DE4026106A1 - Waermebehandlungsmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmebehandlungsmaschine mit Förderung des behandelten Gutes durch in Transportrichtung des Gutes aufeinanderfolgende Zonen, in denen je nach Art und Wirkung der Wärmebehandlung unterschiedliche Abgase und Abluft anfallen und aus der Wärmebehandlungsmaschine abzu­ führen sind. Wenn im folgenden von Abluft die Rede ist, kann damit auch irgendein Abgas gemeint sein.

In Maschinen dieser Art, wie sie beispielsweise in der Textilindustrie oder Papierindustrie angewendet werden, fallen in den verschiedenen, in Transportrichtung aufein­ anderfolgenden, Zonen verschiedene Abgase und Abluft an. Das kann beispielsweise mit unterschiedlich starker Aufheizung der verschiedenen Zonen, aber auch mit unterschiedlichem Trocknungsgrad eines feucht in die Maschine eingefahrenen Gutes zusammenhängen. Beispielsweise bei einer als Spannrah­ men bezeichneten Konvektions-Trocken und/oder -fixiermaschi­ ne der Textilindustrie wird eine textile Stoffbahn zunächst getrocknet und gegebenenfalls nach Abschluß der Trocknung betreffend Faser, Fläche, Farbe usw. fixiert. Während der Trocknung fallen im allgemeinen große Mengen von Wasserdampf an, die Abluft wird aber dadurch nicht im eigentlichen Sinne verschmutzt. Die aus den lediglich trocknenden Zonen kommen­ de Abluft kann daher an sich ungereinigt über Dach abgebla­ sen werden.

Wenn auf die Trocknung eine Fixierung oder Kondensationsbe­ handlung der textilen Stoffbahn folgt, wird die Abluft mit diversen chemischen Produkten belastet, die vor dem Abblasen der Abluft in die Umgebung entfernt oder unschädlich gemacht werden müssen.

Wenn die Zonen oder Felder der Maschine, die leicht oder gar nicht zu reinigende Abluft abgeben und die Zonen, die mehr oder weniger aufwendig zu reinigendes Abgas abgeben, während des Betriebs der jeweiligen Anlage stets dieselben bleiben, wenn also die fragliche "Abluft-Grenze" zwischen den beiden Bereichen der Maschine ständig unverändert bleibt, würde es vernünftig sein, die Zonen mit leicht oder gar nicht zu rei­ nigendem Abgas auf eine erste Abluftabsauganlage und die Zo­ nen mit schwierig zu reinigendem Abgas auf eine andere Ab­ luftanlage zu schalten. Nur die zweite Anlage braucht dann mit den aufwendigen Reinigungseinrichtungen kombiniert zu werden und die Reinigungseinrichtungen werden nicht durch unnötig große Volumina von an sich reinen Abgasen belastet.

Problematischer wird die Situation, wenn die genannte Ab­ luft-Grenze zwischen dem Bereich der Maschine, der relativ saubere Abluft liefert und dem Bereich, der weniger saubere Abluft abgibt, während des Betriebs von Ware zu Ware schwankt. Entweder müssen dann ständig Umbauten betreffend die Verbindung der fraglichen Zonen der Maschine mit der ei­ nen oder anderen Abgasabsauganlage vorgenommen werden, oder alle Zonen, die überhaupt der aufwendigen Reinigung zuzufüh­ rende Abgase abgeben können, müssen auf die vorgenannte zweite Absauganlage geschaltet werden. Die entsprechende Reinigungseinrichtung muß dann ständig auch die Abluft ver­ arbeiten, die eigentlich einer Reinigung gar nicht bedarf.

Da die Abluftreinigung einen erheblichen Teil der Betriebs­ kosten eines Spannrahmens oder einer ähnlichen Maschine aus­ macht, ist man bestrebt, das Volumen der dem Reinigungspro­ zeß zuzuführenden Abluft möglichst klein zu halten. Demgemäß besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der es möglich ist, auch bei Betrieb der Maschine deren einzelne Zonen variabel nach Art oder Qualität der Abluft mit der einen oder anderen Ab­ luftabsauganlage so zu verbinden, daß die Abluft optimal weiterverarbeitet bzw. abgeleitet wird, das heißt, die Abgase sollen mit möglichst geringem, momentanem Aufwand mit oder ohne Reinigung - aber natürlich in einem zulässigen Zu­ stand - abgeleitet werden.

Die erfindungsgemäße Lösung ist für die eingangs genannte Wärmebehandlungsmaschine gekennzeichnet durch eine sich über mindestens zwei Abluft erzeugende Zonen erstreckende Abluft­ sammelleitung mit Verbindung zu jeder der Zonen, je eine Ab­ gasabsauganlage an den Längsenden der Sammelleitung und eine in Längsrichtung der Abluftsammelleitung verschiebbare Gren­ ze zwischen den Absaugbereichen der beiden Abluftabsauganla­ gen.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß zumindest in einem Bereich der Maschine, in dem die Abluftqualität in der vor­ her genannten Weise variieren kann, ohne Umbau der Maschine ein Umschalten der jeweiligen Zone auf die eine oder andere Abluftabsauganlage möglich ist, weil eine für alle Zonen der Maschine gemeinsame Abluftsammelleitung vorgesehen wird, de­ ren Anschlüsse zu den einzelnen Zonen fest sind, in denen die Grenze bzw. der Einflußbereich der einen oder anderen Abluftabsauganlage aber in Längsrichtung verschiebbar ist.

Vorzugsweise kann diese "Grenze" durch je eine verstellbare Absperrklappe in der Sammelleitung zwischen je zwei Verbin­ dungen von Sammelleitung und Behandlungszonen ausgebildet sein. Gegebenenfalls werden dann alle Absperrklappen bis auf eine geöffnet. Nur diejenige Absperrklappe wird geschlossen, die an der Abluftsammelleitung zwischen zwei Bereichen der Maschine liegt, von denen der eine leicht oder gar nicht zu reinigende Abluft liefert und der andere aufwendiger nachzu­ behandelnde Abluft abgibt. Wenn sich diese Grenze durch Er­ höhung der Maschinengeschwindigkeit, durch Änderung des Trockenzustandes der eingebrachten Ware, durch Änderung der Temperatur in der Maschine oder durch Bearbeitung einer an­ ders vorbehandelten Ware ändert, kann die geschlossene Ab­ sperrklappe geöffnet und ein anderes Ventil, das jetzt der genannten Grenze entspricht, geschlossen werden.

Gemäß weiterer Erfindung besteht die erfindungsgemäße Lösung für ein Verfahren zum Betrieb einer Wärmebehandlungsmaschine eingangs genannter Art darin, daß durch Prüfung der Abgas­ qualität mindestens eines Teils der Zonen eine von der je­ weiligen Art der Behandlung und des Gutes abhängige Grenze auf dem Förderweg des Gutes von Fall zu Fall bestimmt wird und daß die beiderseits der Grenze anfallenden unterschied­ lichen Abluft mit Hilfe verschiedener Abluftanlagen abgezo­ gen werden.

Der Begriff "verschiedene" Abluftanlagen bedeutet, daß Ab­ sauganlagen vorgesehen werden, in denen die abgesaugte Luft verschieden weiterbehandelt wird. Wenn die Abluft die ge­ setzlich bestimmte Reinheit von vornherein besitzt, kann sie - eventuell nach Durchlauf eines Wärmetauschers zum Kühlen der Abluft und/oder zum Aufwärmen von Zuluft über Dach abge­ blasen werden. Wenn die Abluft lediglich Wasserdampf ent­ hält, kann eine Wasserdampfkondensation vorgesehen werden.

Wenn jedoch die Abluft auszufilternde, auszubrennende oder auf sonstige Weise auszuscheidende Schadstoffe enthält, muß eine entsprechende Reinigungsanlage mit der Absauganlage kombiniert werden. Durch die Erfindung wird erreicht, daß dieser aufwendigeren Reinigungsanlage nur die Abluftmengen zugeführt werden, die tatsächlich einer entsprechenden Rei­ nigung bedürfen, und daß der Reinigungsaufwand auf die je­ weils momentanen Erfordernisse beschränkt wird.

Die Feststellung, in welchen Zonen eine Trocknung (= leicht oder gar nicht zu reinigende Abluft) und in welchen Zonen der Maschine eine Thermobehandlung (= aufwendig zu reinigende Abluft) stattfindet, kann beispielsweise durch eine Meßeinrichtung gemäß DE-PS 32 80 120 festgestellt wer­ den.

Anhand der schematischen Darstellung in der beiliegenden Zeichnung werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockbild der in Längsrichtung eines Spannrahmens aufeinanderfolgenden Spann­ rahmenfelder; und

Fig. 2 verschiedene Temperaturverteilungen im Spannrahmen nach Fig. 1.

Der Spannrahmen nach Fig. 1, dessen einzelne Felder bei­ spielsweise, wie in der DE-PS 33 36 331 beschrieben, ausge­ bildet sein können, besitzt eine Vielzahl von in Warentrans­ portrichtung 1 aufeinanderfolgenden Feldern bzw. Zonen 2. Durch die Folge von Zonen 2 wird eine zu behandelnde textile Stoffbahn 3 in der Transportrichtung 1 - in der Regel breit­ gespannt - hindurchgeleitet und dabei, meist zugleich von oben und unten, mit einem erhitzten Behandlungsgas (u. a. Luft) beblasen. Die hierbei anfallende Abluft wird im ge­ zeichneten Ausführungsbeispiel über Absaugrohre 4 einer ge­ meinsamen Abluftsammelleitung 5 zugeführt. Die Abluftsammel­ leitung 5 besitzt an jedem ihrer Längsenden 6 bzw. 7 eine Abluftabsauganlage 8 bzw. 9, die mit einer Reinigungsanlage 10 bzw. 11 kombiniert werden kann. Wie das folgende zeigt, kann die eine Reinigungsanlage 10 auch ganz wegfallen.

Die Abluftsammelleitung gemäß Fig. 1 besitzt auf ihrer Länge mehrere verstellbare Absperrklappen, die mit den Bezugszif­ fern 12 bis 22 bezeichnet werden. Wenn beispielsweise eine textile Stoffbahn in dem Spannrahmen nach Fig. 1 behandelt werden soll, kommen im allgemeinen drei grundsätzlich ver­ schiedene Behandlungsmethoden infrage. In allen Fällen wird das auf die Stoffbahn zu blasende Gas (Luft) vor dem Aufbla­ sen auf eine Temperatur in der Größenordnung von 150-250°C erwärmt.

In einem ersten Fall wird die Textilbahn lediglich getrock­ net. Im wesentlichen unabhängig von der Temperatur der auf­ geblasenen Luft steigt dann die Temperatur der Stoffbahn schon kurz nach dem Einlauf in den Eingang 23 der Maschine auf die sogenannte Kühl-Grenz-Temperatur Tg an und behält diese Temperatur bis fast zum Ausgang 24 der Maschine bei.

Der Temperaturverlauf wird in etwa durch die Kurve 25 in Fig. 2 wiedergegeben. Am Ende der Kurve 25 ergibt sich ein Temperaturanstieg auf den Wert Tt der Stoffbahn, der an­ zeigt, daß die Stoffbahn trocken ist. In diesem Bereich er­ höhter Temperatur können Abluftmengen anfallen, die einer gesonderten Reinigung zuzuführen sind. Im ganzen übrigen Be­ reich wird die Abluft dagegen in der Regel nur Wasserdampf enthalten, der an sich zu keiner Umweltverschmutzung führt und daher bestenfalls einer Kondensation unterzogen wird.

In diesem ersten Behandlungsfall ist es also sinnvoll, das Ventil 21 der Abluftsammelleitung 5 zu schließen, mit dem Ergebnis, daß die Abluft aus allen Zonen bis auf die letzte Zone des Spannrahmens auf die Abgasabsauganlage 8 geschaltet ist. Lediglich die Abluft aus der letzten Zone mit der er­ höhten Temperatur kann über die Abluftabsauganlage 9 einer regelrechten Reinigung in einer Anlage 11 zugeführt werden.

Wenn bis zum Maschinenausgang 24 die Stoffbahntemperatur Tg unverändert bleiben soll, können das Ventil 22 geschlossen und die Absauganlage 9 abgeschaltet werden.

Ein zweiter Fall des Betriebs der Maschine nach Fig. 1 wird durch die Kurve 26 von Fig. 2 symbolisiert. In diesem Fall ist angenommen, daß die in den Eingang 23 des Spannrahmens einlaufende Stoffbahn 3 zunächst getrocknet und dann fixiert werden soll. Während des Trocknens nimmt die Stoffbahn auch in diesem Fall lediglich die Kühlgrenztemperatur Tg an. Nach Abschluß der Trocknung steigt allerdings die Temperatur in der Stoffbahn auf die Fixiertemperatur Tf, die im wesent­ lichen mit der Temperatur der auftreffenden Behandlungsluft identisch ist. Bei dieser Temperatur kann erheblich mit Schadstoff belastete Abluft anfallen, die unbedingt einer (aufwendigen) Reinigung in einer Anlage 11 zuzuführen ist. Im Ausführungsbeispiel mit den übereinanderliegenden Fig. 1 und 2 erscheint es hier sinnvoll, die Absperrklappe 18 zu schließen, so daß die links von der Absperrklappe 18 anfal­ lende Abluft aus den Trocknungszonen der Absauganlage 8 und die rechts von der Absperrklappe 18 anfallende Abluft aus den Fixierzonen der Abgasabsauganlage 9 zufließt.

Wenn sich bei dem Betrieb nach Fall 2 die Grenze zwischen den Trocknungs- und Fixier-Zonen aus irgendeinem Grunde, z. B. durch Änderung der Behandlungstemperatur oder der Transportgeschwindigkeit, ändern sollte, kann sich natürlich die genannte Grenze zwischen den Trockenzonen und den Fixierzonen verschieben, so daß zum Einschalten der optimalen Reinigungsbedingungen eventuell die Absperrklappe 18 wieder geöffnet und eine der rechts oder links davon lie­ genden Absperrklappen geschlossen werden muß. Bei modernen Spannrahmen wird im allgemeinen eine 1-Mann-Bedienung vorge­ sehen, so daß die Absperrklappen 12 bis 22 in einer dem Fachmann geläufigen Weise ferngesteuert zu öffnen und zu schließen sein sollen.

Ein dritter Fall des Betriebs des Spannrahmens nach Fig. 1 wird durch die Kurve 27 symbolisiert. Hier wird angenommen, daß eine Stoffbahn nach einem kurzen Trockenvorgang bei der Kühlgrenztemperatur Tg auf eine Kondensationstemperatur Tr erhitzt wird, wobei die Kondensationszeit nach Kurve 27 we­ sentlich länger als die Fixierzeit nach Kurve 26 sein kann.

In dem dritten Fall wird also zweckmäßig die im Bereich der Temperaturänderung der Kurve 27 liegende Absperrklappe 14 von Fig. 1 geschlossen, während alle übrigen Absperrklappen 12, 13 und 15 bis 22 geöffnet bleiben. Ebenso wie beim Fixieren nach Kurve 26 kann die Grenze zwischen niedriger und hoher Temperatur in Transportrichtung 1 der Stoffbahn variieren, so daß auch hierbei die Möglichkeit geschaffen wird, die Absperrklappe 14 bei Betrieb zu öffnen und eines der Nachbarventile stattdessen zu schließen. In jedem Fall läßt sich die Maschine nach Fig. 1 so betreiben, daß das Vo­ lumen der in der aufwendigen Reinigungsanlage 11 anfallenden Luft möglichst niedrig zu halten ist. Im Extremfall, wenn gar nicht bei der Kühlgrenztemperatur Tg zu trocknen, sondern sofort relativ hoch zu erhitzen ist, kann es sogar erforderlich werden, die (erste) Absperrklappe 12 zu schlie­ ßen; die Abluftabsauganlage 8 kann dann abgeschaltet werden.

Bezugszeichenliste

 1 Transportrichtung
 2 Zonen
 3 Stoffbahn
 4 Absaugrohr
 5 Abluftsammelleitung
 6 Längsende
 7 Längsende
 8 Abluftabsauganlage (6)
 9 Abluftabsauganlage (7)
10 Reinigungsanlage (8)
11 Reinigungsanlage (9)
12-22 Absperrklappen
23 Eingang
24 Ausgang
25-27 Temperaturkurven

Claims (4)

1. Wärmebehandlungsmaschine mit Förderung des behandelten Gutes (3) durch in Transportrichtung (1) aufeinanderfolgende Zonen (2), in denen je nach Art und Wirkung der Wärmebehand­ lung unterschiedliche Abgase bzw. Abluft anfallen und aus der Maschine abzuführen sind, gekennzeichnet durch eine sich über mindestens zwei Abluft erzeugende Zonen (2) erstreckende Abluftsammelleitung (5) mit Verbindung (4) zu jeder der Zonen (2), je eine Abluftabsauganlage (8, 9) an den Längsenden (6, 7) der Abluftsammelleitung (5) und eine in Längsrichtung der Abluftsammelleitung (5) verschiebbare Grenze (12 bis 22) zwischen den Absaugbereichen der beiden Abluftabsauganlagen (8, 9).

2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Abluftabsauganlage (9) mit einer Abluftreini­ gungseinrichtung (11) eines ersten Typs und die andere Ab­ luftabsauganlage (8) mit einer Reinigungsanlage (10) eines anderen Typs oder unmittelbar mit der Umgebung verbunden sind.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Abluftsammelleitung (5) verstellbare Absperrklap­ pen (12 bis 22) zwischen je zwei Verbindungen bzw. Absaug­ rohren (4) von Sammelleitung (5) und Zone (2) vorgesehen sind.

4. Verfahren zum Betrieb einer Wärmebehandlungsmaschine nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch Prüfung der Abluftqualität mindestens eines Teils der Zonen eine von der jeweiligen Art der Behandlung und/oder des Gutes abhängige Grenze auf dem Förderweg des Gutes von Fall zu Fall bestimmt wird und daß die beiderseits der Grenze anfallende, unterschiedliche Abluft mit Hilfe ver­ schiedener Abluftabsauganlagen abgezogen wird.