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Verfahren und Vorrichtung zum Führen einer Mehrzahl von Fäden.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Führen von Fäden od. dgl., insbesondere zum Führen einer Mehrzahl von Kautschukfäden, von einem Behandlungsort zu einem andern, unter Verhinderung des gegenseitigen Berührens der Fäden.
Kautschukfäden werden nach einem bekannten Verfahren in der Weise hergestellt, dass man eine wässerige Dispersion von Kautschuk, z. B. Latex, durch eine Reihe von Düsen in eine Koagulationsflüssigkeit oder ein Bad, das die Verfestigung bewirkt, ausströmen lässt und die so gebildeten fadenförmigen Koagula aus der Koagulationsflüssigkeit weiteren Behandlungen zuführt. Dies geschieht vorzugsweise mit Hilfe einer oder mehrerer sich drehender Transportwalzen, auf deren Oberfläche die Fäden aufliegen, die durch die Rotation der Walzen weiter befördert werden. Bisher war es üblich, die Oberfläche dieser Transportwalzen glatt auszuführen.
Erschütterungen durch die Vorrichtungen, Luftströmungen u. dgl. haben zur Folge, dass die über die Walzen laufenden Fäden bestrebt sind, einander näherzurücken und sich zu berühren, in welchem Falle das sogenannte"duplieren"der Fäden zu Doppelfäden eintritt. Der Doppelfaden läuft so lange weiter, bis er vom Bedienungsmann an den Düsen getrennt wird. Doppelfäden, die in dieser Verfahrensstufe gebildet werden, können nicht mehr einwandfrei getrennt werden und sind daher als Abfall zu werten.
Wenn die Fäden unmittelbar in eine Trockenvorrichtung geführt werden oder durch eine Waschvorrichtung einem Band zugeleitet werden, auf dem die Trocknung erfolgt, ist es bei Bildung von Doppelfäden notwendig, die Stellen, an denen die doppelten Fäden auftreten, am Schluss des Verfahrens herauszuschneiden und die Enden der Einzelfäden zusammenzuknüpfen, wodurch in dem Endprodukt unerwünschte Knoten entstehen. Ausserdem verursacht dieses Ausschneiden der Fäden eine Unterbrechung des kontinuierlichen Verfahrens und grosse Nachteile bei der Manipulation grosser Fadenmengen im kontinuierlichen oder halbkontinuierlichen Betrieb.
Aus diesem Grunde hat es sich, insbesondere bei feinen Fäden, die gegen äussere Einflüsse empfindlicher sind als gröbere Fäden, als notwendig erwiesen, bei Verwendung glatter Transportwalzen die Fäden weit voneinander in Abstand zu halten, wodurch die Leistung der Vorrichtung herabgesetzt wird. Bei Kautschukfäden bis zu 0'5 mm Durchmesser ist es notwendig, die Fäden in einer Entfernung von 9-5 mm voneinander anzuordnen.
Die Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei denen das Bestreben der über die Walzen laufenden Fäden, miteinander in Berührung zu treten, auf ein Minimum herabgesetzt wird, wodurch Bildung von Doppelfäden fast vollständig ausgeschaltet wird. Ausserdem bezweckt die Erfindung, die Anzahl der Fäden, welche mit Hilfe einer Transportwalze gegebener Länge geführt werden können, zu erhöhen.
Gemäss der Erfindung besteht das Verfahren zum Führen einer Mehrzahl von Fäden, z. B. Kaut- schukfäden, unter Verhinderung des gegenseitigen Berührens der Fäden, wobei die Fäden über eine oder mehrere Walzen geführt werden, darin, dass diese Walzen mit einer Mehrzahl getrennter, parallel zueinander und senkrecht zur Walzenachse stehender ringförmiger Rippen ausgebildet sind, auf deren Mantelfläche je einer der Fäden läuft, dass diese Walzen und die Rippen mit einer Flüssigkeit benetzt werden, damit jeder Faden während der Drehung der Walze auf der Mantelfläche verbleibt.
