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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines losen fortlaufenden ungezwirnten
Bandes von Kunstfasern.
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Die Faser durchläuft den ganzen Herstellungsvorgang vorn Austritt aus der Düse bis zur Ablieferung des Bandes im gereinigten und getrockneten Zustand als ein aus parallelen, möglichst endlosen Fasern gebildetes endloses Band in einem ununterbrochenen Lauf, unter Vermeidung jeder Stauung oder Ruhe des Bandes.
Das Faserband selbst besitzt eine seiner mechanischen Beanspruchung und der wirtschaftlichen Ausnutzung der Apparatur entsprechende hohe titrimetrische Stärke, beispielsweise eine solche von 50.000 bis 100.000 oder mehr Deniers. Eine solche ist möglich, da nirgends eine Anhäufung stattfindet.
Zwischen der Hilfstrommel E und den Trommeln Ka'four die darauffolgende Entsäuerungs- wäsche ist eine verhältnismässig weite Strecke G, F (Fig. 1, 2) eingeschaltet, die das Band durchlaufen muss. Diese Strecke, die das Band über einer Absauge-und Abtropfrinne H in handlicher Höhe über einem Personenförderband J durchläuft, ist zu dem Zweck vorgesehen, den Spinnern sowohl beim Ingangsetzen der ganzen Apparatur als auch beim Auswechseln einzelner Düsengruppen Zeit und Gelegenheit zu geben, die neu hinzukommenden Fadenstränge entweder unmittelbar oder nach vorhergegangenem kurzen Abzug auf der Hilfstrommel von allen titerwidrigen Faserteilen, die beim Anspinnen unvermeidlich sind,
zu reinigen und diese Fadenbündel mit dem Hauptstrang derart zu verspleissen, dass sie an der Fortbewegung des Hauptstranges teilnehmen, ohne dessen Bewegung irgendwie zu stören. Hiefür ist es insbesondere nötig, dass die Verspleissung unter Vermeidung frei heraushängender Enden erfolgt.
Ausser der Ermöglichung dieses manuellen Vorganges kommt aber der langen Strecke auch hinsichtlich der Eigenschaften der erzeugten Faser ein wichtigerEinfluss zu, u. zw. vermöge des scharfen Zuges, der auf dieser langen Strecke auf die eben sich bildende Faser ausgeübt wird.
Der auf diese Weise gewonnene dicke, endlos geförderte Faserstrang muss nun einer fortlaufenden Wäsche- und Nachbehandlung unterzogen werden.
Es ist eines der besonderen Merkmale der Erfindung, dass sich diese Wäsche an die Gewinnung des endlosen Faserbündels ohne jede andere Handarbeit unmittelbar anschliesst und daher nur für die laufende Bereitstellung der Waschflüssigkeiten und für die Überwachung der Apparatur gesorgt werden muss.
Die genannten selbsttätigen Waschvorgänge erfolgen, während dessen das Band in zahlreichen Windungen über Trommeln oder Seilscheiben K I' (Fig. 1) aus emailliertem Eisen od. dgl. abrollt, die paarweise oder in Gruppen angeordnet sind. Das Faserband wird mit der dem Spinnvorgang angepassten Geschwindigkeit, über oder um diese Trommeln oder Seilscheiben geleitet, wobei das Band im allgemeinen auf den tangentialen Wegen mit den gewollten Waschflüssigkeiten in innige Berührung gebracht wird, worauf sich die aufgenommene Flüssigkeit auf den peripherische Wegstrecken durch den natürlichen Druck des Bandes gegen die Trommelwand zum Teil wieder auspresst. Auf diese Weise kommt die lebhafteste Wechselwirkung zwischen Flüssigkeit und Faser zustande.
Numeriert man z. B. in Fig. 2 die Rillen auf den beiden Trommeln von links nach rechts mit arabischen (obere Trommel) und römischen (untere Trommel) Zahlen der Reihe nach durch, so läuft das Band, z. B. in waagrechter Richtung von der Seite des Beschauers kommend, zuerst um ein Viertel des Umfanges der Rille 1 auf der Rückseite der Bildfläche herum und wird nun auf der Rückseite der Bildfläche von der Rille 1 aufgenommen ; es verlässt auf der Vorderseite der Bildfläche die Rille 1 in der Richtung nach unten und wird von der Rille 11 aufgenommen usf. Die zwischen den Trommeln liegenden Wegstrecken des Bandes lassen sich folgendermassen bezeichnen : 1. Hinter der Bildfläche Richtung aufwärts : 1-1, 11-2, 111-3,...
2. Vor der Bildfläche Richtung abwärts : 1-11, 2-111, 3-1V,.....
Die eigen-und neuartige Wirkung der zur Verwendung gelangenden Wasch-und Trockeneinrich- tung beruht auf folgendem :
Den Trommeln oder Scheiben wird ein grosser Durchmesser gegeben, beispielsweise 80 cm oder mehr. Hiedurch wird erreicht, dass ein eventuell klebendes Fadenende, bevor es unter die auflaufende Tangente gerät, Zeit findet vom Trommelumfang losgerissen zu werden.
Wie nämlich aus Fig. 1 zu ersehen ist, ergeben sich im Raum die Luftstrecken des fortlaufenden Bandes als Tangenten an den Trommelkreisen von K und K'. Aus der Drehrichtung der Trommeln'K und K'ist zu sehen, dass jede dieser Tangenten ein Ablaufs-und ein Auflauf sende besitzt ; z.
B. läuft die gerade Tangente auf den dargestellten Trommelpaaren, die sich von unten nach oben bewegt, auf den
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gespültes Ende eines kleineren Faserbündels beim Ablaufen nicht los, so kann es durch Adhäsion von der Trommel mit hereingenommen werden und ist in Gefahr, unter das gegenüberliegende auflaufende Band zu geraten, wodurch es dann rettungslos gezwungen wird, immer weiter sich vom ablaufenden Band ab-und mit der auflaufenden Tangente aufzuwickeln, wobei meistenteils eine dicker und dicker werdende Bewicklung der Trommel an der betreffenden Stelle eintritt. Je kleiner die Trommel oder Walze ist, um die das Faserband herumgeleitet wird, desto leichter und schneller gerät ein solches, an der Trommel
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Hand, dass ein solcher Vorgang für eine fortlaufende Arbeitsweise unter allen Umständen vermieden werden muss.
Gemäss der Erfindung werden Trommeln besonders grossen Durchmessers benutzt, um solchen
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es unter die auflaufende Tangente gerät.
Um das Kleben und Wickeln zu verhindern, werden die Trommeln von innen durch Dampf oder eine Flüssigkeit geheizt. Vermöge des auf der warmen Trommelwand entwickelten Wasserdampfes wird das Festkleben von Fäden weitgehend verhütet.
Durch den grossen Trommeldurchmesser wird die gesamte Heizwirkung innerhalb der Waschund Trockenpartie erhöht, die Drehzahl in erwünschter Weise herabgesetzt, und ausserdem ein Schlupf des Bandes auf der Trommel verhütet. Als besonders wichtige, günstige Wirkung eines grossen Trommeldurchmessers ist endlich noch zu nennen, dass dank der schwächeren Krümmung das Faserband leichter in der gewollten gestreckten Lage festgehalten wird. Ein oftmaliges Hinweggehen des Bandes über stark gekrümmte Rollen u. dgl. würde unliebsame Verkräuselungen und Verfilzungen der Fasermasse verursachen.
Den während der Wasch-und Trocknungsvorgänge eintretenden Längenveränderungen des Bandes wird gemäss der Erfindung dadurch Rechnung getragen, dass die von dem endlosen Band nacheinander zu durchlaufenden Trommelumfänge an den Stellen, wo Längenveränderungen eintreten, also insbesondere beim Entsäuern und beim Trocknen, fortlaufend im Masse der Längenveränderung sich vergrössern oder verringern. Dieser Vorgang wird durch folgende Ausführungen verständlich. Nimmt man in Fig. 2 ein
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zunehmende Trommeldurchmesser aufweisen, so werden bei der Drehung der beiden Trommeln die Umfangsgeschwindigkeiten die in den einzelnen Rillen herrschen, genau im Verhältnis der Rillendurchmesser steigen, da ja die Drehzahl sämtlicher an einem starren Körper angebrachten Rillen dieselbe ist.
Nimmt man an, dass das Band, wie oben beschrieben, unten auf die Rille 1 aufläuft, und dass die gleichzahligen Rillen immer dieselben Durchmesser besitzen, so erfährt also das Band, wenn es von der Rille 1 auf die Rille 11 und von Rille 2 auf Rille 111 usf. übergeführt wird, eine Verstreckung. Diese Verstreckung kann entweder durch diese verschiedenen Trommelumfänge absichtlich erzeugt werden oder aber können die zunehmenden Umfangs-, d. h. Abzugsgeschwindigkeiten der Rillen dazu dienen, eine selbsttätig am Faserband auftretende Längung, die bei dauernder Vermehrung zu einer Störung des ganzen Vorganges führen müsste, aufzunehmen und unschädlich zu machen.
Etwaigen schädlichen Folgen der insgesamt eintretenden Verkürzung oder Streckung des Bandes wird gemäss der Erfindung dadurch begegnet, dass die tangentialen Teile der Faserbahn in den von der Schrumpfung oder Streckung betroffenen Partien einer hinsichtlich des Brechungswinkels stufenweise zu-oder abnehmenden Knickung unterworfen werden (bei L). Diese Knickung kann durch Rollensysteme, die in der Art von Riemenspanner angebracht sind, bewirkt werden. Gemäss der Erfindung werden jedoch hiezu mit hohem Nutzen für den Wascheffekt mit kammartig auf das Band wirkenden Rippen versehene Leisten L, L mit glatter Oberfläche (etwa aus Porzellan oder Eisen emailliert) verwendet (Fig. 1, 4 und 5).
An diesen Leisten erfährt das vorbeistreiehende Band eine für das Eindringen der an dieser selben Kammleiste zuströmenden Wasch- oder Behandlnngs- flüssigkeit sehr vorteilhafte Querschnittsteilung ce (Fig. 4 und 5). Zweckmässig werden die in Fig. 4 und 5 im Längs-und Querschnitt vergrössert dargestellten Leisten hohl und die halbmondförmigen Warzen oder Rippen N (Fig. 4 und 5) der Leisten als Spritzdüsen S (Fig. 5) ausgebildet. Diese Kammleisten sind an ihren seitlichen Auflagen mit in der Zeichnung nicht dargestellten Federwaagen ausgestattet, die den jeweiligen auf sie ausgeübten Zug der Bänder anzeigen. Diese Federwaage kann auch durch beiderseits an der Leiste über Rollen wirkende Gegengewichte 0 (Fig. 1) ersetzt werden.
Die obere Trommel eines Trommelpaares oder einer Trommelgruppe kann zufolge seiner Aufhängung an Zahnstangen P (Fig. 3) jeweils höher oder tiefer eingestellt werden, je nachdem in dieser
Gruppe zu grosse oder zu geringe Spannungen in den Faserbahnen auftreten.
Es muss in jedem Falle eine sólehe Schaltung des Antriebes vorgesehen werden, dass es möglich ist, die Ingangsetzung der ganzen Anlage mit einem einzigen elektrischen Anlasser bewirken zu können. Ausserdem muss für die Vorbereitung der Ingangsetzung die ganze Apparatur in einen gleichmässig langsamen Gang gebracht werden können. Hierüber wird weiter unten näheres gesagt.
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so ausgestaltet, dass er das ihm zulaufende Band stets restlos aufwickelt und es dabei unter gelinder Spannung hält, ohne dass das Band unter dieser Spannung leidet. Jede Walze, jede Trommel, jede Haspel, die als Aufnahmeorgan des Knäuels dieser Forderung genügt, kann hiefür verwendet werden.
Die Ingangsetzung und-haltung der Vorrichtung geht nun folgendermassen vor sich :
Die ganze von dem Faserband zu durchlaufende Bahn über die Trommeln hinweg wird vor Inbetriebsetzung der Spinndüsen mittels eines starken, elastischen, gespannten Seiles oder Bandes, z. B. aus Gummi, bewickelt. Diese Bewicklung mit dem elastischen Band kann z. B. so vorgenommen werden, dass zuerst eine dünne Schnur bei langsamsten Gang der Trommeln von zwei Arbeitern, von denen sich der eine über den oberen Trommeln, der andere bei den unteren Trommeln sich befindet, um die ganze Trommelbahn herum und über diese hinweggeführt wird. An dieser Schnur kann alsdann das elastische Band über die Trommelbahn hinweg unter einer gewissen Spannung und Streckung des elastischen Bandes
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nachgezogen werden.
Auf diese Weise ist dem bei der Inbetriebsetzung an das elastische Band anzu- knüpfenden Faserband der Weg durch die ganze Apparatur hindurch gewiesen. Das elastische Band wird, nachdem die Apparatur in Gang gebracht ist, für sich auf dem Wickler R aufgerollt und vom Faserband abgetrennt ; es kann bei der nächsten Ingangsetzung der Apparatur in derselben Weise wieder verwendet werden. Man wird aber im allgemeinen vermeiden, bei einer Stillegung das Faserband aus der Apparatur ablaufen zu lassen, um sich die Mühe des erneuten Bewickeln der Trommeln mit Schnur und elastischem Band zu sparen. Dieses Band muss deswegen elastisch sein, damit sich in diesem ebenfalls die Streckungen und Schrumpfungen abspielen können, die im Faserband eintreten und für die die Apparatur berechnet ist.
Der Endteil dieses elastischen Bandes reicht bis über die Hilfsabzugshaspel E hinaus. Ist nun diese Hilfstrommel mit dem ganzen oder zum mindesten mit einem genügend starken Strang frisch gesponnener Fasern im Gange, so werden gleichzeitig alle Wasch- und Trockentrommeln in langsamen
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und demselben Anlasser auf die normale Abzugsgeschwindigkeit gebracht. Gleichzeitig beginnt die Förderung der Behandlungsflüssigkeiten für Entwässerung, Entschwefelung usw., ferner die Absaugung, wenn eine solche stattfindet, sowie die Beheizung der Trockenpartie.
Die weitere Wartung der Apparatur besteht von nun ab a) in der Überwachung und Auswechslung der Spinndüsen, b) in der Beobachtung der Spannungen, die in den Bändern zwischen den Trommeln auftreten, c) in der allgemeinen maschinellen Überwachung der Apparatur :
Regelung der Dampf-und Flüssigkeitszufuhr,
Schmierung und Reinigung, d) in der Bedienung des oder der Knäuelwiekler.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines losen, fortlaufenden, ungezwirnten Bandes von Kunstfasern, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Band in grosser, beispielsweise 50-000 Deniers oder mehr betragender Stärke alle chemischen und mechanischen Behandlungen ununterbrochen und in der Weise durchläuft. dass jede Stauung oder Anhäufung von Faserstoff während des ganzen Herstellungganges bis zur Ablieferung des gereinigten und getrockneten Bandes in Knäulen vermieden wird, indem das Waschen und Trocknen des Faserbandes unter Abrollen des Bandes über paarweise oder mehrzahlig angeordnete Trommeln oder Seilscheiben von grossem Durchmesser, die zweckmässig mit Innenbeheizung ausgestattet sein können, erfolgt, wobei sich das Band spiralartig fortschreitend über die Trommeln hinwegbewegt.