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Verfahren zum Sengen von Garnen, Bändern oder Geweben mittels Elektrizität
Nach der Erfindung handelt es sich um ein Verfahren. Garne, Bänder und Gewebe; im
nachfolgenden stets Senggut genannt, durch eine sehr große Anzahl fortlaufend erzeugter
Hochspannungsfunken und die dadurch hervorgerufene Flammenbildung zu sengen in der
Weise, daß z. B. bei Garnen ein Brenner zur Anwendung kommt, bei dem die beiden
Pole, zwischen welchen die Funkenbildung stattfindet, einige Millimeter voneinander
entfernt sind. Durch die Mitte dieser beiden Pole wird der zu sengende Faden gezogen.
Die beiden sich im Abstand von einigen -Millimetern gegenüberstehenden Pole können
in der Mehrzahl strahlenförmig tun den Faden herum angeordnet sein. Außerdem kann
die Anzahl derselben, auf die Länge des Brenner: verteilt, beliebig groß sein. In
diesem Fall führen die beiden sich gegenüberliegenden Pole jeweils der eine den
negativen und der andere den positiven Strom. Das Sengen kann jedoch auch in der
Weise durchgeführt werden, daß das Garn vor dein Einlaufen in den Brenner stark
angefeuchtet wird, so daß der zu sengende nasse Faden die Funktion der Erdleitung
übernimmt (negativ), wohingegen die gegenüberstehenden Pole nur positiven Strom
führen. Die Funkenbildung durch Hochspannun,- erfolgt alsdann jeweils von einem
+-Pol auf den zu sengenden nassen Faden. Im Prinzip erfolgt das Sengen von Geweben
nach der Erfindung auf die gleiche Art und Weise. Es kann einerseits ein negativer
Pol angeordnet sein in Form einer Metallplatte, über welche das Gewebe gezogen wird,
während gegenüber dieser Metallplatte, einige Millimeter von der Gewebebahn entfernt,
ein zweiter Metallblock angeordnet ist, der mit einer großen Anzahl einzelner ---Pole
(Drähte oder Nadeln) besetzt ist, so daß von jedem Draht, der positiven Strom führt,
der Funke durch die Gewebehahn zu dem negativen Metallblock überspringen muß.
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Man kann auch das Senggut über eine Walze leiten, die in einem Wasserbad
läuft, so daß das Gewebe auf derjenigen Seite angefeuchtet ist, die auf der Walze
läuft, welche an die Erdleitung angeschlossen ist. -Man kann auch das Gewebe vor
dem Einlauf in die Funkenstrecke stark anfeuchten, so daß die Gewebebahn die Funktion
der Erdleitung übernimmt. In diesem Fall ist es möglich, die Gewebebahn durch eine
Vielzahl von je zwei sich gegenüberstehenden -;--Polen hindurchzuführen. Die Hochspannungsfunken
springen alsdann von den sich gegenüberstehenden +-Polen auf die in der Mitte hindurchlaufende,
die Erdleitung bildende nasse Gewebebahn über und bringen durch die Vielzahl der
entstehenden Funken den abzusengenden Flaum zum Brennen, so
daß
auf diese Weise das Gewebe gleichzeitig auf beiden Seiten vollkommen rein gesengt
wird.
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Es ist zwar bereits bekannt, bei gewissen Gewebearten, z. B. bei Samt,
Floreeweben ii. a., die Ware vor dem Sengen anzufeuchten. Dabei geschieht die Anfeuchtung
jedoch ausschließlich zu dem Zweck, die Ware gegen Verbrennung zu schützen. Demgegenüber
geschieht beim vorliegenden elektrischen Sengverfahren die Anfeuchtung zu einem
wesentlich anderen Zweck und mit einer ganz anderen Wirkung, nämlich teils zur Erhöhung
der elektrischen Leitfähigkeit, teils zur Erzielung einer besseren Ausbreitung des
Funkens auf der Gewebefläche und mit der weiteren eigenartigen Wirkung, daß durch
die elektrische Zersetzung des Wassers eine zusätzliche Bildung kleinster Flämmchen
auftritt, die ihrerseits mit zur Erhöhung des Sengeffektes beitragen.
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Als Zahlenbeispiel für den Wirkungsgrad der Neuerung diene folgendes:
Es ist ohne Schwierigkeiten möglich, in der Sekunde aus einem einzigen +-Pol bis
zu ioo Funken überspringen zu lassen. Eine Gewebebahn, die ioo cm breit ist, kann
z. B. mit einem Brenner zur Ausübung dieses Verfahrens gesengt werden, bei welchem
in der Längsrichtung etwa Zoo +-Pole in Form von Nadeln angeordnet sind: In der
Querrichtung, d. h. in der Laufrichtung des Gewebes, können gleichzeitig in derselben
Richtung oder versetzt zueinander bequem 5o Reihen mit je Zoo ---Polen in Form von
Nadeln oder Drähten angeordnet sein. Es würde dann zum Sengen der Gewebebahn mit
zoo cm Gewebebreite ein Brenner vorhanden sein, der etwa io ooo ---Pole besitzt.
Da aus einem ----Pol ohne Schwierigkeiten pro Sekunde etwa ioo Funken entladen werden
können, so werden zum Sengen dieser i oo cm breiten Gewebebahn pro Sekunde bis i
Million Sengfunken auf die Gewebebahn überspringen. In der Stunde sind dies rund
3,6 Milliarden Sengfunken. Da die Temperatur der einzelnen Funken außerordentlich
hoch ist und z. B. den Schmelzpunkt aller Metalle weit übertrifft, und da in einer
Stunde diese enorme Anzahl Sengfunken entladen wird, entsteht unter der Gewebebahn
ein einziges, praktisch ununterbrochenes Flammenmeer höchster Temperatur in einer
Abmessung von etwa ioo cm lang X 25 cm breit - 0,025 m2. Infolge der erzeugten hohen
Temperatur, in Form v ielzähliger kleinster Mikroflammen, werden die dem Senggut
anhaftenden Fasern restlos abgesengt. Dabei ist der Energieverbrauch im Vergleich
zur Leistung sehr gering und übertrifft alles, was bisher auf diesem Gebiete geschaffen
worden ist. Wenn das Gewebe nach diesem Verfahren in trockenem Zustand gesengt wird,
wird dasselbe durch die überspringenden Funken durchgesengt, d. h. es werden auch
diejenigen Fasern verbrannt, die sich im Gewebe befinden. Infolgedessen ist diese
Sengmethode nicht für alle Arten Senggut mit der gleichen Zweckmäßigkeit anwendbar.
Um das Leer-und Hohlsengen zu verhindern, wird das Verfahren der Erfindung dadurch
vervollkommnet, daß man die Gewebe vorher entsprechend anfeuchtet. Die Folge hiervon
ist, daß der Funke die Gewebebahn nicht mehr durchschlagen kann, weil sein Weg schon
in der Feuchtigkeit der Gewebebahn, d. h. in dem vom Gewebe mitgeführten Wasser,
beendigt wird. Dabei tritt die neue technische Wirkung zutage, daß die feuchten,
vom Gewe::e abstehenden Fasern in hellen, deutlich sichtbaren Flammen verbrennen.
Dies ist anscheinend darauf zurückzuführen, daß durch den elektrischen Funken infolge
seiner hohen" Temperatur feinste Wasserteilchen momentan in Wasserstoff und Sauerstoff
zerfallen und in Form sehr zahlreicher allerkleinster Knallgasflammen brennen, wobei
die abzusengenden Fasern in verstärktem Maße verzehrt werden.
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Einige Vorrichtungen, die zur Ausübung des Verfahrens benutzt werden
können, sind auf der Zeichnung in den Abb. i bis 8 schematisch dargestellt.
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Nach Abb. i ist i das Senggut, 2 die Metallplatte, welche den negativen
Pol führt, 3 ist der Metallblock, der den +-Pol führt, 4 bis qx sind die einzelnen
----Pole, die in Form von Drähten oder Nadeln ausgeführt sind und die in einer Entfernung
vom Senggut z endigen, welche der zur Anwendung kommenden Hochspannung und der dadurch
bedingten Länge der Funkenstrecke entsprechen. Die überspringenden Funken sind in
allen Abbildungen mit 5 bis 5x bezeichnet, dabei ist es zweckmäßig, den Metallkörper
2 mit einem Hohlraum 2a zu versehen und die obere Platte desselben, über welche
das Senggut i gezogen wird, mit Schlitzen oder Löchern 2c bis 2x in beliebig großer
Anzahl auszurüsten. Durch diese Öffnungen 2c bis 2x wird Dampf- oder Preßluft durch
das Gewebe in der Richtung der Funkenstrecke geblasen, so daß die abzusengenden
Fasern in die Funkenstrecke hinein aufgerichtet werden und infolgedessen leichter
abbrennen. Außerdem werden dadurch die bei der Verbrennung der Fasern entstehenden
Rauchgase entfernt. Es ist auch zweckmäßig, die Platte 3 und die Nadeln q. bis .:Ex
zu kühlen.
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In Abb.2 ist i das Senggut, 2 ist eine Walze, die in ein Wasserbad
2b eintaucht, welches gleichzeitig den - -Pol, d. h. also
die Erdleitung,
bildet, 3 ist der Metallkörper, in dem bogenförmig entsprechend der kreis= runden
Form der Walze 2 die -1 --Pole _l. bis -1.a in Form von Drähten oder Nadeln eingesetzt
sind. Entsprechend der zur Anw; ndung kommenden Hochspannung und der dadurch bedingten
Funkenstrecke ist die Entfernung zwischen den einzelnen --Polen q. bis 4.r bis zu
der negativ stromführenden Walze 2 der Gewebebahn i bemessen.
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. In Abb: 3 ist ein Grundriß dargestellt, all, welchem die Anordnung
der einzelnen -!--Pole ¢ bis qx in Reihen neben- und hintereinander angeordnet ersichtlich
ist.
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In Abb. 4. ist das Verfahren schematisch zur Darstellung gebracht,
nach -welcher i das Senggut in der Laufrichtung des Pfeiles :« darstellt. Die Gewebebahn
i wird über die Walze 2 durch den Wasserbehälter 2« geleitet und dadurch mit der
Erdleitung so lange leitend verbunden, wie das Gewebe i Wasser mitfuhrt. 3 und 3«
sind die Metallkörper. iiie hier gegenüberliegend angeordnet sind und jeder für
sich mit den positiven stromführenden Nadeln oder Drähten d. bis .4.' ausgerüstet
sind. Die Enden der Nadeln .4 bis q.x in den beiden Metallkörpern 3 und 3« sind
so weit voneinander entfernt, daß das Senggut die Spitzen der Nadeln 4 bis d.« der
Platten 3 und 3« nicht berührt. Da das Senggut i mit der Erdleitung verbunden ist
und die gegenüberstehenden Metallkörper 3 und 3« positiven Strom führen, werden
in verstärktem Maße die Funken von q., qx (= +) nach dem Senggut i (- Erdleitung)
überspringen. so daß (las Senggut bei einmaligem Durchgang durch diese Vorrichtung
von beiden Seiten gesengt wird.
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In Abb. 5 ist noch eine Vorrichtung zum Sengen von Garnen schematisch
dargestellt. In zwei sich gegenüberstehenden Wänden 2 und 3 sind die stromführenden
Nadeln 4. bis 4.@ so angeordnet, daß dieselben radial zum Mittelpunkt zeigen und
einige Millimeter entsprechend der zur Anwendung kommenden Funkenstrecke voneinander
entfernt sind. Von der Mitte aus, umgeben von den vielählig angeordneten ' - und
--Polen q. bis ¢x, wird der zu sengende Faden hindurchgeführt, und da die Funken
ringsherum von allen Seiten überspringen, -werden die am ganzen Umfang desselben
vorhandenen Fasern restlos abgebrannt.
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Abb. 6 ist die vordere Ansicht einer scheinatisch dargestellten Vorrichtunri
nach .Xbb. 5. Auch hier ist i das Senggut, 2 der den negativen Strom führende Metallkörper,
3 der den positiven Strom führende Metallkörper, .I bis .-T' sind die vielzähligen
+- und --Pole in Form von Nadeln oder Drähten. I:s ist selbstverständlich möglich,
an Stelle der Nadeln oder Drähte in den Metallkörpern 3 und 3« irgendwelche anders
gearteten Erhöhungen und Vertiefungen anzubringen, die jedoch stets so eingerichtet
sind, daß eine Funkenbildung in vielfacher Anzahl zwischen der Erdleitung und dem
+-Pol stattfinden kann.
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In Abb. 7 und 8 ist noch eine Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt,
bei welcher die Funkenstrecke etwas abseits vom Senggut liegt. Bei dieser Ausführungsform
des Verfahrens wird es vermieden, das Senggut der Durchschlagskraft des Funkens
auszusetzen, dabei ist es gleichgültig, ob das Senggut in der Richtung des Pfeiles
i« der Abb. 7 oder quer dazu in der Richtung des Pfeiles i« der Abb.8 über den.
Sengbrenner hinweggeführt wird. Auch diese Ausführungsform des Verfahrens ist ein
wesentliches Merkmal dieser Erfindung.
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Gegebenenfalls ist es zweckmäßig, die Metallkörper, -welche die Nadeln
oder Drähte zur Bildung der Funkenstrecke tragen, mit Wasser, Wasserdampf oder Luft
zu kühlen, gegebenenfalls Luft, Dampf oder zerstäubtes Wasser durch dieselben hindurchzublasen.
Es ist auch möglich, das in Betracht kommende Senggut mit Dampf oder mit zerstäubtem
Wasser anzufeuchten. Bei dem Ausführungsbeispiel für Garne nach Abb. t und 5 kann
das Garn in trockenem oder nassem Zustand, durch den Brenner hindurchgeführt werden.
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Für die Erfindung ist es wichtig, daß in möglichst kurzer Zeit eine
sehr große Anzahl Hochspannungsfunken in unmittelbarer Nähe des Senggutes entladen
werden, so daß ein vollkommenes Abbrennen der vorhandenen Fasern stattfindet.
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Aus dem angeführten Zahlenbeispiel ist zu ersehen, welche ungeheure
Sengenergie mit einem räumlich sehr beschränkten Brenner erzielt werden kann. Die
Leistung des Sengbrenners und der Grad des zu erzielenden Sengeffekts-- können durch
Veränderung der Funkenzahl pro Zeiteinheit und durch Veränderung der Spannung und
der Stromstärke der einzelnen Funkenstrecken in den weitesten Grenzen geregelt -werden.
Außerdem ist es möglich, die Durchgangsgeschwindigkeit des Senggutes durch die Sengmaschine
den -erforderlichen Verhältnissen anzupassen.
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Um einen geringeren Abbrand der positiven Elektroden zu erzielen,
ist es auch möglich, das Senggut oder dessen Auflagekörper an die positive (-+--)
Leitung anzuschließen.