DE3144813C2

DE3144813C2 - Hohlfadenbündel und Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number: DE3144813C2
Application number: DE3144813A
Authority: DE
Inventors: Hans-Georg Breidohr; Manfred 5600 Wuppertal Martin; Heinz 4006 Erkrath Stemig; August 3549 Volkmarsen Stöldt
Original assignee: Akzo GmbH
Current assignee: Akzo Patente 5600 Wuppertal De GmbH
Priority date: 1981-11-11
Filing date: 1981-11-11
Publication date: 1987-02-05
Also published as: JPS5886393A; US4559884A; DE3144813A1

Abstract

Hohlfadenbündel für Stoff- und/oder Wärmeaustausch, bestehend aus einer Vielzahl von im wesentlichen parallel liegenden Hohlfäden praktisch gleicher Länge, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlfadenbündel mittels einer aus mindestens einem Nähfaden (Nähgarn) bestehenden Nähnaht umhüllt ist. Die Nähfäden und deren Fadenverschlingungen liegen außerhalb des Hohlfadenbündels. Die Nähnähte können in vielen, in der Nähmaschinentechnik bekannten Stichtypen, beispielsweise Einfachkettenstich, Zickzack-Doppelkettenstich, Überwendlichkettenstich o.ä., angeordnet sein, wobei eine teilweise oder ganze Umhüllung des Hohlfadenbündels vorgesehen ist. Verfahren zur Herstellung dieser Hohlfadenbündel sind ebenfalls beschrieben.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Hohlfadenbündel für Stoff- und/oder Wärmeaustausch, bestehend aus einer Vielzahl von im wesentlichen parallel liegenden Hohlfäden praktisch gleicher Länge und auf Verfahren zur Herstellung dieser Hohlfadenbündel.
Derartige Hohlfadenbündel werden beispielsweise zur Herstellung von Wärmeaustauschern und von Modulen benötigt, welche u. a. in folgenden Gebieten eingesetzt werden: Bei der Plasmaphorese, bei welcher Blutplasma von den zellulären Teilen getrennt wird, bei der Blutoxigenation, der Mikrofiltration, insbesondere der Cross-Flow-Mikrofiltration, bei der Dialyse, umgekehrten Osmose und bei der Ultrafiltration.
Diese Hohlfadenbündel werden dadurch hergestellt, daß eine Vielzahl von Hohlfäden zusammengeführt und auf Länge geschnitten werden. Da die Hohlfäden aus einer Hohlfadenspinnmaschine mit einer für die Handhabung bei der Weiterverarbeitung zu Hohlfadenbündeln zu hohen Geschwindigkeit laufen, werden die Hohlfäden zuerst einzeln oder in Gruppen aufgewickelt. Von den daraus entstandenen Wicklungen werden dann die Hohlfäden zu Hohlfadenbündeln oder -paketen weiterverarbeitet.
Hohlfäden für die o. g. Einsatzgebiete sind sehr empfindlich, so daß bei den bekannten Verfahren durch die Handhabung und die Zwischenaufwicklung die Hohlfäden stark deformiert, je sogar verletzt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein wirtschaftlicheres Verfahren zur Herstellung von Hohlfadenbündeln bzw. -paketen bereitzustellen, durch welche Hohlfäden direkt aus der Hohlfadenspinnmaschine ohne Zwischenstufe zu Hohlfadenbündeln verarbeitet werden können, wobei eine schonende Behandlung der empfindlichen Hohlfäden gewährleistet ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, Hohlfadenbündel zur Verfügung zu stellen, welche bei der Weiterverarbeitung zu Wärmetauschern, Modulen o. ä. einfache, schonende Handhabung gewährleisten.
Diese Aufgabe wird erfüllt durch ein gattungsgemäßes Hohlfadenbündel, welches sich dadurch auszeichnet, daß das Hohlfadenbündel, mittels einer aus mindestens einem Nähfaden (Nähgarn) bestehenden Nähnaht umhüllt ist, wobei die Nähfäden und deren Fadenverschlingungen außerhalb des Hohlfadenbündels liegen.
Die hier verwendeten Begriffe der Nähtechnik sind dem Bekleidungslexikon, Herausgeber: Wilfried Schierbaum, Verlag Schiele & Schön, 1978, entnommen.
Die für dieses Hohlfadenbündel geeigneten Hohlfäden können bestehen aus regenerierter Cellulose, vorzugsweise aus Cellulose-Cuoxam-Lösungen regeneriert, aus synthetischen Polymeren wie Polyamiden, Polycarbonaten oder Polyurethanen, aber auch aus porösen Polyamiden, Polyolefinen und Polyestern. Die Querschnitte der Hohlfäden können kreisförmig sein. Sie können aber auch andere Querschnittsformen besitzen, wie sie beispielsweise in den Deutschen Patentanmeldungen DE-OS 28 42 957, DE-OS 28 42 958, DE-OS 28 42 836 und DE-OS 28 48 601 beschrieben sind. Auch dünnwandige Hohlfäden, wie sie in der DE-OS 28 56 123 beschrieben sind, sind für die erfindungsgemäßen Hohlfadenbündel geeignet.
Erfindungsgemäß wird davon ausgegangen, daß die die Nähnaht bildenden Nähstiche ohne Nähgut gebildet werden können. Eine Nähnaht umhüllt somit dann ein Hohlfadenbündel, wenn die Nähstiche außerhalb des Hohlfadenbündels gebildet werden. Mehrere nebeneinanderliegende Hohlfadenbündel können erfindungsgemäß auch dadurch mittels einer Nähnaht umhüllt sein, daß auch zwischen den einzelnen Hohlfadenbündeln Nähstiche gebildet wurden.
Erfindungsgemäß liegen somit die Nähfäden und deren Fadenverschlingungen außerhalb des Hohlfadenbündels.
In Anlehnung an die in o. g. Bekleidungslexikon definierte Stichverschlingung wird unter Fadenverschlingung die sich beim Stichbildungsprozeß vollziehende, je nach Stichtyp unterschiedliche Verschlingung der beim Nähen gebildeten Schleifen eines oder mehrerer Nähfäden verstanden.
Die das Hohlfadenbündel umhüllende Nähnaht kann aus einem Nähfaden, welcher ein Einfachkettstich, oder aus zwei Nähfäden, welche in Zickzack-Doppelsteppstich angeordnet sind, bestehen.
Aus ein, zwei, drei oder vier Nähfäden kann die das Hohlfadenbündel umhüllende Nähnaht bestehen, wenn die Nähfäden in Überwendlichkettstich angeordnet sind.
Weitere Stichtypen, die für die Umnähung von Hohlfadenbündeln geeignet sind, sind aus dem o. a. Bekleidungslexikon, Seite 268 bis 272 bzw. aus den Firmenprospekten der Nähmaschinenhersteller bekannt. Es kommen allerdings nur solche Stichtypen in Frage, bei denen die Nähstiche außerhalb des Hohlfadenbündels erfolgen, und bei denen das Hohlfadenbündel umhüllt wird.
Nähfäden, welche die das Hohlfadenbündel umhüllende Nähnaht bilden, können Endlosfäden, Fasergarne oder andere geeignete Nähfäden oder Nähgarne sein, welche aus synthetische Polymeren oder Naturprodukten hergestellt sind. Auch Fäden oder Hohlfäden, welche aus demselben Material hergestellt sind wie die in dem umnähten Hohlfadenbündel enthaltenen Hohlfäden können als Nähfaden Verwendung finden.
Das Hohlfadenbündel kann entweder über die gesamte Länge oder nur über eine oder mehrere Teillängen mit der Nähnaht umhüllt sein. Der beste Schutz für die Hohlfadenbündel ist durch eine Nähnaht gegeben, welche das Hohlfadenbündel über seine ganze Länge umhüllt. Soll das Hohlfadenbündel an den Enden in eine Vergußmasse eingegossen werden, ist das Hohlfadenbündel zweckmäßigerweise auf dem zum Stoff und/oder Wärmeaustausch vorgesehenen Teil umhüllt; d. h. an den beiden einzugießenden Enden der Hohlfadenbündel ist keine Nähnaht, so daß die Vergußmasse gut zwischen die Hohlfäden eindringen kann. Es kann aber auch zweckmäßig sein, daß nur die Enden des Hohlfadenbündels umnäht sind. Um Nähfaden zu sparen, kann das Hohlfadenbündel aber auch über seine Länge verteilt von Nähnahtabschnitten umhüllt sein.
Mehrere umnähte Hohlfadenbündel lassen sich zu einem Hohlfadenpaket zusammenfassen.
Die umnähten Hohlfadenbündel werden auf die Art hergestellt, daß eine Vielzahl von endlosen Hohlfäden in im wesentlichen parallele Lage zusammengeführt werden, daß der durch Zusammenführung der Hohlfäden entstandene Hohlfadenstrang mit mindestens einem Nähfaden bzw. Nähgarn umnäht wird, wobei die Nähstiche außerhalb des Hohlfadenstranges erfolgen, und der umnähte Hohlfadenstrang zu Hohlfadenbündeln vorbestimmter Länge geschnitten wird.
Dadurch, daß die Nähstiche außerhalb des Hohlfadenstranges erfolgen, ist zwar eine Beschädigung einzelner Hohlfäden weitgehend ausgeschlossen; es ist aber ratsam, bei Verwendung einer Nähmaschine stumpfe Nähnadeln zu verwenden. Auf diese Weise wird auch die Standzeit der Nähnadel erhöht. Zur Umnähung des Hohlfadenbündels können alle Nähmaschinen, mit denen eine Umnähung möglich ist, beispielsweise Einfadennähmaschinen, Zickzack-Nähmaschinen oder Überwendlichstichmaschinen, eingesetzt werden. Es können aber auch andere maschinenbildende Maschinen, welche den bekannten Stichtypen ähnelnde Maschenbilder erzeugen, zur Umnähung der Hohlfadenbündel eingesetzt werden.
Zur Herstellung von Hohlfadenbündeln, bei welchen nur Teile der Gesamtlänge der Hohlfadenbündel umnäht sind, wird der durch die Nähstelle mit konstanter Geschwindigkeit laufende Hohlfadenstrang intermittierend umnäht. Bei den Nähnaht-freien Abschnitten des Hohlfadenbündels werden der oder die Nähfäden oder Nähgarne weitgehend parallel zu den Hohlfäden mitgezogen. Die infolgedessen in den Nähnaht-freien Abschnitten auf dem Hohlfadenbündel liegenden Nähfäden können am fertigen Bündel belassen oder entfernt werden.
Je nach Art der gewünschten, teilweisen Ummantelungs-Nähnaht wird der Hohlfadenstrang im Nähnaht-freien oder in einem mit einer Nähnaht versehenen Abschnitt geschnitten.
Der Schnitt der Hohlfadenbündel erfolgt je nach Geschwindigkeit des laufenden Hohlfadenstranges und der geforderten Schnittgüte über rotierende Messer, über kleine Kreissägen oder über Schlagmesser oder durch Laserstrahlen.
Werden die Hohlfadenbündel von mehreren Hohlfadenspinnmaschinen umnäht, so empfiehlt es sich, daß mehrere umnähte Hohlfadenstränge gleichzeitig abgezogen, in im wesentlichen parallele Lage zusammengeführt und zu Hohlfadenpaketen vorbestimmter Länge geschnitten werden.
Die Erfindung wird an nachfolgenden Beispielen und Figuren näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 ein mit einer Nähnaht umhülltes Hohlfadenbündel,
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch das Hohlfadenbündel gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen dreifädigen Überwendlichkettstich (Stichtyp 505),
Fig. 4 einen schematischen Querschnitt durch ein mit einem dreifädigen Überwendlichstich umnähtes Hohlfadenbündel,
Fig. 5, 6 und 7 schematische Darstellungen möglicher Umnähungen von Hohlfadenbündeln.
Fig. 1 zeigt ein mit einer Nähnaht 2 umhülltes Hohlfadenbündel aus einer Vielzahl von Hohlfäden 1. Die Nähnaht besteht aus einem Nähfaden, welcher in Einfachkettstich - Stichtyp 103 - angeordnet ist. Die in Fig. 1 hinter dem Hohlfadenbündel liegenden Nähfäden sind in Strichlinien dargestellt. Das Hohlfadenbündel kann beispielsweise aus 240 Hohlfäden mit einem Außendurchmesser von 200 µm und einer Wandstärke von 11 µm, welche 250 mm lang sind, bestehen.
In Fig. 2 ist das Hohlfadenbündel gemäß Fig. 1 in einem schematischen Querschnitt dargestellt, um die Lage des Hohlfadenbündels zwischen den Nähfäden zu verdeutlichen. Der außerhalb des Hohlfadenbündels liegende Nähstich ist aus Gründen der Vereinfachung nicht dargestellt.
Fig. 3 zeigt einen besonders geeigneten Stichtyp, den dreifädigen Überwendlichkettstich, Stichtyp 505, welcher aus den drei Nähfäden 3, 4, 5 besteht. Die daraus entstehende Nähnaht ist zur Umhüllung von Hohlfadenbündeln besonders geeignet. Das Hohlfadenbündel ist in Fig. 3 nicht gezeigt.
In Fig. 4 wird schematisch dargestellt, wie die Nähfäden 3, 4, 5, beim dreifädigen Überwendlichkettstich das Hohlfadenbündel aus Hohlfäden 1 umhüllen können. Durch entsprechende Einstellung der Fadenzugkräfte der Nähfäden 3, 4, 5 kann erreicht werden, daß jeder Nähfaden etwa ein Drittel des Hohlfadenbündels umhüllt. Die Fadenzugkräfte hängen von der Art der Nähmaschine, der Maschine selbst und den verwendeten Nähfadensorten ab. In Fig. 4 sind die Umschlingungspunkte der einzelnen Nähfäden nicht gezeigt.
In Fig. 5 ist ein Hohlfadenbündel aus einer Vielzahl von Hohlfäden 1 dargestellt, welches auf dem zur Stoff- und/oder Wärmeaustausch vorgesehenen Teil von einer schematisch dargestellten Nähnaht 6 umhüllt ist. Dadurch, daß die beiden Enden des Hohlfadenbündels von der Nähnaht ausgenommen sind, ist ein solches Bündel zum Eingießen der Enden von einer entsprechenden Vergußmasse besonders geeignet.
In Fig. 6 ist ein Hohlfadenbündel aus einer Vielzahl von Hohlfäden 1 dargestellt, bei welchem die schematisch dargestellten Nähnähte 7 die beiden Enden umhüllt. Dieses Hohlfadenbündel kann beispielsweise derart eingegossen werden, daß die beiden umnähten Enden über die Vergußmasse hinausragen und nach Erhärtung der Vergußmasse abgeschnitten werden.
Um den Nähfadenverbrauch einzuschränken, kann die Nähnaht 8 auf dem von einer Vielzahl von Hohlfäden 1 bestehenden Hohlfadenbündel aus mehreren Abschnitten gebildet werden, wobei zwischen zwei Nähnahtabschnitten jeweils ein Nähnaht-freier Abschnitt sich befindet. Ein Hohlfadenbündel mit drei Nähnahtabschnitten 8 ist in Fig. 7 dargestellt.
In den Fig. 5, 6 und 7 sind die in den Nähnaht-freien Abschnitten auf dem Hohlfadenbündel, weitgehend parallel liegenden Nähfäden nicht dargestellt.

Claims

1. Hohlfadenbündel für Stoff- und/oder Wärmeaustausch, bestehend aus einer Vielzahl von im wesentlichen parallel liegenden Hohlfäden praktisch gleicher Länge, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlfadenbündel mittels einer aus mindestens einem Nähfaden (Nähgarn) bestehenden Nähnaht umhüllt ist, wobei die Nähfäden und deren Fadenverschlingungen außerhalb des Hohlfadenbündels liegen.

2. Hohlfadenbündel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nähnaht aus einem Nähfaden, welcher in Einfachkettenstich angeordnet ist, besteht.

3. Hohlfadenbündel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nähnaht aus zwei Nähfäden, welche in Zickzack- Doppelsteppstich angeordnet sind, besteht.

4. Hohlfadenbündel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nähnaht aus einem bis vier Nähfäden, welche in Überwendlichkettenstich angeordnet sind, besteht.

5. Hohlfadenbündel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlfadenbündel über seine gesamte Länge von der Nähnaht umhüllt ist.

6. Hohlfadenbündel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Stoff- und/oder Wärmeaustausch vorgesehene Teil des Hohlfadenbündels von der Nähnaht umhüllt ist.

7. Hohlfadenbündel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlfadenbündel über seine Länge verteilt von Nähnahtabschnitten umhüllt ist.

8. Hohlfadenpaket bestehend aus mehreren Hohlfadenbündeln nach einem der Ansprüche 1 bis 7.

9. Verfahren zur Herstellung von Hohlfadenbündel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von endlosen Hohlfäden in im wesentlichen parallele Lage zusammengeführt werden, daß der durch Zusammenführung der Hohlfäden entstandene Hohlfadenstrang mit mindestens einem Nähfaden (Nähgarn) umnäht wird, wobei die Nähstiche außerhalb des Hohlfadenstranges erfolgen, und der umnähte Hohlfadenstrang zu Hohlfadenbündeln vorbestimmter Länge geschnitten wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9 zur Herstellung von Hohlfadenbündeln nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlfadenstrang intermittierend umnäht wird, wobei der Hohlfadenstrang mit konstanter Geschwindigkeit durch die Nähstelle gezogen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlfadenstrang im nähnahtfreien Abschnitt geschnitten wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlfadenstrang in einem mit einer Nähnaht versehenen Abschnitt geschnitten wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12 zur Herstellung eines Hohlfadenpakets nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere umnähte Hohlfadenstränge gleichzeitig abgezogen, in im wesentlichen parallele Lage zusammengeführt und zu Hohlfadenpaketen vorbestimmter Länge geschnitten werden.