DE1435381A1

DE1435381A1 - Vorrichtung zur Waermebehandlung eines kontinuierlichen Kabels aus fadenartigem Material

Info

Publication number: DE1435381A1
Application number: DE19611435381
Authority: DE
Inventors: Carter Ernest Purcell
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Monsanto Co
Priority date: 1960-03-29
Filing date: 1961-03-29
Publication date: 1968-11-21
Also published as: NL126277C; NL262907A; US2974512A; CH384772A; BE601958A; GB925803A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Textilbehandlungsvorrichtung und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Konditionieren eines Kabels oder Taus aus einem aus einer synthetischen Masse, wie Z₀B. Acrylsäurepolymerisaten od. dgl. gebildeten fadenförmigen Material mit einem unter Druck gesetzten, flüssigen oder gasförmigen Mittel, wie beispielsweise Wasserdampf.

Bei der Herstellung vieler synthetischer Fäden und insbesondere Fäden der Acrylnitrilart wird das Polymerisat durch ein Efaßspinnverfahren zu einer Vielzahl kontinuierlicher Fäden versponnen, die das, was man normalerweise

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unter einem-Fadenkabel versteht, "bilden» fahrend der folgenden Behandlung dieses kontinuierlichen Fadenkabels wird dieses verschiedenen Konditionierungsarbeitsweisen unterworfen; eine davon umfaßt das Dämpfen oder Strecken der erhitzten. Kabelfäden, um die Moleküle der Fäden zu orientieren und sie in Richtung der Fadenachse auszurichten»

Dieses Strecken des erhitzten Kabelfadens erteilt den . Fäden bestimmte, sehr erwünschte physikalische Eigenschaften, darunter hohe Zugfestigkeit und niedrigen Titer» Obgleich^ diese gestreckten Fäden ausgezeichnete physikalische Eigenschaften besitzen, wenn sie zu Garn und Gewebe verarbeitet: . werden, neigen sie dazu Flusen oder Fibrillen zu bilden oder sich in Flusen oder Fibrillen zu spalten, wenn sie Abrieb oder anderen Formen von Spannung unterworfen werden. -.--. Diese Flusenbildung ist die Ursache dafür, daß abgeschabte Teile des aus diesen Fäden gebildeten Gewebes hellere "Farbe zu haben scheinen als die restlichen Teile, wodurch -der' Anschein der "Abnutzung erweckt wird».· Es wird angenommen¹, "daß die Flusenbildung auf den Inneren Spannungszustand der molekularen Struktur der Fäden zurückzuführen'ist, der während des Streckvorgangs geschaffen wurde. Außer dieser Neigung zur Flusenbiidung, welche- den Fäden mit Innenspannung eigen ist, -haben die gestreckten'Fäden ein hohes Restschrumpfvermögen und neigen dazu¹ bei'nachfolgendem Erhitzen bei erhöhten Temperaturen zu schrumpf en» Ferner ist als eine Folge

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des Streckvorgangs die Fadendehnfähigkeit herabgesetzt, woduroh die Verwendung solcher Fäden bei Textilarbeitsweisen, wie beispielsweise Wirken und Weben, bei welchen eine hohe Dehnfähigkeit erwünscht ist, beschränkt wird.

Eb -ist bereits gefunden worden, daß die vorstehend beschriebenen, unerwünschten physikalischen Eigenschaften, die gestreckten Fäden eigen sind, durch Erhitzen der im Inneren gespannten Fäden, während sie sich in einem enspannten Zu-r stand befinden, überwunden oder verringert werden können» Es ist gefunden worden, daß diese Wärme-Entspannungsbehandlung, die allgemein als "Wärmebehandlung" bezeichnet wird, ■ die Flusenbildung verringert oder im wesentlichen ausschaltet, während sie die Dehnfähigkeit erhöht und die Qualität des Fadene allgemein verbesserte

Bei einer bekannten Arbeitsweise zur Ausführung dieses WärmebehandlungBvorgangB wird das Kabel in einer diskontinuierlichen Arbeitsweise behandelt, wobei große Mengen an Kabelmaterial in Autoklaven oder ähnliche Druckkessel eingebracht werden, in welchen es Wasserdampf unter Druck für tine längere Zeitdauer unterworfen wird, während es sich in entspanntem Zustand befindet. Während dieses Wärmebehandlung s verfahr ens von fadenförmigem Material im allgemeinen zufriedenfltellende Ergebnisse aufweist, hat es mehrere bedtutende Mängel. Erstens ist es bekannt, daß Fäden aus'

Aorylsäurematerial, wie z.B.

Acrylnitrilpolymerisat, dazu neigen, eine gelbe Farbe anzu-

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nehmen, wenn sie erhöhten Temperaturen über eine längere Zeitdauer unterworfen werden. Dieses sogenannte diskontinuierliche Wärmebehandlungsverfahren ist daher zur Herstellung eines weißen Endproduktes nicht sehr geeignet, da die große Masse der Fäden langsam abkühlt und daher längere Zeit in einem erwärmten Zustand verbleibt, als dies für Wärmebehandlungszwecke erforderlich ist. Auf Grund einer solchen verlängerten Erwärmung neigen die Fäden dazu, sich in einem solchen Maße zu verfärben, daß das weiße Endprodukt schwer zu erhalten ist. '

Darüberhinaus ist dieses diskontinuierliche Wärmebehandlung sverfahren sehr zeitraubend, da es eine Unterbrechung der im wesentlichen kontinuierlichen Arbeitsweise erforderlieh macht, die bei der Herstellung von synthetischem fadenförmigem Material stattfindet, während die großen Fadenbesohickungen in die Autoklaven eingebracht, auf geeigneten Druck und geeignete Temperatur gebracht, gekühlt und dann von Hand für die nachfolgende Behandlung entfernt werden·

Ferner ist das diskontinuierliche Verfahren im allge meinen, sowohl vom Standpunkt der Zeit als auoh d er geleisteten Arbeit und insbesondere im Hinblick auf die Anfangeinvestierung und Aufrech^erhaltung einer großen und umfangreichen Anlage, die eine beträchtliche Bodenfl'äche erfordert, kostspielig«

^: Im Hinblick auf die vorstehend genannten Mängel des dis-

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kontinuierlichen Verfahrens und weil das Fadenkabel in Form eines kontinuierlichen Strangs hergestellt wird, ist ersichtlich, daß sowohl bezüglich der Kosten als auch der Qualität eine kontinuierliche Arbeitsweise technisch von großem Vorteil sein würde„ Jedoch wirft die kontinuierliche Wärmebehandlung eines Kabels viele Probleme auf auf Grund solcher beschränkender Faktoren, wie die hohe Geschwindigkeit, mit welcher das Kabel in einer üblichen Anlage vorgeführt wird und die Tatsache, daß das Kabel einem flüssigen oder gasförmigen Hochdruckmittel unterworfen werden muß„ Wenn b eispielsweise Hoohdruckwasserdampf das Wärmebehandlungsmedium darstellt, muß sich das Kabel kontinuierlich durch eine Zone hohen Drucks bewegen, während es sich in einem entspannten Zustand befindet, um durch den Wasserdampf berührt zu werden und eine wirksame Durchfilhrung, der Wärmebehandlungsarbeiteweise zu ermöglichen» Die Aufrechterhaltung dieser Hochdruckzone in einem im wesentlichen geschlossenen Zustand, während das Kabel durch das Medium geführt wird, stellt eine schwerwiegende bauliche Begrenzung dar₀ Obgleich verschiedene Vorrichtungen zur Durchführung einer kontinuierlichen Wärmebehandlung vorgeschlagen worden sind, hat sich aus einer Vielzahl von Gründen keine als vollständig zufriedenstellend erwiesen. Einige hatten eine komplizierte Ausbildung und waren so kostspielig herzustellen, daß sie unpraktisch waren. Ebenso hat die Notwendigkeit vieler, sich

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im Inneren bewegender Teile mit niedrigen Toleranzen zu einem häufigen Ausfall auf Grund der korrodierenden Wirkung von. Wasserdampf und Wasser auf die sich bewegenden Teile geführt. Barüberhinaus ist die Notwendigkeit großer Gesamtdimensionen, um diese Teile unterzubringen, ein Hindernis,

Es ist ein Hauptzweck der Erfindung eine neue Vorrichtung zur Behandlung von Textilmaterial zu schaffen»

Ein anderer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer-Torrichtung für die Wärmebehandlung von fadenförmigem Material mit innerer Spannung in einer intermittierenden Weise, die sowohl schnell als auch wirksam ist. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist es, eine derartige Vorrichtung für die . halb-kontinuierliche Wärmebehandlung eines Kabels aus fadenförmigem Material aus einer synthetischen Zusammensetzung, wie z.B. Acrylnitrilpolymerisaten od. dgl. zu schaffen»

Ein anderer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer neuen und neuartigen Vorrichtung für die Wärmebehandlung von fadenförmigem Material aus Acrylnitrilpolymerisaten od. dgl., welcher die Neigung des Fadens, sich zu verfärben, im wesentlichen ausschaltet und folglich ein verhältnismäßig weißes wärmebehandeltes Textilprodukt erzeugt.

Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung für die Wärmebehandlung von fadenförmigem Material, bei welcher aufeinanderfolgende Teile des Materials einem flüssigen oder gasförmigen, unter Druck gesetzten

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Mittel unterworfen werden, wobei eine Dichtung um das
Material aufrechterhalten und die Abgabe des flüssigen oder gasförmigen, unter Druck gesetzten Mittels aus der Vorrichtung in die umgebende Atmosphäre verhindert wird.

Hoch ein anderer Zweck der Erfindung ist es, eine Vorrichtung für die Wärmebehandlung eines Kabels mittels unter Druck gesetzten Wasserdampfes zu schaffen, wobei diese Vorrichtung einfach gebaut ist und in rascher und wirksamer
Weise während längerer Zeit ohne die Gefahr eines Ausfalls
arbeitet·

Noch ein anderer Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung für die Wärmebehandlung eines Kabels
mittels unter Druck geeetzten Wasserdampfes, wobei dieses
Kabel durch eine langgestreckte Konditionierungskammer in
einer intermittierenden Weise durch einige der Elemente vorgeführt wird, die auch die Kammer von der umgebenden Atmo*- epähre abdichten·

Bin weiterer-Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zum Konditionieren von fadenförmigem Material,
wobei eine Vielzahl kombinierter Abdichtungs- und Kabelgreifmittel das Kabel in intermittierenden Stufen entlang dee Konditionierweges bewegen·

Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung für dt· Wärmebehandlung eines Kabele aus fadenförmigem Material Ui «tner intermittierenden Weise, welche allgemein eine Kon-

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ditionierungskammer mit dehnbaren Eintritts- und Austrittsenden an jeder Seite umfaßt_o Zuführmittel sind angrenzend an die dehnbaren Enden angebracht und können von einer normalen Kabelfreigabestellung auf eine Greifstellung eingestellt werden". Es sind Mittel vorgesehen, um diese Zuführmittel hin- und herzubewegen und sie in einer Greifstellung in zeitlich festgesetzten Stufen zu betätigen, sodaß das Kabel in der ersten Stufe des Bewegungsarbeitsvorganges ergriffen und durch die Kammer gezogen wird, wonach die Zuführmitt.el freigegeben werden, um eine Bewegung der Zuführmittel in der entgegengesetzten Richtung der Hin- und Herbewegung zu ermöglichen» Die Zuführmittel werden dann abermals in der Greifstellung betätigt, und ein neuer Teil des Kabels bewegt sich mit ihnen in der zuerst erwähnten Richtung*

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeiohnung beispielsweise näher erläutert·

Fig. 1 ist ein Aufriß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei Teile zur Veranschauliohung weggebroohen sind.

Pig. Z ist eine vergrößerte Ansicht im Querschnitt, nach der Linie 2-2 von Fig. 1 (teilweise weggebroohen), welche die Kabelgreifelemente der Zuführmittel der in. Pig. X gezeigten Vorrichtung veranschaulichen»

Fig. 3 ißt eine vergrößerte Teilansioht Im Schnitt! welche das Ventil zum Abdichten der Wärme b ehandlung »kammer

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der in Fig. I gezeigten Ausführungsform im einzelnen veranschaulicht.

