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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von mehrfädigen Kauts chukfäden
Die
Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von mehrfädigen Kautschukfäden, .d. h.
Kautschukfäden, die aus einer Mehrzahl von zu einem Ganzen vereinigten Kautschukeinzelfäden
bestehen, welche eine gewünschte, gleichförmige Gestalt im Querschnitt aufweisen.
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Es sind bereits Verfahren vorgeschlagen worden, um eine Mehrzahl
von Kautschukfäden in klebrigem Zustand zu gruppieren oder zusammenzubringen, zu
dem Zweck, eine fortlaufende- Vereinigung der einzelnen Fäden zu einem mehrfädigen
Kautschukfaden zu erreichen. Ein früheres Verfahren zur Erzeugung von Kautschukfäden,
die aus drei oder mehr Fäden von im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt bestehen,
welche zu nicht ebenen Gebilden vereinigt waren, wurde ebenfalls vorgeschlagen.
Bei diesem Verfahren werden drei oder mehr Kautschukmilchfäden durch ein Mundstück
herausgepreßt, das aus einer Mehrzahl von dicht aneinanderliegenden, konischen Düsen
besteht, deren Achsen auf der Vorderseite der Düsenplatte zusammentreffen. Auf diese
Weise werden die einzelnen Fäden dicht zusammenliegend ausgestoßen, wobei sie vorzugsweise
gegen eine mittlere Achse zusammenlaufen, und sie haften unmittelbar beim Heraustreten
aus den Düsen aneinander oder vereinigen sich. Wenn man dieses Verfahren ausführt,
findet man, daß die Grup-
pierung oder Beziehung der einzelnen Fäden
zueinander nicht mit Sicherheit geregelt werden kann. Ferner kann,das Verfahren
zur Erzeugung von im wesentlichen flachen mehrfädigen Fäden, bei denen die einzelnen
Fäden in einer im wesentlichen geraden Reihe angeordnet sind, keine Verwendung finden.
Weiterhin ist es notwendig, eine besondere konstruierte Düsenplatte anzuwenden.
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Es ist ferner vorgeschlagen worden, Kautschukfäden dadurch herzustellen,
daß man eine wäßrige Dispersion von Kautschuk sich in einer Mehrzahl von getrennten,
runden Rillen absetzen läßt, die rund um den Umfang eines beheizten Rades vorgesehen
sind, und nach teilweiser Trocknung der Niederschläge die so erhaltenen, teilweise
getrockneten Kautschukmilchfäden zu einem homogenen Kautschukfaden mit Hilfe von
Druckwalzen preßt und verdichtet. Bei dieser Arbeitsweise wird jedoch durch den
erforderlichen Druck das zusammengesetzte Gebilde von runden Fäden zu einem Faden
mit abgeflachten Seiten verformt.
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Es ist ferner vorgeschlagen worden, um einen im wesentlichen flachen
Kautschukstreifen, wie einen Golfballstreifen, der Längsrippen auf seinen breiten
Flächen hat, zu erzeugen, Kautschukmilch in einer Reihe von getrennten Fäden in
ein Entwässerungs-und Verfestigungsbad zu spritzen und die Fäden beim Heraustreten
aus dem Entwässerungs- und Verfestigungshad miteinander in Berührung zu bringen,
so daß ein Band von Fäden gebildet wird.
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Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens
und einer verbesserten Vorrichtung zum Erzeugen eines vielfädigen Kautschukfadens
durch Gruppieren oder Vereinigen einer Mehrzahl von Kautschukmilchfäden in klebrigem
Zustand in solcher Weise, daß der gewünschte Querschnitts aufbau oder die Gruppierung
der Fäden sicher und leicht durchgeführt werden kann.
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Gemäß der Erfindung werden idie im Flüssigkeitsbad koagulierten und
vorzugsweise lotrecht ausgerichteten einzelnen Kautschukfäden in noch klebrigem
Zustand unter Formkörper geleitet, deren Oberfläche z. B. die allgemeine Gestalt
eines umgekehrten V hat, worauf der so erhaltene Vielfachfaden, bevor er das Flüssigkeitsbad
verläßt, über einen seine Form aufrechterhaltenden Körper geführt wird, dessen Oberfläche
der des Formkörpers entspricht.
