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Vorrichtung zum Waschen und Nachbehandeln von Kunstseidespinnkuchen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Waschen und Nachbehandeln von Kunstseidespinnkuchen
unter Verwendung fahrbarer Kuchentraggestelle, die an den einzelnen Behandlungsstellen
entlang fahrbar sind und an- und abschaltbare Flüssigkeitsleitungen tragen. Die
vollständige Nachbehandlung von künstlichen Fäden o. dgl. in Form von Spinnkuchen,
wie sie an der Topfspinnmaschine anfallen, ist, ohne die Fäden erst in die Strähnform
zu überführen, bekannterweise von großer Bedeutung. Hierbei ist es nicht nur erforderlich,
das in den fest gewickelten Kuchen anfallende Gespinst in gleich gründlicher und
zuverlässiger Weise wie in der offenen Strähnform mittels einer Anzahl von Bädern
unter peinlichster Erhaltung der Garnlagen im Kuchen zu behandeln, die große Anzahl
der Spinnkuchen verlangt auch gleichzeitig eine besonders wirtschaftliche Durchführung
des Massenbetriebes.
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Diese Aufgabe soll durch die Erfindung gelöst werden. Die -Erfindung
besteht darin, daß als Kuchenträger in die fahrbaren Gestelle einsetzbare, röhrenartige,
je eine Kuchensäule fassende Einzelbehälter angeordnet sind, deren Flüssigkeitsleitungen
eine wechselweise Führung der Flüssigkeit quer durch die Fadenlagen ermöglichen.
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Das Behandeln von Spinnkuchen in den Spinntöpfen oder auch außerhalb
derselben, einzeln oder durch Abstützkörper zu Säulen übereinandergesetzt, mittels
Führung der Behandlungsflüssigkeiten von außen nach innen und umgekehrt, ist an
sich nicht mehr neu, und Vorrichtungen verschiedener Ausgestaltung für diese Zwecke
sind bereits bekannt. In der Mehrzahl der Fälle handelt es sich aber um ortsfeste
Anlagen, welche die erwünschte Fließarbeit nicht gestatten. Für die Durchführung
der letzteren, die ein wesentlich erweitertes und schwierigeres Problem darstellt,
sind nur wenige Vorrichtungen bekanntgeworden. Eine der für die Behandlung von Spinnkuchen
bekannten Vorrichtungen setzt voraus, daß die Kuchen nur innerhalb der Spinntöpfe,
in denen sie gesponnen wurden, und nur in einer Schicht nebeneinander angeordnet,
fortlaufend durch sämtliche Behandlungsstufen geführt werden. Diese Einschränkungen
bedingen aber einerseits eine ungenügende mengenmäßige Leistung der Vorrichtung
und andererseits den großen Nachteil, daß der an der Spinnmaschine genau zentrisch
einzustellende Spinntopf immer wieder aus seiner geregelten Lage entfernt und den
Fährlichkeiten eines langen Transportes durch den Nachbehandlungsbetrieb ausgesetzt
werden muß. Auch können die Behandlungsflüssigkeiten bei dieser Vorrichtung die
Spinnkuchen nur von innen nach außen durchdringen, während für eine gründliche und
gleichmäßige Nachbehandlung die beiderseitige Durchdringung der Wickel erforderlich
ist. Eine andere der für Fließarbeit bekanntgewordenen Vorrichtungen sieht zwar
die Behandlung der Spinnkuchen außerhalb der Spinntöpfe und in größeren
Aggregaten
vor, indem die Kuchen auf am Boden eines- offenen und durch die Behandlungsstufen
mitwandernden, zur Aufnahme der Behandlungsflüssigkeiten an den Behandlungsstellen
dienenden Behälters hängenden Rohren zu Säulen aufgereiht werden. Aber auch in diesem
Fall wird nur eine einseitige Durchdringung der Kuchen von innen nach außen erreicht
und überdies in einem unvollkommenen Ausmaß von Gleichmäßigkeit und Durchdringungskraft,
da einmal die Behandlungsflüssigkeit sich von oben nach unten in den zentralen Leerraum
der Kuchensäule ergießt und ihren Ausweg über den Weg des geringsten Widerstandes
durch .die von außen nicht abgeschlossene Kuchensäule sucht, ohne hier einen gleichmäßigen
Gegendruck eines die Kuchensäule umgebenden Flüssigkeitsmantels zu finden, und zum
anderen kein größerer Durchdringungsdruck zur Verfügung steht, als der besagte flache
und mitwandernde offene Empfangsbehälter für die Behandlungsflüssigkeit hergibt.
