DE960578C - Vorrichtung zum Strecken von synthetischen Faeden aus thermoplastischen Hochpolymeren - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 21. MÄEZ1957

P688iVII/2pa

. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Strecken (Kalt- bzw. Warmstrecken) von synthetischen Fäden aus thermoplastischen Hochpolymeren unter Anwendung von hohen Streck- bzw. Fadengeschwindigkeiten. Mit der Erfindung wird bezweckt, ein Auflegen der Fäden auf die Strecke zylinder während des Laufes der Maschine zu ermöglichen. Bei den immer höher werdenden Fadengeschwindigkeiten ist dies nicht durchführbar, wenn sich die Streckzylinder mit der entsprechend hohen Geschwindigkeit drehen.

Der Grundgedanke, von dem die Erfindung ausgeht, besteht darin, für ein Stillsetzen der in Betracht kommenden Streckwerksteile bei sonst allgemein weiterlaufender Maschine zu sorgen.

Erreicht ist dies erfindungsgemäß dadurch, daß die Streckzylinder mit den entsprechenden Umlenkrollen an jeweils einem Schwinghebel angebracht sind, wobei diese Schwinghebel an einer gemeinsamen senkrechten Welle (Schwenksäule) derart angelenkt sind, daß beide Streckzylinder gemeinsam um die Achse der Schwenksäule schwenkbar sind. Das Ausmaß der Schwenkbewegung ist dabei so gewählt, daß die drehenden Elemente der Streckyorrichtung außer Antrieb gebracht werden und damit zum Stillstand gelangen.

In weiterer Ausführung der Erfindung sind die Schwinghebel mit einem Anschlag versehen, welcher sich gegen eine einstellbare Schraube an der Schwenksäule abstützt. Dadurch wird beim Schwenken der- Schwenksäule im Sinne eines Inantriebsetzens der Anlauf von auf den Streckzylindern befindlichen Gummiringen an die betreffende Antriebswelle so gesteuert, daß beide Streckzylinder gleichzeitig in Drehung versetzt werden. ίο Im Rahmen der Erfindung liegt auch eine Vorrichtung, bei welcher die Umlenkrolle des Einzugszylinders an dem Schwinghebel derart gelagert ist, daß bei entsprechender Drehrkhtung des Zylinders der Ablauf von der Umlenkrolle erfolgt. Diese An-Ordnung wirkt der Neigung zur Bildung von Einschnürungen während des Streckprozesses weitgehend entgegen und unterstützt das der Erfindung gesteckte Ziel, trotz hoher Fadengeschwindigkeiten die Voraussetzungen für einen wirksamen Eingriff in den Ablauf des Streckvorganges zu schaffen.

Für die Erfindung ist weiterhin kennzeichnend, daß der Streckzylinder von innen oder außen beheizt ist und der Zylinder konisch oder stufenförmig ausgebildet ist.

■25 Diese Maßnahme nimmt auf den Umstand Rücksicht, daß die Verformung von synthetischen Fäden aus thermoplastischen Hochpolymeren im Sinne eines Streckens nur unter dem Einfluß einer bestimmten Wärme erfolgen kann.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung verschiedener in den Zeichnungen wiedergegebener-Ausführungsbeispiele. Es zeigt

Fig. ι -eine Vorrichtung zum Strecken gemäß der Erfindung in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 nach Abschwenken der Zylinder,

Fig. 3 bis 7 schematische Anordnungen der Streckvorrichtungen in verschiedenen Varianten, Fig. 8 und 9 schematische Streckwerksanordnungen mit beheizten Einzugszylindern und

Fig. 10 den Kräfteverlauf der FadenumschTingungen um die Rolle b gemäß Fig. 9.

