DE19516127A1 - Behandlungskammer zum kontinuierlichen Wärmebehandeln von Garnen - Google Patents
Behandlungskammer zum kontinuierlichen Wärmebehandeln von GarnenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Behandlungskammer zum
kontinuierlichen Wärmebehandeln von Garnen mit Eintrittsöffnungen
und Austrittsöffnungen für die Garne in Schlaufen
transportierende Transportbänder, mit Ventilatoren und
Strömungsleitmitteln zum Erzeugen einer quer zur
Transportrichtung der Garne und von oben gegen die Schlaufen
gerichteten Umlaufströmung von überhitztem Wasserdampf, mit einem
Zuführrohr zum Nachspeisen von Wasserdampf, mit einer Heizung zum
Überhitzen des Wasserdampfes, mit oberhalb der Schlaufen im
Bereich der Eintrittsöffnungen und Austrittsöffnungen
angeordneten Absaugstutzen zum Absaugen eines Teils des
Wasserdampfes sowie mit unterhalb der Schlaufen im Bereich der
Eintrittsöffnungen und Austrittsöffnungen innerhalb der
Behandlungskammer angeordneten Belüftungssperren mit jeweils
einer gegen die Schlaufen gerichteten Gegenströmung von
Wasserdampf.
Eine Behandlungskammer dieser Art ist durch das US-Patent
4,513,514 Stand der Technik. Bei der bekannten Behandlungskammer
sind außerhalb der eigentlichen Eintrittsöffnungen und
Austrittsöffnungen jeweils sogenannte Vorzonen vorgesehen, an
denen ein Teil des Behandlungsmediums, im vorliegenden Falle
überhitzten Wasserdampfes, abgesaugt wird. Die Vorzonen sind
oberhalb der Transportbänder an Abdampfstutzen angeschlossen, die
einen Teil des in der Behandlungskammer zirkulierenden Dampfes
nach oben absaugen. Im Bereich der Vorzonen, jedoch nach
innerhalb der Behandlungskammer, wird der normalerweise von oben
strömende Wasserdampf so umgelenkt, daß er im sogenannten
Gegenstromprinzip die Garnschlaufen von unten anströmt und so
eine Belüftungssperre bildet. Die Folge dieser Anordnung ist, daß
im unteren Bereich die Garnschlaufen praktisch erst innerhalb der
Behandlungskammer erstmals mit dem überhitzten Wasserdampf in
Berührung kommen, während sie im oberen Bereich bereits in der
Vorzone mit Wasserdampf beaufschlagt werden. Dies führt dazu, daß
die Behandlungslänge bzw. die Verweilzeit für den oberen Bereich
der Schlaufen etwas größer ist als für den unteren
Bereich der Schlaufen. Die früher mit dem Behandlungsmedium in
Kontakt kommenden Bereiche der Schlaufen schrumpfen früher als
diejenigen Bereiche der Schlaufen, die erst später mit dem
Behandlungsmedium in Berührung kommen. Da die Erwärmung für den
oberen Bereich der Schlaufen früher einsetzt, erreichen die
Schlaufen im oberen Bereich auch früher ihre Fixiertemperatur als
der untere Bereich der Schlaufen. Dies kann sich im späteren
Flächenprodukt, insbesondere bei Teppichen, als sogenannte
Marmorierung auswirken, worunter zu verstehen ist, daß ungefärbte
mit überhitztem Wasserdampf behandelte Garne später im Teppich
unterschiedlich anfärben. Dies ist insbesondere bei Garnen aus
Polyamid der Fall. Nachteilig bei der bekannten Anordnung ist
ferner, daß im oberen Bereich der Schlaufen der überhitzte
Wasserdampffeuchter ist als der den unteren Bereich der
Schlaufen in der Belüftungssperre beaufschlagende Wasserdampf.
Dies liegt daran, daß infolge der Absaugung durch die Vorzone
hindurch der überhitzte Wasserdampf sich etwas mit in die
Behandlungskammer eintretender Kaltluft vermischt hat und dadurch
abgekühlt wurde. Für den Fall, daß es sich um eine sehr kurze
Behandlungskammer mit kurzer Verweilzeit handelt, kann es sogar
passieren, daß die oberen Bereiche der Garnschlaufen eine andere
Fixiertemperatur als die unteren Bereiche der Garnschlaufen
erreichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten
Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine
Behandlungskammer zu schaffen, bei der die Garnschlaufen
durchgängig etwa zur gleichen Zeit, also im oberen und unteren
Bereich gleichzeitig, erstmals mit dem überhitzten Wasserdampf in
Berührung kommen.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Mündungen der
Absaugstutzen im wesentlichen vertikal über den Belüftungssperren
und innerhalb der Behandlungskammer angeordnet sind.