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Es wird angenommen, dass die Oberflächenspannung der von dem Faden mitgeführten Flüssigkeit dafür verantwortlich ist, dass das Herabfallen der auf den Mantelflächen der Rippen aufliegenden Fäden in die Rillen zwischen die Rippen oder das Wandern der Fäden von einer Rippe zur andern verhindert wird. Wenn man die Rippen verhältnismässig schmal und die dazwischenliegenden Rillen verhältnismässig breit ausbildet, kann eine Mehrzahl von Fäden über solche Transportwellen von einer Vorrichtung zur nächsten geführt werden, ohne dass eine Berührung der Fäden auf den Walzen oder auf dem Wege zwischen diesen stattfindet.
Durch Anordnung der Rillenflanken senkrecht zur Walzenachse erreicht man, dass ein in eine Rille abgefallener Faden selbsttätig wieder auf die Mantelfläche der Rippe hinaufwandert, wenn man ihn an die Rippe heranschiebt. Die Erschütterungen durch die Vorrichtung und die gewöhnlichen Luftströmungen sind im allgemeinen nicht stärker als die Oberflächenspannung der Flüssigkeit, so dass die Fäden auf den Rippen gehalten werden und ein Herabfallen in die Rillen oder ein Wandern auf eine benachbarte Rippe verhindert wird.
Bei Anordnung glatter Transportwalzen ist eine solche mechanische Trennung der einzelnen Fäden, welche eine seitliche Verschiebung der Fäden unter der Einwirkung äusserer Kräfte zufolge Erschütterungen durch die Vorrichtung, Luftströmungen u. dgl. verhindert, nicht möglich, so dass die Bildung von Doppelfäden sehr häufig auftritt.
Für die Herstellung von Kautschukfäden bis zu 0'5 mm Durchmesser haben sich Rippen als geeignet erwiesen, die 0'8 mm breit, 1-6 mm hoch und von Mitte zu Mitte 6-4 mm voneinander im Abstand angeordnet sind. Es ist daher möglich, Fäden, die nur 6'4 mm Abstand aufweisen, von einem Behandlungsort zum nächsten in einwandfreier Weise zu transportieren. Durch die erfindungsgemässe Ausbildung der bisher glatten Transportwalzen kann somit die Leistung einer gegebenen Vorrichtung um 50% gesteigert werden, wobei die Möglichkeit der gegenseitigen Berührung der Fäden nicht grösser, sondern eher geringer ist als bei Anordnung der Fäden auf einer glatten Walze in einer Entfernung von 9'5 mm.
Die Flüssigkeit, welche die Mantelfläche der Rippen benetzt und zufolge ihrer Oberflächenspannung die Fäden auf den Rippen hält, kann durch die Fäden von einem vorhergehenden Behandlungvorgang mitgenommen werden, z. B. einem Koagulationsverfahren zur Fadenbildung, beispielsweise bei der Herstellung von Kautschukfäden durch Ausstossen von Latex od. dgl. in eine Koagulationsflüssigkeit oder ein anderes Bad, das die Verfestigung der Fäden bewirkt, oder bei der Herstellung von unelastischen Fäden aus Zellulose oder Zellulosederivaten. Die Fäden können auch in trockenem Zustande auf die Transportwalzen gelangen, in welchem Falle eine geeignete Flüssigkeit auf die Walzen aufgebracht wird, um die Fäden auf den Rippen zu halten.
Auf jeden Fall müssen die Fäden nicht so schwer sein, dass die durch ihr eigenes Gewicht auftretenden Kräfte die durch die Oberflächenspannung und die Flüssigkeit hervorgerufenen Kräfte überwiegen. Die maximale Stärke eines Fadens, der nach dem Verfahren gemäss der Erfindung einwandfrei geführt werden kann, hängt von der Art des Fadens und der Flüssigkeit auf der Walzenoberfläche ab.
Verschiedene Flüssigkeiten haben verschiedene Oberflächenspannung und Netzfähigkeit ; es kann jede Flüssigkeit verwendet werden, die für den zu führenden Faden geeignet ist.
