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Trockeneinrichtung zur ununterbrochenen Trocknung nasser Fäden.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbesserung von Viskosefäden od. dgl., um unterteilte Längen von Viskosefäden od. dgl. zu trocknen, wobei es sieh um solches Material handelt, welches man während des Trocknens einlaufen lässt.
An einen Viskosekunstseidenfaden wird die Anforderung gestellt, dass er über seine ganze Länge gleichmässige physikalische und physiko-chemische Beschaffenheit aufweist, wie z. B. gleichmässige Farbaufnahmefähigkeit, gleichmässige Zugfestigkeit und auch gleichmässige Resteinlauffähigkeit ; die Forderung nach Gleichmässigkeit ist sogar besonders stark und begründet hinsichtlich der letzterwähnten Resteinlauffähigkeit. Der Ausdruck"Resteinlauffähigkeit" soll diejenige Einlauffähigkeit des die Maschine verlassenden Fadens bezeichnen, welche ihm dann noch innewohnt und die sich praktisch auswirkt, wenn der Faden oder das aus ihm hergestellte Gewebe späterhin noch einmal befeuchtet und wiederum getrocknet wird.
Eine geeignete Laboratoriumsmethode zum Bestimmen einer solchen Resteinlauffähigkeit besteht darin, dass man eine passende Länge trockenen Fadens, z. B. 100 cm, in einem senkrechten Glasrohr aufhängt, welches den Faden gegen äussere Einflüsse abschirmt. Ein geeignetes Gewicht in der Grösse von 1 g auf je 150 Denier Fadentiter wird am unteren Ende des Fadens befestigt, um jedes etwa dem Faden anhaftende Bestreben, sich zu kräuseln, mit Sicherheit zu unterbinden, denn wenn man dies zulassen würde, würde die Genauigkeit der Messung leiden. Da das genannte Gewicht im Verhältnis zum Denier des zu prüfenden Fadens gering ist, bewirkt es keinerlei merkliche Dehnung oder Streckung des Fadens.
Die Länge des somit belasteten Fadens in seinem trockenen Zustande wird nun gemessen und aufgezeichnet, worauf der Faden durch Einlassen von Wasser in das Rohr völlig befeuchtet wird.
Die Länge, zu welcher sich der Faden während dieser Feuchtung streckt, wird ebenfalls gemessen, worauf der Faden beispielsweise mittels warmer, durch das Rohr hindurchgeleiteter Luft soweit getrocknet wird, bis sein Feuchtigkeitsgehalt wieder auf denjenigen Wert sinkt, den er besass, als er unbefeuchtet bei Beginn des Versuches gemessen wurde. Besass der geprüfte Faden eine Resteinlauffähigkeit, so wird sich dies darin zeigen, dass die Länge, auf die er sieh bei dem eben erwähnten Trocknen zusammenzieht, geringer ist als seine Anfangslänge vor der Befeuchtung. Das Verhältnis dieser Fadenverkürzung zu der Anfangslänge des unbefeuchteten Fadens ist dann der Massstab für die Resteinlauffähigkeit, ausgedrückt in Hundertteilen.
Alle in der nachfolgenden Beschreibung enthaltenen Werte der Resteinlauffähigkeit beziehen sich auf Ergebnisse des oben angegebenen Messverfahrens, welches eine abgewandelte Form des von Wilhelm Weltzien auf S. 82,83 des Buches "Chemische und physikalische Technologie der Kunstseiden" (1930) beschriebenen Verfahrens darstellt.
Eine weitere für die Erzeugung von Viskosekunstseidenfäden geltende Forderung besteht darin, dass solche Fäden eine geringe "positive" Resteinlauffähigkeit besitzen'sollen, weil ein Faden mit dieser Beschaffenheit nur ein geringes Bestreben zum Einlaufen besitzt, keinesfalls aber sich streckt, was sowohl für die Behandlung des aus solchem Faden erzeugten Gewebes auf dem Spannrahmen wie auch für den späteren Gebrauch desselben bedeutsam und wertvoll ist.
Umgekehrt besitzt ein nach bekannten Verfahren hergestellter Faden mit negativer"Resteinlauffähigkeit das Bestreben, bei nochmaliger Befeuchtung und anschliessendem Trocknen sich zu strecken, was den äusserst unangenehmen Nachteil hat, dass der Stoff, der aus dem Faden erzeugt wird, sich auf den Spannrahmen
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beim Trocknen lockert, was den ganzen Spannvorgang sinnlos macht und verhindert, dass der Stoff ein schönes glattes Aussehen bekommt.
Viskosefäden, welche mittels der allgemein gebräuchlichen bekannten Verfahren nicht kontinuierlich hergestellt werden, indem jeweils ein Ballen nach dem andern aufgearbeitet wird, wiesen den Nachteil auf, dass ihre Resteinlauffähigkeit nicht gleichmässig war, u. zw. weder über die Gesamtlänge eines einzelnen Fadenstückes noch auch im Vergleich eines Fadens mit einem andern, woraus sich weitere mannigfache Schwierigkeiten bei der Herstellung von Stückware aus diesen Fäden ergaben, insbesondere, weil diese Ware nach der Wäsche ganz ungleichmässig einlief. Fäden aus dieser Erzeugungsart nehmen auch leicht ein gekräuseltes Aussehen an. Ferner neigen diese Fäden auch zu einer Ungleichmässigkeit ihrer sonstigen physiko-chemischen Eigenschaften, weil sie unter nicht völlig gleichmässigen Bedingungen gewissen Massnahmen, wie z.
B. dem Bleichen und Entschwefeln, im Laufe ihrer nicht kontinuierlichen Behandlung unterworfen werden.
Im kontinuierlichen Herstellungsverfahren hingegen, bei welchem eine Mehrzahl von Fäden gleichzeitig der Behandlung unterworfen zu werden pflegt, ist es doch möglich, einen ausserordentlich hohen Grad von Gleichmässigkeit der Fadeneigenschaften zu erzielen, weil ja alle Teile aller Fäden identischen Behandlungsmassnahmen unterzogen werden. Ein so hoher Grad von Gleichmässigkeit kann auch innerhalb der Verfahrensstufe des Trocknens erzielt werden, so dass der Faden eine hochgradige Gleichmässigkeit in seiner positiven Resteinlauffähigkeit erhält, jedoch geht dies bisher nur unter der Voraussetzung, dass das Trocknen des Fadens auf einem Zylinder, einer Trommel oder Haspel von unveränderlichem Durchmesser, wie z. B. gemäss der britischen Patentschrift Nr. 413413 vorgenommen wird.
Da bei diesen Trommeln usw. keinerleiÄnderung des Durchmessers in axialer Richtung vorhanden ist, ist die Resteinlauffähigkeit zwar gleichmässig, aber immer sehr hoch, u. zw. in der Grössenordnung von etwa 6%.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, eine solche Fadentrommel konisch zu machen, u. zw. nicht nur konisch vom einen bis zum andern Ende, sondern auch bloss über einen Teil ihrer axialen Länge. Diese Art der Konizität der Trommel lässt zwar ein gewisses Einlaufen zu und bringt dadurch die Resteinlauffähigkeit unter den Wert von 6% herunter, es bleibt aber der Nachteil bestehen, dass bei der praktischen Durchführung des Verfahrens Schwierigkeiten infolge von auftretenden Unterschieden in der Fadenspannung und in den den Vorgang beeinflussenden Umständen auftreten, was dazu führt, dass Fäden erzeugt werden, deren Resteinlauffähigkeit nicht gleichmässig ist.
