DE2455448B2 - Vorrichtung zur Behandlung von Garnbündeln - Google Patents
Vorrichtung zur Behandlung von GarnbündelnInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Behandlung von Garnbündeln mit einer die Garnbündel
aufnehmenden drehbaren Trommel, die in einem einen zur Trommel führenden Einlaß und einen von der
Trommel wegführenden Auslaß aufweisenden Trommelgehäuse untergebracht ist, mit einer Heizeinrichtung
und einem Gebläse.
Bei einem derartigen Stand der Technik (US-PS 99 664) wird die Trommel bzw. werden die daran
befindlichen Garnbündel mit Dampf beaufschlagt. Nach dieser Dampfbeaufschlagung wird der gesamte Dampf
aus der Trommel ausgeblasen. Dieser Dampf muß außerhalb der Trommel erzeugt werden und wird
innerhalb der Vorrichtung aber außerhalb der Trommel durch Heizschlangen erwärmt. Die gesamte Energie, die
dieser Dampf durch die Erwärmung erhalten hat, wird nutzlos abgegeben, da nach dem Abblasen des Dampfes
wiederum trockene Warmluft eingeführt wird, um eine Trocknung des Garnes vorzunehmen. Eine weitere
Behandlung erfolgt dann im Autoklaven.
Diesbezüglich besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art
derart weiterzuentwickeln, daß eine möglichst schnelle, gleichmäßige und wirkungsvolle Behandlung der Garnbündel
unter Anwendung eines geringst möglichen Aufwandes an Energie möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Einlaß und der Auslaß durch eine von der
Trommel getrennten Leitung verbunden sind, und daß in dieser Leitung die Heizeinrichtung, das Gebläse, ein
steuerbarer Dampfinjektor und eine steuerbare Kondensationswendel angeordnet sind.
Diese erfindungsgemäße Lösung hat gegenüber dem Stand der Technik auch den Vorteil, daß alle zur Herstellung eines vollständig und gleichmäßig behandelten Garnerzeugnisses erforderlichen Schritte in einem Durchgang durchgeführt werden können, insbesondere das Bündeln, Heißfixieren und Trocknen in der gleichen Maschine ohne Unterbrechung. Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung zur Behandlung von Garnbündeln geschaffen, bei welcher die Behandlung in einem Minimum von Zeit mit minimalem Dampfverlust gegenüber der Atmosphäre durchgeführt werden kann, indem die Mengen an Frischdampf und Wärme auf ein Minimum verringert werden, um eine wirkungsvolle Behandlung zu gewährleisten. Dabei befindet sich das Garn am Ende der Behandlung tatsächlich unter Umgebungsbedingungen, so daß die Notwendigkeit entfällt, es in offenen Behältern aufzubewahren, um wieder Umgebungsbedingungen zu erhalten, wie es bisher in der Praxis üblich war.
Diese erfindungsgemäße Lösung hat gegenüber dem Stand der Technik auch den Vorteil, daß alle zur Herstellung eines vollständig und gleichmäßig behandelten Garnerzeugnisses erforderlichen Schritte in einem Durchgang durchgeführt werden können, insbesondere das Bündeln, Heißfixieren und Trocknen in der gleichen Maschine ohne Unterbrechung. Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung zur Behandlung von Garnbündeln geschaffen, bei welcher die Behandlung in einem Minimum von Zeit mit minimalem Dampfverlust gegenüber der Atmosphäre durchgeführt werden kann, indem die Mengen an Frischdampf und Wärme auf ein Minimum verringert werden, um eine wirkungsvolle Behandlung zu gewährleisten. Dabei befindet sich das Garn am Ende der Behandlung tatsächlich unter Umgebungsbedingungen, so daß die Notwendigkeit entfällt, es in offenen Behältern aufzubewahren, um wieder Umgebungsbedingungen zu erhalten, wie es bisher in der Praxis üblich war.
Durch den Dampfinjektor kann die Luft innerhalb des Systems befeuchtet werden. Dieser Befeuchtungsprozeß
ist zeitlich steuerbar, da auch der Dampfinjektor abgeschaltet bzw. eingeschaltet werden kann. Durch die
steuerbare Kondensationswendel kann das Wasser abgeschieden und die Warmluft getrocknet werden,
wobei ein Großteil der Energie des Dampfes erhalten bleibt und insofern für den Trocknungsvorgang
verwendet werden kann. Insofern handelt es sich für den Bedampfungs- und für den Trocknungsvorgang bei der
vorliegenden Anmeldung um ein geschlossenes System, das nicht nur eine gleichmäßige Behandlung, sondern
darüber hinaus auch eine optimale Ausnutzung der Energie zuläßt. Dadurch, daß durch die Klappen die
Leitung mit der Umgebung in Verbindung bringbar ist, kann nach dem gesamten Behandlungsprozeß das zu
behandelnde Gut wieder auf den Umgebungszustand gebracht werden, so daß innerhalb desselben Gerätes
die vollständige Behandlung erfolgen kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine im wesentlichen schematische Vorderansicht der Vorrichtung zur Behandlung von Garnbündeln,
wobei der Strömungsweg der Luft angedeutet ist,
F i g. 2 eine Seitenansicht der Trommeleinheit in verkleinertem Maßstab, gesehen von der Linie 2-2 der
Fig. 1, wobei verschiedene typische Stellungen dargestellt sind,
F i g. 3 einen vergrößerten Teilschnitt der aufblasbaren Dichtung entlang der Linie 3-3 der Fig. 1,
F i g. 4 einen Teil einer schematischen Ansicht, welche das System zum Rezirkulieren von erwärmter Luft und
Frischdampf veranschaulicht,
Fig.5 eine ähnliche schematische Teildarstellung, welche das zum Umwälzen gekühlter Luft angeordnete
System veranschaulicht,
F i g. 6 eine ähnliche schematische Darstellung, welche das zum Ansaugen von Umgebungsluft bei
Umgebungstemperatur angeordnete System veranschaulicht, und
F i g. 7 eine teilweise schematische Draufsicht der Kühlkammer und einer Nebenleitung.
Der Trommelaufbau umfaßt ein Trommelgehäuse 1 mit einer Trommel 2, die auf Stütz- und Antriebsrollen 3
gelagert ist Jedes Ende des Trommelgehäuses 1 ist mit einer Zugangstür 4 versehen, die koaxial zur Drehachse
der Trommel 2 angeordnet ist
Eine Seite des Trommelgehäuses 1 ist mit einem Heißlufteinlaß 5 und einem Kaltlufteinlaß 6 versehen,
die mit einer bogenförmigen Zuführleitung 7 verbunden sind, welche sich über die Trommel 2 erstreckt
Unterhalb der Trommel 2 ist ein Balg 8 vorgesehen, welcher eine Auslaßleitung bildet Die Luft strömt von
der Zuführleitung 7 in die Endabschnitte der Trommel 2, strömt dann zum Mittelteil derselben und tritt durch den
Balg 8 aus.
Das Trommelgehäuse 1 ist auf einem Unterbau 9 angeordnet und so gelagert, daß es gekippt werden
kann, wie in F i g. 2 angedeutet ist Der Unterbau 9 ist mit einer Kammer 10 versehen, die mit dem Balg 8
verbunden und mit einem Fasergitter 11 versehen ist Die Kammer 10 steht seitlich mit einer Kühlkammer 12
in Verbindung, die ihrerseits mit einem Auslaß 13 verbunden ist, der in der Seitenwand des Unterbaus 9
entsprechend der Seitenwand des Gehäuses angeordnet ist, welche den Heißlufteinlaß 5 und den Kaltlufteinlaß 6
enthält und ist ferner mit einer Auslaßleitung 14 verbunden.
Die Kühlkammer 12 ist mit einer Kondensat >nswendel
15 und einem Kondensatbecken 17 versehen. Eine Kondensatleitung 18 ist zur Aufnahme von Wasser an
das Kondensatbecken 17 angeschlossen, welches durch eine Pumpe 19 zu einem Sammelbehälter 20 gehoben
wird. Ein nicht dargestelltes Steuerventil, das zur manuellen oder Fernsteuerung geeignet sein kann, ist
vorgesehen, um den Kühlmittelstrom anzuschalten, einzustellen oder abzuschalten.
Der Auslaß 13 steht über die Auslaßleitung 14 mit einer luftaufnehmenden Leitung 21 in Verbindung, in
welcher ein Gebläse 22 mit einem Motor 23 angebracht ist. Das Gebläse 22 ist so angeordnet, daß es negativen
oder unter dem Atmosphärendruck liegenden Druck an seinem Einlaß und einen positiven oder Umgebungsdruck
an seinem Auslaß erzeugt. Das Gebläse 22 und die Leitung 21 münden in einen Schacht 24.
Eine Heißlufteinlaßleitung 25 zweigt vom Schacht 24 ab und steht mit dem Heißlufteinlaß 5 in Verbindung.
Die Heißlufteinlaßleitung 25 ist mit einer Heizwendel 26 ausgerüstet. Ein nicht dargestelltes Ventil steuert die
Durchflußmenge eines Heizströmungsmittels wie Dampf durch die Heizwendel 26 und verbindet die
Heizwendel 26 auch mit einer Zuleitung für Heizströmungsmittel oder trennt sie von derselben. Eine
Kaltlufteinlaßleitung 27 verbindet den Schacht 24 und den Kaltlufteinlaß 6. An ihren Anschlüssen mit dem
Schacht 24 sind die Leitungen 25 bzw. 27 mit Einlaßklappen 28 bzw. 29 versehen, welche sich in den
Schacht 24 bewegen, um die vom Gebläse 22 ausgestoßene Luft in die Leitungen 25 und 26
abzulenken. Nicht dargestellte Antriebseinrichtungen sind zur Betätigung der Einlaßklappen 28 bzw. 29
vorgesehen.
Um ein Kippen des Trommelgehäuses 1 zu ermöglichen und auch eine Quelle für Umgebungsluft
vorzusehen, sind die Leitungen 25 und 27 mit einer gemeinsamen aufblasbaren Dichtung 30 versehen, wie
in F i g. 3 dargestellt ist. Die Dichtung umfaßt eine Einlaßrandleiste 31, weiche die entsprechenden Einlasse
5 und 6 begrenzt und einen gegenüberliegenden Flansch 32, der von den Leitungen 25 und 27 getragen wird. Der
Flansch 32 trägt einen aufblasbaren Dichtungsschlauch 33, der im aufgeblasenen Zustand mit der Einlaßrandleiste
31 in Eingriff steht Eine Zuführleitung 34 leitet unter Druck stehendes Strömungsmittel zum Dichtungsschlauch 33, wenn es gewünscht ist, die Leitungen 25 und
27 mit den entsprechenden Einlassen 5 und 6 zu verbinden. Wenn der Dichtungsschlauch 33 nicht
aufgeblasen ist, ist ein Zwischenraum zwischen der Heißlufteinlaßleitung 25 und dem Heißlufteinlaß 5 und
zwischen der Kaltlufteinlaßleitung 27 und dem Kaltlufteinlaß 6 vorhanden, damit Umgebungsluft in die
Zuführleitung 7 eintreten kann. Außerdem ist der Dichtungsschlauch 33 unter diesen Bedingungen frei
vom Trommelgehäuse 1, so daß dieses gekippt werden kann.
Im sich zwischen dem Balg 8 und der Zuführleitung 7 erstreckenden Kreislauf ist ein Dampfinjektor 35
angeordnet Der Dampfinjektor 35 ist in der Auslaßleitung 14 an der Saugseite des Gebläses 22 angeordnet, so
daß der Dampf sorgfältig mit der Luft gemischt wird,
ehe er in die Trommel 2 eintritt Eine Drosselklappe 36 ist am Auslaß des Gebläses 22 vorgesehen.
Der Betriebsablauf der Vorrichtung zur Behandlung von Garnbündeln ist folgendermaßen:
Zur Behandlung vorbereitetes Garn wird in herkömmlicher Weise gebüschelt oder in anderer Weise in
Bündeln vorbereitet, welche während des Schleuderns intakt bleiben.
Die Garnbündel werden zunächst in der Trommel 2 ohne Luftzirkulation, Erwärmung oder Frischdampf
gewendet, um die Fäden zu lockern, d. h. sowohl die Einlaßklappen 28 und 29 als auch der durch die Dichtung
30 gebildete Lufteinlaß sind optimal ungefähr 2 Minuten lang geschlossen.
Das Wenden durch relativ langsames Drehen der Trommel 2 wird fortgesetzt, während die Luft in Umlauf
gebracht wird und Frischdampf durch den Dampfinjektor 35 eingebracht wird und die Heizeinrichtung 26
angeschaltet wird, während die Dichtung 30 geschlossen ist. Die Einlaßklappe 28 ist so angeordnet, daß sie den
Schacht 24 verschließt und die Strömung an der Heizwendel 26 vorbeileitet, wie in F i g. 4 gezeigt ist. Die
Drosselklappe 36 ist zur Steuerung des gesamten Luftdurchsatzes eingestellt. So beträgt die Rezirkulation
im wesentlichen 100%. Diese Bedingungen werden aufrechterhalten, bis das Garn eine gleichmäßige
Temperatur zwischen 335,35° K und 366,450K. erreicht
und auf dieser Temperatur gehalten, bis die Fasern einen offenen Körper ergeben, d. h. einen Körper, der in
der Garnbehandlung als »falscher Körper« bekannt ist Eine optimale Dauer beträgt ungefähr 6 Minuten.
Das Schleudern wird mit einer Rezirkulation von im wesentlichen 100% fortgesetzt, während das Garn
weiter erwärmt und mit Frischdampf bis zu ungefähr 15% Feuchtigkeitsgehalt behandelt, wenn die Temperatur
stetig und gleichmäßig bis zu etwa 405,15° K oder höher abhängig von den physikalischen Eigenschaften
des Garns gesteigert wird. Dann wird es genau auf dieser Temperatur (± 0,55° K) gehalten, um eine
Heißfixierung des Fadens durchzuführen. Eine optimale Zeitdauer beträgt ungefähr 8 Minuten.
Während das Wenden fortgesetzt wird, werden so« ohl die Temperatur als auch der Feuchtigkeitsgehait
stetig und gleichförmig abgesenkt, indem der Frischdampf unter Verwendung der wassergekühlten Kondensationswendel
15 kondensiert wird, bis die Fasern in einem wünschenswerten teilweise trockenen Zustand
sind, d. h. dicht in der Nähe der Umgebungsfeuchtigkeit.
Eine optimale Zeitdauer beträgt ungefähr 8 Minuten. Während dieses Zyklus ist der Dampfinjektor 35
abgeschaltet. Die Heizwendel 26 ist jedoch angeschaltet oder gedrosselt und die rezirkulierte Luft wird erhitzt,
um ihre Fähigkeit zur Absorption von Feuchtigkeit von den Fäden zur Kondensation beim Durchgang durch die
Kühlwendeln zu steigern.
Das Wenden wird nach dem teilweisen Trocknen fortgesetzt und das Garn wird schnell auf eine bequeme
Temperatur zur Handhabung abgekühlt, indem gekühlte Luft in Umlauf gebracht wird. Während dieses
Zeitraums ist die Einlaßkappe 29 in ihrer offenen Stellung und die Einlaßklappe 28 ist in der geschlossenen
Stellung, wie in F i g. 5 dargestellt ist. Anschließend wird der Schacht 24 durch Schließen der Einlaßklappe
29 geöffnet. Die aufblasbare Dichtung 30, die zuvor geschlossen blieb, wird für den Eintritt von Umgebungsluft geöffnet und die Kondensationswendel 15 wird
abgeschaltet. Eine optimale Dauer dieses Zyklus beträgt ungefähr 3 Minuten.
Während der Behandlung wird der Druck innerhalb der Trommel 2 bis zum Kühlen ein wenig höher als de
Umgebungsdruck gehalten. Dieses wird dadurch unter stützt, daß die Garnbündel am Boden der Trommel '.
dazu neigen, die Strömung der Luft in den Balg 8 zt behindern, daß die Durchlässe vom Gebläse 22 zui
Trommel 2 offen sind, und daß der durch die Dichtunj 30 gebildete Einlaß für Umgebungsluft ebenso wie dei
Schacht 24 geschlossen sind. Auch neigen die durch der Dampf aus der Dampfdüse 35 und die Heizwendel 2t
ίο erzeugte Wärme dazu, den Druck zu erhöhen. Eir
positiver Druck in der Trommel 2 ist erwünscht, weil eir Einströmen relativ kalter Umgebungsluft die Heizwir
kung des Dampfes verringert und möglicherweise ein« Schichtbildung verursachen würde, die zu ungleichför
i' miger Behandlung führt.
Im folgenden wird auf Fig.7 Bezug genommen Wenn es gewünscht ist, einen vollständigen Strorr
vorzusehen, insbesondere wenn die Kondensationswen de! 15 nicht verwendet wird, kann eine Nebenstromlei
tung 37 vorgesehen werden, welche an ihrer Eintrittssei
te durch eine Klappe 38 gesteuert wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Vorrichtung zur Behandlung von Garnbündeln mit einer die Garnbündel aufnehmenden drehbaren
Trommel, die in einem einen zur Trommel führenden Einlaß und einen von der Trommel wegführenden
Auslaß aufweisenden Trommelgehäuse untergebracht ist, mit einer Heizeinrichtung und einem
Gebläse, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (5,6) und der Auslaß (13) durch eine von
der Trommel (2) getrennten Leitung (14, 21, 24, 25, 27) verbunden sind und daß in dieser Leitung die
Heizeinrichtung (26), das Gebläse (22), ein steuerbarer
Dampfinjektor (35) und eine steuerbare Kondensationswendel (15) angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung im Einlaßbereich in eine
durch eine Einlaßklappe (28) gesteuerte, die Heizeinrichtung (26) enthaltende Heißluft-Einlaßleitung
(25) und eine durch eine Einlaßklappe (29) gesteuerte, mit der Umgebung in Verbindung
bringbare Kaltluft-Einlaßleitung (27) aufgeteilt ist
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfinjektor
(35) an der Saugseite des Gebläses (22) und zwischen der Heizeinrichtung (26) und der Kondensationswendel (15) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch eine Klappe
(38) gesteuerte Nebenstromleitung (37) neben der Kondensationswendel (15) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißluft-Einlaßleitung (25) und die
Kaltluft-Einlaßleitung (27) über eine aufblasbare Dichtung (30) an das Trommelgehäuse (1) anlegbar
oder von diesem lösbar ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |