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Vorrichtung zum dauerhaften Heissfixieren von Web- und
Wirkwaren aus synthetischen Fasern oder Fäden Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum dauerhaften Heissfixieren von Web-und Wirkwaren, aus synthetischen Fasern oder Fäden, gleich Polyamiden, mit in der Fixierzone kontinuierlich umlaufenden Trägern für die Ware, ferner mit auf eine Seite der Ware gerichteten, entlang ihrer ganzen Förderstrecke gleichmässig verteilten Düsen zur Aufblasung des Heissgasstromes - z. B. eines Luftstromes - sowie mit Umwälzvorrichtungen für denselben.
Nach der Erfindung sind bei diesen Heissfixiervorrichtungen die die Ware fortbewegenden Träger mit Stützflächen aus gut wärmeleitendem Material vorgesehen und es führen einerseits Leitungen zur Unterseite der Träger zur Zubringung eines Teiles des Heissgasstromes und anderseits Leitungen zu den Düsen, durch welche die Ware auf der dem Träger abgewandten Seite gleichmässig angeblasen wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung dienen als kontinuierlich umlaufende Träger für die Ware mehrere-vorzugsweise zwei-hohle Walzen. Bei dieser Vorrichtung sind vorzugsweise in der Wand der Fixierkammer die Blasdüsen für das Heissgas direkt als zu den drehbaren Hohlwalzen parallele Schlitze angebracht und ferner im Gehäuse Leitbleche zur gleichmässigen Verteilung des Heissgasstromes einerseits in die Düsen sowie anderseits in das Walzeninnere angeordnet.
Schliesslich können in den das Gewebe unterstützenden, drehbaren Hohlwalzen Leitbleche - vorzugsweise koaxial angeordnete Konen - zur gleichmässigen Verteilung des Heissgases entlang der Innenwand der Walzen angebracht sein.
In der Zeichnung ist eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung zum dauerhaften Heissfixieren von Web- und Wirkwaren dargestellt. Es zeigen :
Fig. l eine derartige Vorrichtung von vorne teilweise im Schnitt durch die Walzenachse nach der Li-
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teilweise aufgebrochenem Gehäuse ; Fig. 4 zeigt die gleiche Vorrichtung im Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2 ; die Fig. 5, 6 und 7 zeigen weitere Einzelheiten der zugehörigen Antriebe der Walzen.
Zwei Walzen 1 und 2 befinden sich innerhalb eines Gehäuses 3 ; innerhalb des Gehäuses 3 ist überdies ein weiteres Gehäuse 4 angeordnet, das in zwei Teile unterteilt ist, nämlich die Führungen 5 und 5a. Die Wärmebehandlungszone wird durch die inneren Flächen 6 und 6a der Führungen 5 und 5a sowie durch die entsprechenden Flächen der Walzen 1 und 2 bestimmt.
Die Innenflächen 6 und 6a der Führungen. 5 und 5a enthalten die Düsen 7 und 7a, die sich längs der Oberfläche der entsprechenden Walzen 1 und 2 erstrecken ; die Enden der Führungen 5 und 5a sind nach unten gerichtet und bilden Düsen 8 und 8a. Leitbleche 9 und 9a sowie 10 und 10a befindensichinnerhalbdesinnengehäuses 4 und leiten das Wärmebehandlungsgas zu den verschiedenen Düsen 7 und 8 bzw. 7a und 8a in den unterteilten Führungen 5 und 5ai von diesen Führungen gehen Abzweigungen 11 und lla ab, die über die Leitungen 12 und 12a zu den erweiterten Öffnungen 13 und 13a führen.
Die Achsen 14 und 14a der Walzen 1 und 2 durchdringen die erweiterten Enden 13 und 13a sowie die gegenüberliegenden Führungsteile 12 und 12a, so dass die Erweiterungen 13 und 13a in die Mitte der Walzen 1 und 2 münden. Ein Propeller 15 auf der Welle 16, der von
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einer Kette 17 eines nicht dargestellten Motors angetrieben wird, ist in dem Ansatz 18 des Gehäuses 4 gelagert. Schwenkbare Leitbleche 19 und 19a innerhalb des Gehäuses 4 erlauben die Einstellung des Luftstromes zu den durch die Bleche 9 und 9a geschaffenen Unterteilungen.
Der vordere Teil 20 des Gehäuses 3 trägt den Kasten 21 mit der Schlitzöffnung 22, bei der sich der abgerundete Winkelteil 23 befindet. Einander gegenüberliegende Brennerpaare 24 und 24a sind in dem rückwärtigen Teil des Aussengehäuses 3 vorgesehen und werden durch je einen UArm 80 bzw. 80a getragen, die je an einem Winkeleisen 81 bzw. 81a angeschraubt sind.. Es sind die üblichen Venturi-Gasbrenner, die sich aus Injektordüsen 82 bzw. 82a, sich erweiternden gelochten inneren Rohren 83 bzw. 83a und äusseren Rohren 84 bzw. 84a mit Lufteinlässen 85 bzw. 85a zusammensetzen. Jedes Brennerpaar derselben Seite wird mit entsprechendem Brenngas durch Rohrleitungen 25 und 26 (Fig. 3) gespeist.
Ein Gerüst 28 ist an der Vorderseite 20 des Gehäuses 3 angebracht mit Kreuzsupporten 29, 30 und 30a sowie weiteren Supporten 31 und 31a ; dieses Gerüst trägt eine Kühlwalze 32, eine Welle 33 zur Aufnahme des Wickels 34 mit dem zuzuführenden Gut, eine Welle 35 für die Aufnahmewalze 36 des Gutes und Führungswalzen 69,70 und 72.
Ein Hilfsgestell 30b an einer Seite des Gerüstes trägt die Zahnräder 38 und 39 sowie die Ritzel 37,40 und 40a auf den Wellen 37a und 39a (Fig. 2 und 7). Wie in Fig. 2 und 7 dargestellt ist, wird-die Welle 35 durch die Kette 63 mit Hilfe des Ritzels 37 auf der Welle 37a angetrieben, die ihrerseits ihren Antrieb durch das Zahnrad 38 erhält, das mit Zahnrad 39 auf der Welle 39a kämmt. Die Welle 39a wird von dem Ritzel 40, der Kette 41 und dem Ritzel 42 angetrieben, das auf der Welle 14 der Walze 1 befestigt ist. Ein zweites Ritzel 40a auf der Welle 39a hinter dem Zahnrad 39 treibt über die Kette 43 und Ritzel 44 die Kühlwalze 32.
Gemäss Fig. 2 und 3 besitzt das Aussengehäuse 3 geschlossene Seitenwände 45, eine Rückwand 46, eine Vorderwand 20, eine obere Wand 47 und eine untere Wand 48. Dadurch ist das Gehäuse 3 auf allen Seiten völlig geschlossen ; es weist lediglich den Schlitz 22 zum Zuführen des Gewebes in das Gehäuse und zum Herausführen aus dem Gehäuse auf. An der oberen Wand 47 des Gehäuses 3 befindet sich ein Luftauslass 27.
Das innere geteilte Gehäuse 4 mit den Seitenwänden 49 stellt ein geschlossenes Führungssystem für den Wärmebehandlungsstrom dar, der an dem Gehäuseansatz 18 eintreten kann und durch die Düsenöffnungen 7, 7a und 8,8a hindurchgetrieben wird.
Die Bauart der Walzen für die Wärmebehandlung ist beispielsweise in Fig. l dargestellt. Diese Wal- zen weisen in ihrer Mitte eine stationäre Wand 50 auf, die jede der beiden Walzen in zwei gleiche Hälften unterteilt. In jeder Hälfte sind auf einer zentralen Achse mit Hilfe von Speichenträgern 52 eine Anzahl von Konen 51a, 51b und 51c angeordnet ; jeder Konus besitzt eine zentrale Öffnung 53 ; die Öffnungen der nebeneinanderliegenden Konen werden anschliessend kleiner, wobei die grösste Öffnung sich an dem äusseren Ende einer jeden der beiden Walzen befindet und die kleinste Öffnung in der Walzenmitte vorhanden ist.
