<Desc/Clms Page number 1>
Vorrichtung zur Behandlung von Fadenscharen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Behandlung von Fadenscharen. Sie eignet sich vorzugsweise zur Behandlung von Fadenscharen aus Kunstfasern, z. B. Reyon, und ist insbesondere zum Trocknen von Reyonkettfadenscharen zu verwenden. Unter Reyon seien hierbei sämtliche künstlich erzeugten Fäden, wie regenerierte Zellulose, Zellulose- ester, Polyester, Additionspolymerisate, Polyacrylnitril, Polyvinylchlorid, Mischpolymerisate, Polyäthylen oder dergleichen, verstanden.
Derartige Fäden werden auf Walzen oder Skelett-Trommeln getrocknet. Diese Trockenmaschinen haben jedoch den Nachteil, dass die Fäden auf den Walzen bei erforderlich werdendem Kriechgang oder Stillstand leicht übertrocknet werden und festkleben sowie eine Verformung zu einem annähernd ovalen Querschnitt erleiden. Bei den Skelett-Trommeltrocknern ruft das Skelett an den Anlagestellen auf den einzelnen Fäden eine Markierung hervor, die durch den Druck und die Schlichteanhäufung an der Kontaktstelle sowie durch eine verstärkte Erwärmung des Fadens an dieser Stelle bedingt ist. In Ausführungsbeispielen der Erfindung können Fadenscharen getrocknet werden, ohne dass die oben beschriebenen Nachteile auftreten.
Es ist zwar bekannt, Fadenscharen statt auf Skelett- oder Trommeltrockenmaschinen auch in sogenannten Plantrocknern zu behandeln, durch die die Fadenscharen planförmig hindurchgeführt werden und dabei von einem gas- oder dampfförmigen Behandlungsmedium entweder senkrecht oder parallel zur Laufrichtung des Fadens beaufschlagt werden. Durch eine Behandlung von Fadenscharen in derartigen Maschinen werden zwar die oben geschilderten Nachteile vermieden. Jedoch hat sich herausgestellt, dass sich nicht alle Faserstoffe gleichmässig gut auf einer derartigen Maschine behandeln lassen. Besondere Schwierigkeiten treten bei Fadenscharen aus Reyon auf.
Nach langwierigen und schwierigen Versuchen sowie auf Grund eingehender Betrachtung der physikalischen Grundlagen konnte festgestellt werden, dass die Mängel der oben beschriebenen Plantrockner bei der Behandlung bestimmter Fäden, wie Reyonfaden- scharen oder dergleichen, im wesentlichen dadurch hervorgerufen wurde, dass sich die Fäden auf dem Wege durch die Behandlungsvorrichtung stark ver- kreuzen bzw. verlegen, also Gängel und Gassen bilden. Es ist bekannt, dass während der Behandlung die einzelnen Fäden einer Fadenschar einer Längenänderung unterliegen, die in einer Verlängerung bzw. Verkürzung der Fäden bestehen kann.
Während diese Längenänderung bei vielen Materialien für sämtliche Fäden einer Kette mindestens annähernd gleich ist, kommt bei manchen Fadenscharen, insbesondere solchen aus Reyon, noch die Schwierigkeit hinzu, dass die Längenänderung der einzelnen Fäden auch unterschiedlich ist.
Diese unterschiedliche Längenänderung der einzelnen Fäden würde an sich lediglich zur Folge haben, dass einzelne Fäden auf der freien Weglänge mehr oder weniger stark durchhängen. Unter der freien Weglänge sei hierbei diejenige Fadenlänge verstanden, welche ohne Unterstützung durch den Behandlungskanal geführt ist. Es hat sich aber herausgestellt, dass es für die Behandlung vorteilhaft ist, wenn die Fäden während der Behandlung in Schwingungen versetzt werden. Diese Schwingungen der Fäden können auf an sich bekannte Weise durch besondere Schwingungserzeuger hervorgerufen werden, die beispielsweise die Stütz- oder Förderwalzen der Fäden auf und ab bewegen.
