DE3328449C2

DE3328449C2 - Vorrichtung zum Strecken und Schären von thermoplastischen Kettfäden

Info

Publication number: DE3328449C2
Application number: DE3328449A
Authority: DE
Inventors: Bogdan Dipl.-Ing. 6050 Offenbach Bogucki-Land
Original assignee: Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH
Current assignee: Karl Mayer Textilmaschinenfabrik GmbH
Priority date: 1983-08-06
Filing date: 1983-08-06
Publication date: 1986-02-27
Also published as: DE3328449A1; JPS6099037A; JPH0151572B2; US4669159A

Abstract

Bei einer Vorrichtung zum Strecken und Schären von thermoplastischen Kettfäden, insbesondere aus Polyester, gibt es einen Zufuhrwalzensatz (7), eine Heizvorrichtung (19, 20) und einen Abzugswalzensatz (8), der mit größerer Umfangsgeschwindigkeit als der Zufuhrwalzensatz angetrieben ist. Zwischen den Walzensätzen (7, 8) ist mindestens eine Umlenkwalze (16) angeordnet. Diese weist in Umfangsrichtung einen beheizbaren und einen nichtbeheizbaren Flächenteil (24, 25) auf. Sie ist von einer Betriebsstellung, in der die Umlenkstelle durch den beheizbaren Flächenteil (24) gebildet ist, in eine Ruhestellung, in der die Umlenkstelle durch nichtbeheizbaren Flächenteil (25) gebildet ist, verdrehbar. Auf diese Weise kann die beheizbare Länge der Fäden zwischen den beiden Walzensätzen (7, 8) verlängert werden, ohne daß eine Überhitzung der Fäden bei einem Stop der Vorrichtung zu befürchten ist. Außerdem ist ein entsprechendes Betriebsverfahren beschrieben.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Strecken und Schären von thermoplastischen Kettfaden, insbesondere aus Polyester, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Vorrichtung ist in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 33 11 777 beschrieben. Durch Verwendung der Umlenkwalze wird die Fadenschar zwischen Zufuhrwalzensatz und Abzugswalzensatz abgestützt und sicher geführt. Auf der beheizbaren Fläche der Umlenkwalze erfolgt eine intensive Wärmeübertragung durch Wärmeleitung, weil die Fäden beim Umlenken fest an diese Fläche gepreßt werden. Trotzdem ist beim Stoppen keine Gefahr für die Fäden gegeben, weil die Umlenkwalze in die Ruhestellung gedreht wird und die Fadenschar dann auf einem nicht beheizten Flächenteil abgestützt ist. Zwischen Zufuhrwalzensatz und Umlenkwalze bzw. zwischen Umlenkwalze und Abzugswalzensatz kann durch flächige Heizvorrichtungen eine weitere Wärmebehandlung erfolgen. Diese Heizvorrichtungen können gleichzeitig mit der Umlenkwalze aus einer Betriebsstellung nahe der Kettfadenschar in eine von der Kettfadenschar abgehobene Ruhestellung verstellt werden. Insgesamt ist es daher möglich, die Kettfäden so zu beheizen, daß sie kurz hinter der Umlenkwalze die Verstreckungstemperatur erreichen, wobei für das Strecken dann nahezu der gesamte Abschnitt zwischen dieser Umlenkwalze und dem Abzugswalzensatz zur Verfügung steht. Dieses langsame Strecken führt zu einer besseren Molekülorientierung als ein schnelleres Strecken und daher zu verbesserten Fadeneigenschaften. Trotzdem besteht keine Gefahr, daß die Fäden beim Strecken in der Maschine beeinträchtigt werden.

Dies steht im Gegensatz zu einer bekannten Vorrichtung (FR-OS 77 29 618), bei der die Fadenschar aus vorgestreckten Polyester-Fäden durch einen zwischen Zufuhrwalzensatz und Abzugswalzensatz angeordneten Ofen geleitet und anschließend geschlichtet oder auf

to einen Kettbaum gewickelt wird. Da die freie Fadenlänge zwischen den beiden Walzensätzen ein bestimmtes Maß nicht überschreiten kann, weil sonst die Fadenschar im Ofen keine definierte Bahn durchläuft, ist auch die Ofenlänge begrenzt Um den Fäden ausreichend Wärme zuzuführen, muß der Ofen eine verhältnismäßig hohe Temperatur haben. Bei einem Stop der Vorrichtung, z. B. infolge eines gebrochenen Fadens, wird die Fadenschar im Ofen überhitzt Auch, wenn dies nicht zum Reißen der Fäden führt ergibt sich jedoch eine Inhomogenität in der Fadenschar, die beispielsweise in einem späteren Färbeprozeß zu einer anderen Anfärbbarkeit führt

Es ist ferner eine Einrichtung zum Bilden und Liefern von verstreckten Kunststoffolienbändchen bekannt (DE-OS 27 25 348), bei der eine von einer Vorratsrolle abgezogene Folie in Längsrichtung geschnitten wird, die so gebildeten Bändchen zwischen zwei Walzensätzen durch eir. Warmstreckwerk geführt werden und anschließend die Verarbeitung in einer Textilmaschine erfolgt. Das Warmstreckwerk besteht aus drei beheizbaren Walzen, über deren Umfang die Bändchen teilweise umgelenkt werden. Bei einem Stop tritt eine Überhitzung der Bändchen im Warmstreckwerk auf.

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung (DE-AS 12 36 128), bei der Einzelfäden verstreckt werden sollen, gibt es einen feststehenden Streckstab, der von diesem Faden vollständig umschlungen wird und zwei unterschiedlich stark beheizte Segmente aufweist Auch hier tritt bei einem Stop eine Überhitzung des Fadens auf.

Bekannt ist es auch (»Kettenwirk-Praxis«, 3/76, S. 15—17), eine Kunststoffolie in Längsrichtung zu schneiden, die so gebildeten Bändchen zwischen zwei Walzensätzen mittels einer Heizplatte zu beheizen und zu strecken und anschließend die gestreckten Bändchen auf einen Kettbaum zu schären. Die Heizplatte kann aus einer Betriebsstellung in eine von den Bändchen abgehobene Ruhestellung verlagert werden. Die Bändchen haben eine Breite von mindestens 1 mm, so daß der Abstand zwischen den beiden Walzensätzen etwas größer gewählt werden darf als bei einer Streckvorrichtung für vorgestreckte Kunststoffäden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der die Funktion der beheizbaren und nicht beheizbaren Flächenteile der Umlenkwalze durch geeignete Wahl der Oberflächenbeschaffenheit verbessert wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Da die Umlenkwalze in der Betriebsstellung stillsteht, kann durch Verwendung der rauhen Oberfläche zusätzlich Reibungswärme zugeführt werden. Die erhöhte Wärmezufuhr erleichtert das Verstrecken, ohne daß die Heiztemperatur erhöht werden müßte. Umgekehrt besteht der nicht beheizbare Flächenteil aus einem reibungsarmen Material, so daß schon beim Verdrehen in die Ruhestellung die Reibungswärmeerzeugung nachläßt.
Durch Verwendung von mehr als einer Umlenkwalze

nach Anspruch 2 kann man den durch Reibung aufzubringenden Anteil der Heizleistung noch weiter vergröbern.

Die Ansprüche 3 und 4 geben günstige Materialien für die rauhe Oberfläche an.

Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispieie näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Streck- und Schärvorrichtung,

F i g. 2 die Streckzone während des Laufes der Schärvorrichtung,

F i g. 3 die Streckzone beim Stop der Vorrichtung,

F i g. 4 eine Umlenkwalze in perspektivischer Darstellung,

F i g. 5 eine andere Ausführungsform der Streckvorrichtung beim Lauf der Vorrichtung,

Fig.6 die Streckvorrichtung der Fig.5 beim Stop der Vorrichtung,

Fig. 7 ein schematisches Bild eines Wärmeträger-Kreislaufes und

F i g. 8 eine schematische Darstellung des Antriebes der Streck- und Schärvorrichtung.

Gemäß F i g. 1 werden vorgestreckte Kunststoffäden 1, z. B. aus Polyester, von einem Spulengatter 2 abgezogen und zu einer Fadenschar 3 zusammengefaßt Die Fäden werden in einer Streckzone 4 beheizt und dabei verstreckt und schließlich in einer Schärvorrichtung 5 auf einen Baum 6 gewickelt.

In der Streckzone 4 gibt es einen Zufuhrwalzensatz 7 und einen Abzugswalzensatz 8. Ein gemeinsamer Antriebsmotor 9 dient dem Antrieb des Baumes 6 und der beiden Walzensätze 7 und 8.

Wie sich aus F i g. 2 ergibt, besteht der Zufuhrwalzensatz aus den Zufuhrwalzen 10,11 und 12, während der Abzugswalzensatz aus den Abzugswalzen 13,14 und 15 besteht. Zwischen diesen beiden Sätzen ist eine Umlenkwalze 16 vorgesehen, so daß sich zwischen dem Walzensatz 7 und der Umlenkwalze 16 ein erster Abschnitt 17 der Fadenschar und zwischen der Umlenkwalze 16 und dem Walrensatz 8 ein zweiter Abschnitt 18 der Fadenschar ergibt Jedem Abschnitt ist eine flächige Heizvorrichtung 19 bzw. 20 zugeordnet. Diese Heizvorrichtungen können mit Hilfe der Stellvorrichtungen 21 bzw. 22 aus ihrer Betriebsstellung, in der die Fadenschar an ihnen anliegt, in die in Fig.3 veranschaulichte abgehobene Ruhestellung verschwenkt werden.

Die Umlenkwalze 16 besitzt, wie sich auch aus F i g. 4 ergibt, eine mit einer Heizvorrichtung 23 (s. F i g. 2) versehene obere Hälfte, die einen beheizbaren Oberflächenteil 24 besitzt, und eine nicht beheizbare untere Hälfte mit einem nicht beheizbaren Flächenteil 25. Die Heizung kann beispielsweise durch einen Wärmeträger erfolgen, der über eine Leitung 26 an einem Ende zugeführt und am anderen Ende wieder abgeführt wird. Zur thermischen Isolierung sind die beiden Walzenhälften durch einen Spalt 27 getrennt, der ein Wärmeisolationsmaterial aufweisen kann. Der beheizbare Flächenteil 24 ist rauh und besteht vorzugsweise aus Chrom oder Keramik, während der nicht beheizbare Flächenteil 25 glatt ist. Diese Umlenkwalze kann mit Hilfe einer Stellvorrichtung 28 um 180° gedreht werden, so daß sie aus der Betriebsstellung der F i g. 2 in die Ruhestellung der F i g. 3 verdreht wird.

Wie die F i g. 5 und 6 zeigen, können auch mehrere Umlenkwalzen 16a bis 16c/ hintereinander von der Fadenschar 3 teilweise umschlungen werden, um die gewünschte Erwärmung der Fadenschar 3 zu erreichen. Bei einem Stop müssen dann sämtliche Umlenkwalzen gleichzeitig aus der Betriebsstellung der Fig.5 in die Ruhestellung der F i g. 6 gedreht werden. Die Zufuhrwalzen 10 und 12 werden beheizt die Abzugswalzen 13 und 15 werden gekühlt. Zu diesem Zweck ist ein gemeinsamer Wärmeträger-Kreislauf 43 vorgesehen, in welchem eine Flüssigkeit wie Wasser oder öl, durch eine Pumpe 29 umgewälzt wird. Der Kreislauf umfaßt eine Heizvorrichtung 30. Es folgen die Innenräume der Walzen 12 und !0. Anschließend ist eine Kühlvorrichtung 31 vorgesehen. Es folgen die Innenräume der Abzaugswalzen 15 und 13. Ein Fühler 32 am Eingang der Walze 12 steuert einen Regler 33 für die Heizvorrichtung 30. Ein Fühler 34 am Eingang der Walze 15 steuert einen Regler 35 für die Kühlvorrichtung 31. Auf diese Weise werden die Heiztemperaturen und die Kühltemperaturen der genannten Walzen konstant gehalten.

Der Antrieb kann, wie es schematisch in F i g. 8 angegeben ist erfolgen. Der Motor 9 treibt über ein Getriebe 36 den Abzugswalzensatz 8, der seinerseits über ein Untersetzungsgetriebe 37 mit dem Zufuhrwalzensatz 7 derart verbunden ist, daß letzterer etwa um 50% langsamer läuft als der Abzugswalzensatz. Über ein stufenlos regelbares Getriebe 38 wird der Kettbaum 6 der Schärvorrichtung 5 angetrieben. Zu Beginn des Schärprozesses ist die Drehgeschwindigkeit der Schärvorrichtung höher als beim Ende des Schärprozesses, wenn der Kettbaumdurchmesser am größten ist damit die Fadenaufwickelgeschwindigkeit konstant bleibt. Die Regelung erfolgt über eine Tastbarre 39, die über einen Regler 40 mit dem Stellglied 41 des stufenlos regelbaren Getriebes 38 verbunden ist. Stattdessen kann die Wikkelgeschwindigkeit auch mit Hilfe einer Andruckwalze 42 geregelt werden, wie sie in F i g. 1 gestrichelt dargestellt ist. Die Schärgeschwindigkeit kann bis zu 800 m/ min betragen.
Im Betrieb wird die vom Gatter 2 kommende Facienschar 3 durch die Zufuhrwalzen 10 und 12 vorgewärmt und dann an der flächigen Heizvorrichtung 19 aufgeheizt. Der höchsten Temperatureinwirkung wird die Fadenschar an der Umlenkwalze 16 ausgesetzt wo eine Beheizung durch die Heizvorrichtung 23 und die Reibungswärme wegen des Rutschens der Fäden auf der rauhen Oberfläche erfolgt. An der Umlenkwalze 16, vorzugsweise aber kurz danach, beginnt die eigentliche Verstreckung. Diese Verstreckung erfolgt unter weiterer Wärmeeinwirkung durch die flächige Heizvorrichtung 20, deren Abstrahlwärme etwa doppelt so hoch ist wie diejenige der Heizvorrichtung 19. Durch einen eingebauten Temperaturregler kann die Temperatur dieser Heizvorrichtung konstant gehalten werden. Die so gestreckten Fäden werden dann in den Abzugswalzen 13 und 15 gekühlt und können dann ohne weiteres auf dem Kettbaum 6 aufgewickelt werden. Die Strecke zwischen den Abzugswalzen 8 und dem Kettbaum 6 dient der weiteren Abkühlung.
Wenn die Vorrichtung plötzlich stoppen muß, wird der Motor 9 angehalten. Die Walzensätze 7 und 8 sowie der Kettbaum 6 bleiben stehen. Gleichzeitig wird die Umlenkwalze 16 um 180° gedreht. Die beiden flächigen Heizvorrichtungen 19 und 20 werden in die Stellung der Fig.3 abgehoben. Auf diese Weise wird die auf die Fäden wirkende Abstrahlwärme um ca. 90% reduziert. Die Fäden können daher nicht überhitzt werden.

Bei der Wieder-Inbetriebnahme werden die flächigen Heizvorrichtungen 19 und 20 an die Fadenschar 3 her-

angefahren, und die Umlenkwalze 16 wird um 180° zurückgedreht Diese Teile werden dann auf die erforderliche Temperatur erhitzt. Erst dann wird der Motor 9 wieder eingeschaltet

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

10

15

20

25

30

35

40

50

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Strecken und Schären von thermoplastischen Kettfäden, insbesondere aus Polyester, mit einem Zufuhrwalzensatz, einer Heizvorrichtung und einem Abzugswalzensatz, der mit größerer Umfangsgeschwindigkeit als der Zufuhrwalzensau angetrieben ist wobei zwischen den Walzensätzen eine Umlenkwalze angeordnet ist, die in Umfangsrichtung einen beheizbaren und einen nicht beheizbaren Flächenteil aufweist und die aus einer Betriebsstellung, in der die Umlenkstelle durch den beheizbaren Flächenteil gebildet ist, in eine Ruhestellung, in der die Umlenkstelle durch den nicht beheizbaren Flächenteil gebildet ist, verdrehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung unterschiedlicher Reibungswärme der beheizbare Flächenteil (24) eine rauhe Oberfläche besitzt und der nicht beheizbare Flächenteil (25) aus einem reibungsarmen Material besteht

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehr als eine Umlenkwalze (16a, 166, 16c, 16d), die gleichzeitig aus der Betriebsstellung in die Ruhestellung verdrehbar sind, so angeordnet sind, daß sie hintereinander von den Kettfäden teilweise umschlungen werden.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der beheizbare Flächenteil (24) aus Chrom besteht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der beheizbare Flächenteil (24) aus Keramik besteht.