DE1112038B

DE1112038B - Device for the heat treatment of threads, yarns, films or webs

Info

Publication number: DE1112038B
Application number: DEB43570A
Authority: DE
Inventors: Jack Doleman; Cheadle Hulme; William Vivian Morgan
Original assignee: BRITISH RAYON RES ASS
Current assignee: BRITISH RAYON RES ASS
Priority date: 1956-02-18
Filing date: 1957-02-18
Publication date: 1961-08-03

Description

Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Fäden, Garnen, Filmen oder Bahnen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Fäden, Garnen, Filmen oder Bahnen aus beispielsweise Textilstoffen, in der das Gut durch eine Schicht fester, durch einen aufwärts gerichteten Gasstrom in der Schwebe und in wirbelnder Bewegung gehaltener Teilchen geführt wird.Device for the heat treatment of threads, yarns, films or webs The invention relates to a device for the heat treatment of threads, yarns and films or webs made of, for example, textile materials, in which the goods pass through a layer more solid, suspended and swirling by an upward gas flow Movement of held particles is guided.

Bei den bekannten Vorrichtungen wird das Gut von oben in die sogenannte Wirbelschicht eingeführt, durchläuft den größten Teil der Schicht von oben nach unten, wird innerhalb der Schicht umgelenkt und wieder nach oben aus der Wirbelschicht ausgeführt. Es ist auch an sich bekannt, das Gut an der Unterseite des Wirbelschichtbehälters durch dessen Wand ein- bzw. auszuführen. Dies erfordert jedoch eine Abdichtung der Durchtrittsstelle des Gutes gegen den Austritt von Teilchen der Wirbelschicht.In the known devices, the material is from above into the so-called Introduced fluidized bed, passes through most of the bed from top to bottom below, is diverted within the bed and back up out of the fluidized bed executed. It is also known per se, the material on the underside of the fluidized bed container through its wall in or out. However, this requires sealing the Point of passage of the goods against the escape of particles from the fluidized bed.

Bei der Wahl der Abmessungen der Abdichtungen sind aber mehrere Faktoren maßgebend, die sich nicht aufeinander abstimmen lassen. Einerseits soll eine gewisse Bewegungsfreiheit des Gutes senkrecht zur Bewegungsebene erhalten bleiben, andererseits soll der Spalt so schmal sein, daß die Differenz seiner Weite und der Dicke der Bahn, die auch aus einzelnen Fäden oder Garnen bestehen kann, die in einer Ebene liegend geführt sind, kleiner ist als die Korngröße der Wirbelschichtteilchen. Die Abstimmung dieser beiden Forderungen aufeinander führt dazu, daß die Korngröße der Wirbeischichtteilchen nicht beliebig klein gewählt werden kann, obwohl vorzugsweise die Korngröße etwa 500 u (0,5 mm) und weniger betragen sollte. Selbst wenn auf eine Bewegungsfreiheit des Gutes senkrecht zu seiner Ebene im wesentlichen verzichtet wird, ist es dennoch schwierig, einen Schlitz für die Aufnahme einer breiten Bahn von so geringer Weite mit einer so geringen Toleranz herzustellen. Außerdem wechselt die genannte entscheidende Differenz zwischen Spaltweite und Bahndicke je nach der Dicke des behandelten Gutes, so daß eine Spaltbreite, die bei einer Bahn von einer gegebenen Dicke befriedigt, bei der Behandlung von dünnerem Gut das Austreten von Wirbelschichtteilchen nicht mehr verhindert.When choosing the dimensions of the seals, however, there are several factors decisive, which cannot be coordinated with one another. On the one hand there should be a certain Freedom of movement of the goods perpendicular to the plane of movement are maintained, on the other hand the gap should be so narrow that the difference between its width and the thickness of the Web, which can also consist of individual threads or yarns in one plane are guided horizontally, is smaller than the grain size of the fluidized bed particles. the Matching these two requirements leads to the fact that the grain size of the Fluidized bed particles cannot be chosen arbitrarily small, although preferably the grain size should be about 500 u (0.5 mm) and less. Even if on one Freedom of movement of the goods perpendicular to its plane is essentially dispensed with it is still difficult to find a slot to accommodate a wide web of such a small width with such a small tolerance. Also changes the decisive difference mentioned between gap width and sheet thickness depending on the Thickness of the treated material, so that a gap width, which in a web of one given thickness satisfies, when treating thinner material, the leakage of Fluidized bed particles are no longer prevented.

