DE740391C

DE740391C - Verfahren und Vorrichtung zum stufenweisen Verstrecken von frisch gesponnenen Kunstseidefaeden

Info

Publication number: DE740391C
Application number: DED79666A
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Donagemma; Piero Donagemma
Original assignee: SNIA Viscosa SpA
Current assignee: SNIA Viscosa SpA
Priority date: 1938-09-15
Filing date: 1939-01-11
Publication date: 1943-10-20
Also published as: GB520809A; BE432448A

Description

(RGBl. Π S. 150)

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 20. OKTOBER 1943

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Ja 740391 KLASSE 29 a GRUPPE

D 79666 VlIj 2 9a

sind als Erfinder genannt worden

Patentiert im Deutschen Reich vom 12. Januar 1939 an

Patenterteilung bekanntgemacht am 2. September 1943

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum stufenweisen Vierstrecken von frisch gesponnenen Kunstseidefäden und eine Vorrichtung· zur Ausführung dieses Verfahrens.

Es ist bereits bekannt den Kunstseidiefaden unmittelbar nach dem Austreten aus der Spinndüse mehrfach über mit Rillen versehene, lose laufende Seheiben zu. führen, wobei die Fadenleitrollen zunehmenden Durchmesser haben. Nachteilig an dieser bekannten Anordnung ist, daß ein Teil der Rillenscheiben völlig, und zwar tief im Fällbad liegt. Der Faden läuft daher nach dem Austreten aus der Spinndüse für längere Zeit im Fällbad, anschließend eine beträchtlich kürzere Zeit außerhalb des Bades, worauf er wieder für beträchtlich lange Zeit· in das Fällbad eintaucht. Die Koagulierung des Fadens schreitet infolgedessen rasch nach innen, zu fort und ist schon nach kurzer Zeit beendet, (bevor noch die Streckung voll zu Ende geführt ist. Die nachfolgende Strekkung des bereits fertig koagulierten Fadens erfolgt dann in der Art, daß die Verminderung der Fadenstärke ungleichmäßig vor sich geht.

Weiter ist es nicht mehr neu, drei Streckwalzen vorzusehen, von denen eine teilweise in das Fällbad eintaucht. Mit dieser Anordnung kann mir eine¹ zweimalige Streckung er- ■ folgen, so daß die gesamte Streckung auf nur zwei Teilstreckungen verteilt werden muß, falls nicht zur Erzielung· einer größeren Zahl von Streckstufen eine entsprechend große Zahl von Streckwalzen angeordnet wird, was aber konstruktive Schwierigkeiten 'bereitet und außerdem eine teuere Bauart bedingt. Auch bei dieser Anordnung bleibt die Eintauchtiefe des Fadens im Fällbad gleich, so», daß auch

bei dieser bekannten Anordnung die Koagulierung schneller erfolgt als die Streckung und damit die bereits erwähnte Ungleichmäßigkeit in der Streckung auftritt. S Gemäß einem weiteren Vorschlag läuft der Faden nach dem Verlassen der Spinndüse um zwei über- oder nebeneinander angeordnete Walzen mit abnehmendem Durchmesser, und zwar läuft der Faden zuerst auf den größten. ίο Durchmesser und danach auf immer kleinere Durchmesser auf. Würden dabei beide Walzen lose laufen, dann würden nach der ersten, durch den größten Durchmesser herbeigeführten Streckung die Fäden durch das Auflaufen auf die weiteren, kleiner werdenden Durchmesser nicht mehr gestreckt werden, vielmehr ohne jegliche Spannung auf diese auflaufen, und zwar würde mit fortschreitender Verminderung· der Walzendiirchmesser die Fadenspannung immer mehr abnehmen. Eine von beiden Walzen muß daher bei dieser bekannten Anordnung unbedingt angetrieben sein, wodurch sich aber wiederum eine Verteuerung der Anlage ergibt. Ein weiterer' Nachteil dieser bekannten Anordnung ist darin zu sehen, daß die Eintauchtiefe des Fadens in das Fällbad mit fortschreitender Streckung abnimmt., was jedoch zu einer vermehrten Ungleichmäßigkeit im Faden führt. Im übrigen soll bei dieser bekannten Anordnung der Faden abwechselnd »stärker und schwächer gespannt werden..