Anderseits können derartige Schwingungen aber auch durch das Behandlungsmedium her-
<Desc/Clms Page number 2>
vorgerufen werden, welches senkrecht oder parallel zur Laufrichtung der Fäden in den Behandlungskanal eingeblasen wird.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass unter anderem durch das Schwingen der Fäden das Verkreuzen und Verlegen auftritt, besonders dann, wenn eine unterschiedliche Längenänderung der einzelnen Fäden hinzukommt.
Die Erfindung zeigt erstmalig einen Weg,- wie ein Plantrockner für Fadenscharen gestaltet werden kann, deren einzelne Fäden während der Behandlung stark unterschiedlichen Längenänderungen unterliegen - wie dies insbesondere bei Reyon der Fall ist - ohne dass die Fäden Gängel und Gassen bilden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie zum planförmigen Hindurchführen einer Fadenschar einen Behandlungskanal aufweist, dem ein gas- oder dampfförmiges Behandlungsmedium zuführbar ist, wobei Auflagestellen für die Fäden in einem einstellbaren Abstand voneinander angeordnet sind, zum Zwecke, ihn jeweiligen Betriebsverhältnissen anpassen zu können.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erörtert, insbesondere im Hinblick auf ihre Verwendung.
Es konnte festgestellt werden, dass die Schwingungsweite, insbesondere die Unterschiede in den Schwingungsweiten, der einzelnen Fäden dafür massgebend sind, dass sich die einzelnen Fäden auf dem Wege durch die Behandlungskammer verkreuzen oder verlegen. Bekanntlich lässt sich die Schwingungsweite, das heisst die Amplitude der Schwingungen, sowohl durch Änderung der Schwingungsenergie, der Dämpfung als auch der Eigenschwingungszahl des Fadens oder durch Änderung einer dieser Grössen beeinflussen. Bei theoretischer Betrachtung des hier vorliegenden Problems kommt man zu dem Schluss, dass ein Verkreuzen bzw. Verlegen der einzelnen Fäden dann verhindert werden kann, wenn die Schwingungsweite höchstens gleich dem halben Abstand benachbarter Fäden ist.
Dabei soll unter dem Abstand benachbarter Fäden die Entfernung von der Mitte des einen Fadens bis zur Mitte des anderen Fadens verstanden sein. Solange benachbarte Fäden jedoch nur annähernd mit gleicher Frequenz schwingen, kann die Amplitude ihrer Schwingungen bzw. der Unterschied in der Schwingungsweite benachbarter Fäden auch grösser sein als der halbe Abstand benachbarter Fäden, ohne dass ein Verkreuzen oder Verlegen der Fäden auftritt. In vielen Fällen ist es daher nicht erforderlich, dass die Amplitude der Schwingungen kleiner ist als der halbe Abstand benachbarter Fäden, sondern es genügt, wenn er kleiner ist als der dreifache Abstand benachbarter Fäden.
Unter besonders günstigen Bedingungen, beispielsweise bei entsprechenden Unterschieden in der Schwingungsfrequenz der Fäden einer Fadenschar, genügt es, wenn die Amplitude der Schwingungen kleiner ist als der zehnfache Abstand der Fäden. Es wurde oben bereits darauf hingewiesen, dass die Schwingungsweite der Fäden durch Änderung der Schwingungsenergie bzw. durch Änderung der Dämpfung der Schwingungen beeinflusst werden kann. Es ist vorteilhaft, das Behandlungsmedium im Gleich- oder Gegenstrom mindestens annähernd parallel zur Durchlaufrichtung der Fäden auf diese einwirken zu lassen.
Sowohl bei der parallelen als auch bei der vielfach gebräuchlichen senkrechten Beaufschlagung der Fadenscharen wird bei Vergrösserung der Strömungsgeschwindigkeit des Behandlungsmediums die Anregung und somit die Schwingungsenergie vergrössert.
