-
"Verfahren und Vorrichtung zum Wärmebehandeln insbesondere von beim
Erhitzen schrumpfenden bahnförmigen Gütern" Die Erfinclung bezieht sich auf ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Wärmebehandeln insbesondere von beim Erhi Lzen
schrumpfenden bahnförmis3en Gütern mittels zumindest auch durch das auf einer mediumdurchlässigen
Transportunterlage gehaltenem und gegebenenfalls zwischen seitlich angreifenden
Ketten gespanntem Gut geführten Behandlungsmedium.
-
Die Art des Wärmebehandelns von Textilien auf einer mediumdurchlässigen
Transportunterlage, z. B. Siebtrommel, die von der vom Gut abgekehrten Seite mit
Saugzug; beaufschlagt: und dadurch von dem Medium durchströmt wird, hat sich in
der Praxis vielfach bewährt und breitet sich in der Praxis wegen eines hohen Wirkungsgrades
immer mehr aus. Derartige Maschinen zeichnen sich insbesonclere ffir eine gleichmäßige,
intensive Behandlung über die Warenbreite aus. Dies gilt auch für während der Behandlung
schrumpfende Güter, weil sie durch den starken Saugzug fest auf der Unterlarje gehalten
werden können, so daß der ')cllrumpfkraft nicht in vollem Umfang nachgegeben wird.
-
Trotz dieses grundsätzlichen Vorteils kann und soll nicht geleugnet
werden, daß die auf Siebtrommeln durch Saugzug gehaltene Ware je nach ihrer Faserzusammensetzung
und dem Maß der Vorgabe auch in jeder Richtung sehrumpfen kann. Ein Längsschrumpf
ist immer möglich, der je nach der gegebenen Vorellung einreguliert werden
kann.
Auch ein Breitenschrumpf ist teilweise z. E. zur Produktion eines auch später formstabilen
Stoffes möglich. Bedingung für einen Breitenschrumpf ist nur eine definierte Endbereite
der Ware.
-
Um diese zu erhalten, wird die Ware breiter der Wärmebehandlungsvorrichtung
vorgegeben, gegebenenfalls mit einem Spannfeld vorge-oder überstreckt, um der Ware
genügend Breite zum gewünschten Ausschrumpfen in der Vorrichtung zur Verfügung zu
stellen.
-
Eine weitere Bedingung für dieses Ausschrumpfen ist aber auch ein
gleichmäßiger Schrumpf über die Ausmaße der Ware. Genauere Untersuchunyen haben
nun ergeben, daß die Gleichmäßigkeit bezüglich des Schrumpfgrades über die Breite
zu wünschen übrig läßt. Wenn diese daraus resultierenden Gewichtsdifferenzen über
die Breite auch nicht groß sind, so sind sie doch für eine Qualitätsware nicht erwünscht.
Der ungleichmäßige Schrurnpf bzw. die Gewichtsänderungen rühren von der zwischen
der Ware und der Transportunterlage wirksamen Haltekraft, der Reibungskraft her,
und zwar wirkt die Schrumpfkraft von der Mitte der Ware her nach außen gegen die
durch den Saugzug verstärkte Reibung als fleaktionskraft.
-
Da notwendigerweise die Reibung an den Rändern des Gutes geringer
ist als in bereich der Mitte schrumpft die Ware im Randbereich stärker, so daß an
den Randbereichen gegenüber dem mittleren Bereich der Warenbreite eine prozentual
stärkere Zunahme an Flächengewicht festzustellen ist.
-
Es sind eine Vielzahl von Maßnahmen zur Abänderung dieses Nachteils
des Durchbelüftungssystems vorgeschlossen worden. Hier ist die Eriiöhung des Saugzuges
zur Erzielung einer stärkeren Haltekraft zu nennen. Auch eine streifige Innenabdeckung
senkrecht zur Transportrichtung, und zwar im mittleren Bereich z. B. der Trommel
zur Manipulation der Haltekraft brachte nicht das gewiinschte Ergebnis. Aber auch
seitlich an der Ware angreifende, um die Trommel umlaufende Ketten brachten keine
Lösung; hier kann wohl dann die Ware nicht in der Breite schrumpfen, doch verliert
sie an Volumerl. Das Problem wurde schließlich als system bedingt: und nicht lösbar
beiseite geschoben.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und dazu eine
Vorrichtung zu entwickeln, mit Hilfe derer nach wie vor das
vorteilhafte
Durchbelüftungssystcm zur Anwendung komnen kann und dennoch über die Breite ein
gleichmäßiger Schrumpfgrad ohne großc Gewichtsabweichungen sich einstellen wird.
-
Wissenschaftliche Untersuchungen an Fasern aller Art haben ergeben,
daß der Betrag der Schrumpfkraft ganz extrem von der Temperatur und dem Streckverhältnis
abhängig ist, und zwar ist die Schrumpfkraft bei einer gegebenen Faser mit gegebenem
Streckungsverhältnis nicht über alle Temperaturen konstant, sie steigt auch nicht
etwa linear mit der Temperatur an, sondern sie hat ein Maximum zwischen etwa loo
und 200 °C, das bei niedrigem Streckungsverhältnis auch weit unter loo °C sinken
kann.
-
Die Erfindung liegt zunächst darin, erkannt zu haben, daß unter Berücksichtigung
dieser physikalischen Tatsachen die Lösung nur dann gefunden werden kann, wenn Maßnahmen
ergriffen werden, die bewirken, daß zumindest im Bereich der Wirksamwerdung der
max.
-
Schrumpfkräfte die zwischen dem Gut und der gegebenenfalls vorhandenen
Transportunterlage normalerweise wirkende Haltekraft nicht oder nur geringfügig
vorhanden ist.
-
Die Maßnahmen können bei einem mittels des hindurchgeführten Behandlungsmediums
auf einer Transportunterlage gehaltenem Gut darin bestehen, daß der Saugzug im Bereich
der Wirksamwerdung der max. Schrumpfkräfte vermindert oder aufgehoben wird. Soll
das zu behandelnde bahnförmige Gut nur zwischen seitlich angreifenden Ketten gehalten
und dabei wärmebehandelt werden, so könnten die Maßnahmen darin bestehen, das Gut
nur so lange zwischen den Ketten zu halten, bis die max. Schrumpfkräfte wirksam
geworden sind und erst dann das Gut auf eine Transportunterlage zu führen, die von
dem Behandlungsmedium durchströmt wird.
-
Wird das erfindungsgemäße Verfahren bei einer Siebtroraineivorrichtung
zur Anwendung gebracht, so erhält man verblüffende Srgebnisse. Das erfindungsgemäße
Verfahren kommt z. B. auf einer ganz norrndtlen Siebtrommelmaschine zur Anwendung,
wenn 1 lediglich an der ersten und/oder gegebenenfalls an der zweiten mit Hilfe
eines stufenlos veränderbaren Getriebes der Saugzug gegenüber dem normalen um ein
solches Maß erniedrigt wird, daß die Haltekraft
genau dann, wenn
die Ware beim Aufheizen eine Temperatur erreicht hat, bei der die max. Schrumpfkräfte
wirksam werden, nicht durch starken Saugzug an die Mantelfläche der Siebtrommel
gepreßt wird.
-
Das gleiche Ergebnis wird erzielt, wenn die Ware z. B. nur um eine
größere Siebtrommel geführt wird und über den Umfang der Trommel eine zusätzliche
Abdeckung angeordnet ist, die im Bereich des Wirksamwerdens der größten Schrumpfkräfte
die durch den Saugzug bewirkte Reibungskraft zwischen der Ware und der Siebtrommel
vollständig unterbindet. Zweckmäigerweise ist diese zusätzliche Abdeckung schwenkbar
an der Achse der Trommel angeordnet, gegebenenfalls sollte sie auch in ihrer Länge
bestimmbar sein, um je nach Sciirumpf fähigkeit der in der Ware vorhandenen Fasern
und je nach der spezifischen Temperatur eine mehrfache Justierung der Abdeckung
innerhalb der Trommel möglich zu machen.
-
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Es zeigen: Figur
1 eine Siebtrommelvorrichtung mit mehreren Siebtrommeln im Längs- und Querschnitt,
Figur 2 eine Großtrommel-Siebtrommelvorrichtung mit umlaufender Kette, Figur 3 eine
Siebtrommelvorrichtung mit mehreren Siebtrommeln, von denen eine von einer Kette
umschlungen ist, und Figur 4 eine Siebtrommelvorrichtung mit vorgeschaltetem Spannrahmen.
-
Die Siebtrommelvorrichtung besteht aus einem wärmeisolierten Gehäuse
1, in deren Behandlungsraum 2 eine Siebtrommel 3 drehbar gelagert ist. An der einen
Stirnseite jeder Siebtrommel 3 ist im Ventilatorraum 4 ein Ventilator 5 angeordnet,
der den Innenraum der Siebtrommel 3 unter Saugzug setzt und das auf ihr ZU behandelnde
Gut fest auf die Mantelfläche zieht. In dem Gehäuse nach Figur 1, 3,4 sind mehrere
Siebtrommeln 3 hintereinander
angeordnet, von denen das Gut 6 jewe:
unter wechselnder Auflage durch das Gehäuse transportiert wird. Der nicht vom Gut
6 bedeckte Mantelsektor einer jeden Siebtrommel ist durch eine Innenabdeckung 7
gegen den Saugzug abgeschirmt.