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Die zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendete
Vorrichtung besteht in der Kombination von Einrichtungen zum Formen einer Anzahl
von Kautschukmilchfäden sowie Fördern dieser Fäden durch ein Flüssigkeitsbad, innerhalb
des Flüssigkeitsbades angeordneten Formkörpern, deren Oberfläche mit einer spitzwinkligen
Rille versehen ist, lotrechten, gegeneinander versetzten Ausrichtstiften, die vor
den Formkörpern vorgesehen sind, und die Form der Vielfachfäden aufrechterhaltenden
Körpern hinter den Formkörpern, deren Oberfläche der der Formkörper entspricht.
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Wenn man andererseits einen im -wesentlichen flachen, vielfädigen
Faden wünscht, ist die Formungsoberfläche schwach konkav und im wesentlichen waagerecht.
Andere- Gruppierungen der Fäden können durch Verwendung von Formungskörpern erhalten
werden, die eine untere Formungsfläche aufweisen, die im allgemeinen der gewünschten
endgültigen Gruppierung des besonderen Fadens entspricht.
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Bei Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung kann die Mehrzahl
aus Kautschukmilchfäden in an sich bekannter Weise gebildet werden, z. B. durch
Ausspritzen der Kautschukmilch durch eine Mehrzahl regelmäßig angeordneter Düsen
von gewünschter Form und gewünschten Dimensionen in das flüssige Koagulierbad. Es
können auch andere übliche Verfahren zur Erzeugung der einzelnen Fäden angewendet
werden, z. B. Ausspritzen einer Kautschukdispersion in eine Entwässerungs-und Verfestigungsflüssigkeit,
Ausspritzen einer hitzeempfindlich gemachten Kautschukmilch in ein Heizmittel, wie
ein heißes Wasserbad.
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Die untere Formungsfläche der Formkörper ist waagerecht oder vorzugsweise
schwach konkav, wenn ein im wesentlichen flacher mehrfädiger Faden gewünscht wird.
Wenn die Fäden infolge ihrer Schwimmfähigkeit innerhalb des Flüssigkeitsbades gegen
diese Fläche getrieben werden, werden sie zu einer ebenen oder leicht konkaven Gruppe
vereinigt, die von dem Grad der Krümmung der Formungsfläche des Formkörpers abhängt.
Infolge ihres klebrigen und teilweise koagu--lierten Zustandes haftet jeder Faden
am anderen und bildet so den mehrfädigen Faden; die einzelnen Fäden dieses Fadens
werden entsprechend der Gestalt der Formungsfläche des Formkörpers gerichtet. Diese
Richtung wird aufrechterhalten und das Anhaften durch die folgende Berührung mit
der oberen Oberfläche des die Form aufrechterhaltenden Körpers unterstützt. Der
im Hinblick auf die Schwimmkraft der Fäden gegen den Formkörper ausgeübte Druck
oder ihre Berührung mit dem die Form aufrechterhaltenden Körper ist nicht stark
genug, um die Fäden zu verformen. Sie halten vielmehr ihre ursprüngliche Vereinigung
miteinander aufrecht.
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Gewünschtenfalls kann eine Vielzahl von mehrfädigen Kautschukfäden
dadurch gleichzeitig hervorgebracht werden, daß man eine Vielzahl von Gruppen einzelner
Fäden bildet, wobei jede Gruppe die erforderliche Zahl an Einzelfäden enthält, um
den gewünschten mehrfädigen Faden zu erzeugen.
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Die Zeichnungen veranschaulichen einige Ausführungsbeispiele der
Erfindung, und zwar zeigt Fig. 1 eine Draufsicht einer Vorrichtung zur Herstellung
vielfädiger Kautschukfäden, Fig. 2 einen Längsschnitt nach der Linie 2-2 der Fig.
I, Fig. 3 eine Seitenansicht, teilweise weggebrochen, eines Gruppierungs- oder Formkörpers
und einer Einrichtung, um ihn in Stellung zu halten, Fig. 4 eine zum Teil weggebrochene
Seitenansicht eines wahlweise zu verwendenden Formkörpers, Fig. 5 eine schaubildliche
Darstellung eines mehrfädigen Fadens von im wesentlichen dreieckigem
Querschnitt,
der durch die Vorrichtung erzeugt worden ist, Fig. 6 eine schaubildliche Ansicht
eines im wesentlichen ebenen oder flachen, mehrfädigen Fadens, der durch die Vorrichtung
erzeugt worden ist.
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In der Zeichnung veranschaulichen die Fig. I und 2 eine Vorrichtung
zur Herstellung mehrfädiger Kautschukfäden von im wesentlichen dreieckigem Querschnitt.
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In Fig. I ist nur eine Seite der Vorrichtung zu sehen, da die entgegengesetzte
Seite in gleicher Weise eingerichtet sein kann. Ein oben offener Behälter I enthält
ein Koaguliermittel 2, das vorzugsweise aus Essigsäure besteht. Gruppen von Düsen
3, die vorzugsweise kreisförmige Offnungen besitzen, sind innerhalb der Flüssigkeit
nahe dem einen Ende des Behälters parallel zu der Länge des Behälters angeordnet
und werden von einer (nicht dargestellten) Kautschukmilchquelle durch Rohre 4 gespeist.
Von jedem Rohr gehen drei Düsen ab. Es ist jedoch ersichtlich, daß irgendeine Anzahl
von Düsen gespeist werden kann, entsprechend der Zahl der Fäden, die man in jedem
schließlich gebildeten Faden zu haben wünscht. Ein Kautschukmilchfaden 5 wird von
jeder der Düsen 3 ausgespritzt.
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Jede Gruppe von Fäden 5 wird durch die Vorrichtung zu einem mehrfädigen
Faden 6 in einer später beschriebenen Weise vereinigt. An dem entgegengesetzten
Ende des Behälters 1 ist eine Walze 7 an der Kante des Behälters mit Hilfe von konsolartigen
Stützen 8 befestigt. Die mehrfädigen Fäden 6 werden aus dem Behälter über die Walze
7 abgezogen. Eine (nicht gezeichnete) an sich übliche Vorrichtung ist vorgesehen,
um die Fäden 6 aus dem Behälter mit der gewünschten Geschwindigkeit abzuziehen.
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Zwischen den Enden des Behälters ist eine entfernbare Platte 10 vorgesehen,
die quer zur Reich tung aes Weges der Fäden 5 angeordnet und mit Füßen II versehen
ist, die auf dem Boden des Behälters ruhen. Stifte 12 und I3 ragen von der Platte
10 nach oben, um jede Gruppe der Fäden 5 in lotrechter Richtung auszurichten. Die
Stifte 12 und I3 sind in bezug aufeinander versetzt, sie sind aber im wesentlichen
in Richtung der Fadenwege angeordnet. Zwischen den Ausrichtungsstiften und der Abzugswalze
7 sind Formkörper I5, wie sie im einzelnen in Fig. 3 zu sehen sind, waagerecht angeordnet,
so daß jeder Formkörper (Stange) längs der Richtung des Weges einer Fadengruppe
liegt. Jeder Formkörper 15 ist mit einer mittleren V-förmigen Rille I6 versehen,
die zweckmäßig rundherum oder nur in dem Unterteil der Stange ausgebildet ist. Seitliche
Ausnehmungen 17 erstrecken sich parallel zu jedem anderen Wegteillängs jedes Endes
der Formkörper, um mit Stiften 18 in Eingriff zu kommen, von denen jeder Formkörper
ein Paar aufweist. Ein Handgriff 20, zweckmäßig in Form eines Stabes, der sich beträchtlich
über den Spiegel der Flüssigkeit 2 erhebt, ist in dem Oberteil eines jeden Formkörpers
befestigt, so daß er aus dem Gefäß herausgehoben werden kann: Die Stifte 18 sind
innerhalb der Flüssigkeit angeordnet und ragen von einer einstellbaren Grundplatte
21 aus senkrecht nach oben.
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Zur Herstellung von flachen oder schwach konkaven mehrfädigen Kautschukfäden
wird ein wahlweise zu verwendender Satz von Formkörpern 36 (Fig. 4) angewendet.
Jeder Teil 36 ist mit einer schwach konkaven Formungsfläche 39 und ferner mit parallelen
Stirnausnehmungen 37 ausgestattet, die mit den Ausnehmungen I7 in den Formkörpern
I5 übereinstimmen, um einen Teil 36 zwischen die Stiften8 an Stelle der Formkörper
15 in Stellung zu bringen. Ein Handgriff 38 ragt von der Oberseite eines jeden Formkörpers
36 zur einfachen Ein führung und Entfernung hervor.
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Die Grundplatte 21 besitzt einen Schlitz nahe jedem Ende, durch welchen
ein Bolzen 23, der einen Flansch24 trägt, sich hindurch erstreckt, um die Grundplatte
21 mit Bezug auf die Platte 10 einstellbar festzulegen. Das untere Ende des Bolzens
23 ist in eine mit Gewinde versehene Öffnung nach dem Ende der Platte 10 hin eingeschraubt.
