DE4338693C2 - Vorrichtung zum Behandeln einer Kettfadenschar mit einem Behandlungsgas - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln einer Kettfadenschar mit einem Behandlungsgas. Unter "Behandeln" wird im vorliegenden Zusammenhang ein Belüften mit irgendeinem gasförmigen Behandlungsmittel verstanden. Die Begriffe Luft und Gas werden hier im allgemeinen als gleichbedeutend angesehen.

Zum Trocknen einer Fadenschar nach dem Applizieren eines flüssigen Mediums, z. B. Schlichte oder Farbe, insbesondere aber auch zum Oxidieren eines frisch aufgebrachten und noch feuchten Küpen-Farbstoffs, insbesondere Indigo, ist die Praxis bemüht, die Fadenschar möglichst intensiv mit Luft zu beaufschlagen.

Aus der DE 25 25 874 A1 ist eine Vorrichtung zum Behandeln von Garnen mit einem Behandlungsgas bekannt. Die Vorrichtung weist eine Lochtrommel auf. Aus der DE 33 28 559 A1 ist eine Trommel bekannt, auf deren Mantelfläche axial verlaufende Rippen vorgesehen sind. Die radialen Außenkanten der Rippen sind als Auflage des Textilguts ausgebildet.

Bei einem aus dem DE-GM 17 97 216 bekannten Kettgarntrockner läuft die Webkette bzw. Fadenschar nacheinander abwechselnd durch Luftströmungen von oben und Luftströmungen von unten. Die Fadenschar wird durch das Trockenmittel senkrecht oder nahezu senkrecht beaufschlagt, die turbulente Strömung führt jedoch sehr leicht zu Verkreuzungen der einzelnen Fäden.

Um solche Verkreuzungen zu vermeiden, können nach der US 34 06 437 die Einzelfäden beim Trocknen einer frisch ge­ schlichteten Fadenschar geteilt werden, so daß im belüfteten Trocknungsbereich in der Kette an sich benachbarte Fäden in zwei oder mehr Ebenen mit mehr oder weniger Abstand voneinander angeordnet sind.

Zum Intensivieren der Oxidation beim Küpen-Färben von Garn­ ketten wird in der EP 0 533 286 A1 vorgeschlagen, die Fadenschar durch ein mit Hilfe einer Vielzahl von Luftleitmitteln laminarisierten Luftströmung zu behandeln, um trotz hohen Luftdurchsatzes einem Verkreuzen der Einzelfäden der Kette entgegen zu wirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Behandeln zwecks Trocknung, Oxidation usw. einer Kette, insbesondere auch einer vollen, nicht geteilten Kette, zu schaffen, bei dem ein Verkleben benachbarter Einzelfäden nicht zu befürchten ist und das eine intensive Beblasung der Kette erlaubt, ohne daß spezielle, der Turbulenz entgegenwirkende Leitmittel erforderlich wären.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht für die eingangs genannte Vorrichtung zum Behandeln einer Kettfadenschar darin, daß mindestens eine Lochtrommel mit auf deren gelochter Mantelfläche im wesentlichen axial verlaufenden Rippen vorgesehen ist, daß die radialen Außenkanten der Rippen als Auflage der Fadenschar ausgebildet sind und daß der Abstand zwischen der Mantelfläche und der Auflageebene der Kettfadenschar abhängig von der radialen Höhe der Rippen so groß ist, daß sich auf dem Wege des durch die Fadenschar strömenden Behandlungsgases ein Druckpolster in dem zwischen Mantelfläche und Kettfadenschar begrenzten Druckraum ausbildet.

Verbesserungen und weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unter­ ansprüchen 2 bis 8 angegeben.

Da das durch die Lochtrommel, die auch als Siebtrommel zu be­ zeichnen ist, in Richtung auf die Fadenschar oder in umgekehrter Richtung geblasene oder gesaugte Gas anders als bei den Vorrichtungen gemäß Stand der Technik nicht nennenswert zur Seite ausweichen kann, muß das Gas zwangsweise fast voll­ ständig durch die Zwischenräume zwischen den über die Rippen der Lochtrommel gespannten Kettfadenschar gedrängt werden. Das gilt im wesentlichen in gleicher Weise bei Durchströmung der Lochtrommel von innen nach außen und von außen nach innen.

