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Vorrichtung zum thermischen Behandeln
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von Chemiefäden.
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4 FF-Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum thermischen
Behandeln von multifilen Chemiefäden nach dem deutschen Patent ... (Patentanmeldung
P 26 32 082.1).
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Durch das genannte Patent ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
thermischen Behandlung multifiler Chemiefäden bekannt, die einerseits eine ausreichende
Intensität der Erwärmung oder Abkühlung, andererseits aber auch eine absolute Gleichmäßigkeit
der thermischen Zustände über die Fadenlänge - bei möglichst langer Verweilzeit
und hoher Produktionsgeschwindigkeit - gewährleisten. Dabei wird der laufende Faden
in einer Staukammer zu einem Fadenstopfen geformt, mit konstanter Geschwindigkeit
aus der Staukammer gefördert und sodann auf einer gasdurchlässigen und von einem
Behandlungsmittel durchströmten Behandlungstrommel unter Ausübung einer zur Trommelachse
achsparallelen Vorschubkomponente zu einer den gesamten gasdurchlässigen Wandungsbereich
der Behandlungstrommel bedeckenden Lage von Windungen des Fadenstopfens aufgewickelt
und am auslaßseitigen Trommelende aufgelöst.
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Das angegebene Verfahren läßt sich auch auf mehrere zu behandelnde
Fäden anwenden, wobei die in getrennten Staukammern geformten Fadenstopfen nebeneinander
geführt und in parallelen Windungen zu einer den gesamten gasdurchlässigen Wandungsbereich
der Behandlungstrommel bedeckenden Lage von Windungen aufgewickelt werden.
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Dieses Verfahren zur thermischen Behandlung hat sich zur Lösung des
Konfliktes -zwischen einer ausreichenden Verweilzeit einerseits und dem Zwang zu
hohen Fadengeschwindigkeiten andererseits als besonders vorteilhaft erwiesen, vorzugsweise
bei der Texturierung von frisch gesponnenen und/oder verstreckten Chemie fäden in
einem kontinuierlichen Arbeitsgang.
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Es hat sich gezeigt, daß sich die Beschaffenheit des Fadenstopfens
und damit auch sein Zusammenhalt je nach Material-und Prozeßbedingungen in Abhängigkeit
von seinem thermischen Zustand, also während der thermischen Behandlung, ändert.
Es kann daher vorkommen, daß der Fadenstopfen zunächst durch Einstellung der Prozeßbedingungen
in der Staukammer, der Fördergeschwindigkeit des Fadenstopfens und der Umfangsgeschwindigkeit
der Behandlungstrommel zwar einwandfrei gebildet wird, daß sich aber mit der thermischen
Behandlung die den Fadenstopfen zusammenhaltenden Adhäsions- und Kohäsionskräfte
derart ändern, daß Teillängen des Fadenstopfens die Tendenz zur Auflösung zeigen.
Andererseits besteht insbesondere bei einer großen Breite der Behandlungstrommel
die Gefahr, daß die nebeneinanderliegenden Reihen des Fadenstopfens infolge des
axialen Druckes der Vorschubeinrichtung ausknicken.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine
Vorrichtung bereitzustellen, durch die bei einem Verfahren und eins Vorrichtung
nach dem Hauptpatent die etwaigen Auflösungstendenzen des Fadenstopfens kompensiert
werden wodurch eine über die Fadenlänge homogene thermische Behandlung des Fadenstopfens
gewährleistet bleibt.
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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs
1 mit vorteilhafter Weiterbildung nach den Ansprüchen 2 bis 5.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
beschrieben.
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Es zeigen: Fig. 1 Das Ausführungsbeispiel einer Behandlungstrommel
nach dem Hauptpatent mit einem Mantel gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die
Ruheposition gezeigt ist.
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Fig. 2 Dasselbe Ausführungsbeispiel wie in Fig. 1, jedoch im Betriebszustand.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Faden 3 durch die Blasdüse
7 mit Luftzufuhr 8 der Staukammer 10 zugeführt und dort zu einem kompakten Fadenstopfen
12 verdichtet. Der Durchmesser bzw. Querschnitt des Fadenstopfens 12 entspricht
dem der Staukammer. Am Austritt derStaukammer wird der Fadenstopfen den Förderrollen
11 zugeführt und kontinuierlich mit seiner Wachstumsgeschwindigkeit gefördert. Die
Förderrollen 11 fördern den Fadenstopfen 12 zu der Behandlungstrommel 14, welche
in
der mit Drehpfeil 37 angegebenen Richtung rotiert. Der Fadenstopfen 12 wird sodann
in Windungen auf der drehend angetriebenen Behandlungstrommel 14 abgelegt. Diese
besitzt in ihrer Trommelwand Durchbrechungen 35, welche im wesentlichen parallel
zur Achse der Behandlungstrommel 14 verlaufen. An ihrem Einlaßende wird die Behandlungstrommel
14 von einer Vorschubeinrichtung 15, welche ortsfest angebracht ist, auf ihrem Umfang
oder einem Teil ihres Umfanges umgeben. Die Vorschubeinrichtung 15 ist-in Drehrichtung
37 der Behandlungstrommel gesehen - zum Auslaßende der Trommel hin geneigt angeordnet.
Der Vorschub, bezogen auf die Länge der Vorschubeinrichtung 15, ist gleich dem Durchmesser
D des Fadenstopfens 12 bzw. - sofern zwei oder mehr Fadenstopfen nebeneinander auf
der Behandlungstrommel aufgewickelt werden -gleich der Summe der Durchmesser der
Fadenstopfen. Einzelheiten hierzu ergeben sich aus dem Hauptpatent (Hauptanmeldung
P 26 320 82.1).
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Die Behandlungstrommel 14 ist an eine Absaugeinrichtung (nicht dargestellt)
angeschlossen und zwar über Absaugstutzen 16.
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Da die Behandlungstrommel bis auf die Durchbrechungen 35 dicht ist
und da die Durchbrechungen 35 durch die Windungen des Fadenstopfens 12 weitgehend
abgedeckt sind, bewirkt die Saugströmung einerseits, daß der Fadenstopfen auf der
Oberfläche der Behandlungstrommel 14 festgehalten und zum anderen von dem angesaugten
Gas - also z.B. der Raumluft - durchströmt wird.
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Dadurch wird der Fadenstopfen 12 thermisch behandelt, also z.B. gekühlt.
Es ist ferner dargestellt, daß die Behandlungstrommel 14 in Kugellagern 18 gelagert
ist und über ein Labyrith 17 mit dem ortsfesten Saugstutzen 16 verbunden ist.
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Am auslaßseitigen Ende der Behandlungstrommel 14 und im wesentlichen
tangential
zu ihrer Oberfläche befindet sich die Abzugseinrichtung 20, mit der der behandelte
Faden abgezogen wird. Die Geschwindigkeit ist dabei größer als die Oberflächengeschwindigkeit
der Behandlungstrommel 14. Dadurch löst sich der Fadenstopfen 12 am auslaßseitigen
Ende der Behandlungstrommel 14 wird auf. Der texturierte Faden 21 wird sodann in
einer nicht dargestellten Aufspuleinrichtung zu einer Spule aufgespult.
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Erfindungsgemäß wird die Behandlungstrommel 14 - zumindest auf einem
Teil ihrer gasdurchlässigen Wandung - von einem Mantel 43 umgeben. Dieser Mantel
43 weist Durchbrechungen 44 auf. In der Ruheposition liegt der Mantel 43 auf der
Auflage 51 auf und zwar derart, daß die Einlaßseite des Mantels 43 ungefähr konzentrisch
zu der Behandlungstrommel 14 liegt, so daß der Fadenstopfen 12 zugeführt werden
kann. (Zur Erklärung der Fig. 1 und 2 sei hinzugefügt, daß die Auflage 51 einerseits
und die Staukammer 10 mit Förderrollen 11 andererseits in jeweils einer anderen
Ebene liegen.) Wenn nun der Fadenstopfen 12 oder - wie sich aus dem Hauptpatent
ergibt - mehrere nebeneinandergeführte Fadenstopfen auf die Behandlungstrommel 14
gebracht und zu einer Lage von Windungen gewickelt werden, so zentriert sichVauf
der Lage von Windungen aufliegende Mantel 43 selbst. Dabei wird er durch seinen
sich über den Umfang erstreckenden Bund 45 einerseits und durch die axiale Führungseinrichtung
46 andererseits am Fortwandern in Achsrichtung gehindert. Die axiale Führungseinrichtung
46 ist jedoch so ausgebildet, daß sie keine starre Lagerung des Mantels bewirkt.
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Die axiale Führungseinrichtung 46 ist bevorzugt als Kugellager ausgebildet,
das um die Achse 47 drehbar ist und dessen Außenring 52 zur Führung des Bundes 45
dient.
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Die Achse 47 kann durch Handknopf 48 gegen den Druck der Feder 49
aus dem Anlagebereich des Bundes 45 herausgezogen werden. Dadurch kann der Mantel
43 abgenommen werden, was zur Reinigung und insbesondere zur Beseitigung von Fadenresten
vorteilhaft ist.
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In Fig. 2 wurde eine zweite Führungseinrichtung 50 gestrichelt dargestellt.
Diese Führungseinrichtung 50 kann genauso aufgebaut sein wie die axiale Führungseinrichtung
46 oder aus umfangsverteilten, drehbar gelagerten Rollen bestehen. Diese zweite
axiale Führungseinrichtung ist nicht unbedingt erforderlich.
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Die Führungseinrichtung 46 bzw.die Führungseinrichtungen 46 und 50
sind so angeordnet, daß die Lagen des Fadenstopfens 12 im Ringspalt zwischen Behandlungstrommel
14 und Mantel 43 ausreichend Platz haben. Wie Fig. 1 zeigt, ist der Mantel 43 -
wenn die Behandlungseinrichtung außer Betrieb ist - gekippt, da der Bund 45 in diesem
Zustand auf der Auflage 51 aufliegt.
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Im Betrieb läßt dagegen der leichte und radial nicht starr eingespannte
Mantel dem zu behandelnden, zu einer Lage von Windungen aufgewickelten Fadenstopfen
12 jeden Bewegungsspielraum, wobei auch eine Reibung in Umfangsrichtung vermieden
wird, da sich der Mantel mitdreht.
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Wenn kein Faden mehr zugeführt wird, so hört auch die Vorschubwirkung
der Vorschubeinrichtung 15 auf. In diesem Fall
wird entweder der
Behandlungsprozeß rechtzeitig durch Fadenwächter abgebrochen. Es kann aber auch
die Behandlungstrommel 14 leer gefahren werden, da bei fehlendem Axialvorschub der
Fadenstopfenwindungen der Fadenablaufpunkt achsparallel zum Einlaßende hin wandert.
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Der Vorteil des Mantels 43 liegt darin, daß er einerseits mit nur
sehr geringem mechanischen Aufwand beistellbar ist, im Gegensatz zu der bekannten
Texturierkammer nach der GB-PS 10 82 452, bei der der Mantel radial fest eingespannt
und gelagert ist. Zum anderen bietet der Mantel 43 gegenüber der erwähnten, bekannten
Einrichtung den Vorteil, daß der Fadenstopfen 12 nicht behindert wird und in der
in der Staukammer 10 ausgebildeten Form erhalten bleibt, trotzdem aber nicht auseinanderplatzen
kann. Dadurch wird eine Vergleichmäßigung des Texturierprozesses erreicht. Zum Reinigen
und insbesondere zur Beseitigung von Fadenresten kann der Mantel 43 mühelos abgenommen
werden.
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Bag. 1000 Bezuyszeichenaufstellung 3 Faden 7 Blasdüse 8 Luftzufuhr
10 Staukammer 11 Förderrollen 12 Fadenstopfen 14 Behandlungstrommel 15 Vorschubeinrichtung
16 Absaugstutzen 17 Labyrinth 18 Kugellager 19 Antriebswelle 20 Abzugseinrichtung
21 texturierter Faden 35 Durchbrechungen 37 Drehrichtungspfeil für Behandlungstrommel
14 43 Mantel 44 Durchbrechungen 45 Bund 46 Führungseinrichtung 47 Achse 48 Handknopf
49 Feder 50 Führungseinrichtung 51 Auflage 52 Kugellager