Nach der Erfindung werden diese Schwierigkeiten dadurch vermieden, daß die im Boden der Behandlungsvorrichtung befindliche(n) Durchtrittsöffnung(en) für das Gut durch eine Schicht loser, fester Teilchen abgedeckt ist (sind), deren Korngröße die Weite der Durchtrittsöffnung(en) übersteigt, wobei mindestens ein Teil dieser gröberen Teilchen in mindestens einer von der Wirbelschicht getrennten und der Durchtrittsöffnung des Gutes anliegenden Kammer enthalten ist.According to the invention, these difficulties are avoided by that the passage opening (s) in the bottom of the treatment device for the good is (are) covered by a layer of loose, solid particles, whose Grain size exceeds the width of the passage opening (s), with at least one Part of these coarser particles in at least one separated from the fluidized bed and the passage opening of the goods adjacent chamber is included.

Es ist bekannt, bei Flüssigkeitsfiltern mit Luft- und Wasserrückspülung neben gleichmäßig über die Filterfläche verteilten Tauchrohren, die in einen unterhalb des Filterbodens angeordneten Preßluftbehälter mit freiem Wasserspiegel hineinragen, zwischen dem Filterboden und dem Filtermaterial eine oder mehrere übereinanderliegende Stützschichten aus Kies od. dgl. anzuordnen, deren Korn gröber ist als das des Filtermaterials und mindestens in der untersten Stützschicht den Innendurchmesser der Tauchrohre übersteigt.It is known for liquid filters with air and water backwashing in addition to immersion pipes evenly distributed over the filter surface, which are inserted into one below the compressed air tank with a free water level protruding from the filter base, between the filter base and the filter material one or more superimposed To arrange support layers of gravel or the like, the grain of which is coarser than that of the filter material and at least in the lowermost support layer the inside diameter of the dip tubes exceeds.

Bei diesem bekannten Flüssigkeitsfilter werden diese Sperrschichten zwischen den Bodenöffnungen und einer ruhenden Schicht von kleinen Filtermaterialteilchen verwendet. Die Anwendung einer solchen Sperrschicht zum Verhindern des Austritts von in wirbelnder Bewegung gehaltenen Teilchen war schon deshalb nicht naheliegend, weil mit der Gefahr gerechnet werden mußte, daß sich die größeren Teilchen der Sperrschicht in gewissem Maße an der Wirbelbewegung beteiligen würden. Als weiterer Gesichtspunkt kommt hinzu, daß bei dem bekannten Flüssikeitsfilter die Sperrschicht, die den Austritt über ihr liegender feinerer Teilchen verhindern soll, den Durchtritt eines strömungsfähigenMediums, bei einem Wirbelschichtbehälter nach der Erfindung jedoch den Durchtritt fester Körper, z. B. einer Anzahl von Fäden oder Garnen oder einer Stoffbahn, gestatten soll. Die Neigung der gröberen Teilchen der Sperrschicht an der Wirbelbewegung der feineren Teilchen teilzunehmen, wird daher noch dadurch erhöht, daß das Gut beim Durchtritt die Sperrschichtteilchen berührt und in Bewegung versetzt. Im Gegensatz dazu sind die Eintrittsöffnungen für das strömungsfähige Medium beim bekannten Flüssigkeitsfilter über den Boden gleichmäßig verteilt, so daß bei der bekannten Sperrschicht eine solche Gefahr des Mitreißens von Sperrschichtteilchen nicht besteht.In this known liquid filter, these barrier layers between the bottom openings and a dormant layer of small filter material particles used. The use of such a barrier to prevent leakage of particles kept in swirling motion was therefore not obvious, because one had to reckon with the danger that the larger particles of the barrier layer would participate to some extent in the vortex movement. As another point of view there is also the fact that in the known liquid filter, the barrier layer that the outlet finer particles lying above it should prevent the passage of a flowable medium, in a fluidized bed container according to the invention, however, the passage is more solid Body, e.g. B. a number of threads or yarn or a sheet of fabric, should allow. The tendency of the coarser particles of the barrier layer to the vortex motion The participation of the finer particles is therefore increased by the fact that the good touches the barrier layer particles during passage and sets them in motion. In contrast the inlet openings for the flowable medium in the known liquid filter are for this purpose Evenly distributed over the ground, so that in the known barrier layer a there is no such risk of entrainment of barrier particles.

Diese Schwierigkeiten, die sich aus der schon ohnehin nicht naheliegenden Anwendung einer Sperrschicht aus gröberen Teilchen als Dichtungsmittel am Durchtritt des Gutes durch die Wand eines Wirbelschichtbehälters zum Verhindern des Durchtritts der feineren Wirbelschichtteilchen ergeben, werden durch die Anordnung mindestens einer der Durchtrittsöffnung des Gutes anliegenden Kammern in einfacher Weise vermieden, die mindestens einen Teil der gröberen Sperrschichtteilchen umschließt.These difficulties, which arise from the already not obvious Use of a barrier layer of coarser particles as a sealant at the penetration of the goods through the wall of a fluidized bed container to prevent the passage of the finer fluidized bed particles are obtained by the arrangement at least one of the chambers adjacent to the passage opening of the goods avoided in a simple manner, enclosing at least a portion of the coarser barrier particles.

Nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung können die gröberen Teilchen, deren Korngröße die Weite der Durchtrittsöffnung übersteigt, auch eine höhere Dichte haben als die feineren aufgewirbelten Teilchen. Dies trägt weiter dazu bei, eine Teilnahme der gröberen Teilchen an der Wirbelbewegung zu verhindern.According to an advantageous feature of the invention, the coarser Particles whose grain size exceeds the width of the passage opening, including one higher density than the finer fluidized particles. This carries on helps to prevent the coarser particles from participating in the vortex movement.

Vorteilhafterweise kann der Durchmesser der gröberen Teilchen mindestens das Vierfache, jedoch nicht mehr als das Achtfache des mittleren Durchmessers der Teilchen in der Wirbelschicht betragen.Advantageously, the diameter of the coarser particles can be at least four times, but not more than eight times the mean diameter of the Particles in the fluidized bed amount.

In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.In the drawings is an embodiment of the device according to Invention shown for example.

Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht des unteren Teiles eines Wirbelschichtbehälters nach der Erfindung im Schnitt; Fig.2 ist eine schematische Seitenansicht einer anderen Ausführungsform eines Wirbelschichtbehälters, ebenfalls nach der Erfindung, im Schnitt; Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht des unteren Teiles der in Fig. 2 schematisch dargestellten Anordnung; Fig. 4 und 5 sind schematische Seitenansichten von abgewandelten Formen des unteren Teiles des in Fig. 2 und 3 dargestellten Behälters.Fig. 1 is a schematic side view of the lower part of a Fluidized bed container according to the invention in section; Fig.2 is a schematic Side view of another embodiment of a fluidized bed container, too according to the invention, in section; Fig. 3 is a perspective view of the lower one Part of the arrangement shown schematically in Figure 2; Figures 4 and 5 are schematic Side views of modified forms of the lower part of that shown in Figs illustrated container.

Der in Fig. 1 dargestellte Behälter 11 hat einen Zwischenboden 11a mit einem darunterliegenden Hohlraum, der eine Luftkammer 12 bildet. Quer zu der Luftkammer 12 liegen Druckluftzuleitungen 13. Der Zwischenboden 11a, der aus zwischen perforierten Stahlblechplatten 11c eingelegter Messinggaze 11b mit 80 - 80 Maschen je Quadratzoll besteht, hat eine querliegende Öffnung 14. The container 11 shown in FIG. 1 has an intermediate floor 11a with a cavity underneath which forms an air chamber 12. Compressed air supply lines 13 lie transversely to the air chamber 12. The intermediate floor 11a, which consists of brass gauze 11b with 80-80 meshes per square inch inserted between perforated sheet steel plates 11c, has a transverse opening 14.

Oberhalb der Öffnung 14 sind auf den Zwischenboden 11 a zwei Zwischenwände 15 aufgelagert, deren obere Enden nach innen abgewinkelt sind, so daß sie eine Einfassung bilden. Innerhalb dieser von den Zwischenwänden 15 gebildeten Einfassung sind Glaskügelchen 18 von 3 mm Durchmesser in solcher Menge eingelagert, daß sie den eingefaßten Hohlraum zu etwa drei Vierteln füllen. Die Zwischenwände 15 sind in der Nähe ihrer oberen Enden geschlitzt, und die Schlitze 16 sowie der Spalt zwischen den abgewinkelten Teilen der Zwischenwände sind etwas weniger als 3 mm breit, so daß die Glaskügelchen am Austreten aus dem Hohlraum gehindert werden. Die Breite der Öffnung 14 ist aus dem gleichen Grunde die gleiche.Above the opening 14, two intermediate walls 15 are supported on the intermediate floor 11 a, the upper ends of which are angled inward so that they form an enclosure. Inside this enclosure formed by the intermediate walls 15, glass beads 18 of 3 mm diameter are embedded in such an amount that they fill the enclosed cavity to about three quarters. The partitions 15 are slotted near their upper ends and the slots 16 and the gap between the angled portions of the partitions are a little less than 3 mm wide so that the glass beads are prevented from exiting the cavity. The width of the opening 14 is the same for the same reason.

