CS210211B1 - Zařízení k provádění protižmolkové úpravy pásových plošných textilií - Google Patents

Abstract

Zařízení k provádění protižmolkové úpravy pásových plošných textilií způsobem kontaktního tepelného zpracování povrchové vrstvy uvedené pásová textilie, jehož podstatu tvoří vyhřívaný, na povrchu separační vrstvou potažený, na bocích vyzařovaěi tepla osazený a v blízkosti povrchu bezdotykovým tepelným ěidlem opatřený válec, po jehož jedné straně jsou podél dráhy pásu plošná textilie upraveny přítlaěná vodicí válečky, uložená v kyvných ramenech, které jsou otočné kolem čepů v rozsahu vymezeném stavitelnými dorazy a spojená s přímočarým vratným mechanismem.

Description

Předmětem vynálezu je zařízení k provádění protižmolkových úprav pásových plošných textilií, obsahujících alespoň zčásti syntetická vlákna, způsobem oboustranného kontinuálního kontaktního tepelného zpracování.

Sklon textilií, obsahujících syntetická vlákna, ke žmolkování je známým jevem. Na povrchu těchto textilií se během jejich používání vytvářejí a pevně ulpívají Žmolky, které způsobují vzhledovou vadu výrobků.

Příčinou vzniku žmolků jsou vlastnosti syntetických vláken, předevěím jejich vysoká pevnost a houževnatost. V oblasti zušlechťování se sklon textilií s obsahem syntetických vláken potlačuje pomocí opalování, tepelného ustálení - fixace a pomocí speciálních protižmolkových úprav.

K opalování, při kterém dochází k odstranění vláken, vyčnívajících z povrchu textilií se používají opalovací stroje. Nejčastěji se provádí opalování přímým plamenem, méně se užívá vedení textilie po rozpálené desce nebo válci.

Tepelné ustálení textilií se provádí prohřátím textilie na potřebnou teplotu a udržováním při této teplotě předepsanou dobu prostřednictvím horkého vzduchu nebo kontaktního ohřevu. K tomu účelu slouží známá zařízení, jako horkovzdušné komory, fixační rámy a zařízeni pro kontaktní fixaci textilií. Známa jsou rovněž zařízení, používající kombinaci obou principů, kde textilie z důvodu rychlejšího přehřátí a tím i úspory energie se nejdříve zahřívá na fixační teplotu vedením poewyhřívaných válcích a pak se vede do komory, kde je na dané teplotě udržována předepsanou dobu pomocí horkého vzduchu. Byla rovněž vyvinuta zařízení pro tepelné zpracování textilií jejich vedením po sítových bubnech.

Přitom se textilií intenzivně prosává horký vzduch, čímž dochází k rychlejšímu předávání tepla a prohřátí textilie na požadovanou teplotu.

Zařízení, používaná pro kontinuální kontaktní tepelné zpracování pásových textilií, v podstatě sestávají z vyhřívaných otočně uložených poháněných válců. Válce jsou vyhřívány párou, kapalným palivem, plynem nebo elektřinou. Teplota, na kterou je povrch válců vyhříván, se řídí technologickým účelem tepelného zpracování a materiálovým složením textilie. Doba kontaktu textilie s povrchem vyhřívaných váleů se pohybuje v rozmezí několoka sekund až několika minut.

Těmto nárokům je přizpůsobena velikost teplosměnných ploch a rychlost pohybu textilií po těchto plochách. Snímání teploty povrchu vyhřívaných váleů se provádí pomocí bezdotykových čidel umístěných v těsné blízkosti měřených válců. Teplota citlivého prvku čidla je přitom převážně určována konvencí a kondukcí tepelné energie z povrchu válce směrem k citli vému prvku. Mezi povrchem měřeného válce a citlivým prvkem vzniká tak teplotní spád, který vzrůstá se vzdáleností a činí pro vzdálenost 1 mm10 ⁰ až 25 °C. Na tento teplotní spád jsou čidla nakalibrována, předpokladem správné funkce je proto dodržení jmenovité vzdálenosti citlivého prvku od povrchu měřeného válce.

Zařízení jsou konstruována pro zpracování pásových plošných textilií při teplotách do 220 °C max. 230 °C a mají univerzální použití. Používají se pro fixaci vlastního textilního materiálu, fixaci barviv a optických zjaaňovacích prostředků i fixaci úpravnických prostředků v textiliích, např. prostředků pro protižmolkovou úpravu.