Schliesslich sei noch darauf hingewiesen, dass es im Hinblick auf eine möglichst gute Behandlungswirkung, insbesondere auf eine möglichst gute Trocknung der Fadenscharen, von Vorteil ist, wenn das Behandlungsmedium derart über die Oberfläche der Fadenschar strömt, dass die kritische Reynoldssche Zahl überschritten wird. Diese Tatsache hat aber anderseits zur Folge, dass die auf die Fadenschar übertragene Schwingungsenergie beim Überschreiten der Reynoldsschen Zahl erheblich vergrössert wird.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Beeinflussung der Schwingungsweite durch Veränderung der Eigenschwingungszahlen der einzelnen Fäden hervorgerufen wird. Die Eigenschwingungszahl eines Fadens ist abhängig von der Elastizität und der Masse des Fadens; praktisch von seiner freien Länge und von seiner Spannung. Von diesen Grössen ist die Elastizität und die Masse praktisch kaum zu beeinflussen. Möglich ist es dagegen, die Spannung des Fadens oder seine Länge zu verändern. Sowohl durch die eine als auch durch die andere Massnahme kann die Schwingungsweite herabgesetzt und damit das Verkreuzen bzw. Verlegen der einzelnen Fäden verhindert werden.
Dass sich in einem Plantrockner die einzelnen Fäden einer Fadenschar verkreuzen oder verlegen, ist jedoch nicht nur durch die unterschiedlichen Längenänderungen bzw. durch die Schwingungsweite in Verbindung mit den Spannungen der einzelnen Fäden bedingt, sondern kann auch zum Teil durch recht erhebliche elektrostatische Kräfte zwischen den einzelnen Fäden bedingt sein, wie sie insbesondere bei Reyonfäden mitunter auftreten. Es kann daher die statische Elektrizität der Fäden vor und oder während des Durchlaufens der Behandlungseinrichtung beein- flusst, gegebenenfalls unwirksam gemacht werden.
Hierfür ist unter anderem die Art des die Fadenscharen beeinflussenden Behandlungsmediums von Bedeutung. Bei einem dampfförmigen Behandlungsmedium ist die die Fadenscharen umgebende Atmosphäre elektrisch verhältnismässig gut leitend, so dass die elektrostatischen Aufladungen von den einzelnen Fäden abgeleitet werden. Anderseits können aber auch zusätzliche, an sich zum Teil bekannte Mittel angeordnet sein, um die statische Elektrizität unwirksam zu machen. So ist es beispielsweise möglich, vor und/oder in dem Behandlungskanal eine Ionisations-
<Desc/Clms Page number 3>
vorrichtung anzuordnen.
Zusätzlich oder an Stelle einer derartigen Ionisationsvorrichtung können jedoch auch die unter Umständen innerhalb des Behandlungskanals angeordneten Auflagestellen für die Fäden, wie Stützrollen und dergleichen, so ausgebildet sein, dass sie die statische Elektrizität der Fäden unwirksam machen, vorzugsweise sie entfernen. So können beispielsweise aus Metall bestehende Stützwalzen untereinander und gegebenenfalls auch mit dem Gehäuse der Behandlungsvorrichtung verbunden sein. Weiterhin können die Stützrollen gegebenenfalls über eine besondere Vorrichtung elektrisch geerdet werden bzw. von einer geeigneten Vorrichtung auf einem vorbestimmten Potential gehalten werden.
Wie bereits ausgeführt wurde, ist für das Ver- kreuzen und Verlegen der einzelnen Fäden die Schwingungsweite der Fäden von Bedeutung. Jedoch können allein die Schwingungen den unerwünschten Effekt nicht hervorrufen, vielmehr ist es erforderlich, dass Kräfte vorhanden sind, welche die Fäden quer zur Bewegungsrichtung beeinflussen. Ohne diese Kräfte würde lediglich ein vertikales Schwingen der Fäden auftreten, nicht aber eine horizontale Abweichung von der vorgeschriebenen Laufrichtung. Diese Querkräfte können unter anderem einmal in der Turbulenz des Behandlungsmediums begründet sein, zum andern in der statischen Elektrizität der Fäden.
