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Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von synthetischen Fäden
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herzustellen, deren physikalische Eigenschaften gegenüber den nach den bekannten Verfahren herge- stellten Fäden wesentlich besser sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass an mehreren Behandlungsstellen die Behandlungsflüssigkeit gegen die Fadenbündel geführt und die einzelnen Fadenbündel an diesen Stellen örtlich quer zur Strömungsrichtung der Behandlungsflüssigkeiten aufgeschlossen bzw. aufgebreitet werden, und dass die Trocknung unter einer Spannung durchgeführt wird, welche unabhängig von der Spannung gehalten wird, unter welcher die vorhergehende Behandlung durchgeführt wird, u. zw. zweckmässig unter Gleichhaltung der Fadenlänge, worauf gegebenenfalls dieVerzwirnung derFadenbündel mittels an sich bekannter Ringzwirnspindeln erfolgt.
Durch die erfindungsgemässe Führung der Behandlungsflüssigkeit gegen die Fadenbündel und durch die Aufschliessung bzw. Aufbreitung der einzelnen Fadenbündel quer zur Strömungsrichtung der Behandlungsflüssigkeit wird erreicht, dass jeder einzelne Faden eines Fadenbündels in gleicher Weise der Behandlungsflüssigkeit ausgesetzt wird, so dass die an der Aussenseite des Fadenbündels liegenden Einzelfäden in genau der gleichen Weise wie die im Inneren des Fadenbündels liegenden Fäden behandelt werden. Ausserdem wirkt die Aufschliessung bzw. Aufbreitung der einzelnen Fadenbündel im Sinne einer
Beschleunigung. der Einwirkung der Behandlungsflüssigkeit.
Durch die Trocknung eines jeden Fadenbündels unter einer Spannung, welche unabhängig von der Spannung gehalten wird, unter welcher die vorhergehende Behandlung durchgeführt wird, wird ebenfalls eine Vergleichmässigung der Qualität erzielt. Um eine hohe Zugfestigkeit der Fäden zu erreichen, ist die Anordnung einer hohen Spannung beim Trocknen erforderlich. Die Anwendung einer derart hohen Spannung ist aber nur dann möglich, wenn die Regenerierung aller Fäden des Fadenbündels, gleichgültig, ob sie an der Aussenseite des Fadenbündels oder im Inneren liegen, in völlig gleichmässiger Weise gewährleistet ist, und diese gleichmässigere Regenerierung wird eben durch die erfindungsgemässe Aufschliessung bzw. Aufbreitung der Fadenbündel quer zur Strömungsrichtung der Behandlungsflüssigkeit erreicht.
Es wirkt somit die Kombination der beiden Massnahmen der gleichmässigen Regenerierung durch Aufschliessung bzw. Aufbreitung der Fadenbündel quer zur Strö- mungsrichtung der Behandlungsflüssigkeit und der Trocknung unter einer von der Spannung in der vorhergehenden Behandlung unabhängigen Spannung zur Erreichung des Effektes der gleichmässigen und hohen Festigkeit jedes einzelnen Fadens im Fadenbündel zusammen. Diese gleichmässige und hohe Festigkeit der einzelnen Fäden ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn diese Fäden für die Herstellung von Autoreifencord bestimmt sind, da gerade dort eine Ungleichförmigkeit der Festigkeit der Fäden in den einzelnen Fadenbündeln von besonderem Nachteil ist, da ja. für die Festigkeit des gesamten Reifencordgewebes die schwächsten Fäden massgebend sind.
Eine derartige gleichmässige und hohe Festigkeit der einzelnen Fäden ist bei den bekannten Verfahren, beispielsweise'beim Topfspinnverfahren, nicht erreichbar. Bei diesem Topfspinnverfahren werden die einzelnen Kuchen aus den Töpfen den verschiedenen Nachbehandlungen (Waschen, Regenerieren usf.) unterworfen und es ist selbstverständlich, dass bei einer derartigen Behandlung der Fäden in Form von Kuchen die Behandlung der an der Aussenseite des Kuchens liegenden Fäden von der Behandlung der im Inneren des Kuchens liegenden Fäden völlig verschieden ist.
Zweckmässig wird in Ausübung des erfindungsgemässen Verfahrens so vorgegangen, dass die einzelnen Fadenbündel nach der letzten Nassbehandlung voneinander getrennt und jedes für sich der Trocknung unter einer Spannung unterworfen werden, welche höher gehalten wird als die Spannung während der vorhergehenden Behandlung. Es wird somit die Trocknung eines jeden Fadenbündels gesondert durchgeführt und es wird hiebei dadurch, dass'die Trocknung unter einer gegenüber der Spannung während der vorhergehenden Behandlung erhöhten Spannung durchgeführt wird, eine Streckung und damit eine Erhöhung der Festigkeit der Fäden erzielt.. Dies hat Insbesondere für Fäden, welche zur Herstellung von Reifencord bestimmt sind, wesentliche Vorteile.
Für andere Verwendungszwecke wiederum kann auf eine derartige Streckung der einzelnen Fäden verzichtet werden und man erhält dann Fäden mit einer geringeren Festigkeit, aber einer erhöhten Elastizität.
In vorteilhafter Weise wird so vorgegangen, dass die Spannung, unter welcher die Fadenbündel den Ringzwimspindeln zugeführt werden, durch Gleichhaltung der Austrittsgeschwindigkeit der Fadenbündel aus der Trockeneinrichtung geregelt wird. Es wirkt auf diese Weise die Trockeneinrichtung als präzises Zumessorgan für die Zwirnung.
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dieser Weise nass versponnen werden können, sind Acrylnitril und Polyvinylalkohol. Wenn vollsynthetische Materialien hergestellt werden, muss die Reihenfolge der Nachbehandlungsstufen entsprechend den verwendeten Behandlungsflüssigkeiten gegenüber der Herstellung von Viskosefäden modifiziert werden und so den Erfordernissen der herzustellenden Fäden angepasst werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung gestattet die kontinuierliche, gleichzeitige und gleichförmige Behandlung einer Vielzahl von Fadenbündeln. Die Fadenbündel sind vom Austrittspunkt aus der Spinndüse bis zum Abpacken dauernd sichtbar und zugänglich, wodurch eine schnelle Kontrolle und Korrektur bei der Verspinnung oder der Behandlung eines oder mehrerer der einzelnen Fadenbündel gewährleistet ist.
Desgleichen sind alle Fäden während des gesamten Vorganges denselben Behandlungsbedingungen unterworfen. Die Vorrichtung nach der Erfindung gestattet in einfacher und schneller Weise, eine grosse Anzahl von Fäden gleichzeitig zu Beginn einer Operationsperiode aufzuspannen. Sie ermöglicht ferner, einzelne
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Fadenbündel einzeln zu spannen, ohne die übrigen Fadenbündel zu stören. Die Fäden werden in im wesentlichen geradlinigem Verlauf produziert, behandelt und abgepackt, so dass grosse Raumeinsparungen möglich sind und ausserdem auf die einzelnen Fäden während der Nachbehandlung eine gleichmässige einstellbare Spannung ausgeübt werden kann.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt ein Schema einer Gesamtanlage, in welcher die erfindungsgemässe Vorrichtung verwendet wird. Fig. 2 ist eine vergrösserte Ansicht des Spinndecks der Vorrichtung und zeigt den Weg eines Fadenbündels vom Austritt aus der Spinndüse bis zur Aufnahme in die Fadenbündelschar. Fig. 3 ist eine vergrösserte perspektivische Detailansicht eines Trenn- und FUhrungskammteils, welcher auf dem Spinn-und dem Trockendeck angeordnet ist, Fig. 4a stellt eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, dar, die die oberen Walzen (Godets) und einen Teil des Spinndecks zeigt, wodurch das Entstehen der in einer Ebene liegenden Fadenbündelschar veranschaulicht werden soll, Fig. 4b ist eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, auf das Ende des Spinndecks der Vorrichtung von Fig.
4a, worin gezeigt wird, wie die beiden letzten, von den entsprechenden Spinneinrichtungen kommenden Fadenbündel mit der Fadenbündelschar auf dem Spinndeck vereinigt werden. In ihr ist weiterhin die Hilfssammelwalze, welche während des Anspinnens der Vorrichtung benutzt, wird, und der Fadenführungs- und Trennkamm dargestellt, der im Abstand zu dem Regenerierungstrog angeordnet ist. Fig. 4c stellt eine Draufsicht auf einen Teil des bedeckten Regenerierungstroges dar, der im Weg der Fadenbündelschar nach dem Spinndeck von Fig. 4b angeordnet ist.
Fig. 4d ist eine Draufsicht auf das Ende des Säureregenerierungstroges von Fig. 4c, auf das erste Paar der Spannrollen, auf die Aufnahmewalze für die abgerissenen Fäden und den Vorderteil des offenen Flüssigkeitsnachbehandlungstroges, der in derselben Richtung angeordnet ist. Fig. 4e stellt eine Draufsicht des hinteren Teils des Nachbehandlungstroges dar, der teilweise in Fig. 4d gezeigt ist. Fig. 4f ist eine Draufsicht auf den Schlichtmitteltrog, der in einer Linie mit dem Waschtrog der Fig. 4d und 4e liegt, das zweite Paar von Spannrollen und die zweite Hilfssammelwalze, die beim Aufspannen der Fäden verwendet wird. Fig. 4g stellt eine Draufsicht auf den Vorderteil des Trocken- und Packdeckes der Vorrichtung dar, wobei die Überdachung weggelassen ist, so dass der Weg der Fadenbündel quer über das Trockendeck sichtbar ist.
Fig. 4h ist eine Draufsicht auf das Ende des Trocken- und Packdecks der Vor-
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ansicht des Schlichtmitteltroges, der zweiten Spannrollen und der Hilfssammelwalze von Fig. 4f. Fig. 5g stellt eine Seitenansicht von Fig. 4g dar. Fig. 5h ist eine Seitenansicht von Fig. 4h. Fig. 6 stellt eine vergrösserte Draufsicht auf einen Teil des Nachbehandlungstroges von Fig. 4d bzw. Fig. 4e dar und veranschaulicht die Anordnung der Dämme, Trògstangen, Trennkämme und die Wirbelbewegung der Behandlungsflüssigkeit. Fig. 6a ist eine vergrösserte Draufsicht auf einen Teil des Troges von Fig. 6 mit der bandähnlichen Verbreiterung, die die Fadenbündel beim Durchgang durch den Waschtrog zeigen.
Fig. 7
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des Trocken-und Zwimdecks, vom Eintrittsende der Fadenbündelschar gesehen, und zeigt ein Trockenwalzenpaar und eine Packspule. Fig. 8a ist eine Vorderansicht des Trocken- und Zwirndecks, das die Anordnung der Schutzvorrichtungen und. den Weg der Fadenbündel von dem Trocken- und Zwirndeck zu den Spulen veranschaulicht. Fig. 9 zeigt eine Seitenansicht der normalerweise im Anschluss an die Spulen angeordneten Hilfssammelwalze zur Fadenaufnahme, wenn die Spulen abgelegt oder aufgefädelt werden.
In Fig. 10a ist schematisch ein Teil der Antriebseinrichtung für die verschiedenen Antriebsorgane der Vorrichtung dargestellt. Fig. lOb stellt eine Fortsetzung von Fig. 10a dar, und in Fig. 11 ist schematisch die Antriebseinrichtung für die Spulen und den Verpackungsmechanismus dargestellt.
In Fig. l ist eine vollständige Vorrichtung zur Herstellung von Kunstseidefäden auf Viskosebasis entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Form eines Arbeitsschemas dargestellt.
