Fördervorrichtung für Faserkabel
Künstliche und natürliche Textilfasern müssen, bevor sie dem Verbraucher zugeführt werden, auf verschiedene Arten nachbehandelt oder veredelt werden. Synthetische Fasern werden z. B. verstreckt, gewaschen, gekräuselt, gezwirnt, gefärbt, mit Schlichte behandelt, getrocknet und aufgespult. Natürliche Fasern werden auf ähnliche Weise verarbeitet, nur dass eine Verstreckung unterbleibt und eine Kräuselung selten vorgenommen wird.
Alle diese Arbeitsgänge werden nach Möglichkeit kontinuierlich durchgeführt, wobei die Fasern die verschiedenen Stufen der Nachbehandlung entweder einzeln oder in Form von Faserbündeln, Kabeln oder Bändern durchlaufen. Fördervorrichtungen zwischen den einzelnen Bearbeitungsmaschinen müssen den regelmässigen Ablauf des kontinuierlichen Verarbeitungsprozesses gewährleisten, sofern nicht, wie z. B. beim Verstrecken und ; beim Aufspulen, mit dem Arbeitsvorgang gleichzeitig eine Förderung verbunden ist. Als Fördervorrichtung, die den meisten Anforderungen einer kontinuierlichen Fahrweise gerecht werden, verwendet man heute vorzugsweise Walzen oder Walzenaggregate, das heisst zwei oder mehr parallel, Fläche an Fläche laufende Walzen, von denen mindestens eine, die Förderwalze, angetrieben sein muss.
Die nicht angetriebenen Walzen oder, wenn alle Walzen des Aggregates angetrieben sind, mindestens eine der Antriebswalzen, sind beweglich gelagert und werden, sei es durch Federn, durch Gewichte, durch die eigene Schwerkraft oder andere Mittel, so stark gegen die festgelagerten Antriebswalzen gepresst, dass der zwischen den Rollen laufende Faden mit der Umlaufgeschwindigkeit der Walzen transportiert wird und nicht gleiten kann.
Fig. 1 zeigt ein solches, zweiteiliges Walzenaggre- gat. Das Fadenkabel 3 wird durch die bewegliche Anpresswalze 2 gegen die feste, angetriebene Förderwalze 1 gepresst, wobei der Anpressdruck ein Gleiten des Kabels verhindert.
Wenn das auf die beschriebene Weise geförderte verschiedenartige Textilgut (nachfolgend mit Kabel bezeichnet) nach dem Durchgang durch die Fördervorrichtung weiterhin in gespanntem Zustand verbleibt, das heisst z. B. verstreckt oder aufgespult wird, können sehr hohe Durchlaufgeschwindigkeiten eingehalten werden, weil das Kabel fortlaufend von den Transportwalzen abgezogen wird und die nachfolgend beschriebene Gefahr von Wickelbildung nicht besteht.
Eine schnelle, wirtschaftliche Fahrweise ist hingegen nicht möglich, wenn das Kabel, anschliessend an den Transport durch ein Waizenaggregat, in span ; nungslosem Zustand weitergeführt, das heisst beispielsweise auf ein zur Trocknungsanlage führendes Band abgelegt wird, weil das ungespannte, nicht abgezogene Kabel leicht an den Förder- od'er an den Anpresswalzen haften bleibt und aufgewickelt wird.
Die Ursachen der Wickeibil ung können verschiede- ner Art sein und z. B. durch die Art des Fasermaterials, durch die Oberflächenbeschaffenheit der Fäden oder der Walzen, durch den Kräuselungsgrad, durch den Feuchtigkeitsgehalt oder durch die elektrische Aufladung der Fäden oder der Walzen bzw. der Walzenoberfläche bedingt sein.
Da die Wickelbildung vor allem bei grossen Fördergeschwindigkeiten auftritt, sind dadurch der Geschwindigkeit eines kontinuierlichen Verarbeftungs- prozesses Grenzen gesetzt, durch die wirtschaftlichste, das heisst vollständige Ausnützung der Leistungsfähigkeit einzelner Nachbehandlungsanlagen verunmöglicht wird.
Es wurden schon verschiedene Versuche gemacht, die Wickelbildung, den grossen Nachteil der Förderung durch Walzen, zu verhindern, wobei aber, z. B. durch Variationen des Walzenmaterials, der Walzenoberfläche oder des Anpressdruckes nur ungenügende Verbesserungen erzielt wurden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Förderung eines Faserkabels, die sich auszeichnet durch ein Walzenaggregat mit nachfolgendem Ejektor.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erörtert:
Die vorstehend beschriebene, nachteilige Wickelbildung kann durch eine an die Förderwalze anschlie ssende, aerodynamische Abzugsvorrichtung, die ein spannungsloses Weiterverarbeiten des transportierten Kabels erlaubt, verhindert werden, wobei unter den Begriff Förderwalzen selbstverständlich alle mechanischen Fasertransportaggregate mit rotierenden Mitnehmerelementen fallen, seien es nun Kombinationen von Walzen mit glatter oder gerauhser Oberfläche, von Riffelwalzen, oder von Käfigwalzen usw.
