DE3717774A1 - Spannmaschine zur waermebehandlung von breitgefuehrten warenbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannmaschine zur Wärmebehandlung von breitgeführten Warenbahnen, insbesondere Textilbahnen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In Spannmaschinen, insbesondere modereneren Spann­ maschinen, müssen die zum Transport der Waren­ bahnen durch die Maschine bestimmten Spannketten vielfach mit relativ hohen Geschwindigkeiten um­ laufen, wobei sie außerdem noch relativ hohen Behandlungstemperaturen ausgesetzt sind. Die Ketten­ glieder dieser Spannkette sind an ihren Ge­ lenken zwar mit sogenannten Hochtemperaturfetten versehen, deren Lebensdauer neben der Kettenbe­ lastung auch in einem beträchtlichen Umfange von der Temperaturbehandlung abhängt, die von der je­ weiligen Kettentemperatur ausgeht.

Man ist daher bestrebt, die Kettentemperatur möglichst niedrig zu halten, um dadurch die Le­ bensdauer der verwendeten Hochtemperaturfette zu erhöhen. So ist es für diesen Zweck u. a. be­ reits vorgeschlagen worden (DE-OS 35 26 584), bei einer Spannmaschine den Kettenführungsschienen in den Längsabschnitten, die sich im Bereich des Warenbahn-Einlaßfeldes und/oder des Waren­ bahn-Auslaßfeldes befinden, Kühlluft-Aufblasein­ richtungen zuzuordnen. Auf diese Weise sollen vor allem die im Bereich außerhalb der Wärmebehandlungs­ felder vorlaufenden Spannkettenabschnitte mit kalter Luft geblasen und dadurch etwas abge­ kühlt werden. Bei der praktischen Durchführung dieser bekannten Spannmaschinenausbildung läßt sich die Spannkette jedoch nur um einen relativ kleinen Betrag (beispielsweise um relativ wenige °C) abkühlen, was zu keiner effektiven Verlängerung der Lebensdauer von üblicherweise bei Spannketten verwendeten Hochtemperaturfetten führen kann, wobei zu bedenken ist, daß die Lebensdauer­ erwartung eine Funktion der Betriebstemperatur des Fettes ist.

Als weiterer Nachteil der bekannten Spannmaschine sei erwähnt, daß dort die vor- und rücklaufenden Trums der Spannkette von unten her, d. h. durch in den Laufflächen vorgesehene Bohrungen mit Kühlluft beblasen werden. Die dafür notwendigen konstruktiven Maßnahmen im Bereich der Ketten­ führungsschiene bedingten einen erheblichen zu­ sätzlichen Bauaufwand.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spannmaschine der im Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1 vorausgesetzten Art zu schaffen, die sich durch eine besonders wirkungsvolle Kühlung der Spannketten bei relativ niedrigem Bauaufwand auszeichnet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Im Gegensatz zu der eingangs geschilderten be­ kannten Ausführung sind also bei der erfindungs­ gemäßen Spannmaschine die Kühlluft-Aufblasein­ richtungen nur etwa auf der Länge der innerhalb der Warenbahnbehandlungsfelder verlaufenden Längs­ abschnitte der Kettenführungsschienen angeordnet. Dies bedeutet in der Praxis, daß die Kühlluft zumindest auf die rücklaufenden Spannkettentrums auf einer Länge aufgeblasen wird, die ganz be­ trächtlich größer ist, als die Länge der Einlaß- und Auslaßfelder. Allein hierdurch kann bereits eine gegenüber bekannten Ausführungen erheblich wirkungsvollere und stärkere Abkühlung der Spann­ ketten herbeigeführt werden, so daß durch diese erfindungsgemäße Ausführung auch ein deutlich sichtbar werdender Gewinn an Lebensdauer für die verwendeten Hochtemperaturfette herbeigeführt werden kann.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Aus­ führung wird aus folgenden Sachverhalten deutlich. Bei der oben geschilderten bekannten Spannmaschine wird die Kühlluft aus dem die Spannmaschine umge­ benden Raum entnommen, auf die Spannkette (im Bereich des Einlaß- und/oder Auslaßfeldes) aufge­ blasen und dann wieder in den umgebenden Raum einge­ führt. Bei den ohnehin hohen Wärmebelastungen in Textilveredelungsbetrieben ist dies eine sehr unangenehme und unerwünschte Begleiterscheinung. Da demgegenüber bei der erfindungsgemäßen Spann­ maschine die Kühlluft auf die Spannketten nur im Bereich innerhalb der Wärmebehandlungsfelder auf­ geblasen wird und dabei die verbrauchte Kühlluft als vorgewärmte Frischluft in die Wärmebehandlungs­ felder eingeführt werden kann, treten bei dieser erfindungsgemäßen Ausführung weder unerwünschte Raumbelastungen (mit entsprechend aufgewärmter Kettenkühlungs-Abluft) noch Wärmeverluste auf. Die den Spannketten bei ihrer Kühlung entnommene Wärme kommt somit auf dem Wege der Frischluftzu­ führung dem Wärmbehandlungsprozeß innerhalb der Spannmaschine unmittelbar zugute, so daß hierdurch die Wirtschaftlichkeit der Spannmaschine entsprechend erhöht werden kann.

Bei Spannmaschinen ist ferner allgemein zu beachten, daß die meisten warenführenden und Kettenservice-Baugruppen im Bereich der außen (außerhalb der Wärmebehandlungsfelder) befind­ lichen Spannketten und Kettenführungsschienen vorgesehen sind, diese Bereiche also schon deswegen für die Anbringung zusätzlicher Einrichtungen, wie die Kühlluft-Aufblaseinrichtungen, ungeeignet erscheinen. Demgegenüber sind bei der vorliegenden Erfindung die Kühlluft-Aufblas­ einrichtungen im Inneren der Wärmebehandlungsfelder angeordnet, wo sie die zuvor erwähnten Bau­ gruppen nicht beeinträchtigen können und somit schon aus diesem Grunde dem Gesamtaufbau und der Wartung der Spannmaschine viel dienlicher sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter­ bildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung sei im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine ganz schematisch gehaltene (Teil-) Seitenansicht der erfindungsgemäßen Spannmaschine;

Fig. 2 eine vereinfachte, schematische Auf­ sicht auf die erfindungsgemäße Spann­ maschine (bei abgedeckten Wärmebe­ handlungsfeldern);

Fig. 3 eine Querschnittsansicht etwa entlang der Linie III-III in Fig. 2, darstellend einen Querschnitt durch eine Ketten­ führungsschiene (mit Spannkette) in vergrößertem Maßstab;

Fig. 4 ein Temperatur-Diagramm zur Gegen­ überstellung gekühlter und ungekühlter Kluppen bei verschiedenen Lufttemperaturen in der Spannmaschine.

Anhand der Fig. 1 und 2 sei zunächst der allge­ meine Aufbau der erfindungsgemäßen Spannmaschine 1 erläutert. Die Spannmaschine 1 dient zur Wärme­ behandlung, z. B. Trocknen und/oder Fixieren, von breitgeführten Warenbahnen 2 (vgl. Fig. 2), bei denen es sich insbesondere um textile Warenbahnen handelt.

Die Spannmaschine 1 ist in ihrer Längsrichtung in eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Feldern unterteilt, und zwar enthält sie - in Richtung des Warenbahntransports (Pfeil 2 a) aufeinander­ folgend - ein Warenbahneinlaßfeld 3, drei Wärme­ behandlungsfelder 4, 5, 6 und ein Warenbahnaus­ laßfeld 7. Zwei in den Fig. 1 und 2 nur verein­ facht strichpunktiert angedeutete Spannketten 8 und 9 sind in Spannmaschinen-Längsrichtung durch alle Felder 3 bis 7 endlos umlaufend und mit Querabstand voneinander angeordnet. Diese Spann­ kette 8, 9 können in üblicher Weise ausgeführt sein und dabei an gelenkig miteinander verbundenen Kettengliedern 10 (vgl. auch Fig. 3) Halte­ elemente 11 tragen, die gemäß Fig. 3 in Form von bekannten Kluppen 11 oder ansonsten auch in Form von Nadelleisten oder kombinierten Kluppen ausgeführt sein können, um die beiden Längsränder der zu behandelnden Warenbahnen 2 während des Warenbahntransportes (an den vorlaufenden Trums der Spannketten) festzuhalten. Die vor- und rück­ laufenden Trums beider Spannketten 8, 9 werden in zugeordneten, an sich bekannten Kettenfüh­ rungsschienen 12, 13 geführt.

Die Spannmaschine 1 enthält ferner zwei Kühlluft- Aufblaseinrichtungen 14 und 15, die jeweils einer Kettenführungsschiene 12 bzw. 13 zugeordnet sind. Erfindungsgemäß sind diese Kühlluf-Aufblasein­ richtungen 14, 15 nur etwa auf der Länge der innerhalb der Wärmebehandlungsfelder 4, 5, 6 verlaufenden Längsabschnitte der Kettenführungs­ schienen 12, 13 angeordnet. Wie sich aus der detaillierteren Erläuterung zur Fig. 3 noch ergeben wird, ist die Anordnung und Ausbildung der Kühlluft-Aufblaseinrichtungen 14, 15 dabei derart, daß die verbrauchte Kühlluft als vorgewärmte Frischluft in die Wärmebehandlungsfelder 4 bis 6 eingeführt werden kann.

Die Ausbildung und Anordnung der Kühlluft-Auf­ blaseinrichtungen 14, 15 ist dabei ferner so vorgesehen, daß die innerhalb der Wärmebehand­ lungsfelder 4, 5, 6 verlaufenden Kettenführungs­ schienen-Längsabschnitte zumindest in ihren für die rücklaufenden Spannkettentrums ausgebildeten Bereichen, z. B. 13 a in Fig. 3, in je einen als Kühlluft-Führungskanal dienenden Blechkanal 16, 17 eingekapselt sind, wobei diese Blechkanäle 16, 17 sich in Querrichtung auch zumindest oberhalb der Kettenführungsschiene 12, 13 noch erstrecken können und dabei eine offene Verbindung zum Innern der zugehörigen Wärmebehandlungsfelder aufweisen, so daß - wie sich inbesondere aus Fig. 3 ergibt - die verbrauchte Kühlluft (vgl. Pfeile BL in Fig. 2 und 3) durch die den vorlaufenden Spannkettentrums zugeordneten inneren Bereiche, z. B. 13 b, der Kettenführungsschienen 12, 13 in die Wärmebehandlungsfelder gelangt. Je nach Gesamtlänge der Spannmaschine 1 bzw. der Wärmebehandlungsfelder 4, 5, 6 und somit je nach Länge der Blechkanäle 16, 17 ist an jeden Blech­ kanal 16 bzw. 17 wenigstens ein Kühlluftgebläse angeschlossen. Im Falle der Fig. 1 und 2 sei an­ genommen, daß es sich um eine relativ große Ge­ samtlänge der Wärmebehandlungsfelder 4, 5, 6 handelt, so daß dort jedem Blechkanal 16, 17 zwei Kühlluftgebläse 18, 19 bzw. 20, 21 zuge­ ordnet sind. Zweckmäßig ist dabei an jedem Ende 16 a, 16 b bzw. 17 a, 17 b jedes Blechkanals 16, 17 ein Kühlluft-Anschlußstutzen 22 (vgl. auch Fig. 3) angebracht, der jweils mit der Druckseite des zugehörigen (gesonderten) Kühlluftgebläses 18 bis 21 verbunden ist. Auf diese Weise kann bei langen Spannmaschinen an beiden Enden der Blech­ kanäle 16, 17 Kühlluft eingeblasen werden, und zwar zweckmäßig jeweils etwa 50% der gesamten Kühlluft vom vorderen und vom hinteren Ende des entsprechenden Blechkanales

Es versteht sich von selbst, daß bei kürzeren Spannmaschinen nur ein Ende jedes Blechkanales mit einem Kühlluft-Anschlußstutzen versehen ist, der mit der Druckseite eines einzigen, zugehörigen Kühlluftgebläses in Verbindung steht.

Generell kann jedes Kühlluftgebläse 18 bis 21 mit Kühlluft in irgendeiner geeigneten Kühl­ luftquelle beaufschlagt werden. Als besonders zweckmäßig hat es sich jedoch herausgestellt, wenn jedes Kühlluftgebläse 18 bis 21 mit kalter Raumluft bzw. Umgebungsluft der Spannmaschine 1 beaufschlagt wird. Als Kühlluftgebläse für die Kühlluft-Aufblaseinrichtungen 14, 15 sind vor allem Hochdruckventilatoren geeignet

Wie sich der Querschnittansicht in Fig. 3 ent­ nehmen läßt, sind die Kettenführungsschienen 12, 13 in ihren innerhalb der Wärmebehandlungs­ felder 4, 5, 6 verlaufenden Längsabschnitten nach außen hin - bis auf die Kühlluft-Anschluß­ stutzen 22 - vollkommen abgeschlossen. Auf diese Weise erfolgt eine äußerst zuverlässige Zuführung der Kühlluft (vgl. gestrichelte Pfeile) in die Blechkanäle 16, 17 und von dort unmittelbar an die Spannketten 8, 9. In Fig. 3 ist lediglich ein Querschnitt durch die Kettenführungsschiene 13 und die von ihr getragene Spannkette 9 mit ihren vorlaufenden und rücklaufenden Trums 9 a und 9 b veranschaulicht; in gleichartiger, spiegelbildlicher Anordnung sind die andere Kettenführungs­ schiene 12 und die dort zugehörige Spannkette 8 ausgebildet und angeordnet.

Bei den der Erfindung zugrundeliegenden Versuchen wurden Temperaturmessungen an der Spannmaschine bei verschiedenen Betriebstemperaturen, d. h. bei verschiedenen Behandlungsluft-Temperaturen an den Spannketten und dort insbesondere an den Kettenkluppen 11 durchgeführt, wobei - wie die nachfolgende Tabelle zeigt - die Temperatur­ messungen an den Kettenkluppen 11 einmal ohne Spannkettenkühlung und einmal mit Spannketten­ kühlung sowohl am Spannmaschineneinlaß als auch am Spannmaschinenauslaß vorgenommen worden sind.

Tabelle

Die in der Tabelle angeführten Meßwerte wurden erhalten durch eine Kontaktmessung an den Ketten­ kluppen.

Die Tabelle zeigt sehr deutlich, daß mit Hilfe der erfindungemäß ausgeführten Spannmaschine 1, d. h. durch erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung der Kühlluft-Aufblaseinrichtungen 14 und 15 eine sehr effektive Kühlung der Spann­ ketten 8 und 9 erzielt werden kann. Vergleicht man beispielsweise die Temperaturen der Ketten­ kluppen am Spannmaschinen-Einlaß, dann beträgt die Temperatur der Kettenkluppen in der Spann­ maschine bei einer Lufttemperatur (Behandlungs­ lufttemperatur) von 120°C ohne Kühlung 85°C, während sie mit der erfindungsgemäßen Kühlung nur 52°C beträgt, was einen Unterschied von 33°C ausmacht. Bei den höheren Behandlungsluft­ temperaturen in der Spannmaschine wirken sich diese Unterschiede zwischen nicht besonders ge­ kühlten Kettenkluppen und erfindungsgemäß ge­ kühlten Kettenkluppen noch deutlicher aus: Bei­ spielsweise bei einer Behandlungslufttemperatur von 220°C weisen die Kluppenketten am Einlaß ohne Kühlung 148°C und mit erfindungsgemäßer Kühlung nur 82°C auf (also ein Unterschied von 66°C !).

Diese in der Tabelle angeführten Temperaturwerte der Kettenkluppen bei den verschiedenen Behandlungslufttemperaturen in der Spannmaschine unterstreichen somit die besondere Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Spannkettenkühlung, so daß die Lebensdauer der in den Spannkettengliedern verwendeten Hochtemperaturfetten bei verbessertem Spannmaschinen-Wirkungsgrad und relativ einfachem konstruktiven Aufbau der Kühlluft-Aufblasein­ richtungen 14, 15 erheblich verlängert werden kann.

Die zuvor anhand der Tabelle erläuterte, deutlich herabgesetzte Temperatur der Kettenkluppen aufgrund der erfindungsgemäßen Kühlung läßt sich auch aus dem Temperaturdiagramm in Fig. 4 ab­ lesen. In diesem Diagramm sind an der Ordinaten die verschiedenen Behandlungslufttemperaturwerte (in °C) innerhalb der Spannmaschine 1 und an der Abszisse die - durch Kontaktmessung festgestellten - Kettenkluppen-Temperaturwerte (ebenfalls in °C) eingetragen. In den wiedergegebenen Kurven dieses Diagramms gemäß Fig. 4 zeigt die Kurve E die Temperaturwerte der Kettenkluppen am Spann­ maschinen-Einlaß und die Kurve A die Ketten­ kluppen-Temperaturwerte am Spannmaschinenauslaß, jeweils bei erfindungsgemäß gekühlten Spannketten 8, 9 während die Kurven E′ und A′ die Ketten­ kluppen-Temperaturwerte bei ungekühlten Spannketten veranschaulichen.

Claims (5)

1. Spannmaschine zur Wärmebehandlung von breitge­ führten Warenbahnen, insbesondere textilen Warenbahnen, enthaltend

• a) ein Warenbahn-Einlaßfeld (3), mehrere Wärme­ behandlungsfelder (4 bis 6) und ein Waren­ bahn-Auslaßfeld (7), wobei alle Felder in Längsrichtung der Spannmaschine (1) auf­ einanderfolgend angeordnet sind,
• b) zwei in Spannmaschinen-Längsrichtung durch alle Felder endlos umlaufende, mit Quer­ abstand voneinander angeordnete Spannketten (8, 9), die an gelenkig miteinander ver­ bundenen Kettengliedern (10) Halteelemente (11) zum Festhalten der beiden Längsräder der zu behandelnde Warenbahnen (2) tragen,
• c) Kettenführungsschienen (12, 13) zum Ab­ stützen und Führen der vor- und rücklaufenden Trums beider Spannketten,
• d) Kühlluft-Aufblaseinrichtung (14, 15), die Längsabschnitte der Kettenführungsschienen zumindest im Bereich der rücklaufenden Spannkettentrums zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß
• e) die Kühlluft-Aufblaseinrichtungen (14, 15) nur etwa auf der Länge der innerhalb der Wärmebehandlungsfelder (4, 5, 6) verlaufenden Längsabschnitten der Kettenführungs­ schienen (12, 13) angeordnet sind, wobei verbrauchte Kühlluft (BL) als vorgewärmte Frischluft in die Wärmebehandlungsfelder einführbar ist.

2. Spannmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die innerhalb der Wärmebehandlungsfelder (4 bis 6) verlaufenden Kettenführungs­ schienen-Längsabschnitte zumindest in ihren für die rücklaufenden Spannkettentrums (9 a) ausgebildeten äußeren Bereichen (13 a) in je einen als Kühlluft-Führungskanal dienenden Blechkanal (15, 17) eingekapselt sind, der eine offene Verbindung zum Inneren der Wärme­ behandlungsfelder aufweist und an wenigstens ein Kühlluftgebläse (18 bis 21) angeschlossen ist.

3. Spannmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an einem Ende jedes Blechkanales ein Kühlluft-Anschlußstutzen angebaut ist, der mit der Druckseite eines Kühlluftgebläses in Verbindung steht.

4. Spannmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an beiden Enden (16 a, 16 b, 17 a, 17 b) jedes Blechkanales (16, 17) je ein Kühl­ luft-Anschlußstutzen (22) angebracht und jeder Kühlluft-Anschlußstutzen mit der Druckseite eines gesonderten Kühlluftgebläses (18 bis 21) verbunden ist.

5. Spannmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedes Kühlluftgebläse mit kalter Raumluft beaufschlagbar ist.