Fördervorrichtung für Faserkabel
Künstliche und natürliche Textilfasern müssen, bevor sie dem Verbraucher zugeführt werden, auf verschiedene Arten nachbehandelt oder veredelt werden. Synthetische Fasern werden z. B. verstreckt, gewaschen, gekräuselt, gezwirnt, gefärbt, mit Schlichte behandelt, getrocknet und aufgespult. Natürliche Fasern werden auf ähnliche Weise verarbeitet, nur dass eine Verstreckung unterbleibt und eine Kräuselung selten vorgenommen wird.
Alle diese Arbeitsgänge werden nach Möglichkeit kontinuierlich durchgeführt, wobei die Fasern die verschiedenen Stufen der Nachbehandlung entweder einzeln oder in Form von Faserbündeln, Kabeln oder Bändern durchlaufen. Fördervorrichtungen zwischen den einzelnen Bearbeitungsmaschinen müssen den regelmässigen Ablauf des kontinuierlichen Verarbeitungsprozesses gewährleisten, sofern nicht, wie z. B. beim Verstrecken und ; beim Aufspulen, mit dem Arbeitsvorgang gleichzeitig eine Förderung verbunden ist. Als Fördervorrichtung, die den meisten Anforderungen einer kontinuierlichen Fahrweise gerecht werden, verwendet man heute vorzugsweise Walzen oder Walzenaggregate, das heisst zwei oder mehr parallel, Fläche an Fläche laufende Walzen, von denen mindestens eine, die Förderwalze, angetrieben sein muss.
Die nicht angetriebenen Walzen oder, wenn alle Walzen des Aggregates angetrieben sind, mindestens eine der Antriebswalzen, sind beweglich gelagert und werden, sei es durch Federn, durch Gewichte, durch die eigene Schwerkraft oder andere Mittel, so stark gegen die festgelagerten Antriebswalzen gepresst, dass der zwischen den Rollen laufende Faden mit der Umlaufgeschwindigkeit der Walzen transportiert wird und nicht gleiten kann.
Fig. 1 zeigt ein solches, zweiteiliges Walzenaggre- gat. Das Fadenkabel 3 wird durch die bewegliche Anpresswalze 2 gegen die feste, angetriebene Förderwalze 1 gepresst, wobei der Anpressdruck ein Gleiten des Kabels verhindert.
Wenn das auf die beschriebene Weise geförderte verschiedenartige Textilgut (nachfolgend mit Kabel bezeichnet) nach dem Durchgang durch die Fördervorrichtung weiterhin in gespanntem Zustand verbleibt, das heisst z. B. verstreckt oder aufgespult wird, können sehr hohe Durchlaufgeschwindigkeiten eingehalten werden, weil das Kabel fortlaufend von den Transportwalzen abgezogen wird und die nachfolgend beschriebene Gefahr von Wickelbildung nicht besteht.
Eine schnelle, wirtschaftliche Fahrweise ist hingegen nicht möglich, wenn das Kabel, anschliessend an den Transport durch ein Waizenaggregat, in span ; nungslosem Zustand weitergeführt, das heisst beispielsweise auf ein zur Trocknungsanlage führendes Band abgelegt wird, weil das ungespannte, nicht abgezogene Kabel leicht an den Förder- od'er an den Anpresswalzen haften bleibt und aufgewickelt wird.
Die Ursachen der Wickeibil ung können verschiede- ner Art sein und z. B. durch die Art des Fasermaterials, durch die Oberflächenbeschaffenheit der Fäden oder der Walzen, durch den Kräuselungsgrad, durch den Feuchtigkeitsgehalt oder durch die elektrische Aufladung der Fäden oder der Walzen bzw. der Walzenoberfläche bedingt sein.
Da die Wickelbildung vor allem bei grossen Fördergeschwindigkeiten auftritt, sind dadurch der Geschwindigkeit eines kontinuierlichen Verarbeftungs- prozesses Grenzen gesetzt, durch die wirtschaftlichste, das heisst vollständige Ausnützung der Leistungsfähigkeit einzelner Nachbehandlungsanlagen verunmöglicht wird.