-
Der Aufheizvorgang in einer Siebtrommelvorrichtung ist aufgrund des
Durchlüftungsprinzips sehr schnell. Aus diesem Grunde werden die die endgültige
Breite der Ware bestimmenden Schrumpfkräfte schon an der ersten, zumindest aber
an der zweiten Trommel wirksam werden. In der Figur 1 ist deshalb nur an der ersten
und an der zweiten Trommel ein gegenüber der dritten Trommel geringer Saugzug wirksam.
Die Stärke des Saugzuges wird mit Hilfe eines Getriebes 8 eingestellt, mit dem die
Drehzahl des Ventilators stufenlos reguliert werden kann. Ist die kritische Temperatur
beim Aufheizen überschritten, so kann ohne weitere Nachteile ein stärkerer Saugzug
auf das Gut einwirken, ohne daß jetzt noch ein ungleichmäßiges Schrumpfen über die
Breite zu befürchten ist.
-
Bei de Vorrichtung nach Figur 2 wird der im Innenraum der Siebtrommel
vorhandene Saugzug dann, wenn das Gut beim Aufheizen die kritische Temperatur erreichen
wird, wenn also die größten Schrumpfkräfte auftreten werden, vollständig durch eine
zuscitzliche Abdeckung 9 unterbunden. Die Abdeckung 9 ist um die Achse der Großsiebtrommel
lo in Richtung der Pfeile 11 verschwenkbar gelagert. Auch ist es möglich, die Abdeckung
9 entsprechend der Pfeile 12 teleskopartig ineinander oder auseinander zu verschieben.
Durch die Beweglichkeit der Abdeckung 9 kann einunddieselbe Vorrichtung auf jede
zu behandelnde Ware, die je nach ihrer Herstcllung aus verschiedenartigen Fasern
in einem anderen Temperaturbereich die max. Schrumpfkräfte aufweist, einjustiert
werden. Zum völligen Aufheben der Reibungskraft zwischen der Ware 6 und der Siebtrommelmantelfläche
kann im Bereich der Abdeckung 9 gegen die Siebtrommelinnenmantelfläche das Behandlungsmedium
entsprechend derEfeile 14 geblasen werden, wodurch das Gut gegebenenfalls sogar
von der Siebtrommel abgehoben werden kann.
-
In der Figur 2 ist zusätzlich eine die Siebtrommel lo umschlingende
Fette 15 dargestellt, die die-Ware seitlich in einer bestimmten
Breite
hält. Falls die Ware auf einer solchen Siebtrommelvorrichtung um ein gewünschtes
Maß schrumnfen soll, so wird der Abstand der beiden Ketten auf das gewünschte Endmaß
eingestellt. Zu Beginn der Behandlung wird demgemäß die Ware locker auf der Siebtrommel
zu liegen kommen, jedoch während der Wärmebehandlung auf das voreingestellte Naß
schrumpfen.
-
Die Figur 3 zeigt eine als besonders vorteilhaft angesehene Vorrichtung,
bei der vom Einlauf aus gesehen die letzte Siebtrommel 16 von einer Kette 17 umsehlungen
ist, die vom Einlauf her oberhalb der übrigen Trommeln sich zur letzten Siebtrommel
16 hin erstreckt. In Durchlaufrichtung hinter der Siebtrommel 16 sind drei weitere
Siebtrommeln 3 angeordnet, die das Gut wiederum wechselseitig durch die Vorrichtung
zum Einlauf hin zurück befördern. Durch die besondere Ausgestaltung dieser Vorrichtung
ist oberhalb der drei nachgeschalteten Siebtrommeln 3 eine Art Spannrahmen geschaffen,
auf dem schon eine Aufheizung des Gutes ohne eine Unterlage erfolgen wird. Wegen
der Voraufheizung ist bei der Vorrichtung nach Figur 3 die Abdeckung 9 etwas höher
gerückt, weil mit Sicherheit hier die kritische Schrumpftemperatur schon eher erreicht
wird als bei der Ausführungsform nach Figur 2.
-
Die Figur 4 zeigt im Unterschied zu den bisherigen lediglich einen
normalen Spannrahmen 14, der einer Siebtrommelvorrichtung nach Figur 1 vorgeschaltet
ist. Mit Vorteil umschlingt die Kette des Spannrahmens 18 die erste Siebtrommel
3 weil dadurch das Gut auch noch auf der Siebtrommel in der Breite durch die Kette
gehalten vom Behandlungsmedium intensiv durchströmt werden kann.