Ferner ist es bekannt, den Faden nach dem Verlassen der Spinndüse über zwei Rillenwalzen zu führen, die an einem die Spinndüse tragenden Bügel befestigt sind, wobei der Bügel versehwenkt werden kann, um die untere Rillenwalze aus dem Fällbad zu entfernen. Diese Anordnung hat- den Nachteil, daß bei der AuSiSchwenkung der unteren Rillenwalze auch die Spinndüse aus dem Fällbad herausgeschwenkt, die Koagulierung des Fadens also unterbrochen wird. Soll demnach die untere Rillenwalze aus dem Fällbad entfernt werden, dann muß bei dieser bekannten Vorrichtung notwendigerweise der Betrieb unterbrochen werden.

Die Nachteile der bekannten Vorrichtungen werden nun gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß der Faden zwischen jeder Stufe des Streckens fortlaufend einer verhältnismäßig kurzen, jedoch in der Dauer zunehmenden Koagulierung unterworfen wird. Eine zur Ausführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung weist zwei fliegend gelagerte, lose laufende kegelförmige Rillenwalzen auf, um welche der Faden nach dem Verlassen der Spinndüse in Schrauberawinduingen herumläuft. Erfindungsgemäß ist dabei die untere Rillenwalze derart über einem zweiten Fällbad oder über dem Spinnbad angeordnet, daß diese Walze mit zunehmendem Rillendurehmesser tiefer in das Spinn- oder Fällbad eintaucht. Vorteilhafterweise sind die Rillenwalzen auf einem gemeinsamen schwenkbaren Träger angeordnet. Die Rillenwalzen haben dabei einen solchen Durchmesser und sind so zueinander angeordnet, daß die Länge des in einer Rille der unteren Walze laufenden. Fadens annähernd gleich der Fadenlänge zwl· sehen den entsprechenden Rillen beider Walzen ist.

Gemäß der Erfindung läuft der Faden also nach dem Austreten aus der Spinndüse auf die Rillen kleinsten Durchmessers auf, wobei die ersten Rillen der unteren Walze nicht in das Fällbad eintauchen und die weiteren Rillen dieser Walze dann mit zunehmendem Durchmesser immer tiefer in das Fällbad eintauchen. Die Streckung und Koagulierung des Fadens erfolgt dabei in der Art, daß der Faden nach dem Austreten aus. der Spinndüse durch die ersten Rillen gestreckt wird, wobei die Fadenkoagulierung infolge der dem Faden aus dem Spinnbad noch anhaftenden Säure weitergeht. Nach den ersten Streckungen durch die ersten, nicht in das Fällbad eintauchenden Rillen taucht dann der Faden· eine sehr kurze Zeit in das Fällbad ein, wird wieder gestreckt, taucht dann eine etwas längere Zeit in das Fällbad ein, wird wiederum gestreckt, und so< fort. Die Zeitdauer des Eintauchens in das Fällbad nimmt dabei entsprechend der zunehmenden Eintauchtiefe, also* entsprechend dem zunehmenden Rillenidurchmesser gj zu. Koagulierung und Streckung wechseln damit derart miteinander ab, daß die Koagulierung· entsprechend der fortschreitenden Streckung für immer längere Zeit erfolgt. Dadurch, daß die erste Fadenstreckung unmittelbar nach dem Austreten aus der Spinndüse, also zu einem Zeitpunkt erfolgt, da die Koagulierung noch nicht bis tief in: das Fadeninnere vorgedrungen ist, ergibt sich der Vorteil, daß diese erste Streckung nur ε η der Faden oberfläche erfolgt, also nur den koagulierten Fadenteil betrifft, wodurch eine Ungleichmäßigkeit im Faden mit Sicherheit vermieden wird. Vorteilhafterweise wird die erste Fadenstreckung so· lange fortgesetzt, wie dies die Festigkeit des koagulieren Fadenteils zuläßt, d. h. es werden möglichst viele Rillen außerhalb des Fällbades laufengelassen. Nach dem Strecken auf diesem Wege wird der Faden für eine sehr kurze Zeit durch Auf- χ laufen auf die erste, nur sehr wenig in das Fällbad eintauchende Rille in das Fällbad eintauchen gelassen, wodurch die Koagulierung nach dem Fadeninnern zu fortgesetzt wird. Dadurch, daß nun weiter Streckung und Koagulierung in der Art miteinander abwechseln, daß die Eintauchtiefe mit zunehmender

Streckung' zunimmt, wird erreicht, daß die Streckung· immer nur den bereits koagulierten Fadenteil _o erfaßt, wodurch auch hierbei die Unregelmäßigkeit im Faden vermieden wird und die Streckung des rohrförmigen, fertig koagulierten, Fadenteils überall gleichbleibt. Die abwechselnde Streckung und Koagulierung des Fadens wird so lange fortgesetzt, bis die Koagulierung das Fadeninnere erreicht

