DE974973C - Verfahren und Vorrichtung zum Heissfixieren von unter Verwendung synthetischer Faeden oder Fasern hergestellten Textilerzeugnissen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Heissfixieren von unter Verwendung synthetischer Faeden oder Fasern hergestellten TextilerzeugnissenInfo
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- DE974973C DE974973C DEP12499A DEP0012499A DE974973C DE 974973 C DE974973 C DE 974973C DE P12499 A DEP12499 A DE P12499A DE P0012499 A DEP0012499 A DE P0012499A DE 974973 C DE974973 C DE 974973C
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf das dauerhafte Heißfixieren von Geweben und von Textilfertigerzeugnissen,
die aus Fasern oder Fäden bestehen oder solche enthalten, die, wie Polyamidfasern oder
-fäden, befähigt sind, unter der Einwirkung von Wärme fixiert zu werden, d.h. eine gegebene Formgestaltung
anzunehmen und dazu neigen, bei mechanischer Deformierung diese Gestalt wieder anzunehmen.
Fasern und Fäden aus Polyamiden und andere vollsynthetische Fasern und Fäden, die gleich Polyamiden
teilweise kristalline Struktur besitzen,
haben verschiedene günstige Eigenschaften, weisen jedoch durch ihre Herstellung bedingte erhebliche
Spannungen auf. Nimmt man als Beispiel den Polyamidfaden, der sich in reversibler Weise schmelzen
und wieder verfestigen läßt und daher durch Spinnen seiner Schmelze geformt wird, so besteht der
einmal gesponnene Polyamidfaden z. B. zu etwa 25 bis 35% aus kristalliner Substanz, die in 75 bis
65 °/o amorpher Substanz ungeordnet verteilt ist. Da solche Polyamidfäden keine günstigen textiltechnischen
Eigenschaften aufweisen, werden sie verstreckt, indem sie z. B. auf das 4- bis 5fache
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ihrer ursprünglichen Länge gedehnt werden. Dadurch werden die Reißfestigkeit, die Dehnbarkeit
und das Aussehen der Fäden verbessert, gleichzeitig werden aber neue Nachteile hervorgerufen, die eine
Folge der erheblichen molekularen Veränderungen in der Innenstruktur der Fasern sind. Einmal tritt
eine zusätzliche Kristallisation ein, so· daß der verstreckte
Polyamidfaden z. B. etwa 40 bis 50% kristalline Anteile enthält. Andererseits werden die
kristallinen Anteile, die im ungestreckten Faden gänzlich ungeordnet durcheinanderliegen, im Verlaufe
der Verstreckung beinahe vollständig parallel zur Faserachse orientiert. Diese Veränderungen,
die mit erheblicher Geschwindigkeit eintreten, haben zur Folge, daß dem verstreckten Material Spannungen
innewohnen, die sich bei gegebener Gelegenheit auszugleichen versuchen. Infolge dieser
Spannungen hat der verstreckte Polyamidfaden ein steifes, drahtiges Verhalten, die aus verstreckten
Polyamidfäden hergestellten Gewebe oder Gewirke haben einen schlechten Griff, einen schlechten Faltenwurf
und die Neigung zu bleibenden Formveränderungen bei der Behandlung in heißem, insbesondere
feuchtem Zustande, z. B. beim Waschen und Bügeln, die sich durch Schrumpfungen, Faltenbildungen,
und Knitterungen unangenehm bemerkbar machen. Ferner lassen sich verstreckte Polyamidfäden
nur ungleichmäßig anfärben und ausrüsten.
Die geschilderten Spannungen und die daraus folgenden Nachteile lassen sich ganz oder teilweise
durch Wärmebehandlung beseitigen. Diese Entspannung ist in der Regel mit erheblicher Längenschrumpfung
verbunden. Bei Polyamiden kann sie z. B. bis zu iofl/o betragen. Andererseits bedingt die
Wärmebehandlung bei genügender Intensität eine »Fixierung« der jeweils bei der Behandlungstemperatur
vorliegenden Formgestaltung der Fasern oder Fäden, zu der diese nach Aufheben einer auf sie
wirkenden mechanischen Deformierungskraft zurückstreben. Diese Formgestaltung läßt sich dann
nur durch eine weitere Wärmebehandlung beseitigen bzw. in eine andere umwandeln, falls diese Behandlung
erheblich intensiver ist als die vorhergehende, also insbesondere bei höherer Temperatur
erfolgt. Deshalb unterliegen fast durchweg die dem Ausrüster gelieferten, aus synthetischen Fasern
oder Fäden hergestellten oder diese enthaltende Gewebe der Schrumpfung und zusätzlichen in diesen
Fasern oder Fäden verankerten Spannungen, wie sie durch den Web- oder Wirkvorgang entstanden
sind. Bei genügend intensiver Wärmebehandlung kann jedoch bereits bei verhältnismäßig
niedrigen Temperaturen namentlich durch Dampfbehandlung oder Abkochen eine weitgehende Entspannung
bzw. Schrumpfung und dadurch eine dimensionelle Stabilisierung dieser Gewebe erzielt
werden. Auch kann durch eine solche Behandlung gegebenenfalls eine Fixierung der Formgestaltung
des Gewebes erreicht werden, bei der die synthetischen Fasern oder Fäden in der für sie durch das
Gefüge des Gewebes bedingten Formgestaltung (z. B. bei Webware etwa wellenförmig und bei
Wirkware den Maschenschlaufen angepaßt) fixiert werden. Diese Fixierung wird allgemein als Heißfixierung
des entsprechenden Gewebes bezeichnet. Eine bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen
erreichte Heißfixierung ist jedoch keine Dauerfixierung, d. h., eine weitere Wärmebehandlung
größerer Intensität bedingt eine Umfixierung in etwa dann vorliegende unerwünschte Formgestaltung,
wie beispielsweise unter Einfixieren von Knittern, Kräuseln, Falten oder allgemeiner Gewebeverzerrungen,
die sich nur schwierig und in vielen Fällen gar nicht beseitigen lassen. Dies kann
bereits bei der Ausrüstung, z. B. im Farbband oder in der Reinigung oder in der Haushaltwäsche, besonders
aber beim Bügeln erfolgen. Darüber hinaus haben diese Gewebe selbst bei Behandlung mit
Dampf unter Druck bei etwa 1400 C einen schlechten
Griff und Faltenwurf und eine wesentlich schlechtere Elastizität als Gewebe, die aus natürlichen
Fasern, wie Seide oder Wolle, hergestellt sind.
Diese Feststellungen werden zu einem bekannten Vorschlag getroffen, um ein dauerhaftes Heißfixieren
von Geweben aus Polyamidfasern oder ähnlichen synthetischen Fasern bei gleichzeitiger
Höchstschrumpfung und damit weitgehendster nicht umkehrbarer dimensioneller Stabilisierung durch
Behandlung bei hohen Temperaturen zu erzielen. Nach diesem Verfahren ist es bekanntgeworden,
Gewebe aus z. B. Polyamidfasern durch Wärmeübertragung nach dem Prinzip der unmittelbaren
Wärmeleitung von Metallfläche zu Gewebe, vorzugsweise zwecks Kontaktverbesserung unter Druck
auf Temperaturen zu erhitzen, die etwa 5 bis 250 C unterhalb des Schmelzpunktes der Faser liegen.
Die Behandlungsdauer liegt zwischen Bruchteilen einer Sekunde bis zu 15 Sekunden. Die Wärmebehandlung
erfolgt durch Führung des Gewebes über erwärmte Flächen, z. B. eine oder mehrere
Walzen oder Andrücken des Gewebes an erwärmte Flächen unter kräftigem gleichbleibendem Druck,
z. B. zwischen erhitzten Walzen. Nach weiteren Vorschlägen wird das Gewebe entlang einer feststehenden,
erhitzten Oberfläche unter Andrücken bewegt oder über eine Walze geleitet, an die es
durch eine erhitzte Mulde oder einen erhitzten Schuh gedrückt wird. Die Behandlungsbedingungen no
dieses Verfahrens, insbesondere Behandlungstemperaturen, müssen innerhalb relativ enger Grenzen
genau abgestimmt werden, da schon geringe Abweichungen die unbedingt erforderliche Gleichförmigkeit
der Schrumpfung und dadurch das Aussehen des Gewebes, seine dimensioneile Stabilität
und die notwendige Homogenität anderer Gewebeeigenschaften, wie z. B. Anfärbbarkeit, erheblich
beeinträchtigen und sogar die Festigkeit des Gewebes ernsthaft verschlechtern können.
Die Behandlungstemperatur darf nach den über das Verfahren gemachten Angaben nicht mehr als
um höchstens io° C schwanken, um gleichmäßige Ergebnisse zu erzielen. In der Praxis ist es jedoch
schwierig, mit den bekannten Mitteln Schwankungen von 100C nicht zu überschreiten. In Wirklich-
keit sind aber häufig Gewebe aus vollsynthetischen Fasern, namentlich bei besonders hohen Tempera,-turen,
so empfindlich, daß die Temperatur um viel weniger als io° C schwanken darf. Die Ansprüche
an die Temperaturgenauigkeit müssen vielmehr noch wesentlich höher liegen insoweit, als bei einer
gegebenen Faser und bei gegebenen sonstigen Behandlungsbedingungen, insbesondere Zeit, schon
Temperaturschwankungen von erheblich mehr als ίο ±i°C eine nachteilige Wirkung auf die Gleichmäßigkeit
der Erzeugnisse der Heißfixierung haben können, die sich insbesondere in der Ungleichmäßigkeit
der Anfärbung, des Griffes usw. äußern. Temperaturschwankungen von io° C können bei
den nur wenig unter dem Schmelzpunkt liegenden Heißfixierungstemperaturen zu einer Schädigung
und sogar zu einer Zerstörung der Faser führen. Hinzu kommt noch, daß die nachträgliche Erforschung
der Heißfixierung gezeigt hat, daß hierbei weitere Kristallisationen der Polyamidmoleküle
eintreten, die bekanntlich exotherm verlaufen. Durch diese Kristallisationen werden also- die Temperaturschwankungen
bei der Heißfixierung noch verstärkt. Man muß also nicht nur im Hinblick auf die Effekte der Heißfixierung, sondern auch im
Hinblick auf die Erzielung einer gleichmäßigen Kristallisation bei möglichst genauen Temperaturen
arbeiten. Ungleichmäßige Kristallisationen führen zu Ungleichmäßigkeiten in den Produkten,
insbesondere beim Anfärben, da die kristallinen Anteile der Faser eine andere Affinität zu den
Farbstoffen haben als die amorphen Anteile.
Die bisher vorgeschlagenen Methoden und Vorrichtungen für das kontinuierliche Hochtemperatur-Dauerfixieren
von Geweben aus Polyamiden oder ähnlichen Fasern oder Fäden verlangen verhältnismäßig
viel Geschicklichkeit von den Ausführenden und sind für die bevorzugte Verwendung von Druck
verhältnismäßig kompliziert. Sie sind ferner vom wärmetechnischen Standpunkt unwirtschaftlich, da
die anzustrebende Konstanz der Wärmeübertragung auf das Gewebe durch unmittelbare Wärmeleitung
eine erhebliche Wärmespeicherung und dieser entsprechende große Masse voraussetzt. Es
bedarf also jeweils erheblicher Wärmezufuhr, bis die Vorrichtung betriebsbereit ist, wobei die große
aufgespeicherte Wärmemenge nach Abstellen der Apparatur verlorengeht. Schließlich erlauben die
bekannten Vorrichtungen nur einen sehr niedrigen Ausstoß.
Das Verfahren und die Vorrichtungen der Erfindung, die auf dem bekannten Verfahren aufbaut
und daher in bezug auf Temperatur der Behandlung mit dem bekannten Verfahren übereinstimmt, ermöglichen
ein wirkungsvolleres, schnelleres und wirtschaftlicheres Heißfixieren erstaunlicher Gleichförmigkeit
von Wirk- oder Webwaren einschließlich vorgeformter Ware, z. B. von Damenstrümpfen,
die aus synthetischen Fasern oder Fäden bestehen oder solche enthalten, die, wie Polyamidfasern oder
-fäden, befähigt sind, unter der Einwirkung von Wärme eine gegebene Formgestaltung anzunehmen,
und dazu neigen, bei deren mechanischer Deformierung diese Gestaltung möglichst wieder anzunehmen.
Bei der Erfindung wird demnach von einem Verfahren zum Heißfixieren von unter Verwendung
synthetischer Fäden oder Fasern hergestellten Textilerzeugnissen ausgegangen, bei dem das
Texilgut bis auf Temperaturen, die (etwa 5 bis 250C) unter dem jeweiligen Schmelzpunkt des zu
fixierenden Gutes liegen, mittels Aufleiten eines heißen Gasstromes über die ganze Breite des ununterbrochen
geförderten Textilgutes erhitzt wird, worauf anschließend eine Kühlung des Textilgutes
erfolgt. Erfindungsgemäß wird der Gasstrom im Kreislauf geführt und mit Auftreffgeschwindigkeiten
von mindestens 2 m/Sek. während einer kurzen Zeitdauer (von etwa 1 bis 10 Sekunden) beides
von dem jeweils zu fixierenden Textilgut abhängig, auf das Gut aufgeblasen.
Es hat sich die unerwartete Feststellung ergeben, daß der Strom eines heißen Gases, z. B. Luft, trotz
des bekannten schlechten Wärmeleitvermögens von Textilien und trotz der bekanntlich verhältnismäßig
geringen Wärmeleitung bzw. Wärmeübertragung von Gasen, eine kontinuierliche, schnelle
und dauerhafte Fixierung bei hohen Temperaturen ermöglichen kann, wenn der Gasstrom mit einer
Aufprallgeschwindigkeit, und zwar von mindestens 2 m/Sek., auf das Gewebe gerichtet wird. Überraschend
sind hierbei die schnelle Tiefenwirkung der Behandlung, die so hoch sein kann, daß die
Gewebe nur eine kurze Strecke durch die Behandlungszone zu durchlaufen haben, um 1 bis 10 Sekünden
lang die vorherbestimmte Heißfixierungstemperatur anzunehmen bzw. aufrechtzuerhalten.
Hierdurch werden hohe Ausstöße bei verhältnismäßig geringen Apparaturausmaßen ermöglicht.
Ferner wurde die Feststellung gemacht, daß trotz der schnellen und durchgreifenden Wärmeübertragung
auf das Gewebe die zur Fixierung notwendigen Wärmemengen dem Gas jeweils nur in verhältnismäßig so kleinen Mengen pro Volumeneinheit
entnommen werden, daß die entnommene Wärmemenge bei dem durch die Geschwindigkeit
bedingten hohen Volumeneinsatz des Gases im Verhältnis zur gesamten Wärmekapazität praktisch
unwichtig wird. Das ermöglicht eine Führung der heißen Gase im Kreislauf. Wenn auch die Führung
von Heißgasen im Kreislauf beim Trocknen von Geweben ein vielfach angewandtes Mittel ist, so
bedeutet sie im Zusammenhang mit der Erfindung ein wesentliches Unterstützungsmerkmal, um die
Temperaturschwankungen in engen Grenzen von nicht wesentlich mehr als ± i° C zu halten. Sie ermöglicht
die Gleichförmigkeit im Anstieg der Gewebetemperatur, die Konstanz der Fixierungstemperatur des Gewebes sowie die Vermeidung von
schädlichen Temperaturschwankungen im Gewebe iao oder Heißgas für längere Zeit, bis ein übermäßiges
Ansteigen der Feuchtigkeit im Heißgasstrom zum teilweisen Austausch zwingt.
Die sich aus der Verwendung von heißen Gasen mit Aufprallgeschwindigkeit zum dauerhaften
Fixieren von Geweben ergebenden Vorteile sind
um so überraschender, als Versuche mit durch Gewebestücke
gesaugter Heißluft entweder negativ verliefen oder sogar Gewebebeschädigungen zeigten.
Bei diesen Versuchen wird heiße Luft durch auf Drahtsieben frei aufliegend angeordneten
Nylongewebestücke gesogen. Die Behandlungstemperaturen lagen zwischen etwa 150 und 2450C.
Die Behandlungsdauer betrug jeweils 2, 5, 10 und 15 Sekunden. Die Versuche ergaben, daß die erzielte
Schrumpfung nur vorübergehend war, daß bei 5 Sekunden eine für Fixierzwecke ungenügende
Wärmeabgabe an das Gewebe stattfand und daß bei 10 Sekunden und etwa 2400 C bereits eine erhebliche
Schädigung des Gewebes durch Einbuße von Festigkeit und Elastizität zu verzeichnen war.
Gegenüber diesen wissenschaftlichen Versuchen unterscheidet sich das vorliegende praktische Verfahren
zum Heißfixieren von Textilien unter anderem auch dadurch, daß der heiße Gasstrom mit
Aufprallgeschwindigkeit, von mindestens 2 m/Sek., auf das Gewebe geleitet wird, während das Gewebe
seinerseits fortbewegt wird. Weiterhin wird die Dauer dieser Behandlung durch die Fortbewegungsstrecke bestimmt, die so lang bemessen wird, daß
jede Stelle des Gutes etwa 1 bis 10 Sekunden lang die vorher bestimmte Heißfixierungstemperatur
annimmt.
Es ist weiterhin bei der Trocknung von Textilien in einem Spannrahmen bekannt, die Gewebe mit
Gasströmen verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit, z. B. 9 m/Sek., zu behandeln, doch dient hier
die Gasgeschwindigkeit in erster Linie der fortlaufenden schnellen Erneuerung der der Gewebebahn
überlagerten Luftschichten und der Schaffung bzw. Aufrechterhaltung einer möglichst großen
Dampfdruckdifferenz zwischen Gewebefeuchtigkeit und Gasfeuchtigkeit. Die im Trocknungsgas vorhandene
Wärme hingegen hat fast ausschließlich die Erhöhung der Absorptionsfähigkeit des Gases
für die Feuchtigkeit und des Dampfdruckes der Gewebefeuchtigkeit zur Aufgabe. Bei der Trocknung
üben also· Gasströmung und Temperatur verschiedenartige, voneinander unabhängige Funktionen
aus, wobei es sich hauptsächlich um Oberflächenvorgänge handelt, während die Wärmeübertragung
auf das Gewebe nur eine untergeordnete Rolle spielt. Bekanntlich findet während des
endothermen Verdampfungsvorganges ein Wärmeübergang auf das Gewebe selbst nur in beschränktem
Maße statt. Es liegt somit bei der Trocknung eine Selbstregelung der Temperatur durch die Verdampfung
vor, da, solange die Feuchtigkeit vorhanden ist, die Erhitzung des Gewebes den Siedepunkt
des Wassers, also ioo° C, nicht erheblich
übersteigen kann. Aus wärmetechnischen Gründen sind deshalb auch die für Trocknungsapparate vorgesehenen
Temperaturen verhältnismäßig niedrig bei verhältnismäßig ausgedehnten Behandlungszeiten.
Wird das Gewebe trocken, so· muß bei einem Trocknungsverfahren die Behandlung unterbrochen
oder die Temperatur gesenkt werden, da sonst, beispielsweise auch bei natürlichen Fasern, erhebliche
Schäden auftreten können. Praktisch läßt man es gar nicht so weit kommen, beläßt vielmehr im Gewebe
einen gewissen Wassergehalt, der seinem Aufnahmevermögen für Feuchtigkeit entspricht, so daß
die Temperatur,, des Gewebes praktisch niemals über ioo° C kommt.
Demgegenüber handelt es sich bei dem Heißfixieren um einen exothermen Vorgang. Ferner ist
es für die Erfindung gerade wichtig, daß das trockene Gewebe selbst 1 bis 10 Sekunden die zwischen
149 und 2600 C liegende vorherbestimmte Heißfixierungstemperatur annimmt bzw. diese
Temperatur aufrechtgehalten wird. Es kommt also ausschließlich auf den Wärmeübergang zwischen
dem heißen Gas und dem zu fixierenden Gut an. Es war ohne Kenntnis der Erfindung gar nicht
vorauszusehen, daß es überhaupt möglich sein wird, eine Gewebebahn und einen Gasstrom mit
Geschwindigkeit und hoher Temperatur gegeneinander mit der Maßgabe zu führen, daß das Gewebe
nur die gewünschte Zeit von 1 bis 10 Sekunden die hohe, vorherbestimmte Heißfixierungstemperatur
zwischen 204 und 2460 C (für Polyamide) annimmt, und diese Temperatur innerhalb einer engen Grenze
von etwa ± i° C zu halten.
Es ist auch bekannt, Textilerzeugnisse einer Hitzebehandlung mit Gasen zu unterwerfen. Es ist
jedoch bei der bekannten Einrichtung nicht die Herstellung eines elastischen geschmeidigen Gewebes
für Bekleidungszwecke beabsichtigt, sondern die Hitzebehandlung dient dort dem Zweck, die
durch Walzen, z. B. in Kettfäden eingedrückte Wellen an ihren Kreuzungspunkten mit den Schlußfäden
mechanisch festzulegen; ein Verkleben der Kreuzungspunkte ist nicht gewünscht. Eine dimensionale
Stabilität nicht gewellter Fasern oder Fäden, wie sie durch die Heißfixierung von Textilerzeugnissen
gemäß der Erfindung erstrebt wird, 1°° ist nach diesem bekannten Verfahren bei Sieben
und Netzen weder notwendig noch beabsichtigt. Dementsprechend werden nach ihm zur Wärmebehandlung
heiße Gase wie auch elektrische Vorrichtungen in gleicher Weise vorgeschlagen. Die
Gase können mit dem Netzmaterial sowohl mittelbar als auch unmittelbar in Berührung kommen.
Eine hohe Aufprallgeschwindigkeit wird für die Gase weder beschrieben noch ist sie beabsichtigt.
Dementsprechend wird auf eine bestimmte Gasgeschwindigkeit gar kein Wert gelegt. Die für
dieses bekannte Behandlungsverfahren angegebenen Temperaturen liegen in einem sehr weiten Bereich,
und zwar entweder viel zu tief (ζ. B. so0 C) für
die Heißfixierung von synthetischen Fasern oder zu hoch (über dem Schmelzpunkt des Materials).
Über die Verweilzeit werden überhaupt keine Angaben gemacht.
Nach einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfallrens,
wie sie bei Polyamidgewebe angewandt wird, wird das Gewebe in ausgebreitetem Zustand auf
einem endlos laufenden Träger durch die Wärmezone geführt, wobei dieser Träger sich vorzugsweise
mit einer Geschwindigkeit von etwa 33 bis m/Min, bewegt. Das Gewebe wird in der
Wärmezone von beiden Seiten einer Wärmebehandlung unterworfen. Wenn das Gewebe auf
der einen Seite auf einer Träger- oder Stützfläche ruht oder über diese geführt wird, die das Gewebe
in seiner ganzen Breite zwischen seinen Kanten trägt, wird diese Stützfläche auf die vorher
bestimmte Heißfixierungstemperatur für das zu behandelnde Gut erwärmt. In diesem Fall wird das
mit hoher Geschwindigkeit im Kreislauf strömende
ίο Heizgas nur auf einer Fläche des bewegten Gewebes
angewandt. Wenn das Gewebe hingegen nicht getragen wird, sondern z. B. zwischen den
Kanten des Trägers frei aufgehängt ist, wird der heiße, im Kreislauf geführte Gasstrom von hoher
Geschwindigkeit auf beiden Seiten des bewegten Gewebes angewandt. In Abwesenheit eines festen
Trägers oder einer Stützfläche kann das Gewebe, insbesondere leichtes Gewebe, bei einseitiger Anwendung
des heißen Gasstromes durchhängen. Der heiße Gasstrom von hoher Geschwindigkeit wird
daher zweckmäßig senkrecht zu der Oberfläche des bewegten Gewebes geführt. Wenn eine Walze als
Träger für das Gewebe in der Heizzone gewählt wird, ist es zweckmäßig, den heißen Gasstrom in
a5 einer Richtung anzuwenden, die radial zum Umfang
der Walze liegt.
Bei einer anderen Ausführungsform, die für vorgeformte Stücke aus Textilgut, insbesondere
Damenstrümpfe, vorzugsweise solche, die aus Polyamidfasern oder -fäden gewirkt sind, angewandt
wird, werden die Stücke durch die Heizzone auf Formen geführt, die auf einem endlos bewegten
Träger angebracht sind. Der Heizgasstrom wird dann ununterbrochen von der entgegengesetzten
Seite der Heizzone auf die gestützten Stücke aus Textilgut geleitet, um sie von allen Seiten während
ihres Durchganges durch die Heizzone zu durchdringen. In diesem Falle wird der Heizstrom vorzugsweise
in einem Winkel von 45 ° zu der Bewegungsrichtung des geformten Gutes durch die Heizzone
geführt.
Die Erfindung ist an Hand der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den entsprechenden
Zeichnungen erläutert.
Fig. ι zeigt im Querschnitt in der Ebene I-I und
teilweise in Vorderansicht die Bauart, die in Fig. 2 zu sehen ist;
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt der Bauart von Fig. ι in der Ebene II-II und zusätzlich die Vorderansicht
der Kühlzufuhr- und Aufnahmevorrichtungen ;
Fig. 3 gibt eine Seitenansicht der inneren Teile der Bauart von Fig. 1 und 2 in einem Seitenausschnitt
des äußeren Gehäuses wieder;
Fig. 4 zeigt einen Schnitt in der Ebene IV-IV der in Fig. 2 gezeigten Bauart;
Fig. 5 und 6 sind Seiten- und Draufsichten bzw. stellen Einzelheiten der Antriebsvocrrichtungen für
die Walzen und Rollen dar, die Teile der Bauarten der vorgenannten Figuren bilden;
Fig. 7 ist eine Draufsicht, die Einzelheiten von Teilen der Antriebsvorrichtungen für die Kühl- und
Aufnahmewalzen der Fig. 2 zeigt;
Fig. 8 ist ein senkrechter Längsschnitt durch eine andere Bauart;
Fig. 9 zeigt einen waagerechten Querschnitt der in Fig. 8 dargestellten Bauart;
Fig. 10 gibt einen Querschnitt der in Fig. 8 dargestellten
Konstruktion in der Ebene X-X wieder;
Fig. 11 zeigt im Längsschnitt eine weitere Bauart;
Fig. 12 gibt einen Querschnitt nach der Ebene
XII-XII der in Fig. 11 gezeigten Bauart wieder;
Fig. 13 gibt teils die Seitenansicht, teils den Querschnitt einer weiteren Bauart wieder;
Fig. 14 gibt einen Querschnitt in der Ebene XIV-XIV der in Fig. 13 gezeigten Bauart wieder,
teilweise im Querschnitt und teilweise im Aufriß;
Fig. 15 zeigt eine perspektivische Ansicht einer der Kammern, in die das Heizgas mit hoher Geschwindigkeit
eingeführt wird, und ihre mit Düsen versehenen Fläche, wie sie in Fig. 13 und 14 dargestellt
sind.
Ein durch Wärme zu verfestigendes Textilgut wird durch eine Wärmezone, vorzugsweise mit
einer Geschwindigkeit von etwa 32 bis 131 m/Min,
hindurchgeführt und hierbei mit einem im Kreislauf geführten Gasstrom von hoher Geschwindigkeit,
vorzugsweise über 192 m/Min., und mit einer vorherbestimmten Verfestigungstemperatur für das
Gut, vorzugsweise von etwa 148 bis 2600 C (für
Polyamidmaterial vorzugsweise von 204 bis 2460C), behandelt. Der Gasstrom wird auf das
Gut geleitet, während es die erwähnte Wärmezone über eine Strecke durchläuft, die lang genug
ist, damit jeder Teil des Gutes während einer Zeit von 1 bis 10 Sekunden dem Gasstrom ausgesetzt
bleibt. Nachdem das Gut die erwähnte Wärmezone verlassen hat, wird es einer Kühlung
unterworfen.
Nach einer Ausführungsform, wie sie bei Polyamidgeweben angewandt wird, wird das Gewebe in
ausgebreitetem Zustand auf einem endlos laufenden Träger durch die Wärmezone hindurchgeführt, wobei
dieser Träger sich vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von 32 bis 131 m/Min, bewegt. Das
Gewebe wird in der Wärmezone von beiden Seiten der Wärmebehandlung unterworfen. Wenn das Gewebe
auf der einen Seite auf einer Träger- oder Stützfläche ruht oder über diese hinweggeführt
wird, die das Gewebe in seiner ganzen Breite zwischen ihren Kanten trägt, wird diese Stützfläche
auf die vorherbestimmte Verfestigungstemperatur für das zu behandelnde Gut erwärmt. In diesem
Fall wird das mit hoher Geschwindigkeit im Kreislauf strömende Heizgas nur auf einer Fläche des
bewegten Gewebes angewandt. Wenn das Gewebe hingegen nicht getragen wird, wenn es z. B. zwischen
den Kanten des Trägers frei aufgehängt ist, wird der heiße Gasstrom von hoher Geschwindigkeit
auf beiden Seiten des bewegten Gewebes angewandt. In Abwesenheit eines festen Trägers oder
einer Stützfläche kann das Gewebe, insbesondere leichtes Gewebe, bei einseitiger Anwendung des
heißen Gasstromes durchhängen. Der heiße Gasstrom von hoher Geschwindigkeit wird zweckmäßig
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senkrecht zur Oberfläche des bewegten Gewebes geführt. Wenn eine Walze als Träger für das Gewebe
in der Heizzone gewählt wird, ist es zweckmäßig, den heißen Gasstrom in einer Richtung anzuwenden,
die in einer radialen Ebene zum Umfang der Walze liegt.
Nach einer Ausführungsform, wie sie auf vorgeformte Stücke aus Textilgut, insbesondere
Damenstrumpfwaren, vorzugsweise solche als PoIyamidgewirken, angewandt wird, werden die Stücke
durch die Heizzone auf Formen, auf denen sie verfestigt werden, geführt, die auf einen endlos bewegten
Träger angebracht sind, der sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 32 bis 131 m/Min, bewegt.
Der Heizgasstrom wird dann ununterbrochen von den entgegengesetzten Seiten der Heizzone auf
die gestützten Stücke aus Textilgut geleitet, um sie von allen Seiten während ihres Durchganges durch
die Heizzone zu durchdringen. In diesem Fall wird der Heizstrom vorzugsweise in einem Winkel von
450 zur Bewegungsrichtung des geformten Gutes durch die Heizzone angewandt.
Der Ausdruck »durch Wärme zu verfestigendes Textilgut«, wie er hier verwendet wird, soll jedes
Gut bezeichnen, das aus Fäden besteht oder solche enthält, die geeignet sind, unter Einwirkung von
Wärme verfestigt oder fixiert zu werden.
Wo in der Beschreibung oder in den Ansprüchen Polyamidgewebe oder -fäden verwendet sind, sollen
diese Ausdrücke jedes Gut oder Gewebe bezeichnen, das aus Polyamidfäden besteht oder solche enthält.
,Fig. ι bis 7 veranschaulichen eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.
Wie darin dargestellt ist, befinden sich zwei WaI-zen
ι und 2 innerhalb eines Gehäuses 3. Innerhalb des Gehäuses 3 ist ein weiteres Gehäuse 4 angeordnet,
das in zwei Teile unterteilt ist, nämlich die Führungen 5 und 5 a. Die Wärmebehandlungszone
wird durch die inneren Flächen 6 und 6 α der Führungen 5 und 5 α sowie durch die entsprechenden
Flächen der Walzen 1 und 2 bestimmt. Die Innenflächen
6 und 6 α der Führungen 5 und 5 α enthalten
die Düsen 7 und 7 a, die sich längs der Oberfläche der entsprechenden Walzen 1 und 2 erstrecken. Die
Enden der Führungen 5 und 5 α sind nach unten gerichtet
und bilden Düsen 8 und 8 a. Leitbleche 9 und 9 α sowie 10 und 10 α befinden sich innerhalb
des Innengehäuses 4 und leiten das Wärmebehandlungsgas zu den verschiedenen Düsen 7 und 8 bzw.
7 α und 8 α in den unterteilten Führungen 5 und 5 a.
Von diesen Führungen gehen Abzweigungen 11 und 11 α ab, die über die Leitungen 12 und 12 a zu
den erweiterten Öffnungen 13 und 13 a führen. Die Achsen 14 und 140 der Walzen 1 und 2 durchdringen
die erweiterten Enden 13 und 13 a· sowie die
gegenüberliegenden Führungsteile 12 und 12 a, so
daß die Erweiterungen 13 und 13 a in die Mitte der Walzen 1 und 2 münden. Ein Propeller 15 auf der
Welle 16, der von einer Kette 17 eines nicht dargestellten
Motors angetrieben wird, ist in dem Ansatz 18 des Gehäuses 4 gelagert. Schwenkbare Leitbleche
19 und 19 a- innerhalb des Gehäuses 4 erlauben
die Einstellung des Luftstromes zu den durch die Bleche 9 und 90 geschaffenen Unterteilungen.
Der vordere Teil 20 des Gehäuses 3 trägt den Kasten 21 mit der Schlitzöffnung 22, bei der sich
der abgerundete Winkelteil 23 befindet. Einander gegenüberliegende Brennerpaare 24 und 24 a sind
in dem rückwärtigen Teil des Außengehäuses 3 vorgesehen und werden durch je einen U-Arm 80
bzw. 80 α getragen, die je an einem Winkeleisen 81
bzw. 81 α angeschraubt sind. Es sind die üblichen
Venturi-Gasbrenner, die sich aus Injektor düsen 82
bzw. 82 a, sich erweiternden gelochten inneren Rohren
83 bzw. 83 a und äußeren Rohren 84 bzw. 84 a mit Lufteinlässen 85 bzw. 85 a zusammensetzen.
Jedes Brennerpaar derselben Seite wird mit entsprechendem Brenngas durch Rohrleitungen 25 und
26 (Fig. 3) gespeist.
Ein Gerüst 28 ist an der Vorderseite 20 des Gehäuses 3 angebracht mit Kreuzsupporten 29, 30
und 30 a sowie weiteren Supporten 31 und 31a.
Dieses Gerüst trägt eine Kühlwalze 32, eine Welle 33 zur Aufnahme des Wickels 34 mit dem zuzuführenden
Gut, eine Welle 35 für die Aufnahmewalze 36 des Gutes und Führungswalzen 69, 70 und J2. Ein Hilfsgestell 30 5 an einer Seite des Gerüstes
trägt die Zahnräder 38 und 39 sowie die Ritzel 37, 40 und 40 a· auf den Wellen 37 a und 39 a
(Fig. 2 und 7). Wie in Fig. 2 und 7 dargestellt ist, wird die Welle 35 durch die Kette 63 mit Hilfe des
Ritzels 37 auf der Welle 370 angetrieben, die ihrerseits
ihren Antrieb durch das Zahnrad 38 erhält, das mit Zahnrad 39 auf der Welle 39 α kämmt. Die
Welle 39 α wird von dem Ritzel 40, der Kette 41 und dem Ritzel 42 angetrieben, das auf der Welle
14 der Walze 1 befestigt ist. Ein zweites Ritzel 40 a
auf der Welle 39 α hinter dem Zahnrad 39 treibt über die Kette 43 und Ritzel 44 die Kühlwalze 32.
Gemäß Fig. 2 und 3 besitzt das Außengehäuse 3 geschlossene Seitenwände 45, eine Rückwand 46,
eine Vorderwand 20, eine obere Wand 47 und eine untere Wand 48. Dadurch ist das Gehäuse 3 auf
allen Seiten völlig geschlossen. Es weist lediglich den Schlitz 22 zum Zuführen des Gewebes in das
Gehäuse und zum Herausführen aus dem Gehäuse auf. An der oberen Wand 47 des Gehäuses 3 befindet
sich ein Luftauslaß 27.
Das innere geteilte Gehäuse 4 mit den Seitenwänden 49 stellt ein geschlossenes Führungssystem für den Wärmebehandlungsstrom dar, der
an dem Gehäuseansatz 18 eintreten kann und durch die Düsenöffnungen 7, ja und 8, 8 α hindurchgetrieben
wird.
Die Bauart der Walzen für die Wärmebehandlung ist beispielsweise in Fig. 1 dargestellt. Diese
Walzen weisen in ihrer Mitte eine stationäre Wand ξο auf, die jede der beiden Walzen in zwei gleiche
Hälften unterteilt. In jeder Hälfte sind auf einer zentralen Achse mit Hilfe von Speichenträgern 52
eine Anzahl von Konen 51a, 516 und 51c angeordnet.
Jeder Konus besitzt eine zentrale Öffnung 53. Die Öffnungen der nebeneinanderliegenden Konen
werden anschließend kleiner, wobei die größte Öffnung sich an dem äußeren Ende einer jeden der
beiden Walzen befindet und die kleinste Öffnung in der Walzenmitte vorhanden ist. Zwischen den
Konen und der inneren Walzenwandung ist ein entsprechender Ringraum vorgesehen. An den äußeren
Enden der Walzen befinden sich Verstärkungsarme 54. Die Walzenachse ist in Lagern 55 und 55 a
gelagert. Eine Reihe von Umlenk- oder Breitstreckwalzen 56, 57 und 58 mit entsprechenden schrägen
Rillen sind innerhalb des Gehäuses 3 angeordnet und dienen zur sauberen Führung, zum Breithalten
sowie zum Richten des durchlaufenden Gewebes. Die Breitstreckwalzen werden vorzugsweise mit
einer Geschwindigkeit angetrieben, die etwa 5 bis 20% über der Geschwindigkeit der Walzen 1 und 2
liegt. Das Zahnrad 59 (Fig. 1) ist auf der Walzenachse 14 a befestigt und wird durch das Zahnrad 60
angetrieben, das seinerseits den Antrieb vom Motor 61 erhält. Zahnrad 59 kämmt mit dem Zahnrad 62,
das auf der Welle 58 (Fig. 5) gelagert ist. Zahnrad 62 kämmt mit dem auf der Walzenachse 14 befestigten
Zahnrad 64. Die Ritzel 65 und 66 (Fig. 5 und 6) sind auf den Wellen 56 und 57 befestigt.
Ritzel 67 ist mit dem Zahnrad 62 verbunden und kann sich mit diesem auf der Welle 58 frei drehen.
Die Kette 68 besorgt die Antriebsverbindung zwischen den Ritzeln 65, 66 und 67 zum Antrieb der
entsprechenden Umlenkwalzen. Das Ritzel 87 auf der unteren Führungswelle 57 treibt die Welle 58
mit Hilfe der Kette 68 α an. Das Ritzel 88 ist auf der Umlenkwelle 58 befestigt.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 7 wird ein Textilgewebe von dem Wickel 34 (Fig. 2) über die
Führungswalzen 69 und 70 sowie über die Umlenkwalze 56 durch den Schlitz 22 zugeführt und läuft
auf der Walze 1 unterhalb der Fläche 6 der Führung 5. Das Gewebe 71 läuft sodann von der oberen
Walze ι über die Umlenkwalze 58 auf die untere Walze 2 und befindet sich dabei im Bereich der
Düsenfläche 6 a der Führung S α. Das Gewebe gelangt alsdann von der Walze 2 über die Umlenkwalze
57 durch den Schlitz 22 hindurch über die Führungswalzen 72 und 73 auf die Kühlwalze 32.
Die Kühlwalze 32 ist gewöhnlich hohl und wird von einem umlaufenden Kühlmittel, z. B. Wasser,
durchströmt. Das Gewebe gelangt alsdann von der Kühlwalze 32 über die Führungswalze 74 zur Aufwickelwalze
36 auf der Welle 35.
Die gebogenen Winkelteile 23 erstrecken sich mindestens über die Breite des Gewebes. Sie sind
senkrecht einstellbar und setzen sich mit ihren abgerundeten Teilen leicht tangierend auf das ein-
und auslaufende Gewebe. Eine Führungswalze 23 a hält das ein- und auslaufende Gewebe auseinander
und stellt im wesentlichen zusammen mit den gekrümmten Teilen 23 eine Dichtung gegen das Eintreten
von überschüssiger kalter Luft in die Wärmebehandlungszone durch den Schlitz 22 hindurch
dar. Fig. 2 veranschaulicht die Arbeitsstellung der Apparatur bei neuer Gewebezuführung.
Hierbei ist der Wickel 34 voll, während der Aufnahmewickel noch verhältnismäßig klein im Durchmesser
ist. Die Lage des Gewebes bei abgewickelter Zuführungsrolle 34 ist durch eine gestrichelte
Linie dargestellt. In diesem Fall ist der Zuführungswickel abgewickelt, und der Wickel auf der
Aufwickelwalze hat einen großen Durchmesser erhalten.
Die Brenner 24 und 24a erwärmen die Luft oder ein anderes Gas innerhalb des Gehäuses 3, und der
Propeller 15 treibt die Luft in das Führungssystem des inneren Gehäuses. Ein Teil der Luft strömt
geradeaus durch die zentral gelegenen Düsen 7 und 7« bei der Umlenkwalze 58. Andere Teile der Luft
werden durch die verschiedenen Leitbleche 9 und ga sowie 10 und 10 α abgelenkt, so daß sie durch
die verschiedenen Düsen 7 und Ja an den Leitflächen
6 und 6 α der Führungen 5 und 5 α hindurchgetrieben
werden. Ein weiterer Teil der in dem Führungssystem vorangetriebenen Luft wird zu den
Führungen 11 und τι α abgezweigt, von wo er
durch die Leitungen 12 und 120 zu den erweiterten öffnungen 13 und 13 a gelangt. Die von diesen öffnungen
13 und 13 a austretende Luft geht teilweise
durch die Öffnungen der Konen, schlägt an die innere Wand 50 und wird dort abgelenkt, um entlang
der Innenfläche der Walze nach außen zu strömen. Infolge der nach innen abnehmenden
Größe der öffnungen der Konen wird ein Teil der Luft voT jedem Konus abgezweigt und umgelenkt
und trifft bereits in Höhe des Konus auf die Innenfläche der Walze. Die Luft strömt entlang der
Innenfläche der Walze in den äußeren Raum 75 innerhalb des Gehäuses 3, von wo sie von dem
Propeller 15 angesaugt wird. Die Düsen 7 und Ja
sind so· gestaltet, daß sich ein gleichmäßig verteilter Wärmegasstrom über die ganze Breite des Gewebes
ergießt. Die Düsen sind vorzugsweise zur Zylinderfläche der Walzen radial angeordnet und
stellen im wesentlichen Radialschlitze dar, die sich über die ganze Breite des Gewebes erstrecken und
parallel zu den Achsen der Walzen verlaufen. Die Temperatur der Luft oder eines anderen Gases
wird thermostatisch auf eine bestimmte Temperatur oder innerhalb eines bestimmten Temperaturbereiches
gehalten. Das Thermoelement ist in der Fig. 2 mit j6 bezeichnet. Der auf das durchlaufende
Gewebe gerichtete Luft- oder Gasstrom wird durch die offenen Seiten 77 und Tj α sowie
die offenen Enden 78 und 780- (Fig. 1 und 3) in
den Raum 75 des Gehäuses 3 getrieben, von wo er wieder, den Kreislauf vollendend, zum Propeller 15
gelangt. Wenn nach einer gewissen Arbeitsdauer eine unerwünschte Konzentration von Verbrennungsgasen
und/oder Feuchtigkeit in dem umlaufenden Wärmebehandlungsgas enthalten ist, kann die Austrittsöffnung 27 oben auf dem' Gehäuse
geöffnet werden, um jede Menge des Wärmebehandlungsgases herauslassen zu können, jedoch
vorzugsweise nicht mehr als 30%. Jede geeignete Einrichtung kann vorgesehen sein, um diesen Verlust
wieder auszugleichen. Bei Verwendung von Luft als Wärmemedium kann sie in gewissen Grenen
durch das Einströmen an undichten Stellen inschließlich an dem Schlitz 22 ersetzt werden. Es
wird jedoch die Anordnung eines getrennten Lufteinlasses zur Wiederauffüllung des abgelassenen
Wärmemediums empfohlen, wie dies durch die Klappe 90 in Fig. 3 veranschaulicht ist. Es ist
zweckmäßig, die Luft vor Einführen in das Gehäuse 3 vorzuwärmen, damit eine nicht allzu große
Differenz zwischen der Temperatur der neu einzulassenden Luft und der Luft in dem System entsteht.
In manchen Fällen ist es wünschenswert und vorteilhaft, mit dem Auslassen des Wärmegases
zugleich das Einlassen frischer Luft zu verbinden, um automatisch eine unerwünschte Anhäufung von
Feuchtigkeit und/oder Verbrennungsgasen zu vermeiden.
Der Motor 61 zum Antrieb der Walzen ist vorzugsweise
ein Mehrstufenmotor. Es kann aber auch jedes andere Getriebe zur Veränderung der
Geschwindigkeit verwendet werden. Die Arbeitsgeschwindigkeit des Gewebes durch das Gehäuse
oder die Wärmebehandlungszone hindurch richtet sich peinlich nach der Art des Fabrikates und dem
gewünschten Endprodukt, wozu die Einstellung der Temperatur oder des Temperaturbereiches, in
dem die Wärmebehandlung durchgeführt werden soll, gehört. Jede Behandlung verlangt die Einhaltung
einer entsprechenden Temperatur während
ä5 einer bestimmten Zeit. Die Umlaufgeschwindigkeit
der Walzen ist dabei so einzustellen, daß das Gewebe vom Eintritt in das Gehäuse bis zum Austritt
über die Walzen in einer Zeit läuft, bei der die Gewähr gegeben ist, daß kein Teil des Gewebes in
der Wärmebehandlungszone länger als die vorbestimmte Zeitdauer verweilt. Hierfür ist die Bereitstellung
von geeigneten Kühleinrichtungen, wie Kühlflächen und/oder einer anderen Kühlanlage,
wichtig, damit unmittelbar jede Hitze von dem Gewebe genommen wird, die dem Erreichen des
gewünschten Ergebnisses innerhalb der Wärmebehandlungszone schaden kann.
Vorzugsweise wird das Textilgut durch die Wärmebehandlungszone, d. h. bei der Vorrichtung
der Fig. 1 bis 7 durch das gesamte Gehäuse mit
einer Geschwindigkeit von etwa 32 bis 132 m/Min, hindurchbewegt. Die Temperatur in der Wärmebehandlungszone
beträgt je nach Art des verwendeten Gutes für eine vorbestimmte Wärmeverfestigungstemperatur
zwischen 148 bis 2600 C. Sie ist speziell für Polyamide etwa 204 bis 2460 C. Ein
Gasstrom mit hoher Geschwindigkeit wird auf das Gewebe beim Durchgang durch die Wärmebehandlungszone
hindurch gerichtet, wobei vorzugsweise die Geschwindigkeit eine Größe von mindestens
120 m/Min, erreicht. Es wurden zufriedenstellende
Ergebnisse erzielt bei einer Geschwindigkeit von
121 bis 1219 m/Min.
Die Länge der Wärmebehandlungszone ist so groß, daß das der vorbestimmten Wärmeverfestigungstemperatur
unterworfene Gut bei entsprechender Arbeitsgeschwindigkeit mindestens
ι Sekunde, aber nicht mehr als 10 Sekunden ausgesetzt
wird.
Statt einer Vielzahl von Walzen läßt sich gegebenenfalls auch nur eine Walze verwenden. Dies
: kann bei der dargestellten Ausführungsform z. B. durch Anbringen einer Hilfsführungswalze 91
(Fig. 2) erreicht werden, die das Führen des Gewebes nur über eine Rolle ermöglicht. In diesem
Falle läuft das Gewebe von der Umlenkwalze 56 über die Walze 1 und von dort durch den Schlitz 22
über die Führungswalze 91 unmittelbar zur Führungswalze 73, was in der Fig. 2 in gestrichelten
Linien dargestellt ist.
In Fig. 8 bis 11 ist eine weitere Ausführungsform
des Erfmdungsgegenstandes veranschaulicht.
Während die Vorrichtung nach Fig. 1 bis 7 einen Gewebeträger mit einer sich über die ganze Breite
des Gewebes erstreckenden Unterlage zeigt, ist in Fig. 8 bis 11 eine Einrichtung dargestellt, bei der
das Gewebe beim Durchgang durch die Wärmebehandlungszone auf einem Paar endloser Nadelbänder
ruht, die die Kanten des Gewebes halten und das Gewebe tragen. Hierbei ist das Gewebe
zwischen den Nadelbändern an den Webkanten frei aufgehängt. Eine Auflage dazwischen, wie dies bei
der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 7 der Fall ist, fällt hier fort.
In Fig. 8 bis 10 bedeutet 101 ein Gehäuse, in dem
sich keilförmig gestaltete Wärmebehandlungskammern 102 und 102 a befinden. Jede der Kammern
ist mit Düsen 103 und 103 a für eine hohe Gasaustrittsgeschwindigkeit
versehen, wie solche bei der Vorrichtung nach Fig. 1 bis 7 beschrieben sind. Die
Wärmebehandlungszone wird durch den Raum 104 zwischen den Wärmekammern 102 und 102 a dargestellt.
Die Gasführungen 105 und 105 a in dem Gehäuse 101 führen das Wärmebehandlungsgas zu
den Unterteilungen 106 und 106 α am Ende der
Wärmekammern 102 und 102 a und stehen in offener Verbindung miteinander. Gasbrenner 107 mit
entsprechender Temperaturregelung befinden sich im Wärmeraum 108, der mit den Räumen 105 und
105 a in Verbindung steht. Leitbleche 108 α in den
Räumen 105 und 105 a dienen zur Unterteilung der Räume 106 und 106 a, um die Zufuhr des Wärmebehandlungsgases
zu den Wärmekammern 102 und 102 a auszugleichen. Ein Ventilator 109 mit entsprechendem
Antrieb ist in einer Öffnung der Zwischenwand 110 ange'ordnet, die den Raum 108 vom
inneren Gehäuse 111 trennt.
Auf einer gemeinsamen Welle 113 angeordnete
Ritzel 112 befinden sich innerhalb des Gehäuses 101
und über dem Raum 104. Entsprechend liegen unterhalb des Raumes 104 auf einer gemeinsamen
Welle 113 a befestigte Ritzel 112 a außerhalb des
Gehäuses 101. Endlose Nadelbänder oder -gurte 114 und 114a werden durch entsprechende Kettenräder
od. dgl. angetrieben und bei ihrem Lauf durch die Wärmebehandlungskammer 104 hindurch mittels
starr gelagerter und im Abstand voneinander geführter Schienen 115 geführt. Zwei Bürsten 116
(von denen nur eine in Fig. 8 dargestellt ist) sind iao zum Zusammenarbeiten mit den Nadeln auf den
Nadelbändern angeordnet: Die eine im Mitlauf und die andere im Gegenlauf zu den unteren beiden
Ritzeln 112 a. Eine Gewebebahn 117 läuft von dem
Zuführungs wickel 118 ab und durchläuft den Kasten 119, in dem ein Zuführungsausgleich vor-
gesehen ist. Die Abnahmewalze 120 ist in Höhe des
oberen Ritzelpaares 112 angebracht.
Eine Trennwand 121 innerhalb des Gehäuses 101
teilt den Kühlraum 122 ab, in dem keilförmig gestaltete Luftkühlkammern 123 und 123 a angeordnet
sind, die mit Kühlluft durch die Führungen 124 und 124a versorgt werden. Die Kühlkammern 123
und 123 a haben Düsen 125 und 125 a, durch die
ebenso wie durch die Düsen 103 und 103 a mit
hoher Geschwindigkeit kühlende Luft hindurchströmt. Die Kühlkammern 123 und 1230- stellen die
Abkühlzone 126 dar. Die unterteilten Führungen 127 und 1270 werden mit kühlender Luft durch
den Ventilator 128 versorgt. Sie führen die kühlende
Luft zu den Leitungen 124 und 124a und von dort in die Kühlkammern 123 und 123 a. Ein durch
einen Motor angetriebener Abzug 129 steht in Verbindung mit dem Kühlraum 122. Über die Führungswalzen
130 und 131 läuft das zu bearbeitende Gut von der Abnahmewalze 120 durch den Schlitz
132 in der Zwischenwand 121 durch die Kühlzone
126 hindurch. Nach Passieren der Kühlkammer wird das Gut zum Wickel 133 aufgewickelt. An der
Oberseite des Gehäuses befindet sich ein Auslaß 134, der dazu dient, das Wärmebehandlungssystem
innerhalb des Gehäuses 101 im Gleichgewicht zu
halten und das erwärmte Gas in derselben Art und Weise und zu demselben Zweck abziehen zu lassen
wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1 und 7.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 8 bis 10 gelangt das Gewebe von dem Zuführungswickel 118 in die
Vorzuführungsvorrichtung 119. Beide Kanten des Gewebes werden sodann mit Hilfe der Bürsten 116
in die Nadeln der endlosen Nadelbänder 114 gedrückt.
Das an beiden Seiten so gehaltene Gewebe, das durch die starre Schiene 115 gelenkt wird, bewegt
sich sodann durch die Wärmebehandlungszone 104 hindurch und wird dann von den Nadeln der
Nadelbänder beim Umlenken über die Führungswalze 120 abgenommen. Danach gelangt das Gewebe
durch den Schlitz 132 über die Führungswalze 130 in die Kühlzone 126 und tritt durch den
Schlitz 126 a aus der Vorrichtung aus, um über die Führungswalze 131 zum Wickel 133 aufgewickelt
zu werden. Beim Durchgang des Gewebes durch die Wärmebehandlungszone 104 schlägt der die Wärme
führende Gasstrom, der mit hoher Geschwindigkeit aus den Düsen 103 und 103 a in den Wärmebehandlungskammern
102 und 102 a austritt, auf beide Seiten des Gewebes. Der Antrieb der Nadelbänder
mittels der Räder 112 und 112a ist so vorzusehen,
daß sich die Bänder mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 30 bis 130 m/Min, fortbewegen.
Die Temperatur wird durch geeignete Vorrichtungen geregelt und beträgt etwa 204 bis 2460 C
für den Gasstrom. Die Geschwindigkeit des Gasstromes wird mit Hilfe des Ventilators 109 im allgemeinen
so gehalten, daß der auf das Gewebe auftreffende Strom eine Geschwindigkeit von über 2 m
in der Sekunde besitzt. Beim Übergang des Gewebes von der Wärmebehandlungszone 104 zur
Kühlzone 126 schlägt die Kühlluft mit hoher Geschwindigkeit auf beide Seiten des Gewebes auf, so
daß es schnell abgekühlt und schnell aus der Gefahrenzone herausgeführt wird, in der durch die
hohe Temperatur ein Überhitzen oder ein Überverfestigen des Gutes eintreten kann.
Die Länge der durch die Düsen gegebenen Wärmebehandlungszone richtet sich danach, daß
das der vorbestimmten Wärmeverfestigungstemperatur ausgesetzte Gut dieser Temperatur bei entsprechender
Durchlaufgeschwindigkeit von 1 bis 10 Sekunden unterworfen wird. Es ist zweckmäßig,
die Wärmebehandlungszone vom Eintritt des Gutes in das entsprechende Gehäuse bis zum Eintritt in
die Kühlzone zu rechnen, was allerdings von der jeweils verwendeten Bauart abhängt. Die Zeit von
10 Sekunden für die Wärmeverfestigung soll jedoch nach Möglichkeit nicht überschritten werden.
Fig. 11 und 12 veranschaulichen eine weitere
Ausführung in einer Abart der Vorrichtung nach Fig. 8 und 10. In dem Gehäuse 201 befinden sich
doppelt keilförmig gestaltete Wärmekammern 202 und 202 a, mit Düsen 203 und 203 a, wobei sich
zwischen diesen Düsen der Wärmebehandlungsraum 204 ergibt. Ein Ventilator 205, der auf der
Welle 206 sitzt und vom Motor 207 angetrieben wird, drückt das Gas mit hoher Geschwindigkeit
durch die mit den Wärmekammern 202 und 202 a in Verbindung stehenden Unterteilungen 208 und
208 a hindurch. Mit Hilfe der Leitflächen 209 und
209 α wird der Ausgleich des zugeführten Gases zu
den Kammern 202 und 202 a erzielt. Die Ritzel 210 und 210 α treiben die beiden endlosen Nadelbänder
211, auf denen das Gewebe durch die Wärmebehandlungszone 204 hindurchläuft. Zwei Bürsten
212 dienen zum Andrücken der Webkanten des Gewebes an die Nadeln der Nadelbänder 211. Durch
die Walze 213 in der Nähe der Räder 210a wird das Gewebe von den Nadelbändern 211 abgenommen
und zur Aufwickelwalze 215 geführt. Vom Wickel 216 wird das Gewebe über die Zuführungsvorrichtung 217 zu den Nadelbändern 211 geführt.
In dem Gehäuse 219 befinden sich Gasbrenner 218.
Die Gehäuse 220 und 221, aus denen das Gas ins Freie treten kann, dienen zum Ausgleich des gesamten
Systems. Eine Kühlkammer 222 ist am Aufwickelende des Gehäuses vorgesehen und enthält
das Gehäuse 223. Die Kühlkammern 224 und 224a weisen Düsen 225 und 225 a zum Zuführen
des Kühlgases unter hoher Geschwindigkeit auf. Das kühlende Medium strömt durch die Führungen
226 und 226 a hindurch, in denen Ventilatoren 227 und 227 a vorgesehen sind.
Das Gewebe gelangt vom Wickel 216 über die Vorrichtung 217 zu den beiden endlosen Nadelbändern,
auf die das Gewebe mit den Webkanten mit Hilfe der Andrückbürsten 212 gelegt wird. Das
Gewebe wandert sodann mit diesen Gurten durch den Schlitz 220 & hindurch in das Gehäuse 201,
durch die Wärmebehandlungszone 204 und durch den Schlitz 22J α am Austrittsende des Gehäuses
hindurch. Das Gewebe 214 wird von den endlosen Nadelbändern 211 sodann mit Hilfe der Abhebewalze
213 abgenommen und danach zum Wikkel2i5
aufgewickelt. Die endlosen Gurte 211 wer-
109 602/6
den vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von 33 bis 132 m in der Minute bewegt. Der Wärmebehandlungsgasstrom
wird auf einer Temperatur von 204 bis 2460 C gehalten und durch die Führungen
208 und 208 α in die Kammern 202 und 202 a
mit Hilfe des Ventilators 205 getrieben. Die Düsengeschwindigkeit und die Propellerwirkung werden
so aufeinander abgestimmt, daß der Gasstrom mit einer Geschwindigkeit von 122 bis 1220 m in der
Minute auf das Gewebe auftrifft. Die Einwirkungsdauer der Wärmeverfestigungstemperatur bewegt
sich in den Grenzen von 1 bis 10 Sekunden.
Der Kasten 217 dient ebenso wie der Kasten 119
der Fig. 8 zum Zuführen des Gewebes im schlaffen Zustand, um eine unzulässige Spannung als Ergebnis
des Schrumpfens während der Wärmebehandlung zu vermeiden.
Beim Durchgang des Gewebes durch die Kühlzone 223 α zwischen den Düsenfiächen der Kamera
224 und 224 a hindurch, wird das Kühlmedium vorzugsweise mit hoher Geschwindigkeit von den
Ventilatoren 227 und 227 a durch die Düsen 225 und 225 α hindurch getrieben und trifft auf die beiden
Flächen des durchlaufenden Gewebes 214, um bei dem Auslaß 222 α wieder auszutreten.
Die Vorrichtungen nach Fig. S und 12 eignen
sich vorteilhaft für lose gewebte Stoffe, insbesondere Tricot. Insbesondere ist es wesentlich, daß die
Wärmeverfestigung durchgeführt wird, während das Gewebe über die ganze Breite gleichmäßig gestrafft
wird, um ein verschiedenes Schrumpfen und die Bildung von unebenen Geweben zu vermeiden.
Um beste Ergebnisse zu erzielen, ist es erforderlich, das Gewebe vor Eintritt in die Wärmebehandlungszone
nicht nur leicht durchhängen zu lassen, sondern auch die Entfernung zwischen den
Trägern eines jeden Paares der endlosen Nadelbänder so einzustellen, daß auch in der Breite während
der Wärmebehandlung des Gewebes eine Schrumpfung stattfinden kann.
Fig. 13 bis 15 zeigen eine Vorrichtung für fertige
Textilstücke, z.B. Damenstrümpfe. Mit 301 ist bei dieser Vorrichtung ein Gehäuse nebst einem Aufbau
zur Aufnahme einer Ventilatoranordnung bezeichnet. Das Gehäuse ist oben, unten und an den
Seiten durch Wände 302 geschlossen. Zwei keilförmig gestaltete Gaserhitzungskammern 311 und
311a weisen Düsen 312 und 312a für hohen Geschwindigkeitsaustritt
auf. Sie befinden sich im Gehäuse 301 und bilden zwischen den Düsenaustrittsflächen
die Wärmebehandlungszone 310. Der auf der Welle 306 angeordnete Ventilator 307 ist
vom Gehäuse 330 umgeben; darunter sind Kammern 308 und 308 a abgeteilt, die zu den Kammern
311 und 311a führen. Durch Leitungen 304 und
304 a hindurch strömt das Gas in die Gasbrenner 303 und 303 a. Träger 309 für eine Vielzahl von
Strümpfen sitzen auf Bolzen 318, die sich an einer endlosen, in Schienen 320 auf den Trägern 321 gleitenden
Kette 319 befinden.
In eine Kühlkammer 340, die sich am Ausgangsende der Vorrichtung befindet, ist der Ventilator
mit seinem Gehäuse 342 untergebracht, von dem unterteilte Führungen 343 und 343 α zu zwei
keilförmig gestalteten Kühlkammern 344 führen. Diese sind ähnlich den Kammern 311 und 311a gebaut,
nur mit dem Unterschied, daß sie kürzer sind. Eine Trennwand 345 teilt das Gehäuse in eine
Kammer zur Wärmebehandlung und in eine Kühlkammer. An der Kühlkammer ist ein Exhaustor
346 angeschlossen.
Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung bei der Vorrichtung der Fig. 13 bis 15
werden die fertiggestellten Teile, z. B. Damenstrümpfe, über die Träger gezogen, die die Vorrichtung
durchlaufen. Die Träger 318 befinden sich an einer endlosen Kette, so daß sie nach Verlassen
der Vorrichtung wieder zum Eingang zurückgeführt werden. Ein Mann setzt die fertigen Teile,
wie z. B. Strümpfe, auf die in die Vorrichtung eintretenden Träger, während ein anderer die Strümpfe
nach ihrer Wärmeverfestigung von diesen nach Austritt aus der Vorrichtung abnimmt. Auch hier
ist wieder die Geschwindigkeit von 32 bis 131 m in der Minute einzuhalten und die Zeitdauer des
Durchlaufens in der Wärmebehandlungszone von ι bis 10 Sekunden. Auch hier soll die Auftreffgeschwindigkeit
des Gases zwischen etwa 120 und 1220 m/Min, variieren. Das erhitzte Gas durchläuft
innerhalb des Gehäuses 301 infolge der entsprechenden
Führungen einen Kreislauf. Die Temperatur des Gases in der Wärmebehandlungszone beträgt
etwa 204 bis 2460 C.
Nach Passieren der Wärmebehandlungszone 310 wird die Kühlkammer 340 durchlaufen. Hierbei
gelangt vom Ventilator angetriebene Frischluft durch die Führungen 343 und 343 α hindurch in die
unterteilten Kühlkammern 344, von wo kühlende Luft mit hoher Geschwindigkeit durch die Düsen
350 hindurch auf beide Seiten des Gewebes bzw. der fertigen Stücke (Strümpfe) dringt. Die Kühlluft
tritt durch den Exhaustor 346 hindurch aus. Es wurde nun als vorteilhaft gefunden, die in die
Wärmebehandlungszone führenden Düsen und auch die Düsen der Kühlkammer in einen Winkel von
45° zur Bewegungsbahn des zu behandelnden Gutes zu richten. Obgleich Luft das bevorzugte Wärmebehandlungsgas
darstellt, ist es möglich und zeitweilig ratsam, bei gewissen Bedingungen auch ein
anderes Gas, vorzugsweise ein inertes Gas, als Wärmemedium zu verwenden. Dies ist besonders
dort empfehlenswert, wo· besondere Tönungen oder Schattierungen zu Wärmeoxydation neigen, wobei
ine Verschlechterung der Tönung durch Verwendung eines nicht oxydierenden Wärmemediums vermieden
werden kann.
Claims (6)
- PATENTANSPRÜCHE:i. Verfahren zum Heißfixieren von unter Verwendung synthetischer Fäden oder Fasern hergestellten Textilerzeugnissen, bei dem das Textilgut bis auf Temperaturen, die etwa 5 bis 250 C unter der jeweiligen Schmelztemperatur des zu fixierenden Gutes liegen, mittels Aufleiten eines heißen Gasstromes über die ganzeBreite des ununterbrochen geförderten Textilgutes erhitzt wird, worauf anschließend eine Kühlung des Textilgutes erfolgt, dadurch ge kennzeichnet, daß der Gasstrom im Kreislauf geführt und mit Auftreffgeschwindigkeiten von mindestens 2 m/Sek. während einer kurzen Zeitdauer (von etwa 1 bis 10 Sekunden), beides von dem jeweils zu fixierenden Textilgut abhängig, auf das Gut aufgeblasen wird.
- 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Einrichtungen:a) in einer Fixierkammer ist als transportierender Träger für das heißzufixierende textile Flächengebilde mindestens eine wandernde Unterstützungsfläche aus wärmeleitendem Material angeordnet,b) Düsensätze sind zum gleichmäßigen Beschicken der Fixierkammer mit dem Heißgasstrom vorgesehen,c) Leitungen, aus denen der Heißgasstrom zur Erwärmung des transportierenden Trägers auf dessen Unterseite geleitet wird, führen zur Unterseite des Trägers,d) Leitungen, aus denen der Heißgasstrom durch Düsen auf das textile Flächengebilde gleichmäßig geblasen wird, führen zu der dem Träger abgewandten Seite des zu fixierenden Gutes,e) unmittelbar hinter der Fixierkammer ist eine Kühlkammer zum Abkühlen des erhitzten hindurchlaufenden textlien Flächengebildes angeordnet,. f) die Fixierkammer ist für die Führung des Gasstromes im Kreislauf ausgebildet.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der transportierende Träger für das heißzufixierende textile Flächengebilde eine hohle Walze ist, in deren Innerem Leitbleche angeordnet sind, durch die der Heißgasstrom gleichmäßig auf die Innenumfangfläche der das heißzufixierende textile Flächengebilde transportierenden Walze verteilt wird.
- 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenschlitze im wesentlichen parallel zur Walzenachse verlaufen und daß Leitbleche angeordnet sind, die den Gasstrom gleichmäßig verteilt den Düsen und der Innenumfangsfiäche der das heißzufixierende textile Flächengebilde transportierenden Walze zuführen.
- 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, vorzugsweise zwei, hohle, drehbare Walzen zum Transportieren des heißzufixierenden textlien Flächengebildes in der Fixierkammer gelagert sind.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die transportierenden Träger mit Formen für vorgeformte textile Flächengebilde, z. B. Strümpfe, versehen und daß zu beiden Seiten der Bewegungsbahn des Trägers Düsensätze für den auf die wandernden textlien Flächengebilde aufzublasenden Heißgasstrom angeordnet sind.In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 741 057, ^2^ 736, 026, 650 257, 641 089, 622 029, 475 744, 322, 279 444, 255 022, 92 032, 21 864;britische Patentschriften Nr. 565180, 430909, 106;USA.-Patentschriften Nr. 2 199 411, 2364404,2365931;Zeitschrift »American Dyestuff Reporter«, 14. Januar 1946, S. 38 bis 42;Zeitschrift »The Dyer«, 24. Oktober 1947, S. 443 bis 446;Zeitschrift »Rayon Textile Monthly«, Januar 1947, S. 75;Druckschrift »Textile Processing, General« vom 6. April 1946, S. 9,01 bis 9,04, der Firma Du Pont (Nylon Technical Service).Hierzu 3 Blatt Zeichnungen©109 602/6 6.61
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