Die Grundplatte 21 ruht verschiebbar auf dem Flansch 24 und kann in ihrer Stellung
durch die Mutter 25 gesichert werden. Ein Schraubenzieherschlitz ist an dem Oberteil
des Bolzens 23 vorgesehen, um eine genaue Einstellung der Platte 21 zu gestatten,
die durch ein Lockern der Muttern 25 an jedem Ende der Grundplatte bewirkt werden
kann, um so die Stellung der Bolzen 23 in den Schlitzen 22 zu ändern, worauf die
Muttern 25 wieder festgezogen werden können. Diese Einstellung ist erwünscht, um
die Formkörper 15 in Ausrichtung mit der Bahn der Fäden zu bringen, nachdem diese
die Ausrichtstifte I2, I3 passiert haben.
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Parallel zu der Platte 10 und zwischen der Platte 10 und der Abzugswalze
7 wird ein die Form aufrechterhaltender Körper 26 durch die Stirnrahmen 27, welche
auf dem Boden des Behälters aufruhen, getragen. Der die Form aufrechterhaltende
Körper ist mit V-förmigen Rillen 28 versehen, welche mit schwach konkaven Rillen
29 abwechseln. Die Entfernung zwischen jedem Paar der RilLen 28 ist vorzugsweise
genau die Entfernung zwischen benachbarten Rillen I6 in den Formkörpern I5, wenn
diese benutzt werden. Ebenso soll die Entfernung zwischen jedem Paar der Rillen
29 gleich derjenigen zwischen benachbarten Rillen 39 sein, wenn die Formkörper 36
Verwendung finden. Es ist nicht nötig, daß die Rillen 28 und 29 sich vollkommen
rund um den Körper 26 herum erstrecken; es ist ausreichend, wenn sie nur an dem
Oberteil des Körpers vorgesehen sind, so daß ein zuvor gruppierter Faden hierdurch
in der richtigen Form erhalten wird.
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Nuten 30 sind an jedem Ende des die Gestalt aufrechterhaltenden Körpers
26 vorgesehen, um mit den aufrechten Teilen des Rahmens 27 in Eingriff zu treten.
Ein Bolzen 3I ist durch eine mit Gewinde versehene Öffnung 32 an jedem Ende des
Körpers 26 geschraubt und ruht auf der oberen Fläche der Grundplatte eines jeden
Rahmens 27. Wenn man
die Bolzen dreht, steigt oder sinkt der Körper
26 auf die gewünschte Höhe mit Bezug auf den Rahmen 27 und den Boden des Behälters
1.
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Längsscheidewände 33 sind durch quer gerillte Stangen 34 an dem Rahmenwerk
35 befestigt und teilen dadurch den Apparat in Längskanäle.
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Bei Ausführung des Verfahrens wi-r,d die Kautschukmilch durch die
Düsen 3 in das Koagulierbad 2 ausgespritzt. Die Koagulation beginnt unmittelbar,
und Kautschukmilchfäden 5 werden erzeugt. Sobald jeder Satz von Fäden 5 zwischen
den Ausrichtstiften I2 und 13 hindurchgeht, wird er lotrecht zu einer Gruppe von
drei Fäden ausgerichtet, die durch die Rille 16 der Formkörper 15 hindurchgehen,
welche die einzelnen Fäden in dreieckiger Anordnung in einen mehrfädigen, schwach
zusammenhaftenden Faden 40 ordnet, welcher sich jetzt in teilweise koaguliertem
klebrigem Zustand befindet. Von der Unterseite der Formkörper 15 läuft der Faden
innerhalb der dreieckigen Rille 28 in dem formerhaltenden Körper 26. Dieser Arbeitsgang
dient daz'u, die dreieckige Form des Fadens aufrechtzuerhalten, und sichert so die
wirksame Haftung zwischen den klebrigen Fäden. Von dem Körper 26 läuft der Faden
innerhalb des Koaguliermittels nach dem Ende des Behälters zu, um das Haften der
Fäden und die Koagulation, wenn gewünscht, zu vollenden. Die mehrfädigen Fäden 6
werden dann aus dem Behälter über die Walze 7 durch (nicht dargestellte) Vorrichtungen
abgezogen, worauf sie gewaschen, getrocknet und vulkanisiert werden.
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Die Vorrichtungen zum Abziehen der Fäden aus dem Gefäß können so
eingestellt werden, daß die Geschwindigkeit der Fäden beim Abziehen im wesentlichen
der Geschwindigkeit der Bildung der Einzelfäden entspricht, wodurch ein Krümmen
(Wellen) oder übermäßiges Strecken der Fäden während ihrer Herstellung vermieden
wird.