]?ig_e 4 ist eine Teilansicht im Schnitt nach der Linie 4-4 von Fig. 3» welche eine Öffnung zeigt, durch welches das Kabel in die Wärmebehandlungskammer vorgeführt wird.

Fig. 5 ist ein Aufriß einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung, teilweise weggebrochen, die eine andere Art von KHbelgreifmitteln veranschaulicht»

Figo 6 ist eine Ansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung, teilweise zur Veranschaulichung v/eggebrochen, bei welcher sich die Vorrichtung in der Ausgangsstellung des Wärmebehandlungsarbeitsvorgangs befindet„

Figo 7 ist eine Ansicht der Ausführungsform gemäß Fig„6, welche die Vorrichtung in der Stellung während der ersten Stufe des Wärmebehandlungsarbeitsvorgangs zeigt.

Fig. 8 ist eine Teilansicht im Schnitt in vergrößertem Maßstab,Reiche eine der kabelgreifeinheiten und den umgebenden Aufbau der in Fig. 6 veranschaulichen Vorrichtung zeigt,

Fig. 9 ist eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 9-9 der Fill# 8, welche die Öffnung in der Kabelgreifeinheit zeigt, duroiv^elche das Kabel vorgeführt wird,

In der Zeiohnung und insbesondere in den Fig. 1 und 3 bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine Wärmebehandlungskammer, die eine Wasserdampfeinlaßleitung 12 enthält, die in siner Prallplatte 14 endigt. Die Prallplatte wurde vorgesehen,

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damit der unter hohem Druck stehende Wasserdampf, der in die Kammer eintritt, in dieser gleichmäßiger ohne WirbeIbildung- und sich daraus ergebendem Verwirren des Fadenförmigen Kabels, das sich durch die Kammer bewegt, verteilt wird«

Am Boden der Wärmebehandlungskammer ist ein Kondensat— auslaß 16 vorgesehen, mit welchem eine übliche Wasserdampfabscheidevorrichtung (nicht gezeigt) verbunden ist, um ein Entweichen von Wasserdampf und eine anschließende Verringerung des Drucks innerhalb der Kammer 10 zu verhindern Das Bezugszeichen 18 bezeichnet einen Druckmesser am oberen Ende der Kammer. ■

Innerhalb der Kammer ist eine Kabelführung 20 angebracht, um welche ein Kabel 22 in entspanntem Zustand von dem Einlaß zu dem Auslaß der Kammer herumgeführt wird· ■

In dem oberen, linken Teil der Zeichnung von Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 24 einen zweiseitig wirkenden Luftzylinder," der starr an dem Rahmen 26 der Vorrichtung befestigt ist» Innerhalb dieses Zylinders ist einvHohlschaft 28 hin- und herbewegbar angebracht» Die Bezugszeichen. 30 und 32 bezeichnen die Luftleitungen zur Einführung von Luft in die oberen und unteren Teile des Zylinders 24» Ein mit dem Hohlschaft 28 ein Stück bildender Druckkolben 34 drückt die Welle bei Eintritt von Luft durch die Leitung 30 nach unten und bei Eintritt von Luft durch die Leitung 32 nach, oben.

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Der Körper des Hohlschaft$ 28, der einen Luftschlitz 56 aufweist, ist durch ein Kupplungsglied 38 mit einem Verbindungsrohr 40 verbunden. Dieses Verbindungsrohr hat einen vergrößerten Mittelteil^ um zwei Teile 42 und 44 mit konkaven Ausnehmungen aufzunehmen.

Die Bezugszeichen 46 und 48 bezeichnen aufblasbare Dichtungs- und Greifrohre, die in ihrer ausgedehnten Form gezeigt sind, um die Fläche innerhalb der vergrößerten Teile des Verbindungsrohres 40 zu füllen und das Kabel 22 zusammenzudrücken, während es zwischen den Rohren hindurchgeht· Die Bezugszeiohen 50 und 52 bezeichnen die Stellung, welche die Rohre in ihrem nicht-aufgeblasenen Zustand einnehmen und die durch eine gestrichelte Linie veranschaulicht ist. Das Bezugszeichen 54 bezeichnet eine Luftleitung zur Einführung und zum Abzug von Luft, um die Rohre 46 und 48 aufzublasen und zu ent leeren· Mit den vergrößerten Mittelteilen des Verbindungsrohres 40 und sich von dort nach unten er streckend ist ein PUhrungsschutz 5? verbunden.

unterhalb der vergrößerten Mittelteile 42 und 4% let> das Verbindungsrohr 40 durch Gewinde mit

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einem Balge« oder Wellkörper 60 verbunden· Der Balge» 60 steht durch Gewinde an seinem unteren Ende mit einem Rohr 62 in Eingriff, welches mit der Wärmebehandlungskammer 10 verbunden ist.

Das Bezugszeichen 64 bezeichnet ein Klappenventil, welches den Wasserdampfdruck innerhalb der Wärmebehandlungskammer 10 aufrechterhält und welches so ausgebildet ist, daß es sich in offener Stellung befindet, außer wenn der Druck unterhalb des Ventils den Druck oberhalb des Ventils übersteigt und das Ventil in eine geschlossene Stellung, wie gezeigt, bringt.- Mit anderen Worten, wenn kein Druckunterschied über und unter dem Ventil besteht, ist das Ventil offen. Ein Teil des Ventils bildet ein kleiner Wasserdampfschlitz 66 (Pig. 3 und 4). Das Bezugszeichen 68 bezeichnet \ eine Ablaßventilleitung mit einem Ventil 70· Dieses Ventil 70 steht mit einer geschlossenen Zone in Verbindung (nicht gezeigt), welche unter Atmosphärendruck steht, um ein Entweichen deß

Wasserdampfes in die Atmosphäre um die Vorrichtung herum zu verhindern.

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Sämtliche Teile der Vorrichtung auf der linken Seite der Wärmebehandlungskammer, die, durch die Bezugszeichen 24 bis 70 bezeichnet sind, umfassen die Kabelzuführ- und Kammerabdichtungseinrichtungen, Das genaue Gegenstück dieser Teile sind die Kabelabzugsund Kammerabdichtungseinrichtungen auf der" rechten Seite der Wärmebehandlungskammer. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, sind die äquivalenten Teile des Aufbaus auf der rechten Seite der Kammer daher mit den gleichen Bezugszeichen mit Strich versehen. Mit anderen Worten, die Bezugszeichen 24* bis 70* sind äquivalent zu den mit den Bezugszeichen 24 bis 70 versehenen Teilen· Es ist ersichtlich, daß der Balge». 60 in ausgedehntem Zustand gezeigt wird, während der entsprechende Balge» 60* zusammengepresst gezeigt wird.

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In Pig» 2 der Zeichnung, die eine Ansicht im Schnitt durch den vergrößerten Mittelteil des V er bindung sr ohr es 4P veranschaulicht, werden die aufblasbaren Abdichtungsrohre . 46 unä 48, mit den luftrohren 72 und 74 verbunden, gezeigt, welche durch das Lufteinlaßrohr 54, das vorstehend erwähnt wurde, zum Aufblasen und Entleeren der Abdichtungsrohre versorgt werden. . .

Es können verschiedene Mittel angewendet werden,*um die vorstehend aufgezählten Elemente zu betätigen; da jedoch die spezielle Ausbildung dieser Mittel als solche keinen Seil der vorliegenden Erfindung bildet, ist keine spezielle Ausbildung gezeigt worden.

Hinsichtlich der Arbeitsweise der Zylinder 24 und 24* bestellt ein zufriedenstellendes Mittel, das angewandt worden ist, darin, einen üblichen Vorrat eines flüssigen oder gasförmigen, unter Druck gesetzten Mittels vorzusehen, welches durch ein Zweiwegeventil zu jeder der Leitungen 30 oder 32 zur Hin- und Herbewegung des Druckkolbens 34 und des ■ Hoiilsehaftes 28 innerhalb des Zylinders 24 geführt wird, Ea kann eine übliche Zeitvorrichtung vorgesehen werden, um einen Hilfsmechanismus zu betätigen, der seinerseits das Zweiwegeventil betätigt. Eine ähnliche Anordnung ist im Hinblick auf die Betätigung des Zylinders 24' und für das Auf-* · blasen der Rohre 46 und 48 vorgesehen» Die Ablaßventile 70 und 70' können ebenso durch einen Hilfsmechanismua betätigt

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werden, der durch eine Zeitvorrichtung betrieben wird.

Bevor eine genaue Beschreibung der Ausführungsform der Erfindung, die in den restlichen Figuren der Zeichnung veranschaulicht ist, gegeben wird, wird zunächst die Arbeitsweise der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Ausführungsform beschriebene

Bezüglich der Ausführungsform der Erfindung, die in den Figuren 1 bis 4 offenbart ist, wird die Aufmerksamkeit besonders auf Figur 1 gelenkt. Zu Beginn wird das Kabel, das eine Vielzahl synthetischer Fäden, wie z.B. aus Acrylnitrilpolymerisat, das vorher gestreckt worden ist» um die Moleküle zu orientieren, umfaßt, von einer Vorratsrolle (nicht gezeigt) abwärts durch den Hohlschaft «8 duroh das Verbindungsrohr 40 zwischen den aufblasbaren Rohren 46 und 48, welche sich in einer nicht-aufgeblasenen Stellung (Figur 2) befinden, um den Durchtritt des Kabels zu gestatten, und abwärts in die Wärmebehandlungskammer 10, wie gezeigt, geführt.

Das Kabel 22 -wird dann um die Kabelführung 20 herumgeführt, von dort durch das offene Klappenventil 64* duroh die offenen aufblasbaren Rohre 46' und 48» und von dort aufwärts durch den Hohlschaft 28· zu einer geeigneten Aufnahmeeinrichtung (nicht gezeigt) geführt. Wie ersichtlich, wird genügend Kabel in die Kammer 10 eingebracht, sodaß es sich in einem entspannten Zustand befindet, um ein Schrumpfen* dee Kabele während des Wärmebehandlungsvorganges zu gestatten

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Danach wird Wasserdampf von einem Üblichen Vorrat in die Wärmebehandlungskammer 10 eingeführt, bis der erforderliche Druck erreicht worden ist, wie dies von dem" Druckmesser angezeigt wird. Im allgemeinen wird eine Menge übersättigten Wasserdampf es bei einem Druck von 2,81 atti (40 psig) für fadenförmiges Acrylnitrilmaterial verwendet«

Wenn der Druckkolben 34'oben steht, wie dies gezeigt ist werden die Abdiehtungsrohre 46 und 48 aufgeblasen, um das Kabel dazwischen zu greifen und eine Dichtung zwischen der Hohlwelle und dem Balgenabschnitt 60 zu bilden. Zur gleichen Zeit steht der Druckkolben 34' unten, wodurch er den Balgen 60* wie gezeigt zusammenpreßt, während die aufblasbaren Eohre 46· und 48^f aufgeblasen werden, um das Kabel zu ergreifen und den Durchtritt abzudichten. Zu diesem Zeitpunktsind beide Absaug-Ablaßventile 70 und 70' geschlossen, wodurch ein begrenzter Durchgang zwischen den aufgeblasenen Rohren 46 und 48 sowie 46· und 48» gebildet wird, Während der Wasserdampfdruck innerhalb der Wärmebehandlungskammer aufgebaut wird, wird Wasserdampf durch'die Wasβerdampfablaßventile 66 und 66^f freigegeben, um den Druok über und uater den Klappenventilen 64 und 64V auszugleichen» wodurch eish das Klappenventil öffnen kann. Der Druckkolben 34 wird mm in Abwärtsrichtung betätigt, um die aufgeblasenen Solire 46 und 48 zu veranlassen, das Kabel dazwischen abwärts zu greifen und das Kabel durch das nunmehr offene Klappenven-

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til 64 in die Kammer 10 fallen zu lassen. Der Druckkolben 34* geht entweder gleichzeitig mit der Aufwärtsbewegung des Druckkolbens 34 oder unmittelbar daran anschließend nach oben, um die Abdichtungsrohre 46' und 48 · zu heben, damit die Kabel aufwärts durch das geöffnete Klappenventil 64' gezogen wird» '

An dieser Stelle werden beide Absauge-Ablaßventile und 70' geöffnet, wodurch Wasserdampf aus der Zone oberhalb der Klappenventile entweicht und den Druck darin verringert. Nachdem der Druck in der Wasserdampfkammer nun größer ist als derjenige oberhalb der Klappenventile, werden die Ventile 64 und 64¹ sum Schließen gebracht. An dieser Stelle v/erden die Abdichtungsrohre 46 und 48 entleert und der Druckkolben wird nach oben bewegt. Während das Klappenventil 64 das Kabel 22 hält, bewegen sich die Rohre 46 und 48 aufwärts entlang der Kabellinie für den Weg des Zylinderhubea, wo sie wieder für den nächsten Arbeitsgang bereit sind.

In ähnlicher Weise wird auf der Abzugs- oder rechten Seite der Vorrichtung das Klappenventil 64' zum Schließen gebracht, wenn das Absauge-Entlüftungsventil 70* geöffnet und der Druck oberhalb des Klappenventils dadurch verringert wird· Zu diesem Zeitpunkt werden die Abdichtungsrohre 46^f und 48* entleert und müssen sich entlang des Kabels mit dem Abwärtshub des Druckkolbens 34' nach unten bewegen. Das Kabel 22 oberhalb der aufblasbaren Rohre 46« und 48» wird

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durch ihre Aufnahme einrichtlang (nicht gezeigt) gehalten, sodaß sich die Rohre 46· und 48' abwärts längs der Kabellinie bewegen_o

Me Absaug-Ablaßventile 70 und 70· bleiben nur einen Augenblick lang offen. Nachdem sie sich geschlossen haben, werden die Rohre 46, 48, 46' und 48' wieder aufgeblasen, Wasserdampf entweicht wieder durch die Ablaßventile 66 und 66* in die Zonen oberhalb der Klappenventile, die Klappenventile öffnen sich daher und die Druckkolben 34 und 34* werden bewegt, .um einen anderen Abschnitt des Kabels 22 durch, die Wärmebehandlungskammer 10 vorzuführen« Diese Arbeitsweise kann durch irgendeine von verschiedenen bekannten Arten geregelt werden.

In Figw 5 der Zeichnung ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, die in ihrem Aufbau der in fig* 1 gezeigten Ausführungsform sehr ähnlich ist, sich jedoch darin unterscheidet, daß die Klappenventile als Kabelgreifmittel verwendet werden, anstatt aufblasbare Rohre z;u. verwenden, wie dies in der Ausführungsform gemäß Mg» 1 der lall war_e Im Hinblick auf die Tatsache, daß der größte Seil des Aufbaus dieser Ausführungsform mit dem in Pig» I veranschaulichten Aufbau identisch ist, wurden die gleichen Bezugszeichen zur Bezeichnung der gleichen Teile verwendet, um eine sich wiederholende Beschreibung zu vermeiden«

Aus der linken Seite der Fig» 5 ist ersichtlich, daß der Hohlschaft 28 durch Kupplungsglieder 38 mit einem Ver-

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bindungsrohr verbunden ist, welches durch das Bezugszeichen 80 bezeichnet ist. DaB Verbindungsrohr 80 hat einen vergrößerten Mittelteil 82 und ist an seinem Bodenteil mit dem Balg«a 60 verbunden.

Innerhalb des vergrößerten Mittelteils 82 ist ein Klappenventil 83 vorgesehen, das aus zwei Lippen 84 und 86 aus einem elastischen, biegsamen Material besteht. Das Ventil ist in geöffneter Stellung gezeigt, wobei das Kabel 22 duroh dieses hindurchgeht.

In ähnlicher Weise ist auf der rechten Seite der Zeichnung der Hohlschaft 28· durch das Kupplungsglied 38* mit einem VerbindungBrohr 80' verbunden· Dieses Verbindungsrohr weist einen vergrößerten Mittelteil 82» auf, welcher an seinem unteren Ende mit dem Balgen 60' verbunden ist. Innerhalb des vergrößerten Mittelteils 82 · ist ein Klappenven*" til 83' mit den Lippen 86· und 84' angebracht. Das Ventil wird in geschlossener Stellung gezeigt, wobei das Kabel 22 dazwischen gegriffen wird.

Die Arbeitsweise der Ausführungsform der Erfindung, die in Pig. 5 veranschaulicht ist, ist derjenigen sehr ähnlich, die bezüglich der Ausführungsform gemäß Pig.I beschrieben wurde. In der Ausgangsstellung befindet sich der Druckkolben 34 In oberen !eil des Zylinders 24, während das Ablajhrentil 70 offen 1st, wodurch eine Verbindung mit der ' Atmosphäre «evohl oberhalb als auch unterhalb des Klappven- til· 85 «mÖglicht wird, wonach sioh daa Ventil/Wfnet.

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Gleichzeitig ist auch das Ablaßventil 70»auf der rechten Seite der Kammer 10 geöffnet, wodurch sich das Klappenventil 83' öffnen und das Kabel 22 abwärts durch den Hohlschaft 28 in die Kammer und hinauf durch das Rohr 62^f, das ■Verbindungsrohr 80· und den Hohlschaft 28· zu Aufnahme- oder Sammeleinrichtungen (nicht gezeigt) geführt werden kann.

Unter Druck stehender Wasserdampf wird in die Wärmebe— handlungskammer eingeführt, während die Ventile 70 und 70· geschlossen sind,, Während in der Wärmebehandlungskammer 10 Druck aufgebaut wird, entweicht Wasserdampf durch die Ablaßventile 66 und 66', um den Druck oberhalb und unterhalb der Klappenventile 64 und 64' auszugleichen· Diese Klappenventile, die vorher durch den größeren Druck unterhalb geschlossen gehalten \mrden, öffnen sich'nun, während sich die Klappenventile 83 und 83' durch den größeren Druck unterhalb schließen müssen. Während die Klappenventile 83 und 83* geschlossen sind und das Kabel zwischen sieh ergreifen, wird der Druckkolben 34 abwärts bewegt, sodaß das Kabel abwärts in die Wärmebehandlungskammer 10 durch das offene Klappenventil 64 gezogen wird, und der Druckkolben 34^f bewegt sich aufwärts, während das Klappenventil 83* das Kabel ergreift, um dae Kabel durch das offene Klappenventil 64' aus der Kammer herauszuziehen· - · .

Fach der Abwärtsbewegung des Klappenventils - 83 und des Kabels 22 wird das Ventil 70 einen Augenblick lang geöffnet,

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um den Druck in.der Zone zwischen den beiden Klappenventilen auf Atmosphärenbedingungen zu bringen. Das Klappenventil 64 wird daher durch den hohen Druck innerhalb der ■Wärmebehandlungskammer 10 geschlossen werden, während das Klappenventil 83 sich öffnet, auf Grund der gleichen Drücke auf jeder seiner Seiten. Zu diesem Zeitpunkt wird der Druckkolben aufwärts bewegt, sodaß sich das Klappenventil 83 längs des Kabels 22 bewegt, während sich das Ventil in Aufwärtsrichtung bewegt, bevor es wieder das Kabel für cien nächsten Arbeitsgang ergreift.

Während dieses Arbeitsganges hat sich das Absaug-Ablaßventil 70' geöffnet, um den Druck oberhalb des Klappenventils 83' auszugleichen, Während es gestattet, daß siek das Klappenventil 64^! auf Grund des Druckes innerhalb der Wärnebehandlungskammer 10 zum Schließen gebracht wird«. Der Druckkol ben 34* bewegt sich dann abwärts, inclen er das Klappenventil 83* längs des Kabels 22 zu seiner unteren Stellung stößt, wonach das Ventil ?0· geschlossen, wieder Wasserdampf durch

dampf

das Wasserafllaßventil 66' abgegeben und der bereits beschriebene Arbeitsvorgang wiederholt wird.

Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung, die in den Figuren 6 bis 9 der Zeichnung offenbart ist, bezeichnet das Bezugszeichen 110 eine Konditionierkammer, welche von einem Isoliermantel 112 umgeben ist. Das Bezugszeiehen 114 bezeichnet eine WasserdampfeinlaSsteile, während die

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Kondensatabsaugstelle, die mit einer üblichen Wasserdampf- abscheidevorrichtung (nicht gezeigt) versehen ist, am Boden der Kammer durch das Bezugs'zeichen 116 "bezeichnet ist»

Links neben der Zonditionierkammer und in festem Eingriff mit deren Ende befindet sich ein Balgen 118. Dieser Balgen ist mit einem Gewinde mit einer Abdichtungs- und Kabelgreifeinheit 120 verbunden. Die Abdichtungs- und Greifeinheit 120 ist an ihrem oberen Ende mit einem hydraulischen. Zylinder 122 durch eine Kolbenstange 125 und in ähnlicher Weise an ihrem unteren Ende mit einem hydraulischen Zylinder 124 durch eine Kolbenstange 125 verbunden. Die kleinen kreisförmigen Elemente 126 und 127 auf der Stirnseite der Abdiohtungs- und G-reifeinheit sind Luftrohrleitungen zur Betätigung der Abdichtungs- und G-reifeinheit in einer Weise, die später in Verbindung mit den Figuren 8 und 9 der Zeichnung beschrieben werden wird.

Links von der Abdichtungs- und Greifeinheit 120 und durch Gewinde mit dieser in Eingriff stehend befindet sich .ein weiterer Balgen 128, welcher mit einer Metallverhindungshülse 129 verbunden ist. Diese Hülse 129 ist fest an dem Haschinenrahmen verankert (nicht gezeigt), um eine Bewegung mit dem Zusammendrücken und Ausdehnen der Balgen an jeder Seite zu verhindern· Die Bezugszeichen 150 und 131 bezeichnen Regulierventile, die auf der Verbindungshülse 130 auge«· .bracht sind, um das Absaugen von Wasserdampf zu. gestatten« Yakuumabsaugemittel bekannter Art (nicht gezeigt) stehen mit

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diesen Ventilen in Verbindung.

Links νώη der Verbindungshülse 129 befindet sich ein dritter Balgen 132, v/elcher durch Gewinde auf seiner gegen- ' Uberliegenden Seite mit einer zweiten Abdichtungs- und Greifeinheit 133 in Eingriff steht. Diese Einheit 133 ist an ihrem oberen Ende mit einem Zylinder 134- durch eine Kolbenstange 135 und an ihrem unteren Ende durch eine Kolbenstange 137 mit einem Zylinder 136 gekuppelt. Die Bezugszeichen 138 und 139 bezeichnen Luftrohre, die in die Abdichtungs- und (Jreifeinheit eintreten.

Auf der rechten Seite der Konditionierkammer 110 ist eine identische Anordnung von Teilen, wie sie hinsichtlich der linken Seite der Kammer beschrieben wurde, ersichtlich. Das Bezugsz.eichen 14-0 bezeichnet einen Balgen, der Hit einer Abdichtungs- und Greifeinheit 141 verbunden ist. Diese Einheit 141 ist durch eine Kolbenstange 143 an ihrem oberen Ende mit einem hydraulischen Zylinder und durch eine Kolbenstange 145 an ihrem unteren Ende mit einem Zylinder verbunden. Die Bezugszeichen 146 und 147 bezeichnen Luftrohre, die in die Abdichtungs- und Greifeinheit 141 eintreten. Mit der gegenüberliegenden Seite der Einheit 141 steht ein Balgen 148 in Verbindung, der mit einer Verbindungshülse 149 mit Regulierventilen 150 und 151 zum Absaugen von Wasserdampf verbunden ist. Wie bezüglich der Ventile 130 und beschrieben wurde, sind Vakuumabsaugmittel einer bekannten Art (nicht gezeigt) für den raschen Abzug von Wasserdampf

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und zur Verhinderung eines Entweichens von Wasserdampf in die Atmosphäre vorgesehen.