Demgegenüber führt die vorliegende Erfindung zu einem wesentlichen Fortschritt, weil mit ihrer Hilfe ein Viskosefaden od. dgl. geschaffen wird, welcher die folgenden Merkmale in sich vereinigt : a) Nach dem Trocknen besitzt der Faden, auch ohne unter Spannung gesetzt zu sein, ein ungekräuseltes Aussehen ; b) er besitzt eine positive Resteinlauffähigkeit, welche wesentliche unter 6% liegt und keinesfalls grösser als 4'5% ist, vorzugsweise aber noch wesentlich darunter liegt und etwa 2'5% oder weniger betragen mag, vorzugsweise sogar möglichst nahe an Null liegt ; e) der Faden ist in höchstem Grade gleichmässig vom einen Ende bis zum andern.
Infolge der durch die vorliegende Erfindung ermöglichten Beherrschung des Einlaufvorganges besitzt ein solcher Faden einen höheren Wert als der beste bisher wirtschaftlich herstellbare Faden. Der Faden wird vorzugsweise auf Schraubenwindungen erzeugenden Trommeln oder Haspeln derart erzeugt, dass jeweils eine Mehrzahl von gegenseitigen Abstand besitzenden und über die Trommel vorwärts laufenden Schraubenwindungen zum Entstehen gebracht werden, wobei die Trommel so geformt ist, dass ein nahezu vollständiges oder ein vollständig unbehindertes Einlaufen des Fadens bis zu einem Punkt ermöglicht wird, an welchem sich die gewünschte verbleibende Resteinlauffähigkeit für den Faden ergibt.
Auf diese Weise kann ein in hohem Grade gleichmässiger Kunstseidenfaden od. dgl., welcher vorzüglich für die Gewebeherstellung geeignet ist, mit erheblich geringeren Kosten als bisher erzeugt werden.
Die vorliegende Erfindung besteht in einer Vorrichtung, mit der der nasse Faden derart getrocknet werden kann, dass er in axialer Richtung über die ihn tragende Oberfläche einer Schraubenwindungen erzeugenden Trommel od. dgl. in einer Mehrzahl von im wesentlichen schraubenförmigen Windungen hinweggeleitet wird, während er trocknet, wobei der Faden die Möglichkeit erhält, proportional oder nahezu proportional der freien Einlaufkurve des Fadens während seines Vorrücken auf der Trommel einzulaufen. Die Trommel oder Haspel ist dabei derart ausgebildet, dass sie ein unbehindertes Einlaufen des Fadens mindestens bis zu der Stelle gestattet, an welcher der Faden die gewünschte Resteinlauffähigkeit aufweist.
Bei einer Ausführungsform einer Trommel oder Haspel zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens nimmt der Umfang der Trommel in der Richtung der Fadenbewegung über eine gewisse Strecke in der Weise ab, dass die Durchmesserverminderung grösser ist, als die auf das Einlaufen des Fadens zurückzuführende Abnahme in den Durchmessern der schraubenförmigen Windungen. Vorzugsweise ist die Trommel oder Haspel nur an einem Ende abgestützt und angetrieben, während ihr anderes Ende vollkommen frei und unbehindert liegt.
In den Zeichnungen sind einige Ausführungsformen der Erfindung als Beispiele dargestellt.
Die Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Teiles der Maschine der in der vorerwähnten Anmeldung gezeigten
Bauart. Fig. 2 ist eine Stirnansicht der gleichen Maschine. Fig. 3 ist in grösserem Massstab eine Seiten- ansicht einer Aufwickeltrommel, auf welcher der Faden gemäss der Erfindung getrocknet werden kann ;
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zur besseren Darstellung des Trommelaufbaues sind einzelne Teile der Trommel weggebrochen. Fig. 4 ist eine von der Linie 4-4 der Fig. 3 aus gesehene Stirnansicht der Trommel. Fig. 5 ist ein Diagramm, das den Wert des freien Einlaufens eines Viskosekunstseidefadens bei einer Verringerung seines Feuchtigkeitsgehaltes zeigt. Fig. 6 ist eine schematische Darstellung der Umrisse einer Trommel gemäss dem Schaubild der Fig. 5 im Seitenriss.
Fig. 7 stellt einen schematischen Vergleich zwischen den Umrissen des bevorzugten Trommelprofils mit den Umrissen des Profils der Trommel nach der Fig. 6 dar. Fig. 8 ist eine schematische Darstellung der gegenseitigen Beziehung zwischen einer Trommel mit den Umrissen des in der Fig. 7 veranschaulichten bevorzugten Profils und einem sich über die Trommel hinwegbewegenden Faden. Fig. 9 ist eine Darstellung von Abschnitten verschiedener Fäden gemäss der Erfindung. Fig. 10 ist eine Darstellung von Abschnitten verschiedener in üblicher Weise am Strang getrockneter Fäden. Fig. 11 ist eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht, die eine Abänderungsform der Trommel gemäss der Erfindung zeigt.
Bei der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 wird der Faden 1 von einer geeigneten Erzeugungstelle, z. B. einem Gerinnbad, aufeinanderfolgenden Trommeln einer Gruppe von Aufwickeltrommeln zu und über alle diese Trommeln hinweggeführt, wobei der Faden auf jeder Trommel der jeweils gewünschten Teilbehandlung unterworfen wird. Auf der Zeichnung sind drei solche Trommeln 2,3 und 4 dargestellt. Bei Trommeln, wie beispielsweise der Trommel 2, auf welcher die Fäden der Einwirkung einer Behandlungsflüssigkeit unterworfen werden, wird die Flüssigkeit, z. B. Waschwasser, durch einen Verteiler 5 zugeführt, der durch das Rohr 6 von der Zuführungshauptleitung 7 aus gespeist wird ; diese Hauptleitung verläuft längs der Maschine und speist gleiche Trommeln einer waagerechten Reihe.
Die Flüssigkeit wird in einem unterhalb der Trommel angeordneten und ebenfalls in der Längsrichtung der Maschine verlaufenden Trog 8 gesammelt. Auf der Trommel 3 braucht keine Behandlungsflüssigkeit angewendet zu werden ; der Faden wird auf diese Trommel nur aufgewickelt, damit auf diese Weise die überschüssige Behandlungsflüssigkeit von dem Faden abtropfen kann. Darauf wird der Faden der Trommel 4 zugeführt, auf welcher er nach der Erfindung getrocknet wird. Schliesslich wird der Faden z. B. in einer kappenförmigen Zwirnvorrichtung 9 gesammelt.
Die Aufwickeltrommeln 2, 3 und 4 können freitragend ausgebildet sein und ein freies unbehindertes Ende aufweisen ; dabei können die Trommeln, wie dargestellt, treppenförmig angeordnet sein. Diese Anordnung ist insofern vorteilhaft, als sie einen freien Zutritt zu den Trommeln, z. B. im Falle des Einfädelns, bei Untersuchungen, beim Auswechseln einer Trommel, bei Ausbesserungarbeiten usw. ermöglicht. Jede Trommel kann über Zahnräder 10 und 11 von einer Welle 12 aus angetrieben werden, welche ihrerseits von einer Hauptwelle 13 aus antreibbar ist ; die Welle 13 ist längs der Maschine vorgesehen und treibt jede der Wellen 12 für eine der senkrechten Trommelgruppen an.
Die kappenförmigen Zwirnvorrichtungen 9 können in der üblichen Weise durch einen ihre Tragscheibe 15 mit grosser Geschwindigkeit antreibenden Riemen 14 in Umdrehung versetzt werden, während ihre hin-und hergehende Bewegung durch die Kette 16 hervorgerufen wird.
