DE2414660A1 - Verfahren und vorrichtung zum umwandeln eines bandes von aus endlosfaeden bestehenden textilfasern in ein aus kurzen faeden bestehendes band - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Umwandeln eines Bandes von aus Endlosfäden bestehenden Textilfasern in ein aus kurzen Fäden bestehendes Band

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Umwandeln eines synthetischen Textilfaserbandes aus Endlosfäden in ein kontinuierliches Faserband aus nicht endlosen Fäden, um ein Band gemäß dem Baumwoll- oder Wollschema (cotton or wool diagram) zu erhalten.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Erzielung eines kontinuierlichen Bandes, an dem wenigstens zwei einander unter vorbestimmten, von Null verschiedenen Winkeln

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sich überkreuzende Schwächungslinien angebracht sind, wobei dieses geschwächte Band durch eine Verzugs- und Reißeinrichtung geführt wird, so daß ein Reißen der Fäden an den Stellen hervorgerufen wird, an denen ihr Widerstandsquerschnitt durch die genannten Schwächungslinien verringert ist.

Die Erfindung schafft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit wenigstens zwei parallel arbeitenden Vorrichtungen, durch die Schwächungen an den jedes Band bildenden Fäden erzeugt werden, wobei diese Linien bezüglich der Bewegungsrichtung jedes Bandes unterschiedlich geneigt sind. Die parallel arbeitenden Bearbeitungseinrichtungen wirken getrennt auf das jeweilige Band ein, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, welche die Bänder in einander überdeckende Lage derart bringt, daß im zusammengesetzten Band die Schwächungslinien unter von Null verschiedenen, unterschiedlich gerichteten Winkeln einander überkreuzen. Die Vorrichtung weist ferner eine Einrichtung zum Überführen des einen zusammengesetzten Bandes, das Fäden mit Schwächungsstellen enthält, in eine übliche Verzug- und Reißeinrichtung sowie eine anschließende Einrichtung zur kontinuierlichen Wegbewegung des Bandes aus dieser letzteren Einrichtung auf.

Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung für den besonderen Arbeitszyklus von Kunstfasern sind bereits bekannt, wobei ein solches Verfahren, das im allgemeinen "Kabel in Band"-Umwandlungsverfahren ("tow to top" cycle) genannt wird, sieht die Umwandlung der synthetischen Fasern oder "Kunstfasern" aus ihrer ursprünglichen Form mit Endlosfäden in eine diskontinuierliche Form vor, wobei die Längenverteilung der die Bänder bildenden Fasern dem Faserschema entspricht, welches "WoI!schema" oder "Baumwollschema"

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genannt wird.

Die Umwandlung der Endlosfäden in diskontinuierliche Fasern wurde im allgemeinen nach zwei unterschiedlichen Verfahren durchgeführt und zwar:

1) einem Verfahren, bei dem die diskontinuierliche Form mittels eines "Reiß"-Vorgangs erhalten wird, d.h. das Band von Endlosfäden wird durch eine Reihe von Verzugeinrichtungen mit einem fortschreitend steigenden Verzugsverhältnis bis zum Reißen der Fasern geleitet.

2) einem Verfahren, nach dem die diskontinuierliche Form der Fasern durch Schneidwirkung von schraubenförmigen Schneidelementen erzeugt wird, die unter einem rechten Winkel zur Zuführrichtung des Bandes angeordnet sind.

Das erste Verfahren hat den Nachteil, daß eine beträchtliche Staubentwicklung sowie Schwächungs- und Fließverzugswirkungen an den Fasern auftreten, die auf dem ausschließlichen Reißen beruhen. Infolgedessen wird eine Absaugung erforderlich.

Durch die Anwendung des zweiten Verfahrens, d.h. durch die Anwendung eines ausschließlichen Schneidens, werden die Fasern zwischen dem Schneidelement und dem Gegenlager eingequetscht, so daß das Schneidelement eine kurze Lebensdauer hat und der Faden an einer Schneidstelle eine Verformung erleidet, so daß es erforderlich ist, daasBand anschließend zu kämmen. Ferner werden die das Band bildenden Fasern alle in Bereichen geschnitten, die sehr nahe aneinander liegen, so daß das Band Querschnitte mit unterschiedlicher Widerstandsfähigkeit hat.

Die beiden weiteren Verfahren 3) und 4) sind neuöedings zur Lösung dieses Problems vorgeschlagen worden und beruhen

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im wesentlichen auf einer Kombination der obengenannten Verfahren 1) und 2).

Nach dem Verfahren 3) wird ein teilweises Schneiden und sodann ein Reißen durchgeführt, wobei das Reißen in einem üblichen Verziehen und Reißen besteht, während das teilweise Schneiden durch ein Paar von Rollen mit von radialen Armen getragenen Schneiden erfolgt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß infolge des nachfolgenden Reißens die vorher zwischen den radial angeordneten Schneidkanten der Schneidelemente teilweise geschnittenen oder eingedrückten Fasern einer oberflächlichen Kratzwirkung unterworfen werden, welche eine Staubentwicklung und Oberflächenrauhigkeit hervorruft, so daß durch die Anwendung des genannten Verfahrens einige Kämmschritte nach dem Schneidvorgang erforderlich sind, um das Faserband regelmäßig zu machen. Das relativ neueste Verfahren 4) sieht vor, daß Schneiden durch eine Anordnung von schraubenförmigen Schneidelementen durchzuführen, die auf einer Stützrolle angeordnet sind, deren Achse im wesentlichen rechtwinklig zum Band oder zur Förderrichtung desselben wie bei der Lösung nach dem Verfahren 2) angeordnet ist, wobei jedoch vorgesehen wird, daß die Bearbeitungsteile lediglich ein Eindrücken und kein Schneiden der Fäden wie beim Prinzip des Verfahrens 3) durchführen. Dieses Verfahren hat keine zufriedenstellende Ergebnisse, da das Eindrücken von im wesentlichen kontinuierlichen Linien stets Querschnitte mit unterschiedlicher Widerstandsfähigkeit in dem behandelten Band hervorruft.

Die Erfindung beruht auf dem Grundsatz, an den benachbarten Fäden von wenigstens zwei sich bewegenden Bändern eine teilweise Verminderung des Widerstandsquerschnittes an längs jedes Endlosfadens bezüglich den benachbarten Endlosfäden - versetzten Stellen zu erzielen, zwei oder

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mehr Bänder in Längsrichtung einander überdeckend zusammenzufassen, um ein einziges zusammengesetztes Band zu bilden, und sodann dieses zusammengesetzte Band einer Reißwirkung zu unterziehen, um ein Abreißen der geschwächten Querschnitte jedes Fadens zu erzielen. Dieses erfindungsgemäße Verfahren beseitigt die Nachteile der geschilderten bekannten Verfahren und ergibt beträchtliche Vorteile. Hauptziel ist es, in dem bearbeiteten Band einen im wesentlichen konstanten Widerstandsquerschnitt und eine zufällige Faserverteilung mit maximalem Ausmaß an Regelmäßigkeit zu erzielen.

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, ein endgültiges zusammengesetztes Band zu erhalten, dessen Schwächungsstellen längs wenigstens zwei Anordnungen von gewellten Linien verteilt sind, wobei jede Linienanordnung durch die Schwächungswirkung einer Bearbeitungseinrichtung erzielt wird, die aus einem Schneidelement mit einer schraubenförmigen Schneide besteht, wobei die Schraube oder Schraubenfkonstante oder veränderliche Steigung längs der Schraubenachse (ta) besitsnund wobei die Schwächungslinien der beiden Bänder beim Erreichen der Verzug- und Reißeinrichtung einander mit entgegengesetzter Steigung überkreuzen und von Null verschiedene Winkel einschließen, d.h. einander derart überkreuzen, daß sie einen Bandabschnitt mit Rhomboidform bilden, in dem die Fäden nicht geschwächt sind. Dies ermöglicht die Erzielung einer gleichförmigeren und regelmäßigeren Verteilung im Faserband, wobei die Fasern zuerst geschwächt und sodann abgerissen werden und dadurch die Bildung von Faserbüscheln infolge einer unregelmäßigen Verschiebung der Fasern vermieden wird.