Das zwangsweise vollständige Durchströmen der Fadenschar hat zunächst den Vorteil, daß sich beim Trocknen auch bei ungeteilter, das heißt, mit voller Kettdichte behandelter, Fadenschar Verklebungen benachbarter Fäden - selbst nach dem Beschlichten - nicht nennenswert ausbilden können. Diese Durchströmung der Fadenzwischenräume bedingt zugleich eine intensive Umspülung jedes einzelnen Fadens, so daß die Behandlungs­ ergebnisse, besonders beim Trocknen, vor allem aber bei der Sauerstoffzufuhr zwecks Oxidation beim Küpen-Färben, ins­ besondere Indigo-Färben, entsprechend verbessert bzw. verstärkt werden.

Da erfindungsgemäß die Fadenschar unter Längsspannung auf den Außenkanten der Rippen aufliegt, wird dort jeder einzelne Faden durch Reibung kraftschlüssig in der im wesentlichen äquidistanten, gewünschten Ordnung Faden-neben-Faden gehalten. Diese feste Positionierung auf jeder Rippe beschränkt die Amplitude möglicher Querschwingungen der gespannten Einzel­ fäden so stark, daß Fadenverkreuzungen selbst bei turbulent - von innen oder außen bezüglich der Trommel - auftreffender Luft praktisch nicht vorkommen können.

Diese Fadenfixierung durch die kombinierte Wirkung von Längs­ spannung und Reibung hat den zusätzlichen Vorteil, daß ein gegenüber dem Garnabstand der Nachbarschaft zufällig vergrößerter Abstand zwischen zwei Fäden nicht ohne weiteres allein durch die Wirkung der Luftströmung vergrößert werden kann, weil die Fäden erfindungsgemäß auf den Außenkanten der Rippen aufliegen und daher nicht - wie bei gespannten Fäden - ohne eine die Reibung überwindende Querkraft zur Seite ausweichen können. Die in diesem Zusammenhang herkömmlich bei frei ge­ spannter Fadenschar gefürchtete, sogenannte Gassenbildung kann also erfindungsgemäß kein störendes Ausmaß annehmen.

Wie gesagt, kann der Luftstrom im Rahmen der Erfindung in bezug auf die Lochtrommel sowohl von innen nach außen als auch von außen nach innen gesaugt oder gepreßt werden. Wenn angestrebt wird, den Strom der auf die Fadenschar auftreffenden Luft vor dem Auftreffen zu beruhigen bzw. zu laminarisieren, ist es günstig, das gasförmige Behandlungsmittel in bezug auf die Lochtrommel von innen nach außen fließen zu lassen. In diesem Fall wird der im allgemeinen recht turbulente Gaszustrom zum Innern der Lochtrommel in einer ersten Stufe mit Abstand von der Fadenschar, nämlich im gelochten Mantel vergleichmäßigt, und in einer zweiten Stufe, nämlich in der Ebene der auf den Rippen fixierten Fadenschar, nochmals vergleichmäßigt.

Bei der Betrachtung des jeweiligen Weges der Luftströmung (von innen oder von außen bezüglich der Trommel) ist zu beachten, daß sowohl der Lochmantel als auch die Fadenschar einen Luftwiderstand darstellen. Der Luftdruck ändert sich also stufenweise in der Lochmantelfläche und in der Ebene der durchströmten Fadenschar (oder in umgekehrter Richtung). Zwischen Fadenschar und Lochmantelfläche wird bei Betrieb gewissermaßen jeweils ein Stauraum gebildet, der auch eine ursprünglich turbulent ankommende Luftströmung beruhigt. Wegen dieses Stauraums bzw. der zweistufigen Vergleichmäßigung der Strömung und der Fixierung der Fäden auf den Rippen können durch starke oder turbulent zufließende Luftmengen nicht mehr zu Fadenverkreuzungen führen. Die Luftleistung, also das erstrebte Behandlungsergebnis, wird bei Anwendung der Erfindung vor allem nur noch durch die zur Verfügung stehende Ventilator­ leistung beschränkt.

Gemäß weiterer Erfindung können auf dem Weg der Fadenschar zwei oder mehr Lochtrommeln hintereinander geschaltet werden. Die Anordnung kann dabei bevorzugt so getroffen werden, daß die Fadenschar abwechselnd von der einen und von der anderen Seite her durchströmt wird. Übrigens sollen die Trommeln im allgemeinen keinen Eigenantrieb besitzen, sie werden vielmehr von der darüber gespannten Fadenschar mitgezogen. Reibungsverluste oder -schäden wegen etwaiger Relativbewegungen der Trommeln und/oder Fäden sind also auch bei mehreren Trommeln nicht zu befürchten.

Die sich radial erstreckenden Rippen sind erfindungsgemäß im wesentlichen axial auf dem Mantel angeordnet. Das Merkmal "radial" bedeutet, daß die Außenkanten der Rippen einen vorgegebenen, überall gleichen Abstand, z. B. 10 bis 30 mm, von der Manteloberfläche haben sollen. Es kommt also vor allem auf diesen radialen Abstand zwischen Außenkante der Rippe und Manteloberfläche, nicht aber auf die Form oder Positionierung der Rippe an. Der radiale Abstand soll so groß gewählt werden, daß sich zwischen gelochter Mantelfläche und der Ebene der über die Außenkanten, der gegebenenfalls massiven (das heißt, quer zu ihrer Längsrichtung dichten) Rippen gespannten Fadenschar ein Stauraum mit relativ beruhigtem Luftkissen bilden kann, dessen Druck - bei Strömung von innen nach außen - deutlich kleiner ist als der Druck innerhalb der Lochtrommel; bei Strömung in umgekehrter Richtung ist der Druck in dem Stauraum entsprechend größer als im Trommelinnern.

Das Merkmal "im wesentlichen axial" im Zusammenhang mit den Rippen bedeutet, daß die bevorzugt parallel zueinander ange­ ordneten Rippen eher parallel als senkrecht zur Trommellängsrichtung verlaufen sollen, die Rippen können also in gewissem Maße schräg in bezug auf die Achse, insbesondere wendelförmig, auf dem Mantel angeordnet werden. Für die Ausbildung stabiler Stauräume im vorstehenden Sinne kann es aber günstig sein, wenn die Rippen parallel zur Trommelachse liegen. We­ sentlich ist dabei vor allem, daß zwischen der Ebene der auf den Außenkanten der Rippen aufliegenden Fadenschar und der Fläche des Mantels ein Stauraum verbleiben kann, der ausreichend für die Bildung des genannten beruhigenden Druckpolsters ist.

In vorstehendem Sinne kann die einzelne Rippe, z. B. im wesent­ lichen aus einem Draht bestehen, der die Außenkante darstellt. Quer zu den Rippen ist dann ein Druckausgleich möglich. Für die Ausbildung der vorgenannten Stauräume kann es aber günstiger sein, wenn die Rippen gewissermaßen "massiv" sind, also eine Sperre für Strömungen quer zu ihrer Längsachse (also unter der Außenkante hindurch) nicht zulassen.

Im allgemeinen kann es betreffend die Luftführung günstiger sein, wenn sich jede einzelne Rippe über die ganze Länge der Lochtrommel erstreckt, so daß sich in den zugehörigen schmalen langgestreckten (relativ zur Mantelfläche kleinflächigen) Stauräumen entsprechend stabile Luftpolster aufbauen können. Aus Fertigungsgründen kann es jedoch bevorzugt werden, die Rippen in einzelnen getrennten Längsabschnitten auf der Mantel­ fläche anzuordnen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bei der Trocknung von geschlichteten und/oder gefärbten Fadenscharen eingesetzt werden. Mit besonderem Vorteil ist sie jedoch bei der Inten­ sivierung der Oxidation einer mit Küpen-Farbstoff, insbesondere Indigo-Farbstoff, imprägnierten und noch feuchten Fadenschar einzusetzen, weil sie es erlaubt, Frischluft, also Sauerstoff, intensiv an die Fadenschar heran und durch die Zwischenräume der einzelnen Fäden hindurch zu saugen oder zu pressen. Gerade das unbedingte Hindurchleiten der praktisch gesamten zugeführten Luft durch die Fadenschar bedeutet bei der Oxidation bzw. Vergrünung von Küpen-Farbstoff einen er­ heblichen Vorteil, weil dadurch jeder einzelne Faden rundum von ständig frischer, sauerstoffhaltiger Luft zwangsumspült wird.

Anhand der schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispiels werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt, gesehen in Achsrichtung der Lochtrommel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Ansicht, teilweise im Schnitt - gesehen senkrecht zur Trommelachse - einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; und

Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung einer Lochtrommel nach Fig. 1.

Die Fig. 1 bis 3 werden zugleich erläutert. Gleiche Bezugsziffern bezeichnen gleiche oder sich entsprechende Teile.

In der Zeichnung von Fig. 1 wird angenommen, daß die in Pfeil­ richtung 1, beispielsweise aus einem Tauchbad kommende Fadenschar 2 durch ein Quetschwerk 3, über eine Teilstange 4 und eine Leitwalze 5 zu einer Pendelwalze 6 und von dort aus auf eine erste erfindungsgemäße Lochtrommel 7, von dieser zu einer zweiten er­ findungsgemäßen Lochtrommel 8 - jeweils mit möglichst maximaler Umschlingung der Lochtrommel - sowie wiederum über eine weitere Leitwalze 5 zur weiteren Verarbeitung in der Transportrichtung 1 transportiert wird.

Jede Lochtrommel 7, 8 von Fig. 1 bis 3 besitzt einen Lochmantel 9 mit einer Vielzahl von Löchern 10. In das Trommelinnere 11 nach Fig. 2 wird mit Hilfe eines Ventilators 12 über Luftführungen 13 und Stützen 14 Druckluft gepreßt. Im Ausführungsbeispiel gemäß Zeichnung wird die Druckluft dem Trommelinnern 11 von beiden Trommellängsenden 15 in Richtung der Trommelachse 16 zugeführt. Die eingepreßte Luft kann im wesentlichen nur durch die Löcher 10 nach außen dringen. Um unnötige Luftverluste zu vermeiden, wird in herkömmlicher Weise der Teil des Lochmantels 9, der jeweils nicht von der Fadenschar zugedeckt ist, auf der Innen- oder Außenseite mit einer Abdeckung 17 ausgestattet, die sich über die ganze Trommellänge erstrecken soll.

Erfindungsgemäß werden auf dem Trommelmantel 9 eine Vielzahl von Schienen bzw. Rippen 18 angebracht, z. B. angeschraubt, ange­ schweißt oder angepunktet, über deren vorzugsweise alle auf einer Zylinderfläche liegenden Außenkanten 19 die Fadenschar 2 zu spannen ist. Die Fadenschar 2 umschlingt die Trommeln 7, 8 also nicht kreisförmig, sondern auf einem Polygon. Die Einzelheiten werden aus der vergrößerten Darstellung nach Fig. 3 deutlicher als in Fig. 1 oder 2.

Nach Fig. 3 kann jede Rippe 18 einen L-Querschnitt haben, wobei die Basis 20 der Rippe auf dem Lochmantel 9 zu befestigen ist. Zwischen je zwei Rippen 18 wird mindestens eine Reihe von irgendwie angeordneten Löchern 10 vorgesehen, derart, daß je zwei benachbarte (massive) Rippen 18, die dazwischenliegende Fläche des Lochmantels 9 und die darübergespannte Fadenschar 2 einen Stauraum 21 umschließen, aus dem, besonders wenn an den Längsenden des Mantels je ein umlaufender überstehender Steg 22 (Fig. 2) etwa mit der radialen Höhe der Rippen 18 - angrenzend an deren axiale Längsenden - vorgesehen wird, ein Ausströmen der vom Trommel­ innern 11 herkommenden Luft im wesentlichen nur radial, also nur durch die Fadenschar 2 hindurch, möglich ist.

Da die in Fig. 3 vom Trommelinnern herkommende Luft in dem (z. B. relativ zum Trommelinnern 11) kleinen Stauraum 21 gestaut - ge­ wissermaßen zwischengespeichert - wird, beruhigt sie sich dort und gelangt in quasi laminarer Strömung durch die Zwischenräume zwischen je zwei Garnfäden der Fadenschar 2 hindurch nach außen. Der Fall der Strömung von außen in die Trommel hinein wird in der Fig. 2 nicht ausdrücklich vorgesehen; die umgekehrten Strömungs­ verhältnisse ähneln sich aber grundsätzlich, insbesondere kann sich dabei auch ein beruhigendes Druckpolster im Stauraum 21 aus­ bilden.

In Fig. 1 und 2 wird dargestellt, daß die Fadenschar 2 zunächst von ihrer einen Seite her auf der Lochtrommel 7 und dann von ihrer anderen Seite her auf der Lochtrommel 8 von der vom Ventilator 12 geförderten Luft zu durchdringen ist. Auf diese Weise kann nicht nur eine effektive Trocknung oder zumindest Vortrocknung ohne Fadenteilung erreicht werden, weil die Fäden wegen der Auflage auf den Außenkanten 19 der Rippen 18 nicht nennenswert seitlich ausweichen sowie sich verkreuzen können und weil zugleich die Luftströmung durch die Zwischenräume zwischen je zwei Fäden hindurchgezwungen wird, so daß benachbarte Fäden auch nicht mit­ einander verkleben können. Die Erfindung ermöglicht es sogar, Faden­ scharen ungeteilt zu trocknen und mit besonderem Vorteil auch in der Oxidationsstrecke einer Küpen-Färbeanlage zu vergrünen.

Bezugszeichenliste

 1 = Transportrichtung
 2 = Fadenschar
 3 = Quetschwerk
 4 = Teilstab
 5 = Leitwalze
 6 = Pendelwalze
 7 = Lochtrommel
 8 = Lochtrommel
 9 = Lochmantel
10 = Loch
11 = Trommelinneres
12 = Ventilator
13 = Luftführung
14 = Stutzen
15 = Trommellängsende
16 = Trommelachse
17 = Abdeckung
18 = Rippe
19 = Außenkante (18)
20 = Basis (18)
21 = Stauraum
22 = umlaufender Radialsteg

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Behandeln einer Kettfadenschar mit einem Behandlungsgas, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Lochtrommel (7, 8) mit auf deren gelochter Mantelfläche (9) im wesentlichen axial verlaufenden Rippen (18) vorgesehen ist, daß die radialen Außenkanten (19) der Rippen (18) als Auflage der Fadenschar (2) ausgebildet sind und daß der Abstand zwischen der Mantelfläche (9) und der Auflageebene der Kettfadenschar (2) abhängig von der radialen Höhe der Rippen (18) so groß ist, daß sich auf dem Wege des durch die Fadenschar (2) strömenden Behandlungsgases ein Druckpolster in dem zwischen Mantelfläche (9) und Kett­ fadenschar (2) begrenzten Stauraum (21) ausbildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (18) quer zu ihrer Längserstreckung im wesentlichen luftundurchlässig bzw. massiv sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stauraum (21) außer von Mantelfläche und Ketten­ fadenschar durch zwei benachbarte, vorzugsweise massive Rippen (18) begrenzt ist.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkanten (19) der Rippen (18) alle auf ein und derselben Zylinderfläche mit Abstand von der Oberfläche des Trommelmantels (9) liegen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkanten (19) der Rippen (18) parallel zueinander auf der Lochtrommel (7, 8) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (18) sich ganz über die axiale Länge der Loch­ trommel (7, 8) erstrecken.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Längsenden (15) jeder Lochtrommel (7, 8) auf dem Trommelmantel (9) im wesentlichen radial stehende, umlaufende Stege (22) etwa der gleichen Höhe wie die Rippen (18), angrenzend an deren axiale Längsenden, vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, daß zwei oder mehr Lochtrommeln (7, 8) zum Durchblasen der Fadenschar (2) abwechselnd von deren einer und anderer Seite her hinter­ einandergeschaltet sind.