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Vorrichtung zum Entfernen von Gleit-oder Schmiermitteln od. dgl.
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aus den Abgasen einer Düse Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Entfernen von Gleit- oder Schmiermitteln od. dgl. aus den Abgasen einer Düse,
in der geglättete oder avivierte Faden- oder Garnstränge mit einem die Gleit-oder
Schmiermittel in Form von Nebel oder Aerosol abblasenden Luft- oder Gasstrom behandelt
werden, bestehend aus einem die Düse umgebenden Gehäuse zum Auffangen und Ableiten
des abgeblasenen Luft-oder Gasstromes sowie zum Abführen kondensierter Flüssigkeitspartikel.
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Es ist bekannt, Faden- und Garnstränge dadurch zu kräuseln bzw. aufzubauschen,
daß man sie durch eine Düse führt, in der auf den Faden oder Strang ein kräftiger
Luft- oder Gasstrom einwirkt. Zur Durchführung solcher Verfahren, insbesondere für
die Verarbeitung von Fäden und Strängen aus synthetischen Polymeren, sind die verschiedensten
Düsenkonstruktionen bekanntgeworden. Sie werden beispielsweise in den USA.-4Patentschriften
2100 588, 2 067 251, 2 379 824, 2 460 390, 2 661588, 2 884 756, 2 924 868, 2 962
794 und 2 737 688 beschrieben.
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In der Regel werden in solchen Düsen Fäden oder Stränge verarbeitet,
auf die ein Gleit- oder Schmiermittel oder eine Avivage aufgebracht wurde, um die
Verarbeitung zu erleichtern oder um ihnen wünschenswerte Eigenschaften zu verleihen,
z. B. um die statische Elektrizität zu eliminieren oder zu steuern, um die Reibung
zu vermindern oder um sie weich und griffig zu machen.
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Die Fäden können nach Aufbringen des Gleit-oder Schmiermittels und
vor der Behandlung in der Düse eine gewisse Zeit aufbewahrt werden oder aber unmittelbar
nach Aufbringen des Gleit- oder Schmiermittels verarbeitet werden. Abhängig von
der Art des Gleit- oder Schmiermittels und der Zeitspanne von dem Aufbringen des
Gleit- und Schmiermittels bis zur Verarbeitung der Fäden oder Stränge in der Düse,
blasen die mit hoher Geschwindigkeit durch die Düse geführten Luft- oder Gasströme
eine gewisse Menge des Gleit- oder Schmiermittels ab. So können beispielsweise auf
einen Strang 3 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Stranges eines Öles
in Form einer 10gewichtsprozentigen Emulsion in Wasser, d. h. insgesamt 30 Gewichtsprozent
Flüssigkeit aufgebracht werden. Wird ein solcher Strang unmittelbar nach Aufbringen
des Gleit- oder Schmiermittels in einer Düse verarbeitet, in welcher das Gas auf
den Strang nahezu im Lot auftrifft, so werden etwa 50 Yo der Flüssigkeit durch den
Luftstrom vom Strang abgeblasen. Wird der Strang nicht sofort nach Aufbringen des
Gleit- oder Schmiermittels verarbeitet, so verdunstet das Wasser der Emulsion, so
daß nur die 3 % Öl zurückbleiben. Versuche haben jedoch gezeigt, daß in manchen
Düsen auch ein beträchtlicher Anteil dieses Öles abgeblasen werden kann, so daß
der Strang nach der Behandlung in der Düse beispielsweise nur noch etwa 2,5% Öl
enthält. In einem Großbetrieb, in dem täglich mehrere 1000 kg Fadenstränge in einem
einzigen Raum verarbeitet werden, können auf diese Weise im Verlauf eines Tages
mehrere 100 kg Öl in die Luft geblasen werden.
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Es ist bereits durch die französische Patentschrift 1286 376 bekannt,
den aus einer Wirbeldüse austretenden Gasstrom aus einem Gehäuse abzusaugen, welches
um die Düse, insbesondere das Strang-Austrittsende
der Düse, angeordnet
ist. Bei dieser Konstruktion trifft der die Düse verlassende Gasstrom auf den Boden
des Gehäuses auf. Aus der USA.-Patentschrift 2 460 390 ist es des weiteren bekannt,
von einem nassen Fadenstrang Flüssigkeit abzublasen, indem der Strang durch ein
eine Absaugeinrichtung aufweisendes Gehäuse geführt wird -und in dem-Gehäuse senkrecht:-aüf
"den Strang ein'Luftstrom g#blasen wird.
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Es hat sich jedoch gezeigt, daß die bisher bekannten Vorrichtungen
zum Entfernen von Gleit- oder Schmiermitteln aus den Abgasen einer Düse bezüglich
ihrer Wirksamkeit und Funktionsfähigkeit noch nicht allen Anforderungen gerecht
werde.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen,
mit welcher die mit dem Luft- oder Gasstrom in. die, Düsen eingeblasenen Chemikalien
aufgefangeri`Wefden -können: Erfindungsgemäß Wird diese tlüfgabe..dadurch gelöst,
daß das Gehäuse oben offen ist und gekrümmte oder gebogene, die Düse teilweise umfassende
Wände aufweist, die die Düse teilweise derart umgeben, daß der durch die Düsenöffnungen
austretende Gasstrom auf die 'gekrüiriiriteri öder gebögenen Wände auftrifft.
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Eine solche Vorrichtung zeichnet sich nicht nur durch eine einfache
Konstruktion und eine hervorragende Wirksamkeit aus, sondern sie ist auch so konstruiert,
daß sie verschiedenen Betriebsbedürfnissen angepaßt werden kann: -Sie weist ferner
den Vorteil auf, daß das Betriebspersonal und die Fertigerzeugnisse vor Verschmutzen
der Umlift geschützt werden.
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Die verunreinigten Düsenabgase werden in der Vorrichtung nach der
Erfindung derart auf die gekrümmten oder gebogenen Wände geblasen, daß das aus der
Düse austretende- .Gas oder die aus der Düse austretende Luft absatzweise die Richtung
in einem Winkel von -annähernd 90° ändert. Die Trägheitsenergie der mitgerissenen
Flüssigkeitspartikel im Gas bewirkt, daß sie auf die gekrümmten odergebogenen Wände
auftreffen und dabei kondensieren. Die kondensierte Flüssigkeit wird dann kontinuierlich
mittels einer Abflußrinne od. dgl. abgeführt. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung
besteht darin, daß der mit hoher Geschwindigkeit auf die gekrümmten oder gebogenen
Wände des Gehäuses auftreffende Gas- oder Luftstrom einen Unterdruck im oberen Teil
des Gehäuses erzeugt, der bewirkt, daß Luft in das Gehäuse gesogen wird, wodurch
nicht nur eine völlige Entfernung der Verunreinigungen gewährleistet wird, sondern
auch das Entweichen von mit Verunreinigungen beladener Luft in den Arbeitsraum.
Das gereinigte Gas wird aus dem Gehäuse mittels eines Absaugsystems geringen Soges
abgesogen oder gegebenenfalls nach Passieren eines Filters in den Raum entlassen.
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Vorzugsweise umgibt das Gehäuse die Düse derart, daß die Düse das
Gehäuse nach oben hin abschließt und der Düsenkanal tiefer liegt als der Punkt,
an welchem der Strang ein- und austritt.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
ist die Düse über die Öffnung des Gehäuses einsetzbar bzw. herausnehmbar.
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Gemäß einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung werden die gekrümmten oder gebogenen Wände durch einen die Düse nach oben
hin abdeckenden, vom Gehäuse abnehmbaren Gehäusedeckel gebildet. In vorteilhafter
Weise weist derGehäusedeckel Schlitzöffnungen zum Ein- bzw. Austritt der Faden-
oder Garnstränge auf.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt den weiteren Vorteil, daß
sie ausgezeichnet geräuschmindernd wirkt-, und zwar insbesondere' dann; , wenn sie
aus ppräusch- `öder *sc.haliabsorbi_erendem_ ,Material hergestellt wird.
