DE2954595C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Entspannen von synthetischem Garn mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.

Eine derartige Vorrichtung beschreibt die CH-PS 4 64 838. Dort wird lediglich darauf hingewiesen, daß das Garn im Entspannungsofen mittels Heißluft behandelt wird.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 dahingehend auszugestalten, daß die Temperatur des Heizgases möglichst genau eingehalten werden kann und ggf. in kurzen Reaktionszeiten auf sich ändernde Verhältnisse eingestellt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1. Die jeweils gewünschte Temperatur kann mit Hilfe der elektrischen Widerstandsheizung sehr schnell eingestellt werden. Diese Temperatur wird über die Rippen schnell dem im Entspannungsofen befindlichen Gas mitgeteilt, wozu beiträgt, daß das Gas dort mit Hilfe des Gebläses umgewälzt wird, wobei das Heizgas die beheizte Trennwand beiderseits umströmt. Insgesamt wird also die jeweils gewünschte Temperatur im gesamten Inneren des Entspannungsofens sehr schnell erreicht und auf dem jeweils gewünschten Wert konstant gehalten.

Bevorzugt wird es, wenn an der Austrittsöffnung der Endlosriemen aus dem Ofen wenigstens eine Dampfabsaugöffnung und Einrichtungen zur Vermeidung von Verlusten am heißen Medium angeordnet sind. Auch dies trägt zur Einhaltung der gewünschten Temperatur im Inneren des Ofens bei und auch zu einer sparsamen Energieverwendung. Gegebenenfalls schädliche Dämpfe werden abgesaugt und unschädlich gemacht.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels mit den Zeichnungen erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht,

Fig. 2 das Diagramm eines Entspannungsversuches mit der Erfindung,

Fig. 3 ein Halbprofil von vorn der Erfindung,

Fig. 4 ein Halbprofil der Erfindung von hinten,

Fig. 5 einen vertikalen Längsschnitt der Erfindung,

Fig. 6 einen Schnitt A-A der Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt B-B der Fig. 5.

In den Zeichnungen bedeutet: 10 den Bedienungsmann vor der Aufwickelmaschine, der die verschiedenen Elemente der Aufwickelmaschine und der erfindungsgemäßen Einrichtung in vorteilhafter Weise in seiner Reichweite hat; 11 ist das zu entspannende Garn; 12 die Spule für das Aufwickeln des entspannten Garns; 13 den Zylinder zum Verteilen des Garns auf Spule 12; 14 die Zugrolle, die Spannungen in dem aufzuwickelnden Garn vermeiden soll; 15 ganz allgemein die erfindungsgemäße Einrichtung; 16 die schematisch dargestellte pneumatische Zuführung, mit der der Bedienungsmann 10 das zu entspannende Garn in die Einrichtung 15 eingeben kann, ohne die Vorderseite der Maschine zu verlassen; 116 das Zuführungsrohr; 17 den schematisch dargestellten Entspannungsofen; 18 die schematisch dargestellte Kühleinrichtung; 19 eine schematische Darstellung der Kontrolleinrichtung für die Garnreserve, mit der die Lage der abzuwickelnden Windungen gesteuert wird; 20 die schematische Darstellung der Auslaßvorrichtung für das entspannte Garn; 21 das zu entspannende Garn; 121 das entspannte Garn; 22 die Einlaßöffnung des Zuführrohres 116; 23 die Düse für das gasförmige Medium zum Zuführen des vom Bedienungsmann 10 in die Einlaßöffnung 22 des Zuführrohres 116 eingegebenen Garns 21; (das gasförmige Medium kann entweder nur dann eingeblasen werden, wenn Garn einzuführen ist oder kann ständig eingeblasen und mit etwaigen Behandlungsmitteln vermischt oder auf der gewünschten Temperatur gehalten werden), 24 den Motor für den Umlaufverteiler, der bevorzugterweise regelbar ist; 25 eine am Umlaufverteiler befestigte Riemenscheibe, die die Bewegung des Motors 24 überträgt; 26 einen Riemen, der die Drehbewegung des Umlaufverteilers auf die Riemenscheibe 27 überträgt, die ihrerseits die Riemenscheibe 28 der Zuführrolle 29 antreibt; 29 die Zuführrolle, die das Garn beschleunigt; sobald das Garn 21 im Innern des Zuführrohres 116 ankommt, wird es einer Zugspannung unerworfen, die vom Umlaufverteiler hervorgerufen wird und kommt durch einen, hier nicht dargestellten, Schlitz im Zuführrohr 116, dort wo dieses die Zuführrolle 29 umfaßt, in Berührung mit dem Umfang der Zuführrolle, die die Vorwärtsbewegung unterstützt; 30 ein Rohr, durch das ein unter Druck stehendes gasförmiges Medium, das zum Einblasen des Garns in den Umlaufverteiler dient, einzuführen ist, wobei das eingeführte gasförmige Medium dieselben Charakteristika haben kann wie das in das Rohr 23 eingebrachte Medium; 31 einen Riemen, der seinen Antrieb vom Zylinder 13 erhält und ihn auf die Riemenscheibe 32 der Zugrolle 14 überträgt; 33 schematisch ein Antriebsorgan bekannter und regelbarer Art für Zylinder 13; 34 ein vorzugsweise regelbares Antriebsorgan für den Ventilator 43 der Kühleinrichtung 18; 35 den unteren Endlosriemen; 37 Elemente zum Erweitern oder Verformen der abzuwickelnden Windungen, die am Ende der Einrichtung mit den Endlosriemen zusammenwirken; diese Verformungselemente geben den Windungen in der Abwickelphase einen näherungsweise kreisförmigen Querschnitt; der das Abwickeln leichter und gleichmäßiger macht; 38 die Dampfabsaugöffnung; 39 das mit Öffnung 38 in Verbindung stehende Absaugrohr; 40 den mit dem Absaugrohr verbundenen Absaugsammler; 41 schematisch ein Organ zur Schaffung des gewünschten Unterdrucks im Sammler 40; 42 gebenenfalls in der Kühleinrichtung 18 angebrachte Leitschaufeln; 44 das möglichst regelbare Antriebselement für das im Ofen angeordnete Umlaufgebläse 45; die Antriebsorgane 44 und 34 können zu einem Organ zusammengefaßt werden, das seine Bewegung durch geeignete Transmissionen überträgt; 46 das Isolationsmaterial für die Wärmedämmung der Kammer; 47 die Einlaßöffnung für den Umlaufverteiler; 48 die Venturidüse, mit deren Hilfe die aus dem Rohr 30 strömende Druckluft oder das Medium den gewünschten Unterdruck in 47 erzeugt; 49 das Führungsrohr des Umlaufverteilers; 50 eine auf dem Körper des Umlaufverteilers erzeugte Verzahnung; 51 ein Zahnrad, das seine Bewegung von der Verzahnung 50 erhält und auf ein Schraubenrad überträgt, das ein Zahnrad antreibt, welches mit der Antriebsscheibe 56 der Endlosriemen fest verbunden ist; (es ist eine Antriebsscheibe für jeden der Riemen 35 und 36 vorhanden); 57 und 58 Zahnstangen- und Zahnrad­ einheiten zum Verstellen des vertikalen Abstandes der Umlenkscheiben 156; (in der gezeigten Ausführungsform kann der horizontale Abstand fest oder einrichtbar sein); 59 Labyrinthe, um Verluste an heißem Medium zu begrenzen; 60 die Ofenkammer, die den Umlaufverteiler wenigstens teilweise umfaßt; 61 und 161 Rippen zur Übertragung von Wärme auf das umströmende gasförmige Medium; 62 die Kammer unter dem Umlaufgebläse 45; 63 seitliche Rückführkanäle für das vom Umlaufgebläse geförderte Medium; 64 Leitbleche zur Verteilung des wieder in die Kammer 60 eingeführten Mediums; 65 und 165 Kontrollöffnungen, die an jeder leicht zugänglichen Stelle vorgesehen werden können; 66 die in einer Trennwand untergebrachten regulierbaren Heizorgane, die im gezeigten Beispiel in der Metallmasse eingebettet sind, aber auch auf einer Halterung gelagert sein und einen flachen Querschnitt haben können; 67 eine mögliche Masse zum Stabilisieren der gesamten, die Endlosriemen enthaltenden Baugruppe, die diese am Umlaufen hindert; 68 Führungen zum Ausrichten und Unterstützen der Endlosriemen 35 oder 36; 69 die Fotozelle zur Steuerung der hintersten Stellung der abzuwickelnden Windungen; 70 die Fotozelle zur Steuerung der vordersten Stellung der abzuwickelnden Windungen.

Wie Fig. 5 zeigt, legt der Umlaufverteiler die Windungen auf den Körper 55, von dem die festen Führungen 54 ausgehen. Diese festen Führungen 54 wirken mit den Endlosriemen 36 derart zusammen, daß die Windungen zuerst über die festen Führungen 54 rutschen und dann regelmäßig von den Endlosriemen weiterbefördert werden.

Die Endlosriemen 35 können in ihrem Anfangsteil so geführt werden, daß die Windungen auf einen stark geneigten Strang 135 laufen. Anstatt einer derartigen Führung der Riemen 35 können zusätzliche Riemen vorgesehen werden.

Die Form der Führungen 54, das Vorhandensein der Riemen 36 und die Anordnung der Riemen 35 zu 135 führen dazu, daß die Windungen, die im ersten Teil hochgradig entspannt werden könnten, tatsächlich fortlaufend, gesteuert entspannt werden, wodurch Unregelmäßigkeiten, Aufhäufungen und Kräuselungen usw. vermieden werden.

Die Stabilisierungsmasse 67 verhindert, daß die die Endlosriemen enthaltende Baugruppe unter der Einwirkung des Umlaufverteilers in Drehung versetzt wird.

Die Führungen 68 verhindern, daß der natürliche Durchhang der Endlosriemen noch durch die Spannung der sich entspannenden Windungen vergrößert wird.

Arbeitsweise: Je nach Art des Garnes und des verwendeten gasförmigen Mediums werden die Werte für die Temperatur des umströmenden Mediums, die Verteilungsgeschwindigkeit der Windungen des zu entspannenden Garns und die Abnahmegeschwindigkeit des entspannten Garns festgelegt.

Dann wird das Garn in die Einlaßöffnung 22 eingeführt und gleichzeitig der Strahl gasförmigen Mediums durch die Düse 23 eingeblasen.

Das gasförmige Medium befördert das Garn durch das Zuführrohr 116 bis vor die Einlaßöffnung 47.

Gleichzeitig mit dem Einblasen des gasförmigen Mediums durch 23 wird das gasförmige Medium durch das Rohr 30 eingeblasen.

Das aus 30 strömende Medium verursacht mit Hilfe der Venturidüse 48 einen Unterdruck in 47 und hilft dadurch dem von 23 kommenden gasförmigen Medium, das Garn in das Führungsrohr 49 des sich drehenden Umlaufverteilers einzubringen.

Das aus dem Führungsrohr 49 kommende Garn 21 windet sich spiralförmig um den Körper 55, von wo die Windungen gleichmäßig durch die Wirkung der Endlosriemen 35, 36 und 135 und die Führungen, in die Kammer 60 wandern.

Von Kammer 60 laufen die Windungen durch einen, vom Ventilator 43 erzeugten Luftstrom, der sie gleichzeitig kühlt und reinigt.

Das Gebläse 45 saugt das gasförmige Medium nach unten aus der Kammer 50 ab und führt es von oben wieder ein, so daß alle losen Fasern, Öl, Staub usw. auf der Oberseite der Windungen abgesetzt und nirgendwo anders zurückgehalten werden.

Wenn die ersten Windungen die Fotozelle 70 erreichen, hält ein, hier nicht dargestelltes, mit einem Speicher versehenes Kontrollsystem bekannter Art den Umlaufverteiler und damit die Endlosriemen 35 und 36 an.

Dies erleichtert dem Bedienungsmann das entspannte Garnende 121 zu ergreifen und es, entsprechend den Anforderungen der Spulmaschine, vorzubereiten.

Sobald das Garn 121 befestigt ist, wird der Verteiler und damit der Vorschub der Endlosriemen wieder in Bewegung gesetzt und die Spulmaschine eingeschaltet.

Die Aufnahmegeschwindigkeit wird auf einem niedrigeren Wert als die Aufwickelgeschwindigkeit gehalten, wobei die geringere Geschwindigkeit dem Durchschnittswert der Entspannung entspricht.

Sollten aus irgend einem Grund die aufzuwickelnden Windungen bis hinter die Fotozelle 60 zurückbleiben, so wird die Geschwindigkeit des Umlaufverteilers erhöht. Das Gegenteil erfolgt, wenn sich die aufzuwickelnden Windungen vor der Fotozelle 70 befinden.

Die Stellglieder, über die die Fotozellen die Antriebselemente beeinflussen, sind von bekannter Art und sind hier nicht dargestellt.

Als Beispiel wurde in Fig. 2 das Verhalten von zwei Garntypen bei zwei verschiedenen Behandlungstemperaturen und mit verschiedenen Einstellungen der mechanischen Organe dargestellt.

In dem angeführten Beispiel wurden die Versuche mit einem Gebläse 45 mit einem Durchmesser von ca. 140 mm und einer Drehzahl von etwa 1300 Upm durchgeführt. Der horizontale Nutzquerschnitt der Entspannungskammer war dabei etwa 350 mm lang und 200 mm breit.

Wie sich dem Diagramm entnehmen läßt, verursachen Veränderungen der Wickelgeschwindigkeiten nur eine geringfügige Veränderung der residuellen Zusammenziehung, wogegen selbst bei kleinen Temperaturänderungen (-15°C) das Gegenteil der Fall ist. Im letzteren Falle wurden bedeutende Änderungen der residuellen Zusammenziehung festgestellt.

Bei den durchgeführten Versuchen war bei Garnen mit Nm ²/₃₂ die residuelle Zusammenziehung im Schnitt mehr als verdoppelt, während bei Garnen mit Nm ¹/₄₀ der Wert im Schnitt mehr als verdreifacht war.

Vorliegende Beschreibung betrifft ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, Varianten sind jedoch möglich. Man kann beispielsweise die Proportionen und Abmessungen ändern, drei oder mehr Endlosriemen vorsehen, die Absaugung kann um die ganze Auslaßöffnung angeordnet sein und andere Steuersysteme für die Garnreserve können verwendet werden. Es ist möglich, einen Auslaß in der Nähe des Gebläses 45 vorzusehen, der von außen bedient werden kann usw. Diese und alle anderen Abwandlungen sind möglich und fallen in den Bereich der erfindungsgemäßen Lösung.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Entspannen von synthetischem Garn mit einem das Garn in Form von Windungen auf einen Endlosriemenförderer ablegenden Umlaufverteiler, der mehrere Endlosriemen trägt, die am Umlaufen mit dem Umlaufverteiler gehindert und von ihm im Sinne ihrer Längenerstreckung angetrieben werden, mit Einrichtungen zur Veränderung der gegenseitigen Lage der Endlosriemen, mit einem Entspannungsofen, der den Umlaufverteiler mindestens teilweise umfaßt und der in der Nähe der umlaufenden Auslaßöffnung des Umlaufverteilers beginnt und mit Einrichtungen zum Heizen eines gasförmigen Mediums und Mitteln zur Erzielung eines Zwangsumlaufs des gasförmigen Mediums in dem Entspannungsofen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zirkulation des Heizgases durch wenigstens ein im unteren Teil des Ofens angeordnetes Gebläse (45) aufrechterhalten wird, daß das gasförmige Medium durch Wärmeaustausch mit Rippen (61, 161), die mit elektrischen Widerstandselementen beheizt werden, aufgeheizt wird, und daß die Heizorgane (66) in wenigstens einer Trennwand, die beidseitig vom Gasstrom umströmt wird, untergebracht sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Austrittsöffnung der Endlosriemen aus dem Ofen wenigstens eine Dampfabsaugöffnung (38) und Einrichtungen (Labyrinthe 59) zur Vermeidung von Verlusten an heißem Medium angeordnet sind.