DE2012971A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Drillen von Fäden und bandartigen Produkten um ihre Längsachse - Google Patents

Description

1.8. März ,1970

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Drillen von Fäden und bandartigen Produkten um ihre Längsachse, wobei dieses Drillen in einer im wesentlichen linearen Zone zwisehen zwei reibenden Körpern erfolgt, deren Reibungsflächen sich in der Quer- ~

richtung der Fäden oder produkte bewegen, während diese in der JJ

Längsrichtung weitergeführt werden.

Drillverfahren dieser Art dienen in der Textiltechnik und iu Rahmen ähnlicher technischer Fachgebiete zu verschiedenen Zwecken. So entspricht es beispielsweise dem bekannten Stand der_ Technik, ein solciiüs Drillen in Verbindung mit dem Spinnen von Stapelfasergarn vorzunehmen, wobei das itohgarn dem Drillvorgang unterworfen wird, um die kohärenz ζλνίsehen den einzelnen "Fasern zu erhöhen und um eine beseere Annäherung an die angestrebte Kreisförniigkeit des Garnquerijchnitts zu erzielen. Das Drillen kann auch zum Texturieren des Garns rüenan und es entspricht dem Stand der Technik, einen solchen Drill- \g in der Absicht Vorzunehmen, hierdurch eine starke Drehung

oder

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oder Zwirnung hervorzubringen, was mit einer Wärmebehandlung oder mit einem sonstigen Fixiervorgang verbunden wird, um zu erreichen, daß das Material das Bestreben "zeigt, in den gedrehten Zustand zurückzukehren. Schließlich entspricht es auch dem Stand der Technik, daß man sich eines solchen Drillverfahrens zum Herstellen von Spaltfasern bedient, wenn orientierte oder gereckte Folienbänder zumeist unter relativ starkem Druck in Fasern aufgespalten werden sollen, die noch in Garnform miteinander zusammenhängen. Die für diesen Zweck erforderliche Orientierung kann beispielsweise durch eine ausgeprägte molekulare Orientierung hervorgebracht werden (-.yennjleich natürlich aber bekannt ist, daß eine hinreichende Spaltbarkeit auf diesem Weg nicht immer erzielt werden kann), oder man kann die Orientierung auch durch ein starkes Recken einer Mischstrukturmasse im geschmolzenen Zustand hervorbringen.

Ein Drillvorgang der hier in Betracht kommenden Art wird mit Hilfe von zwei Gummiwalzen bewirkt, die in der Achsrichtung gegeneinander hin- und hergeführt werden, während sie zum Fortbewegen des Fadens oder Garns in der Längsrichtung gleichzeitig rotieren, oder man kann sich hierzu auch anderer, ähnlicher Hilfsmittel bedienen. Doch liefern diese bekannten D rill vorrichtungen relativ uneinheitliche Arbeitsresultate, was insbesondere bei der Herstellung von Spaltfasern von Nachteil ist, da in diesem Fall Schwankungen in der Faserfeinheit auftreten und da das Verfahren wegen der verhältnismäßig hohen Walzdrücke, die hierbei erforderlich sind, das Anlegen besonders strenger Maßstäbe bedingt. Diesen Mängeln kann in einem gewissen Umfang dadurch abgeholfen werden, daß man den Faden im Verhältnis zur Zeitdauer der hin- und hergehenden Bewegung sehr langsam zuführt oder daß man Betriebsstellen dieser Art, an denen also eine Drillung vorgenommen wird, in sehr großer Zahl hintereinanderschaltet. Für die Praxis wird das Verfahren hierdurch jedoch weniger geeignet.

Die Erfindung hat unter anderem zur Aufgabe, diese Mängel zu beseitigen. Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, eine sehr hohe Arbeitsgeschwindigkeit zu ermöglichen.

Gemäß der Erfindung wird mit mindestens einem reibenden Körper gearbeitet, der aus einer Vielzahl von Reiborganen besteht,

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die nacheinander an einem anderen reibenden Körper angreifen und die während der Zeitdauer dieses Angreifens quer zur- Zuführrichtung der Fäden oder Produkte bewegt werden, wobei diese Reiborgahe in den Zeitspannen, in denen sie nicht an dem anderen reibenden Körper angreifen, in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt werden.'

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt der Drillvorgang also als ein im wesentlichen kontinuierlicher Betätigungsablauf bei im wesentlichen gleichbleibender Drillung in ein und derselben Richtung, wodurch eine gleichmäßige Drillwirkung hervorgebracht wird,' so daß der Behandlungsarbeitsgang auf eine praktische Art und Weise und mit hoher Zuführgeschwindigkeit vorgenommen werden.kann.

Hierbei sind mindestens zwei Reiborgane vorgesehen, doch

arbeitet man vorzugsweise mit einer größeren Anzahl von Reiborgänen, ™

beispielsweise etwa mit acht bis fünfzehn solcher Organe:, da dies höhere Arbeitsgeschwindigkeiten ermöglicht, ohne daß die erforderlichen Einrichtungen in ihrem Aufbau dadurch wesentlich komplizierter würden.

