DE2459080A1

DE2459080A1 - Vorrichtung zum verarbeiten eines endlosen spinnkabels

Info

Publication number: DE2459080A1
Application number: DE19742459080
Authority: DE
Inventors: Harold Edward Arnold; Joseph Boatner Hebert
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1973-12-13
Filing date: 1974-12-13
Publication date: 1975-07-03
Also published as: US3881230A; IT1029635B

Description

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E. I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY

lOth and Market Streets, Wilmington, Delaware 19898, V.St.A.

Vorrichtung zum Verarbeiten eines endlosen Spinnkabels

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kräuseln und Relaxieren eines Textilfaserbündels, wie zum Beispiel eines Kabels von Endlosfasern aus synthetischen Polymeren. Die Er= findung betrifft speziell eine Vorrichtung zum Verbessern der Krauselungsleistungsfähigkeit und zur Schaffung einer posi= tiven Steuerung des gekräuselten Kabelbandes beim Verlassen

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einer Stauchkairanerkräuselvorrichtung.

Bei der Herstellung von Stapelfaser oder Kabel aus syntheti= sehen Polymeren, wie zum Beispiel Polyäthylenterephtalat, ist es zweckmäßig, das Kabelbündel in Dampf oder heißem Wasser zu verstrecken, das nasse Kabel durch eine Stauchkammerkräu= Seivorrichtung zu schicken, um ihm eine Zickzackkräuselung zu erteilen, das Kabel von der Kräuselvorrichtung zu einer Relaxierungszone fallen zu lassen, das Kabel in Windungen auf einem Förderband abzulegen, welches das Kabel durch einen Trockenofen trägt, und das Kabel wärmezubehandeln, um ihm die gewünschten Kombinationen von Eigenschaften zu ver= leihen. Eine Vorrichtung, die für solch eine Kombination von Schritten geeignet ist, wird in US-PS 3 235 442 beschrieben, Ein verbessertes Verfahren der Steuerung der Orientierung des Kabelbandes beim Herabfallen von der Kräuselvorrichtung auf das Förderband ist in US-PS 3 466 716 beschrieben. Die Verbesserung beinhaltet die Verwendung einer offenendigen, gedrehten Förderrinne unterhalb der Kräuselvorrichtung, die dazu dient, das Kabelband in der Weise zu drehen, daß es für das gleichmäßige Ablegen auf dem Förderband richtig orientiert ist.

Es wurde auch die Verwendung von Dampf in der Kräuselungs= kammer einer Stauchkammerkräuselvorrichtung zum Erleichtern des Kräuseins der Faser vorgeschlagen, und US-PS 2 865 080 beschreibt eine Doppelkammer-Kräuselvorrichtung, bei der das Kabelband zuerst zum Kräuseln in eine Druckzone geschickt wird und dann die gekräuselten Fasern in eine zweite Zone geschickt werden, um die Zeitdauer der Dampfbehandlung in der Kräusel= vorrichtung zu erhöhen. Beide Zonen der Kräuselvorrichtung besitzen Drucksperren, die den innerhalb der Kräuselungskammern entwickelten Druck steuern.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verarbeiten eines endlosen Kabels enthält zusammenwirkende Kräuselungswalzen, eine diesen

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Walzen zugeordnete Stauchkammer zum Kräuseln des Kabels und eine vierseitige, schraubenförmig gedrehte, geschlossene Förder= rinne, die zur Änderung der Orientierung des Kabels unter= halb der Stauchkammer angeordnet ist, und kennzeichnet sich durch einen Verbindungskragen, der die Stauchkammer und ein Ende der Förderrinne verbindet, und eine belastete Sperrklappe am anderen Ende der Förderrinne, wodurch das gekräuselte Kabel unter Druck gehalten wird, während die Orientierung des Kabels geändert wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung beseitigt nicht nur die unkontrollierte Bewegung des laufenden Kabels beim Verlassen der Stauchkammerkräuselvorrichtung und erzeugt die gewünschte Orientierung (Ausrichtung) des Kabelbandes bei dessen Zuführung zu dem "J-Kammer"-Fülltrichter, sondern es führt auch zu einem gleichförmiger gekräuselten Erzeugnis mit einer hohen Kräuselungsaufnahme, was für die nachfolgende Verarbeitbarkeit der erzeugten Spinnfaser (Stapelfaser) wichtig ist. Die Erfindung ver= einigt ferner die Wirkungen einer zweiten Haltekammer und einer die Orientierung steuernden Förderrinne in einer einzigen Vorrichtung, die nur etwa den Halben Raum einnimmt im Ver= gleich zur getrennten Durchführung der Halte- und Orientierungs= arbeitsgänge.

Die Zeichnung ist ein schematischer Aufriß einer zur Durch= führung der Erfindung geeigneten Vorrichtung.

In der Zeichnung wird ein ungekräuseltes· Multifilkabel 1 aus synthetischen Fasern, "das normalerweise von einer Verstreck= maschine zugeführt wird,, durch zwei Krauselungszuführungswal= zen 2 geführt, die das Kabel unter hohem Druck in die erste Kammer 3 der Stauchkammerkräuselvorrichtung drücken. Der Druck in der Stauchkammer wird durch das Gewicht 5 eingestellt, das an einer von der Kräuselungssperrklappe 4 hervorstehenden Stange hängt. Aus der ersten Kräuselungskammer 3 gelangt das gekräuselte Kabel durch den Verbindungskragen 7 in die zweite Kräuselungskammer 6, die, wie dargestellt, einen rechteckigen Querschnitt und eine schraubenförmige Drehung besitzt.

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Beim Durchgang durch die zweite Kammer wird das Kabelband um 90° im Vergleich zur Orientierung in der ersten Kräusel= kammer gedreht und dann von der Unterseite der zweiten Kammer in die Ablegetülle 10 gepreßt. Der Druck in der zweiten Kammer 6 wird durch den Wert des Druckes reguliert, der durch einen Druckluftzylinder 9 auf die Sperrplatte 8 der Kräusel= vorrichtung ausgeübt wird. Die Ablegetülle 10 ist an Dreh= punkten 12 gehalten und wird durch eine Stange 11 angetrieben. Die Tülle bewegt sich quer zur Bewegung des Förderbandes vor und zurück und legt das Kabelband in sauberen, im wesent= liehen gleichmäßigen Windungen in den "J-Kammer"-Fülltrichter 13. Der Fülltrichter nimmt die Kabelwindungen auf und stapelt sie übereinander, wobei die flachen Seiten der Windungen im allgemeinen horizontal liegen. Der Fülltrichter 13 besitzt einen glatt gekrümmten unteren Abschnitt, der die Windungen von ihrer ursprünglichen horizontalen Orientierung in eine vertikale Orientierung dreht, wenn das Kabel aus dem Füll= trichter auf das Förderband 14 gleitet, und legt auf diese Weise das Kabel in Form einer Reihe von auf den* Kanten stehen= den Windungen auf das Förderband.

Die allgemeinen Konstruktionsmerkmale von Stauchkammerkräusel= vorrichtungen wurden bereits in US-PS 2 311 174 beschrieben, wobei kürzlich entwickelte Abänderungen zum Beispiel in US-PS 3 237 270, 3 6 33 255 und 2 865 080 beschrieben werden. Für die vorliegende Erfindung wird eine Doppel-Stauchkammerkräusel= vorrichtung verwendet, bei der die erste Kammer 3 wesentlich höhere Drücke als die zweite Kammer 6 ausführen kann. Die Krau= selvorrichtung besitzt zwei zusammenwirkende Zuführungswalzen bekannter Bauart, die das Kabelband in eine erste Krauselkammer von ebenfalls bekannter Bauart drücken, die gewöhnlich aus schweren Stahlplatten hergestellt ist. Der Ausgang der Kräusel= kammer ist mit einer Sperrklappe 4 versehen, die auf das Kabel in der Kammer einen Druck ausübt. Der Sperrklappendruck wird durch einen Hebelarm mit Gewichten, einem Druckluftzylinder oder eine andere Einrichtung zur Aufrechterhaltung eines konstan= ten Druckes gesteuert. Zur Wärmebehandlung des Kabels in der

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Kammer kann diese auch mit Einlaß- und Auslaßöffnungen für die Dampfzuführung ausgestattet sein. Bei der Verwendung von Dampf ergeben sich die besten Resultate gewöhnlich, wenn sich die Dampfeinlaßöffnungen in der Nähe der Zuführungswalzen und die Auslaßöffnungen in den Seitenwänden der Kammer und in der Sperrklappe der Kammer befinden.

Die zweite Kräuselkammer 6 kann aus leichterem Material als die erste Kräuselkammer hergestellt sein, da in ihr ein ge= ringerer Druck entwickelt wird. An ihrem oberen Ende hat sie einen rechteckigen Querschnitt von etwa der gleichen Größe wie der untere Querschnitt der ersten Kräuselungskammer. Wie in der Zeichnung dargestellt, besitzt die Kammer eine schrau= benförmige Drehung, und zwar entweder nach links oder rechts, die den gewünschten Grad an Drehung, normalerweise 90°, zwi= sehen der oberen und unteren Öffnung der Kammer erteilt. Die längeren Seiten des rechteckigen Querschnitts der zweiten Kammer divergieren in Richtung zum Ausgang der Kammer, das heißt der Abstand zwischen den längeren Seiten erhöht sich in Richtung zum Ausgang. Vorzugsweise sind die Seiten gleichförmig divergent, wobei ein Divergenzwinkel von 2-7 bevorzugt wird.

Für kommerzielle Hochgeschwindigkeitsarbeitsgänge unter Ver= Wendung von Kabeln mit hohem Fadentiter besitzt der Abschnitt der zweiten Kammer mit der Schraubendrehung eine Länge von mindestens 38 cm, vorzugsweise eine solche von 61-91 cm.

Zur Vereinfachung der Konstruktion werden die erste und die zweite· Kräuselkammer getrennt hergestellt und dann in geeigneter Weise verbunden. Wie in der Zeichnung dargestellt, kann die Verbindung zwischen den beiden Kammern durch einen Verbindungs= kragen 7 geeigneter Größe hergestellt werden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird die zweite Kammer durch eine Druckluftzylinderanordnung, die durch geeignete Klammern an der zweiten Kammer und an einer Halterung befestigt ist, gehalten und bündig gegen die Unterseite der ersten Kammer

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gedrückt.

Wie bei allen Stauchkammerkräuselvorrichtungen ist selbst= verständlich eine glatte Innenfläche, die frei von Hinder= nissen ist, für ein zufriedenstellendes Arbeiten notwendig.

In Betrieb befindet sich der Ausgang der zweiten Kräuselungs= kammer vorzugsweise unmittelbar über der Ablegetülle 10, die in solcher Weise gedreht und angetrieben wird, daß sich ihr Ausgabeende senkrecht zur flachen Seite des Kabelbandes vor und zurück bewegt. Die Ablegetülle 10 besitzt einen un= runden Querschnitt, um eine zwangsläufige Steuerung der Orien= tierung des Kabelbandes, das von der zweiten Kräuselungskammer abgegeben wird, zu bewirken.

Bei speziellen Betriebsb.eispielen der Erfindung, bei denen Polyesterkabel mit einem Titer von 500.000 bis 2.5ΟΟ.ΟΟΟ Denier bei einer Geschwindigkeit von 320 bis 457 m pro Minute ver= streckt und unmittelbar zur Stauchkammerkräuselvorrichtung geführt werden, besitzt eine zufriedenstellend arbeitende Kräuselvorrichtung eine erste Kräuselungskammer mit einem rechteckigen Querschnitt mit Innenabmessungen von 17,8 cm und 1,9 cm. Die zweite Kräuselungskammer besitzt an ihrem oberen Ende Querschnittsabmessungen ähnlich denen der ersten Kammer, die beiden breiteren Seiten divergieren jedoch in Richtung zum unteren Ende mit einem konstanten Divergenzwinkel von 5°. Die zweite Kräuselungskammer hat eine Gesamtlänge von 84 cm, wobei der gedrehte Bereich etwa- 56 cm des Mittelabschnitts

der Kammer einnimmt. Bei einem Druck von etwa 5,6 kg/cm an beiden Sperrklappen und einem Druck des in die erste Kammer

zugeführten Dampfes von 6,3 - 7,7 kg/cm liefert die beschrie= bene Vorrichtung ein gleichmäßig gekräuseltes Kabel, wobei der Wert der Krauselungsaufnahme 20 bis 30 %■höher ist als bei einer Standard-Kräuselvorrichtung mit einer einzigen Kammer.

"Kräuselungsaufnahme" ("Crimp takeup") ist ein Maß für die Fähigkeit der gekräuselten Fasern, sich nach Anlegen und Ab=

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nehmen einer Belastung zusammenzuziehen. Die Werte der Kräuselungsaufnahme in Prozent erhält-man durch Messen des Unterschiedes zwischen der ausgezogenen Länge der Faser und ihrer entspannten Länge, Dividieren dieses Unterschiedes durch die ausgezogene Länge und Umwandeln in Prozent, indem man mit 100 multipliziert. Hohe Werte für die Kräuselungs= aufnahme tragen wesentlich zur Durchführbarkeit des Stapel= krempelverfahrens bei und stehen in unmittelbarem Zusammenhang mit der Wickelfestigkeit und der Krempelbandfestigkeit.

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Claims

Patentanspruch

Vorrichtung zum Verarbeiten eines endlosen Kabels mit zu= sammenwirkenden Kräuselwalzen, einer diesen Walzen zugeord= neten Stauchkammer zum Kräuseln des Kabels und einer vier= seitigen, schraubenförmig gedrehten, geschlossenen Förder= rinne, die unterhalb der Stauchkammer angeordnet ist und zum Ändern der Orientierung des Kabels dient, gekennzeichnet durch einen Verbindungskragen (7), der die Stauchkammer (3) und ein Ende der Förderrinne (6) verbindet, und eine belaste= te Sperrklappe (8), die am anderen Ende der Förderrinne ein= gebaut ist, wodurch das gekräuselte Kabel gehalten wird, während seine Orientierung geändert wird.

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