Die Hülse 149 ist mit einem weiteren Balgen 152 verbunden, der durch Gewinde mit einer vierten Abdichtungsund Greifeinheit 153 in Eingriff steht„ Diese Einheit . ist durch die Kolbenstange 155 mit einem hydraulischen Zylinder 154 und durch eine Kolbenstange 157 mit einem hydraulischen Zylinder 156 für eine axiale Hin- und Herbewegung dieser Einheit gekuppelt,, Die Be zug sz eichen 158 und 159 bezeichnen Luftröhre, die in die Einheit 153 eintreten.

Das Bezugszeichen 160 bezeichnet ein Kabel aus fadenförmigem Material, welches teilweise gestrichelt gezeigt ist, und durch die rohrförmige Vorrichtung geführt wird· ■ Das Kabel wird der Wärmebehandlungsvorrichtung zugeführt, nachdem es vorher gestreckt oder gedehnt worden ist, um die Moleküle des Fadens zu orientieren. Am Ende der Wärmebehandlungsreihe sind Aufnahmemittel (nicht gezeigt) wie z.B. ein Haspel, vorgesehen.

In den IFig. 8 und 9 der Zeichnung, in welcher eine mehr in die Einzelheiten gehende Veranschaulichung der Abdichtungß- und Greifeinheiten gemäß der Erfindung gezeigt wird, bedeuten die Bezugszeichen 161 und 162 die eich seitlich erstreckenden, mit Gewinden versehenen Bohultera der AbdichtungB- und Greifeinheit 120, welche an Jeder Seite der Einheit mit den Balgen oder Wellkörpern 118 und 128 in Eingriff stehen. Das Bezugszelchen 164 bezeichnet die

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Hittelbohrung, die durch die Einheit hindurchgeht und mit dem Durchgang der Balgen in Verbindung steht. In der Mitte der Einheit befinden sich konkav ausgesparte Teile 166 und 168, in. welchen aufblasbare Rohre 170 und 172 angebracht sind. Wenn sie aufgeblasen werden, dehnen sich diese Rohre auf die mit den gestrichelten linien 174· und 176 bezeichneten Stellungen aus, indem sie dabei das Kabel 160 zwischen den Rohren zusammenpressen, während sie den Raum 164 schließen, um eine feste Abdichtung zu bilden. Die in den Figuren 8 und 9 gezeigte Abdichtungseinheit ist mit Kolbenstangen 123 und. 125 verbunden, die in den vorspringenden Plansehen.173 und 180 der Einheit gelagert sincU

in der Zeichnung veranschaulichten:Vorrichtung

sind Mittel sum Aufblasen der Rohre innerhalb der Abdichtungs- und Greifeinheiten sowie für die Betätigung der Zylinder_t;,die die Einheiten axial bewegen, vorgesehen» Obgleich für diese Mittel keine spezielle Bauweise gezeigt worden ist, ist es ersichtlich,, daß irgendeine einer Vielzahl üblicher Pumpei&einrichtungen zum Aufblasen und Entleeren der Rohre innerhalb der Abdichtungs- und G-reifeinhei ten sowie zum Hin- und Herbewegen der Kolbenstangen innerhalb der Zylinder verwendet werden kann.

Pur eine Beschreibung der veranschaulichten Ausführungsform der Erfindung wird auf die Figuren 6 und 7 der Zeichnungen Bezug genommen. Zu Beginn der Arbeitsweise hat sich

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das Kabel 160 von der Torratsquelle durch, die Vorrichtung und zu den Aufnahmebedingungen bewegt. An diesem Punkt sind die Einheiten 133 und 141 geschlossen-, wie dies in Figo 6 der Zeichnung angegeben ist« Das hindurchgehende Kabel wird auf diese Weise durch die Einheiten 133 und 141 gehalten* die ebenfalls einen abgedichteten Durchtritt zwischen jenen Kabereinheiten bilden,, Dann wird Masserdampf in die Wärmebehandlungskammer unter dem erwünschten Druck eingefüllt, welcher die' Zone zwischen den Einheiten 133 und 141 füllt·» Die Einheiten 120' und 153 sind geöffnet. Wie gezeigt, sind die Kolben in den Zylindern 134 und 136 sowie 154 und 156 vorgeschoben, während die Zylinder 122 und 124 sowie 142 und 144 geschlossen sind.

Der erste Arbeitsvorgang ist in Figo 7 der Zeichnung """'"' '' veranschaulicht, in welcher gezeigt ist, daß sich die geschlossenen Einheiten 133 und 141 durch das Schließen der Zylinder 134 und 136 und das öffnen der Zylinder 142 und ift nach rechts bewegt haben. Gleichzeitig-haben'sioh die offenen Einheiten 120 und 153 durch die Wirkung der damit verbundenen Zylinder nach links bewegt. Während sie sich nach rechts bewegen, ziehen die geschlossenen Einheiten 133 und 141 das Kabel 160 mit sich, da diese Einheiten eine feste Abdichtung um das Kabel herum gebildet haben, während die offenen Einheiten 120 und 153 nur an dem Kabel entlang gleiten, während sie sich nach links bewegen.,

In der sich daran anschließenden Arbeitsstufe schließen

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eich die Einheiten 120 und 153, um einen abgedichteten Wasserdampfdurchtritt zwischen diesen beiden Einheiten zu bilden, während sie gleichzeitig durch das Öffnen der Zylinder 154 und 156 und das Schließen äer Zylinder 122 und 124 nach rechts bewegt werden. Die Einheiten 133 und 141 sind während dieser Zeit geöffnet und werden, indem sie über daB Kabel gleiten, durch das öffnen der Zylinder 134 und 136 und das Schließen der Zylinder 142 und 144 nach rechts bewegt. Während der Wasserdampf zwischen den Einheiten 120 und 153 abgedichtet wird, wird die Wasserdampf menge, die in dem Durchtritt zwischen der nun geschlossenen Einheit 120 und der pffenen Einheit 133 verbleibt, rasch durch Vakuummittel (nicht gezeigt) durch die Betätigung der Ventile 130 und 131 abgezogen. Dadurch wird ein Entweichen von Wasserdampf in die umgebende Atmosphäre durch die offene Einheit 135 verhindert. Der erwünschte Wasserdampfdruck wird durch, kontinuierliche Einführung von Wasserdampf zur Kompensierung eines möglichen Verlustes aufrechterhalten·