Zwischen den Konen und der inneren Walzenwandung ist ein entsprechender Ringraum vorgesehen ; an den äusseren Enden der Walzen befinden sich Verstärkungsarme 54 ; die Walzenachse ist in Lagern 55 und 55a gelagert. Eine Reihe von Umlenk- oder Breitstreckwalzen 56,57 und 58 mit entsprechenden schrägen Rillen sind innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet und dienen zur sauberen Führung, zum Breithalten sowie zum Richten des durchlaufenden Gewebes. Die Breitstreckwalzen werden vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die etwa 5 - 200/0 über der Geschwindigkeit der Walzen 1 und 2 liegt.
Das Zahnrad 59 (Fig. l) ist auf der Walzenachse 14a befestigt und wird durch das Zahnrad 60 angetrieben, das seinerseits den Antrieb vom Motor 61 erhält. Zahnrad 59 kämmt mit dem Zahnrad 62, das auf der Welle 58 (Fig. 5) gelagert ist ; Zahnrad 62 kämmt mit dem auf der Walzenachse 14 befestigten Zahnrad 64. Die Ritzel 65 und 66 (Fig. 5 und 6) sind auf den Wellen 56 und 57 befestigt : Ritzel 67 ist mit dem Zahnrad 62 verbunden und kann sich mit diesem auf der Welle 58 frei drehen.
Die Kette 68 besorgt die Antriebsverbindung zwischen den Ritzel 65,66 und 67 zum Antrieb der entsprechenden Umlenkwalzen ; das Ritzel 87 auf der unteren Führungswelle 57 treibt die Welle 58 mit Hilfe der Kette 68a an : das Ritzel 88 ist auf der Umlenkwelle 58 befestigt.
Bei der Vorrichtung nach Fig. l - 7 wird eine Ware von dem Wickel 34 (Fig. 2) über die Führungswalzen 69 und 70 sowie über die Umlenkwalze 56 durch den Schlitz 22 zugeführt und läuft auf der Walze 1 unterhalb der Fläche 6. der Führung 5 ; die Ware 71 läuft sodann von der obe-
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ren Walze 1 über die Umlenkwalze 58 auf die untere Walze 2 und befindet sich dabei im Bereich der Düsenfläche 6a der Führung Sa : die Ware gelangt alsdann von der Walze 2 über die Umlenkwalze 57 durch den Schlitz 22 hindurch über die Führungswalzen 72 und 73 auf die Kühlwalze 32. Die Kühlwalze 32 ist gewöhnlich hohl und wird von einem umlaufenden Kühlmittel, z. B. Wasser, durchströmt.
Die Ware gelangt alsdann von der Kühlwalze 32 über die Führungswalze 74 zur Aufwickelwalze 36 auf der Welle 35.
Die gebogenen Winkelteile 23 erstrecken sich mindestens über die Breite des Gewebes. Sie sind senkrecht einstellbar und setzen sich mit ihren abgerundeten Teilen leicht tangierend auf das ein-und auslaufende Gewebe. Eine Führungswalze 23a hält das ein-und auslaufende Gewebe auseinander und stellt im wesentlichen zusammen mit den gekrümmten Teilen 23 eine Dichtung gegen das Eintreten von überschüssiger kalter Luft in die Wärmebehandlungs-Zone durch den Schlitz 22 hindurch dar.
Fig. 2 veranschaulicht die Arbeitsstellung der Apparatur bei neuer Gewebezuführung. Hiebei ist der Wickel 34 voll, während der Aufnahmewickel noch verhältnismässig klein im Durchmesser ist. Die Lage der Ware bei abgewickelter Zuführungsrolle 34 ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt.
In diesem Fall ist der Zuführungswickel abgewickelt und der Wickel auf der Aufwickelwalze hat einen grossen Durchmesser erhalten.
Die Brenner 24 und 24a erwärmen die Luft oder ein anderes Gas innerhalb des Gehäuses 3, und der Propeller 15 treibt die Luft in das Führungssystem des inneren Gehäuses. Ein Teil der Luft strömt geradeaus durch die zentral gelegenen Düsen 7 und 7a bei der Umlenkwalze 58. Andere Teile der Luft werden durch die verschiedenen Leitbleche 9 und 9a sowie 10 und 10a abgelenkt, so dass sie durch die verschiedenen Düsen 7 und 7a an den Leitflächen 6 und 6a der Führungen 5 und 5a hindurchgetrieben werden.
