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Vorrichtung zur Veränderung der Bruch-
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dehnungszahl von Fäden Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur
Veränderung der Bruchdehnungszahl von Fäden, insbesondere durch Schrumpfen, mit
mindestens einer Einlauf- und einer Ablaufwalze, die auf einem Gestell angeordnet
und drehangetrieben sind.
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Bei der Herstellung von Bändern, insbesondere für Sicherheitsgurte
bei Kraftfahrzeugen, ist es bekannt, außen ein Schlauchgewebe am Bandgewebe anzuweben,
um dadurch eine für den Benutzer angenehme, weiche Kante des Gurtbandes zu erzeugen.
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Es ist auch seit Jahren bekannt, daß man jede Bindung als Schlauch
weben kann. Notwendigerweise, nämlich durch die Bindung bedingt, beträgt die Schußdichte
an dem Schlauchgewebe bzw. der Hohlkante nur 50 % von der im Grund- bzw. Bandgewebe.
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Daraus wiederum folgt, daß bindungs- bzw. gewebebedingt im Grund-bzw.
Bandgewebe notwendigerweise eine größere Bruchdehnungszahl erreicht wird als in
der Hohlbindung im Schlauchgewebe. Zwangsläufig erhält man daher am Rand des Gurtbandes
eine kleinere Bruchdehnungszahl, die es auszugleichen gilt.
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Dieses zwangsläufig auftretende Problem ist auch schon verschiedentlich
erkannt und beseitigt worden. Damit die Schlauchkettfäden etwa bei gleicher Bruchlast
reißen wie die Bandkettfäden stand man zwangsläufig vor der Aufgabe, den Kettfäden
des Schlauchgewebes eine höhere Bruchdehnungszahl zu geben.
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Dies hat man z. B. durch Schrumpfen oder Drehen der Kettfäden des
Schlauchgewebes vorgenommen, oder man hat die Kettfäden des Bandgewebes gereckt.
Über das Drehungsgesetz, d. h. den Einfluß des Drehungsbeiwertes auf die Garndehnung,
gibt es in der Literatur seit mehr als 20 Jahren Erläuterungen, auf die hier nicht
weiter einzugehen ist, weil im folgenden auf die Veränderung der Bruchdehnungszahl
von Fäden durch Schrumpfen abgestellt ist. Es handelt sich hierbei um die Kettfäden
des Randes des Gurtbandes, d. h. im Schlauchgewebe.
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Das Schrumpfen der Kanten-Kettfäden erfolgte bislang vor dem Abweben,
d. h. vor der Verarbeitung der Kettfäden nachdem Abziehen vom Schärgatter . In Laufrichtung
des Fadens gesehen ist bei den bekannten Methoden die Vorrichtung zum Schrumpfen
der Kettfäden vor dem Kettbaum oder Webbaum angebeim ordnet. Es wird dort also praktisch
Schärprozeß geschrumpft.
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Bei diesen bekannten Verfahren ist es nachteilig, daß für jede Einstellung
der Bruchdehnungszahl in dem betreffenden Faden ein spezieller Webbaum hergestellt
werden muß.
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Es werden je nach Fahrzeugtyp, Land und Hersteller Gurtbandes mit
verschiedenen Bezugsdehnungen verlangt, d. h. Dehnungen,
die bei
bestimmter Belastung gemessen werden. Es ist bekannt, daß von ein und demselben
europäischen Hersteller z. B. Bezugsdehnungen von 6 %, 12 % etc. verlangt werden.
Es ist folglich sehr aufwendig und nachteilig, wenn man für jede Dehnungseinstellung
einen besonderen Kettbaum herstellen muß.
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Nachteilig ist das bekannte Schrumpfverfahren auch insofern, als es
eine erhebliche Größe der Schrumpfvorrichtung benötigt.
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Die Raumaufwendigkeit der bekannten Schrumpfvorrichtungen liegt an
der Durchlaufgeschwindigkeit des Fadens und der Mindestzeit, die dem Faden für den
Schrumpfvorgang zur Verfügung stehen muß.
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In der Regel läuft z. B. der Schärprozeß mit einer Geschwindigkeit
von 200 m pro Minute ab, d. h. die Kettfäden laufen mit dieser Geschwindigkeit auf
den Kettbaum auf. Der Webstuhl hingegen verarbeitetdLe Kettfäden mit einer Geschwindigkeit
von nur etwa 3 m pro Minute oder weniger. Da zum Schrumpfen eine gewisse Einwirkungszeit,
z. B. der Heizapparatur, notwendig ist, muß die Länge des Durchlaufweges des zu
schrumpfenden Bandes bei den bekannten Schrumpfvorrichtungen erheblich sein, sie
beträgt z. B. 30 oder 50 m.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur
Veränderung der Bruchdehnungszahl von Fäden gemäß der eingangs genannten Art zu
bauen,. die einen geringeren Raumbedarf als die oben beschriebene bekannte Vorrichtung
hat und einen kürzeren Durchlaufweg des zu schrumpfenden Fadens erlaubt. Außerdem
soll für die verschiedensten verlangten Bruchdehnungszahlen ein und dieselbe Kettbawnpräparation
möglich werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die genannte
Vorrichtung zwischen Kettbaum bzw. Webbaum und Webstuhl vorgesehen ist. Entgegen
den bisherigen Konstruktionen setzt die Erfindung bei der Erkenntnis an, daß der
Kettbaum nicht stets direkt am Webstuhl befestigt sein muß.
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Ferner ist erkannt worden, daß der Schrumpfvorgang selbst nicht entsprechend
modifiziert werden kann, um die gestellte Aufgabe zu lösen. Umso überraschender
ist es, daß alleine durch die Anordnung der Schrumpfvorrichtung zwischen Kettbaum
und Webstuhl die bisher für unüberwindbar gehaltenen Schwierigkeiten beseitigt sind.
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Durch die erfindungsgemäße Maßnahme muß nicht mehr in jedem.
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Falle ein Kettbaum bzw. Webbaum erstellt werden, sondern es genügt,
wenn man erfindungsgemäß die für das Weben der Kante des Gurtbandes notwendigen
Kettfäden beim Webprozeß von entsprechenden Spulen abzieht. Mit anderen Worten werden
beispielsweise für die Kante eines zu webenden Gurtbandes 16 Kettfäden verlangt,
so daß es genügen würde, auf sechszehn Spulen die mit der erfindungsgemäßen Schrumpfvorrichtung
gqschrumpften Kettfäden aufzuwickeln und beim Webprozeß die Kettfäden von diesen
sechszehn Spulen abzuziehen. Das Grundgewebe oder der Bandteil kann dabei nach wie
vor in der üblichen Weise gewebt werden, wohingegen für jede Kante von z. B. 16
oder gegebenenfalls auch 32 Spulen ein Kettfaden abgezogen, in der Vorrichtung gemäß
der Erfindung geschrumpft und dann direkt in den Webstuhl geführt wird. Die für
die Kante vorgesehenen Kettfäden erhalten dadurch je nach der gewünschten Bruchdehnungszahl
den erforderlichen
Schrumpf, der auch Spannungsausgleich oder Spannungsegalisierung
genannt wird. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird in sehr praktischer und
raumsparender Weise die erforderliche Ausgleichs länge geschaffen.
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Für das Grundgewebe des Bandteils kann man erfindungsgemäß einen Extrabaum
anfertigen und in vorteilhafter Weise für das Randgewebe von Spulen arbeiten. Es
können dadurch erhebilche Schärkosten eingespart werden. Da die Länge des auf der
Spule aufgewickelten Fadens ein Vielfaches, z. B. das 4-fache, von der Länge auf
dem Baum betragen kann, können durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen damit auch
die Lauflängen der gewünschten, speziell geschrumpften Kettfäden erheblich vergrößert
werden.
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Nach den bekannten Verfahren, wo auf dem Kettbaumbzw. Webbaum bereits
die fertig geschrumpften Fäden aufgewickelt sind, kann man die Präparation des Baumes
für jeden speziellen Faden nicht vereinheitlichen. Wollte man nach den bekannten
Verfahren von Spulen arbeiten, so müßte man für den Randfaden nach dem Schrumpfen
diesen geschrumpften Faden ebenfalls auf den Webbaum aufwickeln. Damit sind aber
die erfindungsgemäß erläuterten Vorteile beim Abziehen von Spulen nicht erreichbar.
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Bei vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist eine Ablaufwalze
in Laufrichtung der Fäden im Abstand hinter drei Einlaufwalzen angeordnet. Ferner
ist es zweckmäßig, wenn erfindungsgemäß über der Strecke zwischen Einlauf- und Ablaufwalzen
ein
Heizaggregat zum Schrumpfen der Fäden befestigt ist.
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Besonders günstig ist es, wenn gemäß der Erfindung die Walzen über
den fertig geschrumpften Faden von der Abzugswalze des Webstuhles angetrieben sind.
Der Antrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt also durch die Abzugsgeschwindigkeit
des Gurtbandes vom Webstuhl, denn die Umfangsgeschwindigkeit der Abzugswalze wird
von der Schußzahl und Tourenzahl des Webstuhles diktiert.
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Außerdem ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zwischen den Einlaufwalzen
und der Ablaufwalze ein stufenlos verstellbarer Antrieb vorgesehen ist. Je nach
dem Geschwindigkeitsverhältnis bzw. Drehzahlverhältnis der Laufwalzen an der Einlauf-
und der Ablauf seite kann die Schrumpfung des Fadens mehr oder weniger stark eingestellt
werden. Trotz des verstellbaren Antriebes laufen aber ersichtlich die Einlaufwalzen
und die Ablaufwalze mit Umfangsgeschwindigkeiten an, die in etwa der Bahngeschwindigkeit
der Fäden durch den Webstuhl vergleichbar sind. Mit anderen Worten ist die nachteilig
große Länge der bekannten Schrumpfvorrichtungen wegen der hohen Geschwindigkeit
der durch die bekannten Schrumpfvorrichtungen durchlaufenden Fäden erfindungsgemäß
ausgeschaltet. Dadurch ergibt sich überraschend der geringe Raumaufwand.
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Weitere Vorteile, Mer'--male un& Anwendungsm-glichkeiten der vorliegenden
Erfindung
ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.
Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte schematische Seitenansicht
der Schrumpfvorrichtung mit Webbaum und Webstuhl und Fig. 2 eine Draufsicht auf
diese Vonichtung.
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Die insgesamt mit 1 bezeichnete Schrumpfvorrichtung weist ein als
Tisch ausgebildetes Gestell 2 auf, welches nur in Figur 1 dargestellt ist, und hat
ferner an der Einlaufseite ein Riet 3, an der Auslaufseite ein Riet 4, auf dem Gestell
2 gelagert drei Einlaufwalzen 5 und am gegenüberliegenden Ende eine Ablaufwalze
6. Im Bereich des Abstandes a zwischen den Einlaufwalzen 5 und der Ablaufwalze 6
ist über den Fäden 7, die sich in Richtung der Pfeile 8 bewegen, eine als Heißluftaggregat
ausgebildete Hitzequelle 9 befestigt.
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Einlaufseitig werden die Kettfäden von dem Webbaum 10 abgezogen, laufen
unter teilweiser Umschlingung der unteren und nahezu vollständiger Umschlingung
der oberen Einlaufwalzen 5, deren Durchmesser mit O1 D3 bzw. D2 bezeichnet sind,
in Richtung der Pfeile 8 durch den Abstandsbereich a, umschlingen die Ablaufwalze
6 mit dem Durchmesser D4 vollständig auf 360 ° und verlassen durch das Riet 4 die
Vorrichtung 1, um in den Webstuhl 11 einzutreten.
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Die Walzen 5 und 6 sind bei der hier gezeigten bevorzugten Ausführungsform
mit Kautschuk beschichtete Walzen zur Verbesserung der Reibung. In Figur 2 ist schematisch
auch der stufenlos verstellbare Antrieb mittels Kette 12 dargestellt, die über die
Zahnräder 13 und 14 der einen Einlaufwalze 5 und der Ablaufwalze 6 läuft. Je nach
Einstellung des Drehzahlverhältnisses der Einlaufwalzen 5 einerseits und der Ablaufwalze
6 andererseits kann der erforderliche Schrumpf eingestellt werden.
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Bei einer speziellen Ausführungsform wurde mit der Hitzequelle 9 eine
Fixiertemperatur von etwa 210 bis 230 OC erreicht. Die Fixier- bzw. Durchlaufgeschwindigkeit
der Fäden 7 betrug bei diesem Beispiel 2,1 m pro Min. Bei dieser Vorrichtung betrug
der Abstand a zwischen den drei Einlaufwalzen 5 und der Ablaufwalze 6 etwa 35 cm.
Man hat mit dieser speziellen Vorrichtung einen Schrumpf von 15 % erreicht. Es versteht
sich, daß bei Veränderung des oben erwähnten Drehzahlverhältnisses ohne weiteres
auch ein anderer Schrumpf erreichbar wäre.
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Wird z. B. bei einer Belastung eines fertigen Gurtbandes von 1130
kg eine Bezugsdehnung von 10 % verlangt, dann kann es sich hierbei durchaus um Kettfäden
handeln, die eine Material dehnung von 13 %, eine bindungsbezogene Dehnung von 10
% und damit eine totale Dehnung bei Bruchbelastung von 23 % haben. Dieses Band wird
durch eine Thermofiziermaschine geführt, in welcher es bei der letzten thermischen
Behandlung nicht mehr geschrumpft wird. Bei dem letzten Fixierprozeß braucht man
in diesem Falle also keinen Restschrumpf mehr/wenn man die Kante vor oder bei
dem
Weben um 20 % schrumpft. Das Kantmaterial soll ein gutes Abriebverhalten haben und
ist damit beim Webprozeß schon beinahe vollständig ausgeschrumpft.
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Diesen Rest 8 chrumpf kann man erfindungsgemäß in einfacher Weise
beim Webprozeß bereits einstellen.
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Wiidbei einem anderen Rohgurtband z. B. eine Bezugsdehnung bei einer
Belastung von 1130 kg von 16 % im Fertigband verlangt, muß beim letzten Thermofixierprozeß
6 % in das Band hineingeschrumpft werden. In die Thermofixiermaschine läuft also
100 m Band ein, während 94 m Fertigband auslaufen. Um an dieses Gurtband eine entsprechend
gute Kante anzuweben, muß das Kettfadenmaterial für das Schlauchgewebe so weit vorbereitet
werden, daß diese Kettfäden ein Minimum Restschrtunpf von 6 % aufweisen. Mit anderen
Worten darf dieses Kettfadenmaterial, das 20 % schrumpffähig ist, nur bis zu 14
% geschrumpft werden, um dann bei dem letzten Fixierprozeß noch einen Restschrumpf
von 6 % zur Verfügung zu haben.
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Man erkennt aus den vorstehenden beiden Beispielen, daß bei verschiedenen
Forderungen auch verschiedene Restschrumpfwerte eingestellt werden müssen, was erfindungsgemäß
in überraschend einfacher Weise möglich ist.