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen anhand der schematischen Fig. 2 bis 5 erläutert wer den. Dabei zeigen die Fig. 2 und 3 eine Fördervorrichtung in naturgetreuem Massstab; die Fig. 4 und 5 beziehen sich auf Anwendungen von Abzugsvorrichtungen.
Wie aus den Fig. 2 (Längsschnitt) und 3 (Aufsicht) hervorgeht, besteht die Abzugsvorrichtung aus einer ej ektorähnlichen Strahlpumpe (nachfolgend als Ejektor bezeichnet), die mit Luft, einem andern gas- förmigen Medium oder in besonderen Fällen mit einer Flüssigkeit betrieben werden kann.
Das durch die Zuleitungen 5 unter Druck eingeführte Gas, z. B. Luft, wird parallel zu der Längsachse 8 des Ejektors gerichtet. Im Mittelteil 7 des Ejektors stösst die Luft auf das von den Förderwalzen 9 kommende Kabel 10 und übt auf dieses eine Zugkraft aus, die durch den an der Eintrittsöffnung 4 entstehenden Sog noch vergrössert wird.
Durch entsprechende Wahl des Betriebsmediums (Gas oder Flüssigkeit), des Druckes und des Düsenquerschnittes kann diese Zugkraft so variiert werden, dass nicht nur ein praktisch spannungsioser Kabeltransport mit der Fördergeschwindigkeit der Walzen 9 möglich ist, sondern dass z. B. auch, bei grösserer aerodynamischer Zugkraft, eine Förderung durch den Ejektor allein, bei wirkungslosem Walzen aggregat, erreicht werden kann.
Anwendungsbeispiel 1
Bei der Trocknung eines Kabels von gekräuselten Fäden (50000 den) mit einem üblichen Bandtrockner soll das Kabel in Schlingen auf ein Förderband abgelegt werden. Fig. 4 zeigt eine diesem Zweck dis nende Vorrichtung. Das Kabel 11 wird durch den mittels eines exzentrisch gekuppelten Antrieb es hin und her bewegten Ablegerüssel 14 in Schlingen auf ein vorbeiziehendes, zur Trocknungsanlage führendes Förderband 13 abgelegt. Zwischen dem Ablegerüssel 14 und den Förderwalzen 15 ist ein mit Pressluft aus einem Kompressor betriebener Ejektor 16, der das Kabel spannungslos vom Waizenaggregat abzieht und dem Rüssel zuführt, angebracht.
Die Luftzufuhr wird so reguliert, dass die Strömungsgeschwindigkeit in der Düse, deren Ausflussöffnung (6, Fig. 2) eine Querschnittfläche von total 120 mm2 aufweist und die eine Ausgangs-, respektive Kabelzufuhröffnung (4, Fig. 3) mit einer Querschnittfläche von 240 mm2 umschliesst, 30 m1sec beträgt.
Bei diesen Strömungsverhältnissen ist die auf das Fadenkabel 11 (Fig. 4) ausgeübte totale Zugkraft so gross, dass das Kabel ohne Verstreckung gerade so schnell von den Förderwalzen abgezogen wird, dass diese auf eine Fördergeschwindigkeit von 200 m, min eingestellt werden können. Vor dem Einbau des Ejektors konnte diese Anlage wegen der Wickelbildung nur mit einer maximalen Fahrgeschwindigkeit von 60 mm'rein betrieben werden.
Anwendungsbeispiel 2
Ein Fadenkabel von 200 000 den wird durch eine Vorrichtung gemäss Fig. 5 auf ein Förderband abgelegt. Diese Kombination von Förderwalzen, Ablegerüssel und Ejektor unterscheidet sich von der im Beispiel 1 beschriebenen Anordnung nur dadurch, dass der Ejektor 17 nicht direkt an die Förderwalzen 19 anschliesst, sondern an der unteren Öffnung des Ablegerüssels 18 montiert ist. Diese Konstruktions änderung bewirkt auch, dass im Ablegerüssel keine Kabelstockungen auftreten. Im übrigen sind die Abmessungen der Düse gleich wie bei derjenigen nach Beispiel 1, hingegen wird die Strömungsgeschwindigkeit der Luft in den Düsen, dem grösseren Titer entsprechend, auf 40 m'min eingestellt.
Das Fadenkabel kann mit einer Geschwindigkeit von 180 m/min abgelegt werden. Ohne Ejektor hingegen kann eine Fördergeschwindigkeit von 65 m min nicht überschritten werden, ohne dass an den Walzen die Gefahr von Wickelbildung besteht.
In beiden Beispielen wurde ein Ejektor mit rechteckigem Düsenquerschnitt und zwei entgegengesetzt angeordneten Zuleitungen für das unter Druck stehende Betriebsmedium beschrieben. Selbstverständlich kann der Ejektor jede andere zweckdienliche Form annehmen, das heisst, die Düsen können z. B. einen ovalen oder runden Querschnitt haben, und die Zahl der Zuleitungen kann auf eins beschränkt oder auf mehr als zwei erhöht werden. An das Konstruktionsmaterial des Ejektors werden keine besonderen Anforderungen gestellt. Aluminiumlegierungen z. B. eignen sich so gut wie Edelstahl oder Kunststoffe.