DE3805649A1 - Verfahren zur waermebehandlung von garnspulen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung oder zum Formfestigen mit Wasserdampf von Garn auf Spulen, welches Von einer Spinnma­ schine hergestellt ist, sobald die Spulen von der Spinnma­ schine zu einer Wickelmaschine überführt werden.

Bei dem Spinnverfahren wird ein Faserband roher Baumwolle, Wolle und synthetischer Faser zu einem Garn gesponnen, wel­ ches auf Spulen aufgewickelt wird. Das fertig bearbeitete Garn auf den Spulen wird dann von der Wickelmaschine zu einer sogenannten zylindrischen Kornspule (corn cheese) oder paral­ lelen Kreuzspule (parallel cheese) gewickelt. Wenn eine neue Spule der Wickelmaschine zugeführt wird, sollten die Enden des Garns verbunden werden.

Wenn jedoch das gesponnene Garn nicht wärmebehandelt oder mit Wasserdampf formgefestigt ist, stört das Zwirndrehmoment des Garns, welches während des Spinnprozesses aufgebracht worden ist, den Verbindeprozeß der Garnenden. Das heißt, bei der automatischen Garnverbindevorrichtung kommt das Garnende nicht fluchtend in die Richtung des Trägerluftstromes wegen des Zwirndrehmomentes und führt zu einem Ausfall bzw. Fehler des Garnendverbindens.

Aus diesem Grunde wird die Spule des fertig bearbeiteten Gar­ nes im Dampf formgefestigt, bevor sie der Wickelmaschine zu­ geführt wird, um das Zwirndrehmoment zu entfernen.

Herkömmlich werden die Spulen ungeordnet in ein Spulenbehält­ nis geworfen, und einige Zehn dieser Spulenbehältnisse werden in einen Ofen geladen, wo sie einer Wärmebehandlung oder einem Dampfformfestigen unterworfen werden.

Das Dampfformfestigungsverfahren besteht aus dem Einsammeln einer bestimmten Anzahl von fertig bearbeiteten Garnspulen, welche durch Spinnmaschinen hergestellt sind, in den Spulen­ behälter hinein, Transportieren der Spulen zu dem Ofen, der in einem Raum getrennt vom Spinnraum angebracht ist, Formfe­ stigen durch Wasserdampf auf den Spulen, Entfernen der Spulen aus dem Ofen und dann Tragen der wärmebehandelten Spulen zu der Wickelmaschine, wo sie auf jeder der Spindeln der Wickel­ maschine angebracht werden.

Bei diesem Verfahren ist jeweils das Entfernen der Spulen aus der Spinnmaschine und das Anbringen der Spulen auf der Wickel­ maschine automatisiert. Der Wasserdampfformfestigungsprozeß, der zwischen den obigen zwei automatisierten Prozessen ab­ läuft, ist jedoch nicht automatisiert und erfordert entspre­ chende Transportarbeit. Das heißt, eine Charge von Spulen mit bestimmter Anzahl wird für das Formfestigen im Wasserdampf zum Ofen getragen. Nach dem Wasserdampfformfestigen werden die verarbeiteten Spulen zu der Wickelmaschine transportiert.

Mit anderen Worten erfordert das Schaffen des Dampfformfesti­ gungsverfahrens für die Wärmebehandlung der Spulen an einer Stelle zwischen der Spinnmaschine und der Wickelmaschine eine Reihe von zusätzlichen Prozessen bzw. Verfahren wie folgt.

(1) Ein Verfahren zum Wickeln des gesponnenen Garnes auf die Spule, wenn es von der Spinnmaschine hergestellt wird,;

(2) ein Verfahren zum Einbringen einer bestimmten Anzahl von Spulen in ein Behältnis und Transportieren des Behältnis­ ses zu dem Ofen;

(3) ein Verfahren zum Transportieren der Spulen, die sich in dem Behältnis befinden, zu dem Dampfformfestigungsgerät;

(4) ein Verfahren zum Entfernen der durch Dampf formgefestig­ ten Spulen aus dem Dampfformfestigungsgerät; und

(5) ein Verfahren zum Anbringen der durch Dampf formgefestig­ ten Spulen auf der Wickelmaschine.

Die Verfahren des Entfernens der Spulen aus der Spinnmaschine und Anbringen derselben auf der Wickelmaschine werden relativ leicht automatisiert. Das Dampfformfestigungsverfahren jedoch ist von anderen Verfahren unabhängig, und dies ist das Haupt­ hindernis, um diese Verfahren zu einer automatisierten konti­ nuierlichen Reihe von Verfahren zu machen. Die Tatsache, daß die Spulen nicht leicht zu handhaben sind und daß die Zeit, die für das Dampfformfestigen erforderlich ist, von anderen Verfahrenszeiten unterschiedlich ist, hat auch dazu beigetra­ gen, zu verhindern, daß dieses Verfahren Teil der automati­ sierten Reihe von Verfahren ist.

Bei der Wärmebehandlung der Spulen variieren die Zeit und Temperatur, welche für den Evakuierungsprozeß erforderlich sind, je nach der Art des Garns, welches auf den Spulen auf­ gewickelt wird, ob es z.B. ein Garn aus Wolle, Baumwolle oder einem gemischten Material mit Kunstfaser ist.

In den letzten Jahren gibt es einen Trend dahin, daß die An­ zahl von pro Zeiteinheit erzeugten Spulen zugenommen hat, wie auch die Spinnmaschinen für höhere Geschwindigkeit beschleu­ nigt wurde. Bei dem oben erwähnten chargenweisen Verarbei­ tungsverfahren für das Dampfformfestigen ist jedoch die ganze Reihe von Verfahren kompliziert und schwierig gemacht worden, vollständig automatisiert zu werden. Obwohl einige kontinu­ ierliche Wärmebehandlungsvorrichtungen in der Vergangenheit in Erwägung gezogen worden sind, haben sie doch eine erhebli­ che Größe, erfordern einen großen Installationsplatz, und es ist schwierig gewesen, eine Wärmebehandlungsvorrichtung mit einer ausreichenden Verarbeitungskapazität zwischen der Spinn­ maschine und der Wickelmaschine zu installieren.

Mit der vorliegenden Erfindung kann man den Nachteil vermei­ den, daß bei dem herkömmlichen Wärmebehandlungsverfahren für Garnspulen das Dampfformfestigungsverfahren unabhangig von anderen Verfahren ist und schwierig in eine automatisierte Reihe von Verfahren zu integrieren ist. Gegenstand der Erfin­ dung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Garnspulen, die nicht einen speziel­ len Installationsraum bzw. -platz erfordern; bei welcher eine Vielzahl von Spulen, die von der Spinnmaschine hergestellt werden, gleichzeitig in einer Förderlinie durch Wasserdampf formgefestigt werden können; und bei denen die wärmebehandel­ ten Spulen zur Wickelmaschine oder irgendeinen anderen ge­ wünschten Platz überführt werden.

Zum Erreichen dieses Ziels besteht das Verfahren der Erfin­ dung im: Schaffen eines Wärmebehandlungsbades für das Dampf­ formfestigen in einer Förderleitung, welche die Spinnmaschine mit der Wickelmaschine verbindet; Zuführen von Garnspulen in ein Bad von einem Ende; Schließen des Bades, wenn eine be­ stimmte Anzahl von Spulen eingeladen ist; Durchführen einer Reihe von Wärmebehandlungen, wie z.B. Evakuieren, Dampferhit­ zen, Erhitzen bei einer erhöhten Temperatur für eine speziel­ le Zeitdauer, Wiederevakuieren und Aufheben des Vakuums; und Öffnen des Bades und Entnahme der wärmebehandelten Spulen.

Die von der Spinnmaschine in einer speziellen Zeit herge­ stellten Spulen werden nämlich an einer Stelle auf der För­ derlinie zwischen der Spinnmaschine und der Wickelmaschine gesammelt, nachdem sie in das Wärmebehandlungsbad eingeladen sind, und sie werden dem Wasserdampferwärmungsverfahren aus­ gesetzt, um das Zwirndrehmoment des Garns zu entfernen.

Die zeitliche Koordination der Abläufe zwischen der Spinnma­ schine und der Wickelmaschine ist so gemacht, daß das Wärme­ behandlungsbad in der Förderlinie zwischen diesen zwei Ma­ schinen die Wasserdampferhitzung der Spulen durchführen kann.

Um das obige Wärmebehandlungsverfahren durchzuführen, sieht die Erfindung eine Spulenwärmebehandlungsvorrichtung vor, in welcher ein Wärmebehandlungsbad auf einer Förderlinie instal­ liert wird, welche die Spulen des fertig bearbeiteten Garns, welches in dem Spinnverfahren hergestellt ist, zum Wickelver­ fahren der Spulen trägt; bei welchem die Spulen in ein Bad eingeladen werden, sobald sie für die Wärmebehandlung auf Zapfenständern montiert sind; und bei welchem die wärmebehan­ delten Spulen aus dem Bad abgeführt und zu dem Aufwickelver­ fahren überführt werden.

Die von der Spinnmaschine zugeführten Spulen sind aufrecht auf den Zapfenständern montiert und werden dem Wärmebehand­ lungsbad zugeführt, während sie von einer Führungsoberfläche geführt werden. Die Spulen, die durch Wasserdampf erhitzt wurden, werden dann, von der Führungsoberfläche geführt, ent­ laden.

Zwecks Überführung der Spulen können Führungsschienen benutzt werden, welche beide Seiten der unteren Enden der Zapfenstän­ der haltern. Die Führungsschienen erlauben es, daß die Spulen kontinuierlich in einer Linie überführt werden, während sie auf den Zapfenständern aufrecht gehaltert sind.

Das Wärmebehandlungsbad kann die Spulen in ordentlich ange­ ordnetem Zustand in einer Anzahl aufnehmen, welche der Kapa­ zität der Spinnmaschine entspricht. Zwei oder mehr Reihen von Spulen auf den Zapfenständern werden in das Bad eingeladen, wo sie gleichzeitig durch Dampf erhitzt werden.

Einrichtungen zum Zuführen der Spulen in das Bad können durch eine Vorrichtung realisiert werden, welche zwei oder mehr Li­ nien von Spulen gleichzeitig zuführt, oder eine Vorrichtung, welche zwischen den leeren Aufnahmelinien beim Zuführen der Spulen umschaltet.

Es ist auch möglich, eine Vielzahl von Bädern vorzusehen, welche eine spezielle Anzahl von Spulen aufnimmt und durch Wärme behandelt, wodurch während der Zufuhr der Spulen in eines der Bäder und während des Herausnehmens aus einem Bad die in anderen Bädern enthaltenen Spulen der Wärmebehandlung unterzogen werden.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform der Er­ findung, wobei Fig. 1 ein Grundriß-Querschnitt ist und kurz den Aufbau der Wärmebehandlungsvorrichtung für Garnspulen zeigt, wobei Fig. 2 eine Seitenansicht ist, wenn man entlang der Pfeile II-II der Fig. 1 blickt, und Fig. 3 ein Quer­ schnitt ist, welcher die Spulen zeigt, die auf Zapfenständern montiert von einer Führungsschiene gehaltert sind;

die Fig. 4 und 5 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung, wobei Fig. 4 ein Grundriß-Querschnitt ist mit der kurzen Darstellung des Aufbaues der Wärmebehandlungsvorrich­ tung und Fig. 5 ein Seitenquerschnitt der Fig. 4 ist;

die Fig. 6 und 7 zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung, wobei Fig. 6 ein Grundriß-Querschnitt ist mit der kurzen Darstellung des Aufbaues der Wärmebehandlung wie bei Fig. 4 und Fig. 7 ein Seitenquerschnitt der Fig. 6 ist; und

die Fig. 8 und 9 zeigen eine vierte Ausführungsform der Erfindung, wobei Fig. 8 ein Grundrißquerschnitt ist mit der kurzen Darstellung des Aufbaues der Wärmebehandlungsvorrich­ tung und Fig. 9 eine Querschnittsansicht ist, wenn man in Richtung der Pfeile IX-IX der Fig. 8 blickt.

Die vorliegende Erfindung wird nun in Verbindung mit den be­ vorzugten Ausführungsformen in größerer Einzelheit beschrie­ ben, wie in den Zeichnungen veranschaulicht ist.

Erste Ausführungsform:

Die Wärmebehandlungsvorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung besteht aus einer Vielzahl von Wärmebehand­ lungsbädern 1 und 1′, in diesem Falle 2, die parallel ange­ ordnet und miteinander verbunden sind, die auf Rollen 4 mon­ tiert sind, wie in Fig. 2 gezeigt ist, so daß sie zur glei­ chen Zeit bewegt werden können.

In Fig. 1 sind zwei Wärmebehandlungsbäder 1 und 1′ miteinan­ der verbunden und zwischen einem Zuführförderer 5 und einem Entnahmeförderer 9 auf einer Förderlinie angeordnet, welcher das fertig bearbeitete Garn auf den Spulen 23, welches in dem Spinnverfahren hergestellt ist, von der Spinnmaschine 21 zur Wickelmaschine 22 überführt. Die Garnspulen 23, die auf den Zapfenständern 30 montiert sind, wie in Fig. 3 gezeigt ist, werden in die Wärmebehandlungsbäder 1 und 1′ eingeladen. Die Spulen 23 des fertig bearbeiteten Garns in einem Bad werden einer Reihe von Wärmebehandlungen unterworfen, während das andere Bad entleert oder mit Spulen beladen wird.

Es wird nun der Betrieb der Wärmebehandlungsgerätschaft er­ läutert. Es sei angenommen, daß zwei Wärmebehandlungsbäder 1 und 1′ angeordnet sind, wie durch die Pfeile A und B der Fig. 1 gezeigt ist. Das Bad 1 in der Position A führt ein Dampfformfestigungsverfahren gemäß einem Programm durch. In dem Bad 1′ in der Position B haben die Spulen 23 mit Garn den Dampfformfestigungsbetrieb durchlaufen und sind zu Dritt pa­ rallel von einem Ladezylinder 7 auf der Seite des Zuführför­ derers 5 herausgestoßen und werden aus einer Entladeschütte 8 auf den Abführförderer 9 gestoßen.

Wenn die mit Dampf behandelten Spulen 23 alle aus dem Wärme­ behandlungsbad 1′ herausgeschoben sind, wird der Ladezylinder 7 auf der Einlaßseite angehalten. Nun wird das Bad 1′ mit un­ bearbeiteten Spulen 23 gefüllt.

Wenn das Dampfformfestigen im Bad 1 in der Position A abge­ schlossen ist, werden die zwei Bäder 1 und 1′ gleichzeitig von einem in Fig. 2 gezeigten Zylinder 10 in die von B bzw. C bezeichneten Positionen bewegt.

Hinsichtlich des Bades 1, welches in die Position B gekommen ist, führt der Ladezylinder 7 auf der Einlaßseite neue Spulen 23 zu und schiebt dadurch die mit Dampf behandelten Spulen 23 aus dem Entladeauslauf 8 auf den Entladeförderer 9 wie im Fall des Bades 1′, bis das Bad 1 vollständig mit neuen Spulen 23 beladen ist.

Als nächstes wird die Tür 2′ des Wärmebehandlungsbades 1′, überführt in die Position C, vom Zylinder 11 geschlossen und durchläuft eine Reihe von Dampfformfestigungstätigkeiten, einschließlich Evakuieren bzw. Entleeren, Erhitzen mit Dampf, Belassen eine gewisse Zeit lang und Abbauen des Vakuums.

Es wird nun eine Erläuterung eingeführt, wie die Garnspulen 23 gehandhabt werden. Die Spulen 23, die mit fertig bearbei­ tetem Garn im Spinnprozeß auf ihre Kapazität aufgerollt wor­ den sind, werden aus der Spinnmaschine zu den Wärmebehand­ lungsbädern 1 und 1′ geführt. Die Spulen 23 sind, wie auf den Zapfenständern 30 montiert zu der in Fig. 1 gezeigten Posi­ tion getragen worden und werden von einem Schubzylinder 6 ge­ schoben und ändern ihre Richtungen. Wenn Sie in die Positio­ nen F, G und H kommen, schiebt der Ladezylinder 7 die drei Spulen in das Wärmebehandlungsbad 1′ (oder 1).

Dieses Verfahren wird wiederholt, bis das Bad 1′ (oder 1) voll von Spulen 23 mit fertig bearbeitetem Garn ist, die auf den Zapfenständern 30 angebracht sind. Das Bad wird dann in die Position C (oder Stellung A) bewegt und hat seine Türen 2′ (oder 2) geschlossen, wonach es einer Reihe von Wärmebe­ handlungsoperationen unterworfen wird, wie z.B. Evakuieren, Wasserdampf erwärmen, Stehenlassen für eine bestimmte Zeit, Wiederevakuieren und Aufheben des Vakuums, welches durch eine geeignet arbeitende Vakuumpumpe 12 und Dampfgenerator 13 ge­ bildet ist, die für die Wärmebehandlung mit dem Bad 1′ (oder 1) verbunden sind.

Dann wird der Aufbau des Wärmebehandlungsgerätes dieser Er­ findung beschrieben. Weil die Spinnmaschine und die Wickelma­ schine 22 auf einer Förderlinie dicht beieinander angeordnet sind, ist das Wärmebehandlungsgerät der Erfindung zwischen ihnen angeordnet. Aus diesem Grund ist es erforderlich, daß die von dem Wärmebehandlungsgerät eingenommene Fläche so klein wie möglich sein sollte.

Um die Umgebung der Wärmebehandlungsbäder 1 und 1′ zu verein­ fachen, sind die zwei Bäder 1 und 1′ zugleich bewegbar ge­ macht, und die Vakuumpumpe 12 sowie der Dampfgenerator 13 sind über den Bädern 1 und 1′ angeordnet.

Die Anzahl der zu einer Zeit in den Bädern 1 und 1′ mit Wärme zu behandelnden Spulen 23 wird entsprechend der Anzahl von Fäden bestimmt, die von der Spinnmaschine 21 zu spinnen sind, fer­ ner gemäß der Garndicke und der Zeit, die erforderlich ist, um jede Spule auf ihre Kapazität mit Garn zu bewickeln. Je­ denfalls wird die Größe der Wärmebehandlungsbäder 1 und 1′ mit einem gewissen Überschuß bestimmt.

Während bei der vorstehenden Ausführungsform zwei Wärmebe­ handlungsbäder 1 und 1′ verwendet werden, ist es auch mög­ lich, die Kapazität jedes Bades oder die Anzahl der Bäder zu erhöhen und dadurch die Anzahl der Spulen zu vergrößern, die zu einer Zeit wärmebehandelt werden sollen, oder die Zeit des Wärmeprozesses zu verlängern.

Die Zykluszeit der Wärmebehandlung ist so, daß wenn die Wär­ mebehandlungszeit 5 bis 15 Minuten beträgt, die Zeit zum Be­ laden und Entleeren der Spulen 23 die Hälfte bis ein Fünftel der Wärmebehandlungszeit ist.

Bei dieser Erfindung wird die Wärmebehandlung alternativ Bad 1 (oder 1′) durch Bad 1′ (oder 1) ausgeführt, und das Bad 1′ (oder 1), welches mit den Spulen beladen oder von diesen entladen ist, wird als Sammelstelle für die wärmebehandelten Spulen 23 verwendet.

Im Falle einer Wärmebehandlungsvorrichtung, die mehr als zwei Bäder hat, wofür die vorstehende Ausführungsform zutrifft, kann die Erfindung auch in wirksamer Weise dadurch angewen­ det werden, daß die Spulen 23 zu einem der Bäder eingeladen und von einem der Bäder entladen werden und gleichzeitig die Spulen in anderen Bädern eine Reihe von Wärmebehandlungen un­ terworfen werden.

Da bei der Wärmebehandlungsvorrichtung dieser Erfindung, wie oben erwähnt, die Spulen mit fertig bearbeitetem Garn der Wärmebehandlung unterworfen werden, sobald sie auf den Zap­ fenständern montiert sind, kann das Garn auf den Spulen daran gehindert werden, beschmutzt oder beschädigt zu werden, wo­ durch der Ertrag der Produkte verbessert wird.

Da bei der Wärmebehandlungsvorrichtung der Erfindung zwei oder mehr Wärmebehandlungsbäder gleichzeitig beladen werden und eines der Bäder mit einer Mehrzahl von Garnspulen beladen oder von diesen entladen wird, während gleichzeitig die Spu­ len der anderen Bäder einer Reihe von Wärmebehandlungen un­ terworfen werden, ist auch nur eine Gruppe von Lade- und Ent­ ladevorrichtungen für die Spulen erforderlich, wodurch die Anzahl der Bestandteile des Gerätes reduziert wird. Ferner ist durch das Anordnen der Vakuumpumpe und des Dampfgenera­ tors für die Wärmebehandlung oben auf den Wärmebehandlungsbä­ dern der Platz um die Wärmebehandlungsbäder herum verein­ facht und es ist Installationsplatz gespart.

Beispielsweise werden konkrete Zustände für das Bedampfungs­ verfahren für die Spulen unten beschrieben.

• (1) Im Falle von Spulen mit Polyacrylnitrilfasergarn mit der Garn-Nr. 36 in der Dickenskala:
  • 1) Eine spezielle Spulenzahl mit fertig bearbeitetem Garn wird in das Wärmebehandlungsbad eingeladen, (zu dieser Zeit werden die schon mit Dampf behandelten Spulen aus dem Bad entfernt). Das Beladen benötigt etwa drei Minuten (dies wird als Spulenbelade- und -entladeverfahren bezeichnet).
  • 2) Nachdem die Spulen in das Wärmebehandlungsbad eingeladen sind, werden die Türen des Bades geschlossen, um die Spulen dem Vakuum auszusetzen. Der Evakuierungsprozeß reduziert den Druck von Normal auf 720 mm Hg in etwa einer Minute (Evakuierungsverfahren).
  • 3) Im Zustand reduzierten Druckes wird Dampf in das Bad zugeführt, um die Spulen etwa eine Minute lang zu erhitzen. Die Temperatur im Bad steigt auf etwa 65°C, bei der sie etwa vier Minuten lang gehalten wird. Bei diesem Dampfbehandlungsverfahren wird das Vakuumniveau von 720 mm Hg etwas auf das Maß erniedrigt, bei welchem der Dampf zugeführt wird (Dampfbehandlungs- und Erwärmungsverfahren und ein Belassungsverfahren).
  • 4) Dann wird das Bad weiter auf eine Vakuumhöhe von 560 mm Hg eine Minute lang evakuiert (Wiederevakuierungsverfahren).
  • 5) Luft wird in das Vakuumbad eingeführt, um den Druck in etwa 30 Sekunden auf Normal anzuheben (Verfahren zum Aufheben des Vakuums).
  • 6) Danach werden die Türen des Wärmebehandlungsbades geöffnet, um die wasserdampfformgefestigten Spulen zum Aufwickelverfahren zu entladen. Zur gleichen Zeit werden nicht verarbeitete Spulen in das Bad getragen.
• (2) Im Falle von Spulen mit Baumwollgarn mit einer Garn-Nr. 40 in der Dickenskala:
  • 1) Die wärmebehandelten Spulen werden aus dem Bad entladen, und neue Spulen werden eingeladen (Spulenbelade- und -entladeverfahren, etwa drei Minuten lang).
  • 2) Wie im vorhergehenden Fall wird der Druck auf 720 mm Hg reduziert (Evakuierungsprozeß etwa eine Minute und 30 Sekunden lang).
  • 3) Unter dem vorstehend reduzierten Druckzustand wird Dampf in das Bad zugeführt, um die Badtemperatur auf 90°C anzuheben, bei welcher sie etwa vier Minuten lang gehalten wird (Dampfbehandlungs- und Erwärmungsverfahren, etwa eine Minute und 30 Sekunden lang; und ein Belassungsverfahren etwa vier Minuten lang).
  • 4) Der Druck im Bad wird dann weiter auf eine Größe von 560 mm Hg reduziert (Wiederevakuierungsverfahren etwa eine Minute lang).
  • 5) Luft wird in das Bad hereingelassen, um den Druck auf die normale Größe anzuheben (Vakuumbeseitigungsverfahren, 30 Sekunden lang).
  • 6) Die Türen des Bades werden geöffnet, um die mit Dampf formgefestigten Spulen aus dem Bad für die Überführung zum Wickelverfahren zu entfernen. Zur gleichen Zeit werden unverarbeitete Spulen mit Baumwollgarn in das Bad eingeladen.
• (3) Im Falle von Spulen mit Wollgarn mit der Garn-Nr. 48 in der Dickenskala:
  • 1) Die wärmebehandelten Spulen werden aus dem Bad ausgeladen, und neue Spulen werden eingeladen (Spulenbelade- und -entladeverfahren, etwa drei Minuten lang).
  • 2) Wie im vorhergehenden Fall wird der Druck auf 720 mm Hg reduziert (Evakuierungsverfahren, etwa eine Minute und 30 Sekunden lang).
  • 3) Unter dem obigen reduzierten Druckzustand wird Dampf in das Bad zugeführt, um die Badtemperatur auf 75°C anzuheben, bei welcher sie etwa vier Minuten lang gehalten wird (Dampfbehandlungs- und Erwärmungsverfahren, etwa eine Minute und 30 Sekunden lang; und Belassungsverfahren für etwa sechs Minuten und 30 Sekunden).
  • 4) Der Druck im Bad wird dann weiter auf eine Höhe von 560 mm Hg reduziert (Wiederevakuierungsverfahren etwa eine Minute lang).
  • 5) Luft wird in das Bad hinein gelassen, um den Druck auf normale Größe anzuheben (Vakuumaufhebungsverfahren, 30 Sekunden lang).
  • 6) Die Türen des Bades werden geöffnet, um die mit Dampf formgefestigten Spulen aus dem Bad für das Überführen zum Wickelverfahren zu entfernen. Zur gleichen Zeit werden unbearbeitete Spulen mit Baumwollgarn in das Bad eingeladen.

Nachdem die Spulen mit Dampf formgefestigt waren gemäß der Garnqualität und den Garnbedingungen, wie oben erwähnt, wurde die Zwirnung des Garns fest erhärtet bzw. stabilisiert, so daß die Enden des Garns daran gehindert wurden, sich infolge des Zwirndrehmoments zu drehen. Somit waren die Garnenden richtig in der Luftfließrichtung bei der automatischen Faden­ verbindungsvorrichtung im Wickelverfahren ausgerichtet, und das Fadenverbinden wurde mit Erfolg durchgeführt.

Zweite Ausführungsform:

Ein Wärmebehandlungsbad 40, welches die Wärmebehandlungsvor­ richtung bildet, ist auf den Förderlinien 44 und 44′ angeord­ net, welche die in dem Spinnverfahren durch die Spinnmaschine 41 der Fig. 4 erzeugten Garnspulen 42 zum Wickelverfahren durch die Wickelmaschine 43 überführen. In dem Wärmebehand­ lungsbad 40 sind Führungsschienen 31 zum Halten der Zapfen­ ständer (dieselbe wie bei 30 in Fig. 3) vorgesehen, auf wel­ chen die Spulen 42 angebracht sind. Auch ein Förderer 45, wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist in dem Bad 40 vorgesehen, um die Zapfenständer 30 zu bewegen. Das Bad 40 ist durch seitliche Gleittüren 46 und 46′ dicht verschlossen.

Als nächstes werden Spulen 42, die mit fertig bearbeitetem Garn auf ihre Kapazität bzw. ihr Fassungsvermögen, Volumen oder Umfang aufgewickelt sind, von der Spinnmaschine 41 zu dem Wärmebehandlungsbad 40 mittels der Förderlinie 44 über­ führt, welche die Führungsschienen 31 gemäß Darstellung in Fig. 3 aufweist. Die Zapfenständer 30, die in die Position A in Fig. 4 geführt worden sind, werden durch einen Schubzy­ linder 54 in ihren Richtungen verändert und kommen in die Po­ sitionen B, C und D, wo sie durch einen Beladezylinder 47 längs der Führungsschienen 31 in das Wärmebehandlungsbad 40 geschoben werden.

Das vorstehende Verfahren wird wiederholt, bis das Bad 40 mit Zapfenständern 30 voll ist, auf welchen die Spulen mit bis zu ihrem Fassungsvermögen aufgewickeltem Garn angebracht sind. Dann werden die Türen 46 und 46′ geschlossen, und die Vakuumpumpe 48 sowie der Dampfgenerator 49, die mit dem Bad 40 verbunden sind, werden eingeschaltet, um eine Reihe von Wärmebehandlungen im Bad 40 durchzuführen, beginnend mit dem Evakuierungsverfahren und fortschreitend mit der Dampfbehand­ lung und dem Wärmeverfahren, dem Belassungsverfahren, Wieder­ evakuierungsverfahren und Vakuumauflöseverfahren.

Wenn die Wärmebehandlung beendet ist, werden die Türen 46 und 46′ geöffnet, und der Förderer 45 (Fig. 5) wird ange­ trieben, um die Zapfenständer 30 mit jeweils einer Reihe auf eine Auslaßführung 50 zuzuführen. Die aus dem Bad herausge­ führten Zapfenständer 30 werden durch einen Schubzylinder 41 in der Richtung verändert und dann von einem Schubzylinder 52 geschoben, um auf die Förderlinie 44′ zu kommen, welche die Zapfenständer 30 zur Wickelmaschine 43 trägt.

Sobald der Förderer 45 angetrieben wird, werden neue Spulen 42 in das Bad 40 eingeladen, und wenn das Bad 40 voll ist, werden die Türen 46 und 46′ geschlossen, um den nächsten Wär­ mebehandlungszyklus zu beginnen.

Die Anzahl der Spulen 42, die in dem Bad 40 in einem Zyklus wärmebehandelt werden sollen, wird gemäß der Anzahl der von der Spinnmaschine 41 zu spinnenden Fäden bestimmt, ferner von der Garndicke und der Zeit, die für jede Spule erforderlich ist, um sie auf ihr Fassungsvermögen mit Garn zu bewickeln. Jedenfalls ist es erwünscht, daß man für das Badvolumen bzw. dessen Fassungsvermögen gewisse Überschüsse bzw. Spannen zu­ läßt.

Dritte Ausführungsform:

Die Vorrichtung in dem Wärmebehandlungsgerät zur Überführung der Spulen 42 von den Förderlinien 44 und 44′ in das Wärmebe­ handlungsbad 40 hinein ist nicht auf eine solche, wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt, beschränkt. Sie kann aus Schwenkram­ pen 55 und 55′ bestehen, die vor und hinter dem Wärmebehand­ lungsbad 40 installiert sind. Dies ist als dritte Ausfüh­ rungsform in den Fig. 6 und 7 gezeigt. Im wesentlichen be­ steht das einzige Erfordernis, welches die Vorrichtung erfül­ len muß, darin, die Spulen 42 auf den Zapfenständern 30, wel­ che über die Förderlinie 44 von der Spinnmaschine 41 zuge­ führt werden, vorübergehend von der Förderlinie 44 zum Wärme­ behandlungsbad 40 zu überführen und nach der Wärmebehandlung die wärmebehandelten Spulen 42 auf die Förderlinie 44′ zu­ rückzuführen, um sie zur Wickelmaschine 43 zu bewegen.

Vierte Ausführungsform:

Unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 bezeichnet die Be­ zugszahl 60 einen Förderlinienriemen zum Überführen der Spu­ len 61 von Garn, welches im Spinnverfahren erzeugt ist, zum Wärmebehandlungsbad. Die Bezugszahl 62 bezeichnet einen För­ derriemen, um die wärmebehandelten Spulen 61 zum Wickelver­ fahren zu schicken.

Mit 63 und 64 sind Wärmebehandlungsbäder bezeichnet, welche die unverarbeiteten Spulen 61 vom Riemen 60 für die Wärmebe­ handlung aufnehmen. In den Fig. 8 und 9 ist das Bad 63 ge­ zeigt, wie es die unbehandelten bzw. unverarbeiteten Spulen 61 in sein Fassungsvermögen bzw. Volumen aufgenommen hat. Das andere Bad 64 führt gemäß Darstellung die Wärmebehandlung durch, wobei seine obere Öffnung mit einer Abdeckung 66 her­ metisch geschlossen ist, die - wenn das Bad eine spezielle Position erreicht - von einem Zylinder 65 über die Spulen 61 abgesenkt wird, um das Innere des Badvakuums zu halten.

Die Abdeckungen 66, 67 sind durch die Tätigkeit der Zylinder 65 und 68 vertikal bewegbar. Die Abdeckungen 66 und 67 sind horizontal um eine Teilung von dem Bad 63 fort angeordnet, welches auf der Mittellinie des Riemens 60 angeordnet ist, wie man aus Fig. 9 sieht.

Der Grund für die obige Abzweigung bzw. Ablenkung der Abdeck­ ungen besteht in folgendem: Der Riemen 60 der Förderlinie zum Tragen der Spulen 61 ist in einer festen Stellung ange­ ordnet, wie in Fig. 8 gezeigt ist, so daß beim Zuführen der Spulen 61 zum Bad 63 oder 64 das Bad mit der Mitte des Rie­ mens 60 für die eingeführten Spulen 61 in Flucht sein muß.

Da die Bäder 63 und 64 die Spulen 61 vom Riemen 60 in der in Fig. 9 gezeigten Position aufnehmen sollen, sind sie mitein­ ander mit einer Lücke verbunden gleich dem halben Abstand zwischen den Zylindern 65 und 68, so daß der Zylinder 69 die Bäder bewegen kann, um die Mittellinie des Bades 64 mit der des Zylinders 65 oder die Mittellinie des Bades 63 mit der des Zylinders 68 in Flucht zu bringen.

Ausführlicher sind zwei Bäder 63 und 64 parallel zwischen den Förderlinienriemen 60 und 62 in solcher Art angeordnet, daß diese Bäder jeweils um eine Teilung vom Zylinder 69 bewegt werden können, um alternativ zwei oder mehr Spulen 61 aufzu­ nehmen oder herauszuführen, wobei die Anzahl entsprechend der Spinngeschwindigkeit oder Überführungsgeschwindigkeit der Garnspulen 61 bestimmt wird. Ferner können die Abdeckungen 66 und 67, die alternativ bzw. abwechselnd für die Wärmebe­ handlung der Spulen 61 verwendet werden, an den Bädern 63 und 64 durch den vertikalen Abdeckungsverschiebemechanismus oder die Zylinder 68 und 65 angebracht oder von diesen abgenommen werden.

Das Beladen von Spulen 61 in die Bäder 63 und 64 hinein vom Riemen 60 und das Entladen derselben von den Bädern 63 und 64 auf den Riemen 62 erfolgt durch einen Brückenförderer 70, der nach rechts und links geschwenkt werden kann, um zwischen den Bädern umzuschalten. Ferner sind die Bäder 63 und 64 mit Riemen 72 und 73 (Fig. 9) versehen, die von einem Antriebs­ motor 71 angetrieben sind, um die Spulen 61 in die Bäder 63 und 64 hinein oder aus diesen herauszubringen. Anschläge 75 und 76 sind auf der Auslaßseite dieser Riemen 72 und 73 vor­ gesehen, und ein Anschlag 77 befindet sich auf der Auslaßsei­ te des Riemens 60.

Als nächstes folgt eine Beschreibung einer Reihe von Tätig­ keiten der Wärmebehandlungsvorrichtung mit dem obigen Aufbau.

In Positionen ähnlich denen, die in Fig. 9 gezeigt sind, sind Spulen 61 im Bad 64 enthalten und befinden sich im Ver­ fahren der Wärmebehandlung. In Fig. 9 befindet sich die Mit­ tellinie des Bades 63 in Flucht mit der Mittellinie des För­ derlinienriemens 60, so daß das Bad 63 vom Riemen Garnspulen 61 aufnehmen kann.

Die Spulen 61, die vom Riemen 60 her herübergeführt werden, werden durch den Brückenförderer 70 in das Bad 63 hineinbe­ wegt, wo sie nachfolgend weiter vom Riemen 72, der vom An­ triebsmotor 71 angetrieben ist, nach hinten bewegt werden. Wenn das Bad 63 mit Spulen 61 auf einer Seite oder in einer Linie gefüllt ist, wird es vom Anschlag 75 abgefühlt.

Dann wird der Brückenförderer 70 zur anderen Seite umgeschal­ tet, d.h. in Fig. 8 nach rechts. Die Spulen 61 werden in gleicher Weise vom Riemen 72 zur Rückseite des Bades 63 be­ wegt, und wenn das Bad 63 mit den Spulen 61 auf der anderen Seite gefüllt ist, wird dies vom Anschlag 75 abgefühlt.

Wenn das Bad 63 mit Spulen 61 auf beiden Seiten gefüllt ist und dies vom Anschlag 75 abgefühlt ist, wird der Anschlag 77 auf dem Riemen 60 auf der Einlaßseite eingeschaltet, um vor­ rübergehend die Spulenzufuhr anzuhalten. Die Abdeckung 66, welche das andere Bad 64 evakuierte und die Wärmebehandlung durchführen, d.h. das Dampfformfestigen der Spulen im Bad 64, wird vom Zylinder 65 angehoben. Dann bewegt der Zylinder 69 die Bäder, bis die Mittellinie des Bades 64 in Flucht zur Mittellinie des Förderlinienriemens 60 liegt, wobei zu dieser Zeit der Antriebsmotor 71 eingeschaltet wird, um den Riemen 73 anzutreiben und die Spulen 61 über den Brückenförderer 70 zum Riemen 62 auf der Entladeseite zuzuführen.

Zu dieser Zeit wird das Bad 63, welches von dem Zylinder 69 bewegt worden war, nun auf der Mittellinie des Zylinders 68 und der Abdeckung 67 angeordnet. Die Abdeckung 67 wird dann von dem Zylinder 69 abgesenkt, um das Bad 63 dicht zu schlie­ ßen und die Wärmebehandlung mit Wasserdampf durchzuführen.

Während der Wärmebehandlung im Bad 63 werden die wärmebehan­ delten Spulen 61 alle aus dem Bad 64 entladen. Wenn der An­ schlag 76 abfühlt, daß das Bad 64 von Spulen leergeräumt ist, wird der Anschlag auf dem Riemen 60 freigegeben, um den nicht verarbeiteten Spulen 61 die Möglichkeit zu geben, in das Bad 64 hinein zugeführt zu werden. Sobald der Anschlag 76 ab­ fühlt, daß das Bad 64 voll geworden ist, kehrt der Zylinder 69 seinen Betrieb um, um das Bad 64 in das Wärmebehandlungs­ verfahren eintreten zu lassen. Zur gleichen Zeit schreitet das Bad 63 zum Spulenentladeverfahren fort. Die Reihe der vorstehenden Verfahren wird für den kontinuierlichen Wärmebe­ handlungsbetrieb wiederholt.

Wie vorstehend ausgeführt ist, führt während der Überführung der Spulen mit Garn, welches vom Spinnverfahren erzeugt ist, zum Wickelverfahren die Wärmebehandlungsvorrichtung als die vierte Ausführungsform der Erfindung eine Vielzahl von Spulen in zwei parallel angeordnete Wärmebehandlungsbäder, und zwar jeweils ein Bad und abwechselnd, und führt eine spezielle Reihe von Wärmebehandlungen mit den Spulen durch, und zwar jeweils ein Bad, gefolgt durch ein anderes. Da durch dieses Verfahren automatisch und kontinuierlich die Wärmebehandlung und Durchführung des Wasserdampfformfestigungsbetriebes bei den Spulen erfolgen, sobald sie aus der Spinnmaschine zur Wickelmaschine überführt werden, können die Spulenbehältnisse und Transportkarten zum Tragen der Spulen zur Wärmebehand­ lungsvorrichtung unnötig gemacht werden. Ferner ist es nicht mehr notwendig, die Wasserdampfverarbeitungskammer an einer getrennten Stelle zu installieren, wodurch die Freiheit bei der Ausgestaltung der Anordnung der Spinnerei erhöht wird.

Die Vorrichtung zur kontinuierlichen Wärmebehandlung nach der vierten Ausführungsform sieht insbesondere viele Merkmale und Vorteile vor. Da zwei Bäder parallel längs der Förderlinie angeordnet sind, ist kein überlassener bzw. zur Verfügung ge­ stellter Installationsplatz erforderlich. Auch ermöglicht diese Gerätschaft eine kontinuierliche Wärmebehandlung einer großen Zahl von Spulen in einer speziellen Zeit.

Claims (6)

1. Verfahren zur Wärmebehandlung von Garnspulen, gekennzeich­ net durch folgende Schritte:
Vorsehen eines Wärmebehandlungsbades auf einer Förderli­ nie, welche eine Spinnmaschine und eine Wickelmaschine verbindet, wobei das Wärmebehandlungsbad geeignet ist, ein Wasserdampfformfestigen bei Spulen durchzuführen;
Zuführen aufrechter Spulen in das Bad von seiner einen Seite, bis das Bad eine bestimmte Zahl Spulen aufnimmt;
Schließen des Bades;
Beginn einer Reihe von Wärmebehandlungstätigkeiten, wie z.B. Evakuieren, Wasserdampferwärmen, Belassen, Wieder­ evakuieren und Aufheben des Vakuums;
Öffnen des Bades; und
danach Entnehmen der wärmebehandelten Spulen aus dem Bad.

2. Wärmebehandlungsvorrichtung für Garnspulen, die auf einer Förderlinie angeordnet sind, welche eine Spinnmaschine und eine Wickelmaschine verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß sie unter hermetisch geschlossenen Bedingungen evakuiert werden kann, um ein Vakuumverfahren und ein Wasserdampfer­ hitzungsverfahren durchzuführen, und daß eine Reihe von aufrechten Spulen von Garn in die Wärmebehandlungsvorrich­ tung von einer Seite zugeführt und von der anderen Seite entladen wird.

3. Wärmebehandlungsvorrichtung für Garnspulen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Garnspulen aufrecht auf Zapfenständern (30) angebracht und in diesem Zustand einem Wärmebehandlungsbad der Vorrichtung zugeführt werden für die Wärmebehandlung und dann nach der Wärmebehandlung ent­ laden werden.

4. Wärmebehandlungsvorrichtung für Garnspulen, gekennzeichnet durch eine Förderlinie, welche eine Spinnmaschine und eine Wickelmaschine verbindet, eine Vielzahl von Wärmebehand­ lungsbädern, die auf einem Weg der Förderlinie vorgesehen sind, wobei die Bäder geeignet ausgestaltet sind, um Wär­ meformfestigungsverfahren unter hermetisch geschlossenen Bedingungen durchzuführen; einen Zuführförderer und einen Entladeförderer, die vor bzw. hinter einem der Wärmebe­ handlungsbäder angebracht sind;
eine Vorrichtung zum Bewegen der Bäder, um eines der Bäder mit dem Zuführförderer und dem Entladeförderer zur glei­ chen Zeit zu verbinden; und
Wasserdampfpfade und Vakuumpfade, welche beide mit den Wärmebehandlungsbädern verbunden sind.

5. Wärmebehandlungsvorrichtung für Garnspulen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schwenkförderer vor und hinter einem der Wärmebehandlungsbäder in einer speziellen Stellung vorgesehen sind, um Spulen aufrecht auf den Zap­ fenständern zu überführen.

6. Wärmebehandlungsvorrichtung für Garnspulen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Förderlinie zum Verbinden einer Spinnmaschine mit einer Wickelmaschine aufweist; eine Mehrzahl von Wärmebehandlungsbädern paral­ lel auf der Förderlinie angeordnet und geeignet derart ausgestaltet sind, daß sie eine Wärmebehandlung an Spulen in hermetisch geschlossenem Zustand durchführen; eine Mehrzahl von Abdeckungen um das Zweifache des Abstandes zