DE951290C

DE951290C - Device for stretching and shrinking artificial threads that become plastic in the heat

Info

Publication number: DE951290C
Application number: DEP28797A
Authority: DE
Inventors: Ira V Hitt
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1946-05-25
Filing date: 1948-12-31
Publication date: 1956-10-25
Also published as: GB637593A; US2455173A; FR962278A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Strecken und Schrumpfenlassen, von in, der Hitze plastisch, werdenden künstlichen Fäden, Filmen und anderen geformten, Gebilden, welche bei Zugbeanspruchung einer erheblichen bleibenden Dehnung, besonders bei erhöhten Temperaturen, fähig sind. In Betracht kommen insbesondere Gebilde aus Polyacrylsäurenitril und Polymerisaten, die mindestens 85 % Acrylsäurenitril enthalten.The invention relates to an apparatus for stretching and shrinking, from in, the heat plastic, artificial threads, films and other shaped structures that are exposed to tensile stress are capable of significant permanent elongation, especially at elevated temperatures. In particular, structures come into consideration made of polyacrylonitrile and polymers containing at least 85% acrylonitrile.

PolyacrylsäurenitrileundandereAcrylsäurenitrilpolymerisate, die wenigstens. 85 Gewichtsprozent Acrylsäurenitril in, dem polymeren Molekül enthalten, lösen sich, obwohl sie in gewöhnlichen Lösungsmitteln unlöslich sind, in Dimethylformamid, und einigen anderen organischen Verbindungen. Diese Polymere können zu Fäden und anderen geformten Gebilden verarbeitet werden,, und zwar indem man, ihre Lösungen durch geeignete formgebende Düsen in flüssige oder gasförmige Medien preßt, welche das· Polymere aus der Lösung ausfällen,. Fäden, die aus diesen Acrylsäurenitrilpolymerisaten durch Naß- oder Trockenspinnen erhalten werden, wobei keine erhebliche Streckung der ausgefällten Fäden erfolgt, sind jedoch zur Herstellung von Textilien ungeeignet, dia sie nur eine verhältnismäßig geringe Trockenfestigkeit, etwa in der Größenordnung von 0,5 bis 1,5 g/den, besitzen. Diese Acrylsäurenitrilpolymerisatfäden von geringer Festigkeit besitzen auch nach dem Altern einen geringen Trockenstreckwert,Polyacrylonitrile and other acrylonitrile polymers, the at least. 85 percent by weight Acrylic acid nitrile contained in, the polymer molecule, dissolve, although they are insoluble in common solvents, in dimethylformamide, and some other organic compounds. These polymers can become threads and Other shaped structures can be processed, namely by, their solutions by suitable shaping nozzles into liquid or gaseous media, which presses out the polymer the solution fail. Threads made from these acrylonitrile polymers can be obtained by wet or dry spinning, none being significant Stretching of the precipitated threads takes place, but are unsuitable for the production of textiles, dia they only have a relatively low dry strength, about on the order of 0.5 to 1.5 g / den. These low strength acrylonitrile polymer threads also have a low dry stretch value after aging,

in der Größenordnung von 5 bis io%, und die getrockneten Fäden können bei gewöhnlichen Temperaturen, nicht genügend gestreckt werden., ohne zu reißen.on the order of 5 to 10%, and the dried ones Threads cannot be stretched enough at ordinary temperatures, without to tear.

Aufgabe der Erfindung ist nun, diie Fäden schlupffrei über erhitzte Walzen zu leiten, um sie dabei um das Mehrfache ihrer ursprünglichen Länge zu streckein.The object of the invention is now to guide the threads without slipping over heated rollers in order to make them stretching by a multiple of its original length.

Es sind bereits Einrichtungen zum Strecken, und Schrumpfenlassen! von künstlichen. Fäden bekannt, wobei diese auch über erhitzte Walzen geführt werden, können (s. die deutschem Patentschriften 742276, 609802 und 523532). Diese Einrichtungen besitzen jedoch Nachteile; sie ermöglichen nur eine ungenügende Streckung· des Fadens und lassen Schiingenbildungen, mechanische Beschädigungen usw. desselben zu.There are already facilities for stretching and shrinking! of artificial. Threads known, these can also be guided over heated rollers (see German patents 742276, 609802 and 523532). These bodies however, have disadvantages; they only allow insufficient stretching of the thread and allow looping, mechanical damage, etc. of the same.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Einzugswalzenpaar, dessen· Walzen durch Zahnräder miteinander verbunden sind. Sie besitzt weiter eine derart schwenkbare Lagerung einer der Einzugswalzen·, daß eine Abstandsänderung der Einzugswalzen und eine Berührung ihrer Walzenumfänge möglich ist. Ferner weist die erfindungsgemäße Vorrichtung Heizmittel, die wenigstens einer der Einzugs walzen zugeordnet sind, eine oder zwei Streckwalzen., welche mit größerer Umfangsgeschwindigkeit als. die Einzugswalzen umlaufen, sowie eine oder zwei Entspannungswalzen auf, die mit geringerer Umfangsgeschwindigkeit umlaufen als die Streckwalzen.
In der Zeichnung zeigtThe device according to the invention consists of a pair of draw-in rollers, the rollers of which are connected to one another by gearwheels. It also has such a pivotable mounting of one of the feed rollers that a change in the distance between the feed rollers and contact between their roller circumferences is possible. Furthermore, the device according to the invention has heating means, which are assigned to at least one of the feed rollers, one or two stretching rollers. Which with a greater peripheral speed than. the feed rollers rotate, as well as one or two relaxation rollers, which rotate at a lower peripheral speed than the drafting rollers.
In the drawing shows

Fig. ι eine schematisohe schaubildliche Vorderansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,Fig. Ι a schematic diagrammatic front view an embodiment of the device according to the invention,

Fig. 2 einen Grundriß der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,FIG. 2 is a plan view of that shown in FIG Contraption,

Fig. 3 eine teilweise Seitenansicht der Vorrichtung von Fig. i, die den Weg einer Anzahl von. Fäden zeigt, die gleichzeitig parallellaufend auf der Vorrichtung behandelt werden,Figure 3 is a partial side view of the device of Figure i, following the path of a number of. Shows threads that are treated simultaneously in parallel on the device,

Fig. 4 eine andere Seitenansicht der Vorrichtung von, Fig. ι undFig. 4 shows another side view of the device from, Fig. Ι and

Fig. 5 eine Ansicht einer Hilfsheizvorrichtung. In den Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugszeicheii auf gleiche Teile.Fig. 5 is a view of an auxiliary heater. In the drawings, like reference numerals refer to on equal parts.

In der Zeichnung sieht man einen ortsfesten Rahmen 10, in dem die Wellen 11, 12 und 13 drehbar gelagert sind, in entsprechenden. Lagern 14, 15 und 16 laufen und unabhängig voneinander von einer Transmission mit veränderlicher Geschwindigkeit angetrieben werden (nicht gezeigt). Die Walzen 17, 18 und 19 sind auf den. Wellen 11, 12 und 13 starr befestigt, so daß sie sich mit ihnen drehen müssen. Die Einzugswalze 20 ist auf der Weite 21 befestigt, um sich mit ihr zu drehen, und zwar wird sie angetrieben durch die Welle 11 mittels eines Zahnrades 22, das auf der Welle 21 der Walze 20 befestigt ist und mit dem Zahnrad 23 - im Eingriff steht, welches· auf der Welle 11 der Einzugswalze 17 befestigt ist. Die Anzahl der Zähne der Zahnräder 22 und 23 steht in demselben Verhältnis zueinander wie die fadenberübrten. Umfange der Walzen 20 und 17, wobei zu beachten ist, daß die Walzen 20 und 17 mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit umlaufen. Die Welle 21 der Walze 20 ist in den Armen 24 drehbar gelagert, und zwar mit Hilfe der Lager 25, die sich auf der Welle 21 befinden und für eine Drehbewegung in den Armen 24 angeordnet sind. Die Arme 24 sind um einen Zapfen 26 schwenkbar angeordnet, der sich in einer am Rahmen 10 befestigten Stütze 27 befindet, und sind normalerweise gegen die Walze 17 geschwenkt, um soi die Walze 20 auf der Walze 17 ruhen· zu lassen. Die Stütze 27 und die Stellung der Walzen 17 und 20 zueinander können aus Fig. 1 ersehen werden. Die Walze 20 ist von, solchem Gewicht und zum Zapfen 26 in einem solchen Unterstützungswinkel angeordnet, daß sie normalerweise auf der Walze 17 mit geringem Druck ruht, wobei dieser normalerweise etwa 0,07 kg/cm² beträgt. Die Zahnräder 22 und 23 bleiben bei normaler Arbeitsweise der Einrichtung miteinander im Eingriff, da der Schwerpunkt der Walze 20 zwischen der Walze 17 und dem Drehpunkt 26 liegt. Die Walze 17 wird auf die gewünschte Temperatur erhitzt und zwar vorzugsweise durch Innenheizung, z. B. durch, ein heißes Medium. Die Walze 20 kann, gegebenenfalls in gleicher Weise beheizt sein. goIn the drawing you can see a stationary frame 10 in which the shafts 11, 12 and 13 are rotatably mounted, in corresponding. Bearings 14, 15 and 16 run and are independently driven by a variable speed transmission (not shown). The rollers 17, 18 and 19 are on the. Shafts 11, 12 and 13 rigidly attached so that they must rotate with them. The feed roller 20 is mounted on the width 21 in order to rotate with it, namely it is driven by the shaft 11 by means of a gear 22 which is mounted on the shaft 21 of the roller 20 and with the gear 23 - is in engagement which is attached to the shaft 11 of the draw-in roller 17. The number of teeth of the gears 22 and 23 is in the same ratio to one another as the thread bridged. Circumference of the rollers 20 and 17, it should be noted that the rollers 20 and 17 rotate at the same peripheral speed. The shaft 21 of the roller 20 is rotatably supported in the arms 24 with the aid of the bearings 25 which are located on the shaft 21 and which are arranged in the arms 24 for a rotary movement. The arms 24 are pivoted about a pin 26 which is located in a support 27 attached to the frame 10, and are normally pivoted against the roller 17 so as to allow the roller 20 to rest on the roller 17. The support 27 and the position of the rollers 17 and 20 relative to one another can be seen from FIG. The roller 20 is of such weight and is arranged at such a support angle to the pin 26 that it normally rests on the roller 17 with a slight pressure, which is normally about 0.07 kg / cm ² . The gears 22 and 23 remain in mesh with one another during normal operation of the device, since the center of gravity of the roller 20 lies between the roller 17 and the pivot point 26. The roller 17 is heated to the desired temperature, preferably by internal heating, e.g. B. by, a hot medium. The roller 20 can optionally be heated in the same way. go

Die Rolle 28 ist mit einem Ende frei drehend im Lager 29 befestigt, welches sich in der am Rahmen 10 befestigten Stütze 27 befindet. Die auf der Welle 32 befestigte Streckwalze 31 ist ähnlich der Walze 20 in den, Armen 33 angeordnet, die ähnlich den Armen 24, auf einem Zapfen 34, der sich an der am Rahmen 10 befestigten Stütze 35 befindet, angeordnet sind. Die Rolle 28 ist verkantet oder schief zur Walze 31 angeordnet, um so· die einzelnen Fadenwindungen auseinanderzuhalten, wenn sie die Walze 31 und die Trennrolle 28 passieren. Die Walze 31 wird in der gleichen Weise wie die Walze 20 angetrieben), und zwar mittels eines Zahnrades 36, das auf der Welle 32 befestigt ist und. sidi mit dem auf der Welle 12 der Streckwalze 18 befestigten Zahnrad© 37 im Eingriff befindet. Die Zähne der Zahnräder 36 und 37 stehen zueinander im gleichen. Verhältnis wie die Umfange d:er Streckwalzen 31 und 18, um so zu garantieren,, daß diese mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit no rotieren. Die Zahnräder 36 und, 37 werden, bei normaler Arbeitsweise durch die geneigte Stellung der Arme 33, welche den Schwerpunkt der Walze zwischen der Walze 18 und dem Drehpunkt 34 bringt, miteinander im Eingriff gehalten. Die Walze 18 wird in gleicher Weise wie die Walze 17 auf eine Temperatur erhitzt, die normalerweise etwas höher ist als die der Einzugswalze 17. Die Walze 31 kann gegebenenfalls auch erhitzt werden,. Die Walze 31 ruht nicht auf der Walze 18, sondern iao ist zu der Walze 18 mit einem normalen Spiel, nicht viel größer als der Durchmesser des sich zwischen den Walzen 31 und. 18 bewegenden Fadens, angeordnet. Die Walze 31 ist im normalen Arbeitsvorgang auf diese Weise immer angetrieben, befindet sich in geringer Entfernung von derThe roller 28 is freely rotating at one end Bearing 29 attached, which is located in the support 27 attached to the frame 10. The one on the wave 32 attached stretching roller 31 is similar to the roller 20 in the arms 33 arranged similar to the Arms 24, on a pin 34, which is on the on the frame 10 attached support 35 is arranged. The roller 28 is tilted or arranged obliquely to the roller 31, so as to · the individual To keep turns of thread apart when they pass the roller 31 and the separating roller 28. The roller 31 is driven in the same way as the roller 20), namely by means of a gear 36, which is mounted on the shaft 32 and. sidi with the one attached to the shaft 12 of the drawing roller 18 Gear © 37 is in mesh. The teeth of the gears 36 and 37 are relative to one another in the same. Ratio as the circumferences d: he stretching rollers 31 and 18, so as to guarantee, that rotate them with the same circumferential speed no. The gears 36 and 37 are, at normal operation due to the inclined position of the arms 33, which are the center of gravity of the roller brings between the roller 18 and the pivot point 34, held in engagement with each other. the Roller 18 is heated in the same way as roller 17 to a temperature which is normally somewhat is higher than that of the feed roller 17. The roller 31 can optionally also be heated. The roller 31 does not rest on the roller 18, but iao is to the roller 18 with a normal clearance, not much larger than the diameter of the itself between the rollers 31 and. 18 moving Thread, arranged. The roller 31 is always driven in the normal working process in this way, is located a short distance from the

Walze 18 und kann sich frei bewegen, um verschieden dicke Fäden, Knoten, oder andere Ungleichförmigkeiten im Faden durchzulassen. Die Walze 38 dreht sich mit der Welle 39, welche in den Armen 40 gelagert ist, die ihrerseits wie die Arme 24 und 33 der Walzeinwellen 32 und 21 zwecks Schwenkbewegung auf einem Zapfen, hier 41, gelagert sind, der an der am Rahmen 10 angebrachten Stütze 42 befestigt ist. Die Walze 38 wird von der Walze 19 in derselben Weise durch, Zahnräder angetrieben wie die Walzen 20 und 31, jedoch ist dies normalerweise nicht erforderlich. Ihr Schwerpunkt befindet sich zwischen der Walze 19 und dem Zapfen 41, um so· unter leichtem Druck an der Walze 19 aufzuliegen, wobei sie sich jedoch von der Walze 19 ein wenig entfernen kann, um verschiedene Fadenstärken durchzulassen. Da die Zugbeanspruchung des zwischen den Walzen 38 und 19 laufenden Fadens geringer ist als zwischen den anderen. Walzen, kann die Entspantiungswalze 38 mit genügendem: Druck gegen die Entspannungswalze 19 drücken, um so' den Faden schlupffrei und ohne Beschädigungen durchzulassen. Die Walze 19 läuft normalerweise mit Raumtemperatur, sie kann, aber auch kalter oder etwas wärmer sein. Die Walze 38 kann gegebenenfalls, auch erhitzt oder gekühlt werden. Die Walzen 20, 31 und 38 können auch auf andere Weise schwenkbar angeordnet sein, wobei sich der Schwenkpunkt zwischen.Roller 18 and can move freely around different allow thick threads, knots, or other irregularities in the thread to pass through. the Roller 38 rotates with the shaft 39, which is mounted in the arms 40, which in turn are like the arms 24 and 33 of the single roller shafts 32 and 21 are mounted on a pin, here 41, for the purpose of pivoting movement attached to the bracket 42 attached to the frame 10. The roller 38 is of the Roller 19 is driven by gears in the same way as rollers 20 and 31, but this is the case usually not required. Your focus is between the roller 19 and the Pin 41, all the more so under slight pressure on the Roll 19 to rest, but it can move away from the roller 19 a little to different To let through thread sizes. Since the tensile stress between the rollers 38 and 19 running thread is less than between the others. Rolling, the chip removal roller 38 with sufficient: press pressure against the relaxation roller 19 in order to make the thread slip-free and to let through without damage. The roller 19 normally runs at room temperature, they can, but also be colder or a little warmer. The roller 38 can optionally also be heated or be cooled. The rollers 20, 31 and 38 can also be arranged pivotably in other ways, the pivot point between.

der Schwenkachse der Lagerung und der zugeordneten Walze befindet. Wenn die Schwere die Walzen nicht gegeneinander drückt, kann eine Feder benutzt werden. Die Walze 19 kann auch durch: Reibung angetrieben werden, indem die Walze 38 mit einer elastischen Oberfläche wie Gummi oder Kork versehen ist. Die Walze 19 dient zur Zuführung der Fäden zu einer Aufnahmevoirrichtung. Eine Ausführungsform einer Aufnahme-Vorrichtung ist durch, die Spulen 43 einer Ringzwirnmaschine mit Fadenführungen. 44 dargestellt. Der Ring der Ringspindeln ist in der Zeichnung nicht gezeigt.the pivot axis of the bearing and the associated roller is located. If the severity is the Does not press rollers against each other, a spring can be used. The roller 19 can also driven by: friction by placing the roller 38 with an elastic surface like Rubber or cork is provided. The roller 19 is used for feeding the threads to a receiving device. One embodiment of a take-up device is through the bobbins 43 of a ring twisting machine with thread guides. 44 shown. The ring of the ring spindles is in the drawing Not shown.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird der Faden 45 (Fig¹· 1) der Walze 20 zugeführt, wobei er auf die ia der Zeichnung gezeigte Weise über eine bestimmte Strecke unter mäßiger Spannung um die Walze 17 herumläuft. Die Walze 20 drückt stark genug gegen die Walze 17, um den, Faden schlupffrei, jedoch ohne Beschädigungen mitzunehmen. Der Faden wird auf der Walze 17 auf eine verhältnismäßig hohe Temperatur erhitzt. Er läuft dann mehrmals, um die Trennrolde 28 und die angetriebene Walze 31 herum. Die einzelnen Windungen des Fadens· werden dabei durch die gekantete oder schiefe Stellung der Trennrolle 28 zur Walze 31 auseinandergehalten. Der Faden läuft dann zwischen den Walzen 31 und 18 durch. Die Walze 18 wird zweckmäßig etwas höher als die Walze 17 erhitzt, um die folgende Entspannung zu gewährleisten. Wie oben bereits erwähnt, kann die Walze 20 wie auch die Walze 31 schwenkbar gelagert sein, um Unregelmäßigkeiten oder kleine Verdickungen im Faden durchzulassen, ohne daß die Zahnräder dabei außer Eingriff kommen. Die Umfangsgeschwindigkeit der Walze 18 ist größer als die der Walze 17, so> daß der Faden, genügend verstreckt wird. Nach Passieren des größeren Teils des Umfangs· der Walze 18 läuft der Faden dann um die Walze 38, zwischen, den Walzen 38 und 19 hindurch, um die Walze 19, durch die Fadenführung 44 auf die Spule 43. Die Umfangsgeschwindigkeit der Entspannungswalze 38 ist geringer als die der Streckwalze 18, und zwar um einen, Betrag,' der zur Entspannung des Fadens ausreicht. Die Temperatur der Walze 38 ist niedriger als die der. Walze 18, da dadurch die Entspannung des Fadens begünstigt wird.During operation of the device, the thread 45 (FIG. ¹ × 1) is fed to the roller 20, wherein it runs in the manner generally shown in the drawing over a certain distance under moderate tension around the roller 17. The roller 20 presses strongly enough against the roller 17 to take the thread with it without slipping, but without damage. The thread is heated on the roller 17 to a relatively high temperature. It then runs several times around the separating roller 28 and the driven roller 31. The individual turns of the thread are kept apart by the canted or inclined position of the separating roller 28 relative to the roller 31. The thread then passes between rollers 31 and 18. The roller 18 is expediently heated somewhat higher than the roller 17 in order to ensure the following relaxation. As already mentioned above, the roller 20 as well as the roller 31 can be pivotably mounted in order to allow irregularities or small thickenings in the thread to pass through without the gear wheels disengaging. The peripheral speed of the roller 18 is greater than that of the roller 17, so that the thread is sufficiently stretched. After passing the greater part of the circumference of the roller 18, the thread then runs around the roller 38, between the rollers 38 and 19, around the roller 19, through the thread guide 44 onto the bobbin 43. The peripheral speed of the relaxation roller 38 is lower than that of the drafting roller 18, namely by an "amount" which is sufficient to relax the thread. The temperature of the roller 38 is lower than that of the. Roller 18, as this promotes relaxation of the thread.

Der vorstehend beschriebenen Einrichtung können die Fäden unter verhältnismäßig geringer Spannung zugeführt und auf ihr ohne Schlupf gleichförmig gestreckt und entspannt werden. Die schwenkbare Anordnung der mittels Zahnrad, bzw. Reibung angetriebenen Walzen ermöglicht die Streckung von Fäden mit unterschiedlichem Denier, ohne daß bei der seitlichen Bewegung der Walzen die Zahnräder außer Eingriff kommen oder die Fäden beschädigt werden.The device described above, the threads under can be relatively less Voltage supplied and stretched and relaxed on it uniformly without slippage. the pivotable arrangement of the rollers driven by means of a gear wheel or friction enables the Stretching of threads of different denier without the lateral movement of the rollers the gears disengage or the threads are damaged.

Das folgende Beispiel erläutert eine bevorzugte Arbeitsweise gemäß der Erfindung in Verbindung mit der oben, beschriebenen Einrichtung.The following example illustrates a preferred mode of operation according to the invention in conjunction with the device described above.

example

Ein aus 40 Fäden vom je 18 Denier zusammenr gesetztes, Poilyacrylsäurenitrilgarm wird von einem Vorrat, z. B. einer Spule, abgezogen und der Walze 20 unter einer Spannung von 3 bis, 4 g mit einer Geschwindigkeit von 18,20 m/Mi»., die sich aus der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 20 und 17 ergibt, zugeführt. Die Walze 17 ist auf 150⁰ C erhitzt, und die Walze 20 drückt mit einem Druck von 0,07 kg/cm² gegen die Walze 17, ohne daß der hindurchlaufende Faden den Druck vermindert. Der Faden läuft um mehr als i8o° um die Walze 17 herum zur Trennrolle 28, um die Walze 31 und die Trennrolle 28 drei- oder viermal herum und von dort zur Walze 18, die auf 170⁰ C erhitzt ist. Die Umfangsgeschwindigkeit der Trennrolle und der Walzen 31 und 18 beträgt 182 m/Min., um eine Streckung des Fadens um 900⁰/» zu bewirken. Der Faden läuft dann nacheinander um die Walzen 38 und 19 herum, die eine Umfangsgeschwindigkeit von 145,60 m/Min, haben und auf eine Temperatur von 32⁰ erhitzt sind. Die Spannung zwischen den Walzen 18 und 38 soll so niedrig wie möglich sein, um eine größtmögliche Schrumpfung des Fadens unter der herrschenden Temperatur zu erhalten. Nach dem Passieren der Walze 19 wird der Faden der Ringspindel unter einer etwas höheren Spannung als derjenigen zwischen den Walzen 18 und 38 zugeführt.A polyacrylic acid nitrile yarn composed of 40 threads of 18 denier each is taken from a supply, e.g. B. a coil, withdrawn and the roller 20 under a tension of 3 to .4 g at a speed of 18.20 m / Mi »., Which results from the peripheral speed of the rollers 20 and 17, supplied. The roller 17 is ^{heated to 150 °} C., and the roller 20 presses against the roller 17 with a pressure of 0.07 kg / cm ² without the thread running through it reducing the pressure. The thread runs around more than i8o ° about the roller 17 around three or separation roller 28 to the roller 31 and the separation roller 28 four times around and from there to the roller 18 which is heated to 170 ⁰ C. The peripheral speed of the separation roller and the rollers 31 and 18 is 182 m / min., 'To cause a stretching of the filament by 900 ⁰ /. The yarn then passes successively around the rollers 38 and 19 around which have a peripheral speed of 145,60 m / min, and are heated to a temperature of 32 ^0th The tension between the rollers 18 and 38 should be as low as possible in order to obtain the greatest possible shrinkage of the thread under the prevailing temperature. After passing through the roller 19, the thread is fed to the ring spindle under a somewhat higher tension than that between the rollers 18 and 38.

Die Erfindung kann für alle in der Hitze plastisch werdenden Fäden Anwendung finden. Solche Fäden sind unter anderem Polyaniidfäden oder Fäden aus anderen linearen Kondensationspolymerisaten, ferner aus Zelluloseacetat, aus Vitnylpolymerisaten, wie Vinylacetat, einschließlichThe invention can be used for all threads that become plastic in the heat. Such threads include polyamide threads or threads made from other linear condensation polymers, also made from cellulose acetate, from Vitnylpolmerisaten, such as vinyl acetate, including

des. Mischpolymerisats aus· 75 ⁰Zo Vinylacetat und 25% Vinylchlorid. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft anwendbar bei Acrylsäurenitrilpolymerisatfäden, in denen das Polymerisat wenigstens 85 % Acrylsäurenitril enthält.des. Copolymer of · 75 ⁰ Zo vinyl acetate and 25% vinyl chloride. The invention can be used particularly advantageously with acrylonitrile polymer threads in which the polymer contains at least 85% acrylonitrile.

Der gemäß der Erfindung zu streckende Faden muß gespannt werden, bevor er die Walzen 20 und 17 erreicht. Bei zu niedriger Spannung würde der Faden auf den nächstfolgenden Walzen sich verschieben. Dies ist besonders dann, von Nachteil, wenn, wie aus der Zeichnung ersichtlich, eine Anzahl von. Fäden in der Einrichtung behandelt werden. Das Wandern des. Fadens kann· überdies ungleichmäßige Fadeneigenschaften ergeben. Das Ausmaß der Spannung hängt von dem Druck ab, mit dem die Walze 20 gegen die Walze 17 gepreßt werden muß, um den Schlupf zu verhindern., und wird am zweckmäßigsten vorher experimentell bestimmt. Bei gewöhnlichen· Fäden mit etwa 40 Einzelfäden und 700 Denier soll die Gesamtspannung etwa 3 oder 4 g betragen. Beim Betrieb der Einrichtung wird nach Einstellung der Spannung der Faden von, einem Wickel durch die Führung 44 gefädelt und auf der Spule 43 befestigt. Dann wird er durch den Spalt zwischen den Walzen. 20 und 17 gezogen und von Hand über die Walze 17 geführt. Wenn genügend Faden der Walze 17 zugeführt worden ist, wird, die Arretierung der Spule gelöst, so daß diese rotiert. Darauf wird der Faden über die Trennrolle 28 und die Walze 31 mehrere Male darumgeführt, dann über die Walze 18 und um die Walzen38 und 19 herumgeleitet und hierbei entspannt. The thread to be stretched according to the invention must be tensioned before it reaches the rollers 20 and reached 17. If the tension is too low, the thread would fall on the next following rollers move. This is particularly disadvantageous when, as can be seen from the drawing, a number from. Threads are treated in the establishment. The wandering of the thread can also be uneven Resulting thread properties. The extent of the tension depends on the pressure with which the roller 20 is pressed against the roller 17 must be in order to prevent the slip., and is most expediently determined beforehand experimentally. For ordinary threads of about 40 monofilaments and 700 denier, the total tension should be be about 3 or 4 g. When operating the device, after setting the voltage, the Thread from a winding through the guide 44 and fastened on the bobbin 43. Then it will be he through the gap between the rollers. 20 and 17 pulled and guided over the roller 17 by hand. When enough thread is fed to the roller 17 has been, the locking of the spool is released so that it rotates. The thread is over on it the separation roller 28 and the roller 31 passed around several times, then over the roller 18 and around the Walzen38 and 19 passed around and relaxed here.

Die Anzahl der in der Zeichnung gezeigten und vorstehend beschriebenen Vorrichtung zum Stekken und Schrumpfenlassen von Fäden, die auf einer Zwirnmaschine benutzt werden kann, bestimmt sich durch die Spulenabstände auf der Maschine und die Anzahl der Fäden, die in zufriedenstellender Weise auf einem einzigen Walzensatz behandelt werden kann. Es hängt dies von der Bauart und, der Anpassung dar erfindungsgemäßen Vorrichtung an eine vorhandene Anlage ab.The number of devices shown in the drawing and described above for plugging and thread shrinkage that can be used on a twisting machine is determined by the bobbin spacing on the machine and the number of threads working in a satisfactory manner can be treated on a single set of rollers. It depends on the design and, the adaptation dar device according to the invention to an existing system.

Obwohl die Erfindung an Hand einer Ringzwirnvorrichtung erläutert wurde, kann selbstverständlich auch jede andere Zwirnvorrichtung verwendet werden. Die Fäden können auch nach dem Durchgangdurch die erfuidiungsgemäße Vorrichtung in Spinnkapseln, auf rotierenden, mittels Reibung oder direkt angetriebenen. Spulen,, in umlaufenden Töpfen usw. aufgenommen, werden.Although the invention has been explained using a ring twisting device, it goes without saying that any other twisting device can also be used. The threads can also after passing through the device according to the invention in spinning capsules, on rotating, by means of friction or directly driven. Coils,, in rotating pots, etc., are added.

Obwohl die Walzen der Einrichtung vorzugsweise durch veränderliche Geschwindigkeitsübertragung angetrieben» werden, können am Stelle dieser auch andere geeignete Antriebsmittel verwendet werden. Der beschriebene Zahnradantrieb· kann durch andere Antriebsarten, z. B. Kettentrieb, Riementrieb u. dgl., ersetzt werden.Although the rollers of the device are preferably made by variable speed transmission are driven », other suitable drive means can be used in place of this will. The gear drive described can be provided by other types of drive, e.g. B. chain drive, belt drive and the like.

Die Walzen können von innen beheizt sein oder um eine ortsfeste Wärmequelle rotieren, und zwar mit einem Abstand von etwa 0,0024 ^cm oder weniger. Diese Art der Wärmeübertragung bewirkt eine gleichförmige und schnelle Erhitzung der Walzen. | Dampf, Elektrizität und andere Heizmittel können angewendet werden.The rollers can be heated from the inside or rotate around a stationary heat source, with a distance of about 0.0024 ^cm or less. This type of heat transfer causes the rolls to be heated uniformly and rapidly. | Steam, electricity and other heating means can be used.

Zusätzliche Wärme kann dem Faden mittels eines erhitzten Metallbügels 46, wie ihn Fig. 5 zeigt, zugeführt werden. Dieser kann beispielsweise über der Walze 17 konzentrisch angebracht sein. Das Spiel kann verschieden sein, beträgt jedoch in der Regel etwa 1,6 mm. Der Bügel kann mittels der Anschlußklemmen! 47 elektrisch erhitzt werden. Die normalerweise angewendeten Temperaturen variieren zwischen 150 und 350° C, abhängig vom Fadendenier, der Zuführungsgeschwindigkeit, der Temperatur der in Frage kommenden Walze und dem Spiel zwischen Walze und Bügel. Geeignete Abmessungen für einen Bügel sind eine Breite von 5 cm, eine Stärke von 1 cm, der einen Kreisbogen von 137⁰ mit einem Radius von 9,6 cm bildet. Der Heizbügel kann nur bei einer oder bei allen zu erhitzenden' Walzen verwendet werden, um die Erhitzung des Fadens während des Streckens und/oder Schrumpfens zu unterstützen. Bei Verwendung eines solchen Heizbügels kann die Fadenzuführungsgeschwindigkeit verdoppelt werden. Weiterhin wird dadurch das Strecken von. stärkeren Fadenbündel erleichtert, und die Temperatur der Streckwalzen kann niedriger gehalten werden.,Additional heat can be supplied to the thread by means of a heated metal bracket 46, as shown in FIG. 5. This can be attached concentrically above the roller 17, for example. The clearance can vary, but is typically around 1.6mm. The bracket can by means of the connection terminals! 47 are electrically heated. The temperatures normally used vary between 150 and 350 ° C, depending on the thread denier, the feed speed, the temperature of the roller in question and the clearance between roller and bracket. Suitable dimensions for a bracket are a width of 5 cm, a thickness of 1 cm, which forms an arc of 137 ^° with a radius of 9.6 cm. The heating bracket can only be used with one or all of the rollers to be heated in order to support the heating of the thread during stretching and / or shrinking. When using such a heating bracket, the thread feed speed can be doubled. It also makes the stretching of. with thicker thread bundles, and the temperature of the drawing rollers can be kept lower.,

Um die Vorteile dieser abgeänderten Ausfuhr rungsfoim zu zeigen, wurde die höchstzulässige Fadenzuführungsgeschwindigkeit zur Erzeugung von Garn Nr. 100/40 von 22,75 auf 40,95 m/Min. erhöht, und' zwar unter Benutzung des oben beschriebenen Bügels bei einem Abstand von 1,5 mm und· einer Temperatur des Bügels, von 300° C, bei welcher die verbrauchte elektrische Energie etwa 250- Watt betrug. Die Temperatur der Streckwalze 17 konnte dadurch um 15⁰, d. h. von 150 auf 135⁰ C erniedrigt werden.In order to show the advantages of this modified embodiment, the maximum permissible thread feed speed for producing yarn no. 100/40 was increased from 22.75 to 40.95 m / min. increased, using the bracket described above at a distance of 1.5 mm and a temperature of the bracket, of 300 ° C, at which the electrical energy consumed was about 250 watts. The temperature of draw roll 17 was characterized by 15 ^0, ie 150 are lowered to 135 ⁰ C.

In der obigen Beschreibung ist die Schwenkbarkeit der zahnradgetriebenen Walzen 20, 31 und 38 im einzelnen beschrieben worden. Die beweglichen Walzen können jedoch auch beispielsweise anstatt schwenkbar zu sein, eine nicht drehbare Gleit-Verbindung mit den Wellen haben, auf welchen sie gelagert sind. Zum Beispiel können die Walzen mit einem rechtwinkligen Schlitz versehen sein, der die nicht drehbare Lagerung der Walzen auf einer im Querschnitt quadratischen oder rechteckigen Welle gestattet, wobei die Schlitzlänge so viel größer sein muß als die Querschnittbreite der Welle, um die erforderliche Bewegung zu gestatten.In the above description, the pivotability of the gear-driven rollers 20, 31 and 38 is has been described in detail. However, the movable rollers can also, for example, instead to be pivotable, have a non-rotatable sliding connection with the shafts on which they are stored. For example, the rollers can be provided with a right-angled slot that defines the Non-rotatable mounting of the rollers on a shaft with a square or rectangular cross-section allowed, the slot length must be so much greater than the cross-sectional width of the shaft to the to allow required movement.

Die Walzentemperaturen werden dem gewünschten Streckungsgrad, dem Abstand zwischen den Walzen, der Größe der Walzen, der Stärke und Zahl der die Einrichtung durchlaufenden Fäden und, etwaigen sonstigen Einflüssen entsprechend gewählt. Die Walze 17 wird im allgemeinen auf 130 bis 170⁰ C erhitzt, während die Walze 18 Vorzugs-, aber nicht notwendigerweise auf eine etwas höhere Temperatur als die Walze 17, z. B. 10 bis 50⁰ höher, gebracht wird. Die Walze 38 soll eine etwas niedrigere Temperatur als die Walze 18 haben, um dadurch vorzugsweise die Schrumpfung und, das Aufnehmen des Fadens zu unterstützen. Die rela-The roller temperatures are selected according to the desired degree of stretching, the distance between the rollers, the size of the rollers, the thickness and number of threads passing through the device and any other influences. The roller 17 is generally ^{heated to 130 to 170 °} C., while the roller 18 is preferably, but not necessarily, at a slightly higher temperature than the roller 17, e.g. B. 10 to 50 ⁰ higher, is brought. The roller 38 should have a slightly lower temperature than the roller 18 in order to thereby preferably assist the shrinkage and the taking up of the thread. The rela-

tiven Umfangsgeschwindigkeiten der Streckwalzen hängen von dem gewünschten Streckungsgrad und die Geschwindigkeiten der Entspannungswalzen von dem Schrumpfungsgrad ab, dem die Fäden bei den herrschenden Temperaturen unterworfen werden. Der Schrumpfungsgrad beträgt gewöhnlich etwa 20 % des nicht unter Spannung stehenden Fadens. Im allgemeinen erlauben größere Streckwalzendurchmesser die Fäden über eine viel größere ίο Fadenlänge zu strecken. Die wärmeabgebende Oberfläche der Walzen soll so bemessen sein, um bei 9- bis iofacher Streckung der Fäden zwischen den Walzen 17 und 18 Fadengeschwindigkeiten von bis zu 273 m/Min, oder mehr zu gestatten,tive peripheral speeds of the drawing rollers depend on the desired degree of stretching and the speeds of the relaxation rolls on the degree of shrinkage to which the threads are subjected at the prevailing temperatures. The degree of shrinkage is usually about 20% of that when not under tension Thread. In general, larger draw roller diameters allow the filaments over a much larger one ίο to stretch the length of the thread. The heat-emitting surface of the rollers should be dimensioned to when the threads are stretched 9 to 10 times between the rollers 17 and 18, thread speeds of up to 273 m / min, or more to allow

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Device for stretching and shrinking of artificial threads that become plastic in the heat or the like, in particular from

ao acrylonitrile polymers, characterized by a pair of intake rollers, the rollers (17, 20) of which are connected to one another by gears (22, 23), such a pivotable mounting one of the feed rollers that a change in the distance of the feed rollers and a contact their roller circumferences is possible, assigned by at least one of the feed rollers Heating means, one or two stretching rollers (18, 31) which run at a higher peripheral speed circulate than the feed rollers, as well as by one or two relaxation rollers (19, 38), which operate at a lower peripheral speed rotate as the stretching rollers (18, 31)

2. Apparatus according to claim r, characterized in that one of the stretching rollers (31) is pivotally mounted in such a way that a change in distance of the revolving stretching roller !! is possible.

3. Apparatus according to claim. 2, characterized ;, that the stretching roller (31) of. the drive 'of the stretching roller (18) set in rotation will.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that that one of the relaxation rollers (19) is pivotally mounted such that a Change of distance of the revolving relaxation rollers is possible.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that that the pivotable mounting of the feed rollers is chosen so that the center of gravity of the roller lying between. the pivot axis of the storage and the second feed roller lies.

Considered publications:
German ¹ Patent Nos. 742,276, 609,802, 532,.

1 sheet of drawings