DE2156090A1

DE2156090A1 - Method and device for removing deposits built up on a heated roller

Info

Publication number: DE2156090A1
Application number: DE19712156090
Authority: DE
Inventors: Albert Harrell Pensacola Fla. Bruner (V.StA.)
Original assignee: Monsanto Co
Current assignee: Monsanto Co
Priority date: 1970-11-12
Filing date: 1971-11-11
Publication date: 1972-05-18
Also published as: GB1332069A; FR2114546A5

Description

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Anwaltsakte 21 717Attorney file 21 717

Monsanto Company
St. Louis, MO. / USAMonsanto Company
St. Louis, MO. / UNITED STATES

"Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von auf einer beheizten Walze aufgebauten Ablagerungen"."Method and apparatus for removing deposits built up on a heated roller".

Die Erfindung betrifft das Reduzieren des Aufbaus von Ablagerungen auf einer ein Garn berührenden beheizten Walze.The invention relates to reducing the build-up of deposits on a heated one in contact with a yarn Roller.

Es gibt Verfahren zum Bearbeiten von Garnen, bei denen aus unterschiedlichen Gründen eine Behandlung des laufen-There are processes for processing yarns in which, for various reasons, a treatment of the

827T- ° 98 70 43 98331Γ Ttlegrammai BERGSTAPFPATENT MOndiin TELEX 05 24 560 BERG d827T- ° 98 70 43 98331Γ Ttlegrammai BERGSTAPFPATENT MOndiin TELEX 05 24 560 BERG d

Bank. Boytrifdi· V.r.in.bank MOnchw 453100 Poitidi**, MOnchen 653 43 RAD Bank. Boytrifdi · Vrin.bank MOnchw 453100 Poitidi **, MOnchen 653 43 RAD

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den Garns mit Wärme erfolgt. Praktisch sind alle Garne vor der Wärmebehandlung mit einer flüssigen Spinn-Finlsh-Zubereitung bedeckt, um die Fasern zu schmieren, die statische Aufladung zu reduzieren usw. Die flüssigen Zubereitungen sind typische wäßrige Emulsionen aus ölen, Dispergierstoffen, Emulgatoren u.ä* Wenn ein derart überzogenes Garn eine bis über loo°C aufgeheizte Walze berührt, baut sich in der über den Umfang der Walze ver-P laufenden Spur oder Bahn des Garns eine Ablagerung auf. Diese Ablagerung verändert den Reibungskoeffizienten zwischen dem Garn und der Walze und reduziert bis zu einem gewissen Ausmaß die Wärmeübertragung von der Walze auf das Garn. Die Ablagerung enthält zum Teil abgebaute Komponenten der Zubereitung; sie können ebenfalls unterschiedliche teilweise abgebaute Oligomere (üblicherweise als "Monomere" bezeichnet), enthalten, die mit den Polymeren verwandt sind, aus welchen das Garn gebildet ist, beispielsweise Polyamid, Polyester, Akryl usw. the yarn is done with heat. Practically all yarns are covered with a liquid spin finish before the heat treatment in order to lubricate the fibers, reduce static charging, etc. The liquid preparations are typical aqueous emulsions of oils, dispersants, emulsifiers and the like If the coated yarn touches a roller heated to over 100 ° C, a deposit builds up in the track or path of the yarn running around the circumference of the roller. This deposit changes the coefficient of friction between the yarn and the roller and, to some extent, reduces the heat transfer from the roller to the yarn. The deposit contains partially degraded components of the preparation; they may also contain different partially degraded oligomers (commonly referred to as "monomers") that are related to the polymers from which the yarn is formed, e.g., polyamide, polyester, acrylic, etc.

Gemäß der Erfindung wird die Menge dieser unerwünschten Ablagerungen wesentlich reduziert, indem ein auf mehr als loo°C erwärmtes strömendes Medium auf die Spur oder Bahn des Garns auf der Walze gestrahlt wird. Damit wird die Häufigkeit der Walzenreinigung herabgesetzt, bei welcher der Betrieb eier Walze unterbrochen werden muß.According to the invention, the amount of these undesirable deposits is substantially reduced by adding one to more as a flowing medium heated to 100 ° C is blasted onto the track or path of the yarn on the roller. So that will the frequency of roller cleaning is reduced, in which the operation of a roller must be interrupted.

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Hit der Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reduzieren der Menge der unerwünschten Ablagerungen auf einer umlaufenden Heizwalze geschaffen.The invention provides a method and an apparatus for reducing the amount of undesirable deposits created a rotating heating roller.

Die Erfindung schafft ein Verfahren und eine Vorrichtung der oben angegebenen Art, wobei die Ablagerungsmenge durch das Aufstrahlen eines auf über loo°C erwärmten strömenden Mediums auf die Garnanlagebahn auf der Walze reduziert werden kann.The invention provides a method and an apparatus of the type indicated above, wherein the amount of deposition by the irradiation of a flowing medium heated to over 100 ° C on the yarn feed path on the roller can be reduced can.

Weitere Maßnahmen ergeben sich nachstehend und werden zum Teil, aus der nachstehenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung offensichtlich, deren einzige Figur schematisch eine perspektivisch dargestellte und teilweise ausgebrochene erfindungsgemäße Vorrichtung als bevorzugtes Ausführungsbeispiel zeigt.Further measures emerge below and are in part based on the description below with reference on the accompanying drawing obviously, the single figure of which is shown schematically and in perspective shows partially broken device according to the invention as a preferred embodiment.

Gemäß diesem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Erfindung beim Recken eines Garnes aus kontinuierlichen Fäden, wie Nylon 66, angewendet. Wie im Zusammenhang mit dieser Beschreibung gezeigt ist, wird das Garn 2o von einem schematisch dargestellten Garnvorrat 22 zugeführt und läuft in mehreren Schleifen um eine Zuführwalze 24 mit zugeordneter Abhebwalze 26 herum. Das Garn 2o ist an seiner Oberfläche mit einem üblichen Spinn-Finish aus den hierfür üblichen ölen, Antistatik-Lösungen, Emul-According to this embodiment shown in the drawing, the invention is applied to the drawing of a yarn continuous filaments, such as nylon 66, are used. As shown in connection with this description, the Yarn 2o is supplied from a schematically illustrated yarn supply 22 and runs in several loops around a feed roller 24 with associated lifting roller 26 around. The yarn 2o has a conventional spin finish on its surface from the usual oils, antistatic solutions, emulsions

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gatoren usw. versehen. Der Vorrat 22 kann ein üblicher Garnwickel oder eine Spinnstation sein, wobei das Spinn-Finish durch eine Auftragswalze 23, kurz nach dem Verfestigen der Fäden, aufgetragen wird. Die Zuführwalze 24 wird mit einer geeigneten Umfangsgeschwindigkeit von einem Motor 28 angetrieben. Das Garn 2o läuft anschließend durch einen Schlitz in eine isolierte Kammer 3o ein und dort in einer Anzahl von Schleifen über eine Zugwalze 32 mit zugeordneter Abhebewalze 34. Die Zugwalze 32 wird durch einen Motor 36 mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit angetrieben als die Zuführwalze 24, um das Garn zu recken. Das Garn 2o tritt sodann aus der Kammer 3o aus und wird aufgespult oder auf andere Weise durch eine Garnaufnahmevorrichtung 38 aufgenommen.gators, etc. provided. The supply 22 can be a conventional yarn package or a spinning station, with the spinning finish is applied by an application roller 23, shortly after the solidification of the threads. The feed roller 24 becomes driven by a motor 28 at a suitable peripheral speed. The yarn 2o then runs through a slot in an isolated chamber 3o and there in a number of loops over a draw roller 32 with associated Lift-off roller 34. The draw roller 32 is driven by a motor 36 at a higher peripheral speed as the feed roller 24 to draw the yarn. The yarn 2o then emerges from the chamber 3o and is wound up or otherwise taken up by a yarn take-up device 38.

Die Walze 32 wird bis über loo°C erwärmt, beispielsweise durch eingebaute Heizelemente, die über elektrische Leitungen 4o mit Energie versorgt werden. Ein Rohr 42 erstreckt sich parallel zur Achse der Walze 32 und ist zwischen der Walze 32 und der Abhebewalze 34 angeordnet. Das Rohr 42 durchsetzt die rechte oder hintere Wand der Kammer 3o und ist derart angebracht, daß es parallel zur Achse der Walze 32 hin- und hergeschoben werden kann. Eine Feder 46 und langsam umlaufende Nocken 44 bewegen das Rohr 42 (mit etwa fünf Zyklen pro Minute) langsam hin und her. Eine Quelle 48 für ein erwärmtes unter Druck stehendes strömendes Medium (vorzugsweise Dampf) speist dieses durch ein flexibles Rohr in das Innere des jißhr,ß ..42 ein.The roller 32 is heated to over 100 ° C., for example by built-in heating elements that are supplied with energy via electrical lines 4o. A tube 42 extends parallel to the axis of the roller 32 and is arranged between the roller 32 and the lifting roller 34. The tube 42 penetrates the right or rear wall of the chamber 3o and is mounted so that it is parallel to the axis of the roller 32 can be pushed back and forth. A spring 46 and slowly rotating cams 44 move the tube 42 (with about five Cycles per minute) slowly back and forth. A source 48 of heated pressurized flowing medium (preferably Steam) feeds this into the interior of the jißhr, ß ..42 through a flexible pipe.

