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Verfahren und Vorrichtung zum Waschen und Nachbehandeln von Kunstseidespinnkuchen
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Vorrichtung zum Waschen und Nachbehandeln
von nach dem Zentrifugenv erfahren gewonnenen, sog. Spinnkuchen, bei welcher gleichzeitig
ein Umziehen dieser Spinnkuchen in der Behandlungsflüssigkeit und ein Durchsaugen
derselben quer durch die Fadenlage ermöglicht wird.
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Die nach dem Zentrifugensystem gewonnene Kunstseide wurde bisher in
der Weise nachbehandelt, daß die von den Spinnmaschinen kommenden Spinnkuchen erst
in Strähnform gehaspelt und dann in dieser Förm gewaschen und nachbehandelt wurden.
Nach dem sog. abgekürzten Verfahren behandelt man jedoch die Kunstseide direkt im
Kuchen, also ohne dieselben erst in eine Strähn- oder andere Form umzuarbeiten.
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Mit der Zeit haben sich nun verschiedenartige Verfahren herausgebildet,
diese Kunstseidespinnkuchen zu waschen und nachzubehandeln. Am bekanntesten sind
das Schleuderverfahren, das Berieselungsverfahren und das Saug- und Druckverfahren.
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Beim Schleuderverfahren wird jeder einzelne Kuchen in einen perforierten
Schleudertopf eingesetzt und die Behandlungsflüssigkeit in der :Mitte des oben offenen
Topfes zugeführt. Diese Schleudertöpfe werden nach der Art der Spinntöpfe in schnelle
Drehung versetzt, wobei die Behandlungsflüssigkeit infolge der Schleuderkraft des
Topfes durch den Kuchen von innen nach außen dringt und durch die gelochte Topfwand
dann ausgeschleudert wird. Beim Berieselungsverfahren kann man zwei Arten unterscheiden.
Nach der ersten werden die Spinnkuchen auf Stäben nebeneinander aufgereiht und von
oben mit der Waschflüssigkeit berieselt, wobei die Stäbe um ihre Längsachse verdreht
werden, damit die Kuchen an jeder Stelle mit der Behandlungsflüssigkeit in Berührung
kommen. Nach der anderen Methode werden die Kuchen flach zusammengedrückt und in
geeigneten, flachen Kästen dicht nebeneinandergelegt. Der Boden dieser Kästen ist
durchlocht und als Abschluß kommt oben auf die zusammengedrückten Kuchen eine ebenfalls
gelochte Abschlußplatte. Solcher Kästen werden mehrere, zu einer Batterie vereinigt,
übereinandergestellt und durch diese wird dann die Behandlungsflüssigkeit von oben
her geleitet.
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Es ist weiterhin bekannt, Spinnkuchen säulenartig aufeinanderzuschichten
und die Behandlungsflüssigkeit unter Saug- oder Druckwirkung quer durch die Fadenlagen
zu führen, sowie auch bereits vorgeschlagen. worden, Spinnkuchen zum Zwecke des
Nachbehandelns nebeneinandergereiht, einerseits auf waagerechten, gelochten Rohren
bei gleichzeitigem Flüssigkeitsdurchgang quer durch die Fadenlagen ohne Eintauchen
und anderseits auf Stäben unter teilweisem Eintauchen in die Behandlungsflüssigkeit
umzuziehen.
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Allen diesen Methoden haften mehr oder weniger große Nachteile an.
Das Schleuderverfahren ist infolge der notwendigen großen Anzahl von Behandlungstöpfen
überaus kostspielig. Beim Berieselungsverfahren in Kästen müssen die Spinnkuchen
erst deformiert werden, wodurch
die Gefahr des Verwirrens der feinen
Kunstseidefäden entsteht; nach der erfolgten Nachbehandlung müssen die Kuchen dann
wieder in ihre ursprüngliche Form gebracht werden, um sie zur Weiterverarbeitung
herzurichten.
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Beim Nachbehandlungsverfahren der Spinnkuchen ohne Eintauchen, auf
durchlochten, sich drehenden Rohren bei gleichzeitigem Flüssigkeitsgang quer durch
die Fadenlagen sowohl als auch beim Eintauchen der Kuchen in die Behandlungsflüssigkeit
und auch beim Berieselungsverfahren auf Stäben müssen die Spinnkuchen nach beendeter
Behandlungszeit eine geraume Weile abtropfen, bevor sie der folgenden Stufe des
Nachbehandlungsprozesses zugeführt werden. Diese zeitweiligen Unterbrechungen des
Nachbehandlungsprozesses gestalten denselben zeitraubend, um so mehr, als jeder
einzelnen Behandlungsstufe mittels Chemikalien ein intensives Auswaschen mittels
Wasser zu folgen hat, um den trotz des Abtropfens im Spinnkuchen verbliebenen Rest
an chemischen Substanzen wieder auszuwaschen.
