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"Heißbehandlungsmaschine und Verfahren zum Betrieb einer
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Heißbehandlung;smaschine" Die Erfindung betrifft eine Heißbehandlungsmaschine
sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Heißbehandlungsmaschine für das Beaufschlagen
einer in Längsrichtung fortlaufend geführten Gutbahn mit heißer Luft aus einem Heißluftkreislauf,
in welchen mit Hilfe von Wärmeaustauschern durch erhitzte Abluft vorgewärmte Frischluft
eingespeist wird.
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Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer
Fixiermaschine bzw. Spannmaschine zum Beaufschlagen einer breitgeführten Textilbahn,
wobei in dem Heißluftkreislauf laufend durch erhitzte Abluft vorgewärmte Frischluft
eingespeist wird. Unter dem Begriff Luft" wird im vorliegenden Fall jedes zum Betrieb
einer Heißbehandlungsmaschine vorgenannter Gattung zu verwendende Gas verstanden.
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Zwecks Energieersparnis wird bei vielen Heißbehandlungsmaschinen die
noch heiße bzw. erhitzte Abluft zum Vorwärmen von dem jeweiligen Heißluftkreislauf
zuzuführender Frischluft verwendet. Beispielsweise bei vielen Spannrahmen zum Heißbehandeln
und Fixieren von fortlaufend breitgeführten Textilbahnen mit heißer Luft wird die
jeweilige Abluft an Frischluft heranführende Wärmeaustauschern vorbeigeleitet, und
die so vorgewärmte Frischluft zum Vermeiden neuer Wärmeverluste möglichst unmittelbar
dem Heißluftkreislauf zugeführt. In Heißbehandlungsmaschinen zum Beaufschlagen einer
in Längsrichtung fortlaufend geführten Gutbahn mit heißer Luft werden im allgemeinen
sehr großräumige Heißluftführungen bzw. -kanäle benötigt, da das heiße, gasförmige
Medium
meist gleichmäßig auf die Gutbahn zu richten ist. Um Wärmeverluste zu vermeiden,
strebt man dabei natürlich an, die gesamte Heißluftführung möglichst gut abzudichten.
Die ser Forderung steht jedoch entgegen, daß die Einzelteile des Heißluftkreislaufs
natürlich auch auf möglichst einfache Weise zu reinigen und demgemäß zu öffnen sein
sollen. Außerdem sind Wärmeverluste bedingende Einlauf- und Auslaufschlitze zum
Zuführen und Abführen der Gutbahn bei kontinuierlichem Betrieb stets erforderlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Betriebsverfahren
bzw. die Heißbehandlungsmaschine so auszubilden, daß die durch Undichtheiten der
Einzelteile des Heißluftkreislaufs bedingten Verluste an Heißluft bzw.
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Wärmeenergie vermindert werden. Bei dem Verfahren zum Betrieb einer
Heißbehandlungsmaschine, in welchem mit Hilfe von Wärmeaustauschern durch erhitzte
Abluft vorgewärmte Frischluft in den Heißluftkreislauf eingespeist wird, besteht
die erfindungsgemäße Lösung darin, daß der Heißluftkreislauf durch das Einspeisen
der vorgewärmten Frischluft gegen das Ansaugen anderer kalter Außenluft geschützt
wird.
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Mit anderen Worten heißt das, daß das Einspeisen an den Stellen der
Maschine erfolgt, an denen andernfalls in Folge von Undichtheitet kalte Außenluft
angesaugt würde bzw.
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daß das Einspeisen an nicht oder nur aufwendig abzudichtenden Unterdruck-Bereichen
der Maschine bzw. des Kreislaufes erfolgt.
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Indem also erfindungsgemäß die vorgewärmte Frischluft gerade den schwierig
abzudichtenden Unterdruckbereichen des Heißgaskreislaufs zugeführt wird, entsteht
zwar keine statische Abdichtung aber eine Art dynamische Abdichtung" des Kreislaufs
gegen das Ansaugen anderer als der vorgewärmten Außenluft. Wenn beispielsweise -
wie es häufig bei
Spannrahmen zum Fixieren und Trocknen von textilen
Stoffbahnen der Fall ist - die Unterseite der Maschine besonders schwierig gegen
das unerwünschte Ansaugen kalter Luft abzurichten ist, weil in diesem Bereich gerade
ein relativ geringer Druck (hoher Unterdruck) im Kreislauf herrscht und eine gute
Abdichtung die Zugänglichkeit erschwert, ist es zweckmäßig, hier die vorgewärmte
Frischluft so dem Heißluftkreislauf zuzuführen, daß andere (kalte) Außenluft nicht
mehr nennenswert oder nur noch im geringeren Maße als bisher angesaugt werden kann.
Ersichtlich ändert sich der Druck der heißen Luft längs ihres Kreislaufs im wesentlichen
ständig ständig von einem relativ hohen Druck am Luftausgang eines treibenden Ventilators
zu einem relativ niedrigen Druck am Lufteingang des Ventilators. Kalte Außenluft
wird bei bisherigen Maschinen vor allem von dem Bereich des Kreislaufs angesaugt,
indem der niedrigste Druck herrscht. Demgemäß wird eine erfindungsgemäße Heißbehandlungsmaschine
vorzugsweise so ausgebildet, daß die dem Heißluftkreislauf laufend zuzuführende,
durch Abluft vorgewärmte Frischluft dem Kreislaufbereick mit dem niedrigsten Druck
zugeführt wird.
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Anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels werden
weitere Einzelheiten der Erfindung erläutert.
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Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt senkrecht zur Laufrichtung einer
fortlaufend zwischen Ketten 1 in einem insgesamt mit 2 bezeichneten Spannrahmen
breitgeführte Gutbahn 3, insbesondere Textilbahn. Die Behandlungsluft wird im Spannrahmen
in der eingezeichneten Pfeilrichtung 4 von einem Ventilator 5 zu Düsenkästen 7 geführt,
aus denen das Behandlungsgas auf die Gutbahn 3 geblasen wird. Das Gas gelangt dann
in Gegenrichtung von der Gutbahn 3 weg über zwischen den sich quer zur Transportrichtung
der Gutbahn 3 erstreckenden Düsenkästen 7 vorgesehenen Spalte in die Räume 8 und
9 oberhalb und unterhalb der Düsenkastenanordnung. Von hier aus wird das Behandlungsgas
im Ausführungsbeispiel durch ein Sieb 10 und z. B. über ein Heizregister 6 wieder
dem Ansaugraum ii des Ventilators 5 zugeführt. Ersichtlich herrscht im Ansaugraum
11 ein durch Minus-Zeichen gekennzeichneter geringerer Druck als in den Räumen 8
und 9 oberhalb und unterhalb der Düsenkästen 7.
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Während der durch Plus-Zeichen gekennzeichnete Druck in den Räumen
8 und 9 in der Regel höher als der Außendruck ist, kann der Druck im Ansaugraum
11 kleiner als der umgebende Atmosphäredruck sein. Bei herkömmlichen Maschinen wird
kalte, d. h. nicht vorgewärmte Außenluft also - abgesehen von Sonderverhältnissen
an Ein- und Auslauf-Schlitzen -vor allem im Bereich des Ansaugraums 11 in den durch
die Pfeile 4 gekennzeichneten Heißluftkreislauf eingesaugt.
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Aus verschiedenen Gründen, zum Beispiel wegen Verschmutzung und/oder
Anreicherung mit Wasserdampf beim Trocknen des im Heißluftkreislauf geführten Gases,
wird häufig aus dem Kreislauf laufend Abluft über einen Abluft-Kanal 12 entfernt.
Die pro Zeiteinheit abgeführte Menge an Abluft kann dabei über
ein
symbolisch angedeutetes Ventil 13 eingestellt werden.
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Zur Energieersparnis enthält der Abluft-Kanal einen Wärmetauscher
14, in dem in Pfeilrichtung 15 zugeführte kalte Frischluft vorgewärmt werden kann.
Bei bisherigen Maschinen der erfindungsgemäßen Gattung wird die vorgewärmte Heißluft
beispielsweise über den gestrichelt gezeichneten Kanal 16 möglichst unmittelbar
nach dem Vorwärmen dem durch den Pfeil 4 gekennzeichneten Heißluftkreislauf zugeführt.
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Da die Abluft zweckmäßig dort abgenommen wird, wo die Verschmutzung
bzw. Anreicherung mit Wasserdampf entsteht, d. h. im Bereich der Räume 8 und 9,
erfolgt bisher wegen des angestrebten möglichst kurzen Weges der vorgewärmten Frischluft
das Zuführen zum Heißluftkreislauf ebenfalls im Bereich der Räume 8 und 9. In diesen
Räumen aber herrscht an sich ein gewisser Überdruck bzw. ein relativ hoher Druck,
Dieser ueberdruck bildet zwar betreffend das Zuführen der vorgewärmten Frischluft
kein nennenswertes Problem, da die Frischluft ohnehin mit relativ großem Überdruck
herangefördert wird, es ist bei bekannten Maschinen aber gleichzeitig der Nachteil
in Kauf zu nehmen, daß im Bereich des Ansaugraums 11, in dem gegenüber der Atmosphäre
ein relativer Unterdruck herrscht, weitere, nicht vorgewärmte also kalte Außenluft
angesaugt wird. Bei bekannten Maschinen kann daher grundsätzlich nur ein Teil der
über den Abluftkanal 12 abgeführten Abluft durch vorgewärmte Frischluft ersetzt
werden. Das wiederum bedeutet, daß die dem Heizregister 6 zu entnehmende Energie
größer ist, als wenn lediglich neben der Nutzenergie ein um Temperaturleitung und
Strahlung sowie durch Hinzufügen vorgewärmter Frischluft abgekühlter Kreislauf angefordert
würde.
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Wenn nun erfindungsgemäß die vorgewärmte Frischluft beispielsweise
nicht irgendwo in der Nähe des zugehörigen Wärmetauschers, also beispielsweise im
Bereich der Überdruckkammern 8, 9 sondern bewußt dort zugeführt wird, wo
andernfalls
wegen des im Kreislauf an dieser Stelle herrschenden Unterdrucks AuRenluft angesaugt
würde, so ergibt sich abgesehen von einem erleichterten Einspeisen der vorgewärmten
Frischluft in den Heißluftkreislauf auch ein praktisch totales Abdichten gegenüber
dem Ansaugen von kalter Frischluft, weil die entsprechenden Bereiche der Maschine
zum Beispiel im wesentlichen oder großflächig mit der vorgewärmten Frischluft versorgt
werden.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel würde die erfindungsgemäße
Lösung dadurch zu erzielen sein, daß von dem Wärmetauscher 14 im Abluftkanal 12
eine Leitung 17 mit vorgewärmter Frischluft zu einer Kammer 18 unterhalb der Maschine
führt. Die Kammer 18 unterhalb der Maschine kann dabei im wesentlichen aus ohnehin
vorhandenen Ständerteilen und weiteren abdichtenden Verbindungselementen gebildet
sein, wobei wegen des gegenüber dem Außendruck herrschenden Überdrucks in der Frischluftzuführleitung
17 und in der Kammer 18 wesentliche Abdichtmittel nicht erforderlich sind. Trotzdem
kann über den Ansaugraum 11 des Kreislaufs 4 nicht vorgewärmte Außenluft nicht mehr
angesaugt werden.
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Lediglich dadurch, daß erfindungsgemäß die vorgewärmte Frischluft
nicht irgendwo sondern überlegt dort dem Heißluftkreislauf einer erfindungsgemäßen
Heißbehandlungsmaschine zugeführt wird, an denen andernfalls infolge von Undichtheiten
und Unterdruck Außenluft ohnehin angesaugt würde, kann erfindungsgemäß ohne großen
Aufwand eine vor allem bei Dauerbetrieb sehr merkliche Energieeinsparung erzielt
werden.
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