Aufgrund der Erfindung kommen die Garnschlaufen praktisch
erstmals nach dem vollständigen Eintreten in die
Behandlungskammer mit dem überhitzten Wasserdampf in Kontakt, und
zwar gleichzeitig im oberen und unteren Bereich. Im unteren
Bereich werden die Garnschlaufen durch die Gegenströmung der
Belüftungssperre erhitzt, während vertikal über der
Belüftungssperre ein praktisch gleichartiger überhitzter
Wasserdampf durch die oberen Bereiche der Schlaufen hindurch
abgesaugt wird. Dies führt dazu, daß das in die Behandlungskammer
eintretende Garn gleichzeitig in allen Bereichen der Schlaufen
schrumpft bzw. bauscht. Darüber hinaus können sämtliche Bereiche
der Schlaufen gleichzeitig die Fixiertemperatur und zudem auch
dieselbe Fixiertemperatur erreichen. Derselbe Effekt tritt
praktisch am Auslauf der Transportbänder aus der
Behandlungskammer ein, wenn die Schlaufen durch die
Austrittsöffnungen hindurchgeführt werden. Auch dort gelangen
sämtliche Bereiche der Schlaufen gleichzeitig letztmals mit dem
überhitzten Wasserdampf in Kontakt. Es wird bei dieser Anordnung
ferner vermieden, daß Teile der Schlaufen der Garne mit
unterschiedlich feuchtem Wasserdampf in Berührung kommen.
Vorteilhaft erstrecken sich die Mündungen der Absaugstutzen im
wesentlichen über die gesamte Arbeitsbreite der Schlaufen.
Dadurch wird sichergestellt, daß die Dampfströmung der
Belüftungssperre in gleichmäßiger Strömungsbreite auch oben
abgesaugt wird.
Vorzugsweise ist der Querschnitt der Absaugstutzen durch eine
Blende veränderbar. Dadurch läßt sich die Intensität der
Absaugung auf die Intensität der Gegenströmung der
Belüftungssperre abstimmen.
In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß im
Bereich der Belüftungssperren zusätzlich seitlich gegen die
Schlaufen gerichtete Belüftungsströme vorgesehen sind. Dadurch
werden die Schlaufen nicht nur in ihrem unteren und oberen
Bereich angeströmt, sondern auch seitlich vom überhitzten
Wasserdampf beaufschlagt.
Zweckmäßig sind die Absaugstutzen an einen außerhalb und quer zur
Behandlungskammer verlaufenden Absaugkanal angeschlossen, der
eine oberhalb der Eintrittsöffnungen und Austrittsöffnungen
angeordnete glatte, unisolierte Bodenfläche aufweist. Wenn der
Absaugkanal unten nicht isoliert ist, kann sich die Bodenfläche
durch die hohe Temperatur des Abdampfes auf über 120°C aufheizen,
so daß sich keine Wassertropfen an dieser Stelle bilden können.
Gegebenenfalls kann zusätzlich vorgesehen sein, daß den
Eintrittsöffnungen und den Austrittsöffnungen jeweils eine in der
Bodenfläche angeordnete Saugmündung zugeordnet ist. Diese
zusätzliche Saugmündung, die in den meisten Fällen überflüssig
ist, kann gegebenenfalls den Rest des Abdampfes aufnehmen, der
durch die Absaugstutzen nicht abgesaugt wird. Dadurch tritt ein
geringer Teil des Abdampfes durch die Eintritts- und
Austrittsöffnungen hindurch nach außen und in den Absaugkanal.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht auf eine Transporteinrichtung einer
Garnbehandlungsanlage mit einer nur angedeuteten
Behandlungskammer,
Fig. 2 eine Seitenansicht von außen auf eine erfindungsgemäße
Behandlungskammer,
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Behandlungskammer,
Fig. 4 in vergrößerter Darstellung einen Querschnitt durch einen
Teil einer Behandlungskammer im Bereich einer Transport
einrichtung und einer Belüftungssperre,
Fig. 5 einen Längsschnitt durch den Bereich einer
Belüftungssperre bei einer Behandlungskammer nach dem Stand der
Technik
Fig. 6 ein Diagramm bezüglich der Temperaturverhältnisse bei der
bekannten und bei der erfindungsgemäßen Behandlungskammer,
Fig. 7 einen Längsschnitt im Bereich der Belüftungssperre der
erfindungsgemäßen Behandlungskammer.
Die Garnbehandlungsanlage nach Fig. 1 enthält mehrere,
vorzugsweise vier bis sechs nebeneinander angeordnete
Wickelmasten 1, von denen in der Seitenansicht der Fig. 1 nur
ein Wickelmast 1 zu erkennen ist. Jeder Wickelmast 1 ist
Bestandteil einer Transporteinrichtung, die durch eine nur
strichpunktiert angedeutete Behandlungskammer 2 hindurchgeführt
wird. Der Wickelmast 1 ist an einem Ende (in der Darstellung der
Fig. 1 an seinem rechten Ende) in einer Halterung 3 gelagert und
am anderen Ende entweder frei auskragend oder zusätzlich durch
eine nicht dargestellte Abstützeinrichtung von unten abgestützt.
Jeder Wickelmast 1 ist mit vier Transportbändern 4, 5, 6 und 7
(vergleiche auch Fig. 3 und 4) bestückt, von denen in Fig. 1
nur zwei Transportbänder 4 und 5 sichtbar sind. Diese
Transportbänder 4 bis 7 sind, wie aus den später noch zu
beschreibenden Fig. 3 und 4 deutlicher hervorgeht, polygonal
um den Wickelmast 1 herum angeordnet. Sie dienen dem Transport in
Transportrichtung A jeweils wenigstens eines Garnes 8, welches in
Form von Schlaufen 9 um den Wickelmast 1 und die Transportbänder
4 bis 7 herumgewickelt ist. Vorzugsweise können auch mehrere
Garne 8, beispielsweise vier oder sechs pro Wickelmast 1
vorgesehen sein. Diese Anordnung dient dem Zweck, eine möglichst
große Menge von Garn 8 mit vorbestimmter Verweilzeit
kontinuierlich durch die Behandlungskammer 2 zu transportieren.
Das Ablegen der Schlaufen 9 geschieht mittels eines Wickelflügels
10, der im Bereich des gehalterten Endes des Wickelmastes 1
angebracht ist. Der Wickelflügel 10 beginnt in einer mit einer
Axialbohrung 11 versehenen Welle 12, die in einem Gehäuse 13
koaxial zum Wickelmast 1 gelagert ist. Die Axialbohrung 11 mündet
in eine radiale Öffnung 14 der Welle 12 und geht in den
kurbelartig ausgebildeten hohlen Wickelflügel 10 über, der
zusammen mit der Welle 12 zu Drehbewegungen angetrieben ist. Das
zu transportierende Garn 8 wird in Transportrichtung A durch die
Axialbohrung 11 zugeführt und tritt aus der Mündung 15 des
Wickelflügels 10 aus. Dank der Rotationsbewegung des
Wickelflügels 10 wird das Garn 8 um die Transportbänder 4 bis 7,
die vorzugsweise einen runden Querschnitt aufweisen, herum
gewickelt.
Auf der Welle 12 ist ein Getriebegehäuse 16 gelagert, welches
aufgrund nicht dargestellter, aber bekannter Mittel die
Drehbewegungen der Welle 12 nicht mitmacht und welches den
Antrieb für die Transportbänder 4 bis 7 enthält. In dem
Getriebegehäuse 16 ist die bereits erwähnte Halterung 3 für das
gelagerte Ende des Wickelmastes 1 vorgesehen.
Am Getriebegehäuse 16 sind jeweils angetriebene obere und untere
Umlenkrollen 17 und 18 für die Transportbänder 4 bis 7
vorgesehen. Ihnen sind im Bereich des auskragenden Endes des
Wickelmastes 1 frei drehbare obere und untere Umlenkrollen 19 und
20 für die Transportbänder 4 bis 7 zugeordnet. Kurz vor Erreichen
der Umlenkrollen 19 und 20 werden die Schlaufen 9 des Garnes 8
aufgelöst, entsprechend der Pfeilrichtung B abgezogen und in
nicht dargestellter Weise einer Spulmaschine zugeführt. Die
Umlenkrollen 19 und 20 sind mittels einer Spannvorrichtung 21 in
ihrem Abstand zueinander einstellbar gehaltert.