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Bei der vorliegenden Erfindung werden alle diese den bisher bekanntgewordenen
Vorrichtungen und Verfahren anhaftenden Mängel ausgeschaltet. Es wird hierbei die
Ursprungsform des Spinnkuchens weitestgehend gewahrt; sodann werden die Kuchen im
Behandlungsbade selbsttätig umgezogen, so daß die mit der Behandlungsflüssigkeit
in Berührung kommenden Stellen des Kuchens dauernd gewechselt werden, wobei unmittelbar
nach dem Tauchen die den Kuchen anhaftende Waschflüssigkeit, quer durch die Fadenlage
hindurch, weggesaugt wird, was ein sicheres Durchdringen der Kuchen mit der Waschflüssigkeit
und ein dadurch bedingtes schnelles und intensives Waschen bzw. Nachbehandeln der
Kunstseidefäden gewährleistet Außerdem kann, nachdem die Kuchenträger. aus der Behandlungsflüssigkeit
herausgehoben sind, durch weiteres Durchsaugen von Luft durch die Spinnkuchen der
letzte Rest von Flüssigkeit aus denselben gesogen werden.
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Die Vorrichtung arbeitet also nach einem kombinierten Tauch- und Saugverfahren.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung
dargestellt, und zwar zeigen Abb. i den Kuchenträger im Querschnitt, Abb. 2 den
Kuchenträger im Längsschnitt, Abb. 3 einen Teil der Gesamtvorrichtung mit dem Antrieb
für die Kuchenumziehvorrichtung im Querschnitt, Abb. q. einen Teil der Gesamtvorrichtung
in Längsansicht.
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Der Kuchenträger (Abb. i und. 2) besteht der Hauptsache nach aus drei
Teilen: aus dem unteren, nicht drehbaren, ungelochten Schutzrohr a, aus der im oberen,
offenen Teil dieses Schutzrohres drehbar gelagerten, gelochten Umziehwalze b und
dem in das Innere der Umziehwalze hineinragenden Saugrohr c. Diese drei Teile sind
befestigt bzw. gelagert im Antriebsköpf d, welcher schwenkbar auf einem Lagerzapfen
e des Getriebekastens f sitzt. Dieser Getriebekasten f bildet den Mittelteil der
gesamten Maschine. Eine gewisse Anzahl von Kuchenträgern sitzt, hintereinander angeordnet,
sowohl links als auch rechts der Maschine bzw. des Getriebekastens f. Die Anzahl
der Antriebsköpfe, die zu einer Maschine zusammengefaßt sind, läßt sich beliebig
groß halten und richtet sich am besten nach der Anzahl der täglich zu behandelnden
Spinnkuchen.
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In dem mittleren Getriebekasten f ist der Antrieb für die Umziehwalze
b untergebracht. Eine längs durch diesen Getriebekasten geführte Mrelle g überträgt
die Bewegung über Schraübenräderpaare k auf eine je einem Antriebskopf links und
rechts der Maschine gemeinsame Welle i und von hier aus über Stirnräder
k, k'
und k" auf die Umziehwalze b.
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Der Antriebskopf d ist kastenförmig und geschlossen ausgeführt und
kann das Schmiermaterial für die Räder k, k' und k" aufnehmen. Das.untere
Rad k" ist auf dem rückwärtigen Boden in der Umziehwalze aufgekeilt. Auf ihrer Vorderseite
ist die Umziehwalze im Deckel q des Schutzrohres a gelagert. Das Rad
k" läuft auf einem Rohrstutzen 1, der am unteren Teil des Antriebskopfes
d in diesen eingeschraubt ist und das gelochte Saugrohr c, daß in die Umziehwalze
b hineinragt, trägt. Sämtliche Saugrohre c sind durch biegsame Schläuche o mit dem
Absaugrohr P verbunden, welches an einen Vakuumkessel oder eine geeignete Spezialpumpe
angeschlossen ist.