Bei dem auf der entgegengesetzten Seite der üäden oder Produkte vorgesehenen reibenden Körper kann es sich beispielsweise um eine umlaufende Walze mit einer Reibfläche oder bei einer sehr einfachen Ausführungsform auch um einen stationären Körper mit einer Reibfläche handeln. Torzugsweise wird jedoch auch der andere reibende Körper zur Erzielung einer größtmöglichen Drehgeschwindigkeit bei dem Drillvorgang eine Vielzahl von Reiborganeη aufweisen, die nacheinander an dem ersten reibenden Körper angreifen, wobei sich jj

die jeweils aneinander angreifenden Reiborgane in entgegengesetzten Richtungen bewegen. "'■_;

Im Rahmen einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bestehen der eine der beiden reibenden Körper oder beide aus einer Walze mit einer Vielzahl von jeweils einzeln axial/verschiebbaren Walzensegmenten, von denen sich jedes über einen Teil des Walzenumfangs erstreckt.

Bei den Reibflächen kann es sich um sandstrählbehandeite oder fein geriefte Lietallflachen oder um Gummibeläge handeln, die unmittelbar auf die Reiborgane ausgebracht sind. Doch wird die Quer-

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"bewegung der Reiborgane im Rahmen einer Ausführungsform des Verfahrens auch durch endlose Bänder auf die Fäden oder sonstigen Produkte übertragen. Hierdurch wird die Lebensdauer der Reibflächen erhöht. Zur. Vermeidung eines Querschlupfes zwischen den Bändern und den Reiborganen kann die eine Seite der Bänder, welche diese Organe unmittelbar berührt, in der Längsrichtung geriffelt sein und die Flächen der Reiborgane können zum Eingreifen in das Riffelmuster des Bandes in ähnlicher Weise geriffelt sein.

Zur Vornahme der Aufspaltung und Texturierung können die Reibflächen vorteilhafterweise mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in der Zuführrichtung fortbewegt werden. In dieser Weise wird gleichzeitig mit dem Drillen auch eine Scherbehandlung vorgenommen, wobei die Oberflächen der Fäden oder sonstigen Produkte Jederzeit diesen entgegengesetzt gerichteten Scherwirkungseinflüssen unterliegen, die damit ständig an unterschiedlichen Oberflächenteilen der Fäden oder Produkte zum Tragen kommen.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Diese Vorrichtung umfaßt Hilfsmittel, die geeignet sind, einen Bereich einer im wesentlichen linearen Berührung zwischen den reibenden Körpern zu bestimmen, sowie Hilfsmittel zu einem wechselseitigen Bewegen der Reibflächen in der Querrichtung der Fäden oder sonstigen Produkte, während sich diese in der Zuführrichtung fortbewegen, und gemäß der Erfindung weist mindestens einer der reibenden Körper eine Vielzahl von Reiborganen auf, wobei zu der Vorrichtung auch eine Anordnung gehört, durch welche die Reiborgane nacheinander zu einem Angreifen an dem anderen reibenden Körper betätigt werden, und ferner eine Anordnung, durch welche die Reiborgane während der Zeitspannen ihres Angreifens an dem gegenüberliegenden reibenden Körper quer zur Zuführrichtung der Fäden oder sonstigen Produkte versetzt werden und durch welche die Reiborgane andererseits während jener Zeitspannen, in denen sie nicht an dem gegenüberliegenden reibenden Körper angreifen, wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt werden.

Vorteilhafterweise besteht zumindest einer der reibenden Körper aus einer Walze mit einer Vielzahl von jeweils einzeln axial . verschiebbarer. Walzen se gmen ten, von denen sich jedes über einen Teil

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- 5 des Walzenumfangs erstreckt. ·

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist auch der andere reibende Körper eine Vielzahl von Reiborganen auf, wobei zu der Vorrichtung eine Anordnung gehört, durch welche die Reiborgane nacheinander zu einem Angreifen an dem ersten reibenden Körper betätigt werden, sowie ferner eine Anordnung, die geeignet ist, eine gegenläufige Bewegung der Reiborgane auszulösen, die. immer dann erfolgt, wenn diese aneinander angreifen.

Falls der reibende Körper oder die reibenden Körper in Form einer in Segmente unterteilten Walze ausgebildet ist beziehungsweise sind, können die Reiborgane in der Weise mit einem Kernteil verbunden sein, daß sie in bezug auf dieses Kernteil in.der Längs- -^ richtung der Walze verschiebbar sind. Die Walze ist außerdem mit ■ · ü! Organen versehen, die geeignet sind, im Gleichlauf mit der Walzendrehung eine hin- und hergehende Bewegung der Walzensegmente zu bewirken. Diese Organe können zweckdienlicherweise aus einer oder mehreren stationären Führungsbahneη oder Führungskurven und aus einem oder mehreren entsprechenden Nocken oder Kontaktgliedern an jedem der Walzensegmente bestehen.

Die Vorrichtung zur Ourchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann aber auch einen anderen Aufbau haben. So können beispielsweise die Reiborgane von einem Kettensatz getragen werden, wobei die Ketten so angeordnet sind, daß sich die Reiborgane,quer zur

Zuführrichtung der Fäden oder sonstigen Produkte bewegen, die in

diesem Fall der Richtung· der Ketten entsprechen kann. ™

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die molekulare Orientierung von thermoplastischen Polymeren,, die in Form eines bandartigen Produkts oder mehrerer bandartiger Produkte vorliegen, wobei diese Produkte in einer vorbestimmten Zone erhitzt und bis auf ein Vielfaches ihrer ursprünglichen Länge gereckt werden.

Ein Recken zur molekularen Orientierung von thermoplastischen Polymeren wird für gewöhnlich mit Hilfe zweier Walzensätze vorgenommen, von denen der eine am einen Ende der Reckzone angeordnet ist, der andere dagegen am anderen Ende dieser Zone, wobei die .Valzen des erstgenannten V/alzensatzes mit einer geringeren TJmfangs-

ge s ch windi gke i t

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- 6 -geschwindigkeit umlaufen als die des zweitgenannten.

Es entspricht der üblichen Praxis, daß man sich zur genauen Lokalisierung der Lage der Reckzone eines Friktionskörpers bedient (die an glatten Metallflächen auftretende Reibung ist für fliesen Zweck normalerweise ausreichend), und darüber hinaus können auch statt der zuführseitigen Walzen Friktionskörper vorgesehen sein, wobei die Materialgeschwindigkeit über diese Körper hinweg dann durch eine entsprechende Bemessung der Reibungswirkung beeinflußt werden kann.

Wie im obigen bereits erwähnt, wird der Reckvorgang häufig dadurch erleichtert, daß man entweder das Material in der Reckzone mittels einer Heißlufteinrichtung beheizt oder daß man die zuführseitigen Walzen oder auch den zwischengeschalteten Friktionskörper beheizt.

Die Erfindung hat unter anderem auch zur Aufgabe, die Zerreißgefahr beim Reckvorgang zu verringern.

Im Rahmen der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß man das Produkt oder die Produkte in einer Folge kontinuierlicher Arbeitsgänge vor dem Recken oder während des Reckens im erhitzten Zustand einem Drehvorgang unterwirft, worauf die Drehung ganz oder zum Teil wieder beseitigt wird. Dieser Drehvorgang erfolgt vorzugsweise so, daß man die Fäden oder sonstigen Produkte in der obenbeschriebenen Weise um ihre Längsachse drillt, doch kommen hierfür erwünschtenfalls auch andere, an sich bekannte Drehungsmethoden in Betracht.

Ss hat sich gezeigt, daß durch den kombinierten Dreh- und Reckvorgang bei einem gegebenen Reckverhältnis eine beträchtliche Verringerung der Reißhäufigkeit insbesondere dann erreicht werden kann, wenn das Material deutlich abgegrenzte Materialfehler aufweist, beispielsweise in Form okkludierter Luftbläschen, wenn eine inhomogene Verteilung relativ hochmolekularer und relativ niedermolekularer Bestandteile vorliegt, wenn die Stärke des Materials ungleichmäßig ist oder wenn sich am Rand des bandartigen Produkts oder der Produkte Risse oder Einkerbungen zeigen. Durch das Drehen wird dem Produkt oder den Produkten eine kompaktere Beschaffenheit verliehen,

wobei

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wobei die einzelnen.Teile im Querschnitt des Produkts oder der Produkte durch Reibungskräfte zusammengehalten werden, so daß es dann weniger wahrscheinlich ist, daß ein im Entstehen begriffener Riß sich weiter ausbreiten kann. Wesentlich ist hierbei, daß das Material erwärmt wird, bevor man es dem Drehvorgang unterwirft, da zum Durchwärmen des Materials im gedrehten Zustand eine erheblich lan- —

gere Zeitspanne erforderlich ist.

Aus praktischen Gründen wird es bevorzugt, die Drehung durch ein Drillen der Fäden oder sonstigen Produkte zwischen zwei reibenden Körpern zu erzeugen, die an der Entnahmeseite der Reckzone angeordnet Bind. Meistens wird gleichzeitig eine Vielzahl von band- . -. --artigen Produkten dem Reckvorgang unterworfen werden, und schließlich werden diese in Form des einzelnen Produkts oder in Form von ^ Bunden solcher Produkte aufgewickelt werden. Es ist nicht nötig, für . ' i jedes einzelne der Produkte oder für" jedes Bund dieser produkte ein gesondertes Drehorgan vorzusehen, sondern es kann im Rahmen der Erfindung vorzugsweise eine Vielzahl solcher Produkte durch ein und dasselbe Paar von reibenden Körpern in unterschiedlichen Bereichen ihrer Reibflächen einem Drehvorgang unterworfen werden.

.■:=,. Zum Erfindungsbestand gehört gleichfalls auch eine Vorrichtung -JZiUJr₀Durchführung des kombinierten Dreh- und Reckverfahrene. Die ash Vorrichtung umfaßt eine Anordnung, mit deren Hilfe ein bandartigejsi^3codukt, oder mehrere bandartige Produkte einem Erhitzungsvorgang unterworfen werden können, und eine Anordnung, die gestattet, die Produce auf.ein Vielfaches ihrer ursprünglichen Länge zu recken, ~ ,

wobei im Rahmen der Erfindung ferner eine Anordnung vorgesehen ist, -■-"

die dazu dient,^ die Produkte in kontinuierlicher Arbeitsfolge einem Drehvorgang zu unterwerfen, bevor oder während sie im erhitzten Zustand gereckt werden, worauf die Drehung zur Gänze oder teilweise wieder beseitigt wird. .