Noch vor Erreichen der Behandlungskammer 2 wird das erwähnte
Polygon der Transportbänder 4 bis 7 durch Spannrollen oder
dergleichen etwas verkleinert, damit dem in der Behandlungskammer
2 erfolgenden Schrumpfen der Garne 8 Rechnung getragen wird. Aus
diesem Grund ist in Fig. 1 angedeutet, daß die Schlaufen 9 im
Einlaufbereich 22 der Behandlungskammer 2 von den unteren
Transportbändern 5 und 6 frei herunterhängen und sich erst
innerhalb der Behandlungskammer 2 nach einer Weile derart
verkürzen, daß sie wieder an den Transportbändern 4 bis 7
anliegen.
In Fig. 2, die eine Behandlungskammer 2 von außen von der Seite
zeigt, ist ein Wickelmast 1 nur strichpunktiert angedeutet. Er
ist horizontal angeordnet, die Transportrichtung der Garne 8
verläuft entsprechend der Pfeilrichtung A.
Im Bereich der Eintrittsöffnungen 31 und der Austrittsöffnungen
32 für den Wickelmast 1 und die Transportbänder 4 bis 7 gibt es
jeweils eine sogenannte Belüftungssperre 23 bzw. 24, die dem
besseren Abdichten der Behandlungskammer 2 gegenüber der
Umgebungsluft dient. Während das Behandlungsmedium, im
vorliegenden Falle überhitzter Wasserdampf, in später noch zu
beschreibender Weise in einer Umlaufströmung 29 zirkuliert und
die Schlaufen 9 quer zur Transportrichtung A von oben
durchdringt, ist die Strömung im Bereich der Belüftungssperren 23
und 24 in später noch zu beschreibender Weise derart
ausgerichtet, daß dort eine Gegenströmung 33 bzw. 34 entsteht.
Die Umlaufströmung 29 sowie die Gegenströmungen 33 und 34 werden
durch vorzugsweise sechs Ventilatoren 30 bewirkt, die
entsprechend den eingetragenen Pfeilrichtungen rotieren.
Jeweils oberhalb jeder Belüftungssperre 23 und 24 befindet sich
jeweils ein Absaugstutzen 35 und 36, die einen Teil des
zirkulierenden Wasserdampfes absaugen. Diese Absaugenstutzen 35
und 36 bilden den eigentlichen Teil der Erfindung und werden
später noch ausführlich erläutert.
Die Absaugstutzen 35 und 36 führen jeweils in einen quer zur
Behandlungskammer 2, jedoch außerhalb dieser liegenden
Absaugkanal 25 bzw. 26. Mit diesen sind die beiden Auslaßstutzen
27 und 28 verbunden, durch die entsprechend den Pfeilrichtungen C
und D der Abdampf abgeführt wird.
Im Innern der Behandlungskammer 2 gibt es gemäß Fig. 3 für jeden
Wickelmast 1 einen sogenannten Trapezkanal 37, dessen Querschnitt
trapezförmig ist und der im wesentlichen aus die Transportbänder
4 bis 7 umgebenden gelochten Blechen besteht. Durch diesen
Trapezkanal 37 wird für die Schlaufen 9 der Garne 8 eine
sogenannte Dreiseitenbelüftung erzielt.
Im Innern der Behandlungskammer 2 befindet sich ein Zuführrohr
38 zum Nachspeisen von Wasserdampf. Das Zuführrohr 38 erstreckt
sich in Längsrichtung der Behandlungskammer 2. Es befindet sich
unterhalb der Transportbänder 4 bis 7 und verläuft in der Nähe
einer elektrischen Heizung 39, durch welche der Wasserdampf auf
die gewünschte Kammertemperatur überhitzt wird. Mittels der
jeweils von einem Motor 40 angetriebenen Ventilatoren 30 wird der
überhitzte Wasserdampf zu einer durch die Vielzahl der Pfeile
angedeuteten Umlaufströmung 29 gezwungen. Die von den
Transportbändern 4 bis 7 getragenen Schlaufen 9 der Garne 8
werden von oben durchströmt, wobei den einzelnen Wickelmasten 1
Strömungsleitmittel zum Erzeugen der Umlaufströmung 29 zugeordnet
sind. Diese Strömungsleitmittel sind durch den eingangs genannten
Stand der Technik bekannt und brauchen hier nicht näher
beschrieben zu werden.
