DE3534786A1

DE3534786A1 - Vorrichtung zum kontinuierlichen behandeln mit dampf eines bandes von textilfasern

Info

Publication number: DE3534786A1
Application number: DE19853534786
Authority: DE
Inventors: Silvano Bacciottini; Valdemaro Prato Florenz/Firenze Bacciottini; Ada Lavelli; Zelindo Tosi
Original assignee: SVZ SNC
Current assignee: SVZ SNC
Priority date: 1984-10-03
Filing date: 1985-09-30
Publication date: 1986-04-17
Also published as: GB8524415D0; GB2173445B; GB2173445A; ES8605057A1; ES547484A0; PT81247A; PT81247B; FR2571069B1; FR2571069A1

Description

P 9701 - redi 27.09.1985

S.V.Z. S.η.c, Via Delia Idberta 82, Agliana (Pistoia)-Italien

Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln mit Dampf eines Bandes von Textilfasern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln mit Dampf eines Bandes von Texrtilfasern ("tow"), die an den Auslaß einer Ziehmaschine zum Ziehen des Ausgangspolymers anschließbar ist.

Die künstlichen oder synthetischen Textilfasern stellen beim Austritt aus der Ziehmaschine, die zum Ziehen des Ausgangspolymers dient, ein sogenanntes "tow", dar, das aus tausenden von parallelen Fäden und Pasern gebildet ist. Im Augenblick ihrer Bildung erfahren die Päden und Pasern normalerweise thermische und mechanische Beanspruchungen, die den molekularen Aufbau, die molekulare Struktur des Erzeugnisses beeinflußen und die im Erzeugnis selbst Reaktionen mit entgegengesetzten Vorzeichen hervorrufen und indizieren, die auf die anschließenden Phasen des Verspinnens der Pasern und Päden und der Benutzung des erzielten Garns negativen Einfluß ausüben. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit, eine Behandlung vorzunehmen, die bestrebt ist, die oben erwähnten Wirkungen der Belastungen zu entfernen oder aufzuheben und demzufolge das Erzeugnis vor dessen Weitergang zu den nachfolgenden Bearbeitungen zu

normalisieren. i"

Zu dem obengenannten Zweck wird das Band von solchen Fäden oder Pasern, oder das "tow", das von der Ziehstation kommt, normalerweise einer Wärmebehandlung durch Dampfbehandlung unterworfen, die dazu vorgesehen ist, das Erzeugnis zu normalisieren, nachdem es zwischen zumindest zwei Druckrollen hindurchgeführt wird.

Zur Zeit kann die Dampfbehandlung des Bandes aus Pasern oder Fäden in Autoklaven mit einem zyklischen System durchgeführt werden, das aufgrund seiner Natur, seiner Art nur intermittierend sein kann und das nicht direkt an die Maschinen zur Herstellung des Bandes aus Fasern und Fäden ankoppelbar ist. Ein solches System verlangt im übrigen hohe passive Zeiten und einen beachtlichen Dampfverbrauch mit sich daraus ergebendem Energieverlust.

Es ist außerdem ein kontinuierliches Dampfbehandlungssystem vorgeschlagen worden zum Behandeln von künstlichen oder synthetischen Textilfasern, das darin besteht, das Erzeugnis am Ausgang aus'der Ziehmaschine auf einem Förderer zu sammeln, um es dann in eine Behandlungskammer einzufordern, in der das Erzeugnis, während es sich bewegt, vom Dampf durchsetzt und durchzogen wird, der mit Hilfe einer Saugvorrichtung in Umlauf gesetzt wird. Die Bedingungen der Behandlungskammer, die im wesentlichen unter Atmosphären-druck steht, gestatten es jedoch nicht, die Behandlungstemperatur auf Werte einzustellen, die richtig wirksam sind und sichere und befriedigende Ergebnisse geben. Auch in diesem Falle stellt man einen

großen Dampfverbrauch fest und demzufolge den beachtlichen energetischen und wirtschaftlichen Aufwand, was sich auf die Behandlungskosten der Textilfasern negativ auswirkt, ohne daß man im übrigen einen guten Ausgang der Behandlung garantieren und die Nachteile eliminieren kann, die sich während der anschließenden praktischen Verwendung der Garne ergeben könnten.

Die vorliegende Erfindung hingegen ist auf eine Vorrichtung für die kontinuierliche Behandlung von Textilfasern, insbesondere Kunststoff- oder synthetische Pasern mit Dampf gerichtet, die von den Ziehmaschinen zum Ziehen des Ausgangspolymers herkommen.

Es ist hierbei Ziel der vorliegenden Erfindung, ein kontinuierliches Behandlungssystem zum Behandeln von Textilfasern mit Dampf vorzuschlagen, das verhältnismäßig kostenist
günstig^ wenig Raum in Anspruch nimmt, praktisch aufgebaut und gewartet werden kann und sicher wirksam ist und das mit Mitteln für ein positives mechanisches Vorfördern des "tow" in die Behandlungskammer ausgerüstet ist.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Dampfbehandlungsvorrichtung zu schaffen, die unmittelbar am Ausgang der Ziehmaschinen für die Bildung des aus Fasern, Fäden usw. bestehenden Bandes, des sogenannten "tow" eingesetzt werden kann und das einen geringen Dampfver-

brauch und demzufolge eine beachtliche und vorteilhafte Energieersparnis mit sich bringt, wobei man im übrigen die Behandlungstemperatur für das Behandlungsgut verändern kann, indem man einfach den Eintritfc&^und/oder Austrittsdruck des Dampfes in die und aus der tunnelartigen Behandlungskammer reguliert.

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine wirksame kontinuierliche Behandlung der Textilfasern bei verhältnismäßig hohen Temperaturen ermöglicht, damit das Erzeugnis vor dem Eintritt in die anschließenden Bearbeitungsoperationen korrekt und richtig normalisiert wird, damit man im Augenblick der anschließenden Verwendung des Behandlungsgutes keine Unzulänglichkeiten feststellen muß.

Zu dem obengenannten Zweck ist gemäß der Erfindung bei der neuen Vorrichtung vorgesehen, daß sie eine tunnelartige Behandlungskammer, in der das Behandlungsgut vorgefördert wird, und mindestens eine die Behandlungskammer umgebende Beheizungskammer enthält, der unter Druck stehender Dampf zugespeist wird, mit dessen Hilfe das Behandlungsgut durch Wärmeaustausch durch die Wände der Behandlungskammer hindurch und durch einen kontrollierten Übergang von Dampf aus einer Kammer in die andere beheizt wird. Hierbei kann z.B. die Anordnung so getroffen sein, daß außerhalb der tunnelartigen Behandlungskammer eine erste Beheizungskammer, die mit der Behandlungskammer

über eiae Mehrzahl von Löchern zum Verteilen des Dampfes im Behandlungsgut in Verbindung steht, und eine zweite Aufnahmekammer vorgesehen ist, die ebenfalls mit der Behandlungskammer über eine Mehrzahl von Löchern in Verbindung steht, die zum Abführen des Dampfes dienen, der durch das Behandlungsgut in der Behandlungskammer hindurchgegangen ist, und daß sie Mittel zum mechanischen Vorfördern des Behandlungsgutes in die Behandlungskammer und am Ausgang aus dieser Kammer und zum Abschließen der Kammer zu dem Zweck enthält, um den Behandlungsdruck aufrechtzuerhalten. Zweckmäßigerweise können die erste Beheizungskammer und die zweite Aufnahmekammer voneinander getrennt sein und gemeinsam die tunnelartige Behandlungskammer umgeben, wobei die Bohrungen zwischen der zweiten Aufnahme kammer und der Behandlungskammer in größerer Anzahl sind und/oder einen größeren Durchmesser haben als die Bohrungen zwischen der Beheizungskammer und der Behandlungskammer. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Mittel zum mechanischen Vorfördern des Behandlungsgutes in der Behandlungskammer ein im mittleren Bereich dieser Kammer angeordnetes erstes Paar von rotierenden Mitnehmerrollen und ein am Ausgang der Vorrichtung angeordnetes zweites Paar von rotierenden Rollen enthalten, wenn weiterhin dem ersten Paar von Mitnehmerrollen Rohrstutzen zugeordnet sind, die Dampf in tangentialer Richtung auf die am Behändlungsgut angreifenden Partien der Mitnehmerrollen aufsprühen, und wenn schließlich die Drehbewegung der beiden Paaren von Rollen mit der Geschwindigkeit

synchronisiert wird, mit der die Bildung des Bandes des Behandlungsgute s stattfindet *

Zwischen der Behandlungskammer und dem zweiten Paar von Rollen am Ausgang der Vorrichtung kann z.B. eine Entgasungskammer vorgesehen sein, die für den Austritt des Dampfes aus dem Behandlungsgut über Locher mit dem in Förderrichtung letzten Abschnitt der Behandlungskammer in Verbindung steht, wobei zweckmäßigerweise zwischen der Behandluagskammer und der Entgasungskammer eine Kammer für eine enthalpische Behandlung des Behandlungsgutes nach seiner Behandlung in der Behandlungskammer vorgesehen ist. Die Anordnung kann z.B. auch so getroffen sein, daß die Aufnahmekammer und die Entgasungskammer mit einer Vorbehandlungskammer zum Vorbehandeln mit Dampf des Bandes aus Behandlungsgut vor seinen Eintritt in die Behandlungskammer verbunden sind, wobei zweckmäßigerweise die Behandlungskammer und die Beheizungskammer, sowie die Aufnahmekammer und die Entgasungskammer durch rohrförmige Elemente gebildet sind und mit Mitteln zum Einstellen und Hegeln des Druckunterschiedes zwischen der Beheizungskammer und der Aufnahmekammer zum Zwecke der Veränderung der Behandlungstemperatur des Behandlungsgutes versehen sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, die dem

Rollenkopf, in dem das Band aus Fasern und Fäden eingeführt wird und durch das es hindurchgeht, zugeordnet ist, in einer Seitenansicht in schematischer Darstellung,

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß der Erfindung und nach

Fig. 1 in einer Seitenansicht in größerem Maßstab und teilweise geschnitten und

Fig. 3 einen Teil der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2

in einem Querschnitt wiederum in größerem Maßstab.

In der Zeichnung ist mit 10 das Band aus Fasern und Fäden, das sogenannte "tow" bezeichnet, das von der Maschine zum Ziehen und Strecken des Ausgangspolymers herkommt und dazu bestimmt ist, in eine Vorbehandlungseinrichtung 11 einzutreten und durch diese hindurchzulaufen und anschließend durch zwei Drückrollen 12 hindurchzugehen und in eine trichterartige Vorrichtung 13 einzutreten, bevor es in die erfindungsgemäße Behandlungsvorrichtung 14 für die Behandlung des Behandlungsgutes mit Dampf zu dessen Formalisierung übertritt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln mit Dampf von Textilfaserbänder der vorgenannten Art, die mit 14 bezeichnet ist, enthält im wesentlichen einen inneren Körper 15 aus nicht—rostendem Stahl, der eine Behandlungskammer in Tunnelform 16 begrenzt, durch die das Behandlungs- gut hindurchläuft, die Vorrichtung 14 enthält auch noch

einen Außenkörper 17» der ebenfalls aus nicht-rostendem Stahl besteht und den Innenkörper 15 umgibt. Die beiden Körper 15, 17 enthalten zwischen sich einen Ringraum, der mit Hilfe von Trennwänden 18, vgl. Fig. 3, unterteil, t ist in eine Beheizungskammer 19, die mit unter Druck stehendem Dampf
von einer oder mehreren Leitungen 20 gespeist wird,und eine zweite Kammer 21, die als Aufnahmekammer zum Aufnehmen und Abgeben des Dampfes über eine oder mehrere Leitungen 22 mit einem Steuerventil 23 dient. Die äußere Beheizungskammer 19 steht mit der tunnelartigen Behandlungskammer 16 über eine
vorbestimmte, wenn auch begrenzte Anzahl von Löchern oder
Bohrungen 2A- in Verbindung, die in dem Teil des inneren Körpers 15 angebracht bzw. vorgesehen sind; in analoger Weise steht die zweite, äußere Kammer 21 mit der Behandlungskammer 16
über Löcher 25 in Verbindung, die in größerer Anzahl vorhanden sind und/oder größeren Durchmesser haben als die Bohrungen, die die erste äußere Kammer 19 mit der Behandlungskammer 16 in Verbindung bringen.

Beide Körper, der innere Körper 15 und der äußere Körper 17 und in entsprechender Weise die innere Behandlungskammer 16 und die äußere Beheizungskammer 19 und Aufnahme kammer 21 können vorzugsweise eine rechteckige Gestalt haben, wobei die Abmessungen über ihre ganze Länge konstant sind. Der äußere
Körper 17 ist im übrigen mit einer thermo-isolierenden Verkleidung 17' versehen.

Die Vorrichtung 14 ist mit Hilfe von Planschen 26 an der Austrittsmündung der Vorrichtung 13 befestigt, derart daß das Material ohne Unterbrechung und kontinuierlich in die Behandlungskammer 16 eintritt, die im übrigen vorteilhafterweise eine strahlenartig ausgebildete oder abgerundete Eingangspartie oder einen entsprechenden Eingangsabschnitt 14· aufweist.

Das Ende der Behandlungskammer 17, das von der Vorrichtung 13 weiter entfernt ist, endet mit einem Abschnitt 30, der stark mit Bohrungen oder !löchern versehene Wände hat und am Umfang mit einer Entgasungskammer 31 in Verbindung steht, die von den Kammern 19) 21 getrennt ist und mindestens eine Leitung 32 zum Evakuieren des Dampfes besitzt. Eine solche Anordnung gestattet und begünstigt das Austreten und das Abziehen oder Entfernen des Dampfes vom Behandlungsgut am Ende der Behandlung dieses letzteren, so daß man vorteilhafterweise den auf diese Weise abgetrennten Dampf , sowie auch den

Dampf, der aus der Kammer 21 über die Ablaßleitungen 22 herrührt, zum Speisen der Vorbehandlungsvorrichtung 11 zum Vorbehandeln des Behandlungsgutes 10 verwenden kann, welche Vorbehandlugsvorrichtung stromauf von den Druckrollen gemäß dem in Fig. 1 der Zeichnung gezeigten Schema angeordnet ist.

Evtl. kann zwischen der eigentlichen Behandlungskammer 16 und dem als Entgasungskammer dienenden Endabschnitt 30 ein

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Kamm©rabschnitt - er ist nicht dargestellt - vorgesehen werden, in dem eine enthalpische Herzbehandlung oder Beheizung des Behandlungsguts mit Hilfe des in einer äußeren Kammer zirkulierenden Dampfes ausgeführt werden kann.

Auf jeden Fall sind entlang der Behandlungskammer 16 noch Mittel vorgesehen, die das positive Vorlaufen oder Vorfördern des "tow" in der Behandlungskammer selbst mechanisch bewirken. Diese Mittel, vgl. Fig. 2,bestehen vorzugsweise aus einem Paar von motorisch angetriebenen Rollen 33, die in einem Gehäuse 34 gelagert sind, das unter guter Abdichtung gegen Dampf in Längsrichtung der Kammer 16 und der entsprechenden äußeren Kammer 19» 21 angeordnet ist. Die Rollen 33 sind quer zum Materialband 10 orientiert und haben gewellte oder verzahnte bzw. geriffelte Oberflächen. Diesen Rollen 33 sind im übrigen zwei Rohrstutzen(oder Düsen) 34 zugeordnet, die zum Zuführen von Dampfstrahlen dienen, die tangential zu den vorstehenden Partien der Rollen selbst orientiert sind und dazu dienen, die Fasern, die bestrebt sind, an den Rollen zu haften, abzulösen. Man verhindert auf diese Weise, daß die Fasern oder Fäden von den Rollen erfasst und in ihrer Drehbewegung mitgenommen werden, was die Gefahr der Verstopfung mit sich bringen würde, und man trägt im übrigen dazu bei, das Fasergutband, das durch die Kammer 16 hindurchläuft, kompakt und gleichmäßig zu halten. Am freien Ende der Vorrichtung oder stromabwärts vom Entgasungsabschnitt 30, 31 ist ein zweites Paar von sich drehenden,

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rotierenden Rollen 35 zur Mitnahme des Material vorgesehen, die dazu dienen, das Material auf einen Wegförderer 36 abzuführen oder zu transportieren.

Das zweite Paar von Rollen 35 beginnt sich zu drehen, wenn der Druck in der Behandlungskammer den bestimmten Wert erreicht hat. Die Drehbewegung der beiden Paare von Rollen 33 und 35 und die Geschwindigkeit des Förderers sind im übrigen mit der Drehbewegung der Druckrollen 13, die zur Bildung des "tow" dienen, synchronisiert und zwar unter Vermittlung eines die Geschwindigkeit ermittelnden und feststehenden Gerätes, das dem Motor für die Druckrollen zugeordnet ist und dazu dient, die Motoren zum Steuern der beiden Paare von Rollen und für den Wegförderer zu steuern.

In der Praxis geht der Dampf, der in die äußere Kammer 19 der

und Vorrichtung unter einem bestimmten Druck/einer vorbestimmten Temperatur eintritt, in die Behandlungskammer 16 über, in der er sich über die Bohrungen 24 verteilt, um das allmählich in der Kammer selbst vorlaufende oder vorgeförderte Behandlungsgut mit Dampf zu behandeln. Nachdem er durch das Behandlungsgut zu dessen Behandlung hindurchgegangen ist, tritt der Dampf durch die Bohrungen 25 in die äußere Aufnahmekammer 21 ein. Die Paare von Mitnehmerrollen, insbesondere das Paar 35 am Ausgang der Vorrichtung wirken auf das Behandlungsgutband ein und Verhindern hierbei einen ungewünschten Austritt und eine ungewünschte Verflüßigung des Dampfes, und sie ermöglichen

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es, das Behandlungsgut in der Kammer für die gewünschte Zeit und unter den gewünschten Druckbedingungen zu halten.

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Die Druckbedingungen/der Behandlungskammer 16 können im übrigen in Abhängigkeit von der Art des behandelten Materials und von der Behandlungsintensität variiert werden, wobei man in geeigneter Weise den Unterschied zwischen den Dampfdrücken zwischen dem Eintritt in die Beheizungskammer 19 und dem Austritt aus der Aufnahmekammer 21 oder einfacher am Austritt variiert, um in entsprechender Weise auch die Behandlungstemperaturen auf einfache und bequeme Weise und zum Vorteil der Wirksamkeit und Anpassbarkeit bzw. Vielseitigkeit der Vorrichtung zu variieren.

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Claims

-t _ 27.09.1985 S.V.Z. S,B.p., Via Delia Libertä 82, Agliana (Pistoia)-Italien Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln mit Dampf eines Bandes von Textilfasern Patentansprüche

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln mit Dampf eines Bandes von Textilfasern ("tow"), die an den Auslaß einer Ziehmaschine zum Ziehen des Ausgangspolymers anschließ- %\ bar ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine tunnelartige Behandlungskammer (16), in der das Behandlungsgut vorgefördert wird, und mindestens eine die Behandlungskammer (16) umgebende Beheizungskammer (19-21) enthält, der unter Druck stehender Dampf zugespeist wird, mit dessen Hilfe das Behandlungsgut durch Wärmeaustausch durch die Wände der Behandlungskammer (16) hindurch und durch einen kontrollierten Übergang von Dampf aus einer Kammer in die andere beheizt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der tunnelartigen Behandlungskammer (16) eine erste Beheizungskammer (19)» die mit der Behandlungskammer über eine Mehrzahl von Löchern (24) zum Verteilen des Dampfes

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im Behandlungsgut in Verbindung steht, und eine zweite Aufnahmekammer (21) vorgesehen ist, die ebenfalls mit der Behandlungskammer über eine Mehrzahl von Löchern (25) in Verbindung steht, die zum Abführen des Dampfes dienen, der durch das Behandlungsgut in der Behandlungskammer (16) hindurchgegangen ist, und daß sie Mittel (33-35) zum mechanischen Vorfördern des Behandlungsgutes in der Behandlungskammer (16) und am Ausgang aus dieser Kammer und zum Abschließen der Kammer zu dem Zwecke enthält, um den Behandlungsdruck aufrechtzuerhalten.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Beheizungskammer (19) und die zweite Aufnahmekammer (21) voneinander getrennt sind und gemeinsam die tunnelartige Behandlungskammer (16) umgeben und daß die Bohrungen (25) zwischen der zweiten Aufnahmekammer (21) und der Behandlungskammer (16) in größerer Anzahl sind und/oder einen größeren Durchmesser haben als die Bohrungen (24) zwischen der Beheizungskammer ("19) und der Behandlungskammer (16).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum mechanischen Vorfördern des Behandlungsgutes in der Behandlungskammer (16) ein im mittleren Bereich dieser Kammer.(16) angeordnetes erstes Paar von rotierenden Mitnehmerrollen (33) und ein am Ausgang der Vorrichtung angeordnetes zweites Paar von rotierenden Rollen (35) enthalten, daß dem ersten Paar von Mitnehmerrollen (33) Rohrstutzen (34) zugeordnet sind, die Dampf in tangentialer Richtung auf die am Behandlungs-

gut angreifenden Partien der Mitnehmerrollen aufsprühen, und daß die Drehbewegung der beiden Paare von Bollen (33» 35) mit der Geschwindigkeit synchronisiert wird, mit der die Bildung des Bandes des Behandlungsgutes stattfindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Behandlungskammer (16) und dem zweiten Paar von Bollen (35) am Ausgang der Vorrichtung eine Entgasungskammer (31)vorgesehen ist, die für den Austritt des Dampfes aus dem Behandlungsgut über Löcher mit dem in "Pörderrichtung letzten Abschnitt (30) der Behandlungskammer in Verbindung steht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Behandlungskammer (16) und der Entgasungskammer (31) eine Kammer für eine enthalpische Behandlung des Behandlungsgutes nach seiner Behandlung in der Behandlungskammer (16) vorgesehen ist.

7· Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmekammer (21) und die Entgasungskammer (31) mit einer Vorbehandlungskammer (11) zum Vorbehandeln mit Dampf des Bandes aus Behandlungsgut vor seinem Eintritt in die Behandlungskammer verbunden sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungskammer (16) und die Beheizungskammer (19), sowie die Aufnahmekammer (21) und die Entgasungskammer (31)

durch rohrförmige Elemente gebildet sind und mit Mitteln zum Einstellen und Regeln des Druckunterschiedes zwischen der Beheizungskammer (19) und der Aufnahmekammer (21) zum Zwecke der Veränderung der Behandlungstemperatur des Behandlungsgutes versehen sind.