 3*¹* nit einer Abzugsgeschwindigkeit von über 3 000 m / min abgezogen. Zur Verhinderung von Wicklern auf der Oberfläche der Galetten ist im Anschluß an die Liefervorrichtung ein Düsenförderer 5 angeordnet, der über die Anschlüsse 6 mit einem Arbeitsmittel, beispielsweise Druckluft, in der Weise beaufschlagt wird, daß die Fadenstränge durch den Sog von der in axialer Richtung bevorzugt geriffelten Oberfläche der Galetten unter Spannung abgezogen werden.

Der Düsenförderer 5 weist über seine gesamte Länge einen Längsschlitz 7 hinreichender Tiefe zum Einfädeln des Fadenstranges bei Betriebsstörungen auf. Die Tiefe und die Breite des Längsschlitzes sind dabei so bemessen, daß einerseits übliche Titerstärken bis 200 000 dtex der Fadenetränge mühelos eingelegt werden können, und daß andererseits auf der Saugseite des Düsenförderers nicht zuviel Falschluft angesaugt wird, bzw. auf der Diffusorseite des Düsenförderers die Kapillarfäden sich nicht aus dem Verband des Fadenstranges lösen. Von dem Diffusor 8 des Düsenförderers 5t der gleichzeitig als Führungsmittel für den Fadenstrang 1 vorgesehen ist, wird der Fadenstrang tangential und ggf. unter Änderung der Bewegungsrichtung an die rotationssymmetrische Innenwand 9 des Hohlkörpers 10 im wesentlichen stoßfrei herangeführt.

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Der an den beiden Stirnseiten offene Hohlkörper 10 ist nach der Erfindung in einem auf einer Grundplatte 11 in führungen in Längsrichtung verschiebbaren Lager 12 in der Weise angeordnet^daß er mindestens in einer vertikalen Ebene schwenkbar ist. Hierdurch ist die Neigung seiner Achse zum Düsenförderer 5 und somit die Ganghöhe der schraubenlinienförmigen Bewegungsbahn 22 des Fadenstranges einstellbar. Zweckmäßigerweise enthält das Lager auch ein Spurlager, beispielsweise ein in einer bestimmten Stellung mittels Gewindebolzen festsetzbares Zapfenlager oder dgl., so daß die Vorrichtung gegenüber der Grundplatte 11 um eine vertikale Achse drehbar ist. Es kann aber auch eire Kugelgelenklagerung vorgesehen sein, mit deren Hilfe jegliche räumliche Einstellung zwischen Hohlkörper 10 und Düsenförderer 5 möglich ist.

Der Hohlkörper 10 ist in der Zeichnung als Hohlzylinder mit kreisförmigem Querschnitt dargestellt. Neben dieser einfachsten Ausführungeform können die Drehkörper u. U. aber auch mit kegelstumpf formig oder trompetenförmig sich öffnender Leitfläche vorliegen. Der Drehkörper ist auf dem Lager 12 mittels eines am Umfang dee Drehkörpers angeordneten Wälzlagers 13 drehbar gelagert. Dabei ist der Außenring des Wälzlagers 13 mit dem Oberteil des Lagere 12 und der Innenring mittels eines Bundes am Umfang des Hohlkörpers 10 mit dem Hohlkörper verbunden.

Ebenfalls am Gehäuse des Wälzlagers ist eine Lagerplatte 14 starr befestigt, auf der ein Antriebsmotor 15« vorzugsweise ein regelbarer Elektromotor, montiert ist. Von dem Elektromotor wird der Hohlkörper über geeignete Antriebsübertragungsmittel wie Riemenscheibe 16 und Flachriemen 1? oder dgl. um seine Längsachse angetrieben.

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Am austrittsseitigen* Ende des Hohlkörpers 10 ist eine Abwurfeinrichtung 18 mit einem halbrohrformigen Endbereich 19 angeordnet. Diese kann mittels einer Aufhängung koaxial zur Drehachse des Hohlkörpers ausgerichtet werden. Durch die Aufhängung 20 am Lagergehäuse 11 kann aber auch vorgesehen sein, daß die Abwurf einrichtung 18, insbesondere bei der dargestellten drehbaren Anordnung des Drehkörpers relativ zum Hohlkörper 10 ortsfest arretierbar ist. Die Abwurfeinrichtung 18 dient dem Zweck, daß der Fadenstrang 1 die Leitfläche des Hohlkörpers 10 unter Bezug auf eine in Pfeilrichtung 23 hin- udd herchangierte Spinnkanne oder Wanne 21 immer nur in einer einstellbaren Abwurfrichtung verläßt.

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Claims

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Patentansprüche

Vorrichtung zum Abbremsen der Bewegungsgeschwindigkeit eines frisch gesponnenen, synthetischen Fadenstranges, insbesondere eines im Schnellspinnverfahren hergestellten und mindestens teilweise orientierten Kunstfadenstranges, der beim Verlassen einer Liefervorrichtung unter dem Eihfluß der Trägheitskräfte im wesentlichen geradlinig vorwärtsbewegt wird, bestehend aus einem stirnseitig offenen, gegen die Bewegungsrichtung des Fadenstranges geneigt angeordneten Hohlkörper, dessen Innenwand eine rotationssymmetrische Leitfläche bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper(10) mindestens in einer vertikalen Ebene schwenkbar angeordnet ist und mit einem Führungsmittel zum Zwecke tangentialer und im wesentlichen stoßfreier Heranführung des Fadenstranges (i) an die Innenwand (9) des Hohlkörpers auf der Zuführseite in der Weise verbunden ist, daß die Ganghöhe der schraubenlinienförmigen Bewegungsbahn (22) des Fadenstranges unter annähernd tangentialem Auftreffen auf die Leitfläche des Hohlkörpers einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß am austrittsseitigen Ende des Hohlkörpers (1O) eine Abwurf einrichtung (18) mit einem in Längsrichtung geschlitzten oder halbrohr-bzw. halbschalenföraigen Endbereich ζ 19) angeschlossen ist.

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3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwurfeinrichtung (18) durch eine Aufhängung 20 koaxial zur Achse des Hohlkörpers (10) ausrichtbar und relativ zum Hohlkörper ortsfest arretierbar angeordnet ist.

h. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (10) als Drehkörper ausgebildet ist.

c- Vorrichtung nach Anspruch 1 und' mindestens einem der Ansprüche 2 bis ¹^, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (10) drehbar gelagert ist, und Antriebs- (15) und Antriebsübertragungsmittel (16,17) vorgesehen sind, über welche der Hohlkörper um seine Längsachse regelbar angetrieben werden kann.

6. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächengüte der Leitfläche des Hohlkörpers und hiermit deren Reibungskoeffizient über die axiale Erstreckung des Hohlkörpers unterschiedlich vorliegt.

7_# Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das führungsmittel zur tangentialen und im wesentlichen stoßfreien Heranführung des Fadenstranges (i) an die Innenwand (9) des Hohlkörpers als druckmittelbetätigter Strahlapparat, vorzugsweise als Düsenförderer (5) ausgebildet ist, der in an sich bekannter Weise an eine Fadenliefervorrichtung (2) anschließend angeordnet ist. 409883/0520

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8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 7» da dur ch gekennz e i chne t,

daß der Düsenförderer (5) mit einem Längsschlitz (7) hinreichender Tiefe versehen ist, der mit den Fadenleitkanal verbunden ist, und durch den der Fadenetrang(1) eingefädelt werden kaaa*

9* Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche I₁ 7 oder 8,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Diffusorteil (8) des Düsenförderers (5) bogenförmig ausgebildet ist.

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