Bei der Herstellung von Kautschukfäden durch Ausstossen oder Ausfliessenlassen von Latex in eine Koagulationsflüssigkeit oder ein anderes die Verfestigung bewirkendes Bad, z. B. in eine wässerige Lösung von Essigsäure, werden Fäden bis zu 0'5 mm Durchmesser durch die von den Fäden aus dem Koagulationsbad mitgenommene Flüssigkeit auf den Mantelflächen der Rippen gehalten. Bei dickeren Fäden, d. h. bei denen, die durch die Schwere des Fadens bedingten Kräfte gleich oder grösser sind als die durch die Oberflächenspannung hervorgerufenen Kräfte, welche die Fäden auf den Rippen halten, ist es notwendig, die Walzen mit Rippen auszustatten, da die äusseren Kräfte, z. B.
Erschütterungen durch die Vorrichtung und Luftströmungen, welche das Verschieben oder Schwingen der Fäden auf ihrem Wege über die Transportwalzen von einem Behandlungsvorgang zum andern verursachen, im praktischen Betriebe nicht ausreichen, um die Trägheit dieser dickeren Fäden zu überwinden. In andern Worten, es hat sich in der Praxis herausgestellt, dass Fäden, bei denen die durch die Schwere hervorgerufenen Kräfte grösser sind als die durch die Oberflächenspannung der Flüssigkeit erzeugten Kräfte, auch genügend schwer sind, um durch Erschütterungen oder Luftströmungen nicht verschoben zu werden ; solche Fäden können daher in einwandfreier Weise mit Hilfe von glatten Transportwalzen befördert werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäss der Erfindung dargestellt, bei welcher die Transportwalzen dazu dienen, eine Mehrzahl von koagulierten Latexfäden aus einer Koagulationsflüssigkeit einem Band zuzuführen, das durch eine Trockenvorrichtung läuft. Die Walzen können natürlich auch an anderer Stelle zum Transport von Fäden aus Kautschuk oder anderem Material vorgesehen werden. Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine schaubildliche Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung von Fäden. Fig. 2 stellt eine Transportwalze im vergrössertem Massstab in Ansicht dar.
Fig. 3-8 veranschaulichen das Hinaufwandern eines Fadens aus einer Rille auf eine Rippe der Transportwalze in verschiedenen Stufen, wobei Fig. 4,6 und 8 einen Teil der Walze in Ansicht und Fig. 3,5 und 7 Schnitte nach den Linien 3-3 der Fig. 4, 5-5 der Fig. 6 und 7-7 der Fig. 8 zeigen.
Aus einem Behälter 10 fliesst der Latex 11 unter Aufrechterhaltung des Niveaus im Behälter durch eine Mehrzahl von Rohren 12, die in Düsen 15 endigen, in ein Koagulations- oder Verfestigungsbad 13 im Behälter. M. Der aus den Düsen austretende Latex wird in dem Bad zu Fäden 16 verfestigt, die durch
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das Bad gezogen und von der Oberfläche 17 des Bades über eine oder mehrere Transportwalzen 18 der nachfolgenden Behandlung zugeführt werden. In der Zeichnung sind beispielsweise zwei solche Walzen dargestellt. Auf dem Mantel der Walzen 18 sind parallel angeordnete, verhältnismässig schmale, ring- förmige Rippen 19 vorgesehen, deren Mantelfläche eben ausgebildet ist und die durch verhältnismässig breite Rillen 20 voneinander getrennt sind.
Die dargestellte Walze besteht aus einem hohlen Zylinder, vorzugsweise einer Metallhülse, mit parallelen ringförmigen Rippen, die zur Walzenachse senkrecht stehen.
