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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kunstseide Bei den bisher
bekannten Zentrifugenspinneinrichtungen wurde der Faden durch ein gleichmäßig auf
und ab bewegtes FadenführerröhrcIien, welches durch eine öffnung in den Spinntopf
hineinragt,- in den mit hoher Umdrehungszahl laufenden Spinntopf eingeführt. Dieser
wurde zuweilen konisch .ausgebildet, um das Ausbringen der fertig gesponnenen Kuchen
zu erleichtern. Der Faden wird durch die hohe Drehzahl des Spinntopfes verzwirnt
und infolge der Schleuderkraft in dem Maße, wie er gefördert wird, auf der Innenwand
des Spinntopfes in regelmäßigen Kreuzwindungen abgelegt. Der auf diese Weise ersponnene
Küchen ist -ein regelmäßiges, ringförmiges Gebilde, dessen äußere Oberfläche zylindrisch
oder konisch ist, entsprechend der Innenfläche des Spinntopfes, und dessen Umfang
dem Innenradius des Spinntopfes entspricht. -- - -Die Innenfläche des Spinnkuchens
ist von dem Grad der Bewicklung abhängig; je mehr Kunstseide in den Spinntopf- eingesponnen
wird, desto kleiner wird der . Krümmungsradius der Innenfläche des Kuchens. Bei
konischen Spinnkuchen nimmt -zudem mit steigender Bewicklung die Konizität der Innenfläche
immer mehr zu: Die Weiterverarbeitung solcher Spinnkuchen erfolgte bisher in der-.
Weise, daß sie in Form von Strähnen oder . Spulen abgewunden wurden und in dieser
Form der erforderlichen Behandlung mit _ den , ver- i schiedenen, von der Art des
Spinnverfahrens . abhängigen Flüssigkeiten unterworfen wurden. Dieses Verfahren
ist umständlich und wirkt überdies auf die Güte der Kunstseide nicht günstig, da
diese möglichst wenig umgewunden werden soll.
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Nach einem' weiteren Verfahren wird der Spinnkuchen auf Halter nach
Art von Spulen-oder Haspeln aufgelegt und 'der Behandlung mit Flüssigkeiten unterworfen.
Da
Spinnkuchen von wechselndem Innendurchmesser hergestellt werden, waren
bisher starre Spulen ein und desselben Durch mossers nicht verwendbar. Auch bei
konischen Spinnkuchen konnten konische Hülsen. nicht verwendet werden, denn diese
passen selten auf die Innenfläche des Kuchens, dessen Könizität je nach dem Grad
der Bewicklung immer verschieden ist. Es mußten daher Haspel oder Spulen mit veränderlichem
Umfang verwendef werden. Dieses Verfahren vermeidet zwar das Umwinden, erfordert
aber recht kostspielige Haltevorrichtungen. Die- billigen starren Hülsen sind unbrauchbar
wegen der stets wechselnden Gestaltung der Innenfläche des Kuchens.
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' - Diese Nachteile, welche bisher bei der üninittelbaren Weiterverarbeitung
der Spinnkuchen sich ergaben, werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß unter.
Verwendung von an sich bekannten konischen Spinntöpfen -konische Spinnkuchen von
bei beliebiger Wicklungsdicke gleichbleibender Innenkoni= zität erzeugt und- auf
starre Spulen derselben Konizität aufgesteckt der Nachbehandlung
unterworfen
werden. Dieses Verfahren bedeutet einen außerordentlichen Fortschritt. Während die
bisherigen Spinnkuchen für die Weiterbehandlung beispielsweise ',durch Wäsche oder
durch Trocknung auf in ihrem Umfang verstellbare Halter, welche ihrer -Form nach
einem Haspel ähnlich sind, aufgesteckt werden mußten, gestatten die mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung hergestellten -konischen Spinnkuchen die Weiterbehandlung auf einfachen,
starren, konischen Spulen. Das Aufsetzen auf diese konische-Spulen erfolgt, ohne
daß die Betwicklung an der Innenfläche des Kuchens irgendwie leidet. Ein Vorteil
liegt zunächst darin, daß die konischenSpulen einfach und daher billig sind`ürid
daßs sie sich den Spinnkuchen, gleichgültig, -oh diesel- -ben mehr öder- weniger-
dick -gewickelt- sind, immer anpassen. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht
darin, daß die konischen Spulen immer auf die'Inrienfläche des,Spinh-'_ kuchens
passen, gleichgültig, wie 'stark die Wicklung ist. Diese kann praktisch in den weitesten
Grenzen schwanken. Bei dicker gewickelten Spinnkuchen läßt sich'.eb.en -die kö-
' nische Spule nicht ganz soweit einschieb_e__n__..-wie bei weniger dick gewickelten.
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.-Das Verfahren weist gegenüöer dem- bekännten-Verfahren,_zylindrische
Sp_nnkucheri auf Hältern,-deren Umfang veränderlich ist; weiter zu behandeln, noch
.den weiteren.Vorteil auf, daß es eine sehr wirksame Naßbehandlung gestattet: Verwendet
man zum Aufstecken konische Spulen, welche an der für die Auflage .des Kuchens bestimmten
-Mantelfläche gelocht, an der einen Stirnfläche-geschlossen und an der anderen Stirnfläche
mit einer Öffnung. zum Anschluß an eine Leitung für Flüssigkeit, Vakuum .oder Druckluft
versehen- sind; so -gelingt -es- leicht,- die Spinnküchen auch bei-verhältnismäßig
dicker-Wicklung in kurzer Zeit vollkommen auszuwaschen öder einer sonstigen Nachbehandlung;
wie Avivieren, Färben u. dgl., zu unterwerfen, indem man geeignete Flüssigkeiten
hindurchdrückt oder hindurchsaust.
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. Nach der Naßbehandlung kann die Trocknung ebenfalls durch Hindurchdrücken
oder Hindurchsaugen,von vorzugsweise erwärmter teuft sehr beschleunigt werden. Derartige
Behandlungen Waren bisher bei Spinnkuchen vollkommen unmöglich, denn die üblichen,
in ihrem-Umfang veränderlichen. Halter gestatten. keine : Auwendung von Druck bzw.
Vaküum für die Durchdringun--des gewickelten Spinnkuchens mittels Flüssigkeit öder
Luft, und. das -Aufschieben auf geeignete Spulen mit unveränderlichem Durchmesser
war ohne erhebliche Verletzung- -der , Irinenläge- -der Spule nicht möglich und
gewährleistete außerdem. keine -ausreidherid, dichte`Aüflage.' -Der getrocknete
Spinnkuchen hat nach dem Verfahren ohne weiteres eine für die Textilindustrie besonders
vorteilhafte Form, denn auf den dicht eingeschobenen konischen Spulen läAt sich
die Kunstseide ohne weitere Vorarbeit zum Zetteln oder für Wirkereizwecke verwenden.
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Die pule kann aber auch mit dem Spinnkuchen' auf eine Zwirnspindel
aufgesteckt werden, und dem Faden .durch Abziehen über Kopf ine'-zusätzliehe Drehung
erteilt wer-_deri. `Hierfür ist-es- nicht erforderlich, den 'Faden.'vollkommen zu
trocknen, sondern es "ist iitifer Umständen vorteilhaft, den noch -etwäs feuchten
Faden zu verzwirnen, der während dieses Vorgangs vollkommen trocknet: Dieses Zwirnverfahren
.hat vor dem bekannten-Verfahren; Spinnkuchen aus dem sich drehenden - Spiriritopf
abzuzwirnen, --den erheblichen Vorteil, daß das Abziehen an der _Aüßenseite des
Kuchens leicht vonstatten geht, da sich hier die Ballonbildung vorteilhaft-äuswirkt,
während--beim bekannten Verfahren der Ballon an die Innenfläche des Kuchens reibt
und-.,unter .Umständen zu Ver-_schlingungen führen kann.-Die Spinnkuchen von gleicher
Innenkonizität-bei'beliebiger-WcklungsZUcke lasset! sich 7fort(ilhaft,.dWurcli-
erzielen, da,$ - das -Fadhii fülfrerröhrchen zni@ ye_ränderlicher-Geschwin= digkeit
bewegt @vird zurr Unterschied- von bekannten- Vorrichtungen: Diese Geschwindig=
keit-wrd der Vorm- des -Spirinlkuchens ängepa,ßt. - Im allgemeinen .genügt es, wenn
die Geschwindigkeit -des Fadenführerrphrchens der Form des Spinntopfes.angepaßt-wixd,
sofern nicht etwa besonders dicke Spinnkuchen gewickelt werden -sollen. Die Geschwindigkeit
wird in der Richtung der Verjüngung des Topfes -entsprechend -gesteigert' und umgekehrt,
'derart, daß` überall die Windungen gleich ;dicht werden. Auf - diese Weise_ wird
vermieden, daß ;ein- Spinnkuchen - entsteht; dessen-Innenfläche mitzunehmender Bewicklung
immer. konischer wird,: wie es bei dem mit gleicher Geschwindigkeit bewegten Fa.-denführerröhrchenr
der-Fall sein würde: Auf- der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele 'für- die -Vorrichtung-
zum' Spinnen gleichmäßig._ konischer Spinnkuchen darge= .stellt, und zwar-zeigt
-Abb. i -einen konischen Spinnküchen- im senkrechten Schnitt, - ' -Abbz -eine schematische'
Darstellung -der Gesamtanordnung -im- Spinntopf; den, Fadenführer Antrieb;
- Abb. 3 und -4 zeigen eine' für das Verfahren zum Weiterbehandeln konischer Spinn=
kuchen besonders zweckmäßige A_u§führungs--form einer konischen Spüle. . _ ' --_
--Der Spirintöpf -nach-. Abb: r , zeigt 'einen
Mantel a, welcher
sich 'nach oben - erweitert und dessen Neigung i : 6 beträgt. Der Dekkel b schließt
ihn nach oben hin -ab und wird mittels einer Feder c in einer Ringnut des Spinntopfes
festgehalten. Durch ein Loch des Deckels b wird das Fadenführerröhrchen
d
durchgeführt "und bewegt sich innerhalb des Spinntopfes auf und äb, um den
Faden e in Kreuzwendungen in den Spinntopf zu dem Kuchen f abzulegen. Das Fadenführerröhrchen@d
steht, wie in Abb.2 ersichtlich, beispielsweise mit einer Zugstange ä in Verbindung,
welche mittels eines Gelenkes h mit einem Kniehebel i verbunden ist, der sich um
den Zapfen ia dreht. Die Zugstange g wird in der Führung k geführt. An dem Ende
des Kniehebels i befindet sich eine Rolle L, welche mittels eines
Herzrades m hin und her bewegt wird. Das Herzrad m ist so geformt, daß die Geschwindigkeit
des Fadenführerröhrchens stets in Einklang mit dem wechselnden -Abstand der unteren
Mündung des Röhrchens von der Innenwand des Spinntopfes steht. Die wechselnde Geschwindigkeit
soll .stets in etwa umgekehrtem Verhältnis zu diesem Abstand stehen. Auf diese Weise
gelingt es, einen Spinnkuchen zu wickeln, dessen Innenfläche praktisch die gleiche
Konizität wie die Außenfläche aufweist, gleichgültig-, ob er mehr oder weniger dick
gewickelt ist.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung wird beispielsweise so ausgeführt,
daß der mit der Spinnvorrichtung erzeugte Spinnkuchen auf eine starre konische Spüle
derselben Konizität aufgebracht wird und auf dieser zunächst einer ausgiebigen Wäsche
beispielsweise durch Tauchen oder durch Berieseln unter Drehung unterzogen wird.
Hernach wird der Spinnkuchen auf der Spule den sonstigen an sich bekannten Naßbehandlungen
unterzogen, welche nach dem Spinnverfahren wechseln. Außerdem- kann der Spinnkuchen
auf der Spule einer Avivagebehandlung mit Seifen, Fettemulsionen u. dgl. unterzogen
und danach getrocknet werden.
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Zweckmäßig werden die Naßbehandlung und die Trocknung auf einer konischen
Spule o durchgeführt, wie sie in einer beispielsweisen Ausführung in Abb. 3 der
Zeichnung dargestellt ist. Die Spule ist an der Mantelfläche, welche für die Auflage
des Spinnkuchens bestimmt ist, mit Schlitzen p versehen, sonst überall geschlossen
und weist nur an ihrer einen Stirnfläche eine Muffe q auf, welche zur Verbindung
mit einer Flüssigkeits-, einer Druckluft-- oder Vakuumleitung r dient. Zweckmäßigerweise
ist diese Spule im Innern gegen ihr verjüngtes Ende zu mit einer weiteren Führung
s zwecks Zentrierung dieser Leitungen .versehen, wie in Abb. 4 dargestellt ist.
Die Muffe.q in Verbindung mit dem Zentrierstück s dient `fernerhin zum festen Aufsetzen
auf eine. Zwirnspindel. .
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Das Verfahren der Spinnkuchenbehandlung mit der zuletzt erläuterten
konischen Spule gestaltet sich nun folgendermaßen: Naclh dem Aufsetzen des Spinnkuchens
sind sämtliche Schlitze des Spulmantelsbedeckt: Die verschiedenen oben erläuterten
Flüssigkeiten werden durch den Spinnkuchen beispielsweise hindurchgesaugt, indem
derselbe mit der Spule in die betreffende Flüssigkeit eingetaucht und mittels der
Muffe q an ein Vakuum angeschlossen wird. Die betreffende Flüssigkeit kann aber
auch unter Druck an der Muffe q zunächst in das Innere der Spule gelangen und an
den Schlitzen p den Spinnkuchen f durchdringen. Nach der Beendigung der Naßbehandlung
wird die an den nassen Fäden des Spinnkuchens f haftende Flüssigkeit durch Absaugen
oder durch Druckluft in gleicher Weise aus dem Spinnkuchen entfernt. Hernach kann
der Spinnkuchen f zwecks Beschleunigung der Trocknung mittels warmer Luft behandelt
werden, welche wiederum durch Druck bei q in das Spuleninnere eintritt und durch
die Schlitze p den Spinnkuchen f durchströmt, oder es. kann der Spinnkuchen f in
einer Heizkammer mit Vakuumleitungen an 'der Muffe q verbunden werden, wodurch ein
rasches Durchströmen der warmen Luft durch den Kuchen bewirkt wird. Es gelingt auf
diese Weise, die Trokkenzeit der Spinnkuchen ganz erheblich abzukürzen und dank
der Spulenform eine ungünstige Beeinflussung der Fäden bei der Trocknung des Spinnkuchens
zu vermeiden. Hernach läßt sich die Spule o zusammen mit dem Spinnkuchen mittels
der Muffe q und dem Zentrierstück s auf eine Zwirnspindel aufstecken und, falls
erwünscht, auf einer geeigneten Aufwickelvorrichtung dem Faden eine zusätzliche
Drehung erteilen.