In den Fig. 1 und 2 ist die Durchbildung der erfindungsgemäßen Streckvorrichtung im einzelnen veranschaulicht, α und b sind die Streckzylinder, s und t die dazugehörigen Umlenkrollen, c und d die dazugehörigen Friktionsantriebswalzen, e und / ■ sind die Schwinghebel, die an der Schwingsäule angebracht sind. Mit a₂ und fr₂ sind Ringe aus Gummi oder entsprechendem Werkstoff bezeichnet. Diese sollen die Friktionswirkung in bezug auf die Walzen c und d erhöhen, p deutet auf Stellschrauben hin, die als Anschläge zur Begrenzung des Schwenkausschlages der Schwinghebel dienen, η ist ein Handgriff, der das Ausschwenken regelt.

Rein schematisch zeigen die Fig. 3 und 4 die Zueinanderordnung der Hauptteile der Vorrichtung in der Betriebsstellung und in der ausgeschwenkten Stellung. Die strichpunktierte Linie A-A weist auf die Schwenkachse und deren Lage hin. In Fig. 3 stehen die Streckzylinder α und b unter dem Einfluß der Friktionsantriebswalzen c und d, und man erkennt bei j und bei t die zu den Streckzylindern a und b gehörigen Umlenkrollen.

In Fig. 4 sieht man, wie infolge des Verschwenkens der Streckzylinder α und b mit den entsprechenden Umlenkrollen s und t die Antriebswalzen c und d gleichsam lahmgelegt sind, so daß die Streckzylinder α und b zum Stillstand gelangen.

In Fig. 5 ist eine schematische Anordnung wieder-

- gegeben mit Zuordnung eines an sich bekannten Achatstiftes 2, um erkennbar werden zu lassen, daß auch Streckvorrichtungen mit Achatstift in den Rahmen der Erfindung bezogen werden können.

Fig. 6 zeigt eine etwas abgewandelte Anordnung, die aber wiederum dem Grundaufbau der erfindungsgemäßen Anordnung entspricht. Hiernach ist die Umlenkrolle S₁ des Einzügszylinders a an dem entsprechend ausgebildeten Schwinghebel so gelagert, daß bei entsprechender Drehrichtung des Zylinders α und entsprechender Fadenführung der Ablauf des Fadens von der Umlenkrolle erfolgt.

Diese Anordnung wirkt, wie schon erwähnt, der Neigung zur Bildung von Einschnürungen während des Streckprozesses weitgehend entgegen, und sie eignet sich ebenfalls zum Kaltstrecken der in Betracht kommenden Hochpolymere.

Eine ähnliche Wirkung wird bei der Anordnung nach Fig. 7 erhalten, und zwar auf Grund der konischen oder stufenförmigen Ausbildung des unteren Streckzylinders b. Der Durchmesser der Umlenkrolle t (oder des Stiftes) ist klein gehalten. Durch diese konische Ausbildung des Streckzylinders b wird der Streckprozeß in zwei kontinuierlich aufeinanderfolgende Vorgänge getrennt, und zwar erfolgt allgemein 80% der Streckung auf der Strecke O₁-O₁ und 20% der Streckung in Form von Nachstrecken innerhalb der einzelnen Umschlingungen des Fadens um den unteren konischen Streckzylinder b während des Umlaufes des Fadens von b_x nach b_s. Diese Anordnung hat sich besonders zur Herabsetzung der bleibenden elastischen Dehnung des gestreckten Fadens — welche allgemein sehr unerwünscht ist — als vorteilhaft erwiesen; dieses insbesondere dann, wenn das Nachstrecken unter dem Einfluß einer bestimmten Temperatur vorgenommen wird.