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Schließlich sind noch Vorrichtungen zum fortlaufenden Nachbehandeln
von auf -Spulen gewickelten Kunstseidefäden nach dem Aufstecksystem mittels Saug-
bzw. Saug- und Druckwirkung bekannt. Die Problemstellung ist aber in diesem Fall
eine andere und wesentlich einfachere, da die Spule schon in sich einen festen Stütz-
und Schutzkörper für die auf sie gewickelten Fadenlagen bildet und ihr innerer Hohlraum
ohne weiteres die Vorbedingungen zum Führen der Behandlungsflüssigkeiten durch die
Fadenlagen bietet. Die betreffenden Vorrichtungen sind daher auch für die Behandlung
von Spinnkuchen, die als leicht verletzbare Garnkränze ohne Stützkörper aufgebaut
sind und sich nur mittels ihres eigenen Gefüges zusammenhalten, untauglich. Ebenso
weichen die angewandten technischen Mittel dieser Vorrichtungen ganz von denen der
vorliegenden Erfindung ab. Die Behandlung der auf Spulen gewickelten Fäden findet
in- offenen Kufen bzw. in Bottichen statt, wobei in einem Fall die umfangreichen,
über die Fahrbahn mitwandernden, überdies noch mit fest an ihnen montierten Pumpen
beschwerten Kufen immer "wieder an ihren Ausgangspunkt zurückgeschafft werden müssen,
während bei einer anderen Vorrichtung die Spulenaufsteckrahmen nacheinander in ortsfest
montierte, j e mit einer Saug-und Druckpumpe versehene Bottiche getaucht werden,
wobei außer der allgemeinen horizontalen Förderung über die Fahrbahn noch eine zweite
in senkrechter Richtung durchzuführen ist.
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Bei der-ausschließlich für Spinnkuchen bestimmten Vorrichtung nach
der Erfindung findet die Behandlung der schon vqn der Spinnmaschine ab mit besonderen
Schutzkörpern versehenen Kuchen ohne Zuhilfenahme von besonderen Saug- oder Druckpumpen
in geschlossenen, mit eigenen Stromrichtungsumsteuerungsorganen ausgestatteten,
leicht zu handhabenden zylindrischenEinzelgefäßen statt, die sich auf dem Wege zwischen
der Spinnmaschine und der Fahrbahn aus den Einzelteilen methodisch aufbauen lassen
und die dann, von den besonderen Traggestellen in einer Mehrzahl erfaßt, fortlaufend
auf die Fahrbahn aufgebracht werden und nach ihr-er Entleerung mühelos in den Betrieb
zurückgeschafft werden können.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung gestattet, die Nachbehandlung der
Spinnkuchen auch bei Fließarbeit in gleich gründlicher Weise durchzuführen, wie
dies bisher nur bei ortsfesten Anlagen gelang. Sie ermöglicht es, sehr große Mengen
von Spinnkuchen außerhalb ihrer Spinntöpfe, zu Säulen Übereinandergeschichtet und
durch innere und äußere Schutzkörper gestützt, in besonders ,ausgestalteten, in
Rahmen auf Förderwagen angeordneten Einzelbehältern nacheinander durch die verschiedenen
Behandlungsstellen zu führen und hierbei die Behandlungsflüssigkeiten mittels selbsttätig
anschließender Zuleitungen und unterAnwendung eines beliebig hohen Druckes wechselweise,
sowohl von innen nach außen wie auch von außen nach innen in gleichmäßiger Verteilung
durch die Garnlagen zu bewegen. Dabei ist j e eine größere Anzahl von Spinnkuchen
übereinander angeordnet in einsetzbaren, röhrenartigen Behältern untergebracht,
wobei diese wieder in den fahrbaren Gestellen auf Einzelrahmen in Untergruppen ruhen.
Die einsetzbaren Einzelbehälter sind als glattes, einen Flüssigkeitsablauf tragendes,
mit Aufhängevorrichtung versehenes Rohr ausgebildet, in welches die Kuchensäule
als außerhalb fertig zusammengesetztes Ganzes einbringbar ist. Im Inneren der Kuchensäule
ist ein mit Mitteln zur wechselweisen Flüssigkeitsführung versehenes Flüssigkeitszufuhrrohr
angeordnet, welches unten eine an der Behälterwand geführte Kuchentragplatte aufweist
und der Kuchensäule als innere Stütze dient. Die Einzelkuchen in der Kuchensäule
sind dabei mit inneren und äußeren geflanschten und sich gegenseitig tragenden Stützmanschetten
versehen, die in ihrer Gesamtheit einen inneren und äußeren Zirkulationsraum innerhalb
des Einzelbehälters -abgrenzen. Die selbsttätige Zuführung der Behandlungsflüssigkeiten
an die an den Behandlungsstellen vorfahrenden Einzelbehältergruppen, einProblem,
das unter anderen Voraussetzungen an sich bekannt ist, erfolgt nach ,der Erfindung
mittels besonders ausgestalteter Anschlußorgane derart, daß
heb-
und senkbare, die Einzelleitungen selbsttätig anschließende Flüssigkeitsverteilervorrichtungen
vorgesehen sind, von denen eine der Ausführungsmöglichkeiten weiter unten näher
beschrieben ist. Zwecks Sicherung der selbsttätigen Arbeitsweise der Gesamtv orrichtung
können schließlich Vorkehrungen getroffen sein, welche die Stromrichtung innerhalb
der Einzelbehälter und das Öffnen und Schließen ihrer Leerlaufventile regeln, und
zwar dergestalt, daß die Stromrichtung innerhalb jeder Behältergruppe sich beim
Eintritt in eine neue Behandlungsstrecke selbsttätig umstellt, während sich sämtliche
Leerlaufv entile jeder Gruppe bei ihrem Vorschub auf die Abtropfstellen in gleicher
Weise öffnen, und sich beim Austritt aus denselben -,wiederum selbsttätig schließen.
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Der Fortschritt der Erfindung liegt einmal in den neuartigen baulichen
Mitteln der Vorrichtung, die es gestatten, die günstigsten Verhältnisse ortsfester
Anlagen auch für Fließarbeit zu gewährleisten, zum anderen darin, daß neben den
Vorteilen einer unmittelbaren Nachbehandlung der Spinnkuchen ohne Überführung derselben
in die Strähnform eine große Anzahl Kuchen zu gleicher Zeit fortlaufend in einer
in allen Teilen vollständigen Fließarbeit nachbehandelt werden kann, die keine Nachteile
gegenüber der Behandlung in ortsfesten Anlagen mehr aufweist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach
der Erfindung dargestellt.
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Die Fig. i zeigt eine Ausführung des mit Spinnkuchen beschickten Einzelbehälters.
Er besteht aus einem glatten, am unteren Ende geschlossenen und am oberen Rand mit
innengewinde versehenen Rohr, das mit einem Überlauf 2o und an der äußeren Wandung
mit Krampen 21 ausgerüstet ist. Der Boden des Rohres trägt die Muffenflansche 22,
in deren Schlitzen die Stellhebel des innerhalb der Muffenflansche geschützt liegenden
Bodenventils 19 geführt sind. Der die Spinnkuchen tragendeEinsatzkörper besteht
aus einem sich an der Behälterwand führenden, an seinem Rand mit Durchlässen und
in seinem mittleren Teil mit Durchtrittskanälen versehenen Bodenteller 16, der unter
sich ein einschraubbares, mit der durchlässigen hohlen Fußflansche 18 ausgerüstetes
Ventilgehäuse 17 trägt, und aus einem mit den Durchlochungen i i versehenen Steigrohr
7. Zentrisch innerhalb des Steigrohres 7 ist drehbar im Bodenteller ein Einlaufrohr
3 angeordnet, welches an seinem Kopf mit einem becherförmigen, einen zum Anschluß
der Druckleitungen dienenden, elastischen konischen Ventilsitz 24 enthaltendenAnsatzstück
a3 und Stellhebeln 25 ausgerüstet ist, und das an seinem oberen Teil ein sich im
Steigrohr 7 drehbares Dreiwegküken i und. an seinem Fußende ein entgegengesetzt
eingestelltes, im Ventilgehäuse 17 drehbares Dreiwegküken 2 trägt. Die Spinnkuchen
12, von denen in der Fig. i nur zwei dargestellt sind, während die Gesamtfüllung
etwa io Kuchen beträgt, ruhen zwischen inneren gelochten, mit breiter unterer Aufsetzflansche
13 versehenen Hohlkegeln 14 und äußeren, ebenfalls gelochten, in ihren Böden offenen
Schutzhauben 15, wobei sich die sich gegenseitig tragenden Stützkörper am Steigrohr
7 führen. Die in ihre Stützkörper 14 und 15 eingebrachten Spinnkuchen werden außerhalb
des Behälters auf das Steigrohr 7 des Bodentellers 16 zur Säule übereinandergereiht
und mittels der Druckplatte 5 und der Verschraubung 6 am Steigrohr 7 gegen den Bodenteller
16 festgestellt, worauf der mit Spinnkuchen beschickte Einsatzkörper in den Behälter
versenkt und mittels des in den Behälterrand einschraubbaren und auf das Steigrohr
7 äufsetzbaren Deckels io gegen den Behälterboden festgelegt wird. Der Innenraum
des Behälters ist durch die Spinnkuchensäule in eine innere Zone 4 und eine äußere
Zone 9 aufgeteilt. Die Behandlungsflüssigkeit tritt in allen Fällen über dem Behälterboden
durch das Zuleitungsrohr 3 in den Behälter ein und wird mittels des Dreiwegventiles
2 entweder in die Innen- oder dieAußenzone des Behälterraumes geleitet. Der Austritt
der Flüssigkeit erfolgt mittels des Dreiwegventiles i stets am Kopf des Steigrohres
7 entweder aus der Innenzone oder aus dem oberen Raum 8 der Außenzone. Die Dreiwegventile,
welche mit vierfachen Durchgängen gebohrt und mit auf 45 Grad Drehung eingestellten
Anschlägen versehen sind, werden durch die Stellhebel 25 am Kopf des Einlaufrohres
3 betätigt, Die sämtlichen Teile der Fig. i sind aus chemisch widerstandsfähigem
Material gefertigt. Die Behälter, Deckel, Verschraubungen sind vorteilhaft aus Hartgummi,
Kunstharz o. dgl., in den auf Festigkeit beanspruchten Teilen gegebenen Falles entsprechend
armiert, hergestellt, während für die leichten Kuchenstützkörper Celluloid oder
ähnliches Material genügt.
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Die Fig. 2 zeigt in einem Querschnitt die vorteilhaft aus Holz gefertigte
Förderbahn mit einem der auf ihr laufenden Förderwagen, der seinerseits die Einzelrahmen
mit den an ihm aufgehängten Kucheneinzelbehältern trägt. Die Förderbahn wird .durch
die hörizontalen Laufbalken a und h gebildet. Zwischen ihnen sind hintereinander
die für die vollständige Nachbehandlung der Spinnkuchen benötigten Behandlungsstellen,
jede einzelne für zwei Schubstrecken eingerichtet,
angelegt. Jede
Behandlungsstelle ist mit einem unterhalb des Behandlungsgutes zwischen den Laufbalken
a und b angebrachten Fangtrichter c ausgerüstet, der die Abflüsse aus den Überlaufrohren
2o der Behälter e aufnimmt und sie zu den betreffenden Sammelbecken zurückführt.