Opalování a fixace jsou součástí obvyklých postupů, používaných při zušlechťování textilií. Většinou však tyto standardní zušlechťovací operace nezajistí dostatečné omezení sklonu textilií s obsahem syntetických vláken ke šmolkování a je nutno provádět dodatečnou speciální protižmolkovou úpravu, spočívající v impregnaci textilie úpravnickou lázní, sušení na sušicím rámu a tepelném zpracování - kondenzaci v horkovzdušné komoře. U některých druhů směsovýoh textilií, např. lehkých koěilovin ze směsí polyester/bavlna ve volnějších vazbách však ani tato dodatečná protižmolková úprava není natolik účinná, aby sklon těchto textilií ke šmolkování byl dostatečně potlačen. Kromě toho je úpravnický postup časově i energeticky náročný,,

Sklon textilií s obsahem syntetických vláken řeší rovněž sami výrobci těchto vláken výrobou fyzikálně nebo chemicky modifikovaných typů se sníženým sklonem ke Šmolkování. Stupeň modifikace nepřesahuje však určitou mez, jelikož pak vznikají problémy se zpracovatelností těchto vláken a dochází k negativnímu ovlivnění ostatních fyzikálnš-mechanických vlastností hotových textilií.

Bez nebezpečí negativního ovlivnění zpracovatelnosti vláken a vlastností hotových textilií je možno intenzivní fyzikální modifikaci podrobit jen malý zlomek celkov^zho množství syntetických vláken, obsažených v textilii. Fyzikální modifikace struktury syntetických vláken uložených v povrchové vrstvě směsové textilie rezultující ve vysokém prot.ámoTkovém efektu se docílí způsobem kontinuálního tepelného zpracování pouze povrchové vrstvy pásových plošných textilií v teplotní oblasti mezi teplotou měknutí syntetických vláken obsažených v textilii a teplotou vzplanutí vláken, tvořících textilii.

Účelem zařízení podle vynálezu je provádění způsobu jednostranného nebo oboustranného kontinuálního kontaktního tepelného zpracování pásových plošných textilií, obsahujících alespoň zčásti syntetická vlákna, za takových podmínek, že na teplotu rovnou nebo blížící se teplotě vyhřívané válcové plochy nastává zahřátí pouze povrchové vrstvy textilie, tj. vedení pásové textilie zvolenou rychlostí při definovaném úhlu opásání a pod stanoveným normálovým napětím přes vyhřívanou válcovou plochu, při samočinném uvádění zařízení do pracovní a nepracovní polohy v závislosti na chodu nebo zastavení pohybu pásu plošné textilie a odvádění textilie po skončeném tepelném zpracování. Tepelné zpracování pásových plošných textilií za výše uvedených podmínek umožňuje zařízení podle vynálezu, sestávající z veváděcího ústrojí, alespoň jednoho poháněného vyhřívaného válce, odváděcíhó ústrojí a řídicí jednotky, jehož podstatou je, že po jedné straně vyhřívaného, na povrchu separační vrstvou potaženého,, na bocích vyzařovači tepla osazeného a v blízkosti povrchu alespoň jedním bezdotykovým tepelným čidlem opatřeného válce, jsou podél dráhy pásu plošné textilie upraveny přítlačné vodicí válečky, uložené v kyvných ramenech otočných kolem čepů v rozsahu vymezeným stavitelnými dorazy a spojených s přímočarým pohybovým mechanismem.

Druhou podstatu vynálezu tvoří řečené bezdotykové čidlo, které se skládá z kovového obalu, opatřeného uvnitř obrobkem z tepelně dohře izolující hmoty, ke kterému je ve směru k měřenému válci upevněna měrná kostka z tepelně vodivého materiálu, v níž je zabudováno alespoň jedno dotykové tepelné Sídlo a topné tělísko, a na jejímž volném povrchu js upevněn diferenciální multltermoělánek, překrytý tvarovanou manžetou.

Třetí podstatou vynálezu je, že veváděcí ústrojí zařízení je vybaveno kompenzátorem napětí, jehož volná pohybová dráha je větší, než je rozdíl délek úseků pásu plošné textilie vedeného podél vyhřívaných válců, způsobený zmŠnou polohy kyvných ramen s přítlačnými vodícími válečky z nepraoovní do pracovní polohy a že kompenzátor napětí je vybaven vysílačem polohy.

Zařízení dle vynálezu umožňuje provádění jednostranného nebo oboustranného kontinuálního kontaktního tepelného zpracování povrchové vrstvy pásových plošných textilií v oblasti teplot, kdy dochází k Intenzivní fyzikální modifikaci struktury syntetických vláken uložených v řečené povrchové vrstvě, čímž se dociluje vysokého protižmolkového efektu, aniž by došlo k negativnímu ovlivnění ostatních mechanlcko-fyzikálních vlastností zpracovávané textilie.