Im Betrieb wird das zu behandelnde Material über eine Walze fort, durch eine abgedichtete Öffnung 17 im eigentlichen Behälterboden 11d und durch die Öffnung 14 im Behälterzwischenboden 11a des Behälters 11 eingeführt. Die Materialbahn bewegt sich dann durch die Schicht aus im Durchmesser größeren Glaskügelchen 18, durch den Spalt zwischen den nach innen abgewinkelten oberen Enden der Zwischenwände 15 aus dem von diesen gebildeten Hohlraum heraus und in die eigentliche Schicht 19, die aus Glaskügelchen von I/2 mm Durchmesser besteht. Bei eingeschalteter Luftzufuhr wirkt die Anordnung als eine wirksame Dichtung für den Eintritt des Materials in die Schicht. Die größeren Glaskügelchen 18 werden nicht aufgewirbelt. Es zeigt sich, daß die Anordnung der Schlitze 16 dazu beiträgt. daß etwaige kleinere Glaskügelchen, die durch den Spalt zwischen den abgewinkelten Enden der Zwischenwände 15 in den Hohlraum eingedrungen sein könnten, durch diese Schlitze wieder zur Hauptmasse der Schicht zurückkehren.In operation, the introduced material to be treated over a roll on, through a sealed opening 17 in the proper container bottom 11d and through the opening 14 in the container between the bottom 11 a of the container. 11 The material web then moves through the layer of larger-diameter glass spheres 18, through the gap between the inwardly angled upper ends of the intermediate walls 15 out of the cavity formed by them and into the actual layer 19, which consists of glass spheres of 1/2 mm Diameter consists. When the air supply is switched on, the arrangement acts as an effective seal for the entry of the material into the layer. The larger glass beads 18 are not whirled up. It is found that the arrangement of the slots 16 contributes to this. that any smaller glass spheres which could have penetrated through the gap between the angled ends of the intermediate walls 15 into the cavity, return through these slots to the main mass of the layer.

Unter Verwendung der gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 zeigen die Fig. 2 und 3 einen Wirbelschichtbehälter 11 mit einem Boden 11 d und in dem Behälter 11 angeordneten Luftzuleitungsrohren 13. Oberhalb der Rohre 1.3 sind zwei Platten 20 von ähnlich durchbrochener Bauart wie der Zwischenboden 11 a im Behälter der Fig. 1. Die Platten 20 sind in solcher Weise angeordnet, daß der Abstand zwischen ihren inneren Rändern wesentlich mehr beträgt als 3 mm (z. B. etwa 12 mm), also wesentlich mehr als der Durchmesser der Glaskügelchen 18, die im unteren Teil des Behälters 11 in solcher Menge vorgesehen sind, daß sie eine Schicht bilden, deren Höhe um ein ausreichendes Maß größer ist als der Abstand der Platten 20 von dem Behälterboden 11 d, so daß die kleineren Glaskügelchen, deren Durchmesser einen halben Millimeter beträgt und die die Hauptmasse der Schicht 19 bilden, die Platten 20 nicht erreichen und nicht durch den Spalt zwischen den beiden Platten hindurchtreten können. Der Boden 11 d des Behälters 11 hat eine quer zu diesem liegende Öffnung 17, die den Eintritt des zu behandelnden Materials gestattet und zur Verminderung von Luftverlusten mit einer Dichtung 21 versehen ist. Eine solche Dichtung 21 kann aus einem starren Winkelprofil 21a entlang der einen Seite der Öffnung und einem an einem zweiten Winkelprofil 21 c angebrachten flexiblen Glied aus Phosphorbronze 21 b bestehen.Using the same reference numerals as in FIG. 1, FIGS. 2 and 3 show a fluidized bed container 11 with a bottom 11 d and air supply pipes 13 arranged in the container 11 a in the container of FIG. 1. The plates 20 are arranged in such a way that the distance between their inner edges is substantially more than 3 mm (e.g. about 12 mm), that is to say substantially more than the diameter of the glass beads 18, which are provided in the lower part of the container 11 in such an amount that they form a layer whose height is sufficiently greater than the distance of the plates 20 from the container bottom 11 d, so that the smaller glass beads, whose diameter is half a millimeter and which form the bulk of the layer 19, do not reach the plates 20 and cannot pass through the gap between the two plates. The bottom 11 d of the container 11 has an opening 17 lying transversely to this, which allows the entry of the material to be treated and is provided with a seal 21 to reduce air losses. Such a seal 21 can consist of a rigid angle profile 21a along one side of the opening and a flexible member made of phosphor bronze 21b attached to a second angle profile 21c.

Im Betrieb wird das zu behandelnde Material über eine Walze durch die abgedichtete Öffnung im Behälterboden 11d ein- und zwischen den Platten 20 hindurchgeführt, so daß es zuerst durch die GlaskügeIchen von größerem Durchmesser 18 hindurch-und dann in die Hauptmasse der Schicht 19 oberhalb der Platten 20 eintritt. Auch hier wurde festgestellt, daß, wenn das Material bei eingeschalteter Luftzufuhr in den Behälter 11. eintritt, die Konstruktion am unteren Teil des Behälters als wirksame Dichtung für den Eintritt des Materials in die Hauptschicht 19 wirkt. Auch hier sind die größeren Glaskügelchen 18 nicht aufgewirbelt. Die Anordnung der Platten 20 ist wichtig. Sie dienen nicht nur als zusätzliche Auflage für die Schicht im nicht aufgewirbelten Zustand, vielmehr würden, wenn sie nicht vorhanden wären, die größeren Glaskügelchen 18 dazu neigen, sich zu beiden Seiten der Dichtung 21 zu trennen und den kleineren Teilchen ein Vordringen bis in dieses Gebiet zu gestatten.Which is mono- d material to be treated over a roller through the sealed aperture in the container base 11 and passes between the plates 20 during operation, so that it first by the glass beads of larger diameter 18 passes and then into the bulk of the layer 19 above the Plates 20 enters. Here, too, it has been found that if the material enters the container 11 with the air supply switched on, the structure at the bottom of the container acts as an effective seal for the material to enter the main layer 19. Here, too, the larger glass spheres 18 are not whirled up. The location of the panels 20 is important. They not only serve as an additional support for the layer in the non-fluidized state, but rather, if they were not present, the larger glass beads 18 would tend to separate on both sides of the seal 21 and the smaller particles would penetrate into this area to allow.

Die Öffnung 17 im Boden 11d des Behälters 11 kann auch auf andere Art abgedichtet werden. Es kann z. B. (vgl. Fig. 4) eine Einfassung vorgesehen werden, die der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen ähnlich ist, jedoch in umgekehrter Anordnung unter dem Behälterboden vorgesehen werden. Diese Einfassung soll Glaskügelchen von 3 mm Durchmesser enthalten und genügend tief sein, um Luftverluste auf ein vernachlässigbares Maß zu vermindern.The opening 17 in the bottom 11d of the container 11 can also be sealed in other ways. It can e.g. B. (see. Fig. 4) an enclosure can be provided which is similar to that described in connection with Fig. 1, but provided in the reverse arrangement under the container bottom. This enclosure should contain glass beads 3 mm in diameter and should be sufficiently deep to reduce air loss to a negligible level.

Eine andere alternative Konstruktion ist in Fig. 5 gezeigt. In diesem Falle sind im Boden 11d zwei Walzen 22 vorgesehen, zwischen welchen in dem von ihnen gebildeten Spalt das Material hindurchgeführt wird. Flexible Dichtungsstreifen 23 liegen am unteren Teil der Mantelflächen der Walzen berührend an.Another alternative construction is shown in FIG. In this case, d two rollers 22 are provided in the bottom 11, between which in the gap formed by them, the material is passed. Flexible sealing strips 23 are in contact with the lower part of the lateral surfaces of the rollers.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for the heat treatment of threads, yarns, films or webs made of, for example, textile materials, in which the material is guided through a layer of solid particles held in suspension and in swirling motion by an upward gas flow, characterized in that the The passage opening (s) for the material located in the bottom of the treatment device is (are) covered by a layer of loose, solid particles, the grain size of which exceeds the width of the passage opening, with at least some of these coarser particles in at least one separated from the fluidized bed and the passage opening of the goods adjacent chamber is included.

2. Apparatus according to claim 1, characterized characterized in that the coarser particles, the grain size of which is the width of the passage opening also have a higher density than the finer fluidized particles.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the diameter of the coarser particles at least four times, but not more than eight times is the mean diameter of the particles in the fluidized bed. Into consideration Drawn pamphlets: German Patent Nos. 963 417, 694192.