Spinnbad 1, Heisswasser 2 und Viskose 3 werden aus geeignet gelagerten Behältern, wie der Zeichnung zu entnehmen ist, dem Teil 30 der Vorrichtung zugeführt, in dem der Spinnvorgang stattfindet. Die frisch gebildeten Fadenbündel werden in Form einer in einer Ebene verlaufenden Fadenbündelschar durch den Regenerierungstrog 52, der mit Dampf 4 und heissem, säurehaMgem Wasser 5 versorgt wird, geführt und im Anschluss daran durch. den Waschtrog 68 und über die erste Vakuumputzeinrichtung 84, durch den Schlichtmitteltrog 92 und über die zweite Vakuumputzeinrichtung 104 geleitet, um überschüssiges Schlichtmittel 6 zu entfernen.
Die gewaschenen und mit Schlichtmittel versehenen Fadenbündel werden dann der Trocken- und Zwirneinrichtung 112 zugeleitet, wo die Fadenbündel einzeln unter kontrollierter
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Spannung getrocknet und für den Versand abgepackt werden. An Hilfseinrichtungen sind noch eine Heiss- wasserzuführung 7, heizbare Vorratsbehälter 8, 8' für die einzelnen im Verfahren verwendeten Lösungen, aus Pumpen 9 und Puffergefässen 10 bestehende Vakuumeinrichtungen sowie ein Mischer 11 für die Schlichtlauge 6 vorgesehen.
Wie weiter oben angedeutet wurde, ist die erfindungsgemässe Vorrichtung für das Nassspinnverfahren geeignet. In der Folge werden die Vorrichtung sowie Verfahren in Verbindung mit dem Verspinnen von
Viskose beschrieben. Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, ist die Ausbildung des Teiles der Spinnvorrichtung, aus dem der Faden austritt und weggeführt wird, mehr oder minder beim Viskoseverspinnen üblich ; um jedoch die neuen Erkenntnisse, die der Erfindung zugrunde liegen, klarer zum Ausdruck zu bringen, soll eine einzelne Spinneinrichtung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, im Detail beschrieben werden unter der Vor- aussetzung, dass die übrigen Spinneinrichtungen mit dieser identisch sind.
Es ist eine Filterkerze 14 vorgesehen, durch welche die genau vorbereitete Viskoselösung zum letzten
Male vor ihrem Austritt filtriert wird. Durch ein gebogenes, langgestrecktes Austrittsrohr 16 wird die
Viskose von der Filterkerze in den Behälter 18 geführt, der normalerweise teilweise mit einer zirku- lierenden Koagulationslösung gefüllt ist, die sich bei dem hier beschriebenen Verfahren aus Schwefel- säure, Natriumsulfat und Zinksulfat zusammensetzt. In dem Spinnbad können gewünschtenfalls noch weitere übliche Zusätze vorhanden sein.
Das Austrittsrohr 16 ist an seinem freien Ende mit der üblichen senkrechten Spinndüse 20 für Viskose versehen, durch welche die Viskose in Form von Einzelfäden austritt, deren Durchmesser von der Menge der austretenden Viskose abhängt. Die aus den einzelnen Öffnungen jeder Spinndüse austretenden Einzel- fäden bilden Fadenbündel. Durch Rollen (Godets) 22 werden die frisch gebildeten Fadenbündel aus dem
Spinnbad 18 zunächst in das Heisswasserbad des Behälters 24 und dann um Streckrollen 26 und Putz- führungen 27 geleitet, wobei die frisch gebildeten Fadenbündel zwischen den beiden Stufen gestreckt werden. Dieser Teil der Spinnvorrichtung ist im wesentlichen schon mehr oder weniger in der Kunstseiden- technik für die Herstellung sehr fester Fäden üblich.
Nach der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält jede Vorrichtung achtundvierzig solcher Spinneinrichtungen nebeneinander, wobei zwei solcher Einheiten vorzugsweise mit ihren Rückseiten aneinandergestellt sind.
Die Rollen 22 und 26 sind auf dem nach vom geneigten Teil 28 des Spinnteils der Vorrichtung befestigt und werden von einem hinter dem Wandteil 28 angeordneten Antriebsmechanismus angetrieben (Fig. 10a). Infolge der Neigung des Teiles 28 können die Rollen 22 und 26 so angeordnet werden, dass sie leicht zugänglich sind, ohne dass befürchtet werden muss, die zu behandelnden Fadenbündel dabei zu verwirren. Der Teil 28 ist mit dem geneigten Spinndeck 30 verbunden, über welches die Fadenbündel nach der letzten Rolle 26 in der weiter unten beschriebenen Weise geführt werden.
Das Spinndeck und die weiter unten beschriebenen Behandlungseinrichtungen haben eine Überdachung 32 und sind mit einer Reihe von Absaugrohren 34 ausgestattet (eines ist in Fig. 2 dargestellt), um die schädlichen Gase und Dämpfe, die während der Regenerierung entwickelt werden, zu entfernen. Die Absaugrohre 34 münden in einen Exhaustor 36 ein, der sich über die gesamte Länge des Spinnteiles der Vorrichtung erstreckt.
Das Spinndeck 30 ist mit einer Reihe von Trenn- und Führungskämmen 38 ausgestattet, von denen ein Paar teilweise in Fig. 3 in Vergrösserung gezeigt ist. Diese mit hakenförmigen Zähnen versehenen Kämme sind auf dem Spinndeck, u. zw. von der ersten Spinneinrichtung ausgehend in gegen das Ende des Spinndecks immer grösser werdenden Abständen, angeordnet. Aus Fig. 3 wird ersichtlich, dass die Kämme 38 paarweise und aneinandergrenzend so angeordnet sind, dass die Haken einander zugewendet sind und so selbst eine unwesentliche Verschiebung der Fadenbündel aus den Kämmen heraus praktisch unmöglich wird, wenn die Fadenbündel sich einmal in richtiger Lage befinden. Die Kammpaaresind an einem Winkelstück 39 mittels Schrauben 41 befestigt, wobei Schenkel des Winkelstückes auf dem Spinndeck aufgeschweisst sind.
Die Kämme sind auf dem Spinndeck in solchen Abständen angebracht. dass eine genügende Führung und Unterstützung der Fadenbündel gewährleistet ist.
Aus den Fig. 4a und 5a geht hervor, wie die frisch gebildeten Fadenbündel, nachdem sie nach ihrer Bildung gestreckt, mit heissem Wasser behandelt und wiederum gestreckt wurden, von den oberen Rollen 26 durch Y-förmige Fadenführungen 40, die auf dem oberen Ende des Teiles 28 verstellbar befestigt sind, und durch die Kämme 38 geleitet werden, wobei jedes Fadenbündel an einer ganz bestimmten Lücke denKamm passiert. Das Fadenbündel wird nacheinander an der vorbestimmten Lücke durch dieKämme38 geleitet, bis eine in einer Ebene liegende Fadenbündelschar von achtundvierzig Fadenbündeln gebildet worden ist.
Es ist durchaus möglich, die Ausmasse der Vorrichtung so zu wählen, dass eine grössere oder
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geringere Anzahl von Fadenbündeln untergebracht werden kann ; in der Praxis hat sich jedoch die Zahl von achtundvierzig Fäden als sehr günstig erwiesen.
Die beiden letzten Kammpaare 38. die auf dem Spinndeck befestigt sind (Fig. 4b und 5b). weisen, soweit es der zur Verfügung stehende Raum zulässt, eine möglichst grosse Teilung auf, da sonst die achtundvierzig Fadenenden nicht die nötige Führung haben und nicht voneinander getrennt gehalten werden können. An dem unteren Ende des Spinndecks 30 ist eine schmale Rinne 51 vorgesehen, um über- schüssige Spinnbadlösung, die von den frisch geformten Fadenbündeln bei der Überquerung des Spinndecks abtropft, aufzunehmen und fortzuführen. Die ebene Fadenschar 50 wird vom Spinadeck abwärts und durch das Abtropfbecken 42 geführt, das die restliche von den Fadenbündeln abtropfende Regenerierbadflüssigkeit auffängt.
Das Abtropfbecken 42 erstreckt sich unterhalb der Fadenschar 50 zwischen dem Spinndeck und dem Regenerierungstrog, der weiter unten beschrieben wird, und ist mit einem Abfluss 43 zum Ableiten der Tropfflüssigkeit versehen. Der untere flache Teil des Beckens 42 ist an einem Ende an dem Rahmen 45 befestigt, der ausserdem als Halterung für die Hilfssammelwalze 25 dient, die sich unterhalb der Fadenbündelschar 50 erstreckt. Die Walze 25 wird während des Anspinnens der Vorrichtung in Betrieb genommen, um die Fadenbündel wie ein Seil während der Zeit aufzuwickeln, in welcher die Fadenbündel auf dem Spinndeck neu angeordnet werden. Die Walze 25 wird mit einem Druckluftmotor (nicht gezeigt) gesondert angetrieben.
Auf der oberen Ecke des Rahmens 45 befindet sich eine Seilführung 29, mit deren Hilfe die Fadenbündel in den weiter unten beschriebenen Behandlungströgen in die richtige Lage gebracht werden sollen.
Weiterhin ist ein Trennkamm 31 mit geraden Zähnen für die Fadenbündel oben am Rahmen 45 befestigt. Er nimmt die ganze Breite der Fadenbündelschar 50 ein und dient als Sicherung dafür, dass die einzelnen Fadenbündel auf dem Wege zwischen dem Spinndeck und dem Regenerierungstrog nicht miteinander in Berührung kommen und die Abstände zwischen den Fadenbündeln vor dem Eintritt in den Regenerierungstrog gewahrt bleiben. Angrenzend an den Kamm 31 und parallel zu ihm ist das runde Führungsorgan 33 befestigt, unter welchem die Fadenschar hindurchgeht, kurz bevor sie in den Regenerierungstrog eintritt. Die Führung 33 ist so angeordnet, dass durch sie die Fadenbündelschar auf gleicher Höhe und in Berührung mit dem Flüssigkeitsspiegel der hereinströmenden heissen Säure in den Regenerierungstrog eintritt, welcher anschliessend beschrieben wird.
Die Fig. 4c und 5c zeigen, wie die ebene Fadenbündelschar einer ersten Nachbehandlung unterworfen wird, wobei die Fadenbündel mit einem heissen sauren Regenerierungsbad in Berührung gebracht werden, um die frisch gebildeten Einzelfäden vollständig zu regenerieren. Zu diesem Zweck wird ein bedeckter, geneigter, flacher Trog 52 mit seiner Längsachse in der Bewegungsrichtung der Fadenbündelschar 50 angeordnet. Der Trog 52 ist von der Eintrittsstelle der Fadenbündelschar 50 gegen ihren Austrittspunkt leicht geneigt, wobei mit Einstellschrauben die Neigung des Troges, wie bei 54 und 56 angezeigt ist, geändert werden kann. Der Trog 52 wird von Stützen 55 und 57 mit den Einstellbolzen 54 und 56 getragen, die auf Winkeln 59 und 61 befestigt sind.
Der Trog 52 ist von einer Mittelteilung 71, die sich über die volle Troglänge erstreckt, in zwei parallele Abschnitte unterteilt. Beide Abschnitte sind so breit, dass eine Serie von Trennkärnmen 58 darin untergebracht werden und je ein Abschnitt eine Hälfte der ebenen Fadenbündelschar aufnehmen kann. Die Trennkämme 58 weisen im Gegensatz zu den Kämmen 38 keine hakenförmigen Zähne auf und sind einzeln und in Abständen mittels Führungen 53', die in den Seitenwandungen des Troges befestigt sind, über den Trog verteilt.
Der Trog ist verhältnismässig flach und weist ausser den Kämmen 58 eine Reihe von Wällen oder Dämmen 60 auf, die in Abständen voneinander angeordnet sind und durch welche bis zu einem gewissen Grade der Fluss der heissen, sauren Behandlungsflüssigkeit periodisch unterbrochen und in eine Wirbelbildung versetzt wird, damit sie in stärkerem Masse mit den einzelnen Fäden der Fadenbündelschar in Berührung kommt.