Wenn das α^?η 3q über d^e Walzen 34 und 3? läuft» es die* Walge 32 £Uf einer Anzahl Vpn kreisfoxige oder §ρ$ρβη. £t|ra,s von jl$r fertig; sjohiPht und manpihi?ja,l etwas '^ci^g^g?·?' |if|?4en auf Rissen, Bahnen atigelagert und tenIf the α ^? Η 3q over d ^ e rollers 34 and 3? runs" it the * walge 32 £ Uf of a number of people circular foxious or §ρ $ ρβη. £ t | ra, s finished by jl $ r; sjohiPht and manpihi? yes, l something '^ ci ^ g ^ g? ·?' | if |? 4en on cracks, webs and th

53 zu und ^ip^tg^ ^t-y^g hoher53 to and ^ ip ^ tg ^ ^ t-y ^ g higher

verdampft;evaporates;

, bevor diese Zeit für den Abbau habep und an. der Walze haften können. Die Düsen 52 können dicht an der Walze 32 angeordnet sein, jedoch ohne diese zu berühren. Der Abstand kann beispielsweise o,3177 bis 0,635 cm betragen»before that time for dismantling habep and at. stick to the roller. The nozzles 52 can close together the roller 32 be arranged, but without touching it. The distance can be 0.3177 to 0.635 cm, for example be"

Das erwärmte strömende Medium wird vorzugsweise kontinuierlich auf die Walze 32 gegeben, insbesondere dann, wenn die Medium-Temperatur von der Temperatur der Walze 32 abweicht. Diese Maßnahme fördert unter Vermeidung unterschiedlicher thermischer Belastung der Walze 32 die Beibehaltung einer konstanten Temperatur derselben.The heated flowing medium is preferably fed continuously onto the roller 32, in particular when the Medium temperature deviates from the temperature of roller 32. This measure promotes while avoiding different thermal loading of the roller 32 the maintenance of a constant temperature of the same.

Die Erfindung führt nicht zur völligen Verhinderung der Ablagerungen von üblicherweise verwendeten Spinn-Pinish-Zubereitungen. Sie reduziert jedoch das Maß, in dem sich die Ablagerungen aufbauen, wesentlich. Dies führt zu zwei unter-The invention does not lead to complete prevention of the deposits of commonly used spin pinish preparations. However, it reduces the extent to which the Build up deposits, essential. This leads to two different

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Vorteilen_? von denen der erste darin liegt, daß die Betriebszeit der beheizten Walze zwischen zwei Reinigungen länger ist, was slab, in geringerer Stillstandszeit df ρ M§sc>ine und größerer Produktivität niederschlägt, während, dft? zweite Vorteil d^rir* besteht, daß die Walzeyipberfljäche tjb,er e^yie lingers petr$ebszeit verwendbar ist, bevor erneuert; werden rau&* Der $einigungavorgang verändert djer Zeit die Qberfl$ahen<|ualit#t un4 sowit die Qbergswerte der Walae. Durch eine Verminderung der gaiil der Reinigungsvorgänge für die Walze in der Zeiteinheit wird die kostenaufwendige Erneuerung der Walzenoberfläche seltener erforderlich.Benefits _? the first of which is that the operating time of the heated roller between two cleanings is longer, which is reflected in slab, in less downtime df ρ M§sc> ine and greater productivity, while dft? The second advantage of this is that the roller surface can be used before it is renewed; become rough & * The process of agreement changes over time the surface quality and the mountain values of the scale. By reducing the number of cleaning operations for the roller in the unit of time, the costly renewal of the roller surface is required less frequently.

Von den verschiedenen getesteten erwärmten strömenden Medien fo,a/t 3iei* Dampf als das beste erwiesen und gesättigter Dampf ist besonders wirksam. Heißluft ist bemerkenswert weniger Wirksam, «Jedoch, erreicht sie die Zwecke und Vorteile der Erfindung bis zu einem gewissen Grad.Of the various heated flowing media tested fo, a / t 3iei * steam proven to be the best and saturated steam is particularly effective. Hot air is remarkably less effective, “However, it achieves the purposes and benefits of Invention to some extent.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel, bei dem Nylon 66 behandelt wird, haben die Austrittsmündungen 52 Durchmesser von o,o5o8 cm und eine Länge von o,l651 cm. Gesättigter Dampf mit einer Temperatur von 26o°C wird dem Rohr k2 unter einem Druck von 15 kg/cm von der Quelle 48 zugeführt. Die Walze 32 ist durch innere elektrische Heizelemente auf 2oo CIn the preferred embodiment treating nylon 66 , exit ports 52 are 0.05o8 cm in diameter and 0.1651 cm in length. Saturated steam at a temperature of 260 ° C. is supplied from the source 48 to the pipe k2 under a pressure of 15 kg / cm. The roller 32 is at 200 ° C. by internal electrical heating elements

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erwärmt und weist einen Durchmesser von 15»24 cm auf. Die Walzen 24 und 32 können mit einem Drehzahlverhältnis angetrieben werden, wie es zum Recken des Garnes 2o üblich ist. Die Geschwindigkeit kann bis zu 455o m/min betragen. Obgleich im Ausführungsbeispiel als Heizwalze eine positiv angetriebene Walze verwendet wird, stellt dies keine Beschränkung der Erfindung auf diese spezielle Verwendung dar. Die Heizwalze kann eine nur mitlaufende (durch das Garn getriebene) Walze sein und für das Entspannen, Setzen oder für andersartiges Behandeln des Garns verwendet werden.heated and has a diameter of 15 »24 cm. the Rollers 24 and 32 can be driven with a speed ratio, as is usual for drawing the yarn 2o. The speed can be up to 4550 m / min. Although in the exemplary embodiment one positive as the heating roller driven roller is used, this does not represent a limitation of the invention to this specific use. The heating roller can only be a roller (driven through the yarn) and for relaxing, setting or for other treatment of the yarn can be used.

Um den Dampfverbrauch möglichst klein zu halten und die hohe Geschwindigkeit in dem auf die Walze 32 auftreffendeη Dampf zu gewährleisten, sind die Dampfaustritte vorzugsweise sehr klein. Um eine Fläche mit einem schmalen Dampfstrahl zu reinigen, die wenigstens die Breite der durch das Garn 2o auf der Walze hinterlassenen Spur aufweist, werden Dampfrohr 42 und Öffnungen 52 durch den Nocken 44 mit einer Bewegung hin- und herbewegt, die eine parallel zur Achse der Walze 32 verlaufende Komponente enthält, wie es oben beschrieben worden ist. Die erforderliche axiale Bewegung des Rohrs 42 ist klein; normalerweise sind o,635 bis l,27o cm ausreichend. Der Dampfdruck stellt kein Kriterium dar, obgleich mit vergleichsweise höheren Drücken und Temperaturen im allgemeinen eine bessere Reinigung erzielt wird. Vorzugsweise wird Dampf mit wenigstens halber Schallgeschwindigkeit verwendet.In order to keep the steam consumption as small as possible and the high speed in the steam impinging on the roller 32 To ensure that the steam outlets are preferably very small. To clean a surface with a narrow jet of steam, which has at least the width of the track left by the yarn 20 on the roller become steam pipes 42 and openings 52 through cam 44 with a reciprocating motion. and moved, the one parallel to the axis of the roller 32 Contains component as described above. The required axial movement of the tube 42 is small; Usually, 0.635 to 1.27o cm is sufficient. The vapor pressure is not a criterion, although with comparative higher pressures and temperatures in general a better cleaning is achieved. Preferably steam is used with at least half the speed of sound is used.

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Zum Abführen des Dampfes ist die Kammer 3o mit einer Entlüftungsleitung 5^ versehen. Dies verhindert sowohl weitgehend den Austritt des Dampfes durch die Schlitze, durch welche das Garn 2o in die Kammer 3o ein- und aus dieser
austritt, als auch eine Kondensation auf nahen Betriebseinrichtungen. To remove the steam, the chamber 3o is provided with a vent line 5 ^. This largely prevents the escape of steam through the slots through which the yarn 2o enters and leaves the chamber 3o
leaks, as well as condensation on nearby operating equipment.

- 9 Patentansprüche - 9 claims

2ÜÜ8Z.1 / 10092Ü8Z.1 / 1009

Claims

- 9 patent claims:

IJ device for treating yarns, characterized by

a) a rotating roller (32);

b) elements for heating this roller (32) to a temperature of over 100 C;

c) elements (2 * 1, 26) for feeding yarn (2o) to this Roller (32), wherein the yarn contacts the roller (32) at least in a path which runs around the circumference thereof and wherein the yarn has a Pinish-Plüssig-r on its outer surface has speed;

d) radiating elements (52) for irradiating a flowing medium heated to over 100 ° C. onto the web or webs; and

e) means (38) for receiving the yarn (2o) coming from the roller (32).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the flowing medium is steam that this is continuous is blasted against the roller (32) that the beam elements (52) are moved back and forth in a path that is parallel contains movement components extending to the axis of the roller (32); and that the roller (32) and the radiating elements (52) are mounted inside an insulated housing.

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3. Method for cleaning a heated roller of debris, the yarn running around the circumference of a rotating on over 100 ° C heated roller (32) extending web touches and the yarn (2o) on its surface a Having finish liquid, characterized in that a stream of a flowing medium heated to over 100C is directed towards this path.

W H. The method according to claim 3, characterized in that the stream contains saturated steam continuously blasted against the roller (32).

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