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Verfahren zur Herstellung spiralig verwundener Stapelfasern aus homogenen
Folien Es ist bekannt, verspinnhare Fasern dergestalt herzustellen, daß man mittels
üblicher Schneidemaschinen von Vicosefolien, Aoetatfollen u. dgl. feinste Streifen
bzw. Fasern abschneidet.
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Die Fasern entsprechen in ihrer Länge der Arbeitsbreite der Schneidemaschine,
in ihrer Stärke der Stärke der Folie und in der Breite der jeweiligen Schnittbreite.
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Mittels Stapelfaserschn@eidemaschinen werden dann die Fasern in .die
gewünschte Stapellänge nochmals zerschnitten.
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Mit Wolle oder Baumwolle vermischen sich derartige Fasern besser als
Stapelfasern aus Kunstseide, da sie nicht so glatt sind wie diese, sondern durch
den Schnitt angerauht werden.
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Die abgeschnittene Faser fällt zunächst vollkommen gestreckt an.
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Um sie spinnfähig zu gestalten, wird sie nachträglich durch die 'verschiedensten
Maßnahmen, sei ies durch Krempeln, sei @es durch Bäder u. dgl., im einen gekräuselten
Zustand, ähnlich der Kräuselung der Woll- Moder Baumwollfaser versetzt.
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Es ist des weiteren bereits vorgeschlagen, Fasern von Folien vermittels
einer Schneidemaschine abzutrennen, die etwa einer Tabakschneidemaschine entspricht.
Die in dieser Weise vorn der Folie abgetrennte Faser fällt wiederum gestreckt an,
zeigt jedoch eine schraubenförmige Verwindung. Die Verspznnfähigkeit auch solcher
schraubenförmig gewundener Fasern läßt zu wünschen übrig.
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Die Erfindung besteht demgegenüber darin, wähnend des Schneidevorganges
spiralig verwundene Stapelfasern aus homogenen Folien herzustellen.
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Es hat sich gezeigt, daß, wenn die Messer in einem stumpferen Winkel,
als dies beispielsaveise bei den Messern von Tabak- und sonst üblichen Schneidemaschinen
der Fall ist, zu der zu schneidenden Folie u. dgl. ansetzen, die Faser nicht glatt
abgeschnitten, sondern mehr abgeschert wird, bei welchem Vorgang sie sich je nach
Winkelstellung des Messers mehr oder vneniger spiralig verwindet.
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Wie soeben beschrieben, treffen die Messer bei Tabak- und ähnlich
gearteten Schneidemaschinen auch mit einem gewissen Winkel auf das zu schneidende
Gut auf.
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Dieser Winkel ist klein bzw. spitz. Er schwankt zwischen io bis 2o°
je nach der Arbeitsbneibe der zur Verwendung kommenden Schneidemaschine bzw. je
nach Hubdes Messers und der hiervon abhängigen möglichen Schräge des Messerbalkens.
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Eine schraubenförmige Verwindung, die eigentlich mehr als Drehung
der Faser zu bezeichnen ist, beginnt, wie schon erwähnt, an sich schon bei geringer
Winkelstellung des Schnittmessers zur Ebene des zu schneidenden Materials.
Erst
bei Anwendung eines Schnittwinkels von. annähernd 45' und darüber bis zu 9o° tritt
die erfindungsgemäß beschriebene spiralige Verwindung der Faser ein.
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Die Winkelstellung des Schnittmessers zur Erzielung einer für den
Spinnprozeß brauchbaren spiraligen Verwindung richtet sich nach der Stärke und der
sonstigen Beschaffenheit der zu kräuselnden Folien.
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Während man bisher die Art der Kräuselung kaum nennenswert zu beeinflussen
imstande war, bietet das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit, durch Einstellung
des Schnittwinkels die Kräuselung in jeder Weise genau vorher zu bestimmen.
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f e stärker die Winkelstellung des Messers zum Schneidgut, von jetzt
ab Schnittwinkel g II enannt, ist, um so mehr ierhöht sich bei gleichbleibender
Arbeitsbreite der Hub des Messers bzw. des Messerbalkens.
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Will man z. B. ,einen Schnittwinkel von 6o° anwenden, so würde bei
ieinem Hub des Messers von 2o cm die Arbeitsbreite. etwa 8 cm betragen.
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Solche wenige Zentimeter betragende Arbeitsbreiten sind keineswegs,
wie @es zunächst den Anschein haben könnte, unwirtschaftlich. Die geringe Arbeitsbreite
ist einerseits sofort durch eine Erhöhung der Mess,erg@eschwindigkeit auszugleichen.
Andererseits dürfen die Fasern, beispielsweise zwecks Beimischung zu Wolle ioder
Baumwolle, sowieso nur einige Zentimeterlang sein, so daß man die Möglichkeit hat,
sie gleich in der gewünschten Stapellänge zu schneiden und spiralig zu verwinden.
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Ein nachträgliches nochmaliges Zerschneiden der Fasern durch Stap:elfaserschneidemaschinen
wird hierdurch vermieden. Außerdem fällt das spiralige Verwinden kürzerer Fasern,
also von Fasern in Stapellängen von .einigen Zentimetern, gleichmäßiger aus als
das Verwinden längerer Fasern.
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Soll das Messer schließlich mit einem Schnittwinkel von 9o° ,ansetzen,
so kann eine normale Schneidemaschine überhaupt nicht in Anwendung gebracht werden,
denn das Messer muß in waagerechter Richtung zum Schneidgut ,ansetzen, wozu Sondermaschinen
erforderlich .sind.
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Setzt ein Messer oder Messerbalken mit einem Winkel auf dem zu schneidenden
Gut auf, wie z. B. bei normalen Schneidemaschinen mit einem Winkel von io bis 2o°,
je nach Arbeitsbreite, so wird hierdurch bewirkt, daß das Messer beim Schneidevorgang
zwei Bewegungen verfolgt, und zwar einmal eine Bewegung lotrecht zum Gut und das
andere Maleine seitwärts gleitende Bewegung in der Richtung des ansteigenden Schenkels
des Schnittwinkels bzw. in der abfallenden Richteng der Schräge des Messers. Diese
gleitende Bewegung kann verstärkt werden. Dies geschieht häufig bei Schneidemaschinen;
indem das Messer beispielsweise durch schräge Führungsschlitze von der Iotrechte,n
Bewegung in Richtung der erwähnten schrägen Schlitze weggeführt wird.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht darin, daß zur Erzielung
rechts- und linksgedrehter Fasern das Messer die Folien von rechts bzw. links her
schneidet.
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Für den Spinnprozeß ist dies von besonderem Wert, da sich Fasern mit
einem Rechtsdrall schlecht mit Fasern mischen, die einen Linksdrall haben. Das Verfahren
gibt daher die Möglichkeit, den Drall der Fasern nach dem Drall derjenigen Fasern
einzustellen, mit denen sie gemischt werden sollen.
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Zn der Zeichnung ist mit Abb. i zunächst schematisch dargestellt,
wie durch die verschiedenen Schnittwinkel a1, a2 und a3 die Verwindung der Faser
immer mehr und mehr zunimmt; so daß schließlich bei dem Schnittwinkel as = 9o° eine
uhrfederförmige Verwindung der Faser eintritt.
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Abb.2 zeigt die schematische Darstellung .einer Messerschneide d,
welche mit dem Schnittwinkel a auf dem zu schneidenden Gute auftrifft.
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Bei gleichbleibendem Schnittwinkel a und gleichbleibender Länge der
Messerschneided kann diese gleichzeitig zu einem lotrecht sich zu dem zu schneidenden
Gut c bewegenden Messera oder zu einem sich diagonal zum Schneidgut o bewegenden
Messer U und schließlich zu seinem waagerecht zum Schneidgut sich bewegenden Messer
c gehören.
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Während bei gleichbleibendem Schnittwinkel a und gleichbleibender
Länge der Messerschneide d sich die Arbeitsbreite des Messersa auf die Entfernunge-f
bzw. e1-11 beschränkt, ist die Arbeitsbreite des Messers b gleicTi der Entfernung
g-Jt bzw. gl-Itl bereits wesentlich größer, um schließlich bei dem Messere bis zu
einer theoretisch endlosen Arbeitsbreite anzuwachsen, so daß die Arbeitsbreite beim
spiraligen Verwinden von Fasern, abgesehen von der Größe des Schnittwinkels und
der Länge der Messerschneide, sich auch durch verschieddne Richtunggebung und Bewegung
der Messer bei gleichbleibendem Schnittwinkel und gleichbleibender Länge der Messerschneide
bestimmen, einstellen bzw. verändern läßt.
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In Abb.3 ist maßstabgerecht im Verhältnis i : io das Schema seiner
normalen Schneidemaschine mit einer Arbeitsbreite von i m wiedergegeben.
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Im Maschinengestella bewegt sich lotrecht, wie mit Pfeilrichtung angegeben,
das Messer b mit der Schneide c (Viereck e, f, h, i). Das Messer b
setzt auf dem zu schfteidenden
Gut d mit einem Schnittwinkel a
= 10'
auf. Der Hub des Messers 1-g bzw. r-k beträgt etwa 2o cm.
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Es wird ,nun veranschaulicht, wie bei gleichbleibender Arbeitsbreite
von i m gleich der Entfernung e-g bzw. der Entfernung k-g und stetig ansteigendem
Schnittwinkel von der Größe a zur Größe a1, a2, a3, a4 und a5 (a1 = 20°,
a° = 30°, a3 = q.0°, a4 = 50°, a5 = 6o°) der Hub des Messers von der Größe g-f =
2o cm um ein Mehrfaches zu dein Entfernungen g-f 1, g-121 g-13, g-f4 und g-15 anwächst,
so daß schon bei einem Schnittwinkel von der Größe a2 = 3o° der Hub etwa 62 cm beträgt,
um bei einem Schnittwinkel von a5 = 6o° bis zu einer Größe von etwa 1,76m anzuwachsen.
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Daß derartige Messerhübe maschinentechnisch schwer durchführbar sind,
geht wohl einwandfrei aus der hier wiedergegebenen schematischen Darstellung hervor.
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Es wird nun mit der gleichen Abbildung ersichtlich gemacht, daß praktisch,
um verschiedene Schnittwinkel anwenden zu können, die Arbeitsbreite verkleinert
werden muß. Unter Zugrundelegung feines Hubes in der Entfernung g-1 bzw. k-r
= etwa 20 cm sinkt die Arbeitsbreite bei Anwendung des Winkels a1 = 2o° bereits
zur Größe der Entfernung k-p = etwa 43 cm, bei Anwendung des Schnittwinkels a2 =
3o° zur Größe der Entfernung k-,o = etwa 27 cm, bei Anwendung des Schnittwinkels
a3=40' zur Größe der Entfernung k-,u = etwa 18 cm, bei Anwendung des Schnittwinkels
a4 = 5o° zur Größe der Entfernung k-m =etwa 12 cm, um schließlich bei Anwendung
des Schnittwinkels a5 = 6o° bis zur Größe der Entfernung k-1 = etwa 8 cm herabzusinken.
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Bei stetig anwachsendem Schnittwinkel schwinden demnach die Größen
der Arbeitsbreiten im ungekehrten Verhältnis zu dem um fein Mehrfaches anwachsenden
Messerhub.
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Es geht aus der Zeichnung hervor, daß, wie in der Beschreibung ,ausgeführt,
es am einfachsten ist, um möglichst viel Schnittwinkel zum spiraligen Verwinden
von Fasern anwenden zu können, eine Arbeitsbreite von etwa 8 bis 1o cm anzuwenden
bzw. eine Arbeitsbreite, die der später jeweils gewünschten Stapellänge der Faser
entspricht.
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Die in der Beschreibung erwähnte zusätz. liche seitwärts gleitende
Messerbewegung durch Führung des Messers in schrägen Führungsschlitzen ist in der
Zeichnung bei s und s1 angedeutet.
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Abb. q. und 5 zeigen schließlich eine schematische Darstellung, wie
durch einen Schnitt der Messer a, b, c von links .nach rechts (Abb- q.) oder
von rechts nach links (Abb-.5) ein Rechts- bzw. Linksdrall der Faser erzeugt werden
kann.
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Im übrigen gelten hier die gleichen Bezeichnungen wie für Abb. 2.