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Verfahren und Einrichtung zum Warmimprägnieren von konisch gewickelten
Papierhülsen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Warmimprägnieren von
konisch gewickelten Papierhülsen, insbesondere für die Textilindustrie, bei dem
die Hülsen auf einer vertikalen Förderbahn in etwa horizontaler Lage durch ein Tränkungsbad
bewegt und nach dem Abtropfen einer Rüttelbewegung unterzogen werden, sowie auf
eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Eine solche Einrichtung kann
beispielsweise einer Maschine zur Erzeugung solcher Hülsen nachgeschaltet werden.
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Es ist eine Einrichtung bekannt, bei der die Hülsen in einen Korb
geschüttet werden, der an einem Vertikalförderer hängt. Der Korb wird durch das
Tränkungsbad bewegt. Anschließend werden die Hülsen aus dem Korb auf ein leicht
gegen die Horizontale geneigtes Schüttelsieg geschüttet. Es schließt sich ein Förderband
an, das die Hülsen durch eine Trockenvorrichtung transportiert.
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Hierbei haben die Hülsen während der ganzen Behandlung eine annähernd
horizontale Lage. Infolgedessen kann die Tränkungsflüssigkeit aus dem Innern der
Hülse nur sehr langsam abfließen, wodurch die Abtropfzeit und die entsprechende
Vorrichtung lang wird. Ferner besteht die Gefahr, daß die Tränkungsflüssigkeit unvollständig
abfließt und daher Tropfen auf der Oberfläche der Hülse, insbesondere am Fuß oder
an der Spitze, verbleiben. Bei Textilhülsen ist es sogar erstrebt, nur eine Imprägnierung
herbeizuführen, bei der überhaupt keine Tränkungsflüssigkeit auf der Hülsenoberfläche
verbleibt. Denn das erstarrte Tränkungsmaterial besitzt eine verhältnismäßig weiche
Oberfläche, in die sich beim Aufwickeln Textilgarn einschneiden kann. Das hat beim
Abspulen zur Folge, daß nicht mehr die ganze Kötzermenge abgewickelt werden kann.
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Es ist ferner bekannt, mit einem Boden versehene Behälter, die imprägniert
und mit einer Paraffinschicht überzogen werden sollen, einzeln durch das Tränkungsbad
zu führen und anschließend schräg oder senkrecht zu halten, damit überschüssiges
Paraffin ablaufen kann. Es ist auch bekannt, derartige Behälter aufrecht stehend
über eine Rüttelstrecke mit schrägen Anlaufvorsätzen zu führen, damit sich das Paraffin
gleichmäßig auf dem Boden verteilt. Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung werden
derartige Behälter einzeln in horizontaler Lage mittels eines vertikalen Kettenförderers
durch das Tränkungsbad gefördert und vom oberen Ende auf ein Förderband geworfen,
dem zahlreiche Förderbänder nachgeschaltet sind, auf die der Behälter immer vom
vorangehenden Förderband herunterfällt, um das Paraffin gleichmäßig zu verteilen.
Alle diese Einrichtungen haben das Ziel, Papierbehälter derart mit Paraffin zu beschichten,
daß sie wasserdicht sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise und mit
geringem Platzbedarf Papierhülsen einerseits möglichst durchzuimprägnieren und andererseits
so vollständig wie möglich von überschüssiger Imprägnierungsflüssigkeit zu befreien.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einzeln
und quer zur Förderrichtung bewegten Hülsen mit der Spitze leicht nach unten geneigt
aus dem Tränkungsbad herausbewegt, in dieser Lage aufwärts gefördert, dann in eine
senkrechte Lage mit dem Fuß nach unten gewendet, über eine in bekannter Weise mit
Unebenheiten versehene Rüttelstrecke geführt und dabei an den Fußrändern abgewischt
werden.
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Hierbei fließt zunächst der größte Teil der Tränkungsflüssigkeit über
die Spitze ab. Die Hülsen können, ohne daß die Grundfläche der Anordnung vergrößert
werden müßte, genügend lange auf ihrer vertikalen Förderbahn gehalten werden, damit
dieses Ziel auch erreicht wird. Die sich an der Spitze ansammelnde Tränkungsflüssigkeit
wird beim anschließenden Aufsetzen der Hülse auf ihren Fuß gleichmäßig über die
Hülsenoberfläche verteilt. Durch das Rütteln und Abwischen wird jegliche überschüssige
Tränkungsflüssigkeit entfernt. Die auf diese Weise
nicht entfernbare
Tränkungsflüssigkeit ist so gering, daß sie bei entsprechender zeitlicher Steuerung
des Imprägnierungsvorganges ohne Schwierigkeiten von der Papierhülse aufgesaugt
werden kann.
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Damit ergibt sich eine imprägnierte Hülse ohne Tränkungsmittelüberzug.
Infolgedessen können die Hülsen ohne weitere Kühlung in Stangen zusammengesteckt
werden, ohne daß sie zusammenkleben. Daher kann man alle für die Durchführung des
Verfahrens wesentlichen Schritte in einem einzigen geschlossenen Gehäuse, das wärmeisoliert
und im Innern beheizt ist, durchführen und trotzdem die Hülsen stapelfertig entnehmen.
Es gelangt keine Tränkungsflüssigkeit mit Ausnahme der in der Hülse befindlichen
Imprägniermasse nach außen, so daß auch an keinen Einrichtungsteilen Schwierigkeiten
wegen erstarrter Tränkungsmasse auftreten können.
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Eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem Tränkungsbad,
einem durch das Bad führenden Vertikalförderer und einer nachgeschalteten Vorrichtung
zum Abführen überschüssiger Tränkungsflüssigkeit ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß der Vertikalförderer mit Elementen zum leicht nach unten geneigten Halten je
einer Hülse versehen ist und von seinem oberen Ende eine Rutsche abgeht, welche
die Hülsen in eine senkrechte Lage umlenkt und zu Abwischrotoren führt die um eine
senkrechte Welle rotieren und die Hülsenfüße über einen festen Ringrost hinwegbewegen,
von wo eine weitere Rutsche zu einer Hülsenzusammensteck-Vorrichtung führt. Bei
dieser Konstruktion wird die potentielle Energie, welche die Hülsen am oberen Ende
des Vertikalförderers besitzen, ausgenutzt, um diese den einzelnen Bearbeitungsstellen
zuzuführen. Außerdem läßt sich hiermit die gesamte Einrichtung auf einer äußerst
kleinen Grundfläche unterbringen.
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Des weiteren ist es zweckmäßig, wenn der Vertikalförderer zwei endlose,
mit Mitnehmerstützfüßen versehene Tragketten aufweist, die über ein System von Kettenräderpaaren
geführt sind, von denen wenigstens bei zwei Paaren die Kettenräder gegeneinander
versetzte Achsen haben. Durch die gegeneinander versetzten Achsen der Kettenräder
wird die zum Abfließen der Tränkungsflüssigkeit erstrebte, leichte Neigung der Hülsen
gegenüber der Horizontalen erzielt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat jeder Abwischrotor ein
System von senkrechten, die Hülsen aufnehmenden, kegelförmigen Röhren, die gleichmäßig
um die senkrechte Welle des Rotors angeordnet sind, und jeder Ringrost ist mit Rillen
und Durchlauföffnungen zum. Abführen der überschüssigen Tränkungsflüssigkeit versehen.
Insbesondere können auf dem Umfang des Ringrosts schräge Anlaufvorsätze und eine
Durchfallöffnung vorgesehen sein. Auf engem Raum werden hierbei die Funktionen des
Abwischens, des Rüttelns und des Weitertransports zusammengefaßt_ Bei einer bevorzugten
Ausführungsform ist neben dem vertikalen Teil des Kettenförderers eine senkrechte
Führungsschiene angeordnet, die mit schrägen Einschnitten versehen ist, welche zum
Abfließen der überschüssigen Tränkungsflüssigkeit dienen, und in dem oberen Teil
leicht in Richtung zum Kettenfe_-derer hin geneigt isf. Hiermit wird erreicht, daß
aus der Spitze abfließende Flüssigkeit nicht auf die darunter befindlichen Hülsen-tropft.
Die Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit einem in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen vertikalen Gesamtschnitt
der erfindungsgemäßen Imprägniereinrichtung mit Teilansicht der Rotoren von der
Seite der Ausfallöffnungen, F i g. 2 eine schematische Darstellung der Antriebswelle
mit Vorgelege, F i g. 3 einen Längsschnitt durch die obere Welle, F i g. 4 einen
Längsschnitt durch die Kettenaufspannvorrichtung und F i g. 5 einen Grundriß des
Rotors und der unteren Rutsche.
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Wie in F i g. 1 gezeigt, besitzt die erfindungsgemäße Imprägniervorrichtung
ein Gestell in Form eines geschlossenen Gehäuses 1, das mit einem Gestell 2 der
Hülsenwickelmaschine fest verbundenen ist. Zum Einschub der Hülsen in die Imprägniervorrichtung
dient ein kurzer Kammkettenförderer 3. Der Antrieb der Imprägniervorrichtung geschieht
unmittelbar von der Hauptwelle 4 der Maschine zur Erzeugung der Hülsen, und zwar
mittels eines Vorgeleges 5, so daß die Imprägniervorrichtung synchron mit der Hülsenwickelmaschine
rotiert.
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Alle beweglichen Mechanismen befinden sich im Innern des Gehäuses
1. Förderketten 6 und 7 laufen auf Kettenzahnrädern 8 bis 12, die auf fünf Wellen
13 bis 17 gelagert sind. In der Nähe der Öffnung 18 zum Einlegen der Hülsen wird
die Welle 13 mittels eines auf ihrem verlängerten Ende gelagerten Zahnrades 19 (F
i g. 2) von der Hauptwelle 4 der Maschine angetrieben, und zwar über das Vorgelege
5 mit einer einseitig wirkenden Zahnkupplung 20.
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Das auf der Welle 13 aufgekeilte Kettenzahnrad 8 (F i g. 2) treibt
die Kette 6, die auf Mitnehmervorsätzen 21 die Spitzen der zur Imprägnierung bestimmten
Hülsen 22 trägt, wobei die zweite Hälfte der Welle 13 mit Gewinde versehen
ist, auf welchem ein Kettenrad 23 mit der gleichen Anzahl der Zähne wie das Kettenrad
8 gelagert ist. Das Kettenrad 23 wird mittels Nut und Feder von der Hauptwelle 13
über eine einschiebbare Zahnkupplung 24 angetrieben. Es trägt und treibt die Kette
7, die mittels der Mitnehmervorsätze 21 die Hülsenfüße mit sich führt.
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Die Öffnung 18 zum Einlegen der Hülsen hat die Form eines Rechteckes,
dessen Breite dem Durchmesser der Hülse 22 und dessen Länge der Hülsenlänge gleich
ist. Der Innenraum des Gehäuses 1 wird auf die notwendige Temperatur beheizt, wobei
in dem unteren Teil des Gehäuseraumes, wo sich der geschmolzene Tränkungsstoff befindet,
die Temperatur automatisch mit Hilfe eines Temperaturreglers konstant gehalten wird.
Die gesamte äußere Oberfläche des Gehäuses 1 ist mit Wärmeisolierstoff 25 beschichtet.
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Wie in F i g. 3 gezeigt, läuft die Kette 6 in dem oberen Teil des
Gehäuses 1 über das Zahnrad 10, das mit der Welle 15 fest verbunden ist, während
die Kette 7 von einem Zahnrad 31 getragen wird, das in seiner Nabe ein mit dem Gewinde
auf dem gegenüberliegenden Ende der Welle 15 identisches Gewinde hat.
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Die in F i g. 4 veranschaulichte Aufspannvorrichtung für die Ketten
6 und 7 weist die Welle 17 mit dem Kettenrad 12 auf, das mittels eines Zapfens 33
und einer Kulisse 34 eine Welle 35 treibt. Auf dem Gewindeteil dieser Welle sitzt
eine Mutter in Form der Nabe eines Kettenrades 36, das die Kette 7
trägt.
Die in Supporten 37 gelagerten Wellen 17 und 35 sind zueinander parallel.
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Neben der Kette 6 befindet sich eine vertikale Führungsleiste 38 (F
i g. 4), deren oberer Teil etwas zu den Hülsen geneigt ist. Die Leiste 38 ist mit
einigen schrägen Einschnitten 39 zum Abfließen des Tränkungsstoffes versehen.
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In dem oberen Teil des Gehäuses 1 befindet sich eine Rutsche 40 (F
i g. 1), die in die Einwurföffnung eines oberen Rotors 41 einmündet, wobei der obere
und auch ein unterer Rotor 41 und 42 aus einer Nabe 43 und kegelstumpfförmigen vertikalen
Zellen 44 besteht. Die Naben 43 sind auf einer gemeinsamen vertikalen Welle 45 gelagert,
die mittels einer Daumenscheibe 47 im Rhythmus der Hülsenwickelmaschine schrittweise
gedreht wird, wobei jeder Schritt der Umfangsteilung 46 der Zellen 44 gleich ist
(F i g. 5).
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Unter jedem Rotor befindet sich ein fester Ring 48 mit Umfangsrillen
und Öffnungen 49 zum Abfluß des überschüssigen Tränkungsstoffes und mit einer Durchfallöffnung
50 für die Hülsen. Auf dem Umfang des Ringes 48 sind schräge Anlaufvorsätze 51 angeordnet.
Unter ihnen befindet sich eine kreisförmige Schale 52. Der obere Teil einer Rutsche
53 befindet sich unter der öffnung 54 zum Ausfall der Hülsen, während ihr unterer
Teil zugleich als Lager 55 einer Zusammensteckvorrichtung dient, in welcher die
Hülsen in Stangen aufgestapelt werden. In dem unteren Teil hat die Rutsche 53 einen
Schlitz 56, der mittels einer Leiste 37 in die Form des Längsprofils der Hülse 22
eingestellt werden kann.
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Die erfindungsgemäße Imprägniereinrichtung arbeitet wie folgt: Die
getrockneten Hülsen fallen aus der Hülsenwickelmaschine (F i g. 1) auf den kurzen,
quer angeordneten Kamrnkettenförderer 3, und in dem gleichen Rhythmus fallen sie
dann von dem Ende des Kettenförderers durch die Öffnung 18 zum Einsetzen der Hülsen
zwischen die benachbarten Mitnehmervorsätze 21 auf den Förderketten 6, 7. Beide
Ketten 6 und 7 bewegen sich ununterbrochen und mit gleicher Geschwindigkeit. Sie
sind von der Antriebswelle 13 mittels der Kettenräder 8 und 23 (F i g. 2) angetrieben.
Der Antrieb der Welle 13 geschieht durch das Vorgelege 5 von der Hauptwelle 5 der
Hülsenwickelmaschine. Die Hülsen 22 können nur dann zuverlässig auf die Mitnehmervorsätze
der Förderketten 6,7 eingesetzt werden, wenn ihre Längsachse in dem Augenblick
des Einsetzens parallel zu der Antriebswelle 13 ist.
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Während der darauffolgenden Bewegung der Ketten 6, 7 über die Kettenräder
9 und 29 werden die Hülsen in das geschmolzene Tränkungsbad eingetaucht, wobei in
dieser Phase die Kette 6, welche die Hülsenspitzen trägt, hinter der die Hülsenfüße
tragenden Kette 7 derart verspätet wird, daß die Hülsen, welche aus dem Tränkungsbad
in vertikaler Richtung austreten, sich in einer geneigten Lage befinden, die zum
Abfließen des Tränkungsstoffes vorteilhafter ist. Die Verspätung der Kette 6 wird
dadurch erzielt, daß die Welle 14 mit dem Kettenrad 9, das die Kette 6 trägt, in
dem unteren Teil des Gehäuses 1 etwas niedriger angebracht ist als die Welle 28
mit dem Kettenrad 29, welches die Kette 7 trägt. Das Kettenrad 9 treibt die zu der
Welle 9 parallel angeordnete Welle 28 mittels des Mitnehmerzapfens 26 und der Kulisse
27. Die Kulisse 27 ist mit den Mitnehmerseitenteilen 30 versehen, die zueinander
den erforderlichen Winkel bilden, wodurch erreicht wird, daß während des Betriebes
der Maschine der Gewindeteil auf der Welle 28 nicht ununterbrochen in dem Gewindeteil
des Kettenrads 29 hin und her gedreht wird. Bei der vertikalen Bewegung der Kette
6 sind die Hülsenspitzen mit der Führungsleiste 38 (F i g. 3) in Berührung. Die
Tropfen des an den Hülsenspitzen abfließenden Tränkungsstoffes werden über die Leiste
38 abgewischt, und somit können sie nicht von den oberen Hülsen auf die unter ihnen
sich befindenden Hülsen hinunterfallen. Eine ununterbrochene Berührung zwischen
den Hülsenspitzen und der Führungsleiste 38 wird dadurch gesichert, daß die
Leiste gegenüber den Hülsen etwas geneigt angeordnet ist.
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Wenn sich die Hülsen über die Kettenräder 10 und 31 bewegen, die in
dem oberen Teil des Gehäuses 1 auf der Welle 15 angebracht sind, eilt die Lage der
Hülsenspitzen etwas gegenüber den Hülsenfüßen nach vorn, woraus folgt, daß die Hülsen
zuverlässig aus den Ketten mit dem Fuß voran durch die Rutsche 40 in die Einwurföffnung
58 des Rotors 41 fallen (F i g. l).
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Wie in F i g. 5 gezeigt, bewegen sich die Rotoren 41 und 42 schrittweise
im Kreis, und zwar jedesmal um eine Umfangsteilung 46 in dem gleichen Rhythmus mit
der Hülsenwickelmaschine und mit den anderen Arbeitselementen der Imprägniervorrichtung.
Die durch die Einwurföffnung 58 (F i g. 1) gefallene Hülse wird in der Zelle 44
des oberen Rotors 41 derart seitlich getragen, daß sie nach und nach den ganzen
Umfang des Ringes 48 umkreist, wobei ihr Fuß sich gegen die mit zentrischen Rillen
versehene Oberfläche dieses Ringes stützt und sich an ihr abreibt. Dadurch werden
die Tropfen des Tränkungsstoffes von den Hülsenfüßen beseitigt. Die geneigten Anlaufvorsätze
51 bewirken eine wechselnde Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Hülse, wobei
die übriggebliebenen Tränkungsstofftropfen von dem Hülsenfuß restlos heruntergeschüttelt
werden. Nachdem die Hülse 22 in dem oberen Rotor 41 den ganzen Umfang des Ringes
48 bis auf eine Umfangsteilung umkreist hat, gelangt sie zu dem Punkt, wo sich die
Durchfallöffnung 50 befindet, durch welche die Hülse in den unten angeordneten unteren
Rotor 42 hinunterfällt. In dem unteren Rotor wiederholt sich der ganze oben
beschriebene Vorgang, bis endlich die Hülse nach Durchlaufen des ganzen Umfanges
des Rotors 42 durch die Öffnung 54 in die Rutsche 53 hinunterfällt und von hier
in das Lager 55 der Zusammensteckvorrichtung hineinrutscht. Die gerade Leiste 57
in dem unteren Teil der Rutsche 53 bildet einen sich verbreiternden Schlitz 56 (F
i g. 5), der bewirkt, daß der Fuß der fallenden Hülse 22 erst bis in das Lager 55
der Zusammensteckvorrichtung hineinfällt, wonach die Hülse auf der geneigten Fläche
der Rutsche gekippt wird und folglich in jedem Fall die richtige Lage einnehmen
muß.
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Die Zahl der aufeinander arbeitenden Rotoren kann je nach Bedarf ganz
willkürlich gewählt werden. Die in F i g. 1 gezeigte kreisförmige Schale 52 verhindert
das Abfließen des Tränkungsstoffes von den Ringen 48 durch die Öffnungen 49 auf
diejenigen Hülsen, die sich in dem unteren Rotor befinden.
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Die gesamte Imprägniervorrichtung mit dem Mechanismus zum Eintauchen
der Hülsen in den Tränkungsstoff und mit allen Bewegungsmechanismen befindet sich
im Innern des geschlossenen Gehäuses 1
(F i g. 1), dessen Innenraum
beheizt wird und dessen äußere Oberfläche mit einer Wärmeisolierschicht 25 versehen
ist. Das Gehäuse hat nur zwei Öffnungen, von denen die Öffnung 18 zum Einsetzen
der Hülsen die Form und die Größe des Längsprofils der Hülse hat, während die zweite
Öffnung 54, durch welche die imprägnierten Hülsen aus dem Gehäuse 1
herausfallen,
kreisförmig ist und ihr Durchmesser dem größten Durchmesser der Hülse gleich ist.