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Anhand der Figur, welche einen schematischen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, wird die Erfindung näher erläutert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist zwei zusammengehörige Bearbeitungsgruppen a) und b), einen kontinuierlichen Förderer c), eine Verzug- und Reißeinrichtung d) und eine Kräuseleinrichtung (cracking unit) e) zur Vera änderung der Fadenaußenflächen auf.

Die Gruppen a) und b) sind in ihrer Arbeitsweise gleich, mit Ausnahme einiger Unterschiede, die nachfolgend beschrieben werden. Daher wird nur eine dieser Gruppen ausführüimch erläutert. Die beiden Gruppen a) und b) sind mit einem nicht gezeigten Aufsteckgatter verbunden, welches ein kontinuierliches Faserband zu jeder Gruppe liefert, wobei diese Fasern aus Sndlosfäden bestehen, so daß dieses Band "Kabel" ("tow") genannt wird, wobei die beiden Kabel mit lla ^;bzw.mit 11b bezeichnet sind.

Jede Gruppe a) oder b) weist eine Verzugeinrichtung 12a bzw. 12b auf. JederVerzugeinrichtung besteht aus einem ersten Paar von Rollen 1 mit parallelen Achsen, die in einer festen Lage angeordnet oder von Winkelarmen 13 in fester gegenseitiger Lage und um den Schwenkzapfen 14 schwenkbar getragen sein können, wobei die Rollen 1 dem jeweiligen Band eine vorbestimmte Spannung erteilen.

Das Band wird sodann um ein zweites Paar von Rollen 2 und 4 mit schrägen Achsen geleitet, welche einen kleinen Winkel miteinander einschließen, wobei wenigstens eine der Rollen, vorzugsweise die Rolle 2, eine Antriebsrolle ist. Das Paar von schrägen Rollen 2 und 4 ist vorgesehen, um zur Zentrierung des Bandes bezüglich seines Eintritts in die nächste Bearbeitungseinrichtung 15a bzw. 15b

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beizutragen. Die Schwächungseinrichtung 15a (oder 15b) weist eine Bearbeitungsrolle 5a (oder 5b5 auf, die mit der Rolle 6a (oder 6b) zusammenarbeitet, die als Gegenlagerrolle wirkt. Die Bearbeitungsrolle 5a (oder 5b) weist mindestens eine schraubenförmige Schnei.de auf, deren Achse mit derjenigen der die Schneide tragenden Rolle 5a (5b) zusammenfällt. Diese Schneide oder jede Schneide kann eine konstante Steigung haben, weist jedoch vorzugsweise eine variable Steigung auf. Schneide, Drehgeschwindigkeit der Rollen 5a, 6a (oder 5b, 6b) und Druck der Gegenlagerrolle "6a (oder 6b) gegen die geweilige Schneide oder Schneiden sind derart berechnet, daß beim Durchlaufen des Faserbandes lla (oder lib) zwischen den Rollen 5a, 6a (oder 5b, 6b) die Fäden nur durch eine Markierung geschwächt werden, die von der schraubenförmigen Schneide oder den Schneiden in diese eingedrückt wird.

Es ist ersichtlich, daß die Vorrichtung auch mehr als eine Schwächungseinrichtung zur Einwirkung auf jedes Faserband aufweisen kann und daß jede Einrichtung schraubenförmige Schneiden aufweisen kann, die auch unterschiedliche Steigungen besitzt. Nach der Schwächungseinrichtung oder nach der letzten Schwächungseinrichtung ist ein bzw., sind mehrere Paare von Führungsrollen 7 vorgesehen, wobei wenigstens eine der Rollen jedes Paares eine Antriebsrolle ist und diese Rollen dazu bestimmt sind, das jeweilige Band lla (oder lib) auf das Förderband 8 des kontinuierlichen Förderers c) abzulegen. Es ist festzustellen, daß bei der dargestellten Ausführungsform zwei parallel arbeitende Gruppen vorgesehen sind, in welchen die schraubenförmigen Schneiden der Schwächungseinridtungen 15a und 15b entgegengesetzte Steigungen besitzen. Wenn daher die beiden Bänder lla und lib ineinander überdeckender Lage auf ein gemeinsames Förderband 8 gelegt werden, überkreuzen sich die Schwächungslinien längs der beiden Bänder lla und 11b infolge ihrer Überlagerung, so daß in dem herauskommenden