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Faktoren, wie z. B. die Laufgeschwindigkeit oder Fäden durch den
Behälter und die relativen Dichten der Kautschukmilchfäden und der Koagulierflüssigkeit,
beeinflussen die Höhe, auf welche die Formkörper 15 mit Bezug auf den Formerhaltungskörper
26 eingestellt werden, um ein glattes Arbeiten zu erzielen.
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Wenn ein im wesentlichen ebener Mehrfachfaden gewünscht wird, können
vier Düsen 3 Verwendung finden, um Einzelfäden für den Faden 42, wie er in Fig.
6 dargestellt ist, zu erzeugen. Ein im wesentlicher ebener, mehrfädiger Faden, der
jedoch aus drei Fäden besteht, kann durch die oben beschriebene Vorrichtung lediglich
dadurch erzeugt werden, daß man die schwach konkaven Formkörper 36 an Stelle der
V-förmig gerillten Formkörper 15 verwendet und dadurch, daß man den die Form aufrechterhaltenden
Körper 26 entfernt, so daß die schwach konkaven Flächen 29 die Stellen einnehmen,
die vorher durch die V-förmig gebildeten Rillen 28 besetzt waren. Die Ausrichtung
der Fäden unter dem Formkörper ist klar aus Fig. 4 zu ersehen.
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Der Ausdruck im wesentlichen ebener, mehrfädiger oder vielfädiger
Kautschukfaden, wie er in der Beschreibung angewendet wurde, soll eine im allgemeinen
flache oder ebene Querschnittsanordnung der einzelnen Fäden in dem mehrfädigen Fadenendprodukt
bezeichnen und bezieht sich nicht auf das Abflachen der Oberfläche irgendeines einzelnen
Fadens. Der Ausdruck im wesentlichen dreieckiger Querschnitt oder Aufbau, wie er
auf das mehrfädige Fadenenderzeugnis angewendet worden ist, betrifft in - gleicher
Weise nur die Anordnung der Fäden in dem endgiiltigen Faden und bezieht sich nicht
notwendigerweise auf die (Querschnittsform irgendeines einzelnen Fadens. Wie oben
ausgeführt wurde, betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines mehrfädigen
Kautschukfadens, bei dem die einzelnen Fäden vorzugsweise runden ,Querschnitt bei
ihrem Austritt zeigen und nicht aus ihrer ursprünglichen Form in irgendeinem wesentlichen
Maß in irgendeiner Stufe des Verfahrens verformt werden.
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Es ist ersichtlich, daß die Zahl und die Form der von jedem Rohr
4 abgehenden Düsen 3 nach Wunsch verändert werden. Auch kann die Gestalt der Formfläche
der gewünschten Gruppierung der Fäden entsprechen; beispielsweise kann eine rechteckige
Formfläche in den Formkörpern 15 vorgesehen sein und vier oder mehr Fäden können
darunter weggeführt werden, um eine im wesentlichen rechteckige Anordnung der Gruppe
von Fäden zu erhalten, die den mehrfädigen Faden bilden sollen.
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Der Ausdruck Kautschukmilch, wie er in den Ansprüchen und der Beschreibung
zur Anwendung gelangt, bezeichnet koagulierbare Dispersionen von elastischen Materialien
und schließt künstliche Dispersionen von Kautschuk oder kautschukähnlichen Stoffen
ebenso wie natürliche Kautschukmilch ein. Derartige Dispersionen können präserviert
oder mit Füllstoffen versetzt oder sonstwie, wie gewünscht, behandelt werden und
können sich in normalem, konzentriertem, verdünntem, gereinigtem oder vulkanisiertem
Zustand befinden, der durch in der Tecknik bekannte Verfahren erzeugt worden ist.
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PATENTANSPROCHE: I. Verfahren zum Herstellen von mehrfädigen Kautschukfäden
,durch Bildung einer Mehrzahl von Fäden aus Kautschukmilch und Vereinigen dieser
Fäden miteinander, während sie sich im klebrigen Zustand befinden, dadurch gekennzeichnet,
daß die im Flüssigkeitsbad (2) koagulierten und vorzugsweise lotrecht ausgerichteten
Kautschukfäden (5) unter Formkörper (15) geleitet werden, deren Oberfläche z.B.
die allgemeine Gestalt eines umgekehrten V hat, worauf der so erhaltene Vielfachfaden
(6), bevor er das Flüssigkeitsbad (2) verläßt, über einen seine Form aufrechterhaltenden
Körper (26) geführt wird, dessen Oberfläche der des Formkörpers (I5) entspricht.