ίο hat, die Koagulierung also beendet ist, was beim Fadenauflauf auf die letzte Rille der Fall ist. Erfindungsgemäß wird damit ein gleichmaßig koagulierter und gleichmäißig verstreckter, keine Unregelmäßigkeiten, aufweisender Faden erzielt. Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung ist darin zu sehen, 'daß bei der Anwendung schwenkbarer Rülenwalzen die untere Walze aus dem Fällbad herausgeschwenkt werden kann, ohne daß der Be-

ao trieb dazu unterbrachen, ζαι werden braucht. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele 'einer Voraicbtung nach der Erfindung'dargestellt.
Afob. ι ist eine Vorderansicht und

Abib. 2 eine Seitenansicht der erstem AusführungsfoTm.

Abb. 3 gibt im Grundriß die beiden Rillenwalzen wieder.

Abb. 4 ist eine Vorderansicht und

Abb. 5 eine Seitenansicht der zweiten' Ausführungsform mit schwenkbarem Träger.

Abb. 6 veranschaulicht den Schwenkvorgang.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 1 bis 3 sind an der Voirderwand 23 der Spinnmaschine die Träger 24 und 25 vorgesehen, in denen lose die Zapfen 26. und 27 der kegeligen Walzen 28 und 29 gelagiert sind. Letztere sind mit Rillen /, m,-n, 0, p, q, r, s bzw. Z', in'., ti', o', p'j f und s' versehen. Die Rillenwalzen könnten aus Glas, Kunstharz, rostfreiem Stahl oder anderem Werkstoff bestehen, der von den Spannhädern nicht angegriffen wird.

+5 Die Achse der unteren Rillenwalze 29 ist in derjenigen Ebene, welche zu der durch 'die Achse der Rillenwalze 28 gelegten senkrechten Ebene senkrecht steht, derart leicht geneigt, daß die Austrittsstelle einer Rille der Rülenwalze 29 und die Eintrittsstelle der nächstgrößeren Rille der Rülenwalze 28 in der gleichen, senkrecht zur Achse der Rülenwalze 28 gelegten - Ebene liegen, und umgekehrt. Durch diese Anordnung wird die Streckteilkraft in Richtung der Walzenachaen aufgehoben, welche den Faden ungünstig ibeansprutihen könnte.

Der aus der Spinndüse 31 im Spinnbad 32 austretende Faden 30 läuft über 'die Rule I der oberen Rülenwalze 28 in die Rille V von näohstgrößerem Durchmesser der Rülenwalze 29 und dann von der Rule V auf 'die wiederum näch'Stgrößere Rollern der Walze 28 über₃ und so fort, so daß der Faden entsprechend dem Ansteigen der Durchmesser der nacheinander durchlaufenen Rillen eine Streckung· erfährt.

Nach Verlassen der Rillenwalzen wird 'der Faden 30 auf die Spinnspule 33 aufgewickelt O'der über 'eine Abzugsrolle in einen Spinntopf geleitet.

Die, Spule 33 bzw. die Abzugsrolle versetzen mit dem Abziehen des Fadens auch die lose laufenden Rillenwalzen 28 und 29 in Drehung. Man kann auf diese Weise in der letzten Rille eine Umfangsgeschwindigkeit von 10 m und mehr erhalten, wenn die Umfangsgeschwindigkeit der ersten Rule 1 der Walze 28 auch nuir 5 m ist.

Die Urnfangsgesiohwindigkeit der Austrittsrille wird im allgemeinen gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Spule 33 oder der Abzugsrolle sein, doch ist dies keine unbedingte Notwendigkeit. " ~

Die Rillenwalzen 28 und 29 benötigen also keine Antriebsmittel, da säe durch den laufenden Faden 30 selbst mitgenommen werden.

Unter der* unteren Rülenwalze 29 befindet sich ein Fällbad 34, das bis zu 8o° C erwärmt sein kann. In dieses Bad tauchen entweder alle oder nur die vier letzten Rillen größeren Durchmessers der Rülenwalze 29 ein, so¹ daß der Faden jeweils nach einer Streckung durch die Rillenwalzen 28 und 29 einer Koagulierung unterwo'rfien wird.

Unter der Spule 33 bzw. der Abzugsrolle ist ein weiteres. B ecken 3 5 mit bis auf 80⁰C. erwärmtem Wasser oder Säure zur endgültigen Koagulierung des Fadens angeordnet.