Die Mantelfläche der Rippen kann auch konkav oder konvex ausgebildet sein. Die Flanken der Rillen 20 stehen zur Walzenachse zweckmässig senkrecht, um das selbsttätige Hinaufwandern eines in der Rille abgefallenen Fadens auf die Rippe zu ermöglichen (Fig. 3-8). Die Flanken können jedoch auch zur
Walzenachse im Winkel stehen oder gegebenenfalls gekrümmt sein. In die Enden der Metallhülse sind
Büchsen 21, 22 eingesetzt und durch Stifte 23 befestigt. Die mit dem Ansatz 26 über die Metallhülse vorstehende Büchse 22 ist durch die Stellschraube 24 mit der Antriebswelle verbunden.
Abstreifer 25 stehen mit den Transportwalzen. M in Berührung, um die überschüssige Flüssigkeit zu entfernen, welche die Fäden 16 auf ihrem Wege über die Walzen zu dem laufenden Band 26 und in die
Trockenvorrichtung 27 mitführen.
Im Betriebe wird jeder der aus dem Verfestigungsbad über die Transportwalzen geführten frisch koagulierten Fäden zufolge der Oberflächenspannung der Flüssigkeit, die von den Fäden mitgenommen wird und die die Mantelfläche der Rippen benetzt, auf einer ihm zugehörigen Rippe gehalten, ohne dass er in die Rille 20 abfällt oder auf die nächstliegende Rille läuft. Die gewöhnlichen Erschütterungen der Vorrichtung und die Luftströmungen sind nicht imstande, die Fäden seitlich abzulenken, wodurch zwei miteinander in Berührung gebrachte Fäden einen Doppelfaden bilden könnten.
Sollte jedoch ein Faden in der Rille 20 laufen, so kann er in einfacher Weise wieder auf die Mantel- fläche der ihm zukommenden Rippe, wie Fig. 3-8 zeigen, hinaufgebracht werden. Wenn z. B. der
Faden A sich in der Rille 20 befindet (Fig. 3 und 4) ist es bloss notwendig, den Faden von Hand aus mittels eines Stabes oder Drahtes an die entsprechende Rippe 19 heranzuschieben (Fig. 5 und 6). Während der
Drehung der Walze wird der Faden dann selbsttätig nach aufwärts entlang der Flanke der Rille auf die
Mantelfläche der Rippe geführt (Fig. 7 und 8). Im praktischen Betrieb hat es sich gezeigt, dass die Ver- schiebung des Fadens von der Mitte zur entsprechenden Flanke der Rille gewöhnlich durch die Luft- strömungen oder andere Kräfte selbsttätig vor sich geht.
Es können so viele Transportwalzen hintereinander angeordnet werden, als zur Führung von einer
Vorrichtung zur andern notwendig sind, wobei die Walzen so ausgeführt werden, dass sie verhältnismässig nahe aneinander und an der Vorrichtung angeordnet werden können. Auf diese Weise wird das unerwünschte Schwingen der Fäden zwischen den aufeinanderfolgenden Transportwalzen oder einer
Transportwalze und einer Vorrichtung auf ein Mindestmass herabgesetzt. In der Praxis ist es einfach, die Transportwalzen und Vorrichtungen so anzuordnen, dass die Fäden nicht so stark schwingen können, dass sie sich zu Doppelfäden vereinigen oder aneinander scheuern, was insbesondere bei der Herstellung von Fäden aus Zellulose oder Zellulosederivaten unerwünscht ist.
Die als Hohlzylinder oder Hülse dargestellte Walze kann auch aus einer Reihe dünner Scheiben mit dazwischen angeordneten Distanz- stücken bestehen.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zum Führen einer Mehrzahl von Fäden, z. B. Kautschukfäden, unter Verhinderung des gegenseitigen Berührens der Fäden, wobei die Fäden über eine oder mehrere Walzen geführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass diese Walzen mit einer Mehrzahl getrennter, parallel zueinander und senkrecht zur Walzenachse stehender, ringförmiger Rippen ausgebildet sind, auf deren Mantelfläche je einer der Fäden läuft, und die Rippen mit einer Flüssigkeit benetzt werden, damit jeder Faden während der Drehung der Walze auf der Mantelfläche verbleibt.