DE2055463C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Entwässern feuchter Garne oder Garnbündel durch Zentrifugieren - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Entwässern feuchter, insbesondere gefärbter oder imprägnierter Garne oder Garnbündel durch Zentrifugieren. Für loses Fasermaterial ist das Zentrifugieren in kontinuierlichem Arbeitsgang beispielsweise durch die GB-PS 7 29 791 bekannt geworden. Wollte man in solcher Weise Garnfäden oder -bündel entwässern, so war es bisher üblich und erforderlich, aus dem Garnfaden einen Garnkörper (Strang, Spule) zu bilden und diesen Garnkörper durch Zentrifugieren zu entwässern. Damit war der kontinuierliche Arbeitsgang in empfindlicher Weise unterbrochen; die Garnkörper mußten in die Zentrifuge eingelegt ihr wieder entnommen und bis zum offenen Garnfaden wieder aufgelöst werden.

Zu dem Zweck, diese Unterbrechung zu vermeiden, stellt sich daher die Aufgabe, die Entwässerung durch Zentrifugieren in solcher Weise in den Behandlungsgang einzubauen und sie so zu gestalten, daß sie ohne Bildung eines Zwischen-Garnkörpers erfolgen kann. Erfindungsgemäß wird die Entwässerung des Garnes während des kontinuierlichen Durchlaufes durch einen antreibbaren, rohrförmig ausgebildten Wickelflügel zur Zuführung auf eine Transportvorrichtung, der eine in der Drehachse liegende Eintrittsöffnung und eine im Abstand von der Drehachse liegende Austrittsöffnung aufweist durchgeführt Hierbei entsteht die Zentrifugalwirkung durch die Führung des Garnfadens oder -bündeis in dem angetriebenen Wickelflügel, dessen Form mit einer im Abstand von der Drehachse liegenden Mündung nicht nur zum Aufwickeln des zentrisch zugeführten Garnes auf eine Transportvorrichtung erforderlich ist sondern sich darüber hinaus als ebenso geeignet erwiesen hat die auf das Garn ausgeübte Zentrifugalkraft für die Entwässerung auszunutzen. Dann kann das entwässerte Garn auf der Transportvorrichtung ohne Unterbrechung weiteren kontinuierlichen Behandlungen wie Trocknen, Kondensieren oder Entwickeln von Farbstoffen unterworfen werden.

Es ist ohne weiteres einleuchtend, daß das Abschleudern von Feuchtigkeit aus einem Einzelfaden oder losen Fadenbund eine wesentlich geringere Zentrifugalkraft erfordert und viel rascher geht als bei einer dicken, zumeist mehrschichtigen Packung von Strängen oder gar bei mehr oder weniger fest gewickelten Spulen. Es genügt das Garn in einer Zentrifugiervorrichtung für kurze Zeit eine Stelle durchlaufen zu lassen, welche im Abstand von der Zentrifugen-Achse um diese rotiert

Zur Durchführung müssen Wickelmaschinen, die einen drehend angetriebenen Wickelflügel mit einer in der Drehachse liegenden Fadene'ntrittöffnung und einer im Abstand von der Drehachse liegenden Mündung aufweisen, erfindungsgemäß dadurch weitergebildet werden, daß der Wickelflügel aus einem mit im wesentlichen radialen Austrittsöffnungen versehenen Garnführungsrohr besteht Durch die Austrittsöffnungen wird die Feuchtigkeit aus dem Garn und dem rotierenden Wickelflügel herausgeschleudert; sie wird aufgefangen und abgeleitet oder abgesaugt In gleicher Weise werden auch Imprägnatreste oder abgestreifte Fasern entfernt und das Garnführungsrohr so ständig gereinigt. Das Garn kann von der rotierenden Mündung, aus der es austritt, unmittelbar auf ein ebenes Transportband abgelegt oder als Garnwendel auf eine entsprechende Transportvorrichtung aufgewunden werden.

Vorteilhaft sind die Austrittsöffnungen des Garnführungsrohres — in Laufrichtung des Garnes gesehen — injektorartig ausgebildet. Dies ist vor allem dann wichtig, wenn — gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung - das Garn bei Beginn des Wickeins und Zentrifugierens — durch einen am Eintritt des Wickelflügels vorgesehenen Fadeninjektor in den Flügel eingeschossen wird. Diese Art der Garneinfüh-

rung ist besonders vorteilhaft bei feuchten Garnen, da diese leicht festkleben. Durch die injektorartige Ausbildung der Austrittsöffnungen des Garnführungsrohres wird vermieden, daß durch den Luftstrom des Injektors der Fadenanfang vor dem Erreichen der Mündung aus einer solchen Austrittsöffnung herausgeblasen wird oder sich daran festhakt

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen. Es zeigt

Fig. 1 den Wickelkopf einer Garnbehandlungsmaschine, teilweise geschnitten, in Seitenansicht,

Fig.2 einen Ausschnitt aus Fig. 1, in größerem Maßstab, ,_s

F i g. 3 und 4 ein Garnführungsrohr (Wickelflügel) aus Fig. 1 in vergrößerter Seitenansicht und Draufsicht, ausschnittweise,

F i g. 5 einen Schnitt nach Linie V-V der F i g. 3,

Fig.6 eine andere Ausführungsform des Garnführungsrohres in Draufsicht, ausschnittweise,

F i g. 7 einen Schnitt nach linie VIl-VII der F i g. 6.

F i g. 8 ausschnittweise eine andere Ausführungsform des Gamführungsrohres im Längsschnitt

Der Wickelkopf nach Fig. 1 hat die Aufgabe, einen Garnfaden 11, welcher der Maschine tropfnaß oder auch zentrifugentrocken zugeführt wird, z. B. von einer Garnspule 10 kommend in einem Tauchgefäß 12 oder auf andere Weise angefeuchtet, gefärbt geklotzt oder imprägniert worden ist, in schraubenförmigen Windungen 11a auf eine Transportvorrichtung aufzubringen; welche das Garn der weiteren Behandlung zuführt Die Transportvorrichtung kann ein ebenes Förderband sein, auf welches das Garn in etwa kreisförmigen Windungen abgelegt wird. Bevorzugt besteht sie jedoch nach F i g. 1 aus mehreren, z. B. vier in den Ecken eines Quadrates oder Rechtecks angeordneten, endlosen Förderbändern 13. Diese laufen um angetriebene Riemenscheiben 14, die an einem gegen Rotation gesicherten oder langsam rotierenden Getriebekasten 15 sitzen. Die Konstruktionen des Getriebekastens, gegebenenfalls seines Drehantriebes und der Transportvorrichtung sind im einzelnen nicht dargestellt, weil diese nicht zur Erfindung gehören und an sich bekannt sind. _4S

Der Getriebekasten 15 sitzt auf einer Rohrwelle 16, die durch einen Keilriementrieb 17 von einem Motor 18 angetrieben wird. Sie ist in Lagern 19 gelagert, die auf einem Maschinengestell 20 befestigt sind Am rechten Ende ist die Rohrwelle 16 durch einen durchbohrten Stopfen 21 abgeschlossen, der außen, durch eine Dichtung 21' abgedichtet in eine Druckluftkammer 22 hineinragt. Nach außen erweitert sich die Bohrung des Stopfens 21 konisch. In diese Erweiterung reicht eine ebenfalls konische Garndüse 23 hinein, die im Gehäuse 24 der Druckluftkammer 22 sitzt und mit diesem am Gestell 20 befestigt ist Die Garndiise 23 weist eine verengte Eintrittsöffnung auf, welche durch einen eingesetzten Stopfen 25 gebildet ist Der Luftkammer 22 wird durch Betätigen eines Ventils 26 Druckluft aus einer Leitung 27 zugeführt Dabei wird gleichzeitig ein Schalter 28 geschlossen, dessen Zweck und Funktion später beschrieben werden wird.

Der Stopfen 21 bildet in Verbindung mit der Garndüse 23 einen Fadeninjektor, der einen an die öffnung des Stopfens 25 gehaltenen Faden ansaugt sobald das Ventil 26 betätigt wird, und ihn weiter durch ein Garnführungsrohr 29 treibt das im Innern der Hohlwelle 16 in den Stopfen 21 eingesetzt ist und hinter dem linken Lager 19 schräg seitlich aus der Hohlwelle 16 austritt Der anschließende Teil des Gamführungsrohres 29 ist auf der Hohlwelle 16 mittels eines Halteringes 30 befestigt An seiner Mündung 31 verläuft das Rohr im Abstand und paralisl zur Achse der Hohlwelle 16 und ist hier im Rand eines Blechtopfes 32 gehalten, der seinerseits an dem Haltering 30 festgeschraubt ist Der aus der Hohlwelle 16 herausragende Teil des Garnführungsrohres 29 bildet einen rotierenden Wickelflügel und ist von einem Gehäuse 33 umschlossen, das am Maschinengestell 20 sitzt An der df;m Rohr 29 diametralen Seite des Blechtopfes 32 ist zum Ausgleich der Unwucht ein Gegengewicht 32* angeordnet

In einigem Abstand von der Mündung 31 des mit der Hohlwelle 16 umlaufenden Wickelflügels 29 ist ein mit Borsten 34 besetzter Ring 35 ortsfest angeordnet Auf die Borsten 34 wird der durch den Injektor eingeschossene Fadenanfang aufgeblasen; er haftet dort zunächst so fest daß der Faden 11 aus der rotierenden Mündung 31 herausgezogen wird, so daß er durch das umlaufende Garnführungsrohr 29 auf die Förderbänder 13 der Transportvorrichtung aufgewickelt werden kana Der frei Fadenanfang wird dann allmählich beim Abtrans port der Garnwindungen 11a von den Borsten 34 abgezogen.

Die Rohrwelle 16 weist eine Bohrung 36' auf, welche in einen nach außen abgedichteten Ringkanal 36 mündet der mit einer durch ein Magnetventil 37 verschließbaren Abflußleitung 38 verbunden ist Eine gleichartige Abflußleitung mit Magnetventil 39 sitzt am Boden des Gehäuses 33. Die Abflußleitungen können an ein Vakuum angeschlossen sein. Die beiden Ventile werden durch den Schalter 28 betätigt: sie werden geschlossen, sobald durch Drücken das Druckluftventil 26 geöffnet wird und Druckluft in die Luftkammer 22 und den Wickelflügel 29 eintritt Die elektrische Verbindung zwischen dem Schalter 28 und den beiden Magnetventilen 37 und 39 kann unterbrochen werden, so daß diese Ventile auch bei Betätigung des Vetitiles 26 geöffnet bleiben.

Der Wickelflügel 29 besteht in einer bevorzugten Ausführungsform aus aneinandergefügten, düsenartigen Rohrelementen 40. Diese weisen eine große Eintrittsöffnung und eine wesentlich kleinere Austrittsöffnung auf. Die Innenwandung verläuft entweder im wesentlichen geradlinig (F i g. 6 rechts und Mitte) oder gebrochen, so daß sich der Innenkanal am Austritt wieder ein wenig erweitert (F i g. 6 links und F i g. 3). Der Außendurchmesser der Rohrelemente 40 am Austritt ist geringer als der Innendurchmesser am Eintritt so daß zwischen benachbarten Elementen ein Ringspalt 40 freibleibt durch welchen Flüssigkeiten, hnprägnatreste, hängengebliebene Fasern usw. austreten können. Dies wird vor allem durch die Zentrifugalkraft bewirkt die in dem Wickelflügel 29 durch die Rotation um die Achse der Hohlwelle 16 entsteht Diese ständige Reinigung des Flügels 29 kann unterstützt werden, indem man bei geöffneten Magnetventilen 37, 39 einen Druckluftstoß durch das Rohr gibt

Die Rohrelemente 40 sind nach F i g. 3 bis 5 mit zwei seitlichen Zapfen 41 versehen, welche in Schlitze 42 einer U-förmigen Schiene 43 eingelegt werden. Die Schlitze 42 werden danach durch Drähte 44 verschlossen, die in die umgebördelten Ränder 45 der Schiene 43 eingeschoben werden.

Bei einer anderen Befestigungsart der Rohrelemente

40 nach Fig.6 und 7 weisen die Elemente eine Umfangsnut 46 auf, in welche die beiden Arme einer U-förmigen federnden Gabel 47 eingreifen, die mit einer Schraube 48 auf einer Schiene 49 befestigt ist.

Zum Betrieb der Vorrichtung wird die Rohrwelle 16 mit dem Garnführungsrohr 29 durch Anlassen des Motors 18 in Rotation versetzt, wodurch über das Getriebe 15 die Riemenscheiben 14 und somit die Förderbänder 13 in Richtung der Pfeile angetrieben werden. Das an die Eintrittsöffnung der Garndüse 23 gehaltene Garn wird durch Betätigen des Druckluftventils 26 durch die Saugwirkung des Injektors 21, 23 angesaugt und durch das Garnführungsrohr 29 auf den Ring 35 geschossen. Hierbei sind die Magnetventile 37,

39 geschlossen, so daß die düsenförmigen Rohrelemente

40 ihre injektorartige Wirkung voll ausbilden können und der Faden nicht durch die Ringspalte zwischen den Elementen herausgeblasen wird. Durch die Rotation der Mündung 31 des Garnführungsrohres 29 wird das Garn in Windungen 11a um die Förderbänder 13 gewickelt.

Im laufenden Betrieb wird die durch das Garn eingebrachte Feuchtigkeit aus dem Garnführungsrohr 29 herausgeschleudert und gelangt ins Innere der Hohlwelle 16 und besonders in das Gehäuse 33, von wo re durch die geöffneten Magnetventile 37 und 39 abfließt.

In manchen Fällen kann auch eine vereinfachte Ausführung des Garnführungsrohres 50 nach Fig.8 zweckmäßig sein. In dieser Form besteht es aus einem

ίο glatten Rohr, dessen Wandung durchlöchert ist, wobei die Löcher 50' durch nach hinten (in F i g. 8 nach rechts] offene, nach außen vorstehende Deckel 51 teilweise abgedeckt sind. Auch in diesem Rohr entsteht, wenn ein Luftstrom in Richtung des Pfeiles 52 in dem Rohr 5C fließt, an den Öffnungen eine injektorartige Wirkung welche ein ungestörtes Einschießen des Fadens durch das Rohr ermöglicht. Andererseits kann durch die Öffnungen 50' die Zentrifugalwirkung abgeschleudert« Feuchtigkeit austreten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

1. : Patentansprüche:

   ■-,. 1. Verfahren zum Entwässern feuchter, insbesondere gefärbter oder imprägnierter Garne oder Garnbündel durch Zentrifugieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerung des Garns während des kontinuierlichen Durchlaufes durch einen antreibbaren, rohrförmig ausgebildeten Wickelflügel zur Zuführung auf eine Transportvorrichtung, der eine in der Drehachse liegende Eintrittsöffnung und eine im Abstand von der Drehachse liegende Austrittsöffnung aufweist durchgeführt wird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Wickelflügel (29,50) aus einem mit im wesentlichen radialen Austrittsöffnungen (40', 50') versehenen Garnführungsrohr (29) besteht
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Austrittsöffnungen (40', 50') in Laufrichtung des Garnes (U) injektorartig ausgebildet sind.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Austrittsöffnungen (40', 50') durch aus der Rohrwandung (50) herausgebogene Deckel (51) abgedeckt sind, die entgegen der Laufrichtung des Garns (U) nach außen vorstehen.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet daß das Garnführungsrohr (29) aus aneinandergefügte, düsenfönr.igen Rohrelementen (40) besteht deren Außendurchmesser am Austrittsende geringer ist als der Innendurchmesser am Eintritt so daß zwischen benachbarten Rohrelementen (40) ein Ringspalt (40') entsteht
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet daß die Rohrelemente (40) mit je zwei seitlichen Zapfen (41) versehen sind, welche in Schlitzen (42) einer U-förmigen Schiene (43) liegend durch Drähte (44) gehalten sind, die in die umgebördelten Ränder (45) der Schiene (43) eingeschoben sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrelemente (40) eine Umfangsnut (46) aufweisen, in welche die beiden Arme von U-förmigen Gabeln (47) eingreifen, die auf einer in der Form des Wickelflügels (29) gebogenen Schiene (49) befestigt sind.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß die Eintrittsöffnung so des Wickelflügels (29, 50) als Fadeninjektor (21 bis 26) ausgebildet ist
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet daß der Fadeninjektor aus einer feststehenden Düse (23, 25) besteht die von einer Luftkammer (22) umgeben ist und mit radialem Abstand in eine konische öffnung (21) am Garnführungsrohr (29,50) hineinreicht