WO2006040173A1

WO2006040173A1 - Vorrichtung zur dampfbehandlung eines laufenden faserstranges

Info

Publication number: WO2006040173A1
Application number: PCT/EP2005/011079
Authority: WO
Inventors: Bernhard Schoennagel; Olaf Schwarz; Günter SCHÜTT; Uwe Münster
Original assignee: Saurer Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2004-10-16
Filing date: 2005-10-14
Publication date: 2006-04-20
Also published as: US20070234763A1; RU2007117886A; CN101040079A; DE112005002407A5

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dampfbehandlung e'nes laufenden Faserstranges mit einer lânglichen Dampfkammer (1). Zur Abdic tung der Dampfkammer ist auf einer Einlaufseite ein Einlaufwalzenpaar (3) mit einer Einlaufkammer (5) dichtend mit einem Ende der Dampfkammer derart verbunden, dass der Walzenspalt (10.1) ein Einlauf in die Dampfkammer bildet. Auf der gegenüber liegenden Auslaufseite ist ein Auslaufwalzenpaar (6) angeordnet, welches einen zweiten Walzenspalt (10.2) bildet und welches u er eine Auslaufkammer dichtend mit dem anderen Ende der Dampfkammer v rbunden ist, so dass der zweite Walzenspalt ein Auslauf aus der Dampfkammer b idet. Dabei werden das Einlaufwalzenpaar und das Auslaufwalzenpaar durch eweils eine ortsfeste Dichtwalze (4.1) und eine bewegliche Dichtwalze (4..) gebildet. Um unabhângig von der jeweiligen Betriebsposition der bewegliche~ Dichtwalzen eine Abdichtung zwischen den Dichtwalzen und der zugeordneten Kamm r zu realisieren, weist die Einlaufkammer und / oder die Auslaufkammer gegenübe. dem Walzenumfang der beweglichen Dichtwalze eine Dichtflâche (20.1) zur Bildun einer Spaltdichtung und eine innerhalb der Dichtflâche angeordnete ewegliche Dichtleiste (19.1) auf, welche Dichtleiste unter einer Vorspa nung an dem Umfang der Dichtwalze anliegt.

Description

Vorrichtung zur Dampfbehandlung eines laufenden Faserstranges

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dampfbehandlung eines laufenden Faserstranges gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der US 4,949,558 bekannt.

Die bekannte Vorrichtung weist zur Dampfbehandlung eines laufenden Faser¬ stranges eine längliche Dampfkammer auf, die zur Abdichtung der Dampfkam- mern an einem Einlaufende ein Einlaufwalzenpaar und an einem Auslaufende ein Auslaufwalzenpaar aufweist. Hierbei ist das Einlaufwalzenpaar über eine Einlauf¬ kammer druckdicht mit der Dampfkammer und das Auslaufwalzenpaar über eine Auslaufkammer ebenfalls druckdicht mit der Dampfkammer verbunden. Das Ein¬ laufwalzenpaar sowie das Auslaufwalzenpaar weisen jeweils zwei Dichtwalzen auf, die zwischen sich einen Walzenspalt zur Führung des Faserstranges bilden. Eine der Dichtwalzen ist beweglich ausgeführt, so dass eine in Abhängigkeit von dem jeweiligen Fasertyp angepasste Einstellung des Walzenspaltes möglich ist. Während des Betriebs werden die Dichtwalzen gegeneinander gedrückt, so dass der in dem Walzenspalt geführt Faserstrang dichtend in die Dampfkammer einlau¬ fen bzw. austreten kann.

Bei derartigen Vorrichtungen tritt jedoch grundsätzlich das Problem auf, dass die in veränderter Stellung gehaltene bewegliche Dichtwalze einen erheblichen Dich¬ tungsaufwand erfordern, um ein Austreten des Dampfes an den Umfangsflächen der Dichtwalze zu vermeiden. Bei der bekannten Vorrichtung sind die Dichtwal¬ zen komplett in der Einlaufkammer bzw. der Auslaufkammer integriert, so dass sehr groß Dimensionierte Kammern zur Dampfbehandlung gebildet sind. Neben dem hohen Dampfbedarf zur Dampfbehandlung ist zudem eine genaue Konditio¬ nierung des Faserstranges in der überdimensionierten Dampfkammer kaum mög- lieh. Ein derartiges Dichtungskonzept ist beispielsweise aus der US 5,074,130 bekannt.

In der US 5,074,130 ist eine Vorrichtung beschrieben, bei welcher die Dich- tungswalzen innerhalb der angrenzenden Kammer integriert sind. Die Abdichtung der Umfangsflächen der Dichtwalzen gegenüber der angrenzenden Kammer er¬ folgt durch jeweils den Dichtwalzen zugeordnete Dichtleisten, die auf der zum Walzenspalt gegenüberliegende Seite der Dichtwalzen am Umfang der Dichtwal¬ zen gehalten sind. Hierbei fuhrt die Integration der Dichtwalzen in der angrenzen- den Kammer zu einer im Verhältnis zum Faserstrang überdimensionierten Be¬ handlungskammer. Zudem sind die auf den Dichtleisten wirkenden Dichtkräfte gleichgerichtet zu den im Walzenspalt zwischen den Dichtungswalzen wirkenden Anpresskräfte. Damit sind hohe Verschleißerscheinungen an den Dichtleisten un¬ vermeidlich.

Aus der DE 28 29 323 sowie der DE 30 25 978 sind jeweils Vorrichtung zur Ab¬ dichtung einer Dampfkammer bekannt, bei welcher die Dichtwalzen außerhalb der angrenzenden Kammer angeordnet sind, so dass entsprechend relativ kleine Dampfkammern zur Behandlung des Fasergutes realisierbar sind. Die bekannten Vorrichtungen weisen jedoch zwei ortsfeste Dichtwalzen auf, so dass keine Ein¬ stellbarkeit des Walzenspaltes möglich ist. Die Abdichtung zwischen den angren¬ zenden Kammern gegenüber den Umfangsflächen der Dichtwalzen erfolgt durch am Umfang der Dichtwalzen anliegenden Platten, so dass eine Lageveränderung einer der Dichtwalzen zwangsläufig zu Undichtigkeiten führen würden.

Aus der DE 25 25 833 ist eine weitere Vorrichtung bekannt, bei welcher zwei Dichtwalzen über eine Einlaufkammer bzw. Auslaufkammer mit einer Dampf¬ kammer verbunden sind. Zur Abdichtung der Auslaufkammer sind zwei am Um¬ fang der Dichtwalzen anliegenden Dichtlippen vorgesehen. Die Dichtlippen sind aus einem elastischen Material, wobei einem im Innern der Kammer wirkender Innendruck derart auf die Dichtlippen einwirkt, dass diese gegen den Umfang der Walze gedrückt wird. Auch hierbei ist nicht vorgesehen, den zwischen den Dichtwalzen gebildeten Walzenspalt zur Führung eines Faserstranges veränderlich auszubilden. Zudem muß berücksichtigt werden, dass die Dichtlippen mit ihrem freien Ende in Umlaufrichtung der Dichtwalzen gerichtet sind, um ein Erfassen der Dichtlippen durch die Dichtwalze zu vermeiden.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Dampfbehandlung eines laufenden Faserstranges der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass einerseits die Verstellmöglichkeit des Walzenspaltes durch eine beweglich gehal- tene Dichtwalze möglich ist und andererseits eine relativ kleine seitlich neben den Dichtwalzen abgedichteten Kammer realisierbar ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt darin, eine insbesondere für hohe Dampfdrü¬ cke geeignete Vorrichtung zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale und Merk- malskombinationen der Unteransprüche definiert.

Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, dass zur Abdichtung der den Dichtwalzen zugeordneten Kammer gegenüber dem Walzenumfang eine mit einer Spaltdichtung kombinierte Kontaktdichtung genutzt wird. Hierzu weist die Kam- mer gegenüber dem Walzenumfang der beweglichen Dichtwalze eine bewegliche Dichtleiste auf, die unter Vorspannung an dem Umfang der Dichtwalze anliegt. Hierzu ist die Dichtleiste innerhalb einer Dichtfläche der Kammer gehalten, wel¬ che gegenüber dem Walzenumfang der Dichtwalze eine Spaltdichtung bildet. Die zwischen der Kammer und dem Wadenumfang ausgebildete Kontaktdichtung ist somit innerhalb einer Spaltdichtung eingebettet und zur eigentlichen Kammer hin abgeschirmt. Zudem ist eine Führung der Dichtleiste unabhängig von der Dreh- richtung der Diclitwalzen möglich. Die an der Dichtleiste wirkende Vorspannung ermöglicht zudem_. Relativbewegungen der Dichtwalze zur Kammer ohne jegliche Spaltbildung. Die Erfindung ist somit besonders geeignet, um unabhängig von der Walzengeometrie kleinste Behandlungskammern zu realisieren.

Die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher die Dichtfläche an einer Oberplatte ausgebildet ist, welche sich parallel zur Dichtwalze erstreckt, und bei welcher die Dichtleiste in einer Führungsnut der Oberplatte gehalten ist, welche über einen Druckkanal im Nutgrund mit dem Innenraum der Kammer verbunden ist, zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorspannung der Dichtleiste zur Anlage an der Um- fangsfläche der Dichtwalze durch den in der Kammer vorherrschenden Innen¬ druck bestimmt ist. Damit lassen sich vorteilhaft Dichtigkeiten an der Dichtwalze einstellen, die eine Dampfbehandlung ermöglichen bei Betriebsdrücken von ober¬ halb 20 bar.

Um zu Prozessbeginn oder auch bei niedrigen Betriebsdrücken sicherzustellen, dass die Dichtleiste mit Kontakt an dem Walzenumfang der Dichtwalze anliegt, ist des weiteren vorgesehen, dass zwischen der Dichtleiste und dem Nutgrund der Führungsnut zumindest eine Druckfeder gespannt ist, durch welche die Dichtleiste mit einem Mindestanpressdruck an der Walzenoberfläche der Dichtwalze gehalten ist.

Um neben der Kontaktdichtung eine hohe Wirksamkeit der Spaltdichtung zu er¬ reichen, ist gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Weiterbildung der Er- findung die Dichtfläche zur Bildung der Spaltdichtung mit einer Form ausgebil¬ det, die einerseits an dem Umfang der Dichtwalze und andererseits an eine be¬ triebszulässige Positionsänderung der Dichtwalze angepasst ist. Damit lässt sich ein Druckabbau innerhalb der Spaltdichtung in jeder Betriebsstellung der beweg¬ lichen Walze vorteilhaft erreichen. Zudem lässt sich damit vorteilhaft erreichen, dass der innerhalb der Kontaktdichtung bestehende Spalt zwischen der Dichtflä- che und dem Walzenumfang im wesentlichen unabhängig von der jeweiligen Be¬ triebsposition der Dichtwalzen konstant bleibt.

Um zur Abdichtung der Einlaufkammer bzw. der Auslaufkammer möglichst glei- che Abdichtungsbedingungen an den Dichtwalzen zu erhalten, werden die Ab¬ dichtungen zwischen der Kammer und der ortsfesten Dichtwalzen identisch aus¬ gebildet. Insbesondere wirkt sich die in Abhängigkeit von dem Kammerdruck einstellende Anpresskraft zwischen der Dichtleiste und dem Umfang der Dicht¬ walze verschleißschonend aus, da die Dichtleisten immer mit der jeweils den Betriebsbedingunen angepaßten erforderlichen Anpresskraft an der Dichtwalze gehalten ist.

Die Weiterbildung der Erfindung, bei welcher die Dichtwalzen einen Stahlmantel aufweisen und bei welcher die Dichtleisten aus einer metallischen Legierung be- stehen, sind besonders geeignet, um eine Hochtemperaturbehandlung des Faser¬ stranges zu ermöglichen. So lassen sich in der Dampfkammer Dampfatmosphären einstellen, die im Bereich von 225⁰C liegen.

Als besonders verschleißschonend und temperaturbeständig hat sich dabei die Weiterbildung der Erfindung gezeigt, bei welcher die Dichtleisten aus einer Bron¬ ze hergestellt sind.

s ist jedoch auch möglich, Dichtwalzen mit einer gummierten Oberfläche oder Kombinationen bestehend aus einer Stahlwalze und einer Gummiwalze zu ver- wenden. Beim Einsatz von Gummiwalzen werden die Dichtleisten bevorzugt mit einer geeigneten Beschichrung beispielsweise Teflon versehen.

Um neben der Beweglichkeit der Dichtwalzen zur Einstellung bestimmter Wal¬ zenspalte das Handling beim Anlegen eines Faserstranges zu vereinfachen, ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung die bewegliche Dichtwalze an dem schwenkbaren Träger gehalten, welcher durch einen steuerbaren Aktor um einen auf der Seite der Kammer angeordneten Schwenkachse fuhrbar ist. Damit lassen sich sowohl relativ kleine Bewegungen als auch eine völlige Trennung der Dichtwalzenpaare ausfuhren.

Um neben der Beweglichkeit der Dichtwalzen einen erforderlichen Aufbau der Anpresskräfte während des Betriebes zwischen den Dichtwalzen erzeugen zu können, ist der Aktor vorteilhaft durch eine Kolbenzylindereinheit gebildet, durch welchen eine während der Behandlung eines Faserstranges eine zwischen dem Walzenpaar einstellbare Dichtkraft einstellbar ist.

Zur weiteren Abdichtung der Einlaufkammer bzw. der Auslaufkammer und den zugeordneten Dichtwalzen wird vorgeschlagen, die Einlaufkammer oder die Aus¬ laufkammer oder alternativ beide Kammern durch Seitenplatten zu begrenzen, die sich bis zu den Stirnseiten der Dichtwalzen erstrecken. Dabei weisen die Seiten- platten zur Abdichtung der Stirnseiten des Walzenpaares jeweils eine relativ zu den Dichtwalzen bewegliche Druckplatte auf. Die Druckplatten werden dabei mit einer Haltekraft an den Stirnseiten der Dichtwalzen angedrückt und gleichzeitig in eine Bewegung bevorzugt eine Rotationsbewegung versetzt. Hierzu sind die Druckplatten im wesentlichen kreisförmig ausgebildet und in den Seitenplatten geführt.

Weitere Vorteile und Vorzüge der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden nach¬ folgend unter Hinweis auf die beigefügten Figuren näher erläutert.

Es stellen dar:

Fig..1 schematisch eine Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung

Fig. 2 schematisch eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 Fig. 3 schematisch einen Querschnitt eines Ausschnittes im Bereich der Ein¬ laufkammer des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 Fig. 4 schematisch ein Querschnitt eines Ausschnittes im Bereich, der Abdich¬ tung am Umfang einer Dichtwalze gemäß dem Ausführungsbeispiel nach

Fig. l

Fig. 5 schematisch ein Ausschnitt eine weiteren Ausfuhrungsbeispiels der er findungsgemäßen Vorrichtung

Fig. 6 schematisch ein Ausschnitt einer Vorderansicht des Ausfuhrungsbei- spiels nach Fig. 5

Ih Fig. 1 und 2 ist ein erstes Ausfuhrungsbeispiel der erflndungsgernäßen Vorrich- tung in mehrere Ansichten dargestellt. Fig. 1 zeigt das Ausfuhrungsbeispiel sche¬ matisch in einer Seitenansicht und Fig. 2 in einer Vorderansicht. Insoweit kein ausdrücklicher Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Be¬ schreibung für beide Figuren.

Das Ausfuhrungsbeispiel weist eine längliche Dampfkammer 1 auf, die im we¬ sentlichen hohlzylindrisch ausgebildet ist. Die Dampfkammer 1 ist über einen Dampfanschluß 2 mit einer hier nicht dargestellten Dampfquelle verbunden. Zur Führung eines Faserstranges durch die Dampfkammer 1 ist auf einer Einlaufseite der Dampfkammer 1 ein Einlaufwalzenpaar 3 und auf der Auslassseite ein Aus- laufwalzenpaar 6 angeordnet. Das Einlaufwalzenpaar 3 ist über eine Einlaufkam¬ mer 5 druckdicht mit der Dampfkammer 1 verbunden. Hierzu ist die Einlaufkam¬ mer 5 mit einer Flanschverbindung 9.1 mit der Dampfkammer 1 gekoppelt. Auf der gegenüber liegenden Auslaufseite ist das Auslaufwalzenpaar 6 über eine Aus¬ laufkammer 8 druckdicht mit der Dampfkammer 1 verbunden. Die Verbindung zwischen der Dampfkammer 1 und der Auslaufkammer 8 wird hierbei durch eine Flanschverbindung 9.2 hergestellt.

Der Aufbau des Einlaufwalzenpaares 3 mit zugeordneter Einlaufkammer 5 ist identisch zu dem Aufbau des Auslaufwalzenpaares 6 mit zugeordneter Auslauf- kammer 8, so dass nachfolgend zu weiteren Erläuterung nur der Aufbau des Ein¬ laufwalzenpaares 3 mit zugeordneter Einlaufkammer 5 näher beschrieben wird. Die Bauteile des Einlaufwalzenpaares 3 und des Auslaufwalzenpaares 6 mit den zugeordneten Kammern 5 und 8 haben hierzu identische Bezugszeichen erhalten.

In Fig. 1 ist hierzu das Einlaufwalzenpaar 3 und die Einlaufkammer 5 schematisch in einer Querschnittsansicht und das Auslaufwalzenpaar 6 mit der Auslaufkammer 8 schematisch in der Seitenansicht dargestellt.

Das Einlaufwalzenpaar 3 wird durch zwei antreibbare Dichtwalzen 4.1 und 4.2 gebildet. Die untere Dichtwalze 4.1 ist in einem Lagerblock 13 drehbar gelagert und mit einem hier nicht dargestellten Antrieb gekoppelt.

Die obere Dichtwalze 4.2 ist an einem Schwenkträger 11 drehbar gelagert und ebenfalls mit einem hier nicht dargestellten Antrieb gekoppelt. Der Schwenkträger 11 ist L-förmig ausgebildet und auf der zur Dampfkammer 1 hingewandten Seite über eine Schwenkachse 12 an dem Lagerblock 13 gelagert. An dem Schwenkträ¬ ger 11 greift ein Aktor an, der als eine Zylinderkolbeneinheit 14 ausgebildet ist.

Die Dichtwalzen 4.1 und 4.2 sind derart zueinander gehalten, dass sich zwischen den Walzenumfang der Dichtwalzen 4.1 und 4.2 ein vorbestimmter Walzenspalt 10 bildet. Der Walzenspalt 10 stellt dabei den Einlaufquerschnitt zur Führung eines Faserstrangs in die Einlaufkammer 5 dar.

Auf der zur Dampfkammer 1 hingewandten Seite des Einlaufwalzenpaares 3 schließt sich unmittelbar an den Dichtwalzen 4.1 und 4.2 die Einlauf kammer 5 an. Die Einlaufkammer 5 wird durch eine Oberplatte 15 und eine Unterplatte 16, die jeweils dichtend mit dem Walzenumfang der Dichtwalzen 4.1 und 4.2 verbunden sind, sowie zwei Seitenplatten 17.1 und 17.2 gebildet. Die Ausbildung der Ab¬ dichtung zwischen den Dichtwalzen 4.1 und 4.2 und der Einlaufkammer 5 wird nachfolgend noch näher erläutert. An den Stirnseiten der Dichtwalzen 4.1 und 4.2 sind jeweils die Seitenplatten 17.1 ^•und 17.2 angeordnet, die fest mit der Oberplatte 15 und der Unterplatte 16 ver¬ bunden sind. Die Seitenplatten 17.1 und 17.2 erstrecken sich derart über die Stirn¬ seiten der Dichtwalzen 4.1 und 4.2, so dass die Einlaufkammer 5 sowohl zu den Umfangsfiächen der Dichtwalzen 4.1 und 4.2 als auch zu den Stirnseiten der Dichtwalzen 4.1 und 4.2 abgedichtet ist.

Zur weiteren Erläuterung der Abdichtung zwischen den Dichtwalzen 4.1 und 4.2 und der Einlauf kammer 5 wird auf die Fig. 3 und 4 Bezug genommen. Hierbei ist in Fig. 3 eine Querschnittsansicht der Dichtwalzen 4.1 und 4.2 mit angrenzender Einlaufkammer 5 sowie in Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht der Abdichtung zwi¬ schen der Dichtwalze 4.2 und der Oberplatte 15 gezeigt. Insoweit kein Bezug zu einer der Figuren gemacht ist, gilt die nachfolgende Beschreibung für beide Figu¬ ren.

Die Oberplatte 15 weist an der zur Dichtwalze 4.2 gewandten Stirnseite eine Dichtfiäche 20.1 auf, die sich bis zu den Stirnseiten der Dichtwalze 4.2 erstreckt. Zwischen der Dichtfläche 20.1 und der Umfangsfläche der Dichtwalze 4.2 ist ein Dichtungsspalt 24.1 gebildet. Innerhalb der Dichtfiäche 20.1 ist in der Oberplatte 15 eine Führungsnut 21.1 eingelassen. Die Führungsnut durchdringt die Oberplat¬ te 15 bis zu den Stirnseiten vollständig, wobei die Führungsnut 21 seitlich durch die Seitenplatte 17.1 und 17.2 verschlossen sind. In der Führungsnut 21.1 ist eine Dichtleiste 19.1 gehalten, wobei die Dichtleiste 19.1 sowie die Führungsnut 21.1 jeweils einen Ansatz zur Ausbildung eines Anschlags 26 aufweisen. Die Dicht- leiste 19.1 ist in der Führungsnut 21.1 quer zur Dichtfiäche 20.1 beweglich gehal¬ ten. Zwischen der Dichtleiste 19.1 und dem Nutgrund 27 der Führungsnut 21. ist eine Drackfeder 23.1 gespannt, so dass die Dichtleiste 19.1 unter einer Vorspan¬ nung gegen die Umfangsfläche der Dichtwalze 4.1 gedrückt wird. Die Führungs¬ nut 21.1 ist über einen Druckkanal 22.1 mit den im Innenraum der Einlaufkammer 5 gekoppelt. Zur Abdichtung zwischen der Unterplatte 16 und der unteren Dichtwalze 4.2 ist ebenfalls an der Unterplatte 16 eine Dichtfläche 20.2 ausgebildet, die kongruent zur Walzenoberfläche der Dichtwalze 4.1 eine im wesentlichen konstanten Dich¬ tungsspalt 24.2 bis hin zu den Stirnseiten der Dichtwalze 1 bildet. In der Dich- tungsfläche 20.2 der Unterplatte 16 ist die Führungsnut 21.2 zur Führung einer Dichtleiste 19.2 eingebracht. Die Ausbildung der führungsnut 21.2 und der Dicht¬ leiste 19.2 ist dabei identisch zu der Führungsnut 21.1 und der Dichtleiste 19.1. Zwischen der Dichtleiste 19.2 und dem Nutgrund 27 der Führungsnut 21.2 ist eine Druckfeder 23.2 gespannt, so dass die Dichtleiste 19.2 mit einem Mindestan- pressdruck an dem Umfang der Dichtwalze 4.1 anliegt. Die Führungsnut 21.2 ist über einen Druckkanal 22.2 mit dem Innern der Einlaufkammer 5 verbunden.

Im Betriebszustand gelangt über die Druckkanäle 22.1 und 22.2 das im Innern der Einlaufkammer 5 gehaltene Medium in die Führungsnuten 21.1 und 21.2. Dabei wirkt der im Innern der Einlaufkammer 5 vorherrschende Überdruck auf die Un¬ terseiten der Dichtleisten 19.1 und 19.2, so dass die Dichtleisten 19.1 und 19.2 mit ihrem Dichtende an die Umfangsfiächen der Dichtwalzen 4.1 und 4.2 gedrückt werden. Damit stellt sich eine in Abhängigkeit vom Überdruck in der Dampfbe¬ handlung bestimmte Dichtungskraft zwischen den Dichtleisten 19.1 und 19.2 und den Umfangsfiächen der Dichtwalzen 4.1 und 4.2 ein. Zur Unterstützung der Kon¬ taktdichtung sind die Dichtungsspalte 24.1 und 24.2 derart bemessen, dass ein stetiger Druckabfall entsteht. Der Dichtungsspalt liegt hierbei im Bereich von 0,1 mm.

Für den Fall, dass die bewegliche Dichtwalze 4.2 mittels des Schwenkträgers 11 in eine den Walzenspalt 10 vergrößernde Betriebsposition geführt wird, bleibt die Dichtfunktion der Kontaktdichtung vollständig erhalten. Hierzu ist in Fig. 4 eine Situation dargestellt, bei welcher der Walzenspalt 10 zur Führung eines Faser- srranges vergrößert wurde. Dabei wird die Dichtwalze 4.2 relativ zu der Oberplat- te 15 auf einer Führungsbahn um die Schwenkachse 12 herum geführt. Die Schwenkachse 12 und die Kontur der Dichtfläche 20.1 an der Oberplatte 15 sind dabei derart aufeinander abgestimmt, dass der Walzenumfang der Dichtwalze 4.2 sich im wesentlichen über das Dichtungsende der Dichtleiste 19.1 abwälzt. Zur Ausführung der Relativbewegung der Dichtwalze 4.2 weist die Dichtfläche 20.1 an der Oberplatte 15 im oberen Bereich einen Abrundungsradius auf, durch wel- chen ein konstanter Dichtungsspalt 24.1 bei veränderter Stellung der Dichtwalze 4.2 erhalten bleibt.

Zur Erläuterung der Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfol¬ gend Bezug zu den Fig. 1 bis 3 genommen. Zur Prozessbeginn werden zunächst die beweglichen Dichtwalzen 4.1 des Einlaufwalzenpaares 3 und des Auslaufwal¬ zenpaares 6 durch die jeweils zugeordneten Schwenkträger 11 aus ihrer Betriebs- stellung in eine Anlagestellung (hier nicht dargestellt) verschwenkt. Nun wird ein Faserstrang über die Einlaufkammer 5 in die Dampfkammer 1 eingefädelt und über die Auslaufkammer 8 herausgeführt. Nach Einfädelung des Faserstranges werden die beweglichen Dichtwalzen 4.2 des Einlaufwalzenpaares 3 und des Aus¬ laufwalzenpaares 6 in ihre Betriebsposition zurückversetzt und über den zugeord¬ neten Zylinderkolbeneinheiten 14 jeweils einen zwischen den Dichtwalzen 4.1 und 4.2 wirkende Dichtkraft eingestellt. Die Dichtwalzen 4.1 und 4.2 des Ein- laufwalzenpaares und des Auslaufwalzenpaares 6 sind mit konstanter Umfangsge- schwindigkeit angetrieben, so dass der Faserstrang bei Einhaltung einer vorbe¬ stimmten Spannung durch die Dampfkammer 1 geleitet wird. In der Dampfkam¬ mer 1 wird über den Dampfanschluß ein unter einem Überdruck gehaltenes Be¬ handlungsmedium vorzugsweise ein Dampf eingeleitet. Hierbei können im Innern der Dampfkammer 1 Überdrücke von bis zu 25 bar und Temperaturen von bis zu 225°C eingestellt sein.

Auf der Einlassseite der Dampfkammer 1 und der Auslaufseite der Dampfkammer 1 erfolgt die jeweilige Abdichtung zur Umgebung hin einerseits durch die Wal¬ zenspalte 10 zwischen den Dichtwalzen 4.1 und 4.2 sowie durch die stirnseitige Abdichtung zwischen den Seitenplatten 17.1 und 17.2 und den Umfangsabdich- τungen zwischen den Dichtwalzen 4.1 und 4.2 und den zugeordneten Kammer- platten. Hierbei wird insbesondere die in den Oberplatten 15 und den Unterplatten 16 gehaltene Dichtleisten 19.1 und 19.2 unter Wirkung des Überdruckes innerhalb der Dampfkammer an die jeweilige Umfangflächen der Dichtwalzen 4.1 und 4.2 gedrückt. Die Dichtleisten 19.1 und 19.2 sind hierzu aus einer metallischen Legie- rung vorzugsweise einer Bronze gebildet, die unmittelbar an den Stahlmantel der Dichtwalzen 4.1 und4.2 anliegen. Die Materialkombination hat sich insbesondere als besonders verschleißarm herausgestellt, wobei Temperaturbelastungen von oberhalb 225^σC ohne weiteres möglich sind.

In Fig. 5 und 6 ist ein weiteres Ausfϊihrungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, bei welcher insbesondere eine verschleißarme Stirnsei¬ tendichtung zwischen den Dichtwalzen 4.1 und4.2 und der zugeordneten Kammer 5 ausgebildet ist. Das Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. 5 und 6 ist ansonsten iden¬ tisch zu dem vorher beschriebenen Ausfuhrungsbeispiel, so dass an dieser Stelle nur die Unterschiede erläutert werden. Wie in den Fig. 5 und 6 dargestellt ist, sind an den Stirnseiten der Dichtwalzen 4.1 und 4.2 jeweils zwei Druckplatten 18.1 und 18.2 in den Seitenplatten 17.1 und 17,2 gehalten.

Die Druckplatten 18.1 und 18.2 sind jeweils mit einer Spindel 25.1 und 25.2 ge- koppelt. Über die Spindel 25.1 und 25.2 wird einerseits eine Druckkraft auf die

Druckplatten 18.1 und 18.2 übertragen, so dass die Druckplatten 18.1 und 18.2 unmittelbar auf die Stirnseiten der Dichtwalzen 4.1 und 4.2 gedrückt werden. Zur

Ausführung einer zusätzlichen Relativbewegung der Druckplatte 18.1 bzw. 18.2 wird über die Spindel 25.1 und 25.2 eine Drehbewegung eingeleitet, so dass die Druckplatten 18.1 und 18.2 eine drehende Bewegung ausfuhren. Hierzu sind die

Druckplatten 18.1 und 18.2 vorzugsweise kreisförmig ausgebildet.

Wie ein Fig. 5 dargestellt ist, erstrecken sich die Druckplatten 18.1 und 18.2 bis zur Dichtfläche der Oberplatte 15 und der Unterplatte 16, so dass eine vollständi- ge Abdichtung der Einlaufkammer bzw. der Auslaufkammer zur Umgebung hin gewährleistet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist aufgrund der Zulässigkeit von hohen Tem¬ peraturen und hohen Überdrücken zu einer Dampfbehandlung besonders geeignet, um Spinnkabel in einem Stapelfaserprozess zu behandeln. Hierbei lässt sich in Abhängigkeit von der Kabelstärke der notwendige Walzenspalt zwischen den Dichtwalzen auf einfache Axt und Weise einstellen. Durch das völlige Wegklap¬ pen der beweglichen Dichtwalzen ist zudem ein Einlegen des Spinnkabels bedie¬ nungsfreundlich ausführbar. Der Einsatz von harten mit einem Stahlmantel verse¬ henen Dichtwalzen führ zudem zu einer guten Führbarkeit des Spinnkabels, ohne dass einzelne Fasern durch Anhaften an der Oberfläche der Dichtwalzen aus dem Faserverband gezogen werden.

B ezugszeichenliste

1 Dampfkammer

2 Dampfanschluß

3 Einlaufwalzenpaar

4.1, 4.2 Dichtwalzen

5 Einlaufkammer

6 Auslaufwalzenpaar

8 Auslaufkammer

9.1, 9.2 Flanschverbindung

10.1, 10.2 Walzenspalt

11 Schwenkträger

12 Schwenkachse

13 Lagerblock

14 Zylinderkolbeneinheit

15 Oberplatte

16 Unterplatte

17.1, 17.2 Seitenplatte

18.1, 18.2 Druckplatte

19.1, 19.2 Dichtleiste

20.1, 20.2 Dichtfläche

21.1, 21.2 Führungsnut

22.1, 22.2 Druckkanal

23.1, 23.2 Druckfeder

24.1, 24.2 Dichtungsspalt

25.1, 25.2 Spindel

26 Anschlag

27 Nutgrund

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Dampfbehandlung eines laufenden Faserstrangs mit einer länglichen Dampfkammer (1), welche zumindest einen Dampf- anschluss (2) aufweist, mit einem Einlaufwalzenpaar (3), welches ei¬ nen Walzenspalt (10.1) bildet und welches über eine Einlaufkammer (5) dichtend mit einem Ende der Dampfkammer (1) derart verbunden ist, dass der Walzenspalt (10) einen Einlauf in die Dampfkammer (1) bildet, und mit einem Auslaufwalzenpaar (6), welches einen zweiten Walzenspalt (10.2) bildet und welches über eine Auslaufkammer (8) dichtend mit dem anderen Ende der Dampfkammer (1) derart verbun¬ den ist, dass der zweite Walzenspalt (10.2) einen Auslauf der Dampf¬ kammer (1) bildet, wobei das Einlaufwalzenpaar (3) und das Aus¬ laufwalzenpaar (6) durch jeweils eine ortsfest Dichtwalze (4.1) und eine bewegliche Dichtwalze (4.2) gebildet werden, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass die Einlaufkammer (5) und/oder die Auslaufkammer (8) gegenüber dem Walzenumfang der beweglichen Dichtwalze (4.2) eine Dichtfläche (20.1) zur Bildung einer Spaltdichtung und eine innerhalb der Dichtfläche (20.1) angeordnete bewegliche Dichtleiste (19.1) auf- weist/en, welche Dichtleiste (19.1) unter einer Vorspannung an dem

Umfang der Dichtwalze (4.2) anliegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche (20.1) an einer Oberplatte (15) ausgebildet ist, welche sich parallel zur Dichtwalze (4.2) erstreckt und dass die Dichtleiste

(19.1) in einer Führungsnut (21.1) der Oberplatte (15) gehalten ist, welche über einen Druckkanal (22.1) im Nutgrund mit dem Innen¬ raum der Kammer (5) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Dichtleiste (19.1) und dem Nutgrund (27) der Führungsnut (21.1) zumindest eine Druckfeder (23.1) gespannt ist, durch welche die Dichtleiste (19.1) mit einem Mindestanpressdruck an die Walzenober¬ fläche der Dichtwalze (4.2) gehalten ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Dichtfläche (20.1) zur Bildung der Spaltdich¬ tung eine Form aufweist, die einerseits an den Umfang der Dichtwalze (4.2) und anderseits an eine betriebszulässige Positionsänderung der Dichtwalze (4.2) angepasst ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Einlaufkammer (5) und /oder die Auslaufkam¬ mer (8) gegenüber der ortsfesten Dichtungswalze (4.1) eine zweite Dichtfläche (20.2) zur Bildung einer Spaltdichtung und eine innerhalb der Dichtfläche (20.2) angeordnete zweite am Umfang der ortsfesten

Dichtwalze (4.1) anliegenden Dichtleiste (19.2) aufweist/en.

6. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche (20.2) an einer Unterplatte (16) ausgebildet ist, welche sich parallel zur Dichtwalze (4.1) erstreckt und dass die Dichtleiste

(19.2) in einer Führungsnut (21.2) der Unterplatte (16) gehalten ist, welche über einen Druckkanal (22.2) im Nutgrund (27) mit dem In¬ nenraum der Kammer (5) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Dichtwalzen (4.2, 4.2) einen Stahlmantel aufweisen und dass die Dichtleisten (19.1, 19.2) aus einer metallischen Legierung be¬ stehen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die me¬ tallische Legierung zumindest eine Bronze enthält.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich¬ net, dass die bewegliche Dichtwalze (4.1) des Einlaufwalzenpaares (3) und/oder des Auslaufwalzenpaares (6) an einem schwenkbaren Träger (11) gehalten ist, welcher durch einen steuerbaren Aktor (14) um eine auf der Seite der Kammer (5) angeordneten Schwenkachse (12) fuhr¬ bar ist.

10. Vorrichtung nach Ansprach 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ak¬ tor durch eine Kolben-Zylindereinheit (14) gebildet ist, durch welchen eine während der Behandlung eines Faserstrangs eine zwischen dem

Walzenpaar (3) einstellbare Dichtkraft einstellbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass die Einlaufkammer (5) und/oder die Auslaufkam- mer (8) durch Seitenplatten (17.1, 17.2) begrenzt ist/sind, welche sich bis zu den Stirnseiten der Dichtwalzen (4.1, 4.2) erstrecken, und dass die Seitenplatten (17.1, 17.2)zur Abdichtung der Stirnseiten des Wal¬ zenpaares (4.1, 4.2) an den Stirnseiten der Walzenpaare (4.1, 4.2) je¬ weils eine relativ zu den Dichtwalzen (4.1, 4.2) bewegliche Druckplat- te (18.1 , 18.2) aufweisen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatten (18.1, 18.2) im wesentlichen kreisförmig zur Ausfüh¬ rung einer Rotationsbewegung ausgebildet sind, wobei jede der Druckplatten (18.1, 18.2) mit einer Haltkraft an den Stirnseiten der

Dichtwalzen (4.1, 4.2) gedrückt sind.