Wie bereits weiter oben ausgeführt worden, ist die besondere Art des Trocknens des Fadens für die Gleichmässigkeit, das Mass der Resteinlauffähigkeit sowie für die Gleichförmigkeit anderer physikalischer oder physikalisch-chemischer Eigenschaften des Fadens von wesentlicher Bedeutung. Bei der Fadenherstellung nach der Erfindung kann der Faden trocknen, während er ununterbrochen in schraubenförmig sich fortbewegenden Windungen auf eine der Trommeln aufgewickelt wird.
Die beim Trocknen des auf Spulen oder in Strangform aufgebrachten Fadens zu Ungleiehmässigkeiten führenden Umstände werden beim Trocknen des Fadens auf einer Trommel vermieden, da erstens nur eine einzige Schicht des Fadens dem Troeknungsvorgang unterworfen wird und ferner alle nachfolgenden, sich über der Trommel bewegenden Teile des Fadens den gleichen Trocknungsbedingungen ausgesetzt werden. Dies sind die Gründe für das nach der Erfindung erzielbare äusserst gleichmässige Trocknen des Fadens.
Die ausser der Trommel 4 noch vorgesehenen Trommeln können hinsichtlich ihres Aufbaues sowie ihrer Fadenförderwirkung der Trommel 4 entsprechen. Es genügt daher die Beschreibung der in den Fig. 3 und 4 veranschaulichten Trommeln 4.
Die Fadenförderwirkung der Trommel gemäss den Fig. 3 und 4 entspricht derjenigen der in der österr. Patentschrift Nr. 158499 beschriebenen Trommel.
Die Trommel besteht aus zwei festen im wesentlichen zylindrischen Teilen 32 und 33. Der Teil 32, welcher als der konzentrische Teil bezeichnet werden kann, ist konzentrisch auf der Antriebswelle 34 befestigt und mit dieser Welle drehbar. Seine Umfläche besteht aus einer Mehrzahl von Stangen 35. Der Trommelteil33, welcher als der exzentrische Teil bezeichnet werden kann, ist ebenfalls drehbar angeordnet und weist eine in bezug auf die Achse des Teiles 32 leicht versetzt und geneigt verlaufende Achse auf.
Seine Umfläche besteht ebenso wie diejenige des Teiles 32 aus mehreren Stangen 36, wobei die Anzahl dieser Stangen mit derjenigen der Stangen 35 übereinstimmt ; dabei ist immer eine Stange 36 zwischen zwei Stangen 35 angeordnet.
Die Stangen 35 des konzentrischen Trommelteiles 32 liegen auf der Umfläehe eines zylindrischen Körpers 37, sie weisen daher eine grosse Festigkeit auf. Obwohl der Trommelteil 32 beliebig auf der Antriebswelle 34 befestigt sein kann, weist der im wesentlichen zylindrische Körper 37 bei der dar-
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gestellten Ausführungsform an seinem inneren Ende Nuten 38 auf, in welche die Enden eines in der
Antriebswelle 34 befestigten Bolzens 39 eingreifen ; der zylindrische Körper 37 wird durch eine auf das Ende der Antriebswelle 34 aufgeschraubte Überwurfmutter 41 gegen den Bolzen 39 gedrückt.
Der konzentrische Teil 32 wird somit unter Vermittlung des Bolzens 39 zusammen mit der Welle 34 gedreht.
Der exzentrische Teil 33 besteht aus einem festen käfigartigen Glied 42, das durch Schrauben 44 konzentrisch auf einem ringförmigen Träger 43 befestigt ist. Das Glied 42 wird von den Stangen 36 gebildet, die an ihren freien Enden eine innere ringförmige Verstärkungsrippe 45 und an ihren abge- stützten Enden eine äussere ringförmige Tragrippe 46 aufweisen. Der Träger 43 ist versetzt und geneigt, gegenüber der Achse des konzentrischen Trommelteiles 33 drehbar auf dem Gehäuseansatz 47 abgestützt, wobei die Welle 34 im richtigen Verhältnis zu dem Gehäuseansatz 47 gedreht wird.
Durch Drehen der Antriebswelle 34 wird dem auf dieser Welle befestigten konzentrischen
Trommelteil 32 eine Drehbewegung erteilt, wobei der exzentrische Teil durch Inberührung kommen der Stangen 35 mit den Stangen 36 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie der konzentrische
Trommelteil 32 in Umdrehung versetzt wird. Während einer solchen Drehung wird der Faden infolge der versetzten Drehbewegung der im wesentlichen zylindrischen Trommelteile 32 und 33 zueinander von den Stangen des einen auf die Stangen des andern Trommelteiles übertragen. Gleichzeitig bewirkt die gegenseitige Neigung dieser Trommelteile eine Weiterförderung des Fadens in im Abstand von- einanderliegenden, im allgemeinen schraubenförmigen Windungen längs der Trommel.
Bei der An- wendung von freitragenden Trommeln hat es sich als zweckmässig erwiesen, den Faden von dem abgestützten Ende der Trommel aus in Richtung auf ihr freies Ende zu zu fördern, da in diesem Falle der Zugang zu den Trommeln zwecks Aufbringens des Fadens erheblich vereinfacht ist. Die übrigen
Trommeln 2 und 3 können die gleiche Bauart aufweisen sowie in der gleichen Weise angetrieben werden.
Während des ununterbrochenen Aufwickelns des Fadens auf die Troekentrommel gemäss den
Fig. 1 und 2 kann der Faden durch irgendwelche geeigneten Mittel getrocknet werden. So kann der
Trocknungsvorgang mit Hilfe von heisser Luft durchgeführt werden, die der Trommel 4 durch die hohle Welle 34 von einer Speisehauptleitung 50 zugeführt wird. Die heisse Luft strömt durch die in der Welle 34 vorgesehenen Öffnungen (Fig. 3) der Kammer 52 im Innern des zylindrischen Körpers 37 zu und gelangt durch die Öffnungen 53 in der Wandung des Körpers 37 hindurch auf den auf der
Trommel aufgewickelten Faden. Die Öffnungen 53 können dabei auf die Zwischenräume zwischen den
Stangen 35 des konzentrischen Trommelteiles 32 zu gerichtet sein.
Die Trockentrommel4 ist zweck- mässig von einem Gehäuse 54 umschlossen, um sowohl den Trocknungsvorgang des Fadens regeln zu können als auch die heisse Luft an einem Entweichen zu verhindern. Das Gehäuse 54 kann dabei mit einer Tür od. dgl. 55 versehen sein, um einen Zugang zu der Trommel 4 zu schaffen. Die Luft kann aus dem Gehäuse 54 durch ein Rückführrohr 56 einer Abflussleitung 57 zugeführt werden, von wo sie einer nicht dargestellten Vorrichtung zur Wiederherstellung ihrer ursprünglichen Beschaffenheit oder einer Heizvorrichtung zu ihrer erneuten Erwärmung zuströmen kann ; anschliessend kann die Luft erneut der Speisehauptleitung 50 zugeführt werden.
Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Trommel kann der Faden im wesentlichen ungehindert bis zu jenem Punkte einlaufen, an welchem der Faden die gewünschte Resteinlauffähigkeit aufweist.
Dieses Einlaufen kommt in dem Zeitabschnitt zustande, während welchem der Faden in im Abstand voneinanderliegenden, im wesentlichen schraubenförmigen Windungen allmählich längs der Trommel fortbewegt wird. Dies kann wie bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Trommel durch eine geeignet geformte Trommeloberfläche erreicht werden.
Zur Erleichterung des Verständnisses der Wirkung dieser Trommelausführung hinsichtlich eines im wesentlichen freien oder unbehinderten Einlaufens des Fadens ist in der Fig. 5 eine Kurve dargestellt, die das freie Einlaufen eines Viskosefadens wiedergibt. Diese Kurve zeigt das prozentuale Mass des unbehinderten Einlaufens des nassen Fadens bei verschiedenem Feuchtigkeitsgehalt. Der auf der Abszisse aufgetragene Feuchtigkeitsgehalt stellt das Verhältnis des Gewichtes der in dem Faden enthaltenen Feuchtigkeit zu dem Gewicht des vollständig trockenen Fadens dar, während der auf der Ordinate aufgetragene Einlaufprozentsatz das Verhältnis der Längenverminderung des Fadens infolge des Einlaufens für einen gegebenen Feuchtigkeitsgehalt gegenüber der urspriinglichen nassen Länge des Fadens zeigt.
Wie aus dieser Kurve ersichtlich ist, läuft der Faden bei einer durch Trocknen erzielten Verminderung seines Feuchtigkeitsgehaltes von 300% auf ungefähr 150% nur sehr wenig ein. Bei einem Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 150%, welcher auf der Kurve der Fig. 5 mit B'bezeichnet ist, tritt jedoch, wie die Kurve zeigt, eine ausgeprägte Einlaufwirkung des Fadens auf, welche mit abnehmendem Feuchtigkeitsgehalt noch weiter ansteigt. Wird der Feuchtigkeitsgehalt des Fadens bis zum Nullwerte vermindert, so läuft der besondere Faden, für welchen die Kurve 5 aufgenommen ist, um mehr als 6% seiner ursprünglichen nassen Länge ein, falls er hieran nicht gehindert wird.
Dass der Faden während der Verminderung seines Feuchtigkeitsgehaltes von 300% auf 150% nur verhältnismässig wenig einläuft, kann darauf zurückgeführt werden, dass im wesentlichen die gesamte während dieses Trocknungsabschnittes aus dem Faden entfernte Feuchtigkeit Oberflächen-
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feuchtigkeit darstellt ; der bei der Verminderung des Feuchtigkeitsgehaltes von 150% an auftretende hohe Einlaufprozentsatz ist dagegen wahrscheinlich auf eine Änderung in dem Gefüge des Fadens während der Entfernung innerer Feuchtigkeit zurückzuführen.
Es hat sich gezeigt, dass die Feuchtigkeit des Fadens bis zur Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes auf jenen Wert, von welchem an eine ausgeprägte Einlaufwirkung eintritt, rasch entfernt werden kann, wogegen die dann noch vorhandene Feuchtigkeit nur langsam verschwindet. Dies ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass die Oberflächenfeuchtigkeit ziemlich schnell durch Verdampfen entweicht, während die in dem Faden zurückbleibende Feuchtigkeit etwas langsamer durch Diffusion entfernt wird.
Die Umrisse der Trommelstangen weisen theoretisch eine solche Form auf, dass sie eine Verminderung des Feuchtigkeitsgehaltes einer gegebenen Fadenart unter gegebenen Betriebsbedingungen gestatten ; das Trommelprofil gemäss der Fig. 6 weist derartige Umrisse auf. Von dem Punkte a bis zu dem Punkte b der Fig. 6 wird der Feuchtigkeitsgehalt des Fadens bis zu dem durch den Punkt B' der Fig. 5 veranschaulichten Wert vermindert. Der Durchmesser der im wesentlichen einen kreisförmigen Durchmesser besitzenden Trommel ist im Punkte b nur etwas kleiner als der Durchmesser der Trommel im Punkte a, da der Faden während der Verminderung des Feuchtigkeitsgehaltes auf den durch den Punkt B'angedeuteten Wert nur wenig einläuft. Der Trommeldurchmesser im Punkte c entspricht dem Gesamteinlaufbetrag, um welchen der Faden bis zur Erreichung eines vollkommen feuchtigkeitslosen Zustandes einläuft.
Zwischen den Punkt b und c werden die Umrisse der Trommel für bestimmte Betriebsbedingungen durch den links von dem Punkte B'der Kurve der Fig. 5 liegenden Teil bestimmt werden. Der zwischen den Punkten c und d liegende Trommelabschnitt kann gleichbleibenden Durchmesser aufweisen, da der Faden beim Erreichen des Punktes c vollständig eingelaufen ist. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist der lineare Abstand zwischen den Punkten a und b kleiner als der Abstand zwischen den Punkten b und e, da die Oberflächenfeuchtigkeit, wie bereits weiter oben ausgeführt ist, rasch zwischen den Punkten a und b entfernt wird, wogegen die innere Fadenfeuchtigkeit zwischen den Punkten b und c ausgetrieben wird.
Auf einer Trommel, deren Profil die durch die Fig. 6 veranschaulichten Umrisse aufweist, kann der Faden jedoch nur unter jenen Betriebsbedingungen in der gewünschten Weise getrocknet werden, für welche die Trommelumrisse vorgesehen sind. Diese einzuhaltenden Betriebsbedingungen bestehen sowohl in der Temperatur und der Feuchtigkeit der zugeführten Luft, der Drehgeschwindigkeit, der Grösse und dem Material der verwendeten Trommel, der Steigung der sich längs der Trommel fortbewegenden Fadenwindungen als auch in der Grösse und der Art des zu trocknenden Fadens. Jede Änderung dieser Bedingungen macht eine Änderung der Gestalt der in der Fig. 6 gezeigten Trommel erforderlich.
Da jedoch im praktischen Betrieb nur schwer gleichmässige Betriebsbedingungen aufrechterhalten werden können, weicht die Gestalt der nachstehend in Verbindung mit der Fig. 7 ausführlicher beschriebenen bevorzugten Trommel etwas von der Gestalt der Trommel gemäss der Fig. 6 ab. Eine noch weitere Abänderung der Gestalt einer solchen Trommel gegenüber der in der Fig. 6 veranschaulichten Ausführungsform ist dann zweckmässig, wenn ein Fertigfaden erzeugt werden soll, der eine Resteinlauffähigkeit aufweist.
In der Fig. 7 stellen die vollen Linien die Gestalt einer Trommel zur Erzeugung eines Fadens gemäss der Erfindung unter Betriebsbedingungen dar, welche innerhalb angemessener Grenzen von den zur Erzielung der Kurve der Fig. 6 verwendeten Werten abweichen. Die Abweichung der bevorzugten Umrisse von der theoretischen Trommelgestalt der Fig. 6 ist durch die Beziehung zwischen der vollen und der gestrichelten Linie veranschaulicht. Von dem Punkte A bis zu dem Punkte B der vollen Linie ist die Trommel zylindrisch. Diese Abweichung von dem zwischen den Punkten a und b der Fig. 6 liegenden, nichtzylindrischen Abschnitt ist nicht erheblich, da sie zu gering ist, um die Güte des fertigen Fadens beeinflussen zu können. Von dem Punkte B bis zu dem Punkte C der Fig. 7 liegt die volle Linie innerhalb des entsprechenden Teiles der gestrichelten Linie.
Zwischen den Punkten C und D ist die Trommel zweckmässig zylindrisch ausgebildet. Gleichzeitig ist auch ihr Durchmesser grösser als der Durchmesser des zwischen den Punkten c und d liegenden Abschnittes der theoretischen Trommelform. Die Trommel ist zwischen den Punkten C und D grösser zu machen als bei der theoretischen Trommelform zwischen c und d, um auf diese Weise einen Faden mit einer positiven Resteinlauffähigkeit zu erzielen. Der den gleichen Betriebsbedingungen entsprechende Schnittpunkt zwischen den Umrissen der theoretischen Trommelform und derjenigen nach Fig. 7 liegt bei E.
Im Betrieb wird der Feuchtigkeitsgehalt des Fadens beim Durchlaufen der Strecke A-B während seiner schraubenförmigen Förderbewegung in der Längsrichtung der Trommel bis auf den in der Fig. 5 mit B'bezeichneten, den Anfangspunkt der ausgeprägten Einlaufwirkung darstellenden Wert abnehmen. Nach dem Verlassen des Punktes B wird der Faden einlaufen. Da der Durchmesser dieses Trommelabschnittes jedoch etwas stärker abnimmt, als der Verkleinerung der Durchmesser der Fadenwindungen infolge des Einlaufens des Fadens entspricht, so werden die Fadenwindungen nur lose auf der Trommel aufliegen und erst hinter dem Punkte E wieder in enge Berührung mit ihr kommen.
Diese Erscheinung ist in der Fig. 8 veranschaulicht. Wie aus dieser Figur zu erkennen ist, scheinen die Fadenwindungen zwischen 13 und E von der Trommel abzustehen. Da der Faden während seiner Förderbewegung zwischen B nnd E lose auf der Trommel aufliegt, kann er in diesem Abschnitt der
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Trommel bis er bei E mit dem Teil C-D der Trommel in Berührung kommt, unbehindert einlaufen.
Das Einlaufen des Fadens wird daher unterbrochen werden, wenn seine Windungen bei E mit dem Trommelabschnitt C-D in Berührung kommen, trotzdem das Trocknen des Fadens längs des Abschnittes C-D fortgeführt wird. Auf diese Weise kann dem Faden eine vorher festgelegte positive Resteinlauffähigkeit erteilt werden, da das unbehinderte Einlaufen des Fadens beim Erreichen des gewünschten Wertes unterbrochen wird.
Durch Ändern der Grösse des Teiles C-D der Trommel kann die Resteinlauffähigkeit des Fadens verändert werden. So kann die Einlauffähigkeit z. B. durch Vermindern des Durchmessers des zylindrischen Trommelabschnittes C-D verringert werden. Durch ein entsprechendes Bemessen, des Abschnittes C-D kann also ein Faden erzeugt werden, welcher eine im voraus bestimmbare Resteinlauffähigkei besitzt, die wenn nicht tatsächlich den Wert Null so doch einen sehr nahe bei Null liegenden Wert aufweist. Durch Vergrossem des Durchmessers des'zylindrischen Trommelabschnittes C-D kann die Resteinlauffähigkeit erhöht werden. Der Abschnitt C*-D kann etwas länger sein-als dies zum Trocknen des Fadens bis auf den gewünschten Feuchtigkeitsgehalt unbedingt erforderlich ist.
Dies ist deshalb zweckmässig, weil auf diese Weise ein Zeitabschnitt geschaffen wird, in welchem der Faden, bevor er die Trommel verlässt, hinsichtlich seiner Trocknung in einen Gleichgewichtszustand überführt werden kann. Es ist unter Umständen zweckmässig, den Faden auf der Trommel nicht vollständig, sondern nur soweit zu trocknen, dass er noch einen Feuchtigkeitsgehalt von ungefähr 10% aufweist. Dieser Feuchtigkeitsgehalt entspricht dem,, zurückerlangten Feuchtigkeitsgehalt"der nach den üblichen Verfahren erzeugten Fäden. Ein solcher Feuchtigkeitsgehalt ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Faden gezwirnt werden soll, da er den Zwirnvorgang begünstigt.
Eine Änderung der Betriebs-und bzw. oder der Trocknungsbedingungen der Trommel innerhalb angemessener Grenzen beeinflusst die Resteinlauffähigkeit der getrockneten Fäden nicht. Derartige Änderungen erhöhen oder vermindern höchstens das Trocknungsmass des Fadens. Bei der dargestellten Trommel wird sich jedoch lediglich die Stellung des Punktes E längs des Abschnittes C*-D ändern. Der Faden kann so lange unbehindert einlaufen, bis er den kleineren im allgemeinen zylindrischen Teil C-D erreicht.
Da sich die Verhältnisse, unter welchen der Faden auf derartigen Trommeln getrocknet werden kann, innerhalb gewisser Grenzen ändern können, ohne dass sich dabei die physikalischen Eigenschaften des Fadens wahrnehmbar ändern, kann gleichzeitig eine Mehrzahl von Fäden auf mehreren solchen Trommeln getrocknet werden, ohne dass sich die Resteinlauffähigkeit von Faden zu Faden-oder auch andere physikalische und chemische Eigenschaften ändern, welche durch eine Änderung in den Trocknungsbedingungen beeinflusst werden können. Dies ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil es bei dem Betrieb von Maschinen, in welchen eine grosse Anzahl von Fäden getrocknet wird, infolge der Schwierigkeit, in der Maschine genau gleiche Trocknungsbedingungen aufrechtzuerhalten, nicht möglich ist, für alle Fäden genau gleiche Trocknungsverhältnisse zu erreichen.
Bei Verwendung einer Trommel mit den Umrissen der in der Fig. 8 veranschaulichten Art hat es sich im praktischen Betrieb gezeigt, dass sich beim Trocknen von 40faserigen Viskosekunstseidenfäden von 150 Deniers auf einer Aluminiumtrocknungstrommel der in den Fig 3 und 4 dargestellten Art vorteilhafte Ergebnisse erzielen lassen. Bei einer solchen Trommel können die Trommelteile in ihrem Abschnitt A-B einen Durchmesser von 125'73 mm aufweisen, während der Durchmesser der Trommel in dem Abschnitt C*-D 119'38 mm betragen kann. Der Abstand zwischen dem Punkte A, an welchem der Faden auf die Trommel aufläuft, und dem Punkte B beträgt 19'69 mm, während der Punkt 0 um eine Strecke von 42'47 mm von dem Punkte B entfernt ist.
Die Trommel läuft vorzugsweise mit 165 Umdrehungen pro Minute um. Der Faden wird der Trommel von einer voraufgehenden Abtropftrommel zugeführt, die sich mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit dreht und sich aus Trommelteilen zusammensetzt, deren Durchmesser an dem Fadenablaufende 127 mm beträgt. Der Faden wird infolge der besonderen Ausbildung der Trommel in einer Mehrzahl von sich vorwärtsbewegenden schraubenförmigen Windungen gefördert, welche in einem ungefähren Abstand von 1'59 mm voneinander entfernt sind.
Dabei kann der Faden mit Hilfe von heisser Luft getrocknet werden, welche mit einer Temperatur von etwa 850 C unter einem statischen Druck von etwa 152'4 mm Wassersäule zugeführt wird.-
Untersuchungen, welche in bestimmten Zwischenräumen hinsichtlich der Länge jedes Fadens mit einer Anzahl von Fäden ausgeführt worden sind, die in einer nach den genannten Bedingungen arbeitenden Maschine der beschriebenen Art erzeugt und auf Trommeln der angegebenen Abmessungen getrocknet wurden, haben gezeigt, dass die Resteinlauffähigkeit solcher Fäden dauernd kleiner als 1% ist. Die mittlere Resteinlauffähigkeit des Fadens beträgt ungefähr 0'6%, wobei die Abweichungen von diesem Mittelwert weniger als plus'oder minus 0'4% betragen.
Der Unterschied zwischen der höchsten und der niedrigsten Resteinlauffähigkeit aller Fäden ist erheblich kleiner als 0'8%, während der Unterschied zwischen der höchsten und geringsten Einlauffähigkeit irgendeines Fadens 0'6% nicht überschreitet. Die übrigen physikalischen und chemischen Eigenschaften der Fäden sind ebenfalls sehr gleichmässig.
Ein weiterer Vorteil von in der vorstehend aufgeführten Weise getrockneten Fäden ist darin zu sehen, dass diese Fäden selbst im spannungslosen Zustande ein ungekräuseltes Aussehen haben,
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wogegen in Strangform getrocknete, ebenfalls spannungslose Fäden vor ihrem Aufwickeln in ihrer ganzen Länge ein gewelltes und gekräuseltes Aussehen besitzen.
Die beiden Fadenarten sind in den Fig. 9 und 10 miteinander verglichen, wobei diese Figuren in voller Grösse wirkliche Muster von Viskosekunstseidefäden darstellen. Die Fig. 9 veranschaulicht mehrere Fäden nach der Erfindung. Die Fäden sind dabei äusserst gerade und vollständig ungekräuselt.
Dies ist zweifellos zum Teil auf das ununterbrochene gleichförmige Trocknen des Fadens sowie teilweise darauf zurückzuführen, dass der Faden in einem ununterbrochenen Verfahren erzeugt wird, was sich seinerseits wiederum in einer äusserst gleichförmigen Behandlung aller Fadenabschnitt auswirkt. In der Fig. 10 sind verschiedene Fäden gezeigt, welche gemäss einem der gebräuchlichen nicht fortlaufenden Verfahren hergestellt und in Strangform getrocknet worden sind. Das gewellte, gekräuselte Aussehen dieser Fäden ist auf irgendeinen oder mehrere der verschiedenen vorstehend erläuterten Faktoren zurückzuführen.
Die gekräuselte Gestalt von strangförmig getrockneten Fäden geht möglicherweise unmittelbar auf den Trocknungsvorgang des Fadens in Strangform zurück. Wird der Faden in Strangform getrocknet, so können unterschiedliche Teile des Fadens in verschiedenem Masse trocknen. Es werden daher gewisse Fasern schwächer oder stärker einlaufen als andere Fasern des gleichen Fadenabschnittes, wobei die Faserteile, welche stärker eingelaufen sind, die weniger stark eingelaufenen Fasern aufbiegen und in- dem Faden auf diese Weise Wellungen oder Kräuselungen bilden.
Ein solches stärkeres Einlaufen einzelner Fasern des gleichen Fadens kann auch darauf zurückzuführen sein, dass einzelne Fasern des Fadens bei der Fadenherstellung nach einem der gebräuchlichen nicht ununterbrochenen Verfahren einer schwächeren oder stärkeren Behandlung unterworfen werden als andere Fasern des gleichen Fadens und daher verschiedenen Fasern ein und desselben Fadens eine unterschiedliche Resteinlauffähigkeit erteilt wird.
Ein weiterer Umstand, welcher hinsichtlich des gewellten oder gekräuselten Aussehens solcher Fäden von Bedeutung sein könnte, besteht darin, dass der Faden in Strangform einer Behandlung mittels Flüssigkeiten unterworfen wird, wobei durch den dem Faden zugeführten Flüssigkeitsschleier in dem Faden Wellungen gebildet werden können, die in ihm verbleiben und beim Trocknen zu bleibenden Verformungen führen.
Infolge der gekräuselten Gestalt der gebräuchlichen strangförmig getrockneten Fäden suchen sich die Fasern zu spreizen. Der mit Hilfe der erfindungsgemässen Vorrichtung getrocknete Faden ist dagegen äusserst dicht, da alle seine Fasern eng zusammenliegen, er kann daher auch leichter von dem Ballen, zu welchem er gesammelt worden ist, abgewickelt werden als ein in Strangform getrockneter Faden, da er sich nicht so leicht verwickelt und die einzelnen Fasern somit auch nicht so leicht abreissen.
Weiterhin kann der mit Hilfe der erfindungsgemässen Vorrichtung getrocknete Faden leichter zu einem Webstoff verarbeitet werden als in Strangform getrocknete Fäden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass bei Verwendung von ungekräuseltem dichten, mit Hilfe der erfindungsgemässen Vorrichtung getrockneten Faden während des Webvorganges die Gefahr des Zerreissens kleiner ist als bei der Anwendung von in Strangform getrockneten, gekräuselten Fäden, deren einzelne Fasern voneinander abstehen. Der mit Hilfe der erfindungsgemässen Vorrichtung getrocknete Faden ist daher erheblich gleichmässiger und von höherer Güte als alle bisher erzielbaren für Webzwecke geeigneten Fäden.
Vorrichtungen zum Bilden der Schraubenlinien der Fäden, wie z. B. die Trommel gemäss der Erfindung, können selbstverständlich verschiedenartige Ausführungsformen aufweisen ; dabei können ihre Fadenförderwirkungen nach verschiedenen Betriebstheorien erzielt werden. Die vorstehend beschriebene Trommel stellt also insofern lediglich ein Beispiel dar. Obwohl die gemäss der Erfindung vorgeschlagenen Trommelformen infolge der Vorzüge dieser Bauart in ihrer Anwendung auf eine freitragende Trommel gezeigt sind, d. h. auf eine Trommel, die nur an einem Ende abgestützt ist, könnten die Trommeln natürlich auch an beiden Enden gelagert sein.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf freitragende Troekentrommeln, wie z. B. auf die vorstehend erläuterte und die in der Fig. 11 veranschaulichte Trommel mit Mantelflächen, deren in rechtwinklig zu den Achsen der Trommel liegenden Ebenen gemessene Durchmesser in Richtung auf die freien Trommelenden zu abnehmen, um auf diese Weise während der Förderbewegung des Fadens auf das freie Trommelende zu ein Einlaufen des zu trocknenden Fadens zu gestatten. Wie in den Fig. 3 und 11 veranschaulicht ist, weist jede Trommel eine Mantelfläche auf, die aus drei Abschnitten besteht.
Der erste Abschnitt weist auf seiner ganzen Länge einen gleichbleibenden Querschnitt auf ; auf ihm läuft der zugeführte Faden auf die Trommel auf ; der Umfang des mittleren Trommelabschnittes nimmt in rechtwinklig zu der Trommelachse verlaufenden Ebenen allmählich ab, um ein Einlaufen des Fadens während des Trocknens zu gestatten ; der dritte Trommelabschnitt erstreckt sich bis zu dem freien Trommelende und weist auf seiner ganzen Länge einen gleichbleibenden Querschnitt auf.
Der Umfang des letzten Trommelabschnittes ist dabei um soviel kleiner als der Umfang des ersten Abschnittes, als es dem gewünschten Einlaufen des Fadens entspricht.
Wie in den Fig. 3 und 11 angedeutet und vorstehend im Zusammenhang mit der Trommel gemäss den Fig. 3 und 4 erläutert, sind die Abmessungen des im allgemeinen zylindrischen Teiles A-B der Trommel vorzugsweise so, dass dem in dem Abschnitt .-B, d. h. entweder in A oder einem näher auf B zu gelegenen Punkte, auf die Trommel auflaufenden Faden bis zu seinem Durchgang durch den
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Punkt B genügend Feuchtigkeit entzogen ist, damit er von diesem Punkte an kräftig einlaufen kann. Von B bis 0 nimmt der Durchmesser der Trommel ab, so dass der Faden während seiner Bewegung über diese Trommelabschnitte und während des Trocknens einlaufen kann. Die Umrisse des Abschnittes B-C können verschiedene Formen aufweisen.