Die Einheiten 133 und 141, die sich nun wieder in der in Fig.6 der Zeichnungen gezeigten Stellung befinden werden «leder geschlossen, um eine feste Abdichtung um das Kabel 160| dae dadurch hindurchgeht, zu bilden, sodaß der Wasser- daftpf nun tu dem Durchgang zwischen den Einheiten 133 und 141 abgeschlossen ist. Die Ventile 150 und 151 .in der Vea·- bAndungehulie 149 werden nun betätigt, um den in diesem ▲fctehnltt die Durchgangs vorhandenen Wasserdampf rasch abzu-

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ziehen, um ein Entweichen des Wasserdampfes in die Atmosphäre durch die nunmehr offene Einheit 153 zu verhindern. Wieder werden die Einheiten 133 und 141 in geschlossener Stellung durch die damit verbundenen Zylinder nach rechts bewegt, während die offenen Einheiten 120 und 153 durch die damit verbundenen Zylinder nach links bewegt werden» Der vorstehend beschriebene Kreislauf wird dann wiederholt, sodaß das fadenförmige Kabel 160 intermittierend durch eine abgedichtete Wasserdampfzone bewegt wird.

Es ist ersichtlich, daß die Abdichtungs- und Greifeinheiten 133 und 141 zusammenarbeiten, um das Kabel 160 nach rechts zu bewegen, während die Abdichtungs- und G-reifeinheiten 120 und 153 offen sind und sich nach links bewegen_e Die Einheiten 133 und 141 öffnen sich dann und bewegen sieh nach links, während die Einheiten 120 und 153 sich um das Kabel schließen und sich damit nach rechts bewegen.

Um ein Schrumpfen des fadenförmigen Kabels während, der Wärmebehandlungsstufe zu gestatten, ist daß Kabel innerhalb des Wärmebehandlungsdurchganges isu Beginn nicht straff gestrecM^,' eo&derh ziemlich lose, um eine gewisse Schrumpfung zu gestatten. Dieser entspannte Zustand des Kabele Innerhalb deB Y/ärmebehandlungsdurchgangeB wird durch die anschließende Bewegung oder Vorführung dee Kabels durch die Abdlohtungs- und Greifeinheiten aufrechterhalten.

Ee ist ersichtlich, daß bei dem neuen Aufbau gemäß der

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Erfindung ein fadenförmiges Kabel oder irgendein anderes ähnliches Material kontinuierlich einem flüssigen oder gasförmigen, unter Druck gesetzten Medium, wie 2.B, Wasserdampf, unterworfen werden kann» Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist besonders geeignet zur Behandlung von naßgesponnenem Acrylkabel und gestattet es, daß ein solches Kabel auf eine einfache und leichte Weise wirksam wärmeentspannt oder wärmebehandelt wird. Die Wärmebehandlung erfolgt vollständig automatisch und die neuartige Ausbildung gemäß der Erfindung ermöglicht die Regelung der Wärmebehandlungsbedingungen in einem weiten Bereich in Überein-Stimmung mit der behandelten Kabelart. Ein weiteres hervorragendes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Entweichen von Wasserdampf in aie Atmosphäre um die Wärmebehandlung sstation verhindert wird, während Mittel vorgesehen werden können, um diesen Wasserdampf zwangsläufig zu entfernen und zu ermöglichen, daß die Wärmebehandlungsbedingungen innerhalb der Kammer genau auf einer vorherbestimmten Höhe gehalten werden können. Das Kabel wird glatt und rasch durch die Wärmebehandlungskammer bewegt, und zwar mit einem Minimum an Änderung der Form, sodaß eine Verschlechterung oder Verunreinigung des Kabels verhindert wird und ein wär-

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mebehandeltes Kabel hoher Qualität nach Vollendung des Arbeitsvorganges aua der Kammer herauskommt.

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Claims

Patentansprüche

1.) Vorrichtung zur Wärmebehandlung eines kontinuierlichen Kabels aus fadenartigem Material, gekennzeichnet durch eine Wärmebehandlungskammer mit ausdehnbaren Kabeleingangs- und ausgangsenden, eine Einrichtung zur Einführung von Dampf in die Kammer, Kabelvorführainriohtugen in der;·:. _ Fähe der Kabeleingangs- und -ausgangsenden, wobei, diese _;; - t * Einrichtungen von einer normalen Kab elf r eigabe stellung zi* \. > > einer G-reif st ellung bewegbar sind, Einrichtungen zum Hin~:^r·: und Herbewegen der Torführeinrichtungen, Mittel zur Betätigung einer der Vorführeinrichtungen in die G-reif stellung- bei ihrer Bewegung ge^en die Kammer und Mittel zur Betätigung der Enden der Vorfü-hreinriohtungen in die G-reif st ellung bei ihrer Bewegung von der Kammer fort und Einrichtungen zur Verhinderung des Entweichens von Dampf längs des Kabelweges, wenn die Vorführainrichtungen sich in der Kabelfreigabe— stellung befinden»

Z₀) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Verhinderung des Entweichens von Dampf zwischen den Vorführeinrichtungen und der Kammer liegen»

3·) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Verhinderung des Entweichens von Dampf jenseits der Vorführeinrichtungen liegen·

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4·) Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, daduroh gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Verhinderung des Entweiehens von Dampf Klappenventile an den Durohgangsdufchlässen der Kammer umfassen.

5«) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, welche einen Kabel- «intrittsdurchgang zu der Kammer und einen Kabelaustrittsdurohgang von der Kammer umfasst und ausdehnbare Teile aufweist, wobei innerhalb der Durchgänge in der Nähe der ausdehnbaren Teile Mittel vorgesehen sind, die von einer normalen Kabelfreigabestellung zu einer Kabelgreif-, den Durchgang abschließenden Stellung einstellbar sind, und die genannten Mittel längs der Achsen der Durehgangswege hin und her bewegbar sind·

6.) Vorrichtungen nach 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbaren Mittel aufblasbare Rohre umfassen·

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