DE2248987A1 - DEVICE FOR CONTINUOUS TREATMENT OF FIBER MATERIALS UNDER PRESSURE - Google Patents
DEVICE FOR CONTINUOUS TREATMENT OF FIBER MATERIALS UNDER PRESSUREInfo
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Description
unter Drucknegative pressure
(Priorität: 7. Oktober 1971, Japan, Nr. 78340/71)(Priority: October 7, 1971, Japan, No. 78340/71)
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Wärmebehandlung von verschiedenen Fasermaterialien, etwa Seilen, Faserbändern, Fäden, strangartigen Faserbündeln oder tuchartigen Produkten wie Gestricken usw., in einem Druckfluidum, um solchen Fasermaterialien gewünschte physikalische Eigenschaften zu erteilen oder die Materialien zu behandeln. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Wärmebehandlung der Fasermaterialien unter Druck in einem Heizfluidum, etwa einem Heizdampf oberhalb Atmosphärendruck, in verschiedenen Dämpfen oder Gasen oberhalb Atmosphärendruck, in verschiedenen Behandlungsflüssigkeiten, die unter überatmosphärischem Druck stehen, oder dergleichen, um die Qualität der Fasermaterialien zu verbessern.The invention relates to an apparatus for continuous Heat treatment of various fiber materials, such as ropes, fiber ribbons, threads, strand-like fiber bundles or cloth-like products such as knitted fabrics, etc., in a pressure fluid, in order to impart desired physical properties to such fiber materials or to treat the materials. In particular, the present invention relates to an apparatus for the continuous heat treatment of Fiber materials under pressure in a heating fluid, such as a heating steam above atmospheric pressure, in various vapors or gases above atmospheric pressure, in various treatment liquids, which are under superatmospheric pressure, or the like, to the quality of the fiber materials to improve.
Bekanntlich wird dann, wenn Fasern,insbesondere chemische Fasern, einer Wärmebehandlung, etwa einem Strecken, Entspannen, Erhitzen oder dergleichen, unterworfen werden, generell die Orientierung der Molekularstrukturen der Fasern verbessert oder die innere Spannung abgebaut, wodurch die Qualitäten der Fasern verbessert werden; beispielsweise wird die Zähfestigkeit erhöht, die Dehnung vermindert, derIt is known that when fibers, in particular chemical fibers, are subjected to a heat treatment such as stretching, relaxing, heating or the like, the orientation of the molecular structures of the fibers is generally improved or the internal tension is reduced, whereby the qualities of the fibers are improved; for example , the toughness is increased, the elongation is reduced, the
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Elastizitätsmodul erhöht, die Schrumpfung vermindert, stabilisiert und vergleichmäßigt, die Farbaufnahmefähigkeit verbessert, stabilisiert und vergleichmäßigt,· die Verschleißfestigkeit erhöht, die Befestigung von Kräuselungen dauerhaft gemacht, oder dergleichen. Wird insbesondere die Wärmebehandlung, etwa eine WärmeStreckung, Erhitzung usw., in unter Druck stehendem gesättigten Dampf durchgeführt, so erzielt man Fasern mit hohem Elastizitätsmodul und geringer Dehnung. Eine Wärmebehandlung umfaßt zusätzlich zu den oben erwähnten physikalischen Bearbeitungen ferner verschiedene Veredelungen und Verarbeitungen, wie Färben, Entschlichten, Entbasten, Bleichen usw., wobei es selbst bei Wärmebehandlungen, die auf chemischen Verfahren beruhen, erforderlich ist, den Druck auf ein Niveau über dem Atmosphärendruck anzuheben, wie es beim Färben von Polyesterprodukten der Fall ist. Werden die Fasern in einem Fluidum oder Heizmedium, etwa einem gesättigten Dampf oder verschiedenen Gasen oder Flüssigkeiten auf diese Art und Weise wärmebehandelt, so ist es oft erforderlich, den Druck des Heizfluidums auf einen Druck übe? Atmosphärendruck zu bringen, um eine gewünschte Wärmebehandlungstemperatur oder einen bestimmten Wärmebehandlungseffekt zu erzielen. Im Falle von gesättigtem Dampf überschreitet beispielsweise der Druck dieses Dampfes in der Wärmebehandlungskammer eine Atmosphäre, wenn eine Temperatur von über 100 0C erforderlich ist. Vorrichtungstechnisch besteht daher kein Problem, wenn die Wärmebehandlung in ganzen Partien, beispielsweise in einem Autoklav oder dergleichen, durchgeführt wird; dagegen ist es bei einer Vorrichtung zur kontinuierlichen Wärmebehandlung von Fasermaterialien, bei der diese Materialien durch ein Druckfluidum hindurchgeführt werden, erforderlich, einen glatten Durchgang für die Fasermaterialien durch die Einlaß- und Auslaßteile vorzusehen und außerdem das Entweichen des in der Behandlungskammer vorhandenen Druckes an den Einlaß- und Auslaßteilen der Kammer zu vermeiden.The modulus of elasticity is increased, the shrinkage is reduced, stabilized and evened out, the ink receptivity improved, stabilized and evened out, the wear resistance increased, the fastening of crimps made permanent, or the like. In particular, if the heat treatment, such as heat stretching, heating, etc., is carried out in pressurized saturated steam, fibers with a high modulus of elasticity and low elongation are obtained. Heat treatment, in addition to the above-mentioned physical workings, further includes various finishing and processing such as dyeing, desizing, deboning, bleaching, etc., and even heat treatments based on chemical processes require the pressure to be higher than atmospheric pressure to raise, as is the case with dyeing polyester products. If the fibers are heat-treated in this way in a fluid or heating medium, for example a saturated steam or various gases or liquids, it is often necessary to increase the pressure of the heating fluid to a pressure? To bring atmospheric pressure to achieve a desired heat treatment temperature or a certain heat treatment effect. In the case of saturated steam, for example, the pressure of this steam in the heat treatment chamber exceeds one atmosphere if a temperature of over 100 ° C. is required. In terms of device technology, there is therefore no problem if the heat treatment is carried out in whole sections, for example in an autoclave or the like; on the other hand, in an apparatus for the continuous heat treatment of fiber materials, in which these materials are passed through a pressurized fluid, it is necessary to provide a smooth passage for the fiber materials through the inlet and outlet parts and also to allow the pressure present in the treatment chamber to escape to the inlet - and outlet parts of the chamber to be avoided.
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Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Wärmebehandlung von Fasermaterialien unter Druck in industriell und wirtschaftlich leistungsfähiger Weise zu schaffen, um die Qualitäten von Fasermaterialien zu verbessern.The invention is therefore based on the object of a device for the continuous heat treatment of fiber materials under pressure in industrially and economically powerful ways to create the qualities of Improve fiber materials.
Es sind schon verschiedene Apparate zur kontinuierlichen Wärmebehandlung verschiedener Fasermaterialien in einem unter Druck stehenden Dampf vorgeschlagen worden (Käsen Geppo, September-Ausgäbe 1970, Seiten 59" bis 71). Beispielsweise weist das bekannte Labyrinthsystem eine schlechte Dichtungswirkung auf, so daß viel von dem Druckfluidum entweicht; infolgedessen ist ein solches System wirtschaftlich nachteilig. Das am weitesten verbreitete System mit Rollendichtungen ist mit einem erheblichen Problem bezüglich der Dauerhaftigkeit des Rollenmaterials verbunden, wobei außerdem ein kontinuierlicher Betrieb mit hoher Geschwindigkeit bei hoher Temperatur und unter hohem Druck schwierig durchzuführen ist. Da ferner die Rollen selbst einen Teil des Dichtungsmechanismus bilden, treten häufig Schwierigkeiten insofern auf, als sich das Fasermaterial um die Rollen wickelt.There are already different devices for the continuous heat treatment of different fiber materials in one Pressurized steam has been proposed (Käsen Geppo, September-Issue 1970, pages 59 "to 71). For example the known labyrinth system has a poor sealing effect, so that much of the pressure fluid escapes; as a result, such a system is economically disadvantageous. The most widely used system with Roll seals poses a significant problem with the durability of the roll material, furthermore, continuously operating at high speed at high temperature and under high pressure difficult to do. Furthermore, since the rollers themselves form part of the sealing mechanism, they occur frequently Difficulties in that the fiber material wraps around the rolls.
Das System mit Lippendichtung ist weiterhin bezüglich der Dauerhaftigkeit des Materials unbefriedigend, und außerdem werden die Fasermaterialien häufig durch Reibung an den dichtenden Teilen beschädigt.The lip seal system is still unsatisfactory in terms of durability of the material, and besides the fiber materials are often damaged by friction on the sealing parts.
Das System mit Kaskadendichtung ist bei Verwendung einer Flüssigkeit mit hohem spezifischen Gewicht infolge des Verbrauchs oder der Verschmutzung der Flüssigkeit teuer. Wird die Dichtung durch eine Wasserkaskade bewirkt, so wird die Vorrichtung in nachteiliger Weise sehr groß.The system with cascade seal is when using a liquid with a high specific weight due to the Expensive consumption or contamination of the liquid. If the seal is effected by a water cascade, so disadvantageously, the device becomes very large.
Bei einem System mit Düsendichtung gemäß der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 19635/63 müssen die Faserma-In a system with a nozzle seal according to Japanese Patent Publication No. 19635/63, the fiber ma-
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"- terialien beim Einführen in die Vorrichtung bzw. beim * Herausziehen durch eine große Anzahl von Düsen geführt werden, weshalb es schwierig is-^ Beschädigungen der Fasermaterialien zu vermeiden."- materials when inserting into the device or when * Pulling out can be guided through a large number of nozzles, making it difficult to damage the fiber materials to avoid.
Die bisher vorgeschlagenen Systeme weisen also verschiedene Nachteile insofern auf, als die Faserrnaterialien beschädigt werdenι Druckfluidum entweicht, die verwendeten Materialien nicht dauerhaft sind, die Behandlungsgeschwindigkeit gering ist usw.The systems proposed so far have various disadvantages insofar as they damage the fiber materials sindι Druckfluidum escapes, the materials used are not permanent, the treatment speed is slow, etc.
Andererseits sind verschiedene Vorschläge für Systeme mit Fluidumdichtung ähnlich der vorliegenden Erfindung gemacht worden (Japanische Patentveröffentlichung Nr, $356/69» japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung 28388/63)! bei diesen JSysteinen entweicht das Dichtungsfluidum jedoch oft in die Wärmebehandlungskammer und vermischt sich dort. Außerdem ist die Dichtungswirkung im allgemeinen geringer als bei anderen Systemen.On the other hand, there are various proposals for systems with Fluid seal similar to the present invention has been made (Japanese Patent Publication No. $ 356/69 »Japanese Utility model publication 28388/63)! with these systems, however, the sealing fluid often escapes into the heat treatment chamber and mixes there. In addition, the sealing effect is generally less than with other systems.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt eine verbesserte Vorrichtung zur kontinuierlichen Wärmebehandlung verschiedener Faßermaterialien unter Druck dar, wobei sich die verschiedenen Nachteile überwinden lassen. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist ein Paar geradliniger Düsen am Einlaß- und am Auslaßteil für das Fasermaterial an den beiden Enden der unter Druck stehenden Wärmebehandlungskammer symmetrisch vorgesehen, wobei diese Düsen das Fasermaterial klemmen können. Zwischen diesen Düsen ist ein genügender Abstand zum Durchführen des Fasermaterials vorgesehen.Passiert das Fasermaterial den so gebildeten Zwischenraum, so wird gleichzeitig von den Düsen ein Dichtungsfluidum ausgestoßen, wobei ein Entweichen des Heizfluidums aus der unter Druck stehenden Wärmebehandlungskammer nach außen durch den Kiemradruck verhindert werden kann, der auf dem statischen Druck des Dichtungsfluidums beruht. Das ausgestoßene Dich-The device according to the invention is an improved one Apparatus for the continuous heat treatment of various barrel materials under pressure, whereby the various Let the disadvantages overcome. In the inventive Device is a pair of straight nozzles at the inlet and outlet parts for the fibrous material on the two Ends of the pressurized heat treatment chamber symmetrically provided, wherein these nozzles can clamp the fiber material. Between these nozzles is a sufficient one Distance for the passage of the fiber material provided. If the fiber material passes through the space thus formed, so a sealing fluid is ejected from the nozzles at the same time, with an escape of the heating fluid from the under Pressurized heat treatment chamber to the outside can be prevented by the Kiemra pressure, which is on the static Pressure of the sealing fluid is based. The expelled you-
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tungsfluidum wird durch den in der Wärmebehandlungskammer bestehenden inneren Druck von dieser Kammer nach außen gedrückt und wird nach außen abgegeben, ohne «in die unter Druck stehende Wärmebehandlungskammer einzudringen. Das Fasermaterial läßt sich ohne weiteres mit hoher Geschwindigkeit durch den jeweiligen Abstand zwischen den. Düsenpaaren bewegen, da an den Einlaß- und Auslaßteilen keinerlei Beschädigung infolge von Reibung mit festen Teilen vorkommt. Die Wärmebehandlung läßt sich also kontinuierlich unter Druck mit befriedigender Dichtwirkung durchführen.processing fluid is through the in the heat treatment chamber existing internal pressure of this chamber is pressed outwards and is released to the outside without «into the under To penetrate pressurized heat treatment chamber. The fiber material can be easily moved at high speed by the respective distance between the. Pairs of nozzles move, as there is no damage to the inlet and outlet parts due to friction with fixed parts. The heat treatment can therefore be carried out continuously under pressure with a satisfactory sealing effect.
Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert; in den Zeichnungen zeigenIn the following the invention is illustrated by means of preferred exemplary embodiments explained in connection with the drawings; show in the drawings
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur kontinuierlichen Wärmebehandlung von Fasermaterialien unter Druck mit zugehörigen EinrichtungenjFig. 1 is a schematic representation of a device according to the invention for continuous heat treatment of fiber materials under pressure with associated Facilitiesj
Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Detail der Dichtungskammerj2 shows a longitudinal section through a detail of the sealing chamber
Fig. 3 einen Querschnitt durch die Dichtungekammer, gesehen von rechts gemäß Fig. 2\ Fig. 3 shows a cross section through the sealing chamber, seen from the right according to Fig. 2 \
Fig. 4 eine schematische Prinzipdarstellung zum Verständnis der Dichtungskammer; und4 shows a schematic representation of the principle for Understanding of the seal chamber; and
Fig. 5a, 5b und 5c schematische Darstellungen weiterer Ausführungsformen von Dichtungskammern ähnlich der nach Fig. 1♦ .FIGS. 5a, 5b and 5c are schematic representations further embodiments of sealing chambers similar to that of Fig. 1 ♦.
Die in Fig. 1 gezeigte Einrichtung zur kontinuierlichen Wärmebehandlung von Fasermaterialien unter Druck arbeitet mit einem Heizmedium, etwa Heizdampf oder verschiedenen Heizdämpfen oder Gasen oberhalb Atmosphärendruck und umfaßt eine Trommel bzw. ein rohrförmiges Gehäuse 1, eine Wärmebehandlungskammer 2, Dichtungskammern 3 und 3' sowieThe device shown in Fig. 1 for the continuous heat treatment of fiber materials operates under pressure with a heating medium, such as heating steam or various heating vapors or gases above atmospheric pressure and comprises a drum or tubular housing 1, a heat treatment chamber 2, seal chambers 3 and 3 'as well
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eine überlaufkammer 4 für ein Dichtungsfluidum. Die Dichtungskammern 3» 3f und die Überlaufkammer 4 für daa Dichtungsfluidum sind am Einlaßteil und am Auslaßteil des Gehäuses 1 symmetrisch angeordnet. Die zu behandelnden Fasermaterialien 19 laufen von Zuführwalzen 17 durch eine FUhrungsöffnung 8, einen Abstand B* zwischen Dichtungsplatten 6 und 61 sowie einen Abstand B zwischen Lippen 20 und 20* der Dichtungskammern 3 und 3' (im einzelnen in Fig. 2 gezeigt) und werden in der Wärmebehandlungskammer 2 warmebehandelt. Sodann passieren die Fasermaterialien den Auslaßteil des Gehäuses 1, der mit Abständen und einer Führungsöffnung des gleichen Aufbaus wie am Einlaßteil versehen ist, und werden über Abzugswalzen 18 einem weiteren Verfahrensschritt zugeführt. Ein Heizmedium gelangt in die W&rmebehandlungskammer 2 über ein Rohr 15, daß das Heizmedium an der Unterseite der Kammer einführt, während ein Dichtungsfluidum die Dichtungskammern 3 und 3* über Rohre 9 und 9* betritt, die das Dichtungsfluidum von einer Fluidum-Zuführpumpe 16 (bzw. einem Gebläsei falls das Dichtungsfluidum ein Gas ist) einleiten. Das Dichtungsfluidum wird an den öffnungen A und A* zwischen den Dichtungsplatten 6, 6* und den Lippen 20, 20', die in Fig. 2 im einzelnen gezeigt sind, ausgestoßen und dient zur Dichtung mittels eines Klemmdrucks, der auf dem statischen Druck des mit hoher Geschwindigkeit symmetrisch ausgestoßenen Dichtungsfluidums beruht. Nach dem Ausstoßen wird das Dichtungsfluidum durch den inneren Druck der Wärmebehandlungskammer aus der unter atmosphärischem Druck stehenden überlaufkammer über ein Auslaßrohr 10 nach außen abgeführt.an overflow chamber 4 for a sealing fluid. The sealing chambers 3 »3 f and the overflow chamber 4 for the sealing fluid are arranged symmetrically on the inlet part and on the outlet part of the housing 1. The fiber materials 19 to be treated run from feed rollers 17 through a guide opening 8, a distance B * between sealing plates 6 and 6 1 and a distance B between lips 20 and 20 * of the sealing chambers 3 and 3 '(shown in detail in FIG. 2) and are heat treated in the heat treatment chamber 2. The fiber materials then pass the outlet part of the housing 1, which is provided with gaps and a guide opening of the same structure as on the inlet part, and are fed to a further process step via take-off rollers 18. A heating medium enters the heat treatment chamber 2 via a pipe 15 that introduces the heating medium at the bottom of the chamber, while a sealing fluid enters the sealing chambers 3 and 3 * via pipes 9 and 9 * which carry the sealing fluid from a fluid supply pump 16 (or a fan if the sealing fluid is a gas). The sealing fluid is expelled at the openings A and A * between the sealing plates 6, 6 * and the lips 20, 20 ', which are shown in detail in FIG at high speed symmetrically ejected sealing fluid is based. After the discharge, the sealing fluid is discharged to the outside from the overflow chamber under atmospheric pressure by the internal pressure of the heat treatment chamber via an outlet pipe 10.
Einzelheiten des Dichtungsaufbaus gemäß der Erfindung sind in den Fig. 2, 3 und 4 gezeigt, in denen mit 5 eine blindflanschähnliche Scheibe bezeichnet ist, die in ihrem mittleren Abschnitt mit den Lippen 20 und 20* versehen ist. Wie insbesondere auch aus Fig. 3 ersichtlich, haben die Lippen 20, 20' den Abstand B voneinander, der zum Durchführen derDetails of the seal construction according to the invention are shown in Figs. 2, 3 and 4, in which with 5 a blind flange-like disc is designated, which in its middle Section is provided with lips 20 and 20 *. As can be seen in particular from FIG. 3, the lips have 20, 20 'the distance B from each other, which is necessary for performing the
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Fasermaterialien ausreicht. Die beiden Dichtungsplatten 6, 6* durchqueren das Gehäuse 1 jeweils zur Hälfte und sind symmetrisch zueinander geneigt. Der besondere Aufbau der aus den drei Elementen, nämlich dem trommeiförmigen Gehäuse 1, dem Blindflansch 5 und der Dichtungsplatte 6, bestehenden Dichtungskammer 3 bildet einen Teil eines schräg abgeschnittenen Zylinders, der in Fig» 4 mit einer fetten Linie gezeigt ist. Der schräge Verlauf der beiden Dichtungsplatten 6 ist so gewählt, daß die Schnittlinie der beiden Dichtungsplatten mit der Mittellinie XOY des trommeiförmigen Gehäuses 1 zusammenfällt, wobei längs der Kreuzungslinie der Dichtungsplatte 6, 6' der Abstand B1 vorgesehen ist. Die Abstände B1 und B können gleiche oder unterschiedliche Breiten haben. Die Lippen 20 und 20· dienen dazu, die öffnungen A und A· zum Ausstoßen des Dichtungsfluidums zu bilden, ferner die Längen und Breiten der öffnungen A, A1 und des Abstandes B sowie gleichzeitig die Winkel θ und θ' zwischen dem Blindflansch 5 und den Dichtungspiatten 6, 6» einzustellen» Die Form der Lippe beschränkt sich nicht auf die in den Figuren 2 und 3 gezeigte Form.Fiber materials is sufficient. The two sealing plates 6, 6 * each cross the housing 1 halfway and are symmetrically inclined to one another. The special structure of the sealing chamber 3, consisting of the three elements, namely the drum-shaped housing 1, the blind flange 5 and the sealing plate 6, forms part of a cylinder cut at an angle, which is shown in FIG. 4 with a bold line. The inclined course of the two sealing plates 6 is chosen so that the intersection line of the two sealing plates coincides with the center line XOY of the drum-shaped housing 1, the distance B 1 being provided along the crossing line of the sealing plate 6, 6 '. The distances B 1 and B can have the same or different widths. The lips 20 and 20 serve to form the openings A and A for ejecting the sealing fluid, furthermore the lengths and widths of the openings A, A 1 and the distance B and at the same time the angles θ and θ 'between the blind flange 5 and the sealing plates 6, 6 "to adjust". The shape of the lip is not limited to the shape shown in FIGS.
Anhand von Fig. 4 sollen genauere Erläuterungen gegeben werden. Die öffnung A (A1) hat einen Winkel 6, der durch POQ in der Richtung OP der Fläche XPYO der Dichtungsplatte 6 gebildet wird, wobei die Abstände B1 und B durch die Schnittlinie XOY der Dichtungsplatten 6 und 61 verlaufen. Die Dichtungskammer 3', die von der Dichtungsplatte 6f gebildet wird, ist symmetrisch zu der Dichtungskammer 3 angeordnet. More detailed explanations are to be given on the basis of FIG. 4. The opening A (A 1 ) has an angle 6 which is formed by POQ in the direction OP of the surface XPYO of the sealing plate 6, the distances B 1 and B running through the intersection line XOY of the sealing plates 6 and 6 1. The sealing chamber 3 ′, which is formed by the sealing plate 6 f , is arranged symmetrically to the sealing chamber 3.
Die so gebildeten Öffnungen A und A1 bilden eine geradlinige Düse, wobei das Dichtungsfluidum durch die Düsen A und A1 mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen werden kann, indem die Breiten der Öffnungen A und A1 verringert werden. Nimmt man an, daß die Austrittsgeschwindigkeit des Dich-The openings A and A 1 thus formed form a rectilinear nozzle, and the sealing fluid can be ejected through the nozzles A and A 1 at high speed by reducing the widths of the openings A and A 1. Assuming that the exit velocity of the seal
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tungsfluidums V m/sec beträgt, das spezifische Gewicht des Dichtungsfluidums γ kg/nr und die Erdbeschleunigung g m/sec beträgt, so ergibt sich der statische Druck Pprocessing fluid is V m / sec, the specific weight of the sealing fluid is γ kg / nr and the acceleration due to gravity is g m / sec, the static pressure P results
ρ 'Sρ 'S
kg/cm des mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßenen Fluidums aus der Gleichungkg / cm of the fluid ejected at high speed from the equation
ps - do-4) |ip s - do- 4 ) | i
Dadurch, daß man den symmetrisch wirkenden Klemmdruck desBy the fact that the symmetrically acting clamping pressure of the
2 Dichtungsfluidums mit dem statischen Druck Pe kg/cm mit dem inneren Druck der Wärmebehandlungskammer abgleicht, läßt sich eine Dichtung erzielen und das Entweichen des Druckfluidums verhindern.2 balances sealing fluid with the static pressure P e kg / cm with the internal pressure of the heat treatment chamber, a seal can be achieved and the leakage of the pressure fluid can be prevented.
Die Breiten der Öffnungen A, A* hängen von der Menge des Dichtungsfluidums, den Flächen der Öffnungen A, A* und dem erforderlichen Dichtungsdruck ab. Der Abstand B1 zwischen den Dichtungsplatten 6 und 6' sowie der Abstand B des Blindflansches 5 müssen solche Breiten und Höhen haben, daß die Fasermaterialien nicht durch Reibung beschädigt werden, während andererseits der innere Druck entweicht, falls die Abstände zu groß sind· Die Abstände hängen also von den Dimensionen der zu behandelnden Fasermaterialien ab. In Fig. 1 sind die Richtungen der Dichtungsplatten 6, 61 symmetrisch, wobei die Öffnungen A und A1 gegen die Wärmebehandlungskammer 2 gerichtet sind. Je nach der Wärmebehandlung ist es auch möglich, die Richtung so zu wählen, daß die Öffnungen A und A* symmetrisch zueinander von der Wärmebehandlungskammer 2 weg nach außen gerichtet sind oder daß sie in gleicher Richtung parallel verlaufen. Beispiele dafür sind in den Fig. 5at 5b und 5c gezeigt. Die Winkel θ und θ» zwischen den Dichtungsplatten 6 und 61 und dem Blindflansch 5 dürfen nicht größer sein als 60°, um eine gute Dichtungswirkung aufgrund des Klemmdruckes des Dichtungsfluidums sowie ein Abführen dee Dichtungsfluidums aus der Wärmebehandlungskammer nach außen zuThe widths of the openings A, A * depend on the amount of sealing fluid, the areas of the openings A, A * and the required sealing pressure. The distance B 1 between the sealing plates 6 and 6 'and the distance B of the blind flange 5 must have such widths and heights that the fiber materials are not damaged by friction, while on the other hand the internal pressure escapes if the distances are too large therefore depend on the dimensions of the fiber materials to be treated. In FIG. 1, the directions of the sealing plates 6, 6 1 are symmetrical, with the openings A and A 1 facing towards the heat treatment chamber 2. Depending on the heat treatment, it is also possible to choose the direction so that the openings A and A * are directed symmetrically to one another away from the heat treatment chamber 2 or that they run parallel in the same direction. Examples 5a t are shown 5b and 5c in FIGS.. The angles θ and θ »between the sealing plates 6 and 6 1 and the blind flange 5 must not be greater than 60 ° in order to achieve a good sealing effect due to the clamping pressure of the sealing fluid and the discharge of the sealing fluid from the heat treatment chamber to the outside
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erzielen. Sind die Winkel größer als 60°s so nimmt der Klemmdruck des Dichtungsfluidums ab, und es besteht die Gefahr, daß das Dichtungsfluidum in die WarmeTsehandlungskammer 2 gelangt, was nicht zweckmäßig ist. Um gutes Gleichgewicht für den Klemmdruck zu erzielen, müssen die Winkel θ und θ' gleich sein.achieve. If the angles are greater than 60 ° s , the clamping pressure of the sealing fluid decreases, and there is a risk that the sealing fluid will get into the heat treatment chamber 2, which is not expedient. In order to achieve a good balance for the clamping pressure, the angles θ and θ 'must be the same.
Als zusätzliche Einrichtung ist eine weitere blindflanschförmige Scheibe 7 mit der Führungsöffnung 8 zum Durchtritt der Fasermaterialien vorgesehen, durch die die Überlaufkammer 4 gebildet wird. Die Führungsöffnung 8 bildet einen Einlaß bzw. Auslaß für die Fasermaterialien und hat Einfluß auf die Einstellung der Breite und Dicke der Fasermaterialien. Ist das Dichtungsfluidum billig, beispielsweise Luft, so wird es durch ein. Gebläse gefördert. In einem derartigen Fall besteht keine Notwendigkeit, das Fluidum wiederzugewinnen und es wieder in Umlauf zu bringen. Andererseits hat eine Flüssigkeit mit hohem spezifischen Gewicht gewöhnlich gute Dichtungswirkung, wobei insbesondere Wasser kommerziell von Vorteil ist; dabei ist es wirtschaftlich, diese Flüssigkeit immer wieder in den Kreislauf zurückzuführen. Die Uberlaufkammer 4 weist ein Abteil zum Sammeln; des durch die Öffnungen A und A' ausgestoßenen Fluidums auf; infolge der beschränkten Winkel, unter denen das Dichtungsfluidum ausgestoßen wird, gelangt das Fluidum aus den Dichtungskammern 3 und 3' in die außerhalb der Wärmebehandlungskammer 2 befindliche Überlaufkammer 4, niemals dagegen in die Wärmebehandlungskammer 2.Another blind flange-shaped device is available as an additional device Disc 7 provided with the guide opening 8 for the passage of the fiber materials through which the overflow chamber 4 is formed. The guide opening 8 forms an inlet or outlet for the fiber materials and has an influence on the adjustment of the width and thickness of the fiber materials. If the sealing fluid is cheap, for example air, then so it gets through a. Fan promoted. In such a case there is no need to recover the fluid and put it back into circulation. On the other hand, a liquid with a high specific gravity usually has a good sealing effect, especially water is commercially beneficial; it is economical to return this liquid to the cycle again and again. The overflow chamber 4 has a compartment for collecting; the fluid expelled through ports A and A '; due to the limited angles at which the sealing fluid is ejected, the fluid from the seal chambers 3 and 3 'enters the outside of the heat treatment chamber 2, but never into the heat treatment chamber 2.
Das Auslaßrohr 10 für das Dichtungsfluidum aus der Überlaufkammer 4 ist mit einem Speicherbehälter 11 verbunden, von dem aus das Fluidum über eine Umwälzpump© 16 den Rohren 9 und 91 zur Wiedereinführung zugeleitet wird«, Der Speicherbehälter 11 kann unter Atmosphärendruck stehen und erforderlichenfalls mit einer Heizung 12, einer Leitung zur Aufbereitung des Diehtungsfiuidums wad einem Belüftungs-The outlet pipe 10 for the sealing fluid from the overflow chamber 4 is connected to a storage tank 11, from which the fluid is fed to the pipes 9 and 9 1 for reintroduction via a circulating pump © 16 Heater 12, a line for processing the Diehtungsfiuidums wad a ventilation
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rohr 14 versehen sein. Ferner ist es möglich, ein Paar von Dichtungskammern 3 und 3' Jeweils symmetrisch an mehreren Stufen am Einlaß- und Auslaßteil vorzusehen. In diesem Fall wird eine bessere Wiedergewinnung erzielt, indem ein Teil der Auslaßrohre düsenartig ausgeführt wird.tube 14 may be provided. It is also possible to have a couple of sealing chambers 3 and 3 'each symmetrically several stages to be provided at the inlet and outlet parts. In this case, a better recovery is achieved, by making part of the outlet pipes nozzle-like.
Mit der erfindungsgeraäßen Vorrichtung ist es möglich, die Wärmebehandlung entweder im gespannten oder im entspannten Zustand der Fasermaterialien durchzuführen. Erfolgt die Wärmebehandlung unter Spannung, so kann ein beliebiges Streckverhältnis dadurch gewählt werden, daß die Geschwindigkeit der Abzugswalzen 18 gleich oder größer gemacht wird als die der Zuführwalzen 17. Für Wärmebehandlung im entspannten Zustand wird die Geschwindigkeit der Abzugswalzen 18 kleiner gemacht als die der Zuführwalzen 17. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kennzeichnet sich auch dadurch, daß praktisch keine Störungen auftreten und daß sie fast unbegrenzte Lebensdauer aufweist, da die Vorrichtung selbst keine Verschleißteile wie etwa Rollendichtungen oder Lippendichtungen enthält. Ein bedeutendes Merkmal der Erfindung besteht ferner darin, daß das Dichtungsfluidum aufgrund der begrenzten Ausstoßwinkel der Düsen niemals in die Wärmebehandlungskammer gelangt und unter dem Atmosphärendruck von der Wärmebehandlungskammer nach außen entfernt wird, wobei es wiedergewonnen und wieder in den Kreislauf eingeführt werden kann. Da keine Mischung zwischen dem unter Druck stehenden Heizfluidum und dem Dichtungsfluidum erfolgt, können ferner verschiedene Arten von Fluiden verwendet werden. Selbst wenn das unter Druck stehende Heizfluidum giftig ist oder eine hohe Temperatur aufweist, kann es von der Überlauf kammer h durch das 'Auslaßrohr 10 abgeführt und wiedergewonnen werden, so daß die vorliegende Vorrichtung ausgezeichnete Sicherheit und ausgezeichneten sanitären Schutz vermittelt. Da ferner das Dichtungsfluidum unter Atmosphärendruck wiedergewonnen und in den KreislaufWith the device according to the invention it is possible to carry out the heat treatment either in the tensioned or in the relaxed state of the fiber materials. If the heat treatment is carried out under tension, any desired stretching ratio can be selected by making the speed of the take-off rollers 18 equal to or greater than that of the feed rollers 17 The device according to the invention is also characterized by the fact that practically no malfunctions occur and that it has an almost unlimited service life, since the device itself does not contain any wear parts such as roller seals or lip seals. It is also an important feature of the invention that the sealing fluid, due to the limited ejection angles of the nozzles, never enters the heat treatment chamber and is removed from the heat treatment chamber under atmospheric pressure, where it can be recovered and reintroduced into the circuit. Further, since there is no mixing between the pressurized heating fluid and the sealing fluid, various types of fluids can be used. Even if the pressurized heating fluid is poisonous or has a high temperature, it can be discharged and recovered from the overflow chamber h through the outlet pipe 10, so that the present apparatus provides excellent safety and excellent sanitary protection. Furthermore, the sealing fluid is recovered under atmospheric pressure and put into circulation
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wieder eingeführt wird, "braucht der Speicherbehälter keine druckfeste Konstruktion aufzuweisen.is reintroduced, "needs the storage container to have no pressure-resistant construction.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird eine Dichtung dadurch erzielt, daß der Klemmdruck, der auf dem statischen Druck des Dichtungsfluidums beruht, gleich dem Druck des Heizmediums in der Wärmebehandlungskammer gemacht wird. Dabei ist es auch möglich, mehrere Dichtungsstufen zu verwenden, um den Klemmdruck der einzelnen Dichtungen zu vermindern.In the device according to the invention, a seal achieved in that the clamping pressure, which is based on the static pressure of the sealing fluid, is equal the pressure of the heating medium in the heat treatment chamber is made. It is also possible to have several sealing levels to be used to reduce the clamping pressure of the individual seals.
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