Während die Umlaufströmung 29 die Schlaufen 9 von oben
durchströmt, wird im Bereich der den Eintrittsöffnungen 31 und
Austrittsöffnungen 32 zugeordneten Belüftungssperren 23 und 24
jeweils eine Gegenströmung 33 und 34 erzeugt. Dies wird anhand
der Fig. 4 erläutert.
Im Bereich jeder Belüftungssperre 23, 24 gibt es seitlich neben
den Transportbändern 4 bis 7 jeweils seitliche Führungskanäle 41
und 42, die aufgrund der zirkulierenden Umlaufströmung 29 von
oben durchströmt werden. Diese Strömung wird unterhalb der
Schlaufen 9 in die Horizontale umgeleitet und kann dann die
Schlaufen 9 von unten mit einer Gegenströmung 33 bzw. 34
durchströmen. In dem genannten horizontalen Bereich ist hierfür
ein Querkanal 43 vorgesehen, der nach oben hin mit einem
perforierten Bodenblech 44 abgedeckt ist. Die Gegenströmung 33
verhindert zum einen das Austreten von überhitztem Wasserdampf
ins Freie sowie das Eintreten von Kaltluft ins Innere der
Behandlungskammer 2. Die Gegenströmung 33 sowie ein Teil der
zirkulierenden Umlaufströmung 29 werden, wie später noch
eingehender beschrieben wird, durch Absaugstutzen 35 bzw. 36
abgesaugt. Diese Absaugstutzen 35 und 36 befinden sich innerhalb
der Behandlungskammer 2 kund im wesentlichen vertikal oberhalb der
zugehörigen Belüftungssperre 23, 24. Die dicht oberhalb der
Schlaufen 9 liegende Mündung 45 der Absaugstutzen 35, 36 erstreckt
sich im wesentlichen über die gesamte Arbeitsbreite einer
Schlaufe 9, die mit E bezeichnet ist.
Bei dem eingangs genannten Stand der Technik, der zur Erläuterung
des Problems in Fig. 5 dargestellt ist, wird der in die
Auslaßstutzen 27 und 28 gehende Abdampf gezwungen, ausschließlich
durch die Eintrittsöffnungen 31 bzw. die Austrittsöffnungen 32 zu
strömen. Die von unten gegen die Schlaufen 9 der Garne 8
gerichtete Gegenströmung 33 muß durch die Eintrittsöffnung 31
hindurch in den zugehörigen Absaugkanal 25 umgelenkt werden.
Hierfür gibt es beim Stand der Technik eine außerhalb der
Behandlungskammer 2 liegende sogenannte Vorzone 46, der ein
Vorzonen-Einlauf 47 zugeordnet ist. Eine entsprechende Vorzone
ist im Bereich der Austrittsöffnungen 32 ebenfalls vorgesehen.
Dem Diagramm nach Fig. 6 ist zu entnehmen, daß die Anordnung
gemäß Fig. 5 in mehrfacher Hinsicht nachteilig ist.
Das Diagramm ist von rechts nach links zu lesen und ist in
räumlicher Hinsicht den einzelnen Bauteilen der Fig. 5
zugeordnet. Die Abszisse ist somit als Längserstreckung durch die
Vorzone 46 und die Behandlungskammer 2 zu verstehen. Mit den
römischen Ziffern I bis VIII sind verschiedene Bereiche der
Behandlungskammer 2 angesprochen. Auf der Ordinate sind in Grad
Celsius die Temperaturen aufgeführt, die das zu behandelnde Garn
8 an einer bestimmten Stelle der Behandlungskammer 2 angenommen
hat. Die mit einer durchgezogenen Linie gezeichnete Kurve 48 ist
dabei dem oberen Bereich der Schlaufen 9, also den Transport
bändern 4 und 6 zugeordnet, die gestrichelt dargestellte Kurve 49
hingegen dem unteren Bereich der Schlaufen 9, also den
Transportbändern 5 und 7 zugeordnet. Es ist dabei vorgesehen, daß
die Garne 8 mit einer Temperatur von 20°C, die der
Außentemperatur entspricht, in die Vorzone 46 einlaufen und dann
durch die Eintrittsöffnung 31 in die Behandlungskammer 2
gelangen, wo sie bis auf eine Fixiertemperatur von beispielsweise
180°C gebracht werden sollen.
Zunächst wird die Kurve 48, die für den oberen Bereich der
Schlaufen 9 gilt, betrachtet:
An der Stelle I tritt das Garn 8 in die Vorzone 46 ein und
erwärmt sich bereits von hier an allmählich, da ja im Bereich der
Transportbänder 4 und 6 ein Teil des zirkulierenden Dampfes durch
die Eintrittsöffnung 31 hindurch in den Absaugkanal 25 gelangt.
Der obere Bereich der Schlaufen 9 hat also bereits in der Nähe
der Eintrittsöffnung 31, also an der Stelle 111, eine Temperatur
von 100°C erreicht, auf der die Garne 8 eine Weile verbleiben,
und zwar so lange, bis die Garne 8 vollkommen trocken sind. Erst
danach, ab der Stelle V innerhalb der Behandlungskammer 2, nähern
sich die Temperaturen des oberen Bereichs der Schlaufen 9
allmählich der Fixiertemperatur von 180°C, die - angenommen - an
einer Stelle VII erreicht wird.
Völlig anders sieht es für den unteren Bereich der Schlaufen 9,
also im Bereich der Transportbänder 5 und 7 aus:
Da der in den Absaugkanal 25 geführte Abdampf den unteren Bereich der Schlaufen 9 nicht erreicht, werden die Garne 8 im Bereich der Transportbänder 5 und 7 erstmals dann erwärmt, wenn sie in den Bereich der Gegenströmung 33 der Belüftungssperre 23 gelangen, also nachdem sie die Eintrittsöffnung 31 in die Behandlungskammer 2 durchlaufen haben. Es sei angenommen, daß die Erwärmung, beginnend bei 20°C, an einer Stelle II beginnt, die im Bereich der Eintrittsöffnung 31 liegt. Der untere Bereich der Schlaufen 9 erreicht dann die 100°-Grenze erst an einer Stelle IV, die hinter der Belüftungssperre 23 liegt, also deutlich später als der obere Bereich der Schlaufen 9 gemäß Kurve 48. Man erkennt, daß die gestrichelt dargestellte Kurve 49 für den unteren Bereich der Schlaufen 9 zum einen erst später die 100°-Grenze erreicht und zum anderen auch später wieder verläßt, so daß erst ab einer Stelle VI, die weiter innen in der Behandlungskammer 2 als die Stelle V liegt, ein Anstieg der Garntemperatur in Richtung auf die Fixiertemperatur von 180° erfolgt. Die Fixiertemperatur wird somit erst an einer Stelle VIII erreicht, die deutlich weiter innen in der Behandlungskammer 2 liegt als die Stelle VII, an welcher die oberen Bereiche der Schlaufen 9 die Fixiertemperatur erreicht haben. Bei extrem kurzen Behandlungskammern 2 kann es sogar passieren, daß die oberen und unteren Bereiche der Schlaufen 9 nicht dieselbe Fixiertemperatur erreichen.
Da der in den Absaugkanal 25 geführte Abdampf den unteren Bereich der Schlaufen 9 nicht erreicht, werden die Garne 8 im Bereich der Transportbänder 5 und 7 erstmals dann erwärmt, wenn sie in den Bereich der Gegenströmung 33 der Belüftungssperre 23 gelangen, also nachdem sie die Eintrittsöffnung 31 in die Behandlungskammer 2 durchlaufen haben. Es sei angenommen, daß die Erwärmung, beginnend bei 20°C, an einer Stelle II beginnt, die im Bereich der Eintrittsöffnung 31 liegt. Der untere Bereich der Schlaufen 9 erreicht dann die 100°-Grenze erst an einer Stelle IV, die hinter der Belüftungssperre 23 liegt, also deutlich später als der obere Bereich der Schlaufen 9 gemäß Kurve 48. Man erkennt, daß die gestrichelt dargestellte Kurve 49 für den unteren Bereich der Schlaufen 9 zum einen erst später die 100°-Grenze erreicht und zum anderen auch später wieder verläßt, so daß erst ab einer Stelle VI, die weiter innen in der Behandlungskammer 2 als die Stelle V liegt, ein Anstieg der Garntemperatur in Richtung auf die Fixiertemperatur von 180° erfolgt. Die Fixiertemperatur wird somit erst an einer Stelle VIII erreicht, die deutlich weiter innen in der Behandlungskammer 2 liegt als die Stelle VII, an welcher die oberen Bereiche der Schlaufen 9 die Fixiertemperatur erreicht haben. Bei extrem kurzen Behandlungskammern 2 kann es sogar passieren, daß die oberen und unteren Bereiche der Schlaufen 9 nicht dieselbe Fixiertemperatur erreichen.
Dieses unterschiedliche Verhalten der Garne 8 im oberen und
unteren Bereich der Schlaufen 9 führt dazu, daß in Bereich der
Transportbänder 4 und 6 eine längere Verweilzeit im überhitzten
Wasserdampf vorliegt als im Bereich der Transportbänder 5 und 7.
Dies wirkt sich insbesondere bei solchen Garnen aus, die noch
nicht gefärbt sind und die erst später im fertigen
Flächenprodukt, beispielsweise einem Teppich, gefärbt werden.
Dies ist insbesondere bei Polyamidgarnen der Fall. Das
unterschiedliche Fixierverhalten der oberen und unteren Bereiche
der Schlaufen 9 führt später beim Färben zu unterschiedlichen
Anfärbungen, was sich in einer sogenannten Marmorierung
ausdrückt.
Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, die in Fig.
6 unterschiedlichen Kurven 48 und 49 so weit wie möglich
aneinander anzugleichen, also dafür Sorge zu tragen, daß sowohl
für den oberen als auch den unteren Bereich der Schlaufen 9
zumindest ähnliche Temperaturverhältnisse und möglichst gleiche
Verweilzeiten vorliegen. Dies wird in der Praxis so gemacht, daß
man mit den Maßnahmen nach Fig. 7 die Kurve 48 zu der Kurve 49
hin verschiebt, so daß die gestrichelt dargestellte Kurve 49 als
die gemeinsame Temperaturkurve für eine Behandlungskammer 2 nach
der Erfindung anzusehen ist.
Wie aus Fig. 7, die den Bereich der Eintrittsöffnung 31 zeigt,
hervorgeht, wird die im Innern der Behandlungskammer 2
zirkulierende Umlaufströmung 29 in bereits beschriebener Weise
über die seitlichen Führungskanäle 41, 42 in eine anhand der Fig.
4 bereits erläuterte Gegenströmung 33 umgelenkt, die die
Schlaufen 9 der Garne 8 von unten mit überhitztem Wasserdampf
durchströmt. Es sei hier ausdrücklich angemerkt, daß die für den
Bereich der Eintrittsöffnungen 31 beschriebene Anordnung
entsprechend auch für den Bereich der Austrittsöffnungen 32 gilt.
Abweichend vom Stand der Technik wird die Gegenströmung 33
vertikal nach oben geführt und abgesaugt. Zu diesem Zwecke ist
oberhalb der oberen Transportbänder 4 und 6 ein Absaugstutzen 35
angeordnet, dessen Mündung 45 sich über die gesamte Arbeitsbreite
E, wie anhand der Fig. 4 schon erwähnt, erstreckt. Der
Ansaugstutzen 35 (wie auch der andere Ansaugstutzen 36) liegt im
wesentlichen vertikal über der zugehörigen Belüftungssperre 23
bzw. 24 und innerhalb der Behandlungskammer 2. Damit werden die
unteren Bereiche der Schlaufen 9 von der Gegenströmung 33 und die
oberen Bereiche der Schlaufen 9 vom Abdampf zu gleicher Zeit
durchströmt. Es ist weitgehend ausgeschlossen, daß die oberen
Bereiche der Schlaufen 9 schon deutlich vor dem Eintreten in das
Innere der Behandlungskammer 2 erwärmt werden. Die Schlaufen 9
werden somit über ihre gesamte Höhe in gleicher Weise von der
selben Behandlungstemperatur beaufschlagt.
Der Absaugstutzen 35 wird in einen Absaugkanal 25 geführt, der
quer zur Behandlungskammer 2, jedoch außerhalb von dieser,
angeordnet ist. Der Querschnitt des Absaugstutzens 35 kann über
eine verstellbare Blende 50 verändert werden, um den Abdampf in
seiner Intensität an die Gegenströmung 33 anzupassen.
Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Schlaufen 9
auch seitlich beströmt werden, nämlich durch seitliche
Belüftungsströme 51, die ebenfalls im Bereich des gleichen
Querschnittes liegen, in welchem sich die Belüftungssperre 23 und
der Absaugstutzen 35 befinden.
In der Praxis hat es sich gezeigt, daß praktisch der gesamte
Abdampf über den Abdampfstutzen 35 (das gleiche gilt für den
anderen Absaugstutzen 36 im Bereich der Austrittsöffnung 32)
abgeführt werden kann. Folglich ist erfindungsgemäß in Abweichung
von der Darstellung nach Fig. 7 vorgesehen, daß die Bodenfläche
52 des Absaugkanales 25 glatt und ohne Isolierung ist. Diese
Bodenfläche 52 kann sich infolgedessen erwärmen, und zwar auf
eine Temperatur von etwa 120°C, was zur Folge hat, daß an der
Unterseite der Bodenfläche 52 sich keine Kondensattröpfchen
bilden können, die auf die in die Behandlungskammer 2
einlaufenden Garne 8 abtropfen könnten.
Alternativ ist es jedoch gemäß Fig. 7 unter Umständen
vorteilhaft, in der Bodenfläche 52 eine Saugmündung 53
vorzusehen, deren Querschnitt durch eine Blende 54 einstellbar
ist. Ein Teil des Rest-Abdampfes kann somit bei Bedarf durch die
Eintrittsöffnung 31 hindurch über die Saugmündung 53 in den
Absaugkanal 25 abgesaugt werden. Wie erwähnt, hat jedoch die
Praxis gezeigt, daß auf die Saugmündung 53 in der Regel
verzichtet werden kann.
Es sei abschließend erwähnt, daß die Erfindung nicht an die Art
des Wickelmastes 1 und der Transportbänder 4 bis 7 gebunden ist.
Vielmehr können auch völlig anders geartete Transportbänder
verwendet werden, beispielsweise Transportbänder mit einer
größeren Breite, auf welchen Garnschlaufen in geordneten oder
wilden Wicklungen abgelegt werden, wie dies häufig bei
Fris´-Anlagen der Fall ist.
Claims (6)
1. Behandlungskammer zum kontinuierlichen Wärmebehandeln von
Garnen mit Eintrittsöffnungen und Austrittsöffnungen für die
Garne in Schlaufen transportierende Transportbänder mit Ventila
toren und Strömungsleitmitteln zum Erzeugen einer quer zur
Transportrichtung der Garne und von oben gegen die Schlaufen
gerichteten Umlaufströmung von überhitztem Wasserdampf, mit
einem Zuführrohr zum Nachspeisen von Wasserdampf, mit einer
Heizung zum Überhitzen des Wasserdampfes, mit oberhalb der
Schlaufen im Bereich der Eintrittsöffnungen und Austrittsöff
nungen angeordneten Absaugstutzen zum Absaugen eines Teils des
Wasserdampfes sowie mit unterhalb der Schlaufen im Bereich der
Eintrittsöffnungen und Austrittsöffnungen innerhalb der Behand
lungskammer angeordneten Belüftungssperren mit jeweils einer
gegen die Schlaufen gerichteten Gegenströmung von Wasserdampf,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen (45) der Absaugstutzen
(35, 36) im wesentlichen vertikal über den Belüftungssperren
(23, 24) und innerhalb der Behandlungskammer (2) angeordnet sind.
2. Behandlungskammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
sich die Mündungen (45) im wesentlichen über die gesamte Ar
beitsbreite (E) der Schlaufen (9) erstrecken.
3. Behandlungskammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Querschnitt der Absaugstutzen (35, 36) durch
eine Blende (50) veränderbar ist.
4. Behandlungskammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß im Bereich der Belüftungssperren (23, 24)
zusätzlich seitlich gegen die Schlaufen (9) gerichtete Belüf
tungsströme (51) vorgesehen sind.
5. Behandlungskammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ansaugstutzen (35, 36) an einen außerhalb
und quer zur Behandlungskammer (2) verlaufenden Absaugkanal
(25, 26) angeschlossen sind, der eine oberhalb der Eintrittsöff
nungen (31) und Austrittsöffnungen (32) angeordnete glatte, nicht
isolierte Bodenfläche (52) aufweist.
6. Behandlungskammer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
den Eintrittsöffnungen (31) und den Austrittsöffnungen (32)
jeweils eine in der Bodenfläche (52) angeordnete Saugmündung (53)
zugeordnet ist.
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