DE19848745A1

DE19848745A1 - Chamber for thermo-fixing yarn, has flow channels at transport systems to divide recirculating hot vapor into part flows

Info

Publication number: DE19848745A1
Application number: DE1998148745
Authority: DE
Inventors: Ulrich Stark
Original assignee: Michael Hoerauf Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: Michael Hoerauf Maschinenfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 1998-10-22
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 2000-04-27

Abstract

Fans generate a recirculation of a heated treatment medium vapor across the direction of travel on to the yarns, from above, to be divided into part flows by the channels and brought together after passing through the outlet slits. Assembly used to process yarns in a chamber with a continuous heating treatment carries the yarns in loops through by transport systems separated by flow guide channels, which taper below the transport systems to outlet slits. Fans generate a recirculation of a heated treatment medium vapor across the direction of travel on to the yarns, from above, to be divided into part flows by the channels and brought together after passing through the outlet slits. The processing chamber (1) height decreases, with an increased gap from the side channel (17). Preferred Features: The base (24) of the processing chamber (1) rises with an increasing gap from the side channel (17). The cover of the processing chamber (1) drops with an increasing gap from the side channel (17).

Description

Die Erfindung betrifft eine Behandlungskammer zum kontinuier lichen Wärmebehandeln von Fäden, mit mehreren in Transportrich tung nebeneinander angeordneten, die Fäden in Schlaufen trans portierenden Transporteinrichtungen, die durch Strömungs-Leitka näle voneinander getrennt sind, welche sich unterhalb der Trans porteinrichtungen zu Auslaufschlitzen verengen, sowie mit mehre ren in Transportrichtung hintereinander angeordneten, in einem gegenüber den Transporteinrichtungen abgeschirmten Seitenkanal befindlichen Ventilatoren zum Erzeugen einer quer zur Transport richtung und von oben gegen die Schlaufen gerichteten Umlauf strömung eines erhitzten gasförmigen Behandlungsmediums, wobei sich die Umlaufströmung durch die Strömungs-Leitkanäle hindurch in einzelne Teilströme aufteilt, die sich unterhalb der Auslauf schlitze wieder vereinigen. The invention relates to a treatment chamber for continuous Lichen heat treatment of threads, with several in transport screed tion arranged side by side, the threads in loops trans porting transport facilities through flow guide channels separated from each other, which are located below the Trans Narrow port facilities to outlet slots, as well as with more ren arranged one behind the other in the transport direction, in one side channel shielded from the transport equipment located fans for generating a transversely to the transport direction and from above against the loops flow of a heated gaseous treatment medium, wherein the circulating flow through the flow guide channels divided into individual sub-streams, which are below the outlet reunite slots.

Eine Behandlungskammer dieser Art ist durch die DE 44 15 229 A1 Stand der Technik. Da sich mehrere Transporteinrichtungen neben einander in der gleichen Behandlungskammer befinden, kann es passieren, dass die Strömungsverhältnisse und damit die Behand lungstemperaturen nicht immer an jeder Transporteinrichtung gleich sind. Dies kann beim Wärmebehandeln der Fäden, beispiels weise beim Thermofixieren von Garnen oder Zwirnen mit überhitztem Wasserdampf, zu Unterschieden in der Fadenqualität führen.A treatment chamber of this type is described in DE 44 15 229 A1 State of the art. Since there are several transport facilities next to each other in the same treatment chamber, it can happen that the flow conditions and thus the treatment not always on every transport device are the same. This can be the case when heat-treating the threads, for example wise when heat setting yarn or twine with superheated Water vapor, lead to differences in thread quality.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die einzelnen den Transporteinrichtungen zugeordneten Teilströme so weit wie möglich aneinander anzugleichen, damit Unterschiede in den Fadenqualitäten möglichst vermieden werden.The invention is therefore based on the object, the individual the partial flows assigned to the transport devices as far as possible to align with each other so that differences in the Thread qualities are avoided as far as possible.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Höhe der Behandlungs kammer mit zunehmendem Abstand vom Seitenkanal abnimmt.The task is solved in that the amount of treatment chamber decreases with increasing distance from the side channel.

Auf Grund von Berechnungen, die durch Versuche bestätigt wurden, hat sich gezeigt, dass die Höhe der Behandlungskammer im Bereich derjenigen Transporteinrichtung, die am weitesten von den Venti latoren entfernt ist, niedriger sein sollte als bei derjenigen Transporteinrichtung, die den Ventilatoren unmittelbar benachbart ist. Die besten Ergebnisse wurden dann erzielt, wenn der Boden der Behandlungskammer mit zunehmendem Abstand vom Seitenkanal ansteigt. Alternativ oder ergänzend dazu kann vorgesehen sein, dass die Decke der Behandlungskammer mit zunehmendem Abstand von Seitenkanal absinkt.Based on calculations confirmed by tests, has been shown that the height of the treatment chamber in the area of the transport device furthest from the Venti removed, should be lower than that Transport device that is directly adjacent to the fans is. The best results were achieved when the floor the treatment chamber with increasing distance from the side channel increases. Alternatively or in addition, it can be provided that that the ceiling of the treatment chamber with increasing distance from Side channel sinks.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.Further advantages and features of the invention result from the following description of an embodiment.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Behand lungskammer, Fig. 1 shows a longitudinal section through an inventive treatmen lung chamber,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Behandlungskammer der Fig. 1. FIG. 2 shows a cross section through the treatment chamber of FIG. 1.

Die dargestellte Behandlungskammer 1 ist ein wesentlicher Be standteil einer im Einzelnen nicht dargestellten Anlage zum kontinuierlichen Wärmebehandeln von Fäden, also von Garnen oder Zwirnen. Durch die Behandlungskammer 1 wird eine Mehrzahl von beispielsweise sechs Transporteinrichtungen in Transportrichtung A hindurchgeführt, denen jeweils Einlauföffnungen 2 und Auslauf öffnungen 3 zugeordnet sind. Jede Transporteinrichtung enthält im vorliegenden Fall Wickelmasten, die mit 4a bis 4f bezeichnet sind und die in Transportrichtung A nebeneinander angeordnet sind. Mit Hilfe dieser Wickelmasten 4a bis 4f werden die wärmezubehandeln den Fäden 5 in Form von Schlaufen durch die Behandlungskammer 1 hindurchgeführt.The treatment chamber 1 shown is an essential component of a system, not shown in detail, for the continuous heat treatment of threads, that is to say of yarns or twists. A plurality of, for example, six transport devices is passed through the treatment chamber 1 in the transport direction A, to which inlet openings 2 and outlet openings 3 are respectively assigned. In the present case, each transport device contains winding masts, which are designated 4 a to 4 f and which are arranged next to one another in the transport direction A. With the help of these winding masts 4 a to 4 f, the threads 5 to be heat-treated are passed through the treatment chamber 1 in the form of loops.

Der Behandlungskammer 1 sind nicht dargestellte Wickelköpfe vorgeordnet, welche die Fäden 5 als Schlaufen auf den Transport einrichtungen ablegen. Der Behandlungskammer 1 sind außerdem nicht dargestellte Spuleinrichtungen nachgeordnet, auf welchen die wärmebehandelten Fäden 5 aufgewickelt werden.The treatment chamber 1 are arranged upstream winding heads, which store the threads 5 as loops on the transport devices. The treatment chamber 1 is also followed by spooling devices, not shown, on which the heat-treated threads 5 are wound.

Jedem Wickelmast 4a bis 4f sind vier Transportbänder 6, 7, 8 und 9 zugeordnet, die in Transportrichtung A durch die Behandlungskam mer 1 hindurchlaufen und deren jeweils rücklaufendes Trum nicht mit dargestellt ist. Die Transportbänder 6 bis 9 sind, wie insbesondere der Fig. 2 zu entnehmen ist, um den jeweiligen Wickelmast 4a bis 4f herum in Form eines Polygons angeordnet, wodurch die Schlaufen der Fäden 5 gebildet werden. Allerdings ist diese Art der Transportbänder 6 bis 9 nicht zwingend, sondern es können alternativ auch flache perforierte Transportbänder verwendet werden, auf denen die Fäden in Form von geordneten oder wilden Schlaufen abgelegt werden. Each winding mast 4 a to 4 f are assigned to four conveyor belts 6 , 7 , 8 and 9 , which pass through the treatment chamber 1 in the transport direction A and whose respective returning run is not shown. The conveyor belts 6 to 9, in particular FIG. 2 to refer to the respective central mast 4 a to 4 f around arranged in the form of a polygon, thereby forming the loops of the threads 5. However, this type of conveyor belts 6 to 9 is not mandatory; alternatively, flat perforated conveyor belts can also be used, on which the threads are placed in the form of ordered or wild loops.

Der Behandlungskammer 1 ist am Einlauf und am Auslauf jeweils eine Vorzone 10 bzw. 11 zugeordnet, die das Eindringen kalter Falschluft in die Behandlungskammer 1 verhindern sollen. Den Vorzonen 10, 11 gehören Eintrittsöffnungen 12 und Austritts öffnungen 13 für die Transporteinrichtungen an. Den Vorzonen 10 und 11 sind außerdem Absaugstutzen 14 bzw. 15 zum Abführen von überflüssigem Behandlungsmedium, beispielsweise Wasserdampf, zugeordnet.The treatment chamber 1 is assigned a pre-zone 10 and 11 at the inlet and outlet, respectively, which are intended to prevent cold false air from entering the treatment chamber 1 . The pre-zones 10 , 11 include inlet openings 12 and outlet openings 13 for the transport devices. The suction zones 14 and 15 for removing excess treatment medium, for example water vapor, are also assigned to the pre-zones 10 and 11 .

Das Behandlungsmedium, vorzugsweise überhitzter Wasserdampf, wird in einer in Fig. 2 durch eine Vielzahl von Pfeilen dargestellten Umlaufströmung den Transporteinrichtungen zugeführt und von diesen wieder abgeführt. Hierzu dienen Ventilatoren 16, von denen im vorliegenden Fall fünf in Transportrichtung A hintereinander angeordnet sind. Die Anzahl der Ventilatoren 16 ist nicht zwin gend, es können alternativ drei, vier oder sechs Ventilatoren 16 vorgesehen sein. Die Ventilatoren 16 befinden sich in der Nähe einer Seitenwand der Behandlungskammer 1, und zwar im unteren Bereich, und sind in einem gesonderten Seitenkanal 17 angeordnet, der durch eine Trennwand 18 gegenüber den Transporteinrichtungen abgeschirmt ist. Der jeweilige Antriebsmotor 19 befindet sich außerhalb der Behandlungskammer 1.The treatment medium, preferably superheated steam, is fed to the transport devices in a circulating flow shown by a large number of arrows in FIG. 2 and is removed again from these. For this purpose, fans 16 are used , five of which are arranged one behind the other in the transport direction A in the present case. The number of fans 16 is not mandatory, alternatively three, four or six fans 16 may be provided. The fans 16 are located in the vicinity of a side wall of the treatment chamber 1 , specifically in the lower region, and are arranged in a separate side duct 17 , which is shielded from the transport devices by a partition wall 18 . The respective drive motor 19 is located outside the treatment chamber 1 .

In der Nähe der Ventilatoren 16 ist eine Heizung 20 angebracht, die den über ein Zuführrohr 33 nachgespeisten Wasserdampf über hitzt, so dass eine Umlaufströmung von einem gasförmigen Medium erzeugt werden kann. Selbstverständlich ist die Erfindung auch für Umluft anwendbar.In the vicinity of the fans 16 , a heater 20 is attached, which overheats the water vapor supplied via a feed pipe 33 , so that a circulating flow can be generated by a gaseous medium. Of course, the invention can also be used for circulating air.

Die durch die Ventilatoren 16 erzeugte Umlaufströmung ist quer zur Transportrichtung A von oben durch gelochte Düsenbleche 26 hindurch gegen die Schlaufen der einzelnen Fäden 5 gerichtet. Jede Transporteinrichtung ist gegenüber der benachbarten Trans porteinrichtung strömungstechnisch abgetrennt, was dadurch bewirkt wird, dass jeder Wickelmast 4a bis 4f sich in einem gesonderten Strömungsleitkanal 22a bis 22f befindet. Diese Strömungsleitkanäle 22a bis 22f teilen die Umlaufströmung in eine Mehrzahl von Teilströmen auf, die die jeweilige Transport einrichtung von oben nach unten durchströmen und dabei wärmebe handeln. Die Strömungsleitkanäle 22a bis 22f verengen sich nach unten hin zu Auslaufschlitzen 23a bis 23f. Die daraus austretenden Teilströme vereinigen sich anschließend wieder zu der genannten Umlaufströmung.The circulation flow generated by the fans 16 is directed transversely to the transport direction A from above through perforated nozzle plates 26 against the loops of the individual threads 5 . Each transport device is fluidically separated from the adjacent transport device, which is caused by the fact that each winding mast 4 a to 4 f is located in a separate flow guide channel 22 a to 22 f. This flow guide channels 22 a to 22 f divide the circulating flow into a plurality of partial flows, which flow through the respective transport device from top to bottom and thereby act heat. The flow guide channels 22 a to 22 f narrow downward to outlet slots 23 a to 23 f. The partial flows emerging therefrom then combine again to form the circulation flow mentioned.

Es hat sich gezeigt, dass es nicht ganz einfach ist, die ein zelnen Teilströme gleichmäßig zu machen. Daraus können unter schiedliche Behandlungstemperaturen an den einzelnen Transport einrichtungen entstehen, was zu unterschiedlichen Fadenqualitäten führen kann.It has been shown that it is not that easy, the one to make individual partial flows even. From this, under different treatment temperatures at the individual transport furnishings emerge, resulting in different thread qualities can lead.

Die folgenden Überlegungen sollen die Problematik näher erläu tern:
Nach jeder Abzweigung eines der genannten Teilströme reduziert sich zwangsläufig die Strömungsgeschwindigkeit der verbleibenden Restströmung, was andererseits eine Erhöhung des statischen Druckes zur Folge hat. Oberhalb des Strömungsleitkanals 22a ist der statische Druck somit höher als oberhalb des Strömungsleit kanals 22f. Beide Drücke sind ihrerseits höher als der Umgebungsdruck außerhalb der Behandlungskammer 1. Durch den oberen Bereich der Einlauföffnungen 2 und der Auslauföffnungen 3 hindurch wird daher warmes Behandlungsmedium nach außen gedrückt, und zwar umso mehr, je größer der Abstand zu den Ventilatoren 16 ist.The following considerations are intended to explain the problem in more detail:
After each branch of one of the partial flows mentioned, the flow velocity of the remaining residual flow is inevitably reduced, which on the other hand results in an increase in the static pressure. Above the Strömungsleitkanals 22 a static pressure is thus higher than f above the flow guide channel 22nd Both pressures are in turn higher than the ambient pressure outside the treatment chamber 1 . Warm treatment medium is therefore pressed outwards through the upper region of the inlet openings 2 and the outlet openings 3 , and the more so the greater the distance from the fans 16 .

Analoges gilt unterhalb der Auslaufschlitze 23a bis 23f, wenn sich die Teilströme wieder vereinigen: Mit zunehmender Annäherung an die Ventilatoren 16 nimmt die Strömungsgeschwindigkeit zu, der statische Druck hingegen ab. Der statische Druck im Bereich des Auslaufschlitzes 23a ist somit größer als der statische Druck im Bereich des Auslaufschlitzes 23f, beide statischen Drücke sind ihrerseits hier aber niedriger als der Umgebungsdruck außerhalb der Behandlungskammer 1. Durch den unteren Bereich der Einlauföffnungen 2 und der Auslauföffnungen 3 hindurch wird daher kalte Luft in die Behandlungskammer 1 gesaugt, und zwar umso mehr, je kleiner der Abstand zu den Ventilatoren 16 ist.The same applies analogously below the outlet slots 23 a to 23 f when the partial flows unite again: with increasing proximity to the fans 16 , the flow velocity increases, while the static pressure decreases. The static pressure in the area of the outlet slot 23 a is thus greater than the static pressure in the area of the outlet slot 23 f, but both static pressures are in turn lower than the ambient pressure outside the treatment chamber 1 . Therefore, through the lower region of the inlet openings 2 and outlet openings 3 through cold air is sucked into the treatment chamber 1, and all the more so the smaller the distance to the fans sixteenth

Man hat also folgende Verhältnisse:
Mit größer werdendem Abstand zu den Ventilatoren 16 bzw. zum Seitenkanal 17 wird eine zunehmende Menge von warmem Behand lungsmedium aus der Behandlungskammer 1 herausgedrückt und eine abnehmende Menge von kalter Luft angesaugt; mit kleiner werdendem Abstand zu den Ventilatoren 16 bzw. zum Seitenkanal 17 wird eine abnehmende Menge von warmem Behandlungsmedium aus der Behand lungskammer 1 herausgedrückt und eine zunehmende Menge von kalter Luft angesaugt.So you have the following relationships:
With increasing distance to the fans 16 and the side channel 17 , an increasing amount of warm treatment medium is pressed out of the treatment chamber 1 and a decreasing amount of cold air is sucked in; with decreasing distance to the fans 16 or to the side channel 17 , a decreasing amount of warm treatment medium is pressed out of the treatment chamber 1 and an increasing amount of cold air is sucked in.

Ohne Vorhandensein der Einlauföffnungen 2 und der Auslauföff nungen 3 würde es genügen, an jedem Strömungsleitkanal 22a bis 22f die Druckdifferenzen gleich zu machen, auf die Absolutwerte der Drücke käme es nicht an. Bei Vorhandensein der Einlauföff nungen 2 und der Auslauföffnungen 3 jedoch muss zusätzlich darauf geachtet werden, dass auch die Absolutwerte an den einzelnen Strömungsleitkanälen 22a bis 22f sich möglichst weitgehend an gleichen.Without the presence of the inlet openings 2 and the outlet openings 3 , it would suffice to make the pressure differences the same at each flow guide channel 22 a to 22 f; the absolute values of the pressures would not matter. In the presence of the inlet openings 2 and the outlet openings 3, however, care must additionally be taken that the absolute values at the individual flow guide channels 22 a to 22 f are as similar as possible.

Zur Abhilfe ist nun vorgesehen, dass die Höhe der Behandlungs kammer 1 an demjenigen Strömungsleitkanal 22a, der am weitesten von den Ventilatoren 16 entfernt ist, kleiner ist als die Höhe an dem Strömungsleitkanal 22f, der den Ventilatoren 16 benachbart ist. Oder anders ausgedrückt: Die Höhe der Behandlungskammer 1 nimmt mit zunehmendem Abstand vom Seitenkanal 17 ab. To remedy this, it is now provided that the height of the treatment chamber 1 at that flow guide duct 22 a, which is furthest from the fans 16 , is smaller than the height at the flow guide duct 22 f, which is adjacent to the fans 16 . In other words, the height of the treatment chamber 1 decreases with increasing distance from the side channel 17 .

Auf Grund der sich vermindernden Höhe der Behandlungskammer 1 wird die angesprochene, sich mit zunehmender Entfernung von den Ventilatoren 16 reduzierende Strömungsgeschwindigkeit teilweise kompensiert. Gleiches gilt für den statischen Druck.Due to the decreasing height of the treatment chamber 1 , the flow rate mentioned, which decreases with increasing distance from the fans 16 , is partially compensated for. The same applies to static pressure.

Dadurch lässt sich erreichen, dass an allen Strömungsleitkanälen 22a bis 22f in etwa die gleiche Menge an warmem Behandlungsmedium durch die Einlauföffnungen 2 und die Auslauföffnungen 3 heraus gedrückt und in etwa auch die gleiche Menge an kalter Luft ange saugt wird.It can thereby be achieved that approximately the same amount of warm treatment medium is pressed out through the inlet openings 2 and the outlet openings 3 at all flow guide channels 22 a to 22 f and approximately the same amount of cold air is sucked in.

Es hat sich gezeigt, dass die Teilströme bereits dann gleichmä ßiger werden, wenn entweder nur der Boden 24 der Behandlungskam mer 1 mit zunehmendem Abstand vom Seitenkanal 17 ansteigt oder nur die Decke 25 der Behandlungskammer 1 mit zunehmendem Abstand vom Seitenkanal 17 absinkt. Gemäß Fig. 2 ist jedoch vorteilhaft vorgesehen, dass sowohl der Boden 24 ansteigt als auch die Decke 25 absinkt. In diesem Fall werden auch die jeweiligen Druckdif ferenzen einander angeglichen.It has been shown that the partial flows are already more even if only the bottom 24 of the treatment chamber 1 rises with increasing distance from the side channel 17 or only the ceiling 25 of the treatment chamber 1 decreases with increasing distance from the side channel 17 . According to FIG. 2, however, it is advantageously provided that the floor 24 rises and the ceiling 25 drops. In this case, the respective pressure differences are adjusted to each other.

In Ergänzung zu den genannten Maßnahmen kann zwischen dem Boden 24 und den den Ventilatoren 16 benachbarten Auslaufschlitzen 23e und 23f ein Kniestück 27 eingebaut werden, wodurch verhindert wird, dass aus den Auslaufschlitzen 23e und 23f zu viel Behand lungsmedium abgesaugt wird.In addition to the measures mentioned, a knee 27 can be installed between the base 24 and the outlet slots 23 e and 23 f adjacent to the fans 16 , thereby preventing that too much treatment medium is sucked out of the outlet slots 23 e and 23 f.

Ein weiterer Effekt, der zu einer ungleichmäßigen Strömungsver teilung in den Strömungsleitkanälen 22a bis 22f führt, ist die unvermeidbare Wirbelbildung, die der Umlaufströmung Energie entzieht. Wirbel entstehen beispielsweise bei Strömungsumlen kungen und Querschnittsveränderungen. Die Wirbelbildung ist unterschiedlich an den einzelnen Strömungsleitkanälen 22a bis 22f. Another effect that leads to an uneven flow distribution in the flow guide channels 22 a to 22 f is the unavoidable vortex formation, which draws energy from the circulating flow. Vortexes occur, for example, in the event of flow deflections and changes in cross-section. The vortex formation is different at the individual flow guide channels 22 a to 22 f.

Es hat sich nun überraschend gezeigt, dass durch die erfindungsgemäßen Merkmale sich auch die Anzahl und Stärke von Wirbeln verringert.It has now surprisingly been shown that the inventive features also the number and strength of Whirling reduced.

Claims

1. Treatment chamber for the continuous heat treatment of threads, with several in the transport direction arranged next to each other, the threads in loops transporting transport devices, which are separated from one another by flow guide channels, which narrow below the transport devices to run out slots, and with several in the transport direction one behind the other Arranged in a side channel shielded from the transport facilities fans for generating a transversely to the transport direction and from above against the loops directed circulation flow of a heated gaseous treatment medium, the circulating flow through the flow guide channels divided into individual streams, which are below the outlet slots reunite, characterized in that the height of the treatment chamber ( 1 ) decreases with increasing distance from the side channel ( 17 ).

2. Treatment chamber according to claim 1, characterized in that the bottom ( 24 ) of the treatment chamber ( 1 ) rises with increasing distance from the side channel ( 17 ).

3. Treatment chamber according to claim 1 or 2, characterized in that the ceiling ( 25 ) of the treatment chamber ( 1 ) decreases with increasing distance from the side channel ( 17 ).