Hinter jeder Behandlungsstelle ist eine Leerlauf- und i,ibtr6pfstelle vorgesehen,
an der die Behälterbodenventile ig mittels Drehung der Stellhebel g um 45 Grad geöffnet
werden, um Sie Restflüssigkeit der durchlaufenen Stelle zurückzugeben. Die Enden
h der Überlaufrohre 2o liegen geschützt innerhalb der muffenförmigen Ansätze i der
Behälter e. Letztere hängen mittels ihrer beiderseitigen Krampen 21 in symmetrischer
Anordnung an den Tragrahmen l in an den Tragleisten m in genauer Teilung
angebrachten Einschnitten st. Der Tragrahmen Z ist für die Aufnahme von vier Kuchenbehältern
berechnet, so daß mit einem Rahmen jedesmal 40 Spinnkuchen auf die Förderbahn gebracht
werden. Je 4 Rahmen mit zusammen .16d Spinnkuchen in 16 Einzelbehältern bilden auf
jedem Förderwägen eine in sich geschlossene Vorschubgruppe. Der Tragrahmen l (Fig.
2a) besteht aus zwei parallel gelagerten Traghölzern o, die durch Querversteifungen
p in vier Felder unterteilt sind und deren Enden zu den Handgriffen q ausgebildet
sind. Die Einbringung der Einzelbehälter in den Tragrahmen erfolgt nach Hineinstellen
derselben in die Felder des Rahmens mittels Anhebens des -letzteren, wobei die Einschnitte
n der Tragleisten m des Rahmens zwangläufig unter die Krampen 21 der Einzelbehälter
greifen, so daß diese in der richtigen Lage auf den Förderwagen r (Fig. 2) aufgesetzt
werden können und auch innerhalb der Behältergruppe ihren genauen Platz finden.
Dabei passen sich die Tragrahmen l mittels- der Absätze s an ihren Traghölzern o
zwischen den Führungsbalken .des Förderwagens ein. So bilden vier auf dem Förderwagen
aneinandergeschobene " Tragrahmen eine geschlossene Gruppe von 16 Einzelbehältern,
deren Einlaufspünkte 24 in jeder Gruppe die gleiche symmetrische Anordnung aufweisen
und an die Stutzen der entsprechend ausgestalteten Verteilerleitung u passen. Der
vierrädrige Förderwagen r findet beim Vorschub seine Führung in den 'Tuten v der
Laufbalken a und b.
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Für die selbsttätige Bedienung der Bodenventile ig ist am Ende jeder
Behandlungsstelle unterhalb der Schubflucht der Behältergruppen ein Rechen w eingebaut,
dessen Zinken x während des Vorschubes der Behältergruppen am Anfang der Entleerungsstellen
einseitig in die Hebelarme g der Bodenventile i9 eingreifen und diese öffnen, während
am Ende jeder Entleerungsstelle ein zweiter Rechen vorgesehen ist, dessen versetzte
Zinken x' die auf der anderen Seite der Behälter vorgewanderten Gegenarme der Stellhebel
g vor dem Eintritt der Behältergruppen in die nächsten Behandlungsstellen wieder
zurückdrücken und damit die Bodenventile i9 schließen. Die Hebelarme sind sinngemäß
in einem Winkel von 135 Grad zueinander eingestellt.
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Nach dem gleichen Grundsatz werden vor dem Eintritt der Behältergruppen
in jede neue Behandlungsstelle die sämtlichen der Umsteuerung der Stromrichtungen
innerhalb der Einzelbehälter dienenden, in diese eingebauten Dreiwegventile selbsttätig
umgestellt. Für diesen Zweck sind vor jeder Behandlungsstelle oberhalb der Flucht
der Behältergruppen die ortsfesten Rechen y eingebaut, deren wechselweise versetzten
Zinken z und z' bei jedem Vorschub in die am Kopfstück 23 der Einlaufrohre
3 befestigten Hebelarme 25 wechselweise eingreifen und die Umsteuerung bewirken.
Der Anschluß der heb- und senkbaren Flüssigkeitsverteilervorrichtung u an die Behältergruppen
erfolgt durch Senkung derselben mittels Seilzug von einem gemeinsamen Stellwerk
aus, wobei die aus halbstarrem Material hergestellten Enden der Verteilerleitungen
u in die elastischen Sitze 24 der Behälterkopfstücke z3 druckfest eintreten. Das
Öffnen und Schließen der Hauptdruckleitungen wird in gleicher Weise an allen Behandlungsstellen
auf einmal bewirkt.
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Die Fig. 3 zeigt eine @besönders ausgestaltete selbsttätige Vorrichtung
für den Anschluß der Verteilerleitung an die Behältergruppe, mittels einer heb-
und senkbaren Druckplatte, insbesondere den Anschluß eines der Verteilerleitungsstutzen
an das Einlaufrohr des Einzelbehälters. Das Kopfstück 23 des Behältereinlaufrohres
3 trägt einen elastischen Ventilsitz 24 und an letzteren anschließend einen Stutzeneinführungstrichter
26. An derDruckplatte 27 ist ein starres Rohrstück 28 der biegsamen Druckleitung
2g zwischen seinen Flanschen 30 und 31 aufgehängt. Beim Senken der Druckplatte
27 führt sich das konische Ende 32 des Rohres 28 mittels des Führungstrichters 26
in die konischeBohrung des Ventilsitzes 24 ein. Hierbei hebt sich der obere Rohrflansch
30 von der Druckplatte 27 äb und letztere drückt das in diesem Augenblick
Bewegungsfreiheit erhaltende Rohr 28 mit seinem konischen Ende 32 mittels dem danach
von ihr erfaßten gefederten unteren Rohrflansch 31 dichtend in den elastischen Ventilsitz
a4. Am Rohr 28 ist unterhalb des Flansches 31 ein Konus 34 mittels ennesRohransatzes
35 und am Rohr 28 befestigter Stifte 37, die in .den Schlitzen 36 des Rohransatzes
35
.gleiten, aufgehängt. Der beschwerte Konus 34 schiebt sich frei hängend bis auf
die Spitze des konischen Rohrendes vor und findet beim Senken der Druckplatte z
j seinen Sitz in dem Führungstrichter a6, hierbei das in diesem Augenblick im Spielraum
der Druckplattenöffnung 33 frei bewegliche Rohr 28 auf den Ventilsitz 24 zentrierend,
worauf die sich weiter senkende Druckplatte die konische Rohrspitze 32 in den Ventilsitz
24 dichtend hineindrückt. Beim Heben der Platte 27 greift sie unter den oberen Flansch
3o -und zieht mittels .diesem das konische Rohrende 32 aus dem Ventilsitz 24 wieder
heraus.
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Der Betrieb der Gesamtvorrichtung gestaltet sich ivie folgt. Die schon
beim Anfall an den Spinnmaschinen mit ihren Schutz- und Stützkörpern versehenen
Spinnkuchen werden außerhalb der Förderbahn auf die Behältereinsatzkörper zu Säulen
von je ioStück übereinander aufgereiht und mit diesen in dieEinzelbehälter eingebracht.
. Die Einzelbehälter werden dann mittels der besonderen Einzelrahmen in Reihen von
je 4 Stück erfaßt und zu symmetrischen Gruppen von je 4 Einzelrahmen mit zusammen
16 Einzelbehältern und 16o Spinnkuchen auf jedem Förderwagen zusammengeschlossen,
worauf die Behältergruppen sämtliche Behandlungs- und Abtropfstellen mittels periodisch
einsetzenden Vorschubes in selbsttätiger Fließarbeit durchlaufen. Nach jedesmaligem
Vorschub wird die am Ende der Förderbahn angelangte Behältergruppe abgefahren und
am Anfang der Förderbahn ein neuer beschickter Förderwagen dem Zug der vorangegangenen,
miteinander verkoppelten Wagen angehängt.