. _ Beim Behandeln von verhältnismäßig breiten Folienbändern, etwa solchen.mit einer Breite von 3 bis 30 cm, kann die Zerreißgefahr noch weiter dadurch herabgesetzt werden, daß man eine Anordnung der Längsachsen der Zufuhr- oder Heizwalzen einerseits und der Hilfs- oder Reckwalzen andererseits in einer Winkelstellung vorsieht. Hier- *"

durch wird erreicht, daß die Drehung früher einsetzt, nachdem die

bandartigen '. . ·

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bandartigen produkte aus dem letzten Zuführwalzen satz ausgetreten sind, so daß dem Auftreten von Randrissen oder dem Weiterreißen vorgebeugt wird, bevor es zu einem endgültigen Zerreißen kommt. Auch ist die Drehung der Produkte in diesem Fall gleichmäßiger. Im übrigen hat sich auch gezeigt, daß bei einem gegebenen Reckverhältnis der Winkel, den die Walzenachsen miteinander bilden, vorzugsweise einen solchen Wert haben soll, daß sein Kosinus annähernd gleich der Quadratwurzel aus dem Reckverhältnis oder kleiner ist, wenn man das ReckVerhältnis definiert als das Verhältnis zwischen der zuführseitigen und der entnahme sei ti gen Vo rs chub geschwindigkeit in der Reckzone, und daß die Zerreißgefahr bei gegebenem Reckverhältnis ganz beträchtlich herabgesetzt werden kann, wenn man den Winkel so wählt, daß der genannten Bedingung Genüge getan wird.

Die Erfindung soll nun in ihren Einzelheiten anhand der beigegebenen Zeichnungen nsher beschrieben werden. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 eine schematisierte perspektivische Darstellung eines Walzenpaares, wie es zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient, wobei die Führungsvorrichtungen der besseren Übersichtlichkeit halber in dieser Darstellung fortgelassen sind;

Figur 2 eine Darstellung der Führungsvorrichtung einer Walze der in Figur 1 wiedergegebenen Art in Seitenansicht, wobei Teile im Schnitt gezeigt sind;

Figur 3 eine Querschnittsansicht in einem entlang der Linie I-I der Figur 2 gelegten Schnitt;

Figur 4 eine schematisierte perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung» die zum Falschdrehen und erwünscht enf al Is zu einem gleichzeitigen Aufspalten dient;

Figur 5 eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die zu einem Aufspalten von bandartigen Produkten in vier Arbeitsetadien dient;

Figur 6 eine schematisierte Darstellung zur Erläuterung eines Verfahrens zum Recken von bandartigen Produkten, wobei die Drehung mittels zweier endloser Gummibänder hervorgebracht wird;

Figur

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Figur 7 eine Darstellung zur Erläuterung eines Reckverfahrens, bei dem die Drehung durch eine einzige, in Segmente unter-* teilte Walze im Zusammenwirken mit einer üblichen Walze hervorgebracht wird; und

: Figur 8 eine schematisierte Darstellung zur Erläuterung

eines weiteren Verfahrens zum Recken von bandartigen Produkten.

In den Figuren 1, 2 und 3 ist mit der Bezugszahl 1 ein ffal-zenkern bezeichnet, der durch eine nicht dargestellte Antriebsvorrichtung in Drehung versetzt wird, und die Bezugszahlen 2,3, 4 und 5 bezeichnen Segmente eines äußeren if/alzenteils. Der Aufbau des Walzenkerns 1 und der Segmente 2, 3> 4 ^un(i 5 ist ein solcher, daß die Segmente bei den Umdrehungen des Walzenkerns mitgenommen -,

werden, wobei sie sich jedoch in der Längsrichtung der Walze frei hin- und herbewegen können. Die zeichnerische Darstellung ist stark vereinfacht und in der Praxis würden· die se Bewegungen vorzugsweise durch Lager übertragen werden, wobei es sich beispielsweise um Rollenreihen handeln kann. Die Segmente werden durch Ringe zusammengehalten, von denen einer, der hier mit der Bezugs zahl 6 bezeichnet ist, in den Figuren 2 und 3 gezeigt ist. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, für das Zusammenbauen der Segmente und des Walzenkerns eine Schwalbenschwanzverbindung oder dergleichen vorzusehen. Der Darstellung der Figuren 2 und 3 ist auch zu entnehmen, daß an jedem der Segmente Führungsstifte 7 ^un^ iⁿ äem Ring 6 dementsprechend eine Führungsrille 8 vorgesehen sind. Diese Anordnung ist .{jleichf8.11s in vereinfachter Form dargestellt und in der Praxis wäre jl

die Verbindung durch Lager zu vermitteln. So kann beispielsweise für jeden der Stifte 7 ein Kugel- oder Rollenlager vorgesehen sein. Jedes der Segmente ist mit einem Gummibelag 9 versehen.

In Figur 1 sind die Drehrichtungen der beiden Walzen und die Längsrichtung der Bewegung der Segmente 2 und 4 einer jeden V7alze durch Pfeile angedeutet. Die Segmente 3· und 5 ruhen in dem in der zeichnerischen Darstellung erfaßten Augenblick, in dem sie jeweils die äußerste Stellung in der einen und in der anderen Bewegungsrichtungerreicht haben. Haben die Salzen dann danach ein Viertel einer vollen Umdrehung ausgeführt, so wird das Segment 2 der oberen Walze

• duroh

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durch eine flüssige Gleitbewegung in jene Stellung· verschoben sein, die hier in der Zeichnung noch das Segment 5 einnimmt. Jedes der Segmente führt also eine hin- und hergehende Bewegung aus, die gleichlaufend mit der Drehbewegung der Y/alze erfolgt. Sind relativ wenige Segmente vorgesehen, wie dies bei der in der Zeichnung dargestellten Anordnung der Fall ist - und im Prinzip ist es auch durchaus möglich, nur zwei Segmente vorzusehen - so soll CIe Führungskurve 8 über eine relativ lange Strecke hinweg in jenem Bereich, in dem sie· eine Bewegungsführung in der Walzenklemmzone vermittelt, eine im wesentlichen gleichbleibende Kurvensteigung haben. Die Führungskurve soll so gestaltet sein, daß sich die Y/alzensegmente zumindest von demjenigen Zeitpunkt an, in dem die Gleitkante eines Segments die Walzenkl emmzone erreicht, bis zu jenem Zeitpunkt, in dem die hintere Kante des gleichen Segments aus der t'/alzenklemmzone herausgeführt wird, mit konstanter Gleitgeschwindig-keit fortbewegen, das heißt also über eine viertel Umdrehung hinweg, falls vier Segmente vorgesehen' sind, wie dies in der zeichnerischen Darstellung hier der Fall ist. Sollten allerdings zehn oder mehr Segmente vorgesehen sein, so ist es im allgemeinen euch zulässig, 7renn sich die Geschwindigkeit graduell ändert.

Bei der in Figur 4 dargestellten Vorrichtung wird eine Anzahl Fäden oder Folienstreifen (in der Zeichnung hier Folienstreifen, wegen der besseren Übersichtlichkeit) zunächst durch ein übliches Gunmiwalzenpaar 11 zugeführt und dann zwischen zwei Seginentwalzen 12 hindurch ge geben, die eine Drillwirkung hervorbringen, die aus dem nacheinander erfolgenden Angreifen von Reiborganen resultiert, von denen jedes einen vorbestimmten Arbeitszyklus ausführt. Statt eines Segmentwalzenpaares kann beispielsweise auch ein Zusammenwirken einer einzelnen Segmentwalze mit einer üblichen Walze vorgesehen sein. Eine andere Möglichkeit wäre die Kombination einer üblichen Walze mit einer Aneinanderreihung von Segnenten, die mit Hilfe von endlosen Ketten entlang einer geschlossenen Bahn fortbewegt werden und die hierbei Querbewegungen entsprechend denen der obenbeschriebenen Walzensegmente ausführen.

Werden die Fäden oder Streifen 10 im nichtverdrehten Zustand zugeführt, so bewirkt der Drillvorgang, daß sie gedreht sind,

sobald

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sobald sie zwischen den Walzen 11 hervortreten. Diese gedrehten Fäden oder Streifen sind mit der Bezugszahl 13 bezeichnet. Der Drehungszustand wird thermisch fixiert, indem das Material in einer Heizeinrichtung 14 erwärmt und hierauf durch ein Gebläse 15 abgekühlt wird, bevor es zwischen den beiden Walzen 12 hindurchtritt. Nach dem Drillen wird das Material einer (nicht dargestellten) Einrichtung zum Aufwickeln-oder Spulen zugeleitet.

Die Drehung wird hierdurch beseitigt und das Material verläßt deshalb das Walzenpaar 12 im FaIschdrehzustand, wie dies bei angedeutet ist. Falls das Material aus stark orientierten Streifen bestehti so kann gleichzeitig eine Auf spaltung erfolgen, und dies wird in geringerem Maße sghon in jener Zone der Fall sein, in der die Streifen gedreht werden, also nach dem Passieren der Walzen 11, j

in stärkerem Maße dagegen in der Zone, in der sie der Drillwirkung ^

durch "die Walzen 12 unterliegen.

Eine Aufspaltung kann jedoch auch vorgenommen werden, ohne daß man im Endprodukt eine Falschdrehung beibehält} wobei die Wärmebehandlung oder eine sonstige Behandlung zur Faserfixierung in diesem Fall unterbleibt. Soll durch das Verfahren auch eine Aufspaltung herbeigeführt werden, so ist es vorteilhaft, den Drillvorgang mehrere Haie zu wiederholen, indem man mehrere Betriebsstellen der gleichen Art unmittelbar hintereinanderschaltet« Dieser Fall ist in Figur 5 dargestellt. Bei dem in Figur 5 veranschaulichten Aufspaltverfahren werden bandartige Streifen 17 zunächst durch ein bloßes Drillen um ihre Längsachsen aufgespalten, ohne daß gleichzeitig eine Versetzung oder Verschiebung der Längsachsen erfolgt» Es hat sich gezeigt, daß "

dies zum Einleiten des Aufspaltvorganges vorteilhaft ist. Eine Behandlung dieser Art wird mittels eines Walzenpaares 18 vorgenommen, dessen Walzen mit verschiebbaren Segmenten ausgebildet sind, wie dies im obigen unter Bezugnahme auf die Figuren 1, 2 und 3 erläutert wurde. Auch für eine Anzahl dahintergeschalteter Walzenpaare 19, 20 und 21 ist jeweils ein Aufbau mit. verschiebbaren Segmenten vorgesehen, doch erfolgt beim Durchgang durch diese in Kombination ein Drillen um die Längsachsen der Streifen einerseits und eine Versetzung dieser Längsachsen andererseits.

Will man die Bedingungen festlegen, die eingehalten werden

müssen

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müssen, wenn die Streifen oder sonstigen Produkte einerseits einem bloßen Drillen um ihre Längsachsen unterworfen werden sollen und wenn andererseits gleichzeitig aber auch eine Versetzung der Längsachsen erfolgen soll, so ist für jede der beiden aneinander angreifenden Reibflächen das Augenmerk auf die Resultante der Umfangsgeschwindigkeit der Drehbewegung und der Versetzungsgeschwindigkeit zu richten. Falle sich nämlich für die beiden Reibflächen Resultanten ergeben, cie zahlenmäßig gleich (aber unterschiedlich gerichtet) sind , so werben die Streifen oder sonstigen Produkte einem bloßen Drillen um ihre Längsachsen unterworfen. Haben demgegenüber die beiden Resultanten unterschiedliche Zahlenwerte (und unterschiedliche Richtungen), so erfolgt gleichzeitig auch eine Versetzung der Längsachsen ier Pc'en. !lan kann feststellen, ο aß es möglich ist, die Geschwindigkeit '..er Drehbewegung und die der Verschiebungsbewegimg der "i7alzensegnente so zu wilhlen, dar die Zuführrichtung der Streifen oder sonstiren Produkte beträchtlich von cer 90 -Richtung zur Walzenachse abweicht, ohne da£ hierbei Nachteile in Kauf zu nehmen wären, die irgendwie ins Gewicht fallen. Kurz bevor die Streifen oder sonstigen Produkte von den beiden Walzen 19 erfaßt werden, werden sie durch ösen hindurchgeführt, die in einem hin- und herbeweglichen Stab 22 vorgesehen sind, so daß die Produkte- der Walzenklemmzone in ziokzackforr.ri.gem L^uf zugeführt werden, was in diesem Stadium der Aufspaltung für .-ewehnlich förderlich ist. Nach dem Aufspalten beim Durchgang durch das Walzenpaar folgt ein Durchgang durch zwei übliche Y/nlzenpaare 2'i und 2.Ί, durch welche die Streifen oder sonstigen Produkte einer Reckwirkung unterworfen werden, um Knicke und dergleichen zu beseitigen, wie sie sich bei der Längsachsenverschiebung der Produkte bilden können. Dem gleichen Zweck dienen auch zwei zusätzlich vorgesehene Walzenpaare 25 und 26, die hinter das Walzenpaar 20 geechaltet sind, sowie zwei weitere, hinter das V/alzenpaar geschaltete Walzenpaare 27 und 25. Außerdem ist unmittelbar vor dem Walzenpaar 21 eine Heizeinrichtung 29 vorgesehen, die dazu dient, das 1.1a te rial kurz vor dem Einlauf in die letzte Auf sraltstelle zu erweichen. Das Erhitzen in dieser Heizeinrichtung und das Abkühlen, das mit Hilfe eines Gebläses 30 vorgenommen wird und das unmittelbar nach den Durchgang durch die Aufspaltzone erfolgt, während die aus-

ei.nanderge spal tene η

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einand ergespaltenen Fasern in einem relativ entspannten Zustand gehalten werden, dient zum Fixieren des aufgelockerten oder Kräuselzustandes, in den die Pasern bei dem Aufspaltvorgang gebracht werden, wenn eine Ichsverschiebung der Fäden erfolgt. Anschließend werden die Fäden aufgespult.

Bei dem in Figur 6 veranschaulichten Verfahren durchläuft eine Vielzahl bandartiger Produkte 31, die einer Orientierung unterworfen werden sollen, zunächst im flachen, nichtgedrehten Zustand ein beheiztes Walzenpaar 32 (die Heizeinrichtung ist hier nicht dargestellt) , worauf diese Produkte zwischen zwei sich kreuzenden endlosen Gummibändern 33 hindurchgeführt werden, die in der Figur nur im Ausschnitt gezeigt sind. Die Antriebswalzen und sonstigen Walzen i

für die beiden Gummibänder 33 sowie deren Führungsvorrichtungen sind ebenfalls nicht dargestellt.

Die strichpunktierte Linie 34 soll andeuten, daß die Gummibänder auf dem Bund γοη Streifen entlang eines im wesentlichen linearen Bereichs gegeneinandergedrückt werden. Hierzu können beispielsweise Walzen dienen oder es können zu diesem Zweck ruhende Flächen vorgesehen sein, wobei zwischen diesen Klemm- oder Andruckflachen und den Gummibändern dann ein Gleitmittel aufgebracht wird. Die beiden Gummibänder bewegen sich in einem Winkel zueinander fort und bewirken hierbei ein Drillen oder Sollen der dazwischen eingeklemmten Streifen. Gleichzeitig erfahren diese Streifen durch die Gummibänder aber auch einen Vorschub mit einer Vorschubge schwindig- _a

keit, die gleich der Teilgeschwindigkeit der Gummibänder in der ^

Längsrichtung der Maschine ist. Die beiden Walzen 32 drehen sich mit einer geringeren Umfangsgeschwindigkeit, wobei das Verhältnis zwischen der erwähnten fallgeschwindigkeit und dieser Umfangsgeschwindigkeit im wesentlichen gleich dem erwünschten Reckverhältnis ist. Die Streifen werden in dieser Weise also gleichzeitig gereckt und gedreht. Die Heckung wie auch die Drehung erfolgt vorwiegend in der den \7alzen 32 benachbarten Zone, nachdem die Streifen zwischen diesen 7/alzen herausgetreten sind. Die Walzen eines Wälzenpaares rotieren mit einer Umfangsgeschwindigkeit, die der erwähnten Bewegungskomponente der Gummibänder entspricht, und unterstützen hierdurch deren Heckwirkung. Wären diese Walzen nicht vorgesehen, so

müßten

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müßten die beiden Gummibänder sehr fest gegeneinandergedrückt werden, was sich mit den praktischen Erfordernissen nicht vereinbaren ließe. Die durch die Gummibänder hervorgerufene Drehung wird auf alle Fälle im wesentlichen wieder beseitigt, wenn die Streifen aus der Klemmzone zwischen den Gummibändern austreten. Zusätzlich zur Beheizung der falzen 32 kann zwischen diesen Walzen und der Klemmzone der Gummibänder noch eine Heißlufteinrichtung vorgesehen sein. Die Reckzone und die Drehungezone können hierdurch vergrößert werden, so daß dann höhere Zuführgeschwindigkeiten möglich sind.

In Figur 7 haben die Bezugszahlen Jl, J2 und 35 die gleiche Bedeutung wie in Figur 6. Doch, ist in der Anordnung der Figur 7 statt der Gummibänder ein Walzenpaar 40» 41 vorgesehen. Die Walze 40» bei der es sich um eine Walze üblicher Bauart handelt, ist hierbei in gestrichelten Linien dargestellt und ist zwischen den Streifen JiI und dem Betrachter angeordnet. Bei der auf der anderen Seite der Streifen angeordneten Y/alze 4I handelt es sich um eine Segmentwalze jener Art, wie sie in den Figuren 1, 2 und 3 gezeigt ist. Die hier dargestellte Y/alze 40 weist eine ziemlich große Zahl von Segmenten auf, was meistens vorteilhaft ist. Die gestrichelte Linie 42 stellt die Projektion der Bewegungsbahn dar, die ein bestimmter Punkt eines beliebigen Segments bei der zusammengesetzten Bewegung zurücklegt. Die Führungsvorrichtungen für das Verschieben der Segmente in der Längsrichtung der Walze sind nicht dargestellt* Falls die Steigung der von jedem Punkt eines Segments in der Walzenklemmzone beschriebenen Kurve gleich 2u( sein soll, so ist es für gewöhnlich vorteilhaft, die Walzen 40 und 41 in einem Winkel aC zu den Walzen 32 und anzuordnen, und außerdem soll die zusammengesetzte Geschwindigkeit der Reibflächen der Walzensegmente in der Walzenklemmzone gleich der Umfangsgeschwindigkeit der 7felze 40 sein. Da die Vor schub richtung mit der Winkelhalbierenden ces Vfinkels zwischen den Bewegungen der beiden Walzenoberflächen zusammenfallt, kann im Prinzip festgestellt werden, daß sich die Streifen geradlinig durch äie Reck vorrichtung hindurchbewegen. In der Praxis ist es zur Verhinderung eines Auswanderns in der Längsrichtung c.er 7/alsen inaessen vorteilhaft, wenn ein Kamm 43 vorgesehen wird , der das Zuführen der Streifen in die 7/alzenklemmzone reguliert.

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Eine hinreichende Griffigkeit, der Yfalzenreibflächen kann durch eine Sandstrahlbehandlung oder mit Hilfe eines Gummibelages erzielt werden, doch können die Querbewegungen auch durch endlose Gummibänder von den Walzen auf die Streifen übertragen werden. Die Gummibänder und die Walzenflächen können dann vermittels eines Riefenmusters ineinandergreifen., um einem Querschlupf vorzubeugen.

Das in Figur 8 veranschaulichte Verfahren dient zu einem Recken von breiten Streifen in der Weise, daß die Gefahr- eines, Zerreißens der Streifen weitgehend ausgeschaltet wird, was dadurch erreicht wird, daß eine Anordnung der Längsachsen zweier Hauptvorheizwalzen und der Ausziehwalzen in einer 7/inkel stellung vorgesehen.ist. Bandartige Folienstreifen 51 werden zunächst zwischen zwei Vorheizwalzen 52 und zwei Hauptvorheizwalzen 53 hindurchgegeben, worauf ihnen zwischen zwei Walzen 54 eine Drehung erteilt wird, v/obei die eine dieser Walzen zwei oder mehr axial verschiebbare Walzensegmente ; aufweist, die sich jeweils über einen Teil des Walzenumfangs erstrecken, während es sich bei der anderen dieser beiden Walzen um eine solche handelt, die lediglich eine reine Rotationsbewegung ausführt. Nach dem Austritt aus diesen drehungsbewirkenden Organen werden die nunmehr ganz oder teilweise in sich gedrehten Streifen zwischen zwei Hilfs- oder Streckwalzen 55 hindurchgeführt, deren Umfangs geschwindigkeit gleich der Summe der Komponenten der Umfangsgeschwindigkeit und der Axial geschwindigkeit der Walzen se gmente im 7fe.lze.nspaltbereich der erstgenannten Walze 54 in der Fortbewegungsrichtung der Folienstreifen sowie außerdem auch gleich der Komponente der Umfangsgeschwindigkeit der anderen Walze 54 in der Fortbewegungsrichtung ist. Wie aue der Zeichnung hervorgeht, setzt das Verdrehen der einzelnen Streifen unmittelbar nach deren Austritt aus dem Walzenpaar 53 ein. ■

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Patentansprüche

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Claims (12)

Patentansprüche

1. Verfahren zun Drillen von Fäden oder bandartigen Produkten um ihre Längsachse, wobei die Drillung in einer im wesentlichen linearen Zone zwischen zwei Reibungskörpern erfolgt, deren Reibflächen in der Verrichtung äer Produkte gegeneinander bewegt werden, während diese in der Längsrichtung fortbewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Reibungskörper vorgesehen ist, der eine Vielzahl von Reiborganen (2, 3, 4, 5) aufweist, die nacheinander zu einem Angreifen an dem anderen Reibungskörper betätigbar und während der Dauer dieses Angreifens quer zur Fortbewegungsrichtung der Produkte bewegbar sind, wobei die Reiborgane (2, 3> 4» 5) während der Zeitspannen ihres ITichtanrreifens an den anderen Reibungskörper in ihre Ausgangsstellung zurückführbar sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dacurch gekennzeichnet, daß als Reibungskörper eine 7/alze mit einer Vielzahl von einzeln axial verschiebbaren Wa] zense Renten (2, 3> 4> 5) vorgesehen ist, die sich Jeweils über einen Teil ces ".Valzenumfangs erstrecken.

3- Verfshren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch der andere Reibungslrörper eine Vielzahl von Reiborganen (2, 3i 4> 5) aufweist, die nacheinander zu einen: Angreifen an dem ersten Reibungskörper betfitifjbar sind, wobei 5 ie jeweils aneinander angreifenden ReiboTr-ane (2, 3> 4» 5) stets in entgegengesetzten Richtungen bewegbar sinn .

4. Verfahrer, nach Ansr:ruch 3, -".adurch rekennzeichnet, dafi die Querbewegungen der iteihur.gskörper durch endlose Bänder (33) auf die produkte übertragbar sind.

5· Verfahrer, nach Anspruch 1, iaiurclj gekennzeichnet, daß die Reibflächen (9) r.it unterschiedlichen Geschwindigkeiten in der Fortbewe.^ngs-· richtung be7re£;bar sind.

6. Vorrichtung zur Durchführung· des Verfahrens gemäß Anspruch 1, die eine Anordnung aufweist, die p-eeijTiet ist, einen Bereich einer im wesentlichen linearen Berührung zwischen zv^ei Reibungskörpern ?/; best!., -r.en. uni die auίerden eine Anordnung zum gegenseitigen Bevieren ζ er Heibf lachen quer zur Forthewer-anrjsrich tang der Produkte während

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' deren Vorschubbewegung¹ aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ■ stens einer der ^eibungskörper eine Vielzahl von Beiborganen (2, 3, 4, 5) aufweist, wobei die Vorrichtung eine im Sinne eines nacheinander erfolgenden Angreifenlassens der Keiborgane (2, 3, 4» 5) ^an dsm anderen Heibungskqiper betätigbare Anordnung (l) und eine zu einem ■Verschieben der Heiborgane (2, 3, 4, 5) während der Zeitspannen ihres Angreifens an dem anderen Reihungskörper quer zur lOrtbewegungsrichtung der Produkte sowie zu einem Zurückführen der Reihorgane (.2", 3» 4j 5) in ihre Ausgangsstellung während der Zeitspannen i^nres Nichtangreifens an dem in Gegenüberstellung angeordneten Eeibungskörper betätigbare Anordnung (6, 7> ⁸) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens . ^ einer der ^ibungskörper als eine Walze mit einer Vielzahl von ein- ^

zein axial verschiebbaren 7/alzensegmenteη (2, 3» 4> 5) ausgebildet ist, die sich jeweils über einen Teil des Walzenumfangs erstrecken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, daduroh gekennzeichnet, daß auch der andere Eeibungskörper eine Vielzahl von Eeiborganen (2, 3, 4» 5) aufweist, wobei die Vorrichtung eine im Sinne eines nacheinander erfolgenden Angreifenlässens der Seiborgane (2, 3» 4» 5) ^an äem ersten Eeibungskörper betätigbare Anordnung (l) und eine während der Zeitdauer des wechselseitigen Angreifens der Eeiborgane (2, 3> 4» 5) aneinander jederzeit im Sinne der Auslösung gegenläufiger Bewegungen der ^eiborgane (2, 3» 4» 5) betätigbare Anordnung (6, 7» 3) aufvieist.

9. Verfahren vorzugsweise nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem band- ä

artigen Produkt oder bei* den bandartigen Produkten um thermoplastische Polymere handelt, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt oder die Produkte in einer kontinuierlichen Folge von Arbeitsgängen einem Drehvorgang unterworfen werden, bevor oder während sie, im erhitzten Zustand gereckt werden, wonach diese Brehung ganz oder teilweise wieder beseitigt wird..

10. Verfahren naefi Anspruch 9j dadurch gekennzeichnet, daP' die 2rhitzun£ des bandartigen Produkts oder der bandartigen Produkte vor dem Dreh-'vorjsng erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung durch ein Grillen el es. Produkts zwischen zwei an der Entnahme sei te

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- 18 der Reckzone angeordneten Beibungskörpern hervorgebracht wird.

12. Verfahren nach Anspruoh 9, dadurch gekennzeichnet, daß das bandartige Produkt oder die bandartigen Produkte ron dem Walzenpaar (53) an der Eingangsseite der Drehungszone in einem schiefen Winkel abgezogen werden.

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