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,- Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und wird
Im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Spinnvorrichtung für synthetische,
mit einem Gleit- oder Schmiermittel versehene Fäden und ihre Behandlung in einer
Wirbeldüse mit einer Vorrichtung.nach. der-Erfindung, F i g. 2 die Vorrichtung nach
der Erfindung mit einer Wirbeldüse in Arbeitsstellung im Schnitt, F i g@ 3 #rige"
Arrlsicht.dt;s-.oheren '.Teiles einer Varnieltung nach der Erfindung mit deni oberen-Teil.einer-Wi_rbeldüse
in Rphestellung; " F i g. 4 die in ~F -g. -3 -.dargestellte Vorrichtung :in Betriebsstellung,
F i g. 5 einen Schnitt =durch eine weitere Ausfü4: rungsform der . erfindungsgemäßen
Vorrichtung in Betriebsstellung,.: - -. - F i g. 6 eine ,perspektivische Ansicht
eines Gehäuseteiles der Vorrichtung nach F i g. 5..und-F i g. 7 einen-, Schnitt
durch eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung. Nach F
i g. 1 gelangen durch Extrudieren einer fadenbildenden Lösung oder Schmelze durch
die Düse 3 die Fäden 2, in den Spinnschacht 1. Der durch Zusammenfassen der Fäden
erhaltene Fadenstrang,4 wird über- die Befeuchtungsrolle 5 geführt, die in ein flüssiges
Gleit- oder Schmiermittel oder eine andere Behandlungsflüssigkeit 6 eintaucht und
diese- Flüs-@ sigkeit aus dem Behälter 7 auf -den- Fadenstrang 4 aufbringt. . -Nach
Auftragen der Flüssigkeit wird der Fadenstrang über die Rolle 8- geführt und von
dort in eine Düse 9, in der die Fädeä gekräuseltbzw. aufgebauscht oder in entsprechender
Weise modifiziert werden.
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. Die Düse 9 ist dabei in der Vorrichtung 10 nach der Erfindung angeordnet.
Der von der Rolle 8 kommende Fadenstrang 4 wird über ein Führungsglied
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aus keramischem Material in die Düse 9 eingeführt und über das Führungsglied
12, ebenfalls aus keramischem Material, aus der Düse 9 abgeführt. Nach Passieren
der Führungsrollen 13 und 14 wird der Fadenstrang mittels einer üblichen Aufspulvorrichtung
15, 16 aufgespult. Der Düse 9 wird über die Leitung 9 a Luft oder ein anderes Gas
hoher Geschwindigkeit zugeführt.
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Bei der in F i g. 2 dargestellten, besonders vorteilhaften Ausführungsform
einer Vorrichtung. nach der Erfindung ist die Düse 9 verstellbar im Gehäuse angeordnet.
Mit Hilfe einer nicht gezeigten Verstelleinrichtung kann die Düse 9 in eine obere
Ruhe- oder Einführlage oder in eine untere Betriebslage gebracht werden. Die gestrichelt
dargestellte Lage entspricht der oberen Ruhe- oder Einführstellung.
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Der Fadenstrang 4 wird über das Führungsglied 11 durch die Öse 17
aus keramischem Material in die Düse 9 und aus dieser durch eine entsprechende Öse
18 wieder aus der Düse 9 abgeführt. Der Fadenstrang wird dann über ein weiteres
Führungsglied 12, das dem Glied 11 entspricht, aus der Vorrichtung abgezogen.
Der Düse 9 wird wiederum Luft oder ein anderes Gas durch die Leitung 9 a zugeführt.
Das
Gehäuse 10 ist mit einer Saugleitung,20 verbunden, von welcher Abluft oder
Abgas, woraus ein wesentlicher Teil des Gleit- ödet Schmiermittels oder anderer
Verunreinigungen entfernt Wurde, abgeführt wird. In der Saugleitung 20 wird kondensierte
Flüs" sigkeit, die von den Wänden: des. Auffanggefäßes 10 abläuft, aufgefangen und
durch den Auslaß 22 abgeführt.
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Von dem in die Düse durch die Leitung 9 a eingeführten Luft- oder
Gasstrom wird das Gleit- oder Schmiermittel in Form sehr feiner Partikeln 19 oder
eines Aerosols abgeblasen. Nach Einfädelung des Fadenstranges oder zweier Fadenstränge,
wie aus den F i g. 3 und 4 ersichtlich, wird die Düse 9 aus der in F i g. 3 dargestellten
Ruhe- oder Einfuhrlage in die in F i g. 4 dargestellte Betriebslage gebracht, d.
h. im Gehäuse 10 versenkt. Wird nun der Düse 9 durch die Leitung 9 a mit
hoher Geschwindigkeit Luft oder ein anderes Gas zugeführt, so entweicht die verunreinigte
Luft oder das verunreinigte Gas aus der Düse durch die Düsenöffnung und die Ösen
17 und 18 (F i g. 2). Die Luft oder das Gas trifft nun auf die Wände des Gehäuses
10 auf, die im oberen Teil gebogen oder gekrümmt sind. An diesen Wänden werden die
Gleitmittel- oder Schmiermittelteilchen kondensiert und fließen als flüssiges Kondensat
ab. Die Abgase selbst werden, wie durch die Pfeile 21 (F i g. 2) angedeutet ist,
von den gekrümmten oder gebogenen Wänden des Gehäuses 10 nach unten abgeführt. Dies
bedeutet, daß an der Öffnung 27 ein Unterdruck entsteht, so daß Raumluft in das
Gehäuse 10 eingesaugt wird, wodurch verhindert wird, daß Teilchen oder Tröpfchen
des Gleit- oder Schmiermittels in die umgebende Raumluft gelangen können.
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Die aus der Saugleitung 20 abgeführten Gase können, gegebenenfalls
nach Passieren eines Filters, in den freien Raum austreten.
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Bei der in F i g. 5 dargestellten Ausführungsform bilden die gebogenen
oder gekrümmten Wände einen abnehmbaren Gehäusedeckel 23, der perspektivisch in
F i g. 6 dargestellt ist. Bei dieser Ausführungsform sitzt die Düse 9 fest
in dem Gehäuse 10. Der abnehmbare Gehäusedeckel 23 besitzt einen beschwerenden
Griff 24 und in Schlitzen sitzende Ösen 25 aus keramischem Material. Der Griff 24
hat die Aufgabe, den Gehäusedeckel 23 auf der Düse festzuhalten, und zwar hauptsächlich
auf Grund der Schwerkraft. Die übrigen Vorrichtungsteile entsprechen den in F i
g. 2 dargestellten Teilen.
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Im Gegensatz zu der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform der
Vorrichtung nach der Erfindung, trifft der aus den Öffnungen 17 und 18 austretende
Luft- oder Gasstrom auf die innere gewölbte Fläche des Gehäusedeckels 23 auf, wo
die Gleit- oder Schmiermittelpartikel kondensieren. Durch die aus dem Gehäuse ausströmenden
Gase entsteht wiederum im oberen Teil des Gehäuses ein Unterdruck, diesmal jedoch
zwischen Gehäusedeckel 23 und den Wänden des Gehäuses 10, wodurch
wiederum Raumluft in das Gehäuse gesogen wird.
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Bei der in F i g. 7 dargestellten Ausführungsform sind die Wände,
wie in F i g. 2, auf die der durch die Düsenöffnungen austretende Gasstrom auftrifft,
gekrümmt. Die Wände bestehen dabei aus einzelnen planen Flächen 26. Die Querschnittsform
des Gehäuses kann beliebiger Gestalt sein.
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Um beispielsweise die Wirksamkeit der in F i g. 2 dargestellten Vorrichtung
zu veranschaulichen, wird ein Fadenstrang von 55 Demer, bestehend aus 13 Fäden.-
aus mattierter Acetätseide, hergestellt. Nach dem Austreten aus der Spinndüse und
vor Eintritt in eine Wirbeldüse werden auf den Fadenstrang -aus einer, -15
°lo igen Emulsion :3 Gewichtsprozent eines Gleitmittels aufgebracht.: Der Düse wird
unter einem Druck von 2,05 kg/äm2 ein Luftstrom zugeführt. Der aus der Düse austretende
Fadenstrang weist einen Gleitmittelgehalt von 2,3 % auf, woraus sich ergibt, daß
ungefähr 0,70% des Gleitmittels in der Düse abgeblasen werden.
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Die Düse wird zunächst in die obere Stellung gebracht, worauf der
Gleitmittelgehalt der aus den Düsenöffnungen in den Raum austretenden Luft mit einem
Laboratoriumsluftmeßgerät ermittelt wird, wobei die Abgase einen Ölgehalt von 16,7
mg/m$ aufweisen. Die Düse wird nun in die Vorrichtung versenkt, worauf der Versuch
wiederholt wird. Diesmal wird in der die Düse umgebenden Luft nur noch ein Ölgehalt
von 2,22 mg/m3 ermittelt. Die Atmosphäre eines Raumes, in welchem Gleitmittel aufweisende
Fadenstränge aufbewahrt werden, jedoch keine Verarbeitung mit einer Düse erfolgt,
weist etwa 2,5 mg Öl/m3 auf.