Die Fadenbündelschar 50 wird quer über die Dämme 60 und durch die Kämme 58 geführt. Die Dämme 60 sind quer zum Trog 52 angeordnet und werden durch Nuten 60'in den Seitenwandungen 53 gehalten. Die Dämme des Troges 52 sind rechteckige Organe, die nicht auf dem Boden des Troges, sondern an der Oberfläche der Flüssigkeit Im Trog 52 angeordnet sind, wobei ihre Tiefe von der Länge der Nuten 60'abhängt. Die Dämme 60 rufen in der Behandlungsflüssigkeit eine Wirbelbewegung hervor, haben aber ausserdem noch die Funktion, die Fadenbündelschar 50 an der Oberfläche der Behandlungflüssigkeit zu halten.
Das heisse Säureregeneriemngsbad wird durch das Einlassrohr 62 an dem höheren Ende in den Trog 52 eingespeist und fliesst dort infolge der Schwere im Gegenstrom zu der Bewegungsrichtung der Faden- bündelschar 50 den Trog hinunter und tritt durch den Auslass 64 im niedrigeren Ende des Troges aus.
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In der Praxis wird als heisse verdünnte Säure für das saure Regenerierungsbad im Trog 52 die aus dem weiter unten beschriebenen Waschtrog austretende Flüssigkeit benutzt. Der Trog 52 ist mit einer Reihe von Scharnierdeckeln 66 bedeckt, damit die heissen Säuredämpfe nicht in den Raum gelangen und die erhöhte Badtemperatur nicht so schnell abfällt.
Die Temperatur der heissen verdünnten Behandlungssäure in dem Trog 52 wird mittels der sich ent- lang des Trogbodens erstreckenden Dampfschlange 63 aufrechterhalten. Durch Auslassöffnungen 65 in einer der Seitenwandungen des Troges werden die Gase und Dämpfe, die sich unter den Deckeln des
Troges 52 ansammeln, abgelassen. Auf beiden Seiten des tieferen Trogendes sind Abflüsse 67 und 67' vorgesehen, damit der Trog nötigenfalls vollkommen entleert werden kann. Die Neigung des Troges 52 ist sehr gering, so dass die durch das Rohr 62 eingespeiste Flüssigkeit die Tendenz hat, über die End- scheidewand 62'hinüber in den Bereich 71 zu fliessen, der durch das Abflussrohr 64'entleert wird. Aus dem Trog 52 werden die feuchten, völlig regenerierten Fadenbündel über das erste Spannrollenpaar ge- führt.
Die Spannrollen 44 und 46 sind auf dem Träger 47 befestigt, von dem sie sich nach aussen quer über den Weg der Fadenbündelschar 50 erstrecken. Die Rollen 44 und 46 haben eine glatte Oberfläche ; wenn jedoch die Fadenbündel gemäss Fig. 5d um sie herum aufgezogen werden, wird ein Gleiten der Fadenbündel im wesentlichen verhindert. Die Rollen 44 und 46 werden von einer gemeinsamen Welle, die sich längs der ganzen Vorrichtung erstreckt, angetrieben (vgl. Fig. l0a).
Von besonderer Bedeutung für die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung gemäss der Erfindung ist die Sammelwalze 48 für die abgerissenen Fadenbündel, die mit einer etwas grösseren Geschwindigkeit als die obere Spannrolle 44 mit Hilfe eines Treibriemens 49, der beide miteinander verbindet, angetrieben wird.
Die Walze 48 ist unterhalb der sich bewegenden Fadenbündelschar 50 angeordnet, die sie normalerweise nicht berührt. Die Oberfläche der Walze 48 hat zwar eine glatte Form, ist aber aus einem Material mit verhältnismässig hohem Reibungskoeffizienten hergestellt. Fadenbündel der Fadenbündelschar 50, welche an irgendeinem Punkt jenseits der Walze 48 abreissen und Infolgedessen keine Spannung mehr haben, fallen aus der Ebene der Fadenbündelschar 50 auf die Oberfläche der Walze 48, die konstant in der Bewegungsrichtung der Fadenbündelschar 50 rotiert.
Die Reibung der abgerissenen und feuchten Fadenbündel auf der Walze 48 ist gross genug, dass diese Fadenbündel von der Walze aufgenommen und im wesentlichen mit derselben Geschwindigkeit wie die Fadenbündelschal 50 vorwärtsbewegt werden und somit die normale Produktion und Behandlung der gerissenen Fadenbündel bis zu der Walze 48 ermöglicht wird.
Dies ist insofern von grosser Bedeutung, als die abgerissenen Fadenbündel gewöhnlich die Tendenz haben, sich um die Spannrollen 44 und 46 aufzuwickeln, was mit grosser Wahrscheinlichkeit zu einer völligen Unterbrechung des normalen Herstellungsvorganges und der Bewegung der übrigen Fadenenden bis zu diesem Punkt führt. In Tropfpfannen 45'und 47'wird die überschüssige heisse Säure, die von den Fäden durch die Spannrollen 44 und 46 entfernt wird, aufgefangen.
Geradlinig und in Entfernung von den Rollen 44 und 46 ist ein zweites Spannrollenpaar 44'und 46' angeordnet (vgl. Fig. 4f und 5f), mittels welcher die Fadenbündelschar 50 durch die weiter unten beschriebene Waschzone hindurchgeleitet und die Spannung dieser Schar zwischen den beiden Rollenpaaren geregelt wird. Die Spannrollen 44'und 46'sind identisch mit den Rollen 44 und 46 und werden von derselben Welle angetrieben, so dass es möglich ist, in vorher zu bestimmender Weise die Spannung auf die sich bewegende Fadenbündelschar zu erhöhen oder zu erniedrigen, wenn sie die verschiedenen Behandlungszonen der Vorrichtung passiert. Der flache Trog 68 ist so geneigt, dass er in der Richtung entgegen der Bewegungsrichtung der Fadenbündelschar 50 abfällt.
Er ist noch flacher als der Trog 52, wobei die Seitenwandungen 69 etwas höher als der Flüssigkeitsspiegel sind, um so ein Überfliessen zu verhindern.
Wie der Regenerierungstrog 52 ist auch der Trog 68 durch eine Mitteltellung 77 in zwei Abschnitte unterteilt, wobei beide Abschnitte genügend breit sind, dass sie je vierundzwanzig Fadenbündel aufnehmen können. Die Wälle, Trogstangen und Führungskämme, die weiter unten beschrieben werden, sind gleichermassen unterteilt. Damit die einzelnen Fadenbündel der Fadenbündelschar 50 genau geführt und voneinander getrennt werden, ist eine Reihe von Querkämmen 70, wie sie in dem Säureregenerierungstrog verwendet sind, angeordnet. Das Wasser oder eine andere geeignete Behandlungsflüssigkeit wird durch Einlässe 72 zugeführt und an dem oberen Ende des geneigten Troges 68 unterhalb der durchlöcherten Platten 73, die einen V-förmigen Trog in dem Boden des Troges 68 bilden, abgelassen.
Von dort fliesst die Flüssigkeit infolge der Schwerkraftwirkung den Trog hinab und in den gebogenen Teil 74 am unteren Ende des Troges, wo sie mit Trichtern 75 aufgefangen und durch Auslässe 75'abgelassen wird. Die durchlöcherten Platten 73 haben die Funktion, das Wasser gut zu verteilen, wenn es in den Trog eingeführt wird.
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grenzenden Regenerierungstrog 52 in einer Linie. Wie der Trog 52 ist auch der Waschtrog 68, dessen tieferes Ende an den Trog 52 angrenzt, geneigt, um eine Strömung der Behandlungsflüssigkeit auf Grund der Schwere zu erzeugen. Die Strömung der Behandlungsflüssigkeit mit ihren Wirbelbildungen bei dem Durchfluss durch den Trog 68 nach dem Ende 74 mit dem Abfluss ist im einzelnen in den Fig. 6 und 7 dargestellt.
Die Fadenbündelschar 50 kommt beim Eintritt in den Trog 68 zunächst mit stark verunreinigter, sauer reagierender Behandlungsflüssigkeit in Berührung, da die Flüssigkeit in den Trog durch Elnlassrohre 72 eingespeist wird und in ständiger Berührung mit den Fadenbündeln den, Trog 68 hinabfliesst. Da sich diefadenbtindelschar 50 den geneigten Trog 68 hinaufbewegt, kommen diefadenbündel anschliessend
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mit immer sauberer werdender Behandlungsflüssigkeit in Berührung, so dass sie im oberen Trogende von der sauberen Flüssigkeit, die hier eingespeist wird, umspült werden und man so eine wirksame Reinigung der Fäden von allen anhaftenden unerwünschten Chemikalien erzielt.
Von dem oberen Ende 82 des Troges 68 wird dieFadenbündelschar durch die Vakuumputzeinrichtung 84 (Fig. 4f und 5f), die quer zur Bewegungsrichtung der Fadenbündelschar und in Richtung des oberen Endes des Troges 68 angeordnet ist, geführt. Die Vakuumputzeinrichtung 84 besteht aus einem Rohr von geeig- netem Durchmesser, das an beiden Enden 89 und 89'mit einer Vakuumquelle verbunden ist. Das Vakuum- rohr 84 ist vorzugsweise aus nicht rostendem Stahl oder anderem korrosionsbeständigem Material her- gestellt und an seiner Oberfläche mit einer Reihe von Nuten 86 mit glatten Oberflächen versehen, die durch kleine Löcher mit dem Rohrinnern verbunden sind, wobei für jedes Fadenbündel eine Nut vorge- sehen ist.
An das Rohr 84 wird ein genügend grosses Vakuum angelegt, damit die gesamte überschüssige
Behandlungsflüssigkeit, die noch von dem Durchgang durch den Trog 68 an den Fäden haftet, entfernt wird. Das Vakuum an den Putzeinrichtungen kann durch Manometer, die so angeordnet sind, dass sie leicht abgelesen werden können, reduziert werden.
Wie die Fig. 4f und 5f zeigen, befindet sich die Vakuumputzeinrichtung 84 an dem einen Ende des
Schlichtmitteltroges 92. Dieser Trog 92 ist pfannenförmig, etwas tiefer als der Trog 68 und hat eine leichte Neigung, um einen langsamen Fluss der Schlichtmittellösung zu erzeugen. Er wird von vier
Stützen 90 getragen. Mittels des Einlassrohres 94 und des Ablassrohres 95 wird in dem Trog 92 ein kon- stantes Niveau an Schlichtmittel aufrechterhalten, wobei die Lösung anschliessend wieder aufkonzentriert und in einem Kreisverfahren zurückgeführt wird, wie in Fig. l im Diagramm dargestellt ist. Der Fluss der
Schlichtmittellösung zu dem Trog kann mittels eines Schauglases beobachtet und geregelt werden.
Quer zu dem Schlichtmitteltrog 92, u. zw. nahezu in dessen Mitte, ist ein Trenn- und Führungs- kamm 96 angeordnet, der in zwei Teile unterteilt ist und eine solche Anzahl gerader Zähne 98 aufweist, dass für jeden Faden eine Lücke zwischen zwei Zähnen 98 vorhanden ist, somit vierundzwanzig Fäden auf jeder Seite durchgeführt werden können. Der Trennkamm 96 ist auf dem Boden des Troges 92 in geeigneter Weise befestigt, beispielsweise angeschweisst. Um eine vollständige Durchdringung der Fadenbündel mit der Schlichtmittellösung zu erreichen, ist vor dem Trennkamm 96 ein Paar klappbarer Druckorgane 99 und 100 vorgesehen. Um das Aufspannen der Fadenbündelschar durch das Schlichtmittelbad zu erleichtern, sind die Druckorgane 99 und 100 in 102 bzw. 103 mit Angeln versehen, damit sie währenddessen hochgehoben werden können.
Durch eine geeignete Verriegelungsvorrichtung (nicht gezeigt) können die Druckorgane99 und 100 in ihrer Stellung über der sich bewegendenFadenbündelschar gehalten werden, wodurch gewährleistet wird, dass sie in der in Fig. 5f angegebenen Weise vollkommen in der Flüssigkeit verbleibt und die Fadenbündel bandartig verbreitert werden, wenn sie unter den Organen 99 und 100 hindurchgehen.
Die an den Fäden anhaftende überschüssige Schlichtmittellösung wird durch eine zweite Vakuumputzeinrichtung 104, die mit der Putzeinrichtung 84 identisch ist und sich an dem andern Ende des Schlichtmitteltroges 92 befindet, entfernt. Die Konstruktion und Anordnung der Putzeinrichtung 104 ist dieselbe wie bei der Einrichtung 84. Auch die Putzeinrichtung 104 ist an beiden Enden über Rohre 106 und 106'mit einer Vakuumquelle verbunden. Die durch die Einrichtung 84 entfernte Waschflüssigkeit wird von dem Vakuumbehälter als Abfallflüssigkeit abgeführt und nebst dem überschüssigen Schichtmittel, das durch die Putzeinrichtung 104 entfernt wird, in den Vorratsbehälter für die Schlichtmittellösung geführt.
Wie schon erwähnt wurde, ist die erfindungsgemässe Vorrichtung so ausgebildet, dass achtundvierzig Fadenbündel gleichzeitig hergestellt und behandelt werden können, und es kann an diese Vorrichtung eine ähnliche Vorrichtung zur Herstellung und Behandlung einer ähnlichen Anzahl von Fadenbündeln angrenzen. Wie der Beschreibung zu entnehmen ist, wird die Fadenbündelschar bei ihrem Durchgang durch den Regenerierungstrog 52, den Waschtrog 68 und den Schlichtmitteltrog 92 in zwei Hälften zu je vierundzwanzig Fadenbündel unterteilt, um die Behandlung mit den verschiedenen Kämmen, Druckstangen, Wällen und Vakuumputzeinrichtungen zu erleichtern, welche gewünschtenfalls zur Erleichterung dieser Unterteilung auch in zwei Teilen angeordnet werden können. Durch diese Anordnung der Fadenbündelschar soll in erster Linie das Anspinnen erleichtert werden.
Diese Anordnung ist jedoch nicht unbedingt notwendig.
Nach der letzten Vakuumputzeinrichtung 104 wird die Fadenbündelschar 50 um ein zweites Paar Spannrollen 44'und 46', wie schon beschrieben, geführt. Die Rollen 44'und 46'sind auf dem Träger 107 befestigt, von dem sie sich nach aussen erstrecken, und werden von derselben Welle wie die Rollen 44 und 46 angetrieben. Bei Änderung der Übersetzung, die in den Fig. 10a und lOb dargestellt ist, können
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die beiden Rollensätze mit verschiedener Geschwindigkeit angetrieben werden. Mit der Hilfssammel- walze 108 soll die Fadenbündelschar vollkommen zu den Spannrollen 44'und 46'gespannt werden. Die
Hilfssammelwalze 108 wird gesondert mit einem Druckluftmotor (nicht gezeigt) angetrieben.
Sie führt die Fadenbündelschar in gleicher Weise wie die Hilfswalze 25 in eine Seilform über, bevor sie um die
Rollen 44'und 46'geführt wird.
Von der oberen Spannrolle 44'wird die Fadenbündelschar 50 dem Trocken- und Spuldeck 110 der
Vorrichtung 112 (Fig. 4g, 5g und 8) zugeführt. Auf dem Trockendeck 110 sind eine Reihe von Trenn- und
Führungskammpaaren 114 angeordnet, die denen gleichen, die im Zusammenhang mit dem Spinndeck 30 beschrieben worden sind, wobei deren wirksame Breite nicht wie auf dem Spinndeck grösser, sondern vom
Anfang 115 dieses Teiles der Vorrichtung nach dem Ende 116 hin kleiner wird. Für jedes der achtund- vierzig Fadenbündel der Fadenbündelschar 50 ist ein Paar Rotationstrommeln oder-Zylinder 118 und 120 vorgesehen, die auch als Zugzylinder für die Fadenbündel dienen.
Die Trommeln 118 und 120 sind auf der Oberfläche 122 des Trocken- und Spulteiles der Vorrichtung drehbar befestigt. Die Trommeln 118 können mit Dampf analog der in der USA-Patentschrift Nr. 16, 905 oder elektrisch analog der in denUSA-Patentschriften Nr. 2, 244, 689 und 2, 416, 533 beschriebenen Weise erhitzt werden. In vorteilhafter Weise werden die Trommeln mit Dampf geheizt, u. zw. wird der Dampf dem Innern der Hohltrommel 118 zugeleitet. Die Ableitung des Kondensats ist nicht dargestellt. Die Rotationsachsen der Trommeln 118 und 120 sind leicht gegeneinander geneigt, um die darum geführten Fadenbündel in axialer Richtung zu befördern.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform werden die Trommeln 118 und 120 an ihren freien Enden von festen Stäben 124 gestützt, um ein Verziehen der Trommeln unter der Spannung der trocknenden Fadenbündel und auch auf Grund der durch Temperaturschwankungen bedingten Ausdehnung und Kontraktion zu verhindern. Die Verwendung solcher Stäbe hat sich als sehr zweckmässig erwiesen.
Das Trocken- und Spuldeck 110 ist gegen die senkrechte Stützwand 122 geneigt. Infolgedessen kann man an jedes Fadenbündel der Fadenbündelschar leicht herankommen, ausserdem kann die überschüssige Schlichtmitte1lösung. die von der Vakuumputzeinrichtung 104 zurückbleibt, ablaufen und in einer kleinen Rinne 119 längs der unteren Kante des Decks 110 aufgefangen werden.
Zur Entfernung der Dämpfe und Gase, die während des Trocknens entweichen, ist eine Überdachung 126 vorgesehen, die das Trockendeck überragt und im wesentlichen die Trommeln 118 und 120 überdeckt. Durch eine Reihe'von Abzugsrohren 128, die durch die Überdachung 126 hindurchgehen, werden die Gase und Dämpfe in den Exhaustor 130 abgeleitet.
Wie weiter oben beschrieben, ist für jedes Fadenbündel 50'der Fadenbündelschar 50 ein Trommelpaar 118 und 120 vorgesehen. Wenn die Fadenbündelschar 50 das Trockendeck 110 überquert, werden die Fäden einzeln und nacheinander aus der sich bewegenden Schar heraus und über ausgekehlte, drehbare Fadenführungsorgane 132 etwa im rechten Winkel zu dem Weg, den die restliche Schar nimmt, geführt.
Von den Fadenführungen 132 werden die einzelnen Fadenbündel 50'mehrere Male um die Trommeln 118 und 120 geführt, wobei die Zahl der Windungen bis zu einem gewissen Grade von dem Garn-oder Fadentyp, der hergestellt wird, abhängt. Die Fadenbündel werden von dem inneren nach dem äusseren Ende um die Trommeln 118 und 120 geführt und aus der letzten Windung um die unteren Trommeln 120 senkrecht aufwärts und um einzelne ausgekehlte, drehbare Fadenführungsrollen 134 geführt, die an der Überdachung befestigt sind.
Von den Fadenführungen 134 werden die Fadenbündel im wesentlichen in der Mitte zwischen den Trommelpaaren 118 und 120, so dass sie mit diesen nicht in Berührung kommen, und durch Fadenführungen 138 geführt, die verstellbar auf gefederten Armen 139 befestigt sind, welche ihrerseits auf der horizontalen Achse 141 angeordnet sind, die unterhalb der Trockentrommel entlang läuft und sich längs der Trockeneinrichtung der Vorrichtung erstreckt. Die Achse 141 wird von senkrechten Stangen 143 gehalten, die synchron mit der Bewegung der Zwirnringe 142 durch die Zylinder 145 hin und her bewegt werden (Fig. 8, 8a und 11).
- Einen sehr wichtigen Punkt der Erfindung stellt die Verwendung der Trommeln 118 und 120 als Kontrollorgane für die Spannung der Fadenbündel dar, die den unterhalb der Trommeln befindlichen Zwirnen zugeleitet werden. Diese Trommeln 118 und 120 machen die Verwendung einer zusätzlichen Gamzuführungs-und Kontrolleinrichtung für die Fadenbündelspannung für die Zuführung zu den Spulen 140 überflüssig..
Dem obigen ist zu entnehmen, dass die Fadenbündel gleichzeitig und gleichmässig während ihres.
Durchganges durch die verschiedenen Behandlungströge behandelt werden, so dass den Trommeln 118 und 120 Fadenbündel von sehr gleichmässiger Qualität zugeführt werden, die einzeln unter kontrollierter Spannung getrocknet und gespult werden.
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wird. Man braucht daher nur die Spannung des Fadenbündels, das gerade auf die Rolle 146 gewickelt wird, von Hand aus zu erhöhen, um die Aufnahmegeschwindigkeit zu vermindern und so ein genügend langes Fadenbündelstück für die weiter oben beschriebenen Handgriffe zu erhalten. Gewünschtenfalls kann der Druckluftmotor durch einen geeigneten Reibräderantrieb ersetzt werden.
In den Fig. lOa, lOb und 11 ist die Antriebseinrichtung für die verschiedenen Antriebselemente der Vorrichtung imSchema dargestellt. Eine ins einzelne gehende Erklärung der Antriebseinrichtung erscheint nicht notwendig, da danach die Arbeitsweise dem Fachmann keine Schwierigkeit bereiten dürfte. Es soll jedoch betont werden, dass die Verwendung von gemeinsamen Antrieben zur Versorgung der gesamten Antriebselemente der Vorrichtung ein wichtiges Merkmal der Vorrichtung darstellt.
Diese Anordnung gewährleistet, dass alle Antriebselemente von derViskosepumpe bis zu den Trockentrommeln mit gleichlaufender Geschwindigkeit angetrieben werden, und garantiert ferner eine gleichmässigeFadenbehandlung. Während der Spulmechanismus und. die Spindeln auch von einem gemeinsamen Motor zusammen mit andern Antriebselementen versorgt werden können, ist dieses nicht wünschenswert, da die einzelnen
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Spindeln mit verschieden hoher Geschwindigkeit rotieren, die von dem Drall abhängt, den die Fadenbündel haben sollen.
Werden die Spindeln gemeinsam von einer separaten Antriebseinrichtung versorgt, so ist eine Gleichmässigkeit des Verzwirnens und des Spulens gewährleistet, während eine Gleichmässigkeit in der Herstellung, Behandlung und Trocknung der Fadenbündel bis zu einem gewissen Grade von gemeinsamen Antriebsvorrichtungen für diese Stufen abhängt.
Die Motoren 162 und 164 sind zweckmässig am Ende des Trocken-und Spulteiles der Vorrichtung angeordnet. Der Motor 162 treibt die Welle 166 an, welche sich längs der gesamten Vorrichtung zurück zu dem Spinnteil erstreckt. Die Welle 168 wird von der Welle 166 durch das Getriebe 170 angetrieben und erstreckt sich längs des Trocken- und Spulteiles der Vorrichtung. Die Trommelpaare 118 und 120 werden von der Welle 168 angetrieben.
Die Spannrollenpaare 44,46 und 44'und 46'werden von derWellel66 über dieKegeIradgetriebel72 bzw. 174 angetrieben. Die Walzen 22 und 26 sowie die Viskosepumpen 21 für den Spinnteil der Vorrichtung werden gleichermassen von derWelle166 über die Treibriemen 176 und 178 und einem Planetengetriebe, wie Figea und 10b zeigt, angetrieben. Die Welle 180 treibt die Walzen 26 und die Welle 182 die Walzen 22 an. Die Welle 184 erstreckt sich längs des Spinnteiles der Vorrichtung und versorgt die Viskosepumpen 21, welche angrenzend an die Filterkerzen 14 (Fig. 2) angeordnet sind und den Spinndüsen 20 durch die Filter 14 die Spinnlösung in bekannter Weise gleichmässig zuführen.
Der zweite Antriebsmotor 164 (Fig. 11) ist mit dem Treibriemen 186 verbunden, der sich längs des Spulteiles der Vorrichtung erstreckt, auf welchem mit Treib-und Stützrollen (beispielsweise 188), die in Abständen vorgesehen sind, die richtige Spannung aufrechterhalten wird. Die Spulen 140 sind auf einer Drehspindel befestigt, die von dem Treibriemen 186 angetrieben wird, wie dies in der Spul- und Spinntechnik üblich ist.
Eine Treib- und Stützrolle 190 treibt die Rolle 192 mittels eines Treibriemens 194 und Führungsrollen 196 an. Die Rolle 192 treibt den Mechanismus an, der seinerseits die Auf-und Niederbewegung der Querstange 160 und die Fadenführungswelle 141 kontrolliert.
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geben, in welchem die Herstellung von sehr festen Fäden nach dem Viskoseverfahren beschrieben ist.
Beispiel : Eine Viskoselösung aus 7, 62% Cellulose, 6, 52% Alkali, 2,15je Gesamt-Schwefel mit einer Reife von 11, 5 cm3 (die Menge NH4, CI. die benötigt wird, um eine gewogene Viskosemenge zum Gelieren zu bringen) und einer Viskosität von 45 Sekunden (Kugelfallmethode) wird gleichzeitig durch die achtundvierzig Spinndüsen 20 in das gemeinsame Spinnbad in Behälter 18 eingespeist. Das Spinnbad setzt sich wie folgt zusammen : 100 g/1 Schwefelsäure, 263 g/1 Natriumsulfat und 38, 6 g/l Zinksulfat bei einer Tempera. cur von 520. Es wurden pro Minute 352 1 Spinnbad zugeführt. Die Spinndüsen sind etwa 20 cm in das Spinnbad eingetaucht.
Die von den Spinndüsen ausgestossenen einzelnen Fadenbündel 50'werden mittels rotierender Walzen (Godets) 22 aus dem Spinnbad heraus und nach dem Anspinnen des frisch gebildeten Fadenbündels durch das Heisswasser-Streckbad von 85"yin Behälter 24 geführt. Die Kontaktzeit beträgt 0, 6 Sekunden. Mit der Walze 26 werden die Fäden aus dem Streckbad herausgezogen. Die Walze 26 wird mit grösserer Geschwindigkeit als die Walze 22 angetrieben, und die Fadenbündel 50'werden zwischen den beiden Walzen um 76, 8% gestreckt...
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Winkel zu ihrer vorherigen Bewegungsrichtung geführt werden. Nach der Aufnahme des Fadenbündels von der letzten Spinneinrichtung besteht die Fadenbündelschar aus achtundvierzig Fadenbündeln und wird von dem Spinndeck 30 von den angetriebenen Spannrollen 44 und 46 weitergeführt.
Zwischen den Walzen 26 und den Spannrollen 44 und 46 ist ein leichtes Nachlassen der Spannung der Fadenbündel der Fadenbündelschar 50 möglich. Von dem Spinndeck wird die Fadenbündelschar 50 durch den Regenerierungtrog 52 in Berührung mit einem Behandlungsbad aus verdünnter heisser Säure geführt, dessen Strömungrichtung der Bewegungsrichtung der Fadenbündelschar entgegengesetzt ist. Die Flüssigkeit hat an dem Auslass folgende Zusammensetzung : 2, 5 g/I Schwefelsäure, 8 g/l Natriumsulfat, 1 g/l Zinksulfat.
Mittlere Temperatur im Trog : 950. Es strömen pro Minute 9, 5 I Behandlungsflüssigkeit durch den Trog.
Die Trenn- und Führungskämme 58, die im Trog quer angeordnet sind, haben vom Eintrittspunkt des
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Die Dämme 60 sind im Trog 52 in folgenden Abständen, von dem Eintritt der Fadenbündelschar an ge- rechnet, angeordnet : 40, 6 ; 94 ; 147, 2 ; 200, 8 cm. Die effektive Badbewegung im Trog 52 beträgt 243, 8 cm,
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die effektive Behandlungszeit der sich bewegenden Fadenbündelschar 2, 9 Sekunden. Wie weiter oben beschrieben wurde, findet durch die Flüssigkeitsbehandlung eine vollständige Regenerierung der Fäden statt, wobei bis zu einem gewissen Grad auch die Verunreinigungen von den Fäden entfernt werden.
Nach dem Austritt aus dem Regenerierungstrog 52 wird die Fadenbündelschar 50 um Spannrollen 44 und 46 und durch den Waschtrog 68 mittels der direkt angetriebenen Spannrollen 44'und 46', die in der weiter oben beschriebenen Weise angeordnet sind, herumgeführt, wobei die Fadenbündelschar zwischen den beiden Sätzen von Spannrollen um 0,44% gestreckt wird. Die Flüssigkeit für das Wasch- und Entschwefelungsbad wird an dem oberen Ende 82 des Troges 68 eingeführt. Es besteht aus heissem Wasser von 730 und es werden pro Minute 37, 85 1 zugeführt. Die Trennkämme 70 sind im Trog paarweise und mit Abständen zwischen den einzelnen Paaren angeordnet. Von der Eintrittsstelle der Fadenbündelschar an gerechnet, betragen diese Abstände 5, 0 ; 15, 2 ; 25, 4 ; 55, 9 ; 71, 1 ; 91, 4 und 111, 8 cm.
Der Zwischenraum zwischen'den Kämmen und dem Trogboden beträgt 6, 35 mm. Zwischen den Druckstangen bestehen folgende Abstände, von dem niedrigen Ende des Troges 68 an gerechnet : 2, 5 ; 7, 6 ; 17, 8 ; 27, 9 ; 43, 1 ;
58, 4 ; 73, 7 und 93, 8 cm.
Die Druckstangen sind so angeordnet, dass sie 12, 7 mm vom Boden des Troges 68 entfernt sind, während die Wälle 78 etwa 1, 98 mm vom Trogboden entfernt sind. Der Trog 68 weist eine Neigung von 0, 668 cm auf 30, 5 cm Troglänge auf. Effektive Bandbewegung : 101, 6 cm. Effektive Behandlungszeit der Fadenbündelschar beim Durchgang durch den Trog 68 : 12, 2 Sekunden.
Wie weiter oben beschrieben, kommt die Fadenbündelschar 50 zunächst mit dem Waschwasser in Berührung, das schon den Trog 68, u. zw. immer in Berührung mit den Fadenbündeln, hinuntergeflossen ist. Je weiter die Fadenbündelschar daher durch den Trog 68 hindurchgeführt wird, desto sauberer ist das Behandlungswasser, mit dem es in Berührung kommt. Infolgedessen wird bei dem Durchgang durch den Waschtrog 68 eine praktisch vollständige Waschung der Fadenbündel erreicht.
Die Wirksamkeit der Waschung im Trog 68 ist insofern überraschend, da die Weglänge und die wirksame Behandlungszeit der Fadenbündel verhältnismässig kurz ist. Vermutlich beruht die Wirksamkeit der Waschbehandlung darauf, dass sich die Fadenbündel im Gegenstrom auf der Oberfläche des fliessenden Behandlungswassers bewegen, wobei die Fadenbündel mittels der weiter oben beschriebenen Wälle und Druckstangen bandähnlich aufgebreitet werden, damit auch alle Einzelfäden der Fadenbündelschar vollkommen vom Behandlungswasser durchdrungen werden, was noch durch die infolge der Anordnung der Wälle erzeugten Wirbel in der Behandlungsflüssigkeit unterstützt wird. Ausserdem wird das Behandlungswasser gegen die Unterseite der Fadenbündel gedrückt, wenn diese die Wallpaare überqueren.
Die Anordnung des Regenerierungstroges und der Wälle im Trog 68 stellt eine wesentliche Änderung gegenüber dem bekannten Stand der Technik dar.
Nach dem Verlassen des Waschtroges 68 wird dieFadenbündelschar 50 durch denSchlichtmitteltrog92 geführt, der rechteckige Form hat und sehr viel kürzer, aber wesentlich tiefer als der Trog 68 ist.
Der Schlichtmitteltrog 92 weist, wie weiter oben ausgeführt wurde, eine leichte Neigung auf. Er wird mit einer Schlichtmittellösung auf Ölbasis gespeist, die sich für die Verwendung bei starken Viskosefäden eignet. Um das überschüssige Waschwasser vom Trog 68 zu entfernen, werden die Fadenbündel 50'über die Absaugeinrichtung 84 geführt, ehe sie in das Schlichtmittelbad eintreten. Hiebei ist für jedes Fadenbündel eine bestimmte Nut 86 der Absaugeinrichtung vorgesehen. Beim Durchgang durch das Schlicht-
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5fzeigt, und nach dem Austritt aus dem Trog über eine zweite Absaugeinrichtung 104 geführt, durch welche auf die Fadenbündel eine Saugwirkung, wie sie im Zusammenhang mit der Absaugeinrichtung 84 beschrieben ist, ausgeübt wird.
Die Fadenbündelschar 50 wird dann um das zweite Paar von rotierenden Spannrollen 44'und 46' zur Kontrolle der Spannung und von der oberen Spannrolle 44'zu dem Trockendeck. geleitet, auf welchem jedes einzelne Fadenbündel der Fadenbündelschar durch eine bestimmte Lücke der Trenn- und Führungskämme 114, die auf dem Trocken- und Spuldeck 110 angeordnet sind, in derselben Weise wie es für das Spinndeck beschrieben worden ist, geführt wird. Die Kämme 114 sind in Paaren angeordnet, wobei ihre hakenförmigen Zähne einander zugewendet sind, um die Fadenbündel, wenn sie einmal in den Lücken zwischen den Zähnen sind, auch darin zu halten.
Das Fadenbündel 50' (Fig. 4g), welches von der letzten Spinneinrichtung kommt und daher als letztes der Fadenbündelschar zugeführt wird, ist das erste ; welches die Fadenbündelschar 50 verlässt und etwa rechtwinklig zu der Bewegungsrichtung der Schar 50 mittels der drehbaren Fadenführung 132 fortgeführt wird. Die übrigen Fadenbündel werden nacheinander aus der Schar 50 fort und durch die Führungen 132 der unteren Fadenfortführungstrommel 120 zugeführt und mehrere Male um die Trommeln 118 und 120 herumgeführt. Für jedes Fadenbündel ist ein solches
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Process and device for the continuous production of synthetic threads
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to produce whose physical properties are significantly better than those of the threads produced by the known processes.
The method according to the invention is essentially characterized in that the treatment liquid is guided against the thread bundles at several treatment points and the individual thread bundles are opened or spread at these points locally transversely to the direction of flow of the treatment liquids, and that the drying is carried out under a tension which is independent held by the tension under which the previous treatment is carried out, u. or expediently while maintaining the same length of the thread, whereupon the thread bundles are twisted by means of ring-twisting spindles known per se.
By guiding the treatment liquid against the thread bundles according to the invention and by opening up or spreading the individual thread bundles transversely to the direction of flow of the treatment liquid, it is achieved that each individual thread of a thread bundle is exposed to the treatment liquid in the same way, so that those lying on the outside of the thread bundle Single threads are treated in exactly the same way as the threads lying inside the thread bundle. In addition, the opening up or spreading of the individual thread bundles acts as a
Acceleration. the action of the treatment liquid.
