DE2505566C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur bleiben­ den Verformung von bahnförmigem Textilgut nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durch­ führung dieses Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruches 15.

Ein derartiges Verfahren zum bleibenden Verformen von aus synthetischen Fäden bestehendem Textilgut ist beispiels­ weise aus der DE-OS 18 08 519 bekannt. Bei diesem Ver­ fahren wird das Textilgut durch eine mit einer Heizvor­ richtung gekoppelten Form unter Wärmeeinwirkung verformt. Nach Entfernen der Heizvorrichtung und während des Kühlens und/oder Fixierens des Textilguts wird dieses mit der Form in formhaltende Berührung belassen. Damit soll ein Ver­ fahren zum Verformen von Textilgut geschaffen werden, bei dem vermieden wird, daß durch das Verformen das verformte Textilgut an einzelnen Stellen zu dünn wird oder nach dem Verformen ein verzerrtes Muster zeigt.

Weitere bisher bekannte Verfahren zum Formen von insbe­ sondere Wolle haben den Nachteil, daß die beim Verfahren erreichte Deformation nicht dauerhaft ist. Außerdem sind eine stärkere Belastung und längere Preßzeiten erforder­ lich, um die gewünschte Verformung herbeizuführen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß das danach behandelte Textilgut, wie beispielsweise auch aus Wolle, selbst nach späteren Wärmebehandlungen, wie z. B. durch Bügeln, Waschen usw., seine Form dauerhaft behält; außerdem soll eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ge­ schaffen werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil angegebenen Merkmale gelöst. Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung dieses Ver­ fahrens ist im Patentanspruch 15 angegeben.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 14 und 16 bis 18.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Glasübergangstemperatur von Wolle von der Feuchtigkeit abhängt (vgl. "Textile Research Journal", Jan. 84, S. 6-8).

Ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren verformtes Textil­ gut, beispielsweise Tuch, das zur Herstellung von Klei­ dungsstücken dient, behält die ihm gegebene Deformation auch während längeren Gebrauchs und Waschens bei.

Die Temperatur, auf die das Textilgut erwärmt werden muß, hängt im einzelnen von der Art des Textilguts ab, läßt sich jedoch als eine Temperatur definieren, bei der im Textilgut ein Übergang stattfindet, bei dem der amorphe Anteil des Textilguts von einem starren, ungeordneten Zu­ stand in einen elastischen Zustand übergeht, wo die Mole­ külabschnitte eine größere Beweglichkeit haben. Als Bei­ spiel dafür kann angeführt werden, daß ein bestimmtes synthe­ tisches Textilgut eine vergleichsweise niedrige Glasüber­ gangstemperatur (Glastransitionstemperatur) von etwa 40 bis 50°C aufweist, während Wolle eine Glasübergangs­ temperatur von etwa 70°C bei einem Feuchtegehalt von 70% (vgl. "Textile Research Journal", Jan. 1984, Fig. 1 auf S. 7) hat. Das Vorwärmen des Textilguts er­ folgt zweckmäßigerweise durch Behandlung mit einem gas­ förmigen Medium - etwa Dampf unter normalem Druck - und zwar bei einer Temperatur des gasförmigen Mediums von mindestens 70°C. Die Vorwärmdauer liegt zwischen 5 und 60 Sekunden, wobei jedoch die besten Ergebnisse bei Zeiten zwischen 10 und 30 Sekunden erzielt werden. Das gilt ins­ besondere für die Behandlung von Wolle mit Dampf unter normalem Druck.

Das Verformen wird - wie an sich aus der DE-OS 18 08 319 bekannt - innerhalb einer kurzen Zeit durchgeführt. Das Strecken erfolgt daher während einer Zeitspanne von höch­ stens 5 Sekunden, zweckmäßigerweise beträgt das Maximum nur eine Sekunde. Die Verformungsbewegung ist auszuführen, ohne daß sich das Textilgut merklich abgekühlt hat, wo­ bei die Temperatur des Textilguts unter keinen Umständen unter die Gasübergangstemperatur sinken darf.

Das Nachwärmen erfolgt bei mindestens derselben oder vor­ zugsweise bei einer höheren Temperatur als diejenige, auf die das Textilgut während des Vorwärmens erwärmt worden ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt das Nachwärmen innerhalb eines Temperaturbereichs zwischen 60 und 200°C und vorzugsweise zwischen 90 und 150°C. Das Nachwärmen und damit die Verformung dauert zwischen 5 und 60 Sekunden und vorzugsweise 10 bis 40 Sekunden, wobei ebenso wie beim Vorwärmen Heißluft oder im Falle von Wolle Dampf be­ nutzt werden kann.

Das Textilgut wird nach dem Nachwärmen rasch auf eine unter der Vorwärmtemperatur liegende Temperatur abgekühlt, wobei das Textilgut während des Abkühlens völlig unbe­ lastet ist. Die dem Textilgut gegebene Verformung wird durch das rasche Abkühlen zu einer dauerhaften Verformung gemacht. Um einer Umkehrung der Verformung zuvorzukommen, die bei vielen Textilgut-Materialien, wie z. B. synthe­ tische Fasern vom Typ Polyester, Polyamid und Naturfasern vom Typ Wolle sowie Mischungen davon, bei einer nachfol­ genden Behandlung durch Waschen und mechanische Bear­ beitung stattfinden kann, kann das Textilgut nach dem Abkühlen erneut erhitzt und zum zweiten Mal abgekühlt werden. Das erneute Erwärmen kann mit Dampf unter prak­ tisch normalem Druck und innerhalb von höchstens 10 Se­ kunden durchgeführt werden. Beim Neuerwärmen und nach­ folgender Abkühlung erzielt man das beste Ergebnis, wenn das Textilgut beweglich aufgehängt wird und die Möglich­ keit hat, sich gleichzeitig mechanisch zu erholen, indem man es z. B. schüttelt oder flattern läßt.

Zum Formen einer gegebenen Fläche eines Stücks Tuch wird dieses um den Umfang der Fläche herum mit zur Ober­ fläche des Tuches gerichteten Kräften in eine Rahmenein­ richtung od. dgl. eingespannt, wobei die Fläche frei hängt oder möglicherweise, wenn nämlich in der gewünschten Ober­ flächenform Unregelmäßigkeiten enthalten sind, stellen­ weise unterstützt wird. Dann wird das Stück Tuch vorge­ wärmt, und die Rahmeneinrichtung und ein geheizter Form­ körper werden zusammengebracht, um das Stück Tuch durch Strecken zu verformen; der Formkörper wird in seinem ver­ formenden Zustand während der gesamten Nachwärmperiode aufrechterhalten. Diese Art des Einspannens des Textil­ guts ermöglicht es, die Verformung durch Strecken und nicht durch Preßformen zwischen zwei Halbformen erfolgen zu lassen. Der Formkörper wird nach der Nachwärmperiode vom Textilgut weggenommen. Danach wird ein Kühlmedium durch das Textilgut hindurchgeschickt, um es zu kühlen. Das Kühlmedium kann zweckmäßigerweise Luft normaler Temperatur sein, die man für höchstens 15 Sekunden, vor­ zugsweise aber zwischen 5 und 10 Sekunden, durch das Textilgut strömen läßt.

Das Textilgut wird über eine Wärmebehandlungskammer ge­ bracht, wobei Vor- und Nachwärme dadurch erfolgen, daß man heiße Luft oder Dampf in die Kammer bläst, während die Kammer zum Abkühlen an eine Unterdruckquelle ange­ schlossen wird, damit kühle Raumluft durch das Material in die Kammer gesaugt wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in vereinfacher Darstellung dargestellt ist.

Die Vorrichtung besteht aus einer als Kasten (Rahmeneinrichtung 6) mit Boden 3, Deckel 5, Innenwand 7 und Außenwand 9 ausgeführten Wärme­ behandlungskammer 1. Im Deckel 5 ist eine Öffnung 11 an­ gebracht, deren Gestalt der Gestalt der Fläche eines zu verformenden Stücks Textilgut entspricht. Der Deckel 5 ist auswechselbar, damit der Deckel 5 mit Öffnungen 11 anderer Gestalt und Form leicht auf die Kammer 1 aufgesetzt wer­ den kann. Die Innenwand 7 folgt zweckmäßigerweise der Form der Öffnung 11 und kann zusammen mit dem Deckel 5 auswechselbar sein. Die Innenwand 7 braucht gegen den Boden 3 der Kammer 1 nicht sorgfältig abgedichtet zu wer­ den, da diese letztere eine dicht anschließende Außen­ wand 9 aufweist.

Die Kammer 1 ist mit Rohrstutzen 13 und 15 versehen, durch die die Kammer 1 innerhalb der Innenwand 7 mit Heiß­ luft oder Dampf unter gewöhnlichem Druck versorgt werden kann. Weiterhin ist die Kammer 1 noch mit einem Absaug- Rohrstutzen 17 zum Anschließen an eine nicht dargestellte Unterdruckquelle versehen.

Das zu formende Stück Textilgut kann lose direkt auf den Deckel 5 der Kammer 1 gelegt werden und daran mit Hilfe eines wie die Öffnung 11 im Deckel 5 geformten Klemmrings 19 festgeklemmt werden, der mit Hilfe nicht dargestellter Einrichtungen so gegen den Deckel 5 gedrückt werden kann, daß das Textilgut-Stück am Umfang der Öffnung 11 festge­ klemmt wird. Um das Textilgut am Deckel 5 festzuhalten, bevor der Klemmring 19 angedrückt wird, ist der Deckel 5 mit mehreren aufrechtstehenden Stiften 21 versehen.

Als Variante kann das Textilgut auch auf einen losen Rahmen gelegt werden, der mit Haltestiften versehen werden kann; dieser Rahmen wird dann auf den Deckel 5 der Kammer 1 ge­ legt. Dann wird das Textilgut mit dem Klemmring 19 ent­ weder am Deckel 5 oder am Rahmen festgeklemmt, wobei der letztere in diesem Fall mit einer der Öffnung 11 entspre­ chenden Öffnung versehen ist.

Die Innenfläche des Klemmrings 19 ist mit mehreren Öff­ nungen 23 versehen, die zu einem Schlauchanschluß 25 zur Verbindung mit einer Unterdruckquelle führen. Durch diese Öffnungen 23 hindurch wird der Dampf abgesaugt, der aus der Kammer 1 durch das Textilgut hindurch aufsteigt, um zu verhindern, daß sich der Dampf am Klemmring 19 konden­ siert und Wassertropfen das Textilgut feucht machen.

Der Formkörper 27 der Vorrichtung ist auf der Zeichnung der Einfachheit halber als eine Halbkugel dargestellt, die hohl und mit Rohrstutzen 29, 31 zum Zuführen und Absaugen von Heißluft oder eines anderen Heizmediums versehen ist. Der Formkörper 27 hängt an einer senkrechten Stange 33, die in den Lagern 35 und 37 verschiebbar geführt wird und nahe ihrem oberen Ende mit einer horizontalen Scheibe 39 versehen ist, auf die nach Bedarf Gewichte 41 aufge­ legt werden können. Das obere Ende der Stange 33 ist mit einem Seil 43 verbunden, das über Seilrollen 45, 47 läuft und an seinem anderen Ende mit einem Gegengewichtträger 49 verbunden ist, auf den nicht dargestellte Gegengewichte gelegt werden können, wenn die Auflagekraft des Form­ körpers auf einen Wert eingestellt werden soll, der kleiner ist als das Gewicht des Formkörpers 27 mit Stange 33 und Scheibe 39.

In der Zeichnung ist der Formkörper 27 in einer ersten Ausgangsstellung dargestellt, in die er mit Hilfe eines Druckluftzylinders 51 gehoben worden ist, dessen Kolben­ stange mit Hilfe eines horizontalen Arms 55 unter die Ge­ wichtsscheibe 39 faßt. Bei seiner unteren Stellung liegt der Arm 55 unter der niedrigsten Stellung, die die Scheibe 39 im Betrieb annehmen kann. Auf einer senkrechten Zahn­ stange 57 ist ein lösbarer Anschlag 59 angeordnet, der mit Hilfe eines nicht dargestellten Ritzels, das mit einem Rädchen 61 bedient wird, aufwärts und abwärts bewegt werden kann. Der Anschlag 59 umfaßt eine Nase 63, die sich bei der auf der Zeichnung dargestellten Stellung im Be­ wegungsweg der Scheibe 39 des Formkörpers 27 befindet. Der Nasenanschlag 63 kann mit Hilfe eines nicht darge­ stellten Elektromagneten zurückgezogen werden, so daß die Scheibe 39 sich am Anschlag 59 vorbeibewegen kann.

Die Arbeitsfläche des Formkörpers 27 ist zweckmäßiger­ weise mit einer reibungsmindernden Oberflächenbeschich­ tung 65 versehen, die z. B. aus Kunststoff der Marke "Teflon" besteht.

Als Variante zu der auf der Zeichnung dargestellten An­ ordnung zum Betätigen des Formkörpers 27 kann auch eine pneumatische oder hydraulische Kolben/Zylinder-Anordnung benutzt werden, um den Formkörper 27 und die Kammer 1 zu­ einander zu bewegen. Hierbei ist dafür zu sorgen, daß die Bewegung des Formkörpers 27 schnell erfolgt, da dies für die Erzielung guter Ergebnisse wichtig ist. Wie bereits eingangs erwähnt, muß somit die gesamte Verformungsbe­ wegung in höchstens 5 Sekunden und vorzugsweise in weniger als 1 Sekunde durchgeführt werden.

Das vorstehend beschriebene und auf der Zeichnung darge­ stellte Ausführungsbeispiel kann wie folgt benutzt wer­ den:

Ein Stück Tuch-Textilgut wird auf einen Rahmen oder direkt auf den Deckel 5 der Kammer 1 gelegt und mit dem Klemm­ ring 19 festgeklemmt. Die Kolbenstange 53 wird abwärts bewegt, wobei die Scheibe 39 die Abwärtsbewegung begleitet, bis sie von der Nase 63 des Anschlags 59 getragen wird. Mit dem Rädchen 61 wird die gewünschte Anschlaghöhe für den Formkörper 27 eingestellt. Diese Einstellung wird so oft ausgeführt, daß der Formkörper 27 auf das Niveau Null gebracht wird, bei der er das eingespannte Stück Textil­ gut gerade eben berührt. Nun wird durch Einblasen von Heißluft oder Dampf unter normalem Druck durch die Rohr­ stutzen 13 und 15 in die Kammer 1 mit dem Vorwärmen be­ gonnen. Dabei kommt zur Behandlung von Synthetikmaterial vorzugsweise Heißlugt zur Verwendung, während zur Be­ handlung von Wolle vorzugsweise Dampf genutzt wird. Der Formkörper 27 ist bereits vorher auf eine Temperatur er­ wärmt worden, die der gewünschten Textilguttemperatur entspricht; der Durchfluß von Heizmedium geht während des gesamten Verformungsvorganges weiter, um den Formkörper 27 auf der gewünschten Temperatur zu halten. Nach Be­ endigung der Vorwärmperiode wird der Anschlag 59 freige­ geben, so daß der Formkörper 27 nur durch sein eigenes Gewicht herunterfällt und das Textilgut in die gewünschte Form reckt. Das Fallgewicht des Formkörpers 27 wird auf diese Weise nur vom Textilgut getragen. Dieses Fallgewicht kann mit Hilfe der Gewichte 41 auf der Scheibe 39 ver­ ändert werden oder auch mit Gewichten auf dem Gegengewichts­ halter 49, wobei das letztere dann der Fall ist, wenn das gewünschte Fallgewicht geringer ist als das Gegengewicht von Formkörper 27, Stange 33 und Scheibe 39. Die so er­ haltene Verformung wird während einer Nachwärmperiode auf­ rechterhalten, indem man den Formkörper 27 im Textilgut hängen läßt. Auch das Nachwärmen erfolgt durch Einblasen von Heißluft oder Dampf in die Kammer 1, wobei die Temperatur auf derselben Temperatur wie beim Vorwärmen gehalten wird, oder, wie eingangs beschrieben, vorzugs­ weise auf einem höheren Wert. Nach Beendigung der Nach­ wärmperiode wird der Formkörper 27 mit Hilfe des Hebearms 55 gehoben; gleichzeitig wird das Einblasen von Heiz­ medium abgebrochen und das Evakuieren durch den Evakuierungs­ anschluß 17 begonnen. Dadurch wird Umgebungsluft mit Raum­ temperatur durch das Textilgut hindurch in die Kammer 1 gesaugt, wodurch das Textilgut schnell abgekühlt wird. Falls gewünscht, können Nacherwärmen mit einem Heizmedium und erneutes Abkühlen in diesem Stadium ausgeführt wer­ den, wobei das deformierte Textilgut erst in eine aufwärts gekrümmte Form geblasen und dann wieder nach unten ge­ saugt wird, so daß es gleichzeitig mit dem Temperatur­ wechsel einer mechanischen Behandlung ausgesetzt wird.

Durch Verändern von Fallgewicht und/oder Fallhöhe ist es bei sonst gleicher Ausrüstung auch möglich, Größenver­ änderungen herbeizuführen, wie z. B. bei durch Formen er­ zeugten Teilen von Kleidungsstücken.

Besitzt der Formkörper 27 eine komplizierte Gestaltung, so können in der Kammer 1 Auflagepunkte oder Auflageschienen angebracht werden, die Tälern oder Vertiefungen in der Oberfläche des Formkörpers 27 entsprechen, die als Ganzes konvex ist. Diese zusätzlichen Hilfsmittel sollen das Textilgut nur zeitweilig unterstützen, das jedoch immer frei aufgehängt sein muß, damit die Verformung als Recken und nicht als Pressen zwischen zwei komplementären Halb­ formen durchgeführt werden kann.

Als Alternative zum Abkühlen mit Unterdruck in der Kammer 1 kann das Textilgut auch durch Einblasen kalter Luft in die Kammer 1 gekühlt werden.

Claims (18)

1. Verfahren zur bleibenden Verformung von bahnförmigen Textilgut, wobei das Textilgut in erwärmten Zustand durch Strecken mittels eines Formkörpers geformt und danach gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformung des Textilguts bei der Glasübergangstemperatur der in ihm enthaltenden Fasern erfolgt, danach unter Vermeidung einer Abkühlung bei derselben oder einer höheren Temperatur unter Aufrechterhaltung der Verformungs­ kraft nachgewärmt wird und schließlich ohne Kontakt mit dem Formkörper abgekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorwärmen durch Behandeln des Textilguts mit einem gasförmigen Medium einer Temperatur von mindestens 70°C ausgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandeln des Textilguts mit Dampf unter gewöhn­ lichem Druck vorgenommen wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorwärmen 5 bis 60 Sekunden lang durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorwärmen 10 bis 30 Sekunden lang durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß praktisch die gesamte Streckbe­ wegung während einer Zeitdauer von höchstens 5 Sekunden durchgeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß praktisch die gesamte Streckbewegung während einer Zeitdauer von weniger als 1 Sekunde durchgeführt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Nacherwärmen innerhalb eines Temperaturbereichs zwischen 60 und 200°C erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Nacherwärmen innerhalb eines Temperaturbereichs zwischen 90 und 150°C erfolgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Nacherwärmen innerhalb von 5 bis 60 Sekunden durchgeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Nacherwärmen innerhalb von 10 bis 40 Sekunden durchgeführt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilgut nach dem Verformen einem wiederholten Erwärmen und nachfolgendem Abkühlen ausgesetzt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das wiederholte Erwärmen mit Dampf unter praktisch normalem Druck und während einer Periode von höchstens 10 Sekunden erfolgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Vor- und Nacherwärmen durch Einblasen von Heißluft oder Dampf und die Kühlung durch Absaugen des Heizmediums und Hindurchsaugen von kühler Luft durch das Textil­ gut erfolgen.

15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens für bahnför­ miges Textilgut nach einem der Ansprüche 1 bis 14, mit
einer Rahmeneinrichtung (6), die eine Öffnung (11) aufweist, über die das Textilgut legbar und auf deren Rand spannbar ist und in die ein Formkörper (27) ein­ tauchbar ist,
einer Einrichtung (1, 13, 15) zum Erwärmen des einge­ spannten Textilgutes, wobei diese Einrichtung (1, 13, 15) auf der dem Formkörper (27) abgewandten Seite der Rahmeneinrichtung (6) angeordnet ist,
Einrichtungen (33, 39, 41) zum Zusammenbringen von Formkörper (27) und Rahmeneinrichtungen (6) in der Weise, daß der Formkörper (27) das Textilgut durch Strecken verformt, wonach diese Einrichtungen (33, 39, 41) den Formkörper (27) und die Rahmeneinrichtung (6) wieder voneinander trennen, und
einer Einrichtung zum Abkühlen des verformten Tex­ tilguts,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmeneinrichtung (6) als Wärmebehandlungskammer (1) ausgebildet ist, die mit Leitungen (13, 15) zum Zuführen eines gasför­ migen Heizmediums und mit einer zu einer Unterdruck­ quelle führenden Absaugleitung (17) zum Abkühlen des Textilguts versehen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der die Rahmenein­ richtung einen Klemmring für das Textilgut aufweist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Klemmring (19) an seiner Innenfläche mit Öffnungen (23) versehen ist, die mit einer Unterdruckquelle zum Ab­ saugen von Heizmedium verbunden sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein mit Stiften (21) zum Befestigen des Textilguts versehener Rahmen mitsamt dem einge­ spannten Textilgut zwischen dem Klemmring (19) und der mit der Öffnung (11) versehenen Seite (5) der Wärmebehandlungskammer (1) festklemmbar ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, mit einem vertikal verschiebbar über der Rahmeneinrichtung ange ordneten Formkörper (27), da­ durch gekennzeichnet, daß das Textilgut vom Formkörper (27) durch Schwerkraft verformbar ist, wobei Fallhöhe und/oder Gewichts­ belastung einstellbar sind.