Mit den in den Fig. 3 und 11 dargestellten kegelstumpfförmigen Umrissen lassen sich im allgemeinen befriedigende Ergebnisse erzielen. Der Abschnitt B-C der Trommel weist solche Abmessungen auf, dass der Faden bis zu dem Zeitpunkte, in welchem er den Abschnitt C-D erreicht, um den gewünschten Betrag einlaufen kann. Der Abschnitt B-C ist daher den jeweiligen Eigenschaften anzupassen, welche dem Faden erteilt werden sollen ; auf dem Abschnitt C-D kann der Trocknungsvorgang beendet werden. Da der Faden bei seinem Auflaufen auf den Abschnitt C-D der Trommel unter Umständen noch nicht vollständig trocken ist, kann das Einlaufen des Fadens in diesem Punkte unterbrochen werden.
Auf diese Weise kann dem Faden eine bestimmte Resteinlauffähigkeit erteilt werden.
Wie bereits weiter oben aufgeführt, ist die dem Faden auf diese Weise erteilte Resteinlauf- fähigkeit von den zwischen den Durchmessern der Teile C-D und A-B bestehenden Beziehungen abhängig. Durch eine Änderung der Beziehung dieses Durchmesserverhältnisses zwischen den Teilen C-D und A-B kann die Resteinlauffähigkeit des Fadens geändert werden. Der Trommelabschnitt O-D ist vorzugsweise so lang, dass der Faden so weit getrocknet werden kann, bis er die gewünschte Beschaffenheit aufweist. Dabei ist die Länge dieses Abschnittes vorzugsweise so gross, dass der Faden vor dem Verlassen der Trommel den Zustand eines Trocknungsgleichgewichtes aufweist, d. h. in ein vorbestimmtes Trocknungsverhältnis gebracht worden ist.
Die freitragende Bauart der vorstehend beschriebenen Trocknungstrommel weist auch gegenüber dem Betrieb der in der österr. Patentschrift Nr. 158499 erläuterten Trommel zahlreiche Vorteile auf.
Ausserdem kann in den freitragenden Trommeln gemäss der Erfindung, deren Umfang auf das freie Trommelende zu abnimmt, um auf diese Weise ein Einlaufen der auf sie aufgewickelten, sich während ihrer Trocknung in Richtung auf die freien Trommelenden zu bewegenden Fäden zu gestatten, insofern ein erheblicher Vorteil gesehen werden, als die freien und unbehinderten Trommelenden Mittel zur Überwachung des Trocknungsvorganges darstellen, welchem der Faden während seines Aufwickelns auf die Trommel unterworfen wird. So ist z. B. weiter oben ausgeführt worden, dass es zu einer leichteren Handhabung des Fadens oft erwünscht ist, dass die Fäden, nachdem sie dem Behandlungsvorgang unterworfen worden sind, einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt haben. Dieser Feuchtigkeitsgehalt kann ungefähr 10% betragen.
Durch Änderungen in den Trocknungsbedingungen, z. B. durch Ändern der Temperatur der Heissluft, könnte der Faden, falls er sich bis zu dem äussersten Ende der Trommel hin bewegt, für eine längere Zeit dem Trocknungsmittel ausgesetzt werden, als dies zur Verminderung des Feuchtigkeitsgehaltes des Fadens auf das gewünschte Mass erforderlich ist. In diesem Falle könnte der Feuchtigkeitsgehalt des Fadens auf einen zu niedrigen, Wert vermindert werden. Infolge des freien und unbehinderten Endes jeder Trommel ist es jedoch für den die Maschine Bedienenden ein Leichtes, die Anzahl der auf die Trommel aufgewickelten Fadenwindungen durch Abziehen des gewünschten Teiles dieser Windungen von dem freien Trommelende zu vermindern, ohne dabei den Faden zu zerreissen.
Verlässt der Faden die Trommel bereits an einem vor ihrem freien Ende liegenden Punkt, soll aber die Trocknungsdauer verlängert werden, um den Faden noch kräftiger zu trocknen, so ist es für den die Maschine Bedienenden ein Leichtes, mehr Fadenwindungen über das freie Trommelende zu wickeln, ohne dabei den Faden abzureissen oder seine ununterbrochene Bewegung zu stören bzw. den Betrieb der Trommel oder der Sammelvorrichtung in irgendeiner Weise zu unterbrechen. Solche Massnahmen sind natürlich hinsichtlich der Überwachung und Einstellung des Trocknungsvorganges von grossem Vorteil und ermöglichen ferner die Erzielung einer hohen Gleichförmigkeit der Trocknungs- behandlung und demzufolge eine hohe Gleichförmigkeit der Eigenschaften des Fadens.
Die genauen Verhältnisse und Abmessungen der verschiedenen Teile der Fadentragumflächen der freitragenden Trocknungstrommel sind natürlich von der Art des zu trocknenden Fadens, des gewünschten Betrages an zurückbleibender Einlauffähigkeit, der Art, Grösse und Betriebsgeschwindigkeit der Trommel, der Art und der Stärke des Trocknungsmittel usw. abhängig. Alle diese Faktoren müssen beim Entwurf der Trommel berücksichtigt werden. Zum Zwecke der Erläuterung ist nachstehend ein praktisches Beispiel aufgeführt.
Beispiel : 40faserige Viskosekunstseidenfäden von 150 Deniers werden auf einer Trommel der oben erläuterten Art getrocknet. Die Trommelteile weisen im allgemeinen zylindrische Ab- schnitte A-B und C-D auf, deren Durchmesser 127 mm bzw. 121-92 mm betragen. Die Gesamtlänge der Trommel von A-D beträgt 127 mm. Der Abschnitt A-B ist 30'16 mm lang, wobei der Faden ungefähr 9-52 mm von dem Punkte A entfernt auf die Trommel aufläuft. Die Länge des kegelstumpfförmigen Abschnittes B-C beträgt 69-85 mm.
Der Faden wird in einer Mehrzahl von einen ungefähren gegenseitigen Abstand von 1-59 mm aufweisenden, im allgemeinen schraubenförmigen Windungen längs der Trommel vorwärtsbewegt und mit Hilfe von erhitzter Luft getrocknet, welche mit einer ungefähren Temperatur von 850 C und unter einem statischen Druck von etwa 152-4 mm Wassersäule von der Innenseite der Trommel aus zugeführt wird. Es hat sich gezeigt, dass auf diese
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Weise getrocknete Fäden eine ungefähre Resteinlauffähigkeit von 2 bis 0'5% aufweisen sowie ferner über ihre ganze Länge im wesentlichen gleichmässig sind.
Die Abmessungen der Trommel gemäss dem Beispiel entsprechen im allgemeinen denjenigen der in der Fig. 11 dargestellten Trommel. Dabei ist darauf hinzuweisen, dass die Resteinlauffähigkeit des auf der Trommel gemäss diesem Beispiel getrockneten Fadens grösser ist als die dem Faden bei Verwendung der diesem Beispiel voraufgehend erläuterten Trommel erteilte Einlauffähigkeit. Diese früher beschriebene Trommel stellt ebenfalls ein Beispiel einer freitragenden Trocknungstrommel gemäss der Erfindung dar, deren Umfläche hinsichtlich des Umfanges in Richtung auf das freie Trommelende zu abnimmt. Fäden einer solchen höheren Resteinlauffähigkeit sind nicht nur zur Herstellung von Geweben sondern auch für verschiedene andere Anwendungszwecke verwendbar. So können sie z.
B. zur Herstellung von Strickware gebraucht werden, bei welcher eine niedrige Resteinlauffähigkeit nicht unbedingt erwünscht ist.
Falls die Trommeln gemäss der Erfindung aus Metall guter Wärmeleitfähigkeit, wie z. B. Aluminium hergestellt und ferner so ausgebildet sind, dass die den Faden tragenden Stangen eine erhebliche Masse aufweisen, so wird das Trocknen des Fadens durch diese Wärmeleitfähigkeit beträchtlich beschleunigt.
Bei der dargestellten Trommel weisen die massiven Stangen 34 und 36 sowie der zylindrische Teil 37 eine ausreichend grosse Masse auf, damit sie beim Durchgang von erhitzter Luft durch die Trommel erwärmt werden, die so aufgenommene Hitze zurückbehalten und auf diese Weise alle zum Abstützen des Fadens dienenden Teile des Trommelmantels erwärmen. Die Trommel speichert daher bis zu einem gewissen Grad Wärme auf ; etwaige kurzzeitige Temperaturschwankungen in dem zugeführten Heizmittel beeinträchtigen daher den Trocknungsvorgang nicht. Dies trägt seinerseits zur Erzielung der gewünschten Gleichmässigkeit der Trocknungsbedingungen bei.
Wird der Faden auf den Trommeln gemäss der Erfindung getrocknet, so bestimmt die Höhe der zu Beginn des Trocknungsvorganges in dem nassen Faden herrschenden Spannungen in erheblichem Masse die Resteinlauffähigkeit des Fadens. So ist die dem Faden erteilte zurückbleibende Einlauffähigkeit bei einem zu Beginn des Trocknungsvorganges unter einer wesentlichen Spannung stehenden Faden grösser als bei einem Faden, der zu Beginn des Troeknungsvorganges nur eine geringe Spannung hat. Es ist daher zweckmässig, darauf zu achten, dass der Faden zu Beginn des Trocknungvorganges unter einer so geringen Spannung steht, wie dies zur Erzielung eines befriedigenden Betriebes der Trommel noch möglich ist.
Wird der Faden auf einer Trommel getrocknet, so kann die Umfangsgeschwindigkeit des Teiles der Trommel, auf den der Faden zuerst aufläuft, d. h. des Abschnittes A-B, um einen entsprechenden Betrag geringer sein als die lineare Geschwindigkeit, mit welcher der Faden der Trommel von dem Fadenvorrat aus zugeführt wird. So kann die Umfangsgeschwindigkeit des Abschnittes A-B kleiner sein als die Umfangsgeschwindigkeit des Abwickelendes der voraufgehenden Trommel. Dies kann z.
B. dadurch erreicht werden, dass dem Abschnitt A-B und dem Abwiekelende der voraufgehenden Trommel gleiche Durchmesser gegeben und die beiden Trommeln mit voneinander abweichenden Winkelgeschwindigkeiten in Umdrehung versetzt werden, oder der Durchmesser des Abschnittes A-B der Trocknungstrommel kleiner als derjenige des Abwickelendes der voraufgehenden Trommel gemacht und beiden Trommeln die gleiche Umfangsgeschwindigkeit erteilt wird. Ausserdem könnten diese beiden Verfahren auch in Kombination angewendet werden. Auf diese Weise können irgendwelche in dem Faden auftretende Spannungen zum Verschwinden gebracht werden, wobei sich der Faden, falls er irgendwie gestreckt worden ist, bei seinem Auflaufen auf die Trocknungstrommel wieder zusammenziehen kann.
Nachstehend ist die Wirkung einer anfänglichen Spannung des Fadens auf die dem Faden erteilte Resteinlauffähigkeit an Hand eines Beispiels beschrieben.
Beispiel : Ein Viskosekunstseidefaden wird gemäss dem vorstehend erläuterten Verfahren auf einer Aluminiumtrommel der weiter oben beschriebenen Art getrocknet. Die Trommel ist 127 mm lang und weist an jedem Ende, an welchem der Faden auf die Trommel aufläuft, einen Durchmesser von 127 mm auf. Der Unterschied in den Durchmessern der Abschnitte A-B und C-D beträgt 41/2%'Die Trommel wird mit einer Geschwindigkeit von 165 Umdrehungen pro Minute gedreht.
Der Faden wird durch Heissluft von 850 C getrocknet, welche von dem Innern der Trommel aus zugeführt wird. Der Durchmesser des Trommelabschnittes A-B stimmt mit demjenigen des Abwickelendes der voraufgehenden Trommel überein. Ausserdem werden beide Trommeln mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben. Irgendwelche in dem Faden auftretende Spannungen können daher nicht zum Versehwinden gebracht werden. Die Resteinlauffähigkeit des in dieser Weise getrockneten Fadens beträgt ungefähr 1-6%.
Ein gleichartiger Faden wird auf einer Trommel getrocknet, die die gleiche Abmessung hat, wie die zuvor erwähnte Trommel. Der einzige Unterschied besteht dabei darin, dass der Durchmesser des Trommelabschnittes A-B um 1 % kleiner ist als der Durchmesser des Abwickelendes der unmittelbar voraufgehenden Trommel. Der Unterschied zwischen den Durchmessern der Trommelabschnitte A-B und C-D beträgt auch in diesem Falle ebenso wie bei dem vorstehend erläuterten Beispiel 41/20/o.
Sowohl die in Rede stehende Trommel wie auch die ihr unmittelbar voraufgehende Trommel werden
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mit einer Geschwindigkeit von 165 Umdrehungen pro Minute gedreht. Der Faden wird durch Heissluft von 850 C getrocknet, welche von dem Innern der Trocknungstrommel zugeführt wird. Die Resteinlauffähigkeit beträgt in diesem Falle 0-5%.
Es wird nochmals besonders darauf hingewiesen, dass die zur Durchführung der Trocknungverfahren nach der Erfindung dargestellte und beschriebene Einrichtung nur ein Ausführungsbeispiel der verschiedenen zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung geeigneten Einrichtungarten darstellt.
Wie für jeden Fachmann auf diesem Gebiete ersichtlich ist, können die verschiedensten Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Bildung der Schraubenwindungen der Fäden verwendet werden, sofern ihre Fadentragflächen in solcher Weise ausgebildet und angeordnet sind, dass der Faden, während er sich über die Vorrichtung zur Bildung seiner Schraubenlinien hinwegbewegt, gemäss seiner freien Einlaufkurve einlaufen kann, bzw. sofern die Fadentragflächen der vorerwähnten Vorrichtung so ausgebildet und angeordnet sind, dass der Einlaufvorgang entsprechend der gewünschten, vorher festgesetzten Einlaufeigenschaft regelbar ist. Der in den Ansprüchen gebrauchte Ausdruck "Faden
EMI10.1
liches Rosshaar, Stapelfasern, künstliche Strang-oder ähnliche Stoffe.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Trockeneinrichtung zur ununterbrochenen Trocknung nasser Fäden, bestehend aus einer
Fadenliefereinrichtung, z. B. einer Haspel od. dgl., über welche der Faden in im wesentlichen schrauben- förmigen Windungen läuft und welche eine Trockenzone von abnehmendem bzw. sich verjüngendem
Querschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Haspel od. dgl. zwei Trockenteile aufweist, u. zw. einen zylindrischen Teil (LB) und einen konischen Teil (B-C), wobei die Erstreckung und
Form des zylindrischen Teiles und des konischen Teiles im wesentlichen der Schrumpfungskurve des
Fadens entsprechen.