DE3033409C2 - - Google Patents

Description

Eine Vorrichtung gemäß Gattungsbegriff des Anspruchs 1 ist Gegenstand des Hauptpatents 29 38 117.

Aufgabe der Zusatzerfindung ist es, eine solche Vorrichtung weiter zu verbessern und zu vereinfachen. Dies gelingt durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung. Die Verwendung von Wasser als Sperrflüssigkeit vereinfacht den Aufbau des Sperrflüssigkeitskreislaufes beträchtlich. Insbesondere erspart sie die Verwendung eines besonderen Abscheiders zur Trennung von Sperrflüssigkeit und Fadenbehandlungsdampf. Die thermische Isolierung zwischen dem Behandlungsgefäß und der in den Stutzen befindlichen Sperrflüssigkeit verhindert ein Verdampfen des Wassers im Sperrflüssigkeitskreislauf, was andernfalls zu Wärmeverlusten und zu einer Verringerung der Sperrwirkung der Flüssigkeitssperre führen würde. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Verwendung einer Wassersperre zur Abdichtung einer Garnbehandlungskammer im Bereich der Fadeneintrittsöffnung und der Fadenaustrittsöffnung ist an sich bekannt. So zeigt die DE 24 30 741 A1 eine liegend angeordnete Garnbehandlungskammer, an deren stirnseitigen Enden je ein waagerecht geteilter zweiteiliger Wasserdichtungskasten vorgesehen ist, an den sich nach außen hin je eine Überfließkammer anschließt. Das Garn läuft zwischen den beiden Teilen jedes Dichtungskastens hindurch. Den Dichtungskästen wird von einer Pumpe Wasser unter Druck zugeführt, welches über sich quer zur Fadenlaufrichtung erstreckende, in dem dem Faden zugewandten Stirnwänden der beiden sich gegenüberstehenden Dichtungskastenhälften angeordnete Schlitzdüsen in den Fadenlaufweg eingespritzt wird. Durch den so erzeugten senkrechten Wasservorhang läuft der Faden hindurch. Die Fadenbehandlungskammer steht unter Überdruck, so daß das eingespritzte Wasser nach außen in die sich anschließende Überfließkammer abfließt und von dort in einen Sammeltank gelangt. Dieser speist über die Pumpe die Dichtungskästen, wodurch ein geschlossener Dichtwasserkreislauf entsteht.

Da das Dichtwasser mit vollem Druck aus dem Zwischenraum zwischen den beiden Dichtkastenhälften in die jeweiligen Überfließkammer strömt, ergibt sich ein ziemlich starker Dichtwasserumlauf, der eine entsprechende Pumpenleistung und angepaßte Rohrquerschnitte erfordert. Dies führt insbesondere bei Garnbehandlungsmaschinen mit mehreren Garnbehandlungskammern zu einem beträchtlichen Aufwand und Energiebedarf. Für senkrecht angeordnete Garnbehandlungkammern ist die bekannte Dichtungsvorrichtung ungeeignet, weil das unter Druck stehende Dichtwasser ungehindert aus der unteren Fadenöffnung der Überfließkammer ausfließen würde. Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Mängel mit einfachen Mitteln und schafft eine sowohl hinsichtlich des Apparateaufwands als auch hinsichtlich des Energieverbrauchs im Betrieb besonders günstige Garnbehandlungsvorrichtung.

Eine Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.

Soweit die dort wiedergegebenen Bauteile mit denen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 des Hauptpatents übereinstimmen, sind gleiche Bezugszeichen verwendet.

Der Faden 1 tritt von oben durch eine Fadeneintrittsöffnung 2 in ein langgestrecktes, aufrecht stehendes Behandlungsgefäß 3 ein und verläßt dieses durch eine Fadenaustrittsöffnung 4. Vor dem Fadeneintritt 2 ist der Fadenlaufweg von einem Stutzen 5 umgeben, in den mehrere Blenden 6 bis 9 eingesetzt sind. Am äußeren Ende weist der Stutzen 5 ein Fadendurchtrittsloch 10 auf. Zwischen dem Stutzen 5 und dem oberen Ende des Dampfgefäßes 3 ist ein rohrförmiges Zwischenstück 131 angeordnet, welches den Stutzen 5 gegenüber dem Behandlungsgefäß 3 thermisch isoliert. Es besteht beispielsweise aus Preßkeramik, Porzellan oder einem Kunststoff wie Tetrafluoräthylen. Auf der Fadenaustrittsseite ist ein entsprechendes thermisch isolierendes Zwischenstück 132 vorgesehen, an welches sich ein in seinem unteren Teil 11 zu einem Sammelbehälter erweiterter Stutzen 12 anschließt. In diesen sind mehrere Blenden 13 bis 16 eingesetzt. Der Faden verläßt den Stutzen 12 durch ein Standrohr 17 und tritt von dort in ein im Durchmesser erweitertes Sammelrohr 18 ein, wo durch Ballonbildung des Fadenbündels etwaige noch auf dem Faden befindliche Flüssigkeitsreste abgeschleudert werden.

In das Behandlungsgefäß 3 mündet etwa in halber Höhe eine Dampfzufuhrleitung 21, welche über ein Stellventil 23 an einen Dampferzeuger 124 mit nachgeschaltetem Dampfüberhitzer 25 angeschlossen ist. Das sich im unteren Teil des Behandlungsgefäßes 3 ansammelnde Kondensat läuft über eine Kondensatrücklaufleitung 26 in einen Destillationsabscheider 127. Dieser ist mit im Dampferzeuger 124 untergebracht und mit einer elektrischen Zusatzheizeinrichtung 128 versehen. Das Wasserdampfkondensat wird abdestilliert und gelangt durch das Rohr 129 in den Behälter des Dampferzeugers 124. Zurückbleibende Reste vom Faden mitgeführter Behandlungsflüssigkeit oder Garnrückstände sammeln sich im unteren Teil 130 des Destillationsabscheiders 127 und werden durch das schwimmergesteuerte Ventil 42 von Zeit zu Zeit abgelassen.

Um zu verhindern, daß Dampf aus dem Behandlungsgefäß 3 durch den Fadeneintritt 2 oder den Fadenaustritt 4 nach außen entweicht, ist sowohl auf der Fadeneintrittsseite als auch auf der Fadenaustrittsseite je eine Sperrflüssigkeitskammer in Form eines Stutzens 5 bis 12 vorgesehen. Das als Sperrflüssigkeit dienende Wasser steht unter einem Druck, der um etwa 0,2 bis 0,5 bar höher liegt als der Dampfdruck im Gefäß 3. Es wird im gezeigten Ausführungsbeispiel einerseits auf der Fadeneinlaufseite dem Stutzen 5 zwischen der ersten Blende 6 und der zweiten Blende 6′ zugeführt und auf der Auslaßseite zwischen der ersten Blende 13 und der zweiten Blende 14 in den Stutzen 12 eingeleitet. Durch die nachgeschalteten Blenden 6′ bis 9 bzw. 14 bis 16 wird der Wasserdruck bis auf Atmosphärendruck abgebaut, so daß durch das Fadeneintrittsloch 10 kein Wasser nach außen dringt. Dieses fließt vielmehr aus dem Bereich zwischen der letzten Blende 9 und dem Fadenaustrittsloch 17 über eine Sperrflüssigkeitsrückleitung 31 ab und gelangt in einen Sperrflüssigkeitssammelbehälter 32. Auf der Fadenaustrittsseite wird das Sperrwasser vom Zulaufrohr 30 dem Raum zwischen den ersten beiden Blenden 13 und 14 zugeführt. Man kann die Sperrflüssigkeitszufuhr auch jeweils an den Raum zwischen Eintritts- bzw. Austrittsöffnung und erster Blende anschließen. Der Druck des Sperrwassers baut sich über die nachgeschalteten Blenden 14 bis 16 wiederum auf Atmosphärendruck ab. Das zugleich als Fadenaustrittsloch dienende Standrohr 17 ragt mit seinem oberen Ende aus dem Wasserspiegel im Sammler 11 heraus, so daß der Faden 1 von Sperrflüssigkeit befreit in das Sammelrohr 18 eintritt, wo durch Ballonbildung noch übrig gebliebene Wasserreste abgeschleudert werden. Vom unteren Teil 11 des Stutzens 12 gelangt das sich dort ansammelnde Wasser über eine Rücklaufleitung 31′ zur Sammelleitung 31 und von dort zum Sammelbehälter 32. Ein im unteren Teil des Sammelrohres 18 gebildeter Sammelraum ist über eine Stichleitung 31′′ ebenfalls an die Sperrwasserrückleitung 31 angeschlossen.

Aus dem Sperrwassersammelbehälter 32 wird das Sperrwasser mittels einer Pumpe 33 in die Sperrwasserzuleitung 30 gedrückt. Dabei wird der von der Pumpe erzeugte Druck derart gewählt, daß eine geringfügige Menge von Sperrwasser durch die Fadenaustrittsöffnung 4 in den unteren Teil des Dampfgefäßes 3 und von dort über die Kondensatleitung 26 in den Destillationsabscheider 127 gelangt. Auf diese Weise verhindert man mit Sicherheit, daß Dampf aus dem Dampfgefäß 3 in den Sperrflüssigkeitsstutzen 12 gelangt und dort zu einer Verdampfung des Sperrwassers führt. Dem gleichen Zweck dienen die beiden thermisch isolierenden Zwischenstücke 131 und 132, welche den Sperrflüssigkeitskreislauf vom Dampfkreislauf thermisch entkoppeln. Die durch die Zwischenstücke 131 und 132 erreichte thermische Entkopplung gewährleistet, daß die dem Behandlungsgefäß 3 zugeführte Heizenergie nicht über den Sperrflüssigkeitskreislauf abgeleitet wird sondern voll der Fadenerhitzung zugute kommt. Das schwimmergesteuerte Ventil 42 dient gleichzeitig der Niveauregelung im Dampferzeuger 124. Sowohl der Dampfkreislauf, als auch der Sperrwasserkreislauf sind jeweils nur einmal für eine Vielzahl von Bahndlungsgefäßen 3 einer Texturiermaschine oder sonstigen Garnbearbeitungsmaschine vorhanden. Die Rohrleitungen des Dampfkreislaufes und des Sperrwasserkreislaufes sind gut wärmeisoliert, um thermische Verluste möglichst gering zu halten.

Der Faden 1 wird beispielsweise mit Hilfe einer Nadel durch die Blenden 6-9, 13-16, die Isolierrohre 131, 132, den Dampfraum 3 und das Sammelrohr 18 eingeführt oder durch Aufklappen dieser dann zweiteilig ausgebildeten Vorrichtungsteile eingelegt. Zur Inbetriebnahme der Vorrichtung wird zunächst bei gesperrtem Sperrwasserkreislauf Dampf über die Leitung 21 in das Dampfgefäß 3 gedrückt, um die darin befindliche Luft zu entfernen. Sodann wird der Sperrflüssigkeitskreislauf durch Einschalten der Pumpe 33 geschlossen und damit die Abdichtung des Dampfgefäßes 3 nach außen hin sichergestellt. Ein nicht dargestellter Temperaturregler, dessen Fühler die Temperatur im Dampfgefäß 3 mißt, steuert den Dampferzeuger 124 und damit die Temperatur des über die Leitung 21 zugeführten Sattdampfes für das Dampfgefäß 3 auf den gewünschten, für die Behandlung des Fadens 1 erforderlichen Wert. Die zugeführte Dampfmenge wird am Stellventil 23 eingestellt. Der gerätemäßige Aufwand ist gering, weil nur die Dampfgefäße 3 mit den Stutzen 5 und 12 und dem Sammelrohr 18 in einer den Fadenbehandlungsstationen entsprechenden Anzahl vorhanden sind, während alle übrigen Teile der Vorrichtung nur einmal pro Maschine benötigt werden. Für die Temperatur- und ggf. Druckreglung dient eines der Dampfgefäße 3 als maßgebendes Pilotgefäß. Die zuzuführende Dampfmenge richtet sich nach der vom Faden aufgenommenen Wärmemenge sowie den Wärmeverlusten der Vorrichtung.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Wärmebehandlung von kontinuierlich transportierten synthetischen Fäden oder Garnen mit wenigstens einem an einen Dampferzeuger (124) angeschlossenen länglichen Behandlungsgefäß (3), welches aufrechtstehend an seinem oberen und unteren Ende eine Fadeneintrittsöffnung (2) bzw. Fadenaustrittsöffnung (4) aufweist und wobei außerhalb der genannten Öffnungen der Fadenlaufweg von je einem ein äußeres Fadendurchtrittsloch (10, 17) aufweisenden Stutzen (5, 12) umgeben ist, in den eine in Abhängigkeit vom Druck im Behandlungsgefäß (3) geregelte Druckmittelleitung (30) mündet;
wobei ferner in jedem Stutzen (5, 12) in Richtung des Fadenlaufwegs hintereinander mehrere vom Faden (1) der Reihe nach durchsetzte Blenden (6-9, 13-16) angeordnet sind;
der Zwischenraum zwischen der Fadeneintrittsöffnung (2) bzw. der Fadenaustrittsöffnung (4) und einer der ersten beiden Blenden (6, 6′, 13, 14) an eine Sperrflüssigkeitszuleitung (30) und der Zwischenraum zwischen der letzten Blende (9, 16) und dem äußeren Fadendurchtrittsloch (10, 17) an eine Sperrflüssigkeitsrückleitung (31) angeschlossen ist, welche in einen Sperrflüssigkeitssammelbehälter (32) mündet;
und wobei zwischen den Sperrflüssigkeitssammelbehälter (32) und die Sperrflüssigkeitszuleitung (30) eine Pumpe (33) eingeschaltet ist nach Patent 29 38 117, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Wasser als Sperrflüssigkeit zwischen jedem der beiden Stutzen (5, 12) und dem benachbarten Teil des Behandlungsgefäßes (3) ein thermisch isolierendes, den Fadenlaufweg umgebendes Zwischenstück (131, 132) angeordnet und die Druckseite der Pumpe (33) unmittelbar an die Sperrflüssigkeitszuleitung (30) angeschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (131, 132) als Keramik- oder Porzellanrohr ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (131, 132) als Kunststoffrohr, vorzugsweise aus Tetrafluoräthylen ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine solche Wahl des Pumpendruckes, daß eine geringfügige Menge von Sperrwasser durch die Fadenaustrittsöffnung (4) in den unteren Teil des Behandlungsgefäßes (3) und von dort über eine Kondensatleitung (26) in einen an das Behandlungsgefäß (3) angeschlossenen Destillationsabscheider (127) gelangt.