DE2156553A1

DE2156553A1 - Behandlungsvorrichtung, insbesondere fuer die waermebehandlung von bahnfoermigen materialien

Info

Publication number: DE2156553A1
Application number: DE19712156553
Authority: DE
Inventors: Christian-Augu Meier-Windhorst
Original assignee: ARTOS IND FORSCH
Current assignee: ARTOS IND FORSCH
Priority date: 1971-11-15
Filing date: 1971-11-15
Publication date: 1973-05-24
Also published as: ES408588A1; BR7207982D0; IT969172B; JPS4861776A; FR2161575A5

Description

Behandlungsvorrichtung, insbesondere für die Wärmebehandlung von bahnförmigem Materialien

Die Erfindung betrifft eine Behandlungsvorrichtung für die Wärmebehandlung, beispielsweise die Trocknung oder die Trockenwärmebehandlung von bahnförmigen Materialien, wie Textilbahnen u.dgl. mit gasförmigen Behandlungemedien, insbesondere bei führung dieser Bahnen in den Spannketten von Breitspannmasohinen·

Es sind vielfältige Formen von Behandlungsvorrichtungen für die konti¹* nuierliche Wärmebehandlung von Warenbahnen bekannt, bei denen durch Düsen mit runden (»der eckigen Querschnitten oder Spaltdüsen das Behandlungsmedium der WaMftbahn zugeführt wird·

Praktisch alle Behandlungsvorrichtungen mit solchen BeIUftungssyetemen sind in der Weise aufgebaut, daß da« von der Warenbahn abströmende Behandlungsmedium entgegen oder in Richtung der Warenbahnbewegung über

309*21/0415

meist quer zur Laufrichtung der Warenbahn verlaufenden Abströekanälen abgeführt bzw. zum Umwälzgebläse zurückgeführt wird. Im Bereich dieser Abluft- oder Abströmkanäle bilden sich nahezu immer -unstabile Strömungszustände aus, die zu sehr störenden Flatterschwingungen der zu behandelnden Bahn, ja sogar zum zeitweiligen Hineinsaugen in diese Abluftkanäle führen, vor allem wenn die Bahn durch geeignete Mittel sehr locker geführt wird; vor allem kommt es aber zu gelegentlichen, sich wiederholenden Berührungen der Haterialbahn an den Kanten der Düsenkörper und den Begrenzungsflächen der Abströmungsräume. Als besonders nachteilig wurde neuerdings erkannt, daß gerade diese Abströmkomponenten des Behandlungsmediums entgegen oder in Sichtung zur Laufrichtung der Warenbahn bei in Spannketten mit sogenannter Voreilung eingeführten, d.h. locker mit kleineren oder größeren Querfalten geführten, belastungsempfindlichen Textilbahnen, insbesondere Wirkwarenbahnen, zu sehr ungM*M*$gen dynamischen Zug-, Spannungs- oder Druckbelastungen führen.

Der vorliegenden Erfindung war daher die Aufgabe gestellt, eine flatterschwinjmgsfreie und auch weitgehend zug- und druckfreie Führung einer bevorzugt locker geführten Warenbahn durch eine besondere Gestaltung einer Behandlungsvorrichtung, indder die Bahn der Behandlung mit strömenden gasförmigen Medien ausgesetzt ist, zu gewährleisten.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, unterhalb und bevorzugt aber auch oberhalb der zu behandelnden Warenbahn Düsensysteme anzuordnen, die aus parallel zur Warenführungsfläche angeordnet en, nahezu eine einzige große Fläche bildenden Düsenkörpern besteht, ferner diese Dttsenkörper oder Düsensysteme bei flächenanteilig

309821/0415

jeweils nur geringen Unterbrechungen dieser großen Flächen mit relativ schmalen, vertikalen Abführungskanälen für das Behandlungsmedium zu versehen« Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung verlaufen diese relativ schmalen, vertikalen Abführungskanäle nur in oder nur annähernd in Warenlaufrichtung. Sie sind in der vertikalen Abströmungsrichtung gesehen als relativ kurze, vertikale Spalte ausgebildet. Ihre Strömungsquerschnitte sollten vorteilhaft mindestens ca. das 3- und höchstens ca. das 5-fache der Summe der ihnen jeweils zugeordneten Düsenausströmungsquerschnitte in den Düsenkörpern betragen. Diese Vertikalen Abführungskanäle sind dann in einer weiteren vorteilhaften Ausführung außerhalb des unmittelbaren Bereiches der Warenbahnführung ihrerseits durch quer zur Warenbahnführungsrichtung verlaufende größere Sammelabführungskanäle miteinander verbunden. Die Abführung des Behandlungsmediums durch die größeren Sammelabführungskanäle bleibt auf diese Weise quer zur Laufrichtung der Warenbahn vorteilhaft erhalten, weil im allgemeinen die in die Kreieführung des Behandlungsmediums eingebauten Beheizungsaggregate und die Umwälzgebläse seitwärts von der laufenden Warenbahn angeordnet sind, ihr bisheriger ungünstiger Einfluß auf die zu behandelnde Warenbahn ist aber beseitigt. Die Übergänge von den vertikalen Abführungskanälen zu den größeren quer verlaufenden Sammelabführungskanälen für das Behandlungsmedium sollen Strömungsquerschnitte aufweisen, die mindestens JO - 50 # der der Warenbahn zugewandten Querschnitte der Abführungskanäle ausmachen. Darum hat es sich als zweckmäßig erwiesen, bei längeren vertikalen Abführungskanälen diese in ihrer vertikalen Querschnittsgestaltung mit Erweiterungen zu versehen.

Die nur geringfügig, d.h. bevorzugt nur mit schmalen, vertikalen Ab-

309821/0415

fUhrungskanälen unterbrochenen großen Düsenkörperflächen bewirken gleichsam je nach Intensität der Düsenausströmung ein belastbares, tragfähiges Behandlungsmittelpolster oder -kissen. Je nach Einstellung der oberen und der unteren Strömungsintensität und dem Gewicht der jeweiligen zu behandelnden Bahn stellt sich diese in einer stabilen Gleichgewichtslage frei schwebend zwischen den beiden Düsensystemen ein·

Um die Führung des Behandlungsmittelstromes, insbesondere zur Erzielung der stabilen Behandlungsmittelkissen für die Warenbahn, unterschiedlichen Betriebsbedingungen, beispielsweise unterschiedlicher Durchlas-, sigkeit und verschiedenen Gewichten der Warenbahnen noch besser anpassen zu können, sollen insbesondere mit den größeren Sammelabführungskanälen für das Behandlungsmedium Vorrichtungen an sich bekannter Art zur Drosselung der Abströmung des Behandlungemediums zur Erzeugung zusätzlicher statischer Drücke im Behandlungsbereich in Verbindung stehen.

Die Düsenkörper können sowohl mit Loch- als auch mit Spaltdüsen versehen sein. Als Düsensystem unterhalb der Warenbahn hat sich bei dem Behandlungssystem nach der vorliegenden Erfindung eine große Zahl gleichmäßig über die Fläche verteilter Ausströmöffnungen kleiner Durchmesser (wie etwa von 3-3 mm) besonders bewährt. Sie bilden ein vorzügliches Tragekissen etwa in 10-15 nun Abstand von der au tragenden und zu behandelnden Bahn. Oberhalb der Warenbahn kann "meist auf Einzel-oder Lochdüsen größerer Querschnitte mit Rücksicht auf die gewünschten Wärmeübertragungsleistungen nicht verzichten. Bei solchen Lochdüsen mit größeren Ausströmungsquerschnitten sollten jedoch Anordnungen mit grösseren Einzelabständen voneinander besonders bei in Falten geführten

309821/0415

Warenbahnen vermieden werden, da sie ihrerseits Abströmungswirkungen quer zur Faltenbildung hervorrufen. Sie sollten dann in Reihen angeordnet sein. Bei so in Seihen angeordneten Lochdüsen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Düsenreihen etwas schräg zur Laufrichtung der Warenbahn anzuordnen um zu vermeiden, daß streifige Abbildungen der Düsen auf der Ware entstehen. Aus den gleichen Gründen werden Schlitzoder Spaltdüsen vorteilhaft quer oder leicht schräg zur Laufrichtung der Warenbahn angeordnet· In jedem Einzelfall müssen die Düsenausströmöffnungssysteme mit den Ausführungen und Anordnungen der Abluftsysteme sorgfältig aufeinander abgestimmt werden. Relativ problemlos ist dies beim optimalen Tragkissen-system mit einer Vielzahl kleiner Austrittsöffnungen.

Um ein Hereinziehen der Ware in etwa noch verbleibende Schlitze zwischen in Laufrichtung der Warenbahn hintereinander liegenden Einzeldüsenkörpern zu vermeiden, soll deren Breite vorzugsweise weniger als 5 «u* betragen.

Eine besondere Anwendung der erfindungsgemäßen Behandlungsvorrichtung alt dem beschriebenen Warenbelüftungs- oder Beströmungssystem ist dann gegeben, wenn sehr spannungs- und flatterbewegungsempfindliche Wirkwarenbahnen und Gewebebahnen aus texturierten synthetischen Fasern in Breitspannketten, mit hoher Voreilung geführt, einer Wärmebehandlung unterworfen werden sollen, bei der höh· Schrumpf- oder Krumpfwerte erreicht werden sollen. Dann wird die Warenbahn, bewirkt durch die Voreileinführung in die Spannketten, mit stark ausgeprägter Querfaltenbildung den dynamischen Belastungen der Düsenbelüftung ausgesetzt. Während bisher die quer zu den Falten verlaufende Abführung des Behand-

6- · 309821/0415

lungsmittelstromes zu stärkeren dynamischen Zug- und Druckbelastungen und die in Richtung der Querfalten verlaufenden größeren Abluft- oder Abströmungsräume zu erheblichen zusätzlichen Flatterschwingungs- und -Saugbelastungen auf die meist durchhängenden Materialfalten führten, ist eine ähnliche Belastung nunmehr bei den im Vergleich zur gesamten Düsenfläche vergleichsweise minimalen Abströmfläche der Abströmspalte und besonders bei der nur vorzugsweise quer zu den Flächen verlaufenden Abströmung praktisch aufgehoben. Die Falten in der Textilbahn können sich praktisch bevorzugt auf das sich nun unter der Warenbahn herausbildende Luftkissen auflegen· Ideale Voraussetzungen für Schrumpf- und Krumpfwirkungen ohne jede Flatter- oder Spannungsbelastung sind damit gegeben.

Statt oberhalb und unterhalb der Warenbahn Düsensysteme mit Einzeldüsenkörpern der beschriebenen Art vorzusehen, kann auch bei Beschränkung der dargestellten Arbeitsprinzipien auf die sogenannte Luftpolster- oder Luftkissenbildung unterhalb der Warenbahn das oberhalb der Warenbahn befindliche Düsensystem beispielsweise als mit einzelnen Düsenfingern versehenes Hochleistungsdüsensystem an sich bekannter Bauart ausgebildet sein.

Zur Gewährleistung stabiler Druckzonen können dabei bei einer bevorzugten Ausführungsform dieses Düsensystems, an den beiden Außenseiten jedes Düsenfingers Lochdüsen mit geringem Lochabstand als Lochdüsenreihen oder Spaltdüsen quer zur Warenlaufrichtung liegend angeordnet sein. Zwischen benachbarten Düsenfingern können noch dem gleichen Zweck dienende Mittel wie Abschirmbleche oder Drosseln zur Drosselung bzw. Absperrung der vertikalen Abströmung des Behandlungsmediums vorgesehen

7-309821/0415

Die Erfindung soll nachstehend an Hand der Zeichnungen, auf denen

Fig. 1 einen Teilschnitt durch eine Behandlungsvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Dttsenkörper mit den verschiedenen Düsensy steinen,

Fig. 3 einen Teilschnitt durch die Behandlungsvorrichtung in einer abgewandelten Ausführungsform

zeigen, noch näher erläutert werden.

Die in Falten liegende zu behandelnde Warenbahn 10 soll sich in den Figuren von links nach rechts bewegen, wie durch Pfeile angedeutet isto Die bevorzugt parallel unterhalb bzw· oberhalb der Warenbahn 10 angeordneten Einzeldüsenkörper für die Zuführung des Behandlungs- und Trokkenmediume sind mit 11 bis 13 gekennzeichnet· Dabei weisen die bevorzugt nur unterhalb der Warenbahn angeordneten DUsenkörper 11 beispielsweise jeweils eine Vielzahl von Ausströmöffnungen mit ca. 3-5 mm Durchmesser auf, welche wie dargestellt, gleichmäßig über die Düsenkörperflache verteilt sind.

Die Spaltöffnungen im Düsenkörper 12 verlaufen einmal genau in der Warenlaufrichtung und einmal schräg zur Warenlaufrichtung und mögen beispielsweise eine Spaltbreite von ca. 5-10 mm aufweisen. Es könnten natürlich auch mehrere Spalte mit etwa 1,5 - 2,5 mm Breite vorgesehen sein.

Die üblicherweise quer zur Warenbahn verlaufenden größeren Sammelabführungskanäle 17 sind erfindungsgemäß räumlich zur Warenbahn hin prak-

3098-21/0415

tisch abgeschlossen, wie insbesondere die Fig. 1 und 3 erkennen lassen. Die zwischen den Flächen der Düsenkörper 11 bis 13 verbleibenden schmalen Schlitze 18 könnten auch ganz geschlossen sein«

Zwiechen den Düsenkörpern 11, 12 und 13 sind relativ schmale vertikale und in Richtung oder annähernd in Richtung der Warenbahnführung verlaufende Abluft- oder Abströmkanäle oder -spalte 16 angeordnet, die ohne jede dynamische Instabilität und Sogeinflüsse auf die Materialbahn das gasförmige Behandlungsmedium nach seinem Aufprallen auf die Materialbahn und seinem seitlichen Abströmen aus dem Materialbahnbereich entfernen· Die Summe der Abströmungsquerschnitte der vertikalen Abströmplatte 16 sollte mindestens ca· das 3- höchstens ca· das 5-fache der Summe der zugeordneten Düsenausströmungsflächen in den horizontalen Düsenflächen 1) bis 13 betragen« Dann bestehen keine Gefahren mehr für ungünstige Einflüsse der Abführungsströmung Im Bereich dieser Abströmspalte. Andererseits müssen ihre Verbindungsöffnungen zu den quer verlaufenden Abführungssammelkanälen 17» etwa der Darstellung entsprechend, groß genug sein, damit vor diesen Verbindungsöffnungen oder Übergängen 19 nicht wiederum ungünstige Strömungswiderstände entstehen.

Die Ausführung der Düsen und der Düsenkörper, die oberhalb der Warenbahn angeordnet sind, können vielfältiger Art sein. Zunächst können sie bevorzugt und wie in Fig. 1 dargestellt in der gleichen Weise ausgebildet sein wie 12 und 13· Sie können aber auch in irgendeiner anderen an sich bekannten Art ausgeführt sein und z.B. wie in Fig. 3 dargestellt in Düsenfingern 21 angebracht sein» zwischen denen sich vertikale Abströmräume 22 befinden. Eine solche Ausbildung des oberhalb der Warenbahn befindlichen Düsensystems ist insbesondere dann zu bevorzugen, wenn SpannkettenfUhrungen einen größeren Abstand der oberen Düsenkörper

309821/(KIS

und der Düsenaustritte erforderlich machen oder wenn schwerere Materialien zu behandeln sind. Die Warenbahn stellt sich dann in eine Gleichgewichtslage in der Nähe der unteren horizontalen Düsenkörperflächen ein· Damit kommen auch die Einflüsse der verbleibenden oberen offenen Abstromungskanale aus einer ungünstigen Nähe zur Materialbahn heraus·

Um in diesem Bereich aber auch noch eine zusätzliche Stabilisierung der Druckzonen zu erreichen, können in den Abströmräumen 22 Abschirmbleche 23 oder Drosseln an sich bekannter Art vorgesehen sein* Auch können im Bereich der seitlichen Begrenzungen der Düsenfinger 21 Sperrdüsen 20 angebracht sein, die als Lochdüsenreihen mit geringem Lochabstand oder als Spaltdüsen ausgeführt sein können.

309821/0415

Claims

Patentansprüche

S3=333=S33S3=S

rl J Behandlungsvorrichtung für die Wärmebehandlung, beispielsweise Trocknung oder Trockenwärmebehandlung von bahnförmigen Materialien, insbesondere zur Schrumpfbehandlung von spannungsempfindlichen Textilbahnen u.dgl., mit gasförmigen Behandlungsmedien, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb und oberhalb oder nur unterhalb der zu behandelnden Warenbahn (10) Düsensysteme angeordnet sind, die aus parallel zur Warenführungsfläche angeordneten, eine einzige große Fläche bildenden Düsenkörpern bestehen, die flächenanteilig nur gering durch vertikale spaltartige Abführungskanäle (16) für das Behandlungsmedium unterbrochen sind.

2, Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsquerschnitte der vertikalen spaltartigen AbfüÄungskanäle (16) mindestens ca. das 3- und höchstens ca. das 5-fache der Summe der ihnen jeweils zugeordneten Düsenausströmungsquerschnitte in den Düsenkörpern (11, 12, 13) betragen.

3v Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen, spaltartigen Abführungekanäle für das Behandlungsmedium nur in oder nur annähernd in Warenlaufrichtung angeordnet sind.

k. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen, spaltartigen Abführungskanäle (16) ihrerseits durch bevorzugt quer zur Warenbahnführungsrichtung verlaufende größere Sammelkanäle (17) für die Abführung des Behandlungsmedi-

309821/0415

ums nach den Seiten der Warenbahnführung verbunden sind.

5· Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis ^₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge (19) von de» vertikalen Abführungskanälen (16) zu den größeren Samoelabführungskanälen (17) für das Behandlungsraediura Strömungsquerschnitte aufweisen, die mindestens 30 - 50 % der der Warenbahn (10) zugewandten Querschnitte der Abführungskanäle (16) aufmachen.

6. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß mit den größeren SamiaelabfUhrungskanälen (1?) für das Behandlungsmedium Vorrichtungen an sich bekannter Art zur Drosselung der Menge des abströmenden Behandlungsmediums in Verbindung stehen.

7· Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenkörper unterhalb der Warenbahn mit einer großen Zahl über die Düsenkörperflächen gleichmäßig verteilter Austrittsdüsen (Bundlochdüsen) kleiner Auetrittsquerschnitte (3-5 nun Durchmesser) ausgestattet Bind·

8. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Düeenkörper (11, 13) bevorzugt oberhalb der Warenbahn mit in Reihen angeordneten Lochdüsen versehen sind.

9· Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzellochdüsenreihen schräg zur Laufrichtung der Warenbahn (10) verlaufen.

10. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenkörper (12) bevorzugt oberhalb der Warenbahn mit vorzugsweise schräg zur Warenlaufrichtung liegenden Schlitzdüsen versehen sind. 12-

309821/041*

11. Behandlungsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Behandlungsvorrichtung eine Spannkettenführung für die Warenbahn (10) verbunden ist, durch die die Warenbahn mit nur etwa 10 - 50 mm Abstand der Warenbahnspannebene von der unteren Austrittsfläche der Düsenkörper durch die Behandlungsvorrichtung geführt wird.

3 0 9 8 2 1 / 0 4 1 h