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Das in seinem Querschnitt halbmondförmig oder entsprechend ausgebildete
Schutzrohr a ist vorn mit einem Deckel q, der gleichzeitig als vordere Begrenzung
für die Spinnkuchen auszuführen ist, abgeschlossen. Das Rohr bildet so eine Art
Mulde, deren über die ganze Länge des Rohres gehende Öffnung oben liegt. In dieser
Öffnung dreht sich die Umziehwalze b. Dieselbe besteht aus einem an den Enden geschlossenen,
auf der ganzen Mantelfläche jedoch gelochten Rohr, das, wenn nötig, noch mit einem
schlauchartigen Überzug aus dünnmaschigem Gewebe versehen ist, damit bei zu hohem
Vakuum nicht etwa die Fäden des Spinnkuchens durch die Durchlochung der Umziehwalze
gezogen werden können. In die Mitte der Umziehwalze b ragt das Saugrohr c hinein,
welches ebenfalls gelocht ist. Die Apparatur ist vorzugsweise aus säure-und alkalibeständigem
Material angefertigt öder mit einem solchen Überzug versehen.
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Die Spinnkuchen s werden auf dem Kuchenträger nun so aufgebracht,
daß dieselben, dicht aneinanderliegend, den Raum zwischen der Begrenzung
r
des Deckels q und der Begrenzung r' am Antriebskopf d ausfüllen. Die Spinnkuche4
befinden sich also sozusagen aufgefädelt auf der Umziehwalze b.
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In der Maschine befindet sich unterhalb der so beschickten Kuchenträger
ein Trog t mit der Behandlungsflüssigkeit. Die Kuchenträger tauchen so weit in diese
Behandlungsflüssigkeit hinein, daß die Kuchen s ungefähr bis zur Hälfte in der Flüssigkeit
hängen, die Flüssigkeit jedoch nicht in das Innere des Schutzrohres a hineingelangen
kann. Dreht sich nun die Umziehwalze b, werden die Spinnkuchen also umgezogen, so
werden sie auf ihrem ganzen Umfange mit der Behandlungsflüssigkeit benetzt. Die
nassen Kuchen, die jetzt quellen, bilden auf diese Weise ein kompaktes Ganzes, eine
Art Röhre, wodurch sich ein von außen abgeschlossener Raum innerhalb des Schutzrohres
a und der Umziehwalze b bildet. Dieser Hohlraum wird durch das Saugrohr c evakuiert.
Die beim Umziehen der Spinnkuchen nach deren oberer Stelle mitgenommene Flüssigkeit
an Behandlungsbad wird hierbei in das Innere dieses Hohlraumes abgesaugt und sammelt
sich so im Innern des Schutzrohres ct oder geht durch das Saugrohr c in die Saugleitung
p und weiter in den Vakuumkessel.
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Die Geschwindigkeit des Umziehens der Spinnkuchen kann mit Hilfe eines
Stufengetriebes im Antrieb der Maschine reguliert werden.
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Nach beendeter Behandlung der Spinnkuchen hört das Umziehen auf, und
die Antriebsköpfe d können entweder von Hand oder auch maschinell aus ihrer Arbeitsstellung
geschwenkt werden, in eine Lage, wie sie in Abb. q. strichpunktiert dargestellt
ist. Die an den Antriebsköpfen d oben angebrachten Augen 2t sind durch eine Zugstange
v untereinander verbunden. Diese Zugstange v wird in Pfeilrichtung w bewegt, wodurch
ein Verdrehen der Antriebsköpfe um 4#en Lagerzapfen e erfolgt. Diese Verdrehung
hat so weit zu geschehen, daß die Behandlungsflüssigkeit, die sich während des Saugprozesses
im Innern des Rohres a angesammelt hat, wider in den Trog t zurückfließen kann.
Die behandelten Kuchen können daraufhin abgenommen und durch neue, frisch zu behandelnde
Kuchen ersetzt werden, oder aber es erfolgt die nächste Behandlungsstufe. Die alte
Badflüssigkeit wird aus dem Trog t abgelassen, die Behandlungsflüssigkeit für den
nächsten Prozeß fließt zu und die Arbeit beginnt von neuem, bis die Kuchen vollständig
durchbehandelt sind, also gewaschen, entschwefelt, gebleicht, gesäuert und geseift.
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Die Vorrichtung kann ebenso wie für das Waschen und Nachbehandeln
von Spinnkuchen auch so gut für das Waschen und Nachbehandeln von Strähnen oder
anderen Spinnkuchen ähnlichen Wickelgebilden verwendet werden. Weiter kann die Vorrichtung,
die, wie auf Abb. 3 gezeigt, doppelseitig ausgebildet ist, auch einseitig eingerichtet
werden, so daß die Getriebekästen f mit der Kuchenträgerapparatur a, b, c
und d nur auf einer Seite ausgestattet sind, um die Maschine schmal und die
Antriebsteile gut zugänglich anordnen zu können.