Tloušťka a intenzita prohřátí povrchové vrstvy pásové textilie se řídí nastavením podmínek tepeného zpracování. Doba kontaktu pásové plošné textilie s celkovou vyhřívanou teplosmšnnou plochou je relativně velmi krátká v rozmezí několika desetin sekundy.

Protižmolkový úpravnioký efekt se proto dosahuje při nízkých energetických nákladech, vysoké produktivitě a při relativně malých rozměrech zařízení.

K provádění protižmolkové úpravy není zapotřebí žádných chemikálií a textilních pomocných prostředků, ani dalěích zařízení.

Snímání a regulace teploty vyhřívaného válce prostřednictvím bezdotykového čidla dle vynálezu se děje nepřímo při nulovém tepelném spádu mezi povrchem vyhřívaného válce a čidlem. Oproti dosud známým bezdotykovým čidlům, pracujícím při vzniku tepelného spádu mezi měřeným objektem a čidlem, není nutné zachovávat zcela přesné umístění čidla vzhledem k poloze měřeného objektu, není třeba předem provádět cejchování čidla v závielosti na tepelném spádu a rovněž zanášení povrchu čidla nečistotami při provozu zařízení neovlivňuje přesnost měření a regulace.

Zařízení podle vynálezu je znázorněno na připojených výkresech, kde značí obr. 1 schematicky veváděcí ústrojí, vyhřívané válce a bezdotykovými tepelnými čidly, kyvná ramena osazená přítlačnými vodícími válečky, spojená s tlakovými válci, odváděči ústrojí a návlek pásové textilie zařízením, obr. 2 detailní boční pohled na vyhřívané válce s bezdotykovými tepelnými čidly a kyvná ramena s přítlačnými vodícími válečky, spojená s tlakovými válci, obr. 3 v řezu provedení bezdotykového tepelného Čidla pro nepřímé měření a regulaci teploty vyhřívaných válců při nulovém tepelném spádu mezi vyhřívaným válcem a vlastním čidlem a obr. 4 blokové schéma zapojení tohoto čidla.

Zařízení se v podstatě skládá ze čtyř částí: veváděoího ústrojí s kompenzátorem napětí, vlastní technologické části tvořené vyhřívanými válci v kombinaci s kyvnými rameny osazenými přítlačnými vodioími válečky, odvéděcího ústrojí a neznázorněné řídicí jednotky.

Jednotlivé prvky zařízení jsou umístěny v neznázorněné rámové konstrukci, která se skládá ze dvou příčně propojených boěnic. Příčné propojení bočnic je tvořeno vlastními prvky zařízení, které jsou svými konci uloženy v řečených bočnlcích. Vstupní část zařízení tvoří vodicí tyč .1, stavitelná mechanická brzda 2, otočně uložený vodicí váleček poháněný vstupní tažný válec J5 s přítlačným válcem 4, kompenzátor napětí 8 opatřený neznázorněným vysílačem polohy a protizávažím, otočný váleček 6, vodiče krajů 7, otočně uložené vodicí válečky 9, 10, 11 a svými konci v bočnlcích pevně uchycený rozšiřovač 12. Na vstupní ústrojí navazuje ve směru pohybu textilie vlastní technologicky účinná část zařízení, kterou tvoří dva poháněné, vyhřívané, na povrchu separační teflonovou vrstvou potažená a v blízkosti svého povrchu bezdotykovými tepelnými čidly 16, 20 opatřené kovové válce 15, 19, nesené ocelovou trubkou v bočnlcích prostřednictvím ložisek otočně uloženou a v prostoru mezi čely válců a ložisky vyzařovacími kotouči osazenou, dále dva páry kyvných ramen 13, 17 podél dráhy pohybu textilie umístěné, otočnými přítlačnými vodícími válečky osazené, na otočné, v bočnlcích svými konci uchycené tyči upevněné, prostřednictvím otočné tyče a pákových táhel s pohyblivými písty tlakových válců 14, 18 spojené a stavitelnými dorazy 28. 29 ve svém výkyvném pohybu vymezené.

Pohyblivé písty tlakových válců 14, 18 jsou pružnou hadicí připojeny na zdroj tlakového vzduchu, jehož přívod do válců 14, 18 je ovládán neznázorněnou řídicí jednotkou.

Vyhřívané válce 15, 19. odtahový válec 21 a výstupní tažný válec 25 jsou po .,.něny centrálně prostřednictvím elektromotoru s plynule měnitelnými otáčkami, převodovky a řetězového rozvodu kroutícího momentu. Vstupní tažný válec J5 samostatný pohon elektromotorem, jehož rychlost otáčení je odvozena od polohy kompenzátoru napětí 8.

Neznázoměná řídicí jednotka obsahuje obvody, které jsou pomocí elektrických kabelů propojeny s bezdotykovými čidly 16, 20, obvody pro regulaci teploty vyhřívaných válců spojené kabely prostřednictvím sběračů a kroužků s topnými spirálami uvnitř vyhřívaných válců 15. 19, obvod pro vyhodnocování údajů potenciometrového vysílače polohy spojeného mechanicky s kompenzátorem napětí 8, řídicí obvod pohonu vstupního tažného válce 5 elektricky propojený s obvodem pro vyhodnocování údajů potenciometrového vysílače polohy kompenzátoru napětí 8 a obvod pro ovládání činnosti tlakových pneumatických válců 14, 18 kabely spojený s elektromagnetickými ventily, instalovanými v přívodu tlakového vzduchu k pneumatickým válcům 14,

18.

Bezdotykové čidlo 16, 20 pro nepřímé měření a regulaci teploty vyhřívaných válců 15, se skládá z kovového obalu 35, ve kterém je vsunut obrobek 33 z pěnového skla, k němuž je ve směru k vyhřívanému válci 15. 19 připevněna měrná měděná kostka 30, v® které je umístěno topné tělísko 31 a kontaktní tepelná čidla 34. K volné ploěe měrné kostky 30 je přilepen diferenciální multitermočlánek 32. Pro snížení tepelných ztrát je kovový obal 35 zakončen tvarovanou manžetou 37. Všechny elektrické přívody a vývody jsou provedeny konektorem 36.

Funkce bezdotykového čidla 16, 20, vyplývá z blokového schématu. Signál z diferenciálního multitermočlánku 32 ee po zesílení v předzesilovači 40 přivádí přes klopný obvod 41 do výkonového zesilovače 42. který zajiěíuje přitápění měrné kostky 30; Měrná kostka 30 ja zahřívána topným tělískem 31 tak dlouho, až se dosáhne nulového tepelného toku mezi vyhřívaným válcem 15. 19 a měrnou kostkou 30. V tom okamžiku poklesne výstupní napětí z diferenciálního multltermoSlánku 32 na nulu, klopný obvod 41 překlopí a odpojí napětí z topného tělíska 32. Měrná kostka 30 má shodnou teplotu jako vyhřívaný válec 15, 19 a dotykovými čidly 34 se nepřímo určuje teplota vyhřívaného válce 15, 19 ukazatelem teploty 38 a regulátorem 43 řídí teplota vyhřívaného válce 15, 19.

Popsané zařízení pracuje takto:

Pásová plošná textilie 27 z palety nebo nábalu se ve vstupní části zařízení vede přes vodicí tyč 1, stavitelnou, mechanickou brzdu 2, vodicí váleček £ na vstupní tažný válec 5, ke kterému je přitlačována přítlačným válcem £. Plynulé vedení pásové textilie 27 zajištují vodiče krajů 7 a kompenzátor napětí B, který dále v součinnosti se vstupním tažným válcem £ a prostřednictvím řídicí jednotky zabezpečuje průchod pásové textilie 27 zařízením při Zvoleném podélném napětí. Kompenzátor napětí 8 je opatřen protizávažím, kterým lze měnit velikost podélného napětí pásové textilie 27. Od kompenzátoru napětí 8 se pásová textilie 27 přivádí přes vodicí válečky 2» 10. 11 a rbzSiřovač 12 k vyhřívaným válcům 15., 19. jejíchž teplota je plynule měnitelná a regulovatelná protřednictvím výše popsaných bezdotykových čidel 16 a 20 a řídicí jednotly v rozmezí teplot do 350 °0.

Podélné napětí vložené na pásovou textilii 27 se při jejím styku s vyhřívanými válci 15 a 19 převádí na normálové napětí, kterým je pásová textilie 27 přitlačována na vyhřívané válce 15 a 19. Vznikající normálové napětí je přímo úměrné podélnému napětí pásové textilie 27. nepřímo úměrné průměru vyhřívaného válce ,15, 19 a šíři zpracovávané pásové textilie 27. Velikost normálového napětí se volí v závislosti na ploěné hmotnosti pásové textilie 27 a s přihlédnutím k její povrchové struktuře.

Volná dráha pohybu kompenzátoru napětí 8 je delěí, než je rozdíl délek úseků pásu ploěné textilie 27, vedeného podél vyhřívaných válců 15 a 19. způsobený změnou polohy kyvných ramen 13 a 17 s přítlačnými vodicím! válečky z nepracovní do pracovní polohy. V nepracovní poloze kyvných ramen 13 a 17 kompenzátor napětí 8 je v dolní polovině své volné pohybové dráhy a pásová textilie 27 prochází středem mezi vyhřívanými váloi 15 a 19. Při praoov ní poloze kyvných ramen 13 a 17 pásová textilie 27 částečně, podle velikostí nastaveného úhlu opásání, opásává vyhřívané válce 15 a 19 a kompenzátor napětí 8 je v horní polovině své volné bohybové dráhy.

Pohyb kyvných ramen 13 a 17 se uskutečňuje pomocí tlakových válců 14 a 18, jejichž činnost je ovládána prostřednictvím řídicí jednotky. Při zastavení chodu pásové textilie 27 zařízením dochází k současnému odklopení kyvných ramen 13 a 17 do nepracovní polohy a okamžitému oddálení pásové textilie 27 od vyhřívaných válců 15 a 19 změnou plohy kompenzátoru napětí 8. K vlastnímu technologickému účinku, tj. fyzikální modifikaci struktury syntetických vláken uložených v povrchové vrstvě pásové textilie, dochází stykem pásové textilie 27 a povrchem vyhřívaných válců 15 a 19. Optimálního účinku se dosahuje sladěním teploty vyhří váných válců 15 a 19, normálového napětí mezi pásovou textilií 27 a vyhřívanými válci 15 a 19a doby kontaktu pásové textilie 27 e těmito válci. Pásová textilie při průchodu zařízením přichází do styku s vyhřívanými válci 15 a 19 po své lícní i rubové straně, takže se dociluje oboustranného úpravnického efektu. Je-li vyhříván jen jeden z válců 15 a 19, dociluje se efektu jednostranného. Z prostoru vyhřívaných válců 15 a 19 ee pásová textilie odvádí odtahovým válcem 21 s přítlačným válcem 22, odkud se prostřednictvím vodicích válečků 23 a 24 a výstupního tažného válce 25 přivádí ke skládacímu ústrojí 26.

Zařízení podle vynálezu může pracovat buS jako samostatná jednotka nebo může být zařazeno do linky, např. ve spojení s předřazeným sušicím rámem. Kromě zpracování pásových plošných textilií je použitelné i pro kontaktní tepelné zpracování jiných pásových plošných materiálů.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zařízení k provádění protižmolkové úpravy pásových plošných textilií, obsahujících alespoň zčásti syntetická vlákna, způsobem jednostranného nebo oboustranného kontinuálního kontaktního tepelného zpracování, sestávající z veváděcího ústrojí, alespoň jednoho poháněného vyhřívaného válce, odváděclho ústrojí a řídicí jednotky, vyznačené tím, že po jedné straně vyhřívaného, na povrchu separační vrstvou potaženého, na bocích v, .ařovači tepla osazeného a v blízkosti povrchu alespoň jedním bezdotykovým tepelným čidlem '6.20/ opatřeného válce /15,19/ jsou podál dráhy pásu plošné textilie /27/ upravena kyvná ramena /13,17/ s přítlačnými vodícími válečky, otočná kolem čepů v rozsahu vymezeném stavitelnými dorazy /28,29/ a spojená s přímočarým pohybovým mechanismem.
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, Že bezdotykové tepelné čidlo /16,20/ ae skládá z kovového obalu /35/, opatřeného uvnitř obrobkem /33/ z tepelně dohře izolující hmotý, ke kterému je ve směru k vyhřívanému válci /19,15/ upevněna měrná kostka /30/ z tepelně dohře vodivého materiálu, v níž je zabudováno alespoň jedno dotykové tepelné čidlo /34/ a topné tělísko /31/ a na jejímž volném povrchu je upevněn diferenciální multitermočlánek /32/, zakrytý tvarovanou manžetou /37/.
3. 3. Zařízení podle bodů 1 a 2, vyznačené tím, že veváděcí ústrojí je vybaveno kompenzátorem napětí /8/, jehož volná pohybová dráha je větší než rozdíl délek úseků pásu plošné textilie /27/, vedeného podél vyhřívaných válců /15,19/, způsobený změnou polohy kyvných ramen /13,17/ s přítlačnými vodícími válečky z nepracovní do pracovní polohy a že kompenzátor napětí /8/ je vybaven vysílačem polohy.