By drying each thread bundle under a tension, which is maintained independently of the tension under which the previous treatment is carried out, an equalization of the quality is also achieved. In order to achieve a high tensile strength of the threads, the arrangement of a high tension during drying is necessary. The use of such a high tension is only possible if the regeneration of all threads of the thread bundle, regardless of whether they are on the outside of the thread bundle or inside, is guaranteed in a completely uniform manner, and this more even regeneration is precisely achieved by the invention Opening up or spreading of the thread bundle achieved transversely to the direction of flow of the treatment liquid.
The combination of the two measures of uniform regeneration by opening up or spreading out the thread bundles across the direction of flow of the treatment liquid and drying under a tension independent of the tension in the previous treatment works to achieve the effect of uniform and high strength of each individual Thread together in the thread bundle. This uniform and high strength of the individual threads is particularly important if these threads are intended for the production of car tire cord, since a non-uniformity of the strength of the threads in the individual thread bundles is a particular disadvantage there. The weakest threads are decisive for the strength of the entire tire cord fabric.
Such a uniform and high strength of the individual threads cannot be achieved in the known processes, for example in the pot spinning process. In this pot spinning process, the individual cakes from the pots are subjected to various post-treatments (washing, regenerating, etc.) and it goes without saying that with such a treatment of the threads in the form of cakes, the treatment of the threads lying on the outside of the cake from the treatment the threads inside the cake are completely different.
The process according to the invention is expediently carried out in such a way that the individual thread bundles are separated from one another after the last wet treatment and each is subjected to drying under a tension which is kept higher than the tension during the previous treatment. The drying of each thread bundle is thus carried out separately and, by virtue of the fact that drying is carried out under increased tension compared to the tension during the previous treatment, a stretching and thus an increase in the strength of the threads is achieved. This has in particular for threads which are intended for the production of tire cord, significant advantages.
For other purposes, however, such a stretching of the individual threads can be dispensed with and threads with a lower strength but an increased elasticity are then obtained.
In an advantageous manner, the procedure is such that the tension under which the thread bundles are fed to the ring twine spindles is regulated by maintaining the same exit speed of the thread bundles from the drying device. In this way, the drying device acts as a precise metering device for the twist.
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Can be wet spun in this way are acrylonitrile and polyvinyl alcohol. If fully synthetic materials are produced, the sequence of the post-treatment stages must be modified according to the treatment fluids used compared to the production of viscose threads and thus adapted to the requirements of the threads to be produced.
The device according to the invention allows the continuous, simultaneous and uniform treatment of a large number of thread bundles. The thread bundles are permanently visible and accessible from the point of exit from the spinneret until they are packaged, which ensures rapid control and correction during spinning or the treatment of one or more of the individual thread bundles.
Likewise, all threads are subjected to the same treatment conditions during the entire process. The device according to the invention allows a large number of threads to be stretched simultaneously at the beginning of an operating period in a simple and rapid manner. It also enables individual
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Tension thread bundles individually without disturbing the other thread bundles. The threads are produced, treated and packaged essentially in a straight line, so that great space savings are possible and, in addition, a uniformly adjustable tension can be applied to the individual threads during the aftertreatment.
The invention is shown schematically in the drawing using an exemplary embodiment.
Fig. 1 shows a diagram of an overall system in which the device according to the invention is used. Fig. 2 is an enlarged view of the spinning deck of the device and shows the path of a thread bundle from the exit from the spinneret to the reception in the thread bundle group. 3 is an enlarged perspective detailed view of a separating and guide comb part which is arranged on the spinning and drying deck, FIG. 4a is a top view, partially in section, showing the upper rollers (godets) and part of the spinning deck 4b is a plan view, partly in section, of the end of the spinning deck of the device of FIG.
4a, which shows how the last two thread bundles coming from the corresponding spinning devices are combined with the thread bundle group on the spinneret. It also shows the auxiliary collecting roller, which is used during piecing of the device, and the thread guide and separating comb which is arranged at a distance from the regeneration trough. FIG. 4c shows a plan view of a part of the covered regeneration trough which is arranged in the path of the bundle of filaments after the spinneret of FIG. 4b.
Fig. 4d is a top plan view of the end of the acid regeneration trough of Fig. 4c, the first pair of tensioning rollers, the torn take-up roll and the front portion of the open liquid aftertreatment trough facing in the same direction. Figure 4e depicts a top plan view of the rear portion of the aftertreatment trough partially shown in Figure 4d. Figure 4f is a top plan view of the sizing agent trough, which is in line with the wash trough of Figures 4d and 4e, the second pair of tension rollers, and the second auxiliary collecting roller used in tensioning the filaments. 4g shows a plan view of the front part of the drying and packing deck of the device, the roof being omitted so that the path of the thread bundles across the drying deck is visible.
Fig. 4h is a top plan view of the end of the drying and packing deck of the fore
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view of the sizing agent trough, the second tensioning rollers and the auxiliary collecting roller from FIG. 4f. Figure 5g illustrates a side view of Figure 4g. Figure 5h is a side view of Figure 4h. FIG. 6 shows an enlarged plan view of part of the aftertreatment trough from FIG. 4d or FIG. 4e and illustrates the arrangement of the dams, support bars, separating combs and the swirling movement of the treatment liquid. FIG. 6a is an enlarged plan view of part of the trough of FIG. 6 with the band-like widening which shows the thread bundles as they pass through the washing trough.
Fig. 7
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of the drying and double decks, seen from the entry end of the bundle of yarns, and shows a pair of drying rollers and a packing bobbin. Fig. 8a is a front view of the dry and twist deck showing the placement of the guards and. illustrates the path of the thread bundles from the drying and twisting deck to the bobbins. 9 shows a side view of the auxiliary collecting roller for thread take-up, which is normally arranged following the bobbins, when the bobbins are laid down or threaded on.
In Fig. 10a a part of the drive device for the various drive members of the device is shown schematically. FIG. 10b represents a continuation of FIG. 10a, and FIG. 11 shows schematically the drive device for the reels and the packaging mechanism.
In Fig. 1 a complete device for the production of rayon threads based on rayon according to a preferred embodiment of the invention is shown in the form of a working diagram.
Spinning bath 1, hot water 2 and viscose 3 are supplied from suitably stored containers, as can be seen in the drawing, to part 30 of the device in which the spinning process takes place. The freshly formed thread bundles are guided through the regeneration trough 52, which is supplied with steam 4 and hot, acidic water 5, in the form of a thread bundle flock running in one plane, and then through. the washing trough 68 and over the first vacuum cleaning device 84, through the sizing agent trough 92 and over the second vacuum cleaning device 104 in order to remove excess sizing agent 6.
The washed and sized thread bundles are then fed to the drying and twisting device 112, where the thread bundles are individually controlled
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Voltage dried and packed for shipment. A hot water supply 7, heatable storage containers 8, 8 'for the individual solutions used in the process, vacuum devices consisting of pumps 9 and buffer vessels 10 and a mixer 11 for the sizing liquor 6 are also provided on auxiliary devices.
As indicated above, the device according to the invention is suitable for the wet spinning process. As a result, the device and method in connection with the spinning of
Viscose described. As can be seen from FIG. 2, the design of the part of the spinning device from which the thread emerges and is carried away is more or less common in viscose spinning; However, in order to more clearly express the new findings on which the invention is based, an individual spinning device, as shown in FIG. 2, is to be described in detail, provided that the other spinning devices are identical to it .
A filter candle 14 is provided through which the precisely prepared viscose solution to the last
Times before it is filtered out. Through a curved, elongated outlet pipe 16, the
Viscose fed from the filter candle into the container 18, which is normally partially filled with a circulating coagulation solution which, in the method described here, is composed of sulfuric acid, sodium sulfate and zinc sulfate. If desired, further conventional additives can also be present in the spinning bath.
The outlet tube 16 is provided at its free end with the usual vertical spinneret 20 for viscose, through which the viscose emerges in the form of individual threads, the diameter of which depends on the amount of viscose emerging. The individual threads emerging from the individual openings of each spinneret form bundles of threads. By rolling (Godets) 22, the freshly formed thread bundles from the
The spinning bath 18 is first passed into the hot water bath of the container 24 and then around the stretching rollers 26 and cleaning guides 27, the freshly formed thread bundles being stretched between the two stages. This part of the spinning device is essentially more or less common in artificial silk technology for the production of very strong threads.
According to the preferred embodiment of the invention, each device contains forty-eight such spinning devices side by side, two such units preferably being placed next to one another with their rear sides.
The rollers 22 and 26 are mounted on the inclined part 28 of the spinning part of the device and are driven by a drive mechanism arranged behind the wall part 28 (FIG. 10a). As a result of the inclination of the part 28, the rollers 22 and 26 can be arranged in such a way that they are easily accessible without the fear of confusing the thread bundles to be treated. The part 28 is connected to the inclined spinning deck 30, over which the thread bundles are guided to the last roller 26 in the manner described below.
The spinneret and treatment facilities described below have a canopy 32 and are equipped with a series of exhaust pipes 34 (one shown in Figure 2) to remove the noxious gases and vapors evolved during regeneration. The suction pipes 34 open into an exhaustor 36 which extends over the entire length of the spinning part of the device.
The spinning deck 30 is equipped with a number of separating and guide combs 38, a pair of which is partially shown in FIG. 3 in an enlarged view. These combs provided with hook-shaped teeth are on the spinneret, u. between. Starting from the first spinning device, spaced increasingly larger distances towards the end of the spinning deck. From Fig. 3 it can be seen that the combs 38 are arranged in pairs and adjoining one another so that the hooks face each other and so even an insignificant displacement of the thread bundles out of the combs becomes practically impossible once the thread bundles are in the correct position. The comb pairs are attached to an elbow 39 by means of screws 41, with legs of the elbow being welded onto the spinneret.
The combs are attached to the spinneret at such intervals. that sufficient guidance and support of the thread bundle is guaranteed.
4a and 5a shows how the freshly formed thread bundles, after they have been stretched after their formation, treated with hot water and stretched again, from the upper rollers 26 through Y-shaped thread guides 40, which are on the upper end of the Part 28 are adjustably attached, and are passed through the combs 38, each thread bundle at a very specific gap passes the comb. The thread bundle is guided successively at the predetermined gap through the combs 38 until an in-plane thread bundle group of forty-eight thread bundles has been formed.
It is quite possible to choose the dimensions of the device so that a larger or
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less number of thread bundles can be accommodated; in practice, however, the forty-eight thread count has proven very beneficial.
The last two pairs of combs 38, which are attached to the spinneret (FIGS. 4b and 5b). have, as far as the available space allows, as large a division as possible, since otherwise the forty-eight thread ends will not have the necessary guidance and cannot be kept separate from one another. At the lower end of the spinning deck 30, a narrow channel 51 is provided in order to take up and carry away excess spinning bath solution which drips off from the freshly formed thread bundles as they cross the spinning deck. The flat thread sheet 50 is guided downward from the spinade deck and through the draining basin 42, which catches the rest of the regeneration bath liquid that drips off the thread bundles.
The drip basin 42 extends below the thread sheet 50 between the spinneret and the regeneration trough, which is described further below, and is provided with a drain 43 for draining off the dripping liquid. The lower flat part of the basin 42 is fastened at one end to the frame 45, which also serves as a holder for the auxiliary collecting roller 25 which extends below the thread bundle group 50. The roller 25 is operated during piecing of the device in order to wind up the thread bundles like a rope during the time in which the thread bundles are being rearranged on the spinning deck. The roller 25 is driven separately by a compressed air motor (not shown).
On the upper corner of the frame 45 there is a rope guide 29, with the aid of which the thread bundles are to be brought into the correct position in the treatment troughs described below.
Furthermore, a separating comb 31 with straight teeth for the thread bundles is attached to the top of the frame 45. It occupies the entire width of the bundle of filaments 50 and serves as a safeguard to ensure that the individual bundles of filaments do not come into contact with one another on the way between the spinneret and the regeneration trough and that the distances between the bundles of filaments are maintained before they enter the regeneration trough. Adjacent to the comb 31 and parallel to it, the round guide member 33 is attached, under which the thread sheet passes just before it enters the regeneration trough. The guide 33 is arranged in such a way that through it the group of thread bundles enters the regeneration trough at the same height and in contact with the liquid level of the hot acid flowing in, which is then described.
4c and 5c show how the flat set of thread bundles is subjected to a first after-treatment, the thread bundles being brought into contact with a hot acidic regeneration bath in order to completely regenerate the freshly formed individual threads. For this purpose, a covered, inclined, flat trough 52 is arranged with its longitudinal axis in the direction of movement of the thread bundle group 50. The trough 52 is slightly inclined from the point of entry of the thread bundle group 50 towards its exit point, and the inclination of the trough, as indicated at 54 and 56, can be changed with adjusting screws. The trough 52 is supported by supports 55 and 57 with adjustment bolts 54 and 56 which are fastened on brackets 59 and 61.
The trough 52 is divided into two parallel sections by a central division 71 which extends over the full length of the trough. Both sections are so wide that a series of separating cords 58 can be accommodated in them and one section each can accommodate one half of the planar thread bundle group. In contrast to the combs 38, the separating combs 58 have no hook-shaped teeth and are distributed over the trough individually and at intervals by means of guides 53 'which are fastened in the side walls of the trough.
The trough is relatively flat and, in addition to the ridges 58, has a series of walls or dams 60, which are spaced apart from one another and through which the flow of the hot, acidic treatment liquid is periodically interrupted to a certain extent and caused to form a vortex, so that it comes into contact to a greater extent with the individual threads of the bundle of thread bundles.
The thread bundle group 50 is guided across the dams 60 and through the combs 58. The dams 60 are arranged transversely to the trough 52 and are held in the side walls 53 by grooves 60 ′. The dams of the trough 52 are rectangular organs which are not arranged on the bottom of the trough but on the surface of the liquid in the trough 52, their depth depending on the length of the grooves 60 ′. The dams 60 cause a vortex movement in the treatment liquid, but also have the function of holding the thread bundle group 50 on the surface of the treatment liquid.
The hot acid regeneration bath is fed through the inlet pipe 62 at the higher end into the trough 52 and flows there due to the gravity in countercurrent to the direction of movement of the bundle of yarns 50 down the trough and exits through the outlet 64 in the lower end of the trough.
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In practice, the hot, dilute acid used for the acidic regeneration bath in the trough 52 is the liquid emerging from the washing trough described below. The trough 52 is covered with a series of hinged covers 66 so that the hot acid vapors do not get into the room and the increased bath temperature does not drop so quickly.
The temperature of the hot, dilute treatment acid in the trough 52 is maintained by means of the steam coil 63 extending along the trough bottom. Through outlet openings 65 in one of the side walls of the trough, the gases and vapors that are under the covers of the
Collect trough 52, drained. Drains 67 and 67 'are provided on both sides of the deeper trough so that the trough can be completely emptied if necessary. The inclination of the trough 52 is very slight, so that the liquid fed in through the pipe 62 has a tendency to flow over the end partition 62 'into the area 71 which is emptied through the drain pipe 64'. The moist, completely regenerated thread bundles are guided from the trough 52 over the first pair of tensioning rollers.
The tensioning rollers 44 and 46 are fastened on the carrier 47, from which they extend outwardly across the path of the thread bundle group 50. The rollers 44 and 46 have a smooth surface; However, if the thread bundles are drawn around them according to FIG. 5d, sliding of the thread bundles is essentially prevented. The rollers 44 and 46 are driven by a common shaft which extends along the entire device (see FIG. 10a).
Of particular importance for the performance of the device according to the invention is the collecting roller 48 for the torn bundles of threads, which is driven at a somewhat greater speed than the upper tensioning roller 44 with the aid of a drive belt 49 which connects the two.
The roller 48 is arranged below the moving thread bundle group 50 which it does not normally contact. Although the surface of the roller 48 has a smooth shape, it is made of a material with a relatively high coefficient of friction. Thread bundles of the thread bundle group 50, which tear at any point beyond the roller 48 and consequently no longer have tension, fall out of the plane of the thread bundle group 50 onto the surface of the roller 48, which rotates constantly in the direction of movement of the thread bundle group 50.
The friction of the torn and moist thread bundles on the roller 48 is great enough that these thread bundles are picked up by the roller and moved forward at essentially the same speed as the thread bundle shell 50, thus enabling the normal production and treatment of the torn thread bundles up to the roller 48 becomes.
This is of great importance as the torn bundles of threads usually have a tendency to wind themselves around the tensioning rollers 44 and 46, which in all probability leads to a complete interruption of the normal manufacturing process and the movement of the remaining thread ends up to this point. The excess hot acid, which is removed from the threads by the tensioning rollers 44 and 46, is collected in drip pans 45 ′ and 47 ′.
Arranged in a straight line and at a distance from the rollers 44 and 46 is a second pair of tensioning rollers 44 'and 46' (cf. FIGS. 4f and 5f), by means of which the thread bundle group 50 is passed through the washing zone described below and the tension of this group between the two Role pairs is regulated. The tension rollers 44 'and 46' are identical to the rollers 44 and 46 and are driven by the same shaft, so that it is possible to increase or decrease the tension on the moving thread bundle group in a manner to be determined in advance, if they are different Treatment zones of the device happened. The flat trough 68 is inclined so that it slopes down in the direction opposite to the direction of movement of the thread bundle group 50.
It is even shallower than the trough 52, the side walls 69 being somewhat higher than the liquid level in order to prevent overflow.
Like the regeneration trough 52, the trough 68 is also divided into two sections by a central position 77, both sections being sufficiently wide that they can each accommodate twenty-four thread bundles. The walls, trough bars and guide combs, which are described below, are divided equally. So that the individual thread bundles of the thread bundle group 50 are precisely guided and separated from one another, a series of transverse combs 70, as used in the acid regeneration trough, is arranged. The water or other suitable treatment liquid is supplied through inlets 72 and discharged at the top of the inclined trough 68 below the perforated plates 73 which form a V-shaped trough in the bottom of the trough 68.
From there, as a result of the action of gravity, the liquid flows down the trough and into the curved part 74 at the lower end of the trough, where it is caught with funnels 75 and drained through outlets 75 ′. The perforated plates 73 have the function of distributing the water well when it is introduced into the trough.
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adjacent regeneration trough 52 in a line. Like the tub 52, the washing tub 68, the lower end of which adjoins the tub 52, is inclined in order to generate a flow of the treatment liquid due to the gravity. The flow of the treatment liquid with its vortex formations as it flows through the trough 68 to the end 74 with the drain is shown in detail in FIGS. 6 and 7.
When entering the trough 68, the thread bundle group 50 initially comes into contact with heavily contaminated, acidic treatment liquid, since the liquid is fed into the trough through inlet pipes 72 and flows down the trough 68 in constant contact with the thread bundles. Since the thread thread coulter 50 moves up the inclined trough 68, the thread bundles then come
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in contact with increasingly cleaner treatment liquid, so that the clean liquid that is fed in here flows around them in the upper trough and thus an effective cleaning of the threads from all adhering undesirable chemicals is achieved.
The thread bundle group is guided from the upper end 82 of the trough 68 through the vacuum cleaning device 84 (FIGS. 4f and 5f), which is arranged transversely to the direction of movement of the thread bundle group and in the direction of the upper end of the trough 68. The vacuum cleaning device 84 consists of a tube of suitable diameter which is connected to a vacuum source at both ends 89 and 89 '. The vacuum tube 84 is preferably made of stainless steel or other corrosion-resistant material and is provided on its surface with a series of grooves 86 with smooth surfaces, which are connected to the interior of the tube by small holes, one groove being provided for each thread bundle - see is.
A sufficiently large vacuum is applied to the tube 84 so that all of the excess
Treatment liquid still adhering to the filaments from the passage through the trough 68 is removed. The vacuum on the cleaning equipment can be reduced by means of pressure gauges which are arranged so that they can be easily read.
As shown in FIGS. 4f and 5f, the vacuum cleaning device 84 is located at one end of the
Sizing agent trough 92. This trough 92 is pan-shaped, somewhat deeper than the trough 68 and has a slight incline to create a slow flow of the sizing agent solution. He is from four
Supports 90 supported. A constant level of sizing agent is maintained in the trough 92 by means of the inlet pipe 94 and the outlet pipe 95, the solution then being concentrated again and returned in a circular process, as shown in the diagram in FIG. The flow of the
Sizing agent solution to the trough can be observed and regulated by means of a sight glass.
Transverse to the sizing agent trough 92, u. Between almost in the middle, a separating and guiding comb 96 is arranged, which is divided into two parts and has such a number of straight teeth 98 that there is a gap between two teeth 98 for each thread, thus twenty-four threads each side can be done. The separating comb 96 is fastened to the bottom of the trough 92 in a suitable manner, for example welded on. In order to achieve a complete penetration of the thread bundle with the sizing agent solution, a pair of foldable pressure elements 99 and 100 are provided in front of the separating comb 96. In order to facilitate the tensioning of the bundle of filaments through the sizing agent bath, the pressure elements 99 and 100 in 102 and 103, respectively, are provided with hinges so that they can be lifted up during this time.
By means of a suitable locking device (not shown), the pressure elements 99 and 100 can be held in their position above the moving thread bundle sheet, which ensures that it remains completely in the liquid in the manner indicated in FIG they pass under organs 99 and 100.
The excess sizing agent solution adhering to the threads is removed by a second vacuum cleaning device 104, which is identical to the cleaning device 84 and is located at the other end of the sizing agent trough 92. The construction and arrangement of the cleaning device 104 is the same as that of the device 84. The cleaning device 104 is also connected at both ends to a vacuum source via pipes 106 and 106 '. The washing liquid removed by the device 84 is discharged from the vacuum container as waste liquid and, together with the excess layer medium, which is removed by the cleaning device 104, is fed into the storage container for the sizing agent solution.
As already mentioned, the device according to the invention is designed so that forty-eight thread bundles can be produced and treated simultaneously, and this device can be adjoined by a similar device for producing and treating a similar number of thread bundles. As can be seen from the description, the thread bundle flock is divided into two halves of twenty-four thread bundles each as it passes through the regeneration trough 52, the washing trough 68 and the sizing agent trough 92, in order to facilitate the treatment with the various combs, pressure bars, walls and vacuum cleaning devices. which, if desired, can also be arranged in two parts to facilitate this division. This arrangement of the thread bundle share is primarily intended to facilitate piecing.
However, this arrangement is not absolutely necessary.
After the last vacuum cleaning device 104, the thread bundle group 50 is guided around a second pair of tensioning rollers 44 'and 46', as already described. The rollers 44 ′ and 46 ′ are fastened on the carrier 107, from which they extend outwards, and are driven by the same shaft as the rollers 44 and 46. When changing the translation, which is shown in FIGS. 10a and 10b, can
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the two roller sets are driven at different speeds. With the auxiliary collecting roller 108 the thread bundle group is to be completely tensioned to the tensioning rollers 44 'and 46'. The
Auxiliary collecting roller 108 is separately driven by an air motor (not shown).
It leads the bundle of filaments in the same way as the auxiliary roller 25 in a rope shape before they
Rolls 44 'and 46' is guided.
The thread bundle group 50 is transferred from the upper tension roller 44 ′ to the drying and winding deck 110 of
Device 112 (Fig. 4g, 5g and 8) supplied. On the dry deck 110 are a number of separation and
Arranged guide comb pairs 114, which are the same as that have been described in connection with the spinning deck 30, the effective width of which is not greater than on the spinning deck, but rather from the
Beginning 115 of this part of the device after the end 116 becomes smaller. For each of the forty-eight thread bundles of the thread bundle group 50, a pair of rotating drums or cylinders 118 and 120 are provided, which also serve as pulling cylinders for the thread bundles.
The drums 118 and 120 are rotatably mounted on the surface 122 of the drying and winding portion of the apparatus. The drums 118 can be heated with steam analogous to that described in U.S. Patent No. 16,905 or electrically analogous to that described in U.S. Patent Nos. 2,244,689 and 2,416,533. Advantageously, the drums are heated with steam, u. The steam is fed to the interior of the hollow drum 118. The drainage of the condensate is not shown. The axes of rotation of the drums 118 and 120 are slightly inclined relative to one another in order to convey the thread bundles guided around them in the axial direction.
According to a preferred embodiment, the drums 118 and 120 are supported at their free ends by solid rods 124 in order to prevent the drums from warping under the tension of the drying thread bundles and also due to the expansion and contraction caused by temperature fluctuations. The use of such rods has proven to be very useful.
The drying and washing deck 110 is inclined against the vertical support wall 122. As a result, each thread bundle of the thread bundle group can be easily accessed, and the excess sizing agent solution. which remains from the vacuum cleaning device 104, drain and are collected in a small channel 119 along the lower edge of the deck 110.
To remove the vapors and gases that escape during drying, a canopy 126 is provided which protrudes over the drying deck and essentially covers the drums 118 and 120. The gases and vapors are discharged into the exhaustor 130 through a series of flue pipes 128 which pass through the roof 126.
As described further above, a pair of drums 118 and 120 is provided for each thread bundle 50 ′ of thread bundle group 50. When the thread bundle group 50 crosses the dry deck 110, the threads are guided individually and one after the other out of the moving group and via fluted, rotatable thread guide members 132 approximately at right angles to the path that the rest of the group takes.
The individual thread bundles 50 ′ are guided several times around the drums 118 and 120 by the thread guides 132, the number of turns depending to a certain extent on the type of thread or thread that is being produced. The thread bundles are guided from the inner to the outer end around the drums 118 and 120 and are guided vertically upwards from the last turn around the lower drums 120 and around individual fluted, rotatable thread guide rollers 134 which are attached to the canopy.
From the thread guides 134 the thread bundles are essentially in the middle between the drum pairs 118 and 120, so that they do not come into contact with these, and guided through thread guides 138 which are adjustably attached to spring-loaded arms 139, which in turn are on the horizontal axis 141 are arranged, which runs along below the drying drum and extends along the drying device of the device. The axis 141 is supported by vertical rods 143 which are reciprocated by the cylinders 145 in synchronism with the movement of the twisting rings 142 (FIGS. 8, 8a and 11).
- A very important point of the invention is the use of the drums 118 and 120 as control elements for the tension of the thread bundles which are fed to the threads located below the drums. These drums 118 and 120 make the use of an additional yarn feed and control device for the thread bundle tension for the feed to the bobbins 140 superfluous.
From the above it can be seen that the thread bundles simultaneously and evenly during their.
Passing through the various treatment troughs are treated so that the drums 118 and 120 thread bundles of very uniform quality are fed, which are individually dried and wound under controlled tension.
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becomes. It is therefore only necessary to manually increase the tension of the thread bundle which is being wound onto the roller 146 in order to reduce the take-up speed and thus obtain a sufficiently long thread bundle piece for the operations described above. If desired, the air motor can be replaced by a suitable friction wheel drive.
In FIGS. 10a, 10b and 11 the drive device for the various drive elements of the device is shown in a scheme. A detailed explanation of the drive device does not appear to be necessary, since then the mode of operation should not present any difficulty to the person skilled in the art. It should be emphasized, however, that the use of common drives for supplying the entire drive elements of the device is an important feature of the device.
This arrangement ensures that all drive elements from the viscose pump to the drying drums are driven at the same speed and also guarantees a uniform thread treatment. While the winding mechanism and. the spindles can also be supplied by a common motor together with other drive elements, this is not desirable because the individual
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Spindles rotate at different speeds, which depends on the twist that the thread bundles should have.
If the spindles are supplied jointly by a separate drive device, uniformity of twisting and winding is ensured, while uniformity in the manufacture, treatment and drying of the thread bundles depends to a certain extent on common drive devices for these stages.
The motors 162 and 164 are expediently arranged at the end of the drying and winding part of the device. The motor 162 drives the shaft 166 which extends the length of the device back to the spinning part. Shaft 168 is driven from shaft 166 through gearbox 170 and extends along the drying and winding portion of the apparatus. The drum pairs 118 and 120 are driven by the shaft 168.
The tension roller pairs 44, 46 and 44 'and 46' are driven by the shaft 66 via the bevel gears 72 and 174, respectively. The rollers 22 and 26 as well as the viscose pumps 21 for the spinning part of the device are driven equally by the shaft 166 via the drive belts 176 and 178 and a planetary gear, as shown in Figea and 10b. The shaft 180 drives the rollers 26 and the shaft 182 drives the rollers 22. The shaft 184 extends along the spinning part of the device and supplies the viscose pumps 21, which are arranged adjacent to the filter candles 14 (FIG. 2) and evenly supply the spinning solution to the spinning nozzle 20 through the filter 14 in a known manner.
The second drive motor 164 (Fig. 11) is connected to the drive belt 186 which extends along the winding portion of the device on which the correct tension is maintained with drive and support rollers (e.g. 188) spaced apart. The bobbins 140 are mounted on a rotating spindle which is driven by the drive belt 186, as is customary in winding and spinning technology.
A drive and support roller 190 drives the roller 192 by means of a drive belt 194 and guide rollers 196. The roller 192 drives the mechanism which in turn controls the up and down movement of the crossbar 160 and the thread guide shaft 141.
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give, in which the production of very strong threads according to the viscose process is described.
Example: A viscose solution of 7.62% cellulose, 6.52% alkali, 2.15% total sulfur with a maturity of 11.5 cm3 (the amount of NH4, CI. That is required to gel a weighed amount of viscose ) and a viscosity of 45 seconds (falling ball method) is simultaneously fed through the forty-eight spinnerets 20 into the common spinning bath in container 18. The spinning bath is made up as follows: 100 g / l sulfuric acid, 263 g / l sodium sulfate and 38.6 g / l zinc sulfate at one tempera. cur of 520. 352 1 spinning bath were fed in per minute. The spinnerets are immersed about 20 cm in the spinning bath.
The individual thread bundles 50 ′ ejected by the spinnerets are guided out of the spinning bath by means of rotating rollers (godets) 22 and, after the freshly formed thread bundle has been pieced, through the hot water drawing bath of 85 "yin container 24. The contact time is 0.6 seconds. The threads are pulled out of the drawing bath with the roller 26. The roller 26 is driven at a higher speed than the roller 22, and the thread bundles 50 'are stretched by 76.8% between the two rollers.
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Angle to their previous direction of movement. After the thread bundle has been picked up by the last spinning device, the thread bundle group consists of forty-eight thread bundles and is carried on from the spinning deck 30 by the driven tensioning rollers 44 and 46.
Between the rollers 26 and the tensioning rollers 44 and 46, the tension of the thread bundles of the thread bundle group 50 can be released slightly. From the spinning deck, the bundle of filaments 50 is guided through the regeneration trough 52 in contact with a treatment bath of dilute hot acid, the direction of flow of which is opposite to the direction of movement of the bundle of filaments. The liquid at the outlet has the following composition: 2.5 g / l sulfuric acid, 8 g / l sodium sulfate, 1 g / l zinc sulfate.
Average temperature in the trough: 950. 9.5 l of treatment liquid flow through the trough per minute.
The separating and guide combs 58, which are arranged transversely in the trough, have from the entry point of the
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The dams 60 are arranged in the trough 52 at the following intervals, counting from the entry of the thread bundle group: 40, 6; 94; 147, 2; 200, 8 cm. The effective bath movement in trough 52 is 243.8 cm,
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the effective treatment time of the moving bundle of filaments 2, 9 seconds. As has been described above, the liquid treatment completely regenerates the threads, with the impurities also being removed from the threads to a certain extent.
After exiting the regeneration trough 52, the thread bundle group 50 is guided around tensioning rollers 44 and 46 and through the washing trough 68 by means of the directly driven tensioning rollers 44 'and 46', which are arranged in the manner described above, with the thread bundle group between the two Sets of tensioners is stretched by 0.44%. The liquid for the wash and desulfurization bath is introduced at the upper end 82 of the trough 68. It consists of hot water of 730 and 37.85 liters are added per minute. The separating combs 70 are arranged in pairs in the trough and with spaces between the individual pairs. Calculated from the point of entry of the bundle of filaments, these distances are 5.0; 15, 2; 25, 4; 55.9; 71, 1; 91.4 and 111.8 cm.
The space between the combs and the bottom of the trough is 6.35 mm. The following distances exist between the push rods, counting from the lower end of the trough 68: 2, 5; 7, 6; 17, 8; 27, 9; 43, 1;
58, 4; 73,7 and 93,8 cm.
The push rods are arranged so that they are 12.7 mm from the bottom of the trough 68, while the ridges 78 are about 1.98 mm from the trough bottom. The trough 68 has an incline of 0.668 cm over a trough length of 30.5 cm. Effective belt movement: 101.6 cm. Effective treatment time of the bundle of filaments when passing through the trough 68: 12, 2 seconds.
As described above, the bundle of filaments 50 first comes into contact with the washing water that has already reached the trough 68, u. between always in contact with the thread bundles, has flowed down. The further the group of yarn bundles is passed through the trough 68, the cleaner the treatment water with which it comes into contact. As a result, practically complete washing of the thread bundles is achieved when they pass through the washing tub 68.
The effectiveness of the washing in the trough 68 is surprising in that the path length and the effective treatment time of the thread bundles is relatively short. The effectiveness of the washing treatment is presumably based on the fact that the thread bundles move in countercurrent on the surface of the flowing treatment water, the thread bundles being spread out like a ribbon by means of the walls and push rods described above, so that all the individual threads of the thread bundle group are completely penetrated by the treatment water, which is supported by the eddies generated in the treatment liquid as a result of the arrangement of the walls. In addition, the treatment water is pressed against the underside of the thread bundles when they cross the pairs of walls.
The arrangement of the regeneration trough and the walls in the trough 68 represents a significant change compared to the known prior art.
After leaving the washing tub 68, the bundle of yarns 50 is guided through the sizing agent trough 92, which is rectangular in shape and is much shorter than the tub 68, but much deeper.
As explained above, the sizing agent trough 92 has a slight incline. It is fed with an oil-based sizing solution that is suitable for use with strong viscose threads. In order to remove the excess washing water from the trough 68, the thread bundles 50 ′ are guided over the suction device 84 before they enter the sizing agent bath. A specific groove 86 of the suction device is provided for each thread bundle. When passing through the finishing
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5f shows, and after exiting the trough it is guided over a second suction device 104, by means of which a suction effect, as is described in connection with the suction device 84, is exerted on the thread bundle.
The bundle of yarns 50 is then moved around the second pair of rotating tensioning rollers 44 'and 46' to control the tension and from the upper tensioning roller 44 'to the dry deck. guided, on which each individual thread bundle of the thread bundle group is guided through a certain gap of the separating and guide combs 114, which are arranged on the drying and winding deck 110, in the same way as has been described for the spinning deck. The combs 114 are arranged in pairs with their hook-shaped teeth facing each other in order to hold the thread bundles once in the gaps between the teeth.
The thread bundle 50 '(FIG. 4g), which comes from the last spinning device and is therefore the last to be fed to the thread bundle group, is the first; which leaves the thread bundle group 50 and is continued approximately at right angles to the direction of movement of the group 50 by means of the rotatable thread guide 132. The remaining thread bundles are successively fed away from the coulter 50 and fed through the guides 132 to the lower thread continuation drum 120 and guided around the drums 118 and 120 several times. There is one for each thread bundle
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