Ein weiterer Teil der in dem Führungssystem vorangetriebenen Luft wird zu den Führungen 11 und 11a abgezweigt, von wo er durch die Leitungen 12 und 12a zu den erweiterten Öffnungen 13 und 13a gelangt. Die von diesen Öffnungen 13 und 13a austretende Luft geht teilweise durch die Öffnungen der Konen, schlägt an die innere Wand 50 und wird dort abgelenkt, um entlang der Innenfläche der Walze nach aussen zu strömen. Infolge der nach innen abnehmenden Grösse der Öffnungen der Konen wird ein Teil der Luft vor jedem Konus abgezweigt und umgelenkt und trifft bereits in Höhe des Konus auf die Innenfläche der Walze. Die Luft strömt entlang der Innenfläche der Walze in den äusseren Raum 75 innerhalb des Gehäuses 3, von wo sie von dem Propeller 15 angesaugt wird.
Die Düsen 7 und 7a sind so gestaltet, dass sich ein gleichmässig verteilter Wärmegasstrom über die ganze Breite des Gewebes ergiesst. Die Düsen sind vorzugsweise zur Zylinderfläche der Walzen radial angeordnet und stellen im wesentlichen Radialschlitze dar, die sich über die ganze Breite der Ware erstrecken und parallel zu den Achsen der Walzen verlaufen.
Die Temperatur der Luft oder eines andern Gases wird thermostatisch auf eine bestimmte Temperatur oder innerhalb eines bestimmten Temperaturbereiches gehalten. Das Thermoelement ist in der Fig. 2 mit 76 bezeichnet. Der auf das durchlaufende Gewebe gerichtete Luft- oder Gasstrom wird durch die offenen Seiten 77 und 77a sowie die offenen Enden 78 und 78a (Fig. l und 3) in den Raum 75 des Gehäuses 3. getrieben, von wo er wieder, den Kreislauf vollendend, zum Propeller 15 gelangt. Wenn nach einer gewissen Arbeitsdauer eine unerwünschte Konzentration von Verbrennungsgasen und/oder Feuchtigkeit in dem umlaufenden Wärmebehandlungsgas enthalten ist, kann die Austrittsöffnung 27 oben auf dem Gehäuse geöffnet werden, um jede Menge des Wärmebehandlungsgases herauslassen zu können, jedoch vorzugsweise nicht mehr als 30%.
Jede geeignete Einrichtung kann vorgesehen. sein, um diesen Verlust wieder auszugleichen. Bei Ver- wendung von Luft als Wärmemedium kann sie in gewissen Grenzen durch das Einströmen an undichten Stellen einschliesslich an dem Schlitz 22 ersetzt werden. Es wird jedoch die Anordnung eines getrennten
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zuwärmen, damit eine nicht allzugrosse Differenz zwischen der Temperatur der neu einzulassenden Luft und der Luft in dem System entsteht.
In manchen Fällen ist es wünschenswert und vorteilhaft, mit dem Auslassen des Wärmegases zugleich das Einlassen frischer Luft zu verbinden, um automatisch eine unerwünschte Anhäufung von Feuchtigkeit und/oder Verbrennungsgasen zu vermeiden.
Der Motor 61 zum Antrieb der Walzen ist vorzugsweise ein Mehrstufenmotor. Es kann aber auch jedes andere Getriebe zur Veränderung der Geschwindigkeit verwendet werden. Die Arbeitsgeschwindigkeit des Gewebes durch das Gehäuse oder die Wärmebehandlungszone hindurch richtet sich peinlich nach
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der Art des Fabrikates und dem gewünschten Endprodukt, wozu die Einstellung der Temperatur oder des Temperaturbereiches, in dem die Wärmebehandlung durchgeführt werden soll, gehört. Jede Behandlung verlangt die Einhaltung einer entsprechenden Temperatur während einer bestimmten Zeit.
Die Umlaufgeschwindigkeit der Walzen ist dabei so einzustellen, dass das Gewebe vom Eintritt in das Gehäuse bis zum Austritt über die Walzen in einer Zeit läuft, bei der die Gewähr gegeben ist, dass kein Teil des Gewebes in der Wärmebehandlungszone länger als die vorbestimmte Zeitdauer verweilt. Hiefür sind Kühleinrichtungen, wie Kühlflächen und/oder eine andere Kühlanlage, bereitgestellt, damit unmittelbar jedeHitze von dem Gewebe genommen wird, die dem Erreichen des gewünschten Ergebnisses innerhalb der Wärmebehandlungszone schaden kann.
Die Ware wird durch die Wärmebehandlungszone, d. h. bei der Vorrichtung der Fig. l - 7 durch das gesamte Gehäuse mit einer Geschwindigkeit von etwa 32 bis 132 m je Minute hindurchgewebt. Die Temperatur in der Wärmebehandlungszone beträgt je nach Art des verwendeten Gutes für eine vorbestimmte Wärmeverfestigungstemperatur zwischen 148 - 2600 C. Sie ist speziell für Polyamide etwa 204 - 2460 C.
Ein Gasstrom mit hoher Geschwindigkeit wird auf das Gewebe beim Durchgang durch die Wärmebehandlungszone hindurch gerichtet, wobei die Geschwindigkeit eine Grösse von mindestens 120 m/min erreicht.
Es wurden zufriedenstellende Ergebnisse erzielt bei einer Geschwindigkeit von 121 bis 1219 m pro min. Die Länge der Wärmebehandlungszone ist so gross, dass das Gut der vorbestimmten Wärmeverfestigungstemperatur bei entsprechender Arbeitsgeschwindigkeit mindestens 1 sec, aber nicht mehr als 10 sec der Einwirkung des Gasstromes ausgesetzt wird.
Statt einer Vielzahl von Walzen lässt sich gegebenenfalls auch nur eine Walze verwenden. Dies kann bei der dargestellten Ausführungsform z. B. durch Anbringen einer Hilfsführungswalze 91 (Fig. 2) erreicht werden, die das Führen des Gewebes nur über eine Rolle ermöglicht. In diesem Falle läuft das Gewebe von der Umlenkwalze 56 über die Walze l und von dort durch den Schlitz 22 über die Führungswalze 91 unmittelbar zur Führungswalze 73, was in Fig. 2 in gestrichelten Linien dargestellt ist.
Es wurde als vorteilhaft gefunden, die in die Wärmebehandlungszone führenden Düsen und auch die Düsen der Kühlkammer in einen Winkel von 450 zur Bewegungsbahn des zu behandelnden Gutes zu richten. Obgleich Luft das bevorzugte Wärmebehandlungsgas darstellt, ist es möglich und zeitweilig ratsam, bei gewissen Bedingungen auch ein anderes Gas, vorzugsweise ein inertes Gas, als Wärmemedium zu verwenden. Dies ist besonders dort empfehlenswert, wo besondere Tönungen oder Schattierungen zu Wärmeoxydation neigen, wobei eine Verschlechterung der Tönung durch Verwendung eines nicht oxydierenden Wärmemediums vermieden werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum dauerhaften Heissfixieren von Web-und Wirkwaren, aus synthetischen Fasem oder Fäden gleich Polyamiden, mit in der Fixierzone kontinuierlich umlaufenden Trägern für die Ware, ferner mit auf eine Seite der Ware gerichteten, entlang ihrer ganzen Förderstrecke gleichmässig verteilten Düsen zum Aufblasen des Heissgasstromes - z. B. eines Luftstromes-sowie mit Umwälzvorrichtun- genfürdenselben, dadurch gekennzeichnet, dassdiedieWarefonbewegenden Träger mit Stütz- flächen aus gut wärmeleitendem Material versehen sind und dass einerseits Leitungen (12,12a) zur Unterseite der Träger zur Zubringung eines Teiles des Heissgasstromes und anderseits Leitungen zu den Düsen (7-7a bzw.
103-103a, 203-203a, 312-312a) führen, durch welche die Ware auf der dem Träger ab- gewandten Seite gleichmässig angeblasen wird.
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