Der auf diese Weise erhaltene Faden wird dann den Behandlungen unterworfen, wie sie bei den in gewöhnlicher Weise hergestellten Kunstseideifäden üblich sind.

Vergleiche zwischen Kunstseidefäden, welche einmal auf üblichen Spinnmaschinen, das andere Mal auf einer Maschine mit vorbeschriebener Einrichtung aus der gleichen Viscose gewonnen waren, ergaben folgernde Werte:

Bei dem auf der üblichen Maschine hergestellten Faden wurde eine Troekenfestigkeit von 1,7 bis 1,8 mit einer Dehnung von 20O/0 no und einer Naßfestigkeit von 0,6 bis 0,7 mit einer Dehnung von etwa 270/0 erhalten.

Bei dem auf der vorbeschriebenen Einrichtung erzielten Faden ergab sich eine Troekenfestigkeit von 3,5 bis 3,8 und mehr und enaie its Dehnung von 12 bis 160/0 und eine Naßfestigkeit von 1,7 bis 1,9 mit einer Dehnung von 18 bis 200/0.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 bis 6 sind die Achsen der Rillenwalzen 28 und 29 derart · gespreizt, daß das auf der Strecke A-B in einer Rille laufende Fadenstück ebenso

lang" ist wie das Fadenstück auf der Strekkungstalstrecke B-C.

Durch diese Anordnung· kann man erreichen, daß der Faden auf der Strecke A-B nicM gestreckt wird, während, er auf der Strecke B-C durch den größeren Durchmesser gestreckt wird, welchen die Rille der Rillenwalze 28, auf die er aufläuft, im Vergleich zu derjenigen Rille der Rillenwalze 29 aufweist, von der er abläuft.

Die Rillenwalze 29 taucht hier teilweise in das gleiche Bad 3 2 ein, in welchem sich die Spinndüse 31 befindet.

Hieraus ergibt sich, daß der Faden bei jeweiligem Einlaufen in die Rillen 0', //, q' usw. bzw. nach einer jeden Teilstreckung aufs neue in das Spinnbad 32 eintritt, was dem Faden die erwähnten günstigen Eigenschaften hinsichtlich Naß- und Trockenfestigkeit verleiht. Die Rillenwalzen 28 und 29 sind an einer Tragplatte 36 angebracht, welche um den Zapfen 37 am Spinnmaschinengestell 23 so weit verschwenkbar ist, daß die untere Rillenwalze 29 aus dem Spinnbad 32 herausgehoben werden kann, damit der Faden in die Rillen eingelegt werden kann, ohne daß man die Hände in das saure Bad zu tauchen braucht.

Die Träger 38 und 39 der Zapfen 26 und 27 sitzen an Kugelgelenken, um das Spreizen der Zapfen zu gestatten.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zum s.tufenweisen Verstrecken von frisch gesponnenen Kunstseidefäden, dadurch gekennzeichnet, daß der Faden nach einigen Streckstufen in der Luft zwischen jedör Stufe des Strekkens fortlaufend einer verhältnismäßig kurzen, jedoch in der Dauer zunehmenden KoaguHerung unterworfen wird.
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 in Gestalt zweier fliegend gelagerter, lose laufender kegelförmiger Rillenwalzen, um welche der Faden nach Verlassen der Spinndüse in Schraubenwindungen herumläuft, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Rillenwalze (29) derart über einem zweiten Fällbad (34) oder über dem Spinnbad (32) angeordnet ist, daß die Walze (29) zunächst nicht und alsdann mit zunehmendem Rillendurchmesser tiefer in das Spinn- oder Fällbad eintaucht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillenwalzen (28, 29) auf einem, gemeinsamen schwenkbaren Träger (36) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillenwalzen (28, 29) einen solchen Durchmesser haben und so zueinander angeordnet sind, daß die Länge des in einer Rille der Walze (29) laufenden Fadens annähernd gleich der Fadenlänge zwischen den entsprechenden Rillen beider Walzen (28, 29) ist.

Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteil ungsverfahren in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschrift Nr. 527 636, 496437.

625352, 638683, 501749. 625353;

britische Patentschrift Nr. 327 220, 388 344; schweizerische Patentschrift Nr. 187396; amerikanische Patentschrift Nr. 2 087 606,

1992897, 2074022, ι 968 912; Zusatz 48 199 zu der französischen Patent-

schrift 779 131;
Hottenroth, Die Kunstseide, 2. Aufl. 1930,

S. 145, letzter Absatz, bis S. 146. Zeile 3, und S>. 316, letzter Absatz.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen