DK141732B - Fremgangsmåde og apparat til fremstilling af filtgarn eller filtet garn. - Google Patents

Description

Ρί Β OD FREMLÆG6ELSESSKRIFT 1U1732 DANMARK int.ci.3 o 02 j 1/00 §(21) Ansøgning nr. 2111/75 (22) Indleveret den 14. rnaJ 19?5 (23) L#bedag 14. maj 1975

(44) Antegningen fremlagt og . Q

fremlaeggelseeekriftet offentligg]ort den t- · Jun. 1 9oQ

DIREKTORATET FOR ^ PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (3°) Prioritet begær« fra *m

16. maj 1974, 7406622, NL

(71) IWS NOMINEE COMPANY LIMITED, Wool House, Carlton Gardens, London SW1, UB.

(72) Opfinder: Henricus Cornells Johannes Brlalre, Rosarium 4, Nootdorp, NL.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Kontor for Industriel Eneret v. Svend Rchønnlng._ (54) Fremgangsmåde og apparat til fremstilling af filtgam eller filtet garn.

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde og et apparat til fremstilling af filtet garn eller filtgarn.

Hollandsk patentansøgning nr. 74/03653 beskriver filtning af et forgarn ved hjælp af horisontalt bevægende valser.

Således fødes forgarnet mellem to lodret over hinanden monterede valser med en vandret akse mens den øverste og den nederste valse bevæges i aksial retning i forhold til hinanden. For at tilvejebringe en tilstrækkelig høj produktionshastighed og den ønskede filtningsgrad må der anvendes 30-50 valsepar der hver har deres egen rotations- og oscillationsmekanisme. Maskinen vil derfor blive stor og kostbar.

2 141732

Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en forholdsvis simpel og billig metode til filtning af forgarn og garner fremstillet af uld.

Dette opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, der er ejendommelig ved at man i nærværelse af vand fører et uldholdigt forgarn eller garn gennem en bøjelig ledeslange, og kontinuerligt udsætter ledeslangen for bøjebevægelser.

Fra USA-patentskrift nr. 1.065.235 kendes et apparat til fremstilling af et særligt chenillebånd, hvor et chenille-garn efter at have passeret en sik-sak-vej dannet af spændingsgivende tappe forsat for hinanden føres gennem et eventuelt frem- og tilbagegående føringsrør, hvorfra båndet aftages via friktionsvalser. Virkningen er at chenillen bliver ret glat, idet de udragende fibre bøjes til en vis grad tangentialt i forhold til chenilleaksen. Der er ikke tale om nogen filtningsbehandling og ikke tale om at chenillegarnet behandles i nærværelse af vaiid i et rør; røret er ikke bøjeligt.

Fra USA-patentskriftet nr. 2.251.931 og 2.786.736 kendes fremgangsmåder og apparater til kontinuerlig vådbehandling af rayonfilamenter; det er kontinuerlige filamenter og stapel-fibre som uld, og de kontinuerlige rayonfilamenter undergår ikke filtning. Formålet med apparatet ifølge førstnævnte af disse patentskrifter er at føre filamenterne gennem en række behandlingsbade med ensartet spænding og uden forstyrrelse af dem mens de er i halvplastisk tilstand; under en del af transporten løber de efter bøjning om valser i bøjelige rør eller halvrør med perforationer der tillader indgang af behandlingsbadet; men som nævnt finder ingen filtning sted. I sidstnævnte beskrives at filamenterne føres på transportbånd, der eventuelt kan have riller til filamenterne, i en siksakbane gennem et behandlingsbad, idet siksakbanen bestemmes af et sæt valser anbragt nær bunden af behandlingsbadet og et andet sæt parallelle valser anbragt over badet. Der sker ingen filtning.

Den bøjning eller oscillation der anvendes ved fremgangsmåden går hovedsagelig på tværs af garnets bevægelsesretning. Ved en foretrukken udførelsesform sker den nødvendige bøjning af ledeslangen på en måde der er analog med virkningen af en peristaltisk pumpe.

Opfindelsen er lige anvendelig på et uspundet forgarn, når der fremstilles et filtgarn (dvs. et garn der holdes sammen og udelukkende får sin styrke fra tilfældig sammenfiltring mel- 3 141732 lem fibre); og til et allerede spundet garn, når der fremstilles et filtet garn, hvori fibrene er konsoliderede og vil modstå udredning.

Når apparatet ifølge opfindelsen fødes med et usnoet forgarn er det ofte gunstigt at styrke garnet ved at give det en falsksnoning, se fx et tilsvarende princip i beskrivelsen til britisk patent nr. 1.496.654, hvor der bruges et skrueformet falsksnoningsapparat til at give styrke til snoningsfri for-spindinger så de kan strikkes. Man går derfor ifølge opfindelsen med særlig fordel frem som angivet i krav 4.

Ved anvendelse af en oscillations-ledeslange med en længde på få decimeter kan man ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen fremstille filtede garner med en acceptabel filtningsgrad ved en produktionshastighed som er sammenlignelig med den der opnås ved konventionelle spindeprocesser.

Det indre tværsnit af ledeslangerne bør være mellem 5 og 60 mm2/ktex, idet en lavere diameter vil give en for langsom filtningsprocedure og/eller en for lav filtningsgrad, mens garnets transport gennem slangen vil være vanskelig. En større diameter vil give et garn som er for fladt til de fleste anvendelser.

Hvis den oscillerende bevægelse er en tværgående bølge vil forgarnet eller garnet blive udsat for kræfter som resulterer i transporten af ulden gennem slangen. Hvis der ikke er noget træk i ulden i nogen af slangens ender vil der således kunne iagttages en direkte relation mellem transporthastigheden og bølgens frekvens. Dette gør det muligt at transportere ulden uden træk gennem ledeslangerne, hvilket er gunstigt for filtningsprocessen.

Filtningsprocessen acceleres betydeligt ved anvendelse af en bøjelig slange som kun er forbundet ét eller få steder til apparatet. Da den bøjelige slanges restitutionshastighed er forholdsvis lav vil der fremkomme en bølgebevægelse som viser sig at have en gunstig virkning på filtningsprocessen, hvorfor man ifølge opfindelsen med fordel går frem som angivet i krav 2.

En slange af elastisk materiale, såsom gummi, eller en spiralformet fjeder med en lille stigning kan anvendes til dette formål. På denne måde vil der blive fremkaldt en stationær bølgebevægelse. Ved en korrekt indstilling af det apparat der 4 141732 fremkalder bevægelsen kan der fremkaldes en vandrende bølge. I dette tilfælde vil der ved siden af filtningsvirkningen også opnås en transportvirkning. Det er derfor særlig fordelagtigt ifølge opfindelsen at gå frem son angivet i krav 3.

Denne sidstnævnte egenskab gør det muligt at føre garnet gennem systemet uden spænding, således at den ønskede filtningsgrad opnås på et kortere tidsrum.

Da opfindelsen udnytter de enestående egenskaber hos keratinøse fibre, navnlig uld, foretrækkes det at mængden af sådanne fibre er så høj som muligt til opnåelse af de bedste resultater. Imidlertid kan der anvendes blandinger nellem uld og andre fibre når blot uldmængden ikke er for lav.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen virker bedst på garner med forholdsvis højt garnnummer og er navnlig fordelagtigt ved anvendelse til behandling eller fremstilling af garner beregnet til anvendelse i gulvtæpper.

Almindeligt anvendte stapelfibergarner (spun yarns) beregnet til anvendelse i opskårne luvtæpper underkastes ofte en filtningsbehandling før de forarbejdes til et tæppe. Dette gøres sædvanligvis i en batch-proces ved omrøring af garnfed i nærværelse af en filtningsopløsning (dvs. en sur eller alkalisk vandig opløsning der indeholder detergent). Garner der ikke er behandlet på denne måde skiller ofte ad ved slid og giver tæppet et sammenfiltret udseende når fibrene filtres sammen med nabogarnerne. Fremgangsmåden ifølge opfindelsen giver en betydelig mere økonomisk kontinuerlig metode til filtning af stapelfibergarner, og desuden giver den mulighed for at udelade spindetrinnet fuldstændigt og fremstille et filtgarn direkte fra et uspundet forgarn.

Garner der ifølge opfindelsen er fremstillet ud fra forgarn er kompakte og slidstærke. Selv efter kraftigt slid i et opskåret gulvtæppe taber de ikke deres egenskaber som adskilte garner. På grund af disse garners fiberkonfiguration iagttages der desuden en forøget farveintensitet sammenlignet med konventionelle garner under samme indfarvningsbetingelser.

Dette bemærkes især ved garnenderne hvilket naturligvis er særlig vigtigt ved opskårne luvtæpper.

Som et eksempel fremstilledes der et stykke tæppe i to halvdele: den første ud fra et standard-spundet tæppegarn på 2700 tex og den anden ud fra 2700 tex filtgarn fremstillet ud fra forgarn ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen. Tætheden 2 5 141732 var 20000 tufter/m . Efter en slidprøve, der omtrent svarer til at man går 10000 gange over det, havde standardgarnerne tabt deres identitet og denne halvdel af tæppet havde et sammenfiltret udseende. Halvdelen med filtergarner havde stadigvæk bibeholdt sit originale "nye" udseende. Desuden så halvdelen med filtergarn ud til at have klarere farve.

Opfindelsen angår også et apparat til udøvelse af fremgangsmåden, og det er ejendommeligt ved at have et eller flere organer der kan rotere omkring en akse samt en bøjelig ledeslange der definerer en vej for garnet, idet området for organernes rotation omkring aksen gennemskærer vejen.

I sin simpleste udformning kan apparatet ifølge opfindelsen bestå af en lige slange som bibringes en frem- og tilbagegående bevægelse ved hjælp af en krumtap, kamskive eller en tilsvarende mekanisme. Slangens indre tværsnit er fortrinsvis cirkulært da andre former kan føre til en uønsket garnform.

Ledeslangen kan ifølge opfindelsen være fremstillet af silikonegummi, der har fordelagtige friktionsegenskaber til formålet.

På grund af ledeslangens friktionsegenskaber i apparatet ifølge opfindelsen kan der opnås større udbytter (i m/minut) med garner af højere garnnummer. Der kan opnås hastigheder på op til 20 m/minut selv om der til almindelige formål foretrækkes hastigheder på 8-12 m/minut.

Ifølge opfindelsen kan de nævnte roterende organer være valser monteret mellem cirkulære plader der er indrettet til rotation om en akse gennem pladernes centre. Herved opnås på teknisk særlig simpel måde den vandrende transversale bølgebevægelse af ledeslangen, der som nævnt foran er særlig fordelagtig til filtning og transport af garnet eller forgarnet. Ifølge opfindelsen kan slangen være strakt over valserne, hvilket sikrer mod ukontrollerede bevægelser af den.

Apparat ifølge opfindelsen belyses nærmere i det følgende under henvisning til tegningen hvor: fig. 1 er et skematisk billede set fra siden af en udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen, og fig. 2 er det på fig. 1 viste apparat set forfra.

På tegningen ses en aksel 10 der bærer et par endeplader 12 hvortil der er fastgjort seks rotororganer 14 der er anbragt med lige stor indbyrdes afstand. Rotororganerne 14 omfatter valser 16 af glat formstof monteret på aksler 18 som 141732

O

bæres mellem endepladerne 12 og et antal bæreskiver 20. Akselen 10 er monteret på lejer 22 båret i apparatets ramme og bringes til at rotere ved hjælp af en drivrem på en remskive 24.

Bøjelige ledeslanger 26 fremstillet af silikonegummi er fastgjort i bøsninger 28,30 i toppen af apparatet. Trækkraften i ledeslangeme 26 er således at der under rotationen af aksel/rotationsorgan-systemet opretholdes kontakt mellem slangen 26 og valserne 16, men slangen bliver ikke flad. Indgangsbøsningerne 28 bærer hver et kort metalrør 32 som rager ind i en beholder 34 (udeladt på fig. 2 for tydelighedens skyld) fyldt med filtningsopløsning 36. Indgående forgarn 38 fugtes med denne opløsning 36 og bærer en del af den gennem ledeslangerne 26. Udgangsbøsningerne 30 har hver et længere lederør 40 der stikker op over væskeoverfladen. Huller 42 i røret tillader størstedelen af den opløsning der er båret gennem ledeslangerne 26 at vende tilbage til tanken 34 uden at det forstyrrer udgangen af det filtede garn 44. Bærevalser 46 er tilvejebragt til stabilisering af såvel indgående forgarn38 som det resulterende filtgarn 44.

Som det ses på fig. 1 bøjer ledeslangerne 26 der hvor valserne 16 er, og slangerne er lige derimellem. Når således akselen drives rundt bevæger bøjningerne i slangerne 26 sig med valserne 16 og slangedelene mellem valserne viser et udsving mod midterakselen 10. Resultatet fremtræder som en vandrende transversal bølgebevægelse af ledeslangerne 26. Forgarnet 38 filtes ved denne bølgebevægelse til dannelse af et filtgarn 44 som føres ud til lagring og/eller videre anvendelse.

Til trods for den kendsgerning at valserne 16 kan rotere frit omkring deres akser 18, har det vist sig at der ved arbejdshastigheden forekommer en høj grad slip mellem valserne 16 og slangerne 26, og dette slip giver anledning til slid. Det er derfor gunstigt at tilvejebringe smøring. Vand eller et overskud af filtningsopløsning giver denne smøring og reducerer i høj grad sliddet på slangerne 26.

Forgarnet kan transporteres gennem slangen ved hjælp af selve bølgevirkningen og der kræves ingen særskilt kraft.

Den hastighed hvormed forgarnet bevæger sig stiger med hastigheden af valserne 16. Typiske akselhastigheder ligger i området fra 400-1500 omdrejninger pr. minut og hastigheder på ca. 9-1200 omdrejninger pr. minut giver særligt gode resultater.

Filtningsgraden er sædvanligvis tilstrækkelig til nor- ' 141732 male anvendelsesområder for uldgarner. Hvis der imidlertid kræves en højere filtningsgrad, fx når forgarnet kun delvis består af uld, kan det med det samme fødes ind i en anden slange til en anden filtningscyklus. Alternativt kan der anvendes længere slanger som kan vikles to gange omkring rotoren.

For at beskytte slangerne og forlænge den tid de kan anvendes kan man anbringe et bælte mellem valserne og slangen.

Dette bælte er fastgjort til maskinens ramme og består af et materiale, som er bøjeligt men som ikke kan strækkes såsom armeret gummi.

Da bevægelsen ved slangernes ende kan være stor, hvilket vil kunne beskadige og til sidst ødelægge slangerne, kan der monteres en puffer af elastisk materiale på rammen for at holde igen på den oscillerende bevægelse af slangen nær bøsningerne 30. Pufferen kan fx fremstilles af skumgummi. Andre metoder til reduktion af denne oscillation indbefatter at man forsyner bøsningerne 30 med en fleksibel nedadrettet konisk forbindelse til slangerne 26; eller at man forøger afstanden mellem bøsningerne 30 og rotorsystemet.

Foruden forgarn kan også tvundne uldgarner filtes ved den beskrevne metode.

I det følgende gives eksempler på garner fremstillet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

Eksempel 1

Et forgarn (2700 tex) bestående af 100% uld med et fugtighedsindhold på 200% filtedes på det foran beskrevne apparat. Maskinens rotor havde en diameter på 175 mm og slangens indre diameter var 6 mm og den ydre diameter 9 mm, og maskinen roterede ved 1200 omdrejninger pr. minut. Garnet som fremstilledes ved 7 m/minut viste sig at have en brudstyrke på 9200 g.

Eksempel 2

Med undtagelse af mundstykket som havde en indre diameter på 2 mm filtedes et 100% uld-forgarn (500 tex) under de i eksempel 1 beskrevne betingelser hvorved der vandtes et filtet garn med en brudstyrke på 1850 g.

Eksempel 3

Et filtet garn med et brudstyrke på 12900 g fremstil- . U1732

O

ledes ud fra et forgarn (2700 tex) som bestod af 55% uld og 45% polyester. Betingelserne var identiske med dem der anvendtes i eksempel 2.

De anvendte garner eller forgarner kan enten indføres i apparatet ifølge opfindelsen i retning af eller modsat rotationsorganernes rotation selv om det førstnævnte foretrækkes. Filtgarnet eller det filtede garn kan fx trækkes ud af apparatet ved hjælp af valser.