Es wurden schon verschiedene Versuche gemacht, die Wickelbildung, den grossen Nachteil der Förderung durch Walzen, zu verhindern, wobei aber, z. B. durch Variationen des Walzenmaterials, der Walzenoberfläche oder des Anpressdruckes nur ungenügende Verbesserungen erzielt wurden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Förderung eines Faserkabels, die sich auszeichnet durch ein Walzenaggregat mit nachfolgendem Ejektor.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erörtert:
Die vorstehend beschriebene, nachteilige Wickelbildung kann durch eine an die Förderwalze anschlie ssende, aerodynamische Abzugsvorrichtung, die ein spannungsloses Weiterverarbeiten des transportierten Kabels erlaubt, verhindert werden, wobei unter den Begriff Förderwalzen selbstverständlich alle mechanischen Fasertransportaggregate mit rotierenden Mitnehmerelementen fallen, seien es nun Kombinationen von Walzen mit glatter oder gerauhser Oberfläche, von Riffelwalzen, oder von Käfigwalzen usw.
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen anhand der schematischen Fig. 2 bis 5 erläutert wer den. Dabei zeigen die Fig. 2 und 3 eine Fördervorrichtung in naturgetreuem Massstab; die Fig. 4 und 5 beziehen sich auf Anwendungen von Abzugsvorrichtungen.
Wie aus den Fig. 2 (Längsschnitt) und 3 (Aufsicht) hervorgeht, besteht die Abzugsvorrichtung aus einer ej ektorähnlichen Strahlpumpe (nachfolgend als Ejektor bezeichnet), die mit Luft, einem andern gas- förmigen Medium oder in besonderen Fällen mit einer Flüssigkeit betrieben werden kann.
Das durch die Zuleitungen 5 unter Druck eingeführte Gas, z. B. Luft, wird parallel zu der Längsachse 8 des Ejektors gerichtet. Im Mittelteil 7 des Ejektors stösst die Luft auf das von den Förderwalzen 9 kommende Kabel 10 und übt auf dieses eine Zugkraft aus, die durch den an der Eintrittsöffnung 4 entstehenden Sog noch vergrössert wird.
Durch entsprechende Wahl des Betriebsmediums (Gas oder Flüssigkeit), des Druckes und des Düsenquerschnittes kann diese Zugkraft so variiert werden, dass nicht nur ein praktisch spannungsioser Kabeltransport mit der Fördergeschwindigkeit der Walzen 9 möglich ist, sondern dass z. B. auch, bei grösserer aerodynamischer Zugkraft, eine Förderung durch den Ejektor allein, bei wirkungslosem Walzen aggregat, erreicht werden kann.
Anwendungsbeispiel 1
Bei der Trocknung eines Kabels von gekräuselten Fäden (50000 den) mit einem üblichen Bandtrockner soll das Kabel in Schlingen auf ein Förderband abgelegt werden. Fig. 4 zeigt eine diesem Zweck dis nende Vorrichtung. Das Kabel 11 wird durch den mittels eines exzentrisch gekuppelten Antrieb es hin und her bewegten Ablegerüssel 14 in Schlingen auf ein vorbeiziehendes, zur Trocknungsanlage führendes Förderband 13 abgelegt. Zwischen dem Ablegerüssel 14 und den Förderwalzen 15 ist ein mit Pressluft aus einem Kompressor betriebener Ejektor 16, der das Kabel spannungslos vom Waizenaggregat abzieht und dem Rüssel zuführt, angebracht.
Die Luftzufuhr wird so reguliert, dass die Strömungsgeschwindigkeit in der Düse, deren Ausflussöffnung (6, Fig. 2) eine Querschnittfläche von total 120 mm2 aufweist und die eine Ausgangs-, respektive Kabelzufuhröffnung (4, Fig. 3) mit einer Querschnittfläche von 240 mm2 umschliesst, 30 m1sec beträgt.
Bei diesen Strömungsverhältnissen ist die auf das Fadenkabel 11 (Fig. 4) ausgeübte totale Zugkraft so gross, dass das Kabel ohne Verstreckung gerade so schnell von den Förderwalzen abgezogen wird, dass diese auf eine Fördergeschwindigkeit von 200 m, min eingestellt werden können. Vor dem Einbau des Ejektors konnte diese Anlage wegen der Wickelbildung nur mit einer maximalen Fahrgeschwindigkeit von 60 mm'rein betrieben werden.
Anwendungsbeispiel 2
Ein Fadenkabel von 200 000 den wird durch eine Vorrichtung gemäss Fig. 5 auf ein Förderband abgelegt. Diese Kombination von Förderwalzen, Ablegerüssel und Ejektor unterscheidet sich von der im Beispiel 1 beschriebenen Anordnung nur dadurch, dass der Ejektor 17 nicht direkt an die Förderwalzen 19 anschliesst, sondern an der unteren Öffnung des Ablegerüssels 18 montiert ist. Diese Konstruktions änderung bewirkt auch, dass im Ablegerüssel keine Kabelstockungen auftreten. Im übrigen sind die Abmessungen der Düse gleich wie bei derjenigen nach Beispiel 1, hingegen wird die Strömungsgeschwindigkeit der Luft in den Düsen, dem grösseren Titer entsprechend, auf 40 m'min eingestellt.
Das Fadenkabel kann mit einer Geschwindigkeit von 180 m/min abgelegt werden. Ohne Ejektor hingegen kann eine Fördergeschwindigkeit von 65 m min nicht überschritten werden, ohne dass an den Walzen die Gefahr von Wickelbildung besteht.
In beiden Beispielen wurde ein Ejektor mit rechteckigem Düsenquerschnitt und zwei entgegengesetzt angeordneten Zuleitungen für das unter Druck stehende Betriebsmedium beschrieben. Selbstverständlich kann der Ejektor jede andere zweckdienliche Form annehmen, das heisst, die Düsen können z. B. einen ovalen oder runden Querschnitt haben, und die Zahl der Zuleitungen kann auf eins beschränkt oder auf mehr als zwei erhöht werden. An das Konstruktionsmaterial des Ejektors werden keine besonderen Anforderungen gestellt. Aluminiumlegierungen z. B. eignen sich so gut wie Edelstahl oder Kunststoffe.
Conveyor device for fiber cables
Artificial and natural textile fibers must be post-treated or refined in various ways before they are fed to the consumer. Synthetic fibers are used e.g. B. stretched, washed, crimped, twisted, dyed, treated with sizing, dried and wound up. Natural fibers are processed in a similar way, except that they are not drawn and crimp is seldom made.
All these operations are carried out continuously as far as possible, with the fibers passing through the various stages of post-treatment either individually or in the form of fiber bundles, cables or ribbons. Conveyors between the individual processing machines must ensure the regular course of the continuous processing process, unless, such as. B. stretching and; When winding, a promotion is connected with the work process at the same time. As a conveying device that meets most of the requirements of a continuous mode of operation, rollers or roller assemblies are preferably used today, i.e. two or more parallel, surface-to-surface rollers, of which at least one, the conveyor roller, must be driven.
The non-driven rollers or, if all rollers of the unit are driven, at least one of the drive rollers, are movably mounted and are pressed so strongly against the fixed drive rollers, whether by springs, weights, their own gravity or other means, that the thread running between the rollers is transported at the speed of rotation of the rollers and cannot slide.
1 shows such a two-part roller unit. The thread cable 3 is pressed by the movable pressure roller 2 against the fixed, driven conveying roller 1, the contact pressure preventing the cable from sliding.
If the various types of textile goods (hereinafter referred to as cables) conveyed in the manner described remain in the tensioned state after they have passed through the conveying device, that is to say, for. B. is stretched or spooled, very high throughput speeds can be maintained because the cable is continuously pulled from the transport rollers and the risk of lap formation described below does not exist.
A fast, economical way of driving, however, is not possible if the cable, following the transport through a roller unit, in span; continued in an inoperative state, that is to say, for example, it is placed on a belt leading to the drying system because the untensioned, non-pulled cable easily sticks to the conveyor or the pressure rollers and is wound up.
The causes of the changeability can be of various types and B. by the type of fiber material, by the surface properties of the threads or the rollers, by the degree of crimp, by the moisture content or by the electrical charge of the threads or the rollers or the roller surface.
Since lap formation occurs above all at high conveyor speeds, the speed of a continuous processing process is limited, which makes it impossible to use the most economical, i.e. full utilization of the performance of individual post-treatment systems.
Various attempts have already been made to prevent lap formation, the major disadvantage of the promotion by rollers, but, for. B. by variations in the roll material, the roll surface or the contact pressure only insufficient improvements have been achieved.
The subject of the present invention is a device for the continuous conveyance of a fiber cable, which is characterized by a roller unit with a downstream ejector.
Embodiments of the invention are discussed below:
The disadvantageous lap formation described above can be prevented by an aerodynamic take-off device connected to the conveyor roller, which allows the transported cable to be further processed without tension, whereby the term conveyor rollers naturally includes all mechanical fiber transport units with rotating driver elements, be it combinations of rollers with smooth or rough surface, of corrugated rollers, or of cage rollers, etc.
The embodiments of the invention will be explained with reference to the schematic FIGS. 2 to 5 who the. 2 and 3 show a conveying device on a true-to-life scale; Figures 4 and 5 relate to triggering device applications.
As can be seen from FIGS. 2 (longitudinal section) and 3 (top view), the extraction device consists of an ejector-like jet pump (hereinafter referred to as an ejector) which is operated with air, another gaseous medium or, in special cases, with a liquid can.
The gas introduced through the supply lines 5 under pressure, e.g. B. air, is directed parallel to the longitudinal axis 8 of the ejector. In the central part 7 of the ejector, the air hits the cable 10 coming from the conveyor rollers 9 and exerts a tensile force on it which is increased by the suction created at the inlet opening 4.
By appropriate choice of the operating medium (gas or liquid), the pressure and the nozzle cross-section, this tensile force can be varied so that not only a practically tensionless cable transport with the conveying speed of the rollers 9 is possible, but that, for. B. also, with greater aerodynamic tensile force, a promotion by the ejector alone, aggregate with ineffective rollers, can be achieved.
Application example 1
When drying a cable of crimped threads (50,000 den) with a conventional belt dryer, the cable should be placed in loops on a conveyor belt. 4 shows a device for this purpose. The cable 11 is deposited in loops on a passing conveyor belt 13 leading to the drying system by the laying spout 14, which is moved back and forth by means of an eccentrically coupled drive. An ejector 16 operated with compressed air from a compressor, which removes the cable from the weighing unit without tension and feeds it to the trunk, is attached between the laying trunk 14 and the conveying rollers 15.
The air supply is regulated in such a way that the flow speed in the nozzle, the outflow opening (6, Fig. 2) of which has a total cross-sectional area of 120 mm2 and an exit or cable feed opening (4, Fig. 3) with a cross-sectional area of 240 mm2 enclosing, is 30 msec.
With these flow conditions, the total tensile force exerted on the filament cable 11 (FIG. 4) is so great that the cable is pulled off the conveyor rollers just enough without stretching that they can be set to a conveyor speed of 200 m, min. Before the ejector was installed, this system could only be operated at a maximum speed of 60 mm because of the lap formation.
Application example 2
A thread cable of 200,000 denier is placed on a conveyor belt by a device according to FIG. This combination of conveying rollers, depositing trunks and ejectors differs from the arrangement described in Example 1 only in that the ejector 17 is not directly connected to the conveying rollers 19, but is mounted on the lower opening of the depositing trunks 18. This design change also has the effect that no cable jams occur in the depositing trunk. Otherwise, the dimensions of the nozzle are the same as those according to Example 1, but the flow rate of the air in the nozzles is set to 40 m'min according to the larger titer.
The thread cable can be laid down at a speed of 180 m / min. Without an ejector, on the other hand, a conveying speed of 65 m min cannot be exceeded without the risk of lap formation on the rollers.
In both examples, an ejector with a rectangular nozzle cross-section and two oppositely arranged supply lines for the pressurized operating medium was described. Of course, the ejector can take any other expedient form, that is, the nozzles can, for. B. have an oval or round cross-section, and the number of leads can be limited to one or increased to more than two. No special requirements are placed on the construction material of the ejector. Aluminum alloys e.g. B. are as good as stainless steel or plastics.