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zusammengesetzten Band 11 Zonen oder Bereiche mit etwa Rhomboidform gebildet werden, in denen die Fäden unversehrt sind. Diffi ermöglicht, daß an dem durch die Verzug- und Reißeinrichtung d) laufenden Band 11 Reißstellen auftreten, die ziemlich gleichmäßig längs der das Band bildenden Fäden verteilt sind, so daß eine gleichförmige und vollständige Staffelung der Bruchstellen an den Fäden erzielt wird und jegliche Bildung von Fasersträngen oder -büscheln verhindert wird. Aus der Kräuseleinrichtung 10 wird daher ein behandeltes Band oder "top" mit gleichförmigen Eigenschaften ausgegeben, welches sodann in der unterhalb dieser Einrichtung e) angeordneten Kanne 17 gesammelt wird.

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Claims (5)

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   Patentansprüche

   rl.) Verfahren zum Umwandeln eines Bandes von synthetischen Textilfasern aus Endlosfäden in ein Faserband mit kurzen Fäden entsprechend einem WoIl- oder Baumwollschema (wool οΰ cotton diagram), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Bänder aus Endlosfäden bearbeitet werden, deren jedes wenigstens einer Bearbeitung zur Erzielung einer Reihe von Schwächungsstellen, die bezüglich der Schwächungsstellen an den benachbarten Fäden versetzt sind, an jedem Faden unterworfen wird, die Schwächungsstellen durch eine schraubenförmige Schneide mit einer im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung jedes Bandes verlaufenden Achse erzielt werden und daß die aus an einer Reihe von Stellen geschwächten Fäden bestehenden Bänder einander überdeckend auf einem gemeinsamen endlosen Förderer zusammengefasst werden und das so gebildete zusammengesetzte Band sodann einem Verzug- und Reißvorgang unterworfen wird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens zwei gleichartige Bearbeitungsgruppen (a und b) zur Bearbeitung der Bänder, welche parallel wenigstens zwei getrennte Faserbänder (lla und lib) bearbeiten, wobei jede Gruppe eine Anordnung von Rollen (12a und 12b) zum Ziehen und Führen jedes Bandes und eine schraubenförmige Schneide aufweist, die rings um eine zylindrische Rolle (5a und 5b) angeordnet ist, wobei die Achsen der Rollen im wesentlichen rechtwinklig zur Bewegungsrichtung jedes Bandes angeordnet sind und

   - 10 -

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   - ίο -

   die schraubenförmige Schneide mit einer zylindrischen Gegenrolle (6a und 6b) zusammenwirkt, die mit einer Einrichtung zur Einstellung desTDrucks dieser Rolle gegen die schraubenförmige Schneide verbunden ist, eine Einrichtung zum gegenseitigen Verbinden der Bänder in einender überdeckender Lage in Längsrichtung auf einem gemeinsamen Endlosbandförderer (c), welcher das aus den Bändern (11a und lib) gebildete zusammengesetzte Band aufnimmt, wobei die Schwächungsstellen an den Fäden der beiden in Längsrichtung übereinander gelegten Bänder längs wenigstens zwei Systemen von gewellten Linien verteilt sind, die sich gemäß einer außergewöhnlich variablen Verteilung gegenseitig überkreuzen, und durch eine Verzug- und Reißeinrichtung (d), in welche das zusammengesetzte Band geleitet und in der es einem Zerreißen der Fäden an den geschwächten Stellen unterworfen wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsschneiden schraubenförmige Schneiden mit veränderlibhen Steigungen längs der Achse der schraubenförmigen Schneide sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmigen Schneiden jeder Bearbeitungsrolle (5a oder 5b) veränderliche Steigungen haben.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß die schraubenförmigen Schneiden konstante Steigungen haben.

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