-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Behandeln schlauchförmiger
Maschenware, die aus einem Anteil natürlicher Fasern und aus einem
Anteil elastomerer Fasern besteht.
-
Schlauchförmige Maschenware, die aus
diesen Fasermaterialien hergestellt ist, wird in einem dem Herstellungsprozeß, z.B.
einen dem Wirkprozeß nachfolgenden
Behandlungsprozeß vorgespannt und
in einer gewünschten
Breite thermofixiert. Ideal ist eine Thermofixierung im etwa halben
Ausspannbereich der schlauchförmigen
Rohware. Durch die Einstellung des Breiten- und Längszugs
der Rohware mittels geeigneter Vorrichtungen kann die gewünschte Warenbreite
und das gewünschte
Quadratmetergewicht exakt vorgegeben werden; es können also aus
einer schlauchförmigen
Rohware verschiedene Breiten und Gewichte der Fertigware produziert
werden.
-
Zum Fixieren der Rohware war es bisher
notwendig, die schlauchförmige
Rohware aufzuschneiden, in einem Spannrahmen flach zu spannen und
in einer Thermofixiereinheit zu fixieren. Die Thermofixierung erfolgt
im plastischen Bereich des Elastomermaterials bei ca. 170 bis 190°C und bei
einer Einwirkdauer von 20 bis 40 Sekunden. Anschließend wird die
Warenbahn für
die weitere Verarbeitung, z.B. den Färbeprozess, wieder zu einem
Schlauch zusammengenäht,
um das Einrollen der Warenkanten und ein damit verbundenes ungleichmässiges Einfärben zu
vermeiden.
-
Vor dem Thermofixieren erfolgt in
der Regel ein Relaxieren. Das Relaxieren dient zum Erhalt eines
gleichmäßigen Warenbildes
der Maschenware.
-
Das Relaxieren erfolgt durch Wärmebehandlung
bei 100 bis 110°C.
-
Das bisherige Thermofixieren war
aufgrund des Aufschneidens und wieder Zusammennähens der Schlauchware kostenaufwendig
und zog einen entsprechenden Materialausschuß nach sich.
-
Aus dem Dokument
DE 1 635 348 A ist ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von Schlauchware
bekannt, welche Schlauchwaren durch ein gas- und/oder dampfförmiges Behandlungsmedium geöffnet werden.
-
Die Schlauchware wird in der horizontalen Ebene
durch eine aus mehreren hintereinander angeordneten und gegeneinander
abgedichtete Behandlungskammern bestehende Behandlungseinheit transportiert.
Der Transport der Schläuchware
durch die Behandlungseinheit erfolgt dadurch, dass die Schlauchware
kontinuierlich einzelne mit einer Breithaltereinrichtung ausgerüstete Kammern
passiert. In Querwänden
der Behandlungseinheit sind drehangetriebene Walzenpaare angeordnet,
gegen die sich Breithalterrollen der Breithalteeinrichtung abstützen und
so den Transport der Schlauchware durch die Behandlungseinheit hindurch
bewerkstelligen.
-
Zum Behandeln von Schlauchware, die
aus einem Anteil natürlicher
Fasern und aus einem Anteil elastomerer Fasern besteht und die im
Ergebnis ihrer Behandlung eine gewünschte Warenbreite und ein gewünschtes
Quadratmetergewicht besitzt, ist die bekannte Vorrichtung nicht
geeignet, weil unter anderem zum Zwecke der Thermofixierung eine
Einstellung des Breiten- und Längenzugs
der Rohware nicht erfolgen kann.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zum Thermofixieren elastomerhaltiger schlauchförmiger Maschenware
zu schaffen, durch welches ein effektives Thermofixieren der Maschenware
erreicht wird.
-
Gelöst wird diese Aufgabe durch
die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.
-
Beim Thermofixieren wird die schlauchförmige Maschenware
kontinuierlich einer Thermofixierkammer zugeführt und durchläuft die
Thermofixierkammer, wobei geeignete Einrichtungen die Maschenware
in ihrer Länge
und Breite dehnen. Die Temperatur T3 in
der Thermofixierkammer beträgt
dabei über
200°C und
die Durchlaufzeitdauer t2 der Schlauchware
beträgt
weniger als 10 Sekunden.