Es hat sich mm herausgestellt, dass noch ein dritter Faktor für die Entstehung der Querkräfte von Bedeutung ist. Hierbei handelt es sich um die inneren Spannungen der FMen, welche bei der Herstellung bzw. bei den Vorbehandlungen im Faden bzw. in seinem Gefüge auftreten. Ferner dürfte auch die Oberflächenspannung der aufgetragenen Schlichte bis zur Erstarrung einen Einfluss haben.
Die oben erwähnten inneren Spannungen lassen sich vorteilhaft dadurch unwirksam machen, dass die Fäden durch besondere Mittel während des ersten Teiles der Behandlung stark gedehnt und während eines anderen Teiles geschrumpft werden. Zwar werden durch die starke Dehnung im ersten Teile der Behandlung nicht die inneren Spannungen beseitigt. Jedoch wird dadurch die Längskomponente der auf die einzelnen Fäden einwirkenden Kräfte erheblich grosser als die Querkomponente, so dass dadurch die Neigung zum Verkreuzen und Verlegen vermindert wird. Da jedoch sehr stark gedehnte Fäden für die weitere Bearbeitung mitunter unerwünscht sind, kann die Dehnung durch eine anschliessende Schrumpfung wieder ausgeglichen werden.
In manchen Fällen wird es sich noch empfehlen, die Fäden im Dehnungsabschnitt mit einem möglichst heissen Behandlungsmedium zu beaufschlagen. Durch die hohe Temperatur des Behandlungsmediums wird die Gefügestruktur der Fäden aufgelockert, so dass sich die inneren Spannungen ausgleichen oder zum mindesten nicht mehr zur Wirkung kommen. Dabei ist es jedoch zu beachten, dass die für die Fäden zulässigen Höchsttemperaturen nicht überschritten wer- den, um eine Schädigung des Fasermaterials zu vermeiden.
Mit Ausführungsbeispielen der erfindungsgemässen Vorrichtung kann man auf verschiedene Weise arbeiten. So ist es beispielsweise möglich, die Dehnung der Fäden erheblich zu vergrössern. Dies ist jedoch nicht in allen Fällen anwendbar, da einerseits bei verschiedenen Verarbeitungsverfahren möglichst wenig gedehnte Fäden erwünscht sind, anderseits verschiedene Fäden bereits von den vorhergehenden Bearbeitungsverfahren so weit gedehnt worden sind, dass eine weitere Dehnung nicht mehr möglich ist.
Um die Verwirrung der Fäden zu verhindern, könnte daher weiterhin der Abstand der einzelnen Fäden voneinander vergrössert werden. Dies hat jedoch den Nachteil, dass auf einer vorgegebenen Breite des Behandlungskanals nur eine geringere Anzahl von Fäden behandelt werden kann oder für eine vorgegebene Anzahl von Fäden die Breite der Behandlungskammer vergrössert werden muss. Welche dieser beiden Massnahmen auch angewendet wird, in jedem Fall wird sich eine erhebliche Verschlechterung des Wirkungsgrades der Behandlungsvorrichtung ergeben.
Im allgemeinen dürfte es sich deshalb empfehlen, die freie Länge der Fäden herabzusetzen. Dies kann dadurch geschehen, dass innerhalb des Behandlungskanals einstellbare Stützrollen bzw. -walzen angeordnet sind, auf denen die Fäden aufliegen und somit die freie Länge immer nur von einer Stützwalze bis zur nächsten reicht.
Vielfach ist die Anordnung von Stützwalzen inner- halb des Behandlungskanals jedoch unerwünscht, da diese Stützwalzen leicht Veranlassung zu Störungen geben können, indem sich gerissene Fäden um die Stützwalzen herumwickeln. Aus diesem Grunde ist es in manchen Fällen vorteilhafter, den Behandlungskanal kürzer zu bauen. Dabei ergibt sich jedoch, dass die Trocknung bzw. die anderweitige Behandlung der Fadenscharen am Ende des Behandlungskanals noch nicht weit genug fortgeschritten ist, so dass vorteilhaft mehrere Behandlungskanäle im Verlauf des Fadenweges hintereinander angeordnet werden.
Innerhalb der verschiedenen Behandlungskanäle können die auf die Fäden einwirkenden Zugspannungen oder die Temperaturen, gegebenenfalls auch beide, unterschiedlich sein. So ist es beispielsweise möglich, im ersten Behandlungskanal mit einer hohen Zugspannung und hohen Temperaturen, im zweiten Behandlungskanal dagegen mit einer sehr geringen bzw. negativen Zugspannung und niedrigen Temperaturen zu arbeiten. Weiterhin kann auch die Geschwindigkeit des Behandlungsmediums unterschiedlich gehalten werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Bei der dargestellten Schlichtmaschine wird die Fadenschar F von den Wickelbäumen 1 durch eine Schlichtevorrichtung 2 geführt und anschliessend in den Trockenkammern 3 und 4 mit dem zwischengeschalteten Ausdünstungsabschnitt 5 getrocknet. Nach dem Verlassen der Trocken-
<Desc/Clms Page number 4>
kammer 4 wird die Fadenschar über Spannungsmesser 6 und Umlaufwalzen 7 auf den Baum 8 aufgewickelt. Der innere Aufbau der Trockenkammern 3 und 4 ist lediglich bei dem Trockner 3 dargestellt. Die Anordnung im Trockner 4 kann gleich oder spiegelbildlich sein. Das besondere Merkmal des Trockners ist die gegenüber den bekannten Trocknern auffallende Kürze des Behandlungskanals 11.
Das zum Trocknen verwendete Heissdampf-Luft-Gemisch wird von den Ventilatoren 12a und 12b jeweils an dem Ende lla in den Behandlungskanal hineingeblasen und an dem Ende llb abgesaugt. Um die freie Weglänge der Fäden, welche gegeben ist durch den Abstand der beiden Stützwalzen 13 und 14, noch weiterhin zu verringern, ist in der Mitte des Behandlungskanals eine zusätzliche Stützwalze 15 angeordnet. Der Abstand der Auflagestellen 13, 14, 15 voneinander ist einstellbar, um ihn den jeweiligen Betriebsverhältnissen anpassen zu können. Die Stützwalze 15 ebenso wie die Stützwalzen 13 und 14 können in bekannter Weise zur Ableitung der statischen Elektrizität der Fäden herangezogen werden.
Zwischen den beiden Trockenkammern 3 und 4 ist, wie bereits erwähnt, der Ausdünstungsabschnitt 5 angeordnet, in welchem in diesem Fall die Fäden der freien Atmosphäre aus- gesetzt sind. Dabei ist die Fadenschar über weitere Umlenkwalzen 16, 17, 18 geführt, die so angeordnet sind, dass die Fadenschar im Ausdünstungsabschnitt möglichst auf ihrer gesamten Länge einen Winkel mit der horizontalen Richtung bildet.
Die Stützwalzen 14 und 18 und die Abzugswalze 7 können als Antriebswalzen für das Gut ausgebildet sein. Wird die Walze 14 nun schneller angetrieben als die Quetschwalzen im Schlichtetrog 2, so werden die Fäden in der Kammer 3 gedehnt. Wird die Walze 18 schneller angetrieben als die Abzugswalze 7, werden die Fäden in der Kammer 3 geschrumpft.
Es ist auch möglich, die hintereinander angeordneten Behandlungskanäle in einem gemeinsamen Gehäuse, eventuell auch übereinander, anzubringen. Der Ausdünstungsabschnitt 5 kann ebenfalls in einem Gehäuse angeordnet sein, welches mit besonders vorteilhaften Druckverhältnissen ausgestattet oder mit einem besonderen Gas gefüllt ist, welches ebenfalls zur Behandlung der Fadenscharen herangezogen wer- den kann. Die dargestellte Vorrichtung kann ausser für die Behandlung von Reyonfäden mit Vorteil auch bei solchen Fadenscharen angewendet werden, die unterschiedliche Faserstoffe, z. B. Wolle und Leinen, oder unterschiedlich vorbehandelte Faserstoffe enthalten, z. B. Fäden verschiedenen Feuchtigkeitsgehaltes, unterschiedlich gefärbte oder unterschiedlich vorgespannte Fäden.
