DE1435408B2 - Vorrichtung zum Kräuseln eines Fadenstranges - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Kräuseln eines Fadenstranges, der im Reibungseingriff mit sich kontinuierlich bewegenden Oberflächen in eine Engzone geführt und aus dieser durch Reibungseingriff mit zweiten, ebenfalls kontinuierlich, aber mit einer geringeren Geschwindigkeit als die erstgenannten sich bewegenden Oberflächen wieder herausgeführt wird, mit zwei im Abstand voneinander und im wesentlichen parallel zueinander angeordneten festen Platten, deren Oberflächen eine Engzone einschließen, die im wesentlichen länger als hoch ist. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, mit der eine intensive Kräuselung des Fadenstranges erreicht wird und die Art der Kräuselung sowie eine Änderung der Kräuselungsfrequenz oder -amplitude innerhalb weiter Bereiche regelbar ist, ohne daß dabei die physikalischen Eigenschaften des Fadenmaterials irgendwie nachteilig beeinflußt werden, auch nicht bei einem Material, von dem an und für sich anzunehmen ist, daß es sich bei üblichen Stopfbuchsenkräuselungen derart nachteilig beeinflussen läßt.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Oberflächen der die Engzone bildenden Platten jeweils tangential auf zwei Zylinderwalzen auftreffen, die im Abstand voneinander und achsparallel angeordnet sind.

Die Kräuselzone ist somit in Richtung der Strangverdickung verengt, wobei der Abstand der Platten nicht größer zu sein braucht als der gekräuselte Fadenstrang, bevor er beim Verlassen der Engzone erschlafft. Praktisch beträgt der Abstand etwa 0,4 bis 9,4 mm. Ein praktisch geeigneter Bereich liegt zwischen 6,25 und 0,4 mm, wobei die besten Ergebnisse üblicherweise bei Abständen von weniger als 3,1 mm, beispielsweise bei Abständen von 1,56 oder 0,78 mm, erhalten werden. Während dieser Abstand einen wesentlichen Einfluß auf die Art der erreichten Kräuselung hat, hängen Frequenz und Amplitude der Kräuselung auch noch von anderen Faktoren, wie der relativen Geschwindigkeit der sich bewegenden Oberflächen und der Art des verwendeten Fadenmaterials, ab. Beispielsweise wird bei einem schweren kompakten Strang vorgezogen, einen größeren Abstand der Platten vorzusehen, als bei dem gleichen Strang, der zu einer weit dünneren Form auseinandergezogen ist. Wegen des geringen Abstands der Platten und der erheblichen Druckkraft, der der Strang praktisch unterliegt, besteht keine große Neigung des Stranges,-sich wesentlich auszudehnen.

Die Länge der Engzone, in Richtung des Strangdurchganges braucht nicht größer zu sein, als zum Pressen des Stranges in ausreichender Länge für den gewünschten Kräuselungsgrad, der zurückbleiben soll, erforderlich ist. Dies entspricht praktisch einer Länge von mindestens 3,13 mm, wobei eine Länge von etwa 18,75 mm innerhalb eines weiten'^Bereiches geeignet ist. Bei Längen der Engzone über 25 mm wird üblicherweise nur eine geringe Verbesserung erreicht. Innerhalb der Zone soll der Strang im allgemeinen weniger als die Hälfte des linearen Abstandes ausfüllen, den er in angestrecktem Zustand ausfüllt, vorzugsweise jedoch nicht weniger als ¹Z₇ dieses Abstandes.

Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung lassen sich Produkte herstellen, die mehr als 15 Kräuselungen auf 25 mm aufweisen, und man kann sogar Produkte erhalten, die mehr als 50 Kräuselungen auf 25 mm zeigen. Darüber hinaus können sogar Stränge erheblicher Dicke mehr als 25 regelmäßige Kräuselungen auf 25 mm erhalten, während im Produkt mehr als zwei Drittel und mehr der Textileigenschaften erhalten bleiben, die vor dem Kräuseln bestanden. Eine derart wirksame Kräuselung ist bisher noch nicht möglich gewesen.

Besondere Vorteile bietet die Vorrichtung beim Kräuseln eines Stranges von Cellulosetriacetatfäden, vorzugsweise solchen, die einen Reißfestigkeitsfaktor von mindestens 9 und vorzugsweise mindestens 10 aufweisen, wie sie durch Naßverspinnen einer Lösung von Cellulosetriacetat in stark quellende Fällbäder erhalten werden. Der feuchte Strang kann auf mindestens 15 Kräuselungen je 25 mm gekräuselt und verfestigt werden, wobei mindestens die Hälfte der ursprünglichen Festigkeitseigenschaften -erhalten bleibt und der gekräuselte Strang einen Festigkeitsfaktor von 8, 10 oder mehr aufweist, abhängig von dem Faktor des Ausgangsstranges.

Der im Rahmen dieser Beschreibung verwendete Ausdruck »Strang« bezeichnet ein Bündel im wesentlichen paralleler kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Fäden, die flach ausgebreitet sind. Neben Strängen aus kontinuierlichen Fäden können auch Stapelfasern, Bänder und Vorgarne gekräuselt werden, die auch aus sekundärem Celluloseacetat, Superpolyamiden, Polyestern, Polynitrilen, Arylpolymeren, Vinylidenpolymeren und -copolymeren und anderen thermoplastischen Materialien bestehen können.

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben, die Wirkungsweise der Vorrichtung an Hand der Behandlung eines Stranges aus kontinuierlichen Cellulosetriacetatfäden.

F i g. 1 zeigt perspektivisch die Vorrichtung mit Zylinderwalzen, Platten und Antriebsvorrichtungen mit für ein besseres Verständnis herausgebrochenen oder weggelassenen Teilen;

F i g. 2 ist eine Vergrößerung eines Teiles der Vorrichtund von Fig. 1, wobei die Seitenwandungen, die dem Betrachter zunächst liegen, entfernt wurden;

F i g. 3,4 und 5 zeigen Vergrößerungen der F i g. 2, wobei die Platten zur Erreichung verschiedener Kräuselgrade in verschiedenen Arbeitsstellungen dargestellt sind;

F i g. 6 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Umwandlung eines Stranges in Zigarettenfilter.

Die Vorrichtung umfaßt, wie in F i g. 1 dargestellt, im wesentlichen die Zylinderwalzen 13 und 15 sowie die Platten 14 und 16. Die Zylinderwalzen 13 und 15 sind vorzugsweise mit Gummi belegt, um Oberflächen zu gewährleisten, die eine gute Reibung ausüben und gleichzeitig einen elastischen Kontakt mit dem Fadenmaterial haben. Walzen mit starrer Oberfläche und einer guten Reibungsberührung zu dem fadenartigen Material können auch verwendet werden, sie werden jedoch vorzugsweise elastisch befestigt. Die Walzen werden mit unabhängig voneinander regelbaren Geschwindigkeiten durch verschiedene Abtriebsvorrichtungen 38 und 39 angetrieben, die mit Kettenrädern 40, 41 und 42, 43 und Laschenketten 44, 45 arbeiten. Die Zylinderwalzen 13 und 15 sind zwischen einem Paar Seitenwandungen 46, 47 angeordnet, die mit Schlitzen 48 und 49 versehen sind und jede einen im allgemeinen waagerechten und einen geneigten Teil aufweisen. Die waagerechten Teile der Schlitze dienen zur Führung der Platte 14, deren Lage mit Bezug auf die Walze 13 mit Hilfe von Gewindebolzen eingestellt werden kann. Auch die Platte 16 hat eine entsprechende, im einzelnen nicht dargestellte Führung. Die gegenüberliegenden geneigten Enden der Platten 14 und 16 bilden die Engzone 37.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird der Strang 11 durch die Platte 13 durch den Raum zwischen den Walzen 13 und der Platte 14 gestoßen und in den engen Durchgang 37 gezwungen. Die Walze 15 läuft in der zum Abzug des Stranges aus der Engzone 37 bestimmten Richtung, jedoch mit einer geringeren Umfangsgeschwindigkeit als die Walze 13, so daß die Zone 37 mit einem dichten kompakten Strang gefüllt ist, der zwischen der Walze 15 und der Platte 16 in Kräuselform austritt. Die Arbeitsenden, d. h. die entgegengesetzten Enden der Platten 14 und 16, sind mit Bezug auf die Dicke der Platten und die Linie, die die Mittelpunkte der Walzen 13 und 15 verbinder, geneigt, wie aus F i g. 2 zu ersehen ist. Diese Neigung erleichtert den Eintritt des Stranges in die Zone 37 und seinen Abzug daraus im Gegensatz zur Verwendung von Platten, die derart angeordnet sind, daß die Längsachse der dadurch gebildeten Engzone parallel zu der Linie liegt, die die Walzenmittelpunkte verbindet oder damit zusammenfällt.

Die Art, in der der Kräuselungsgrad durch die Vorrichtung geregelt werden kann, läßt sich am besten durch Vergleich der F i g. 3,4 und 5 verstehen. Die Walze 13 arbeitet hier stets mit der gleichen Geschwindigkeit. Die Stellung der Platte 16 mit Bezug auf die Walzen 13 und 15 ist ebenfalls die gleiche, und in allen Fällen arbeitet die Walze 15 mit einer geringeren Umfangsgeschwindigkeit als die W_.alze 13. In F i g. 4 arbeitet die Walze 15 jedoch schneller als in Fig. 3, und daher ist die Kräuselungsfrequenz in dem gekräuselten Strang kleiner als in Fig.4. In F i g. 5 hat die Walze 15 die gleiche Geschwindigkeit wie in F i g. 3, doch ist die Zone 37 enger, d. h. Platte 14 ist nach rechts verschoben. Daher sind sowohl Kräuselungsfrequenz als auch -amplitude in dem gekräuselten Strang von denen der F i g. 3 verschieden, d. h., bei diesem Beispiel ist die Amplitude kleiner und die Frequenz größer.

In F i g. 6 ist eine Vorrichtung zur Umwandlung des Stranges in ein bestimmtes Endprodukt dargestellt. Der Strang 11 durchläuft unter dem Einfluß der Walzen 13, 15 sowie der Platten 14, 16 eine Wasserdampfvorrichtung 12, gelangt dann in einen Wasserdampfbehälter 17, in dem die Kräuselung fixiert wird, und schließlich zu einer aus den Walzenpaaren 18, 19 und 20, 21 bestehenden an sich bekannten Vorrichtung zum Öffnen und Ausbreiten des Stranges. Die unteren Walzen 19, 21 sind mit einem weichen Belag versehen, die oberen Walzen 18, 20 schneckenförmig geriffelt. Der unter dem Einfluß dieser Strangöffnungsvorrichtung nunmehr offene Strang durchläuft eine Kammer 66, in der ein Weichmacher zur Anwendung kommt, und wird danach bei 67 in bekannter Weise zu einem relativ schmalen Bündel 68 kondensiert und in Papier 69 gewickelt, um ein kontinuierliches Band 70 zu bilden, das dann bei 71 zu Filtermundstücken 72 vorbestimmter Länge geschnitten und bei 73 gesammelt wird, um gehärtet und bei 74 in üblicher Weise in Zigaretten eingearbeitet zu werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Kräuseln eines Fadenstranges, der im Reibungseingriff mit sich kontinuierlieh bewegenden Oberflächen in eine Engzone geführt und aus dieser durch Reibungseingriff mit zweiten, ebenfalls kontinuierlich, aber mit einer geringeren Geschwindigkeit als die erstgenannten sich bewegenden Oberflächen wieder herausgeführt wird, mit zwei im Abstand voneinander und im wesentlichen parallel zueinander angeordneten festen Platten, deren Oberflächen eine Engzone einschließen, die im wesentlichen langer als hoch ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der die Engzone bildenden Platten (14, 16) jeweils tangential auf zwei Zylinderwalzen (13, 15) auftreffen, die im Abstand voneinander und achsparallel angeordnet sind.