-
Eine derartige Behandlung bietet
den Vorteil, dass die schlauchförmige
Maschenware direkt, d.h. unter Vermeidung des vorgenannten Aufschneidens und
Wiederzusammennähens,
als schlauchförmige Maschenware
verarbeitet werden kann und dass durch die angewandten hohen Fixiertemperaturen sehr
kurze Durchlaufzeiten t2 beim Thermofixieren
erreicht werden.
-
Die Breitendehnung der Maschenware
erfolgt durch Rundbreithalter, wogegen die Längendehnung durch in ihrer
Geschwindigkeit unabhängig
regelbare, oberhalb (stromaufwärts)
und unterhalb (stromabwärts)
des Rundbreithalters angeordnete, drehangetriebene Walzenanordnungen
erfolgt.
-
Das Aufheizen der Thermofixierkammer
wird z.B. durch Einblasen eines hochtemperierten Mediums erreicht,
wobei die Temperatur des Mediums, z.B. Luft, vor dem Einblasen durch
eine elektrische oder gasbetriebene Heizvorrichtung erreicht wird.
-
Nach dem Fixieren wird die schlauchförmige Maschenware
im nahezu rundausgebreiteten und im längsgedehnten Zustand in einer
Kühlkammer
auf eine Temperatur T abgekühlt,
die unterhalb der Erweichungstemperatur T0 des
elastomeren Fasermaterials liegt, um die Maschenware in der vorgegebenen
Breite und Länge
zu fixieren; daraufhin wird die fixierte Maschenware aus der Vorrichtung
herausgeführt.
-
In einer bevorzugten Ausgestaltung
des Behandlungsprozesses ist vorgesehen, dass die Maschenware unmittelbar
vor dem Thermofixieren kontinuierlich einer Relaxierkammer zugeführt wird,
die eine Temperatur T1 besitzt, die unter
der Erweichungstemperatur T0 des elastomeren
Fasermaterials liegt. Die Relaxierkammer ist auch in Bezug auf die
Breiten- und Längendehnung
der Maschenware ähnlich
aufgebaut wie die Thermofixierkammer, mit dem Unterschied, dass
die Beheizung der Relaxierkammer vorzugsweise durch Dampf erfolgt,
da für das
Relaxieren nur Temperaturen T1 zwischen
80°C und
110°C bei
einer Durchlaufzeitdauer von t, größer als 10 Sekunden benötigt werden.
Eine elektrisch- oder gasbetriebene Heizung ist jedoch ebenso möglich.
-
Nach dem Thermofixieren wird die
Maschenware auf eine Temperatur T abgekühlt, die unterhalb der Erweichungstemperatur
T0 des elastomeren Fasermaterials liegt.
-
Die Relaxierkammer und die Thermofixierkammer
können
direkt ineinander übergehen
oder aber durch eine Zwischenkammer voneinander getrennt sein.
-
Im weiteren wird die Erfindung anhand
mehrerer Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren näher erläutert. Aus den Ausführungsbeispielen
gehen weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor. Es zeigen:
-
1:
eine teilweise im Schnitt dargestellte Heizkammer einer ersten Ausführungsform
der Relaxier- und Thermofixierkammer mit gasbetriebener Heizung
in der Seitenansicht;
-
2:
eine Schnittdarstellung der Relaxier- und Thermofixierkammer gem. 1 in der Vorderansicht;
-
3:
eine Schnittdarstellung nach der Linie II in 2;
-
4:
die Draufsicht der Relaxier- und Thermofixierkammer gem. 2;
-
5:
eine gegenüber 2 abgewandelte Ausführungsform
mit direkt ineinander übergehenden
Relaxier- und Thermofixierkammern; und
-
6:
eine gegenüber 2 abgewandelte Ausführungsform
mit elektrischer Heizung.
-
Wie in der 1 ersichtlich ist, wird die schlauchförmige Maschenware 2 von
einem Warenstapel 1 entnommen und über einen sogenannten Einlaßbreithalter 3 geführt, der
die Maschenware 2 glättet.
Die Maschenware läuft
daraufhin über
eine Umlenkwalze 4 und wird von einer Einlauf-Walzenanordnung 5 mit
drehangetriebenen Walzen erfasst, die die Maschenware 2 zu
einer Relaxierkammer 7 weitertransportiert.
-
Die Relaxierkammer 7 ist
rundum isoliert und mit einer abgedichteten Einlaßöffnung 6 versehen. Die
Relaxierkammer 7 dient dem Relaxieren und Vorheizen der
schlauchförmigen
Maschenware 2. Die Breitendehnung, d.h. das sogenannte
Rundausbreiten der Maschenware 2 wird durch einen an sich
bekannten Rundbreithalter 9 vorgenommen, der mit entsprechenden
Fixierwalzen 8 und 11 in der Relaxierkammer 7 angeordnet
und gelagert ist. Der Rundbreithalter 9 besitzt in bekannter
Weise auf seinem Umfang eine Mehrzahl von Rollensegmenten 10.
Je nach dem gewählten
Maß der
radialen Spreizung der an Spreizarmen angeordneten Rollensegmente 10 wird
ein Rundausbreiten der Maschenware erzielt.
-
Als Heizung für die Relaxierkammer 7 kommt eine
Dampf-Direktheizung zum Einsatz, wobei der Dampf über ein
Dampfrohr 12, das eine Vielzahl von Austrittsöffnungen
aufweist, in die Relaxierkammer 7 mündet. Der Dampf bringt außer der
benötigten
Wärme T1 von 80°C
bis 110°C
auch eine gewünschte Feuchtigkeit
zum Relaxieren mit.
-
Gemäß 2 ist stromabwärts nach dem Rundbreithalter
und außerhalb
der Relaxierkammer 7 in einer Zwischenkammer 14 eine
Abzugs-Walzenanordnung 15 mit mehreren Abzugswalzen angeordnet,
von denen wenigstens eine Abzugswalze einen nicht dargestellten
Drehantrieb besitzt. Die Drehgeschwindigkeit der Einlauf- und Abzugs- Walzenanordnungen 5 bzw.
15 sind stufenlos steuer- bzw. regelbar und relativ zueinander veränderbar,
um eine berechnete Längsspannung
in der schlauchförmigen Maschenware 2 aufbauen
zu können.
-
Die relaxierte Maschenware 2 verläßt die Relaxierkammer 7 durch
eine Auslaßöffnung 13 und
gelangt in die Zwischenkammer 14, in der die Abzugswalzenanordnung 15 und
eine der Abzugswalzenanordnung nachgeordnete Einlauf-Walzenanordnung 16 positionier
ist. Nachdem die Maschenware 2 die Einlauf-Walzenanordnung 16 verlassen
hat, gelangt die Maschenware 2 in die Thermofixierkammer 18.
-
Die Thermofixierkammer 18 ist
ebenfalls rundum isoliert und besitzt oben und unten eine etwa runde
Einlaß-
bzw. Auslaßöffnung 21, 22 zum
Zuführen
bzw. Abziehen der Maschenware 2. Innerhalb der Kammer ist
ein an sich bekannter Rundbreithalter 19 angeordnet, dessen
oberes und unteres Ende durch die Öffnungen 21, 22 hindurchragt,
wobei auch die zugehörigen
unteren und oberen Fixierwalzen 17, 23 außerhalb
der Thermofixierkammer 18 angebracht sind. Direkt über der
Einlaßöffnung 21 ist
in der Thermofixierkammer 18 eine Runddüse 29 angebracht, durch
die Heißluft
mit einer Temperatur T3 in die Kammer 18 strömt. Die
Heißluft
wirkt wie eine Luftschleuse und "dichtet" die Kammer 18 nach
außen
ab. Bei kleinen Warendurchmessern können zusätzliche Abdeckbleche (nicht
dargestellt) angebracht sein. Die eingeblasene Heißluft wird
von einer in einem äußeren Luftschacht 30 eingebauten
Heizvorrichtung 24 erzeugt. Dabei wird die Luft mittels
einer direkten Gasheizung 25 auf die Temperatur T3 von 200°C
bis 250°C
erhitzt. Die Heißluft
wird von einem Gebläse 28 zur
Runddüse 29 transportiert
und in den Raum 18a der Kammer 18 eingeblasen.
Die „verbrauchte" Heißluft wird
durch einen Luftschacht 30 oder durch eine nicht dargestellte
Abluftringdüse
und den Abluftschacht 30 abgesaugt und im Kreislauf zurück zur Gasheizung 25 geführt. Vor
der Gasheizung 25 ist vorzugsweise ein Staubfilter vorgesehen.
Am oberen Ende der Thermofixierkammer 18 führt eine
Auslaßöffnung 22 in
den Raum 31a einer Kühlkammer 31.
-
In der Zwischenkammer 14 und
im Auslaßbereich
der Kühlkammer 31 ist
eine Einlauf-Walzenanordnung 16 bzw.
eine Abzugs-Walzenanordnung 35 positioniert. Die beiden Walzenanordnungen 16, 35 besitzen
wenigstens jeweils einen nicht dargestellten Drehantrieb, deren
Geschwindigkeiten unabhängig
voneinander einstellbar und regelbar sind.
-
In Kombination mit den Drehantrieben
der Walzenanordnungen 16, 35 und dem Verstellantrieb zur
radialen Verstellung der Rollensegmente 20 des Rundbreithalters 19 sind
verschiedene Längs-
und Breitenspannungen der Maschenware 2 erreichbar.
-
In der Kühlkammer 31 ist direkt über der
unteren Öffnung 22,
durch die der Rundbreithalter 19 hindurchgeführt ist,
eine Runddüse 33 angebracht, durch
die Kaltluft mit einer Temperatur T, die unterhalb der Erweichungstemperatur
T0 des elastomeren Fasermaterials liegt,
von außen über ein
Gebläse 32 angesaugt
und auf die Ware geblasen wird. Diese Runddüse 33 wirkt ebenfalls
wie eine Luftschleuse hin zur Thermofixierkammer 18. Über der
Luftdüse 33 steht
das obere Ende des Rundbreithalters 19 mit den Fixierwalzen 23.
Die „verbrauchte" Kaltluft verlässt die
Kühlkammer 31 über einen
Abluftschacht 34.
-
Die abgekühlte Maschenware wird von einer im
Ausgangsbereich der Kühlkammer 31 angeordneten
Abzugs-Walzenanordnung 35 mit nicht dargestelltem Drehantrieb
erfasst und flach ausgebreitet in Richtung eines Faltenlegers 36 weitertransportiert. Der
Drehantrieb der Abzugswalzenanordnung 35 ist stufenlos
regelbar. Ferner ist der Antrieb der Abzugswalzenanordnung 35 zum
Antrieb der unteren Einlauf-Walzenanordnung 16, die vor
der Thermofixierkammer 18 angeordnet ist, in der Drehgeschwindigkeit
relativ veränderbar,
um die berechnete Längsdehnung
in der Maschenware zu erreichen.
-
Im sogenannten Auslaßfeld der
Anlage ist ein Faltenleger 36 angebracht, der die Maschenware 2 zu
einem Warenstapel 37 aufstapelt.
-
Mit der beschriebenen Thermofixiervorrichtung,
deren Rundbreithalter eine Wirklänge
von etwa 3 m besitzt, ist bei einer angenommenen Fixierdauer von
7 Sekunden eine Warendurchlauf-Geschwindigkeit (v) von 25 m/min
erreichbar.
-
Die Schnittdarstellung in 3 zeigt nochmals die Anordnung
und Formgebung der Runddüse 29,
die ringförmig
um den Rundbreithalter 19 der Thermofixierkammer 18 herum
angeordnet ist. Die Runddüse 29 wird
durch das außerhalb
der Thermofixierkammer 18 angeordnete Gebläse 28 mit
Heißluft
versorgt. Deutlich erkennt man auch in der Relaxierkammer 7 die
Rollensegmente 10 des Rundbreithalters 9, die
radial nach außen
spreizbar gelagert sind, so dass eine einstellbare Breitendehnung
der über
den Rundbreithalter 9 laufenden Maschenware 2 möglich ist.
-
In 4 ist
eine Draufsicht auf die Relaxier- und Thermofixiervorrichtung dargestellt.
Man erkennt deutlich den Weg, den die Maschenware durch die Vorrichtung
nimmt. Die Maschenware tritt im Bereich der Umlenkwalze 4 in
die Vorrichtung ein, wird daraufhin durch die Einlauf-Walzenanordnung 5 in
die Relaxierkammer 7 transportiert, durchläuft nachfolgend
die Relaxierkammer 7 und die Thermofixierkammer 18 und
verläßt schließlich die
Vorrichtung über
die drehangetriebene Abzugs-Walzenanordnung 35 in Richtung
des Faltenlegers 36.
-
Ferner ist schematisch die Gasversorgung 26 für die Gasheizung 25 dargestellt,
wobei das Gas über
ein Gebläse
und eine Rohrleitung zum Brenner der Gasheizung 25 gefördert wird
(siehe auch 1).
-
Die in 5 dargestellte
Anordnung entspricht im wesentlichen der Anordnung von 2. Der wesentliche Unterschied
zur Anordnung gemäß 2 besteht in der Ausbildung
der Relaxierkammer 7. Hier ist keine Zwischenkammer 14 vorhanden,
wie es in 2 dargestellt
ist, sondern das gesamte Volumen wird durch die Relaxierkammer 7 ausgefüllt. Auch
die unteren Fixierwalzen 11 und 17 der Rundbreithalter 9 und 19 sowie
die Abzugs-Walzenanordnung 15 der Relaxierkammer und die
Einlauf-Walzenanordnung 16 der Thermofixierkammer sind
innerhalb der Relaxierkammer 7 angeordnet. Vorteil dieser
Anordnung gegenüber
der aus 2 ist ein geringerer
Wärmeverlust
zwischen der Relaxierkammer 7 und der Thermofixierkammer 18.
-
Die in 6 gezeigte
Anordnung entspricht im wesentlichen der in 2 dargestellten Anordnung. Der Unterschied
liegt in der Art der Heizung, die nun nicht als Gasheizung, sondern
als Elektroheizung 40 ausgebildet ist. Von Vorteil ist,
dass die Elektroheizung 40 eine größere Betriebssicherheit und eine
bessere Wartungsfreundlichkeit gegenüber einer Gasheizung besitzt.
-
Ferner ist von Vorteil, dass die
Relaxierkammer und die Thermofixierkammer als kompakte Maschineneinheit
(Anlage) oder als Einzelmaschinen getrennt voneinander ausgeführt und
eingesetzt werden können.
-
- 1
- Warenstapel
- 2
- Maschenware
- 3
- Einlaßbreithalter
- 4
- Umlenkwalze
- 5
- Einlauf-Walzenanordnung
- 6
- Einlaßöffnung
- 7
- Relaxierkammer
- 8
- Fixierwalzen
- 9
- Rundbreithalter
- 10
- Rollensegmente
- 11
- Fixierwalzen
- 12
- Dampfrohr
- 13
- Auslaßöffnung
- 14
- Zwischenkammer
- 15
- Abzugs-Walzenanordnung
- 16
- Einlauf-Walzenanordnung
- 17
- Fixierwalzen
- 18
- Thermofixierkammer
- 18a
- Raum
- 19
- Rundbreithalter
- 20
- Rollensegment
- 21
- Einlaßöffnung
- 22
- Auslaßöffnung
- 23
- Fixierwalzen
- 24
- Heizvorrichtung
- 25
- Gasheizung
- 26
- Gasversorgung
- 27
- Gebläse (Zuluft
für Gasstrecke)
- 28
- Gebläse (Heißluft)
- 29
- Runddüse
- 30
- Abluftschacht
- 31
- Kühlkammer
- 31a
- Raum
- 32
- Gebläse (Kaltluft)
- 33
- Runddüse
- 34
- Abluftschacht
- 35
- Abzugs-Walzenanordnung
- 36
- Faltenleger
- 37
- Warenstapel
- 38
- Dampfzufuhr
- 40
- Elektroheizung