Das Verformen der in Betracht kommenden Hochpolymere im Sinne eines Streckens kann oft nur unter dem Einfluß einer bestimmten Wärme, deren Temperatur allgemein bei 180 bis 220⁰ liegt, erfolgen. Nach den bisher bekannten Verfahren wurde dabei so vorgegangen, daß der Faden während des Streckens über eine beheizte Platte oder Profilkörper, durch ein beheiztes Rohr oder eine ähnliche Einrichtung geführt wurde. Als wesentlicher Nachteil dieser Anordnung hat sich herausgestellt, daß zur Erreichung einer einigermaßen tragbaren Abzugsgeschwindigkeit entweder die iao Temperatur des beheizten Körpers, welcher die Erwärmung des Fadens vornimmt, höher liegen mußte als die Temperatur, die an sich zur elastischen Verformung des betreffenden Fadens bzw. Stoffes notwendig ist, oder aber der Heizkörper müßte in seiner baulichen Ausführung sehr

groß bzw. lang gehalten werden, um dem Faden während des Durch- oder Überlaufens genügend Zeit — zum Erwärmen auf die Temperatur der elastischen Verformung — zu geben. Die bisherigen Anordnungen stellen also im allgemeinen einen Kompromiß dar zwischen einer baulich einigermaßen günstigen Ausführung und einer möglichst hohen Liefer- bzw. Abziugsgeschwindigkeit, wobei auch die Frage einer leichten Bedienung bei Fadenbruch und auch beim Anstellen der gesamten Maschine von größter Bedeutung ist. Als besonders nachteilig hat sich eine Übertemperatur, welche (wenn auch nur wenige Grade) über. der Temperatur des Eintrittes der elastischen Verformung des betreffenden Stoffes liegt, erwiesen, da hierdurch besonders das Anspinnen der Fäden nach Fadenbruch außerordentlich erschwert wird; schon eine wenige Sekunden dauernde Berührung des Heizkörpers durch den noch nicht laufenden Faden führt zum Klebenbleiben des Fadens an dem Heizkörper bzw. zum Fadenbruch.

Auf alle diese Umstände nehmen die Bauarten gemäß Fig. 8 und 9 dadurch Rücksicht, daß die . Umtenkrollen s und t anders angeordnet sind und daß der obere Einzugszylinder im Inneren und gegebenenfalls auch im Äußeren beheizt ist.

Für Fäden allgemeiner Beschaffenheit reicht die innere Beheizung des oberen Einzugszylinders a mittels eines im Inneren des Zylinders α feststehenden oder mitumlaufenden Heizkörpers w vollkommen aus. Mit dieser Anordnung werden Liefer- bzw. Abzugsgeschwindigkeiten erreicht, die ein Mehrfaches der bisher bekannten ausmachen (Fig. 8;.

Für Fäden oder Fadenbündel ab großer Stärke hat sich die zusätzliche Beheizung durch einen den oberen Einzugszylinder α in an sich bekannter Weise ringförmig in einem gewissen Abstand umschließenden Heizkörper u als zweckmäßig erwiesen (s. Fig. 9). Auch mit dieser Einrichtung werden die für die betreffenden Fäden oder Fadenbündel bekannten Abzugsgeschwindigkeiten mehrfach überschritten.

Die beim Warmstrecken der starken Fäden oder Fadenbündel auftretenden hohen Fadenspannungen bedingen zur sicheren Mitnahme des unteren Streckzylinders b den besonderen Friktionsantrieb mit Hilfe der Walze d. Durch die besondere Anordnung der Umlenkrolle t (s. Fig. 9) wird erreicht, daß die auftretenden Fadenspannungen sich zum Teil als Anpreßdruck des Zylinders b auf die Welle d auswirken, und zwar in Abhängigkeit von der Anzahl der Fadenumschlingungen um den Zylinder b und Umlenkrolle t (vgl. hierzu auch die Fig. 10, in welcher der Kräfteverlauf der Fadenumschlingungen um die Rolle b veranschaulicht ist). Während der Zylinder b drehbar am Hebel / und dieser Hebel als Schwinghebel an der Schwenksäuleg· gelagert ist, ist dort die Umlenkrolle.t nur drehbar an der Säule g gelagert und schwenkt mit dieser um die Achse A-A entsprechend aus. Dadurch, daß sich die Spannung des Fadens während des Streckprozesses den einzelnen Fadenumschlingungen um den Zylinder b und Umlenkrolle t annähernd bis auf die letzten zwei Umwindungen mitteilt, wird der Zylinder b senkrecht zur Umlenkrolle t mit der Summe der Fadenzüge belastet. Während ein Teil dieser Summe von Fadenspannungen als Komponente in annähernd horizontaler Richtung an die Säule g über Hebel / abgeführt wird, gelangt die senkrechte .Komponente als Anpreßdruck auf die Welle d zur Wirkung.

Als Merkmal besonderer Wirkung wird für diese Anordnung angeführt: ein außer dem Eigengewicht von Zylinder b und Schwinghebel / wirkender Anpreßdruck auf die Antriebswelle d, welcher durch die zwischen den beiden Zylindern α und b durch den Streckprozeß erzeugte Fadenspannung bewirkt wird und welcher proportional mit dieser Fadenspannung steigt oder fällt.

Die vorstehend beschriebenen Ausführangsbeispiele sind sämtlich im Hinblick darauf entstanden, das eingangs· erwähnte Erfindungsziel verwirklichen zu helfen, nämlich einen störungsfreien Betrieb trotz schnellen Laufe's des hochpolymeren Fadens innerhalb der Streckvorrichtung zu erhalten und jederzeit die Möglichkeit zu haben, auf die Streckzyliflder während des Betriebes die bezüglichen Fäden aufzulegen. In diesem Zusammenhange wird man für sämtliche erfindungsgemäßen Anordnungen als wesentliche Vorteile anführen können:

a) keine Klemmung oder besondere Beanspruchung des Fadens durch Reibung durch Zylinder bzw. Fadenbremsen in irgendeiner Phase des Streckprozesses,

b) zum Anspinnen des Fadens nach Fadenbruch befinden sich sämtliche Streckelemente in Ruhe,

c) aus α und b ergeben sich wesentlich höhere Streck- und damit Abzugsgeschwindigkeiten, als sie mit den bisher bekannten Anordnungen erreicht wurden.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zum Strecken (Kalt- bzw. Warmstrecken) von synthetischen Fäden aus thermoplastischen Hochpolymeren unter Anwendung von hohen Streck- bzw. Fadengeschwindigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Streckzylinder (a, b) mit den entsprechenden Umlenkrollen (s, t) an jeweils einem üo Schwinghebel (e, f) angebracht sind, wobei diese Schwinghebel an einer gemeinsamen senkrechten Welle (g) (Schwenksäule) derart angelenkt sind, daß beide Streckzylinder (a, b) gemeinsam um die Achse (A-A) der Schwenksäule um so viel schwenkbar sind, daß die drehenden Elemente der Streckvorrichtung außer Antrieb gebracht werden und damit zum Stillstand gelangen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinghebel (e, /) mit einem Anschlag versehen sind, welcher sich gegen eine einstellbare Schraube an der Schwenksäule (g) abstützt, wodurch beim Schwenken der Schwenksäule im Sinne eines Inantriebsetzens der Anlauf von auf den Zy-

lindern (α, b) befindlichen Gummiringen an die betreffende Antriebswelle so gesteuert wird, daß beide Streckzylinder (α, b) gleichzeitig in Drehung versetzt werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrolle (j) des Einzugszylinders (a) an dem Schwinghebel (e) derart gelagert ist, daß bei entsprechender Drehrichtung des Zylinders (α) der Ablauf des Fadens von der Umlenkrolle erfolgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (0) von innen oder außen beheizt ist und der Zylinder (b) konisch oder stufenförmig ausgebildet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 742 276,'689 537,

704055; USA.-Patentscbriften Nr. 2455173, 2 107 451; schweizerische Patentschrift Nr. 167 130.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

© 609 65Ϊ/419 9.56 (609 843 3.57)