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Rotationskörper zur Herstellung und/od~r Behandlung von Bahnen, Stücken,
Folien und Verbundmaterialien Die Erfindung betrifft einen Rotationskörper zur Herstellung
und/oder Behandlung von Bahnen, Stücken, Folien und Verbundmaterialien, insbesondere
zur Behandlung textiler Bahnen und Stücke im Bereich der Konvektion sowie zur Herstellung
und Behandlung von Folien und Verbundmaterialien im Bereich der Kunststoffverarbeitung,
bei welchem der Deil des Rotationskörpers, der mit den herzustellenden und/oder
zu behandelnden Bahnen, Stücken, Folien und Verbundmaterialien in Berührung kommt,
z.B. die äußere Wandung eines Hohlzylinders, mittels an diesem kondensierender Dämpfe
erwärmt wird, die durch Verdampfen einer innerhalb des Rotationskörpers befindlichen
Flüssigkeit erzeugt werden.
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Bei einem bekannten Rotationskörper vorgenannter Bauart (DU-GM 1 947
145), welcher sowohl als einwandiger als auch als doppelwandiger, an den Enden mittels
Böden verschlossener Hohlzylinder ausgeführt werden kann, wird die in diesem befindliche
Flüssigkeit mittels sogenannter Stabheizkörper zwecks Verdampfung erwärmt. Die Stabheizkörper
kommen bei sich drehendem Rotationskörper wenigstens mit der im untersten Teil sowie
auf annähernd der gesamten Länge des Hohlzylinders
befindlichen
Flüssigkeit unmittelbar in Berührung und sind hierzu durch die genannten Böden in'
den Hohlzylinder eingeführt. Die Flüssigkeit wird vorzugsweise in einer solchen
Menge in den Hohlzylinder eingeführt, da# der unterste >9tabheizkörper von dieser
vollständig umspült ist.
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Es können verschiedene Flüssigkeiten verwendet werden. Besonders geeignet
sind Wasser, thermisch stabiles Öl und Flüssigkeitsgemische, wie z*B. das unter
d'em Handelsnamen Biphyl gehandelte eutektische Gemisch von Diphenyl und Diphenylenoxyd,
Bei einem anderen bekannten Rotationskörper der eingangs genannten Bauart (DD-PS
833 416), welcher als einwandiger Hohlzylinder ausgeführt ist, erfolgt das Verdampfen
der Flüssig keit weitestgehend innerhalb eines seitlich des Hohlzylinders, jedoch
starr mit dem durchbohrten Lagerzapfen bzw. Boden desselben verbundenen Raum in
Form einer Ringtasche. Der Außendurchmesser der Ringtasche ist kleiner als der Außendurchmesser
des Hohlzylinders. Die zur Verdampfui# der Flüssigkeit erforderliche Wärme wird
durch einen Strahlungsheizkörper erzeugt,der an der äußeren Wandung der Ringtasche
ortsfest, also nicht mit dieser umlaufend angeordnet ist.
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Der Flüssigkeitsstand in der Ringtasche und dem Hohlzylinder des Rotationskörpers
ist so eingestellt, daß sowohl die Bewegung des Dampfes von der Ringtasche, welche
auch Dampferzeuger genannt wird, zum Hohlraum des Hohlzylinders als auch der Rückfluß
des in diesem anfallenden Kondensats durch die Bohrung im Lager#apfen bzw. Boden
desselben möglich ist.
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Es ist weiterhin ein Rotationskörper mit Ringtaschen bekannt (US-PS
3 621 908), bei dem der Außendurchmesser der Ringtaschen größer ist als der Außendurchmesser
des Hohlzylinders. Die vergrößerten Ringtaschen dienen als Flüssigkeits- bzw. Kondensatsammelräume.
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Die genannten, bekannten Rotationskörper haben, insbesondere, wenn
diese mit großen Abmessungen hergestellt werden, diverse Nachteile, und zwar insbesondere
hinsichtlich nutzbarer Arbeitsfläche, Betriebssicherheit, Wartung, Temperaturverteilung
an der Arbeitsfläche, Temperaturregelung sowie Herstell- und Wartungskosten. Soweit
diese Nachteile auf die zu verdampfenden Flüssigkeiten zurückzuführen sind, liegt
dies daran, daß diese u.a. eine geringe thermische Stabilität, eine niedrige Wärmeübertragungsdichte
und hohe Dampfdrücke haben sowie brennbar und toxisch sind.
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Des weiteren ist bekannt, bei Rotationskörpern mit in diesen eingebauten
und mit diesen umlauf enden Heizeinrichtungen eine Schleifring/Bürstenkonbination
für die Zuführung elektrischer Energie zu diesen Heizeinrichtungen anzuordnen, (1>T-GM
1 947 145, DD-PS 1 226 287, DDR-PS 51 020), ferner, Wärmefühler, Manometer und eine
elektrische Temperaturregeleinrichtung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotationskörper der
eingangs genannten Bauart vorzuschlagen, der die genannten Nachteile der bekannten
Rotationskörper nicht hat.
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Der erfindungsgemäße Rotationskörper ist gekennzeichnet durch die
Kombination folgender Merkmale, nämlich, daß zur Aufnahme der zu verdampfenden Flüssigkeit
Ringtaschen angeordnet sind, deren Außendurchmesser größer ist als der des Teils
des Rotationskörpers, der mit den herzustellenden und/oder den zu behandelnden Bahnen,
Stücken, oliven und Vertundmaterialien in Berührung kommt, daß an der kußenseite
der Wandung der Ringtaschen Heizeinrichtungen angeordnet sind, vorzugsweise manschettenartige
Heizeinrichtungen, daß an der Innenseite der Wandung der Ringtaschen eine als Schwamm
wirkende Stahlwollpackung oder dergleichen angeordnet ist, daß die zu verdampfende
Flüssigkeit eine Fluorkohlenstoffverbindung mit etwa 6,o ata Dampfdruck bei 250°C
ist.
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Durch diese Kombination teilweise bekannter Merkmale ist es insbesondere
möglich, Rotationskörper mit großen Abmessungen herzustellen, die optimale Werte
hinsichtlich nutzbarer Arbeitsfläche, Betriebssicherheit, Wartung, Temperaturverteilung
an der Arbeitsfläche, Temperaturregelung sowie Herstell- und Wartungskosten erreichen.
So kann z.B. durch die Anordnung der genannten Ringtaschen bei einem Rotationskörper,
dessen Arbeitsfläche die Außenseite der Wandung eines Hohlzylinders ist, die gesamte
Außenseite, und zwar in jeder Richtung, als Arbeitsfläche genutzt werden, ferner
diese Arbeitsfläche auch
bei örtlich unterschiedlicher Wärmeabgabe
auf einen bestimmten Temperaturwert gehalten werden.
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Durch die an der Außenseite der Wandung der Ringtaschen angeordneten
und mit diesen umlaufenden manschettenartigen Heizeinrichtungen ist u.a. eine problemlose
Erwärmung der Ringtaschen und damit der in diesen befindlichen Flüssigkeiten möglich,
was sich insbesondere günstig auf die Betriebssicherheit sowie die Wartung des Rotationskörpers
auswirkt.
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Durch die Anordnung einer als Schwamm wirkenden Stahlwollpackung an
der Innenseite der Wandung der Ringtaschen wird sowohl die Verdampfungsfläche für
die in die Ringtaschen eingefüllte Flüssigkeit wesentlich vergrößert als auch erreicht,
daß größere Mengen dieser Flüssigkeit an der Drehbewegung des Rotationskörpers teilnehmen.
Dies wirkt sich günstig auf den Verdampfungsvorgang und damit die Temperaturverteilung
an der Arbeitsfläche des Rotationskörpers aus und hat ferner zur Folge, daß selbst
bei Rotationskörpern mit großen Abmessungen nur verhältnismäßig kleine Ringtaschen
erforderlich sind.
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Durch die Verwendung einer Fluorkohlenstoffverbindung mit etwa 6,o
ata Dampfdruck bei 25000 wird insbesondere erreicht, daß der Rotationskörper nur
geringe Herstell- und Wartungskosten hat, und zwar u.a, deshalb, weil diese Flüssigkeit
thermisch sehr stabil und einen verhältnismäßig geringen Dampfdruck bei 25000 hat.
Des weiteren ist der Rotationskörper aufgrund der Verwendung dieser Flüssigkeit
betriebssicher sowie leicht und ungefährlich zu warten, und zwar u,a. deshalb, weil
diese Flüssigkeit nicht brennbar und nicht toxisch ist,
In weiterer
ausbildung des erfindungsgemäßen Rotationskörpers ist vorgesehen, erstens, daß die
Heizeinrichtungen desselben mittels elektrischer Energie arbeiten, die diesen in
an sich bekannter Weise über eine Schleilfring/Bürstenkombination sowie Leitungen,
in welche vorzugsweise Schutzschalter eingebaut sind, zugeführt wird, zweitens,
daß die Heizeinrichtungen und damit die Temperatur der Arbeitsfläche geregelt wird
mittels einer außerhalb des Rotationskörperc sowie ortsfest angeordneten Temperaturregeleinrichtung,
deren Wärmefühler wldZ oder Druckfühler mit dem Raum, in dem die Xlüssigkeit ver
dampft und/oder der Dampf kondensiert; in Verbindung stehen, wobei der Wärmefühler
und der Druckfvhler innerhalb von Schatsrohren angeordnet sind, drittens, daß die
Xeßwerte des Wärmefühlers und/oder des Druckfühlers mittels der Schleifring/ Bürstenkombination
sowie Leitungen oder einer berührungslos arbeitenden Xeßwertüber-tragwngseinrichtung
der außerhalb des Rotationskörpers und ortsfest angeordneten Temperaturregeleinrichtung,
an welcher die gewunsehte Temperatur der Arbeitsfläche des Rotationskörpers eingestellt
werden kann, übertragen werden.
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Durch diese Ausbildung wird insbesondere erreicht, daß die Heizeinrichtungen
des Rotationskörpers betriebssicher arbeiten sowie leicht und einwandfrei zu regeln
sind.
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Nachfolgend werden weitere vorteilhafte Merkmale des erz in dungsgemäßen
Rotationskörpers an Hand eines in der Zeichnung schematisch sowie im Schnitt dargestellten
Ausführungsbeispiels eines solchen erläutert.
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Die Bezugszeichen in der Zeichnung bedeuten: 10 = Rotationskörper
11 = Hohlzylinder (doppelwandig) 12 = Ringtasche 13 = Scheibe 14 = Welle 15,16 =
~lagerstellen 17 = Flüssigkeit 18 = Einfüllöffnung .19 = Stahlwollpackung 20 = Heizeinrichtung
(manschettenartig) 21 = Schleifring/Bürstenkombination 22,23 = Leitungen 24 = Schutzschalter
25 = Wärmefühler 26 - Druckfühler 27 = Arbeitsfläche 28 - Maschinenrahmen 29 = Stirnrad
30,31 = Leitungen Der in der Zeichnung dargestellte Rotationskörper 10 besteht aus
dem doppelwandigen Hohlzylinder 11, an dessen Enden die Ringtaschen 12 angeordnet
sind. Der doppelwandige Hohlzylinder 11 ist mittels der Scheiben 13 mit eingeschweißten
Naben auf der Welle 14 befestigt, die ihrerseits in an sich bekannter Weise in den
Lagerstellen 15,16 eines nur teilweise dargestellten Maschinenrahmens 28 gelagert
ist.
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Angetrieben wird der Rotationskörper 10 mittels an sich bekannter
Antriebselemente, von denen in der Zeichnung lediglich das auf der Welle 14 angeordnete
Stirnrad 29 dargestellt ist.
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Die an den Enden des doppelwandigen Hohlzylinders 11 angeordneten
Ringtasche-n 12 sind bis zu der mit einem Dreieck gekennzeichneten Linie mit der
zu verdampfenden Flüssigkeit 17 gefüllt. Das Einfüllen der Flüssigkeit 17 in die
Ringtaschen 12 erfolgt durch die gasdicht verschließbaren Einfüllöffnungen 18, welche
jedoch erst verschlossen werden, nachdem der Raum bzw. die Ringtaschen 12, in welchem
die Flüssigkeit 17 eingefüllt worden ist und in dem sie verdampft, ferner der Raum
des doppelwandigen Hohlzylinders 11, in dem der Dampf kondensiert, evakuiert worden
sind.
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An den Innenseiten der äußeren Wandung der Ringtaschen 12 ist eine
als Schwamm wirkende Stahlwollpackung 19 angeordnet.
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Jede der Ringtaschen 12 hat ferner eine manschettenartige Heizeinrichtung
20, welche mittels einer nicht dargestellten Spanneinrichtung an der Außenseite
der äußeren Wandung derselben befestigt ist. Den Heizeinrichtungen 20 wird elektrische
Energie über einen Teil der Leitungen 22, die Schleifring/ Bürstenkombination 21
sowie Leitungen 23, in welche Schutzschalter 24 eingebaut sind, zugeführt. Die Schutzschalter
24 schalten bei Überschreiten der zulässigen Temperatur des Rotationskörpers 10
die elektrische Energie bzw. den Heizstrom ab.
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Mittels der Schleifring/Bürstenkombination 21 erfolgt auch die Übertragung
der Meßwerte des in einem Schutzrohr angeordneten Wärmefühlers 25 sowie des ebenfalls
in einem Schutz rohr angeordneten Druckfühlers 26 zu der außerhalb des Rotationskörpers
10 sowie ortsfest angeordneten, jedoch nicht dargestellten Temperaturregeleinrichtung.
Der Wärmefühler 25 und der Druckfühler 26 sind hierzu mittels der Leitungen 30,31
mit der Schleifri#g/Bürstenkombination 21 verbunden sowie letztere mittels eines
Teils der Zeitungen 22 mit der außerhalb sowie ortsfest angeordneten Tenperaturregeleinrichtung.
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An Stelle der Ieitungen 22,30,31 und der Schleifring/Bürsten.-kombination
21 kann auch eine an sich bekannte, in der Zeichnung nicht dargestellte berührungslos
arbeitende Meßwertübertragungseinrichtung für die Übertragung der Meßwerte verwendet
werden.
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Der Rotationskörper 10 hat ferner alle an sich bekannten,in der Zeichnung
jedoch nicht dargestellten Elemente, die für eine einwandfreie Arbeitsweise desselben
erforderlich sind.
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Das Heizsystem arbeitet wie folgt: Wird den Heizeinrichtungen 20 der
Ringtaschen 12 des in Drehung versetzten, waagerecht angeordneten Rotationskörpers
10 über die Schleifring/Bürstenkombination 21 elektrische Energie bzw.
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Heizstrom zugeführt, dann werden die Ringtaschen 12 und damit auch
die in diesen befindliche Flüssigkeit 17 sowie die Stahlwollpackung 19 erwärmt,
Hat die Flüssigkeit 17 ihre Verdampfungstemperatur erreicht, dann füllt sich aufgrund
der beru
kits genanntenEvakuierung der nicht mit Flüssigkeit 17
gefüllte Raum der Ringtaschen 12 sowie der mit diesen in Verbindung stehende Raum
des doppelwandigen ffohlzylinders 11 mit Dampf, welcher sodann an den noch kalten
Wandungen des doppelwandigen Hohl zylinders 11 unter Abgabe einer entsprechenden
.Yärmemenge kondensiert. Das dabei anfallende Kondensat fließt in die Ringtaschen
12 und der Kreislauf beginnt wieder von vorn.
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Die Erwärmung der äußeren T.Vandung des doppelwandigen Hohlzylinders
11 und damit der Arbeitsfläche 27 des Rotationskörpers 10 erfolgt also lediglich
durch kondensierende Dämpfe.
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Besonders vorteilhaft ist der erfindungsgemäße Rotationskörper einsetzbar
im Bereich der Konfektion zum Verkleben textiler Bahnen und Stücke, z.B. solcher
für Oberbekleidung, ferner zum Bedrucken textiler Bahnen und Stücke, insbesondere
synthetische Fasern enthaltender Maschenware, nach dem Transferverfahren, bei welchem
ein rnit bei Temperaturen von etwa 180 - 220°C sublimierbaren Farbstoffen beschichtetes
Trägermaterial, z.B. eine Papierbahn, mit der zu bedruckenden Bahn in Kontakt gebracht
wird.
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Im Bereich der Kunststoffverarbeitung ist der erfindungsgemäße Rotationskörper
besonders vorteilhaft einsetzbar bei der Herstellung von Verbundmaterialien, die
durch Kaschieren einer Bahn aus geschäwiftem Kunststoff mit einer oder mehreren
Bahnen aus Papier oder dergleichen hergestellt werden, wobei eventuell auch ein
weiteres Aufschäumen des Kunststoffes erfolgen kann. Möglich ist in diesem Prall
aber auch, an Stelle einer bereits geschäumten Bahn vorgeschäunftes Kunststoffgranulat
zu verwenden und dieses in einem Arbeitsgang aufzuschäumen und zu kaschieren.
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- Ans-Svrüche "