-
"Druckkammer zur kontinuierlichen, vorzugsweise dämpfenden Behandlung
von insbesondere Synthesefasern.
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckkammer zur kontinuierlichen,
vorzugsweise dämpfenden Behandlung von insbesondere Synthesefasern wie Dampffixieren
von Kräuselungen, von Färbungen und ähnlichem mit einer einen Aus- und einen Einlauf
aufweisenden unter Innendruck stehenden Kammer.
-
Dämpfvorrichtungen unter erhöhtem Innendruck eignen sich besonders
zum Fixieren von synthetischen Fasern oder auch zum Fixieren von aufgegebenen Farbstoffen,
weil unter Druck bei Sattdampf-Zustand höhere Temperaturen als 100 OC erzielt werden
können. Die mit solch einem Druckdämpfer erzielten Faserqualitäten sind besser,
der Fixiergrad ist gleichmäßiger und die notwendige Fixierdauer geringer.
-
Das alleinige Problem solcher Dämpfer ist die Verwirklichung des kontinuierlichen
Betriebes. Dazu bedarf es eines dampfdichten Ein- und Auslaufs, der einen fortlaufenden
Transport des jeweiligen Gutes ohne Faserschädigungen ermöglicht. Es ist bekannt,
einen solchen Einlauf durch ein Preßwalzenpaar oder durch gegeneinander abdichtende
Endlosbänder zu bilden. Diese haben jedoch den Nachteil, daß sie einmal nur für
Endlosgut geeignet sind, zum anderen das einlaufende Material durch den erhöhten
Innendruck sehr stark komprimiert, z.B. an die Wandungen des Einlaufschachtes gedrückt
wird. -Die dabei auftretenden Reiberscheinungen sind für die Qualität des Gutes
von großem Schaden, so daß ein solcher Einlauf nicht die endgültige Lösung sein
kann. Daneben ist es weiterhin bekannt, Endlosgut durch zwei ineinandergreifende
endlose Nockenbänder in die Druckkammer zu fördern. Damit wird im Grunde genommen
eine Labyrinthdichtung geschaffen, in der aber auch nur Endlosgut kontinuierlich
gefördert werden kann.
-
Vorrichtungen genannter Art eignen sich jedoch nicht für solche Güter,
auf die während des Transportes kein wesentlicher Zug aufgegeben werden darf. Dies
kann einmal ein Vlies aus synthetischen Stapelfasern oder aus lediglich gekräuselten
endlosen Synthesefasern sein. Zu dieser Gruppe können auch noch Gewirke oder Gestricke
oder Kammzug u.ä. gezählt werden.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln,
mit der fortlaufend jegliche Art von Textil- oder Chemiefasergut in eine Druckkammer
hinein- und hinausbefördert werden kann, ohne daß für die Qualität des Gutes nachteilige
Reiberscheinungen oder zu hohe Spannungen entstehen.
-
Ausgehend von der Vorrichtung anfangs genannter Art besteht die Erfindung
darin, daß insbesondere der Einlauf gegebenenfalls aber auch der Auslauf mit einer
intermittierend öffnenden und schließenden Schleuse versehen ist. Derartige Schleusen
können in Kombination mit einem den Ein- und Auslaufstutzen abdichtenden Druckstempel
oder mit einer weiteren Schleuse, die jedoch mit Abstand voneinander angeordnet
sind, verwendet werden. Auf diese Weise ist es möglich, das in den Dämpfer zu transportierende,
möglichst in einem Trichter abgelagerte Gut, in einen Raum mit erhöhtem Druck zu
transportieren, ohne daß neben der Erdanziehung irgendwelche Kräfte auf es einwirken,
nämlich dadurch, daß der von dem Kolben und der Schleuse oder von zwei Schleusen
begrenzte Druckstutzen als Raum benutzt wird, in dem der Zustand nach Schließen
der Schleusen erzeugt wird, der innerhalb der Druckkammer existiert. Herrscht also
in den Druckstutzen der gleiche überdruck wie in der Druckkammer, so wird nach Öffnen
der zweiten Schleuse das Material allein durch das Eigengewicht in den Dämpfer fallen.
-
Die Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet also nicht voll kontinuierlich,
sondern in fortlaufenden Schritten. Diese können aber durchaus in Kauf genommen
werden, weil sich während des Transportes einer in dem Druckstutzen vorhandenen
Gutmenge eine weitere in dem Einlauf trichter ansammeln kann, die im Anschluß
daran
ohne Unterbrechung ebenfalls in den Druckstutzen gelangen wird.
-
Eine Schleuse kann beispielsweise als ein eine gewisse Länge aufweisendes
Schlauchventil ausgebildet und dies in einem Druckrohr angeordnet sein, das mit
einem Anschlußstutzen zum Ein- oder Ausführen eines Druckmittels versehen ist. Selbstverständlich
kann die Schleuse auch als ein mechanisch betätigtes Ventil ausgebildet sein. Jedenfalls
ist es nicht von Nachteil, wenn in der Schleuse bei der Arbeit der Druckkammer irgendwelches
Material enthalten ist, die Schleuse wird abdichten, auch mit darin enthaltenem
Gut. Dies ist am besten mit einem Schlauch -ventil möglich.
-
Der Ein- und/oder Auslauf sollten dann, wenn die Schwere als Mittel
zur Beförderung des Gutes von dem Druckstutzen in die Druckkammer und weiterhin
von der Druckkammer wieder in die Aussenatmosphäre dient, möglichst lotrecht, sie
können aber auch unter einem Winkel geneigt angeordnet sein. Mit Vorteil ist auch
die ganze Druckkammer um einen Winkel gegenüber der Horizontalen geneigt, vorzugsweise
ebenfalls lotrecht angeordnet.
-
Eine besonders einfache und wirkungsvolle Konstruktion wäre gegeben,
wenn sowohl der Ein- und der Auslauf als auch die Druckkammer selbst als Rohr ausgebildet
sind.
-
Es ist aber auch möglich, das Gut entgegen der Schwere von unten nach
oben zu fördern. Eine solche Konstruktion hätte den Vorteil, daß das Gut vor dem
Verlassen der Druckkammer auf jeden Fall in einer 100%gen Dampfatmosphäre verweilt.
Der Grund dafür liegt im spezifischen Gewicht des Dampfes begründet, der bekanntlich
leichter als Luft ist. In der Druckkammer wird sich also oben ein besserer Dampfzustand
einstellen. Um das Gut von unten nach oben zu befördern, bedarf es entweder einzelner
Endlosbänder oder eines Druckstempels, der das Gut von unten in den Einlaufstutzen
fördert und intermittierend auch in die Druckkammer selber.
-
Weitere konstruktive Details sollen nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele
erläutert werden. Jedenfalls ist die Erfindung nicht auf ein einzelnes Merkmal beschränkt,
vielmehr ist auch eine Kombination von verschiedenen Merkmalen von erfinderischer
Bedeutung.
-
In der Zeichnung zeigen: Figur 1: einen Schnitt längs durch einen
Druckdämpf er mit einem Ein- und Auslauf, Figur 2: ein Detail eines unterschiedlich
ausgebildeten Einlaufs, Figur 3: einen Schnitt entlang der Linie A-A durch den Auslauf
nach Fig. 1, Figur 4: einen Schnitt längs durch einen rohrförmig ausgebildeten Druckdämpfer,
der von oben nach unten beschickt wird, Figur 5: ein Detail eines gegenüber dem
Einlauf nach Fig. 4 anders ausgebildeten Einlaufs und Figur 6: einen Schnitt längs
durch einen rohrförmig ausgebildeten Druckdämpf er, der von unten nach oben beschickt
wird.
-
Der zur Behandlung des Materials 1 in Fig. 1 dargestellte Behälter
besteht aus einem sich horizontal erstreckenden, als Druckkammer dienenden Zylinder
2, in dem längs ein Endlosband 3 angeordnet ist. Oberhalb der linken Hälfte des
Zylinders 2 ist der insgesamt mit 4 bezeichnete Einlauf und unterhalb der rechten
Hälfte der insgesamt mit 5 bezeichnete Auslauf vorgesehen.
-
Nach Fig. 1 besteht sowohl der Ein- als auch der Auslauf aus einem
ggf. mit einem Vibrator versehenen Trichter 6,7 und einer Schleuse 8, 9, die als
ein Schlauchventil 10, 11 ausgebildet ist. Das Schlauchventil besteht aus einem
aus Fig. 3 ersichtlichen Rohr 12 von einer gewissen Länge, über die sich der elastische
Schlauch 10, 11 erstreckt und an der oberen und unteren Stirnwandung des Rohres
12 mit Abstand von der Innenwandung des
Rohres 12 befestigt ist.
Das Rohr 12 ist mit einem Anschlußstutzen 13 für ein Druckmedium versehen, um die
mit strichpunktierten Linien eingezeichneten Wandungen des Schlauches 10, 11 wie
dargestellt zusammenzudrücken. Je nach Druck des in das Rohr 12 einströmenden Mediums
kann ein solches Schlauchventil 100%mg gegenüber dem Innendruck im Zylinder 2 abdichten,
und zwar auch dann, wenn noch zwischen den Wandungen des Schlauchventils Material
1, gleichgültig ob gestreckt oder in Anhäufungen, gelagert sein sollte. Die Schleusen
8, 9 können aber auch durch jedes andere Ventil ersetzt werden wie z.B. durch ein
nicht dargestelltes, mechanisch betätigtes Ventil, bei dem z.B.
-
ein Druckkolben zur Anwendung kommt.
-
Die Schleusen 8, 9 sollen zum Ein- und Ausführen des Materials 1 intermittierend
öffnen und schließen. Das Material 1 soll also nicht voll kontinuierlich, wie es
mit dem Endlosband 14 angeliefert wird, sondern in Schüben in die Druckkammer 2
hineinbefördert und wieder daraus entfernt werden. Selbstverständlich ist es möglich,
den Betrieb der ganzen Druckkammer diskontinuierlich durchzuführen, indem beim Einfüllen
des Materials die Druckkammer nicht unter erhöhtem Dampfdruck gesetzt ist. Durch
das Zusammenspiel zwischen mindestens zwei Ventileinheiten am Ein-und Auslauf soll
jedoch dieser im Grunde genommen diskontinuierliche Dämpfer fortlaufend benutzt
werden, also ohne daß sich der Innendruck im Zylinder 2 beim Füllen oder Leeren
wesentlich ändert. Damit ist ein vollkontinuierlicher Betrieb gewährleistet.
-
Nach Fig. 1 dient dazu beim Einlauf die Schleuse 8 in Verbindung mit
der Kolbenzylindereinheit 15. Wenn sich im Einlauftrichter 8, wie dargestellt, genügend
Material 1 angesammelt hat, so wird der Kolben 16 der Einheit 15 in den Trichter
6 bewegt und das Material 1 ggf. komprimiert. Voraussetzung für die Funktion dieses
Einlaufs ist eine vollständige Abdichtung des Kolbens 6 gegenüber den Trichterwandungen.
Durch eine nicht dargestellte Steuer- und Regeleinrichtung werden dann eine Luftabfuhröffnung
17 am unteren Ende des Trichters 6 und eine
Dampfeinfüllöffnung
18 am oberen Ende des Trichters 6 geöffnet.
-
Der nach außen und zur Druckkammer abgedichtete Teil des Trichters
6 wird sich mit Dampf füllen, wobei der Dampf die Luft hinausdrückt. Ist der Raum
vollständig mit Dampf gefüllt, so wäre die Luftabfuhröffnung 17 zu schließen. Dampf
muß jedoch weiter einströmen, bis der Druck erzeugt ist, der auch innerhalb des
Zylinders 2 herrscht. Ist dieser Zustand erreicht, so wäre die Dampf zufuhröffnung
18 ebenfalls zu schließen und die Schleuse 8 zu öffnen, woraufhin das in dem Trichter
enthaltene Material 1 in den Zylinder 2 auf das Endlosband durch das Eigengewicht
fallen wird. Gleichzeitig muß der Antrieb des Endlosbandes 3 in Tätigkeit gesetzt
sein, so daß eine gleichmäßige Verteilung des in den Zylinder 2 einfallenden Materials
auf das Endlosband gewährleistet ist.
-
Ist alles Material aus dem Trichter in die Druckkammer 2 gefallen,
so muß die Schleuse 8 wieder schließen und der Kolben 16 muß sich in die eingezeichnete
Ausgangsstelle bewegen. Dazu kann vorher das Luftventil 17 geöffnet werden, um zunächst
Dampf aus- und dann Luft einströmen zu lassen.
-
Dieses Wechselspiel der Kolben- und Schleusenbewegung gilt für den
Einlauf 4 und auch für den Auslauf 5. Am Auslauf ist die Kolbenzylindereinheit 19
ebenfalls oberhalb des Zylinders 2 angeordnet, während der Kolben 20 innerhalb des
Zylinders vorgesehen ist. um beim Abtransport des Materials den Trichter 7 gegenüber
dem Innenraum des Zylinders 2 abdichten zu können.
-
Statt solcher Kolbenzylindereinheiten 15, 19 kann eine weitere oder
bei besonders hohen Drücken mehrere Schleusen zur Anwendung kommen. Eine solche
ist in Fig. 2 dargestellt, die etwa in gleicher Höhe wie gezeichnet im Anschluß
an den oberen Teil des Trichters 6 angeordnet sein könnte. Nunmehr ist zwischen
der weiteren Schleuse 21 und der Schleuse 8 ein Druckstutzen 22 gebildet, während
der Einlauftrichter 6 wiederum oberhalb der Schleuse 21 angeordnet ist. Die aufeinander
abgestimmte Arbeit von zwei Schleusen entspricht im Grunde genommen der von einer
Kolbenzylindereinheit
und einer Schleuse. Öffnet die Schleuse 21,
so muß die Schleuse 8 geschlossen sein. Ist im Trichter 6 sich ansammelndes Material
durch Öffnen der Schleuse 21 in den Druckstutzen 22 durch das Eigengewicht hineingefallen,
so muß die Schleuse 21 wieder schließen und ein entsprechendes Luftausströnventil
17 und eine Dampfeinfuhröffnung 18 öffnen.
-
Herrscht im Druckstutzen 22 der gleiche Dämpfzustand wie im Zylinder
2, so öffnet die Schleuse 8. Alles weitere erfolgt wie oben beschrieben.
-
Statt eines Druckdämpfertyps, wie er in Fig. 1 dargestellt ist, kann
auch ein Dämpfer zur Anwendung kommen, der - wie Fig. 4 und 6 zeigen - insgesamt
rohrförmig ausgebildet ist. Bei einem solchen Dämpfer hat sich nur die Druckkammer
geändert, die statt des Zylinders 2 nunmehr das Rohr 23 zeigt. Auch dieses Rohr
weist wie der Zylinder 2 eine Dampfeinfüllöffnung 24 und eine Luftabführöffnung
25 auf. Die entsprechenden Teile in Fig. 1 sind mit 26 und 27 bezeichnet. Ein solcher
Rohrdämpfer kann lotrecht angeordnet, aber auch in jedem beliebigen Winkel zur Horizontalengeneigt
sein. Auch eine horizontale Anordnung eines solchen Dämpfertyps ist denkbar, jedoch
muß dann für den gleichbleibenden Transport des Gutes auch innerhalb der Druckkammer
gesorgt sein. Dies ist einmal möglich, durch eine Druckkolbenzylindereinheit 15
am Einlauf oder durch Endlosbänder, die sich quer durch den Dämpfer erstrecken.
Eine solche Ausführungsform ist nicht dargestellt, jedoch in der Patentanmeldung
P 23 07 554.9 (V 521) beschrieben. Dort müßte lediglich jetzt eine Schleuse zur
Anwendung kommen, wie es oben definiert ist.
-
Statt eines einzigen Endlosbandes wären bei dieser Ausführungsform
mehrere zusammenarbeitende und in der Bewegung aufeinander abgestimmte Endlosbänder
vorzusehen.
-
Der Auslauf des Druckdämpfers nach Fig. 4 muß nicht unbedingt durch
zwei Schleusen 29, 30 gebildet sein. Es ist auch denkbar, statt der Schleuse 30
eine den Querschnitt des Stutzens 31 vereinigende, schwenkbare, mit Druck beaufschlagbare,
in der Zeichnung nicht dargestellte Klappe oder ein Quetschwalzenpaar oder wiederum
eine Kolbenzylindereinheit vorzusehen, die von
unten in den Druckstutzen
31 einschiebbar ist. Ein solcher zuletzt genannter Dämpfer ist in Fig. 6 dargestellt,
jedoch arbeitet dieser nicht unter Ausnutzung der Schwere, sondern das Material
wird von unten nach oben durch den Dämpfer transportiert. Diese Maßnahme hat den
Vorteil, daß das aus dem Dämpfer auslaufende Material mit Sicherheit während seiner
abschließenden Behandlung von einer 100 %-igen Dampfatmosphäre umgeben ist. Dies
liegt in der Tatsache begründet, daß Dampf leichter ist als Luft, die in dem Rohr
38 enthaltene Luft also unten ausfallen wird. Um den Transport des Gutes von unten
nach oben zu bewerkstelligen, ist unterhalb der Schleuse 32 eine Kolbenzylindereinheit
33 vorgesehen. Der Kolben 34 der Einheit 33 greift in einen Einfülltrichter 35,
der sich bis zur Schleuse 32 erstreckt. Etwa in der Mitte von der gezeichneten Stellung
des Kolbens 34 zur Schleuse 32 ist in dem Trichter 35 eine Öffnung 36 vorgesehen,
durch die mittels eines Endlosbandes 37 das Material in den oberen Teil des Trichters
35 gefördert wird. Ist dieser Teil mit Material angefüllt, so schiebt der Kolben
34 das Material in den oberen Teil des Trichters 35. Dann ist der Einlauf genau
so ausgebildet wie in Fig. 1 oben dargestellt.
-
Zum weiteren Transport der Ware in den Dämpfer wäre dann, wie beschrieben,
im oberen Teil des Trichters 35 eine Atmosphäre zu schaffen, wie sie im Druckrohr
38 herrscht. Im Anschluß daran ist die Schleuse 32 zu öffnen, und der olben 34 muß
das Material in das Druckrohr 38 weiter aufwärts schieben. Gleichzeitig muß die
Schleuse 39 im Auslauf geöffnet sein und der Kolben 40 den Auslauftrichter 41 verschließen.
Auf diese Weise wird eine gleiche Materialmenge aus dem Druckrohr 38 in den Auslauftrichter
41 hinausgeschoben werden. Dann wäre die Schleuse 39 zu schließen und sofort nach
Zurückfahren des Kolbens 34 auch die Schleuse 32.
-
Sowohl in dem Zylinder 2 als auch in den Druckrohren 23, 38 kann Vorsorge
getroffen sein, daß das Material vollständig mit Dampf durchdrungen wird und gegebenenfalls
unter einer gewissen Belastung steht, um einen ausreichenden Haftwert zu erzielen.
Diese Vorsorge kann einmal durch einen Ventilator 42 getroffen werden, der unterhalb
des Endlosbandes 3 nach Fig. 1
angeordnet ist und mittels seines
Saugzuges das Material fest auf das Endlosband zieht. Es ist jedoch auch denkbar,
ein weiteres Endlosband 43 oberhalb des auf dem Band 3 transportierten Materials
1 anzuordnen. Dieses Endlosband kann einen gewissen Druck auf das Material ausüben,
was mit den Pfeilen 44 veranschlaulicht sein soll. Beim Ausführungsbeispiel nach
den Fig. 4 und 6 kann der erwünschte Haftwert allein durch das Eigengewicht des
aufeinander ruhenden Materials erhalten werden, jedoch ist es auch denkbar, den
Innenraum des Rohres 23, 38 mit einem nicht dargestellten Schlauch abzudecken, der
ähnlich wie bei den Schleusen, jetzt aber mit geringem Druck gegen das Material
drückt.