<Desc / Clms Page number 1>
Device for the treatment of thread sheets The invention relates to a device for the treatment of thread sheets. It is preferably suitable for the treatment of sets of threads made of synthetic fibers, e.g. B. Reyon, and is especially to be used for drying rayon warp sheets. Rayon is understood to mean all artificially produced threads such as regenerated cellulose, cellulose esters, polyester, addition polymers, polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, copolymers, polyethylene or the like.
Such threads are dried on rollers or skeleton drums. However, these drying machines have the disadvantage that the threads on the rollers are easily overdried when the crawl speed becomes necessary or when the machine comes to a standstill and stick and suffer a deformation to an approximately oval cross-section. In the case of the skeleton drum dryers, the skeleton creates a marking at the contact points on the individual threads, which is caused by the pressure and the accumulation of sizing at the contact point and by increased heating of the thread at this point. In exemplary embodiments of the invention, sheets of thread can be dried without the disadvantages described above occurring.
It is known to treat sheets of threads instead of skeleton or drum drying machines in so-called plan dryers through which the sheets of thread are guided in planar fashion and are acted upon by a gaseous or vaporous treatment medium either perpendicularly or parallel to the direction of the thread. By treating sheets of threads in such machines, the disadvantages outlined above are avoided. However, it has been found that not all fiber materials can be treated equally well on such a machine. Special difficulties arise with thread sheets made of rayon.
After lengthy and difficult tests and on the basis of a detailed examination of the physical principles, it was found that the deficiencies of the above-described plan dryers in the treatment of certain threads, such as rayon threads or the like, were essentially caused by the threads moving along the way strongly cross or relocate through the treatment device, that is to say form corridors and alleys. It is known that the individual threads of a set of threads are subject to a change in length during treatment, which can consist in an extension or shortening of the threads.
While this change in length is at least approximately the same for many materials for all threads of a chain, with some sets of threads, especially those made of rayon, there is the additional difficulty that the change in length of the individual threads is also different.
This different change in length of the individual threads would only have the consequence that individual threads sag to a greater or lesser extent on the free path. The free path is understood here to mean that thread length which is guided through the treatment channel without assistance. However, it has been found that it is advantageous for the treatment if the threads are made to vibrate during the treatment. These vibrations of the threads can be caused in a manner known per se by special vibration generators which, for example, move the support or conveying rollers of the threads up and down.
On the other hand, such vibrations can also be caused by the treatment medium.
<Desc / Clms Page number 2>
can be called, which is blown into the treatment channel perpendicular or parallel to the direction of travel of the threads.
The invention is based on the knowledge that, inter alia, due to the oscillation of the threads, the crossing and laying occurs, especially when there is also a different change in length of the individual threads.
The invention shows for the first time a way - how a plan dryer can be designed for sets of threads, the individual threads of which are subject to very different changes in length during treatment - as is the case in particular with rayon - without the threads forming threads and alleys.
The device according to the invention is characterized in that it has a treatment channel for the planar passage of a group of threads, to which a gaseous or vaporous treatment medium can be fed, with support points for the threads being arranged at an adjustable distance from one another for the purpose of being able to adapt it to the respective operating conditions .
Embodiments of the invention are discussed below, particularly with regard to their use.
It was found that the oscillation amplitude, in particular the differences in the oscillation amplitudes, of the individual threads are decisive for the individual threads crossing or misaligning on the way through the treatment chamber. As is known, the oscillation amplitude, that is to say the amplitude of the oscillations, can be influenced both by changing the oscillation energy, the damping and the natural frequency of the thread or by changing one of these variables. A theoretical consideration of the problem at hand here leads to the conclusion that crossing or misplacing of the individual threads can be prevented if the oscillation amplitude is at most equal to half the distance between adjacent threads.
The distance between adjacent threads should be understood to mean the distance from the middle of one thread to the middle of the other thread. However, as long as neighboring threads vibrate only approximately at the same frequency, the amplitude of their oscillations or the difference in the oscillation amplitude of neighboring threads can also be greater than half the distance between neighboring threads without crossing or laying the threads. In many cases it is therefore not necessary for the amplitude of the vibrations to be less than half the distance between adjacent threads, but rather it is sufficient if it is less than three times the distance between adjacent threads.
Under particularly favorable conditions, for example when there are corresponding differences in the oscillation frequency of the threads of a set of threads, it is sufficient if the amplitude of the oscillations is less than ten times the spacing of the threads. It was already pointed out above that the oscillation amplitude of the threads can be influenced by changing the oscillation energy or by changing the damping of the oscillations. It is advantageous to allow the treatment medium to act on the threads in cocurrent or countercurrent at least approximately parallel to the direction of passage of the threads.
Both in the case of the parallel as well as the frequently used vertical loading of the bundles of threads, the excitation and thus the vibration energy is increased when the flow velocity of the treatment medium is increased.
Finally, it should be pointed out that with regard to the best possible treatment effect, in particular the best possible drying of the thread sheets, it is advantageous if the treatment medium flows over the surface of the thread sheet in such a way that the critical Reynolds number is exceeded. On the other hand, this fact has the consequence that the vibration energy transmitted to the thread sheet is considerably increased when the Reynolds number is exceeded.
It is particularly advantageous if the oscillation amplitude is influenced by changing the natural frequencies of the individual threads. The natural frequency of a thread depends on the elasticity and the mass of the thread; practically of its free length and its tension. The elasticity and the mass can hardly be influenced by these quantities. It is possible, however, to change the tension of the thread or its length. Both the one and the other measure can reduce the amplitude of oscillation and thus prevent the individual threads from crossing or being mislaid.
The fact that the individual threads of a thread array cross or misplace in a plan dryer is not only due to the different changes in length or the oscillation range in connection with the tensions of the individual threads, but can also be due to considerable electrostatic forces between the individual threads Threads, as they sometimes occur in particular with rayon threads. The static electricity of the threads can therefore be influenced, possibly rendered ineffective, before and or during the passage through the treatment device.
Among other things, the type of treatment medium influencing the thread bundles is important for this. In the case of a vaporous treatment medium, the atmosphere surrounding the thread sheets is relatively electrically conductive, so that the electrostatic charges are diverted from the individual threads. On the other hand, however, additional means, some of which are known per se, can also be arranged in order to render the static electricity ineffective. For example, it is possible to have an ionization system in front of and / or in the
<Desc / Clms Page number 3>
to arrange device.
In addition to or instead of such an ionization device, however, the support points for the threads, such as support rollers and the like, which may be arranged within the treatment channel, can be designed in such a way that they render the static electricity of the threads ineffective, preferably remove it. For example, support rollers made of metal can be connected to one another and optionally also to the housing of the treatment device. Furthermore, the support rollers can optionally be electrically grounded by means of a special device or kept at a predetermined potential by a suitable device.
As already stated, the oscillation range of the threads is important for the crossing and laying of the individual threads. However, the vibrations alone cannot cause the undesired effect; rather, it is necessary that forces are present which influence the threads transversely to the direction of movement. Without these forces, only vertical oscillation of the threads would occur, but not a horizontal deviation from the prescribed running direction. These transverse forces can be due to the turbulence of the treatment medium on the one hand and the static electricity of the threads on the other.
It has been found that a third factor is important for the development of the transverse forces. These are the internal tensions of the FMs that occur in the thread or in its structure during manufacture or pretreatment. Furthermore, the surface tension of the applied coating should also have an influence until it solidifies.
The above-mentioned internal tensions can advantageously be rendered ineffective in that the threads are strongly stretched by special means during the first part of the treatment and are shrunk during another part. The strong stretching in the first part of the treatment does not remove the internal tension. However, this makes the longitudinal component of the forces acting on the individual threads considerably greater than the transverse component, so that the tendency to cross and misplace is reduced. However, since extremely stretched threads are sometimes undesirable for further processing, the stretch can be compensated for by subsequent shrinkage.
In some cases it will be advisable to apply a treatment medium that is as hot as possible to the threads in the stretching section. The high temperature of the treatment medium loosens the structure of the threads so that the internal tensions are balanced out or at least no longer have any effect. In doing so, however, it must be ensured that the maximum temperatures permissible for the threads are not exceeded in order to avoid damage to the fiber material.
With embodiments of the device according to the invention one can work in different ways. For example, it is possible to increase the elongation of the threads considerably. However, this cannot be used in all cases because, on the one hand, threads that have been stretched as little as possible are desired in various processing methods, and on the other hand, various threads have already been stretched by the previous processing methods to such an extent that further stretching is no longer possible.
In order to prevent the threads from becoming confused, the distance between the individual threads could therefore continue to be increased. However, this has the disadvantage that only a smaller number of threads can be treated over a given width of the treatment channel or the width of the treatment chamber has to be increased for a given number of threads. Whichever of these two measures is used, there will always be a considerable deterioration in the efficiency of the treatment device.
In general, it should therefore be advisable to reduce the free length of the threads. This can be done in that adjustable support rollers or rollers are arranged within the treatment channel, on which the threads lie and thus the free length only ever extends from one support roller to the next.
In many cases, however, the arrangement of backup rollers within the treatment channel is undesirable, since these backup rollers can easily give rise to disturbances in that torn threads wrap around the backup rollers. For this reason, it is more advantageous in some cases to make the treatment channel shorter. However, this results in the fact that the drying or other treatment of the sets of threads at the end of the treatment channel has not progressed far enough so that several treatment channels are advantageously arranged one behind the other along the thread path.
Within the various treatment channels, the tensile stresses acting on the threads or the temperatures, possibly also both, can be different. For example, it is possible to work with a high tensile stress and high temperatures in the first treatment channel, but with a very low or negative tensile stress and low temperatures in the second treatment channel. Furthermore, the speed of the treatment medium can also be kept different.
An embodiment of the invention is shown in the drawing. In the sizing machine shown, the thread sheet F is guided from the lap beams 1 through a sizing device 2 and then dried in the drying chambers 3 and 4 with the interposed evaporation section 5. After leaving the drying
<Desc / Clms Page number 4>
chamber 4, the sheet of threads is wound onto the tree 8 via tension knife 6 and rotating rollers 7. The internal structure of the drying chambers 3 and 4 is only shown for the dryer 3. The arrangement in the dryer 4 can be identical or mirror-inverted. The special feature of the dryer is the shortness of the treatment channel 11, which is striking compared to the known dryers.
The hot steam-air mixture used for drying is blown by the fans 12a and 12b into the treatment channel at the end 11a and sucked off at the end 11b. In order to further reduce the free path of the threads, which is given by the distance between the two support rollers 13 and 14, an additional support roller 15 is arranged in the center of the treatment channel. The distance between the support points 13, 14, 15 from one another can be adjusted in order to be able to adapt it to the respective operating conditions. The support roller 15 as well as the support rollers 13 and 14 can be used in a known manner to dissipate the static electricity of the threads.
As already mentioned, the evaporation section 5, in which in this case the threads are exposed to the free atmosphere, is arranged between the two drying chambers 3 and 4. The thread sheet is guided over further deflection rollers 16, 17, 18, which are arranged such that the thread sheet in the evaporation section forms an angle with the horizontal direction over its entire length, if possible.
The support rollers 14 and 18 and the take-off roller 7 can be designed as drive rollers for the material. If the roller 14 is now driven faster than the squeeze rollers in the sizing trough 2, the threads in the chamber 3 are stretched. If the roller 18 is driven faster than the take-off roller 7, the threads in the chamber 3 are shrunk.
It is also possible to mount the treatment channels arranged one behind the other in a common housing, possibly also one above the other. The evaporation section 5 can also be arranged in a housing which is equipped with particularly advantageous pressure conditions or is filled with a special gas which can also be used to treat the bundles of threads. The device shown can be used except for the treatment of rayon threads with advantage also in those sets of threads that contain different fibrous materials such. B. wool and linen, or contain differently pretreated fibers, z. B. threads of different moisture content, differently colored or differently tensioned threads.