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Verfahren zur Erwärmung und Trocknung von Faserstoffgut im elektrischen
Hochfrequenzfeld und Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens Die Erfindung bezieht
sich auf ein Verfahren zur @rwär@ung und Trocknung von Faserstoffgut im elektrischen
Hochfrequensfeld und auf eine Vorrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens.
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Zur Verspinnung bestimmtes Faserstoffgut muß bekanntlich vor der Verarbeitung
einen Naßbehandlungsprozeß durchmachen, wobei Verunreinigungen und im Falle von
Tierhaaren die anhaftenden Körperfette entfernt werden. Nach dem mechanischen Abpressen
der Waschflüssigkeit bleibt eine immer noch sehr hohe Feuchtigkeit bestehen, welche
durch einen Trocknungsprozeß entfernt werden muß.
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Es ist bekannt, dies mit Hilfe der @ogenannten Heißdampfdüsenzu bewirken
trocknung. bei welcher das Faserstoffgut zwischen Förderhändern durch eine Vorrichtung
geführt wird, in welcher oberhalb und unterhalb der Bahn des Gutes Ausströmdüsen
angeordnet sind, mit deren Hilfe Heißdampf durch das Gut geleitet wird. Es ist auch
nungs bekannt, daß bei diesem Trockenverfahren die sogenannten Feuchtenester
des
Gutes, die sich in zu einem Knäu@l zusammongeballten Fasern bilden, nicht genügend
durchgetrocknet werden.
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Zur Vergleichmäßigung der Trocknung ist es auch bekannt. das vorgetrocknete
Faserstoffgut nach dem Verlasson der Behandlungsstrecke für die Heißdampfdüsentrocknung
mittels derselbem Förderbänder einer nachgeschalteten Hochfrequenzbohandlungsstrecke
zuzuführen. Dabei ging man von der Erkenntnis aus, daß das Hochfrequenzfeld auf
bereits trockenes Fasergut nur sehr wenig einwirkt, während infolge des größeren
Verlustwinkels innerhalb der noch feuchten Teile des Gutes eine intensive Erwärmung
stattfindet. Daher ist die nachgeschaltete Hochfrequenztrocknung besonders für die
Vergleichmäßigung der Rostfeuchte des Faserstoffgutes geeignet befunden worden (Deutsche
Patentschrift 833 987).
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Es hat sich jedoch ergeben, daß die Ergebnisse der bekannten nachgeschalteten
Hochfrequenztrocknung nicht immer befriedigend waren. Zwar wurden die erwähnten
Feuchtigkeitsnester wirksam nachgetrocknet, jedoch mußte man feststellen, daß die
Qualität des Faserstoffgutes nicht genügend gleichmäßig wurde und auch die gewünschte
Restfeuchtigkeit, wie sie für den nachfolgenden Verarbeitungsprozeß erforderlich
war, nicht eingehalten werden konnte. Um die Feuchtigkeitsnester durchzutrocknen,war
eine verhältnismäßig scharfe Durchwärmung erforderlich. Dabei erhielt das in einer
Dampfatmosphäre getrocknete
Gut der Feuchtenester und das bereits
vor der Anwendung der Hochfrequenztrocknung weitgehend getrocknete Gut außerhalb
dieser Nester eine verschiedene Beschaffenheit. die den nachfolgenden Spinnvorgang
beeinträchtigen konnte. Außerdem wurde die Restfeuohte durch den erforderlichen
hohen Aufheizungsgrad zu gering, so daß nach dem Verlassen der Hochfrequenzbehandlungsvorrichtung
wieder eine Befeuchtung vorgenommen werden mußte, die zeitraubend und uiständlich
war.
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Für die Nachbehandlung und teilweise Trocknung bzw. Dämpfung von Garnpackungen
ist es auch bekannt, die fertigen Packungen Auf einem Transportband durch ein. Hochfrequenzbehandlungseinrichtung
hindurchzuführen und durch Abschluß des Behandlungsraumes in diesem eine nahezu
gesättigte Atmosphäre von Wasserdampf aufrechtzuerhalten. Durch diesen Dämpfungspro@eß
unter Erwärmung im Hochfrequenzfeld bei teilweisem Entzug der vor der Behandlung
in den Garnpackungen enthaltenen Feuchte ließ sich die Qualität des Erzeugnisses
vergleichmäßigen und verbessern. Es war dazu aber nötig, eine sehr komplizierte
@ehandlungsvorrichtung anzuwenden, in welcher der Eingang und der Ausgang des Transportbandes
mit den Garnpackungen am Behandlungsraum durch Dampfschleusen geführt werden mußte.
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Daher war mit dem bekannten Verfahren bzw. der dazu benutzten Vorrichtung
nur ein intermittierender Vorschub des Gutes durch, den Behendlungsraum möglich
und das Verfahren war auch nur
anwendbar fUr körperlich voneinander
getrennte Packungen, ii deren Zwischenräume jeweils die Klappen der Dampfschleusen
eingreifen mußten (USA-Patentschrift 2 428 615).
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Es ist ferner zu erwähnen, daß es bekannt war, Schwämme aus synthetischen
Kunststoffen im Hochfrequenzfeld innerhalb einer künstlich feuchtgehaltenen Atmosphäre
der Umgebung zu trecknen, um eine Krustenbildung zu vermeiden. Dabei war es auch
bekannt.
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den Hochfrequenz-Trocknungsprozeß automatisch entweder roob der Behandlungszeit
oder in Abhängigkeit von der Temperatur, der Feuchtigkeit oder dem Gewicht zu steuern
(USA-Patentschrift 2 112 418).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erwärmung
und Trocknung von Faserstoffgut im elektrischen Hochfrequenzfeld und eine Vorrichtung
zur Ausübung dieses Verfahrens anzugeben, bei deren Anwendung die Mängel der bekannten
Verfahren und Vorrichtungen vermieden sind. Besonders soll dabei eine uneinmgeschränkte
kontinuierliche Hindurchführung des Faserstoffgutes durch den Behandlungsraum mittels
umlaufender Transportbänder möglich sein und der Aufwand für einen gegen Dampfverluste
abgedichteten, mit Schleusenkammern versehemen Behandlungsraum gespart werden. Dabei
soll die Qualität des nach der Behandlung anfallenden Faserstoffgutes gleichmäßig
sein und die Restfeuchte des Gutes unmittelbar und ohne nochmaliges Fefeuchten dem
jeweiligen Bedürfnis des nachgeschalteten Spinnprozesses
entsprechen.
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Bei inea Verfahren zur Erwärmung und Trocknung von lit -.
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gleichmäßigem und im Mittelwert zu hohem Feuchtigkeitsgehalt angeliefertem
Faserstoffgut im elektrischen Hochfrequenzfeld, durch welches das geschichtete Gut
mittels eines Transportbandes kontinuierlich hindurchgeführt wird, wird die Aufgabe
dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß das in zunächst lockerer Schichtung auf ein
unteres Transportband gegebene Gut durch Hineinlaufen in einen zwischen dem unteren
und einem mitlaufenden oberen Band gebildeten, sich in seinem Anfangsteil verengenden
Förderraum verdichtet und in verdichtetem Zustand der Einwirkung des Hochfrequenzfeldes
ausgesetzt wird, daß ferne@ der Förderraum Uber einen den ton Hochfrequenzfeld durchsetzten
Behandlungsraum einschließenden Teil gegen das freie Entweichen der verdampften
Feuchtigkeitsbestandteile in den umgebenden Raum durch Einschränkung der Dampfdurchlässigkeit
der Transportbänder oder mit diesen zusammenwirkender Teile in derartigem Maße abgeschlossen
ist und Schichtdicke, Feldstärke und Behandlungszeit in Abhängigkeit von dem anfänglichen
Feuchtigkeitsgehalt derartig be@essen sind, daß sich für alle Teile des Gutes eine
im weséntlichen gleichmäßige Restfeuchtigkeit von vorbestimmter Größe ergibt.
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Das Verfahren nach der Erfindung besteht demnach in einer Kombination
einer anfänglichen Verdichtung des Faserstoffgutes,
beispielsweise
auf die Hälfte oder ein Drittel der Schichthöhe des locker aufgegebenen Gutes, und
der darauffolgenden Hochfrequenzbehandlung in einem Behandlungsraum, der gegen des
freie Entweichen des Dampfes durch Einschränkung der Dampfdurchlässigkeit seiner
Wände geschützt ist. Dabei besteht ein besonderes Merkmal darin, daß die Zurückhaltung
des Dampfes innerhalb des Behandlungsraumes durch die Eigonschaften der Transportbänder
oder mit diesen zusammenwirkender Teile ersielt wird, so daß ein kontinuierliches
Hindurchführen des Behandlungsgutes und ständige Aufrechterhaltung der Feuchte innerhalb
des Behandlungsraumes gewährleistet sind.
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Die anfängliche Verdichtung des Faserstoffgutes ergibt Vorteile in
zwei Richtungen. Durch die Verdichtung wird der mit dem Hochfrequenzfeld zu erfüllende
Raum verringert und dadurch die Wirkung des Feldes auf die Feuchtenester intensiviert.
Der aus den Feuchtenestern entweichende Dampf wird auch in dem vorverdichteten,
bereits weitgehend getrockneten Faserstoffgut gebremst und gibt seine Wärme an diese
im Hochfrequenzfeld zunächst kühl bleibenden Teile ab. Es kommt daher nicht nur
zu einer gleichmäßigen intensiven Erwärmung des gesamten Faser-Atoffguton, sondern
auch zu einer Vergleichmäßigung der Restfeuchte, die alle Teile ohne Ausnahme erfaßt.
Versuche haben ergeben, daß auf diese Weise ein kontinuierlicher Behandlungsprozeß
hoher Durchsatzleistung bei hervorragender Gleichmäßigkeit des Erzeugnisses und
bei Einhaltung einer gewünschten
Restfeuchte erzielt wird.
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Bei einen Verfahren nach der Erfindung kann die vergleichmäßigte Restfeuchte
des den Behandlungsraum verlassenden Gutes gemessen und als Ausgangswert einer Ragelung
benutzt werden, durch welche bei Feststellung eines zu hoben Feuchtewertes die Feldstärke
im Behandlungsraum erhöht und/oder die Durchlaufzeit verlängert und umgekehrt bei
Feststellung eines zu niedrigen Feuchtewertes die Feldstärke erniedrigt und/oder
die Durchlaufzeit verkürzt wird.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Ausübung
des angegebenen Verfahrens, in welcher der Behandlungsraum nicht nur durch das untere
Transpertband und das mitla@-fende obere Band, sondern auch in Richtung der beiden
Seiten des Stranges des Behandlungsgutes durch das freie Entweichen des Dampfes
erschwerende Teile abgeschlossen ist. Beispielsweise kann auf jeder Seite des Stranges
des Behandlungsgutes je ein Seitenteil mit zu dem unteren Transportband senkrechter
Oberfläche angeordnet sein, welches den Behandlungsraum auf der Seite abschließt.
Besonders können die Seitenteile als mitlaufende Bänder ausgebildet sein. Auch können
die das freie Entweichen des Dampfes in seitlicher Richtung erschwerenden Teile
durch an einem oder beiden Bündern befestigte, mit ihren Hauptflächen senkrecht
zu den Oberflächen der Bänder stehende
und ihre seitlichen Zwischenräume
im wesentlichen schließende Platten gebildet werden.
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Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Die Zeichnung enthält folgende Darstellungent Fig. 1: einen Querschnitt durch eine
Behandlungsvorrichtung.
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nit welcher du Verfahren nach der Erfindung ausgeübt werden kann.
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Fig. 2: ein Transporthand iit angesetzten seitlichen Platten, welche
zum seitlichen Abschluß des Behandlungsraumes dienen, Fig. 3: eine Ansicht der seitlichen
Platten, welche die gegenseitige Überlappung erkennen läßt, Fig. 4: ein Blockschaltbild
einer Regelanordnung, mit welcher die Restfeuchte des austretenden Behandlungsgutes
auf einen vorbestimmten Wert eingestellt werden kann.
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Die in Fig. 1 dargestellte Behandlungsvorrichtung wird von dem Gehäuse
1 umschlossen, welches zur Vermeidung von Feuchtigkeits-und Wärmestauungen mit Abzugsöffnungen
versehen sein kann. Das los Faserstoffgut wird der Vorrichtung durch den Füllschacht
2 S zugeführt und verläßt die Vorrichtung über des Ausgangsbloch 3.
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Die Rollen 4, 5 und 6, 7 dienen zur Führung und Bewegung der Transportbänder
9 und 10. Das untere Transportband 10 dient
zur Aufnahme des durch
den Füllschacht eingeführten Gutes, welches beim Vorrücken nach der rechten Seite
hin von dem oberen Transportband 9 erfaßt wird und durch die Schrägführung des oberen
Bandes 9 zwischen den Rollen 4 und 8 auf eine geringere Schichthöhe zusammengedrückt
wird. Zur Ausbildung eines kräftigen Hochfrequenzfeldes innerhalb des Behandlungsraumes
dienen die obere Elektrodenanordnung 11 und die unters Elektrodenanordnung 14. Die
ober@ Elektrodenanordnung 11 ist über einen Bandleiter 13 und einen das Gehäuse
1 durchdringenden, gegen dieses Gehäuse isolierten Leiter mit der Ausgangsklemme
eines Hochfrequenzgenerators verbunden. Die ganze obere Elektrodenanordnung 11 wird
mittels des Halters 12 mechanisch an du. Gehäuse l befestigt, ist Jedoch gegen dieses
Gehäuse mittels der in der Befestigungsvorrichtung 12 enthaltenen Stabisolatoren
elektrisch isoliert. Die untere Elektrodenanordnung 14 steht mit dem Gehäuse 1 in
leitender Verbindung und besitzt an entsprechenden Haltern eine Anzahl vor Rollen,
auf denen das untere Transportband 10 läuft. Diese Rollen dienen als Gegenelektroden
für die entsprechenden Teile der oberen Elektrodenanordnung 11.
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Der Behandlungsraum zwischen den beiden Elektrodenanordnungen ist
gegen das Entweichen des Dampfes durch die Beschaffenheit der Transportbänder 9
und 10 geschützt. Um eine Abdichtung auch nach den Seiten des Stranges des Behandlungsgutes
zu erreichen, sind beiderseits des Zwischenraumes zwischen dem
oberen
und des unteren Transportband die seitlichen Bänder 15 vorgesehen. von denen in
der Schnittzeichnung der Fig. 1 zur das vom Beschauer abgewendete (rückwärtige)
Band 15 dargestellt ist. Zur Führung dieses Bandes dienen die Rollen 16 und 17,
welche zusammen mit den Rollen 4 und 6 bzw. 5 und 7 angetrieben werden können oder
aber auch im Freilauf mitlaufen können.
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In der dargestellten Vorrichtung ist eine gute Abdichtung des Behandlungsraumes
gegen das Entweichen der Dämpfe gewährleistet.
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so daß das Behandlungsgut in einer nahezu gesättigten Dampfatmosphäre
erhitzt und in seiner Beschaffenheit vergleichmäßigt und auf einen gewünschten Wert
der Restfeuchte getrocknet werden kann. Das so beschaffene Behandlungsgut läuft
über das Ausgangsblech 3 in Vorn eines Stranges ab und kann von den Feuchtigkeitsmesser
19 kontrolliert werden. Dieser kann b.ispielsweise zwei in der Nähe der Oberfläche
des vorbeigeführten Behandlungsgutes angebrachte Meßwiderstände (Thermistoren) enthalten,
von denen einer geheizt ist der andere aber nicht geheizt ist. Die Temperaturänderung
dieser Widerstände unter dem Einfluß der Restfeuchte kann oin Maß für die letztere
bilden.
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Fig. 2 zeigt eine Ausrüstung dos oberen Transportbandes 9 sit seitlichen
Platten 18, welche anstelle der mitlaufenden seitlichen Bänder 15 den Zwischenraum
zwischen dem oberen und dem unteren Transportband schließen können. Fig. 3 zeigt,
daß diese
Platten 18 gekröpfte Ansätze aufweisen, mit denen jeweils
die eine Platte ihre benachbarte Platte überdeckt, so daß eine gute Abdichtung gewährleistet
ist.
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Fig. 4 zeigt eine Regelschaltung, mit welcher eine selbsttätige Einstellung
des Behandlungsprozesses auf eine gewünschte Restfeuchte durchgeführt werden kann.
Der Feuchtigkeitsmesser 19 liefert eine elektrische Ausgangsgröße, welche nach einer
Funktion verläuft, die mit der Fauchte eindeutig zusammenhängt.
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Diese elektrische Ausgangsgröße UF wird dem Differenzbildner 20 zugeführt,
an dessen anderem Eingang die Vergleichsspannung UV von dr einstellbaren Spannungsquelle
21 zugeführt wird. wird die Größen UF und UV einander gleich, so liefert der Differenzbildner
20 keine Ausgangsgröße UR. Überwiegt die Eingangsgröße UF, so ist UR positiv, überwiegt
aber UV, so ist UR negativ. Die Ausgangsspannung UR wird unabhängig von ihrer Polarität
durch den Gleichstromverstärker 22 verstärkt und den Antriebsmotor 23 zugeführt.
Von diesem wird das Kettenrad 24 angetrieben, welches über den Kettentrieb 25 den
Stufenschal-oder einen Stelltransformator ter 26/betätigt. Von diesem kann entweder
die Durchlaufgeschwindigkeit oder die Ausgangespannung des Hochfrequenzgenerators
so geregelt werden, daß sich die gewünschte Restfeuchte ergibt, bei welcher in Fig.
4 der Differenzbildmer 20 keine Ausgangsspannung liefert. In diesem Fall steht der
Motor 23 still. Bei zu großer Restfeuchte läuft er in der einen Richtung, bei zu
kleiner Restfeuchte in der entgegengesetzten Richtung, so daß stets eine Annäherung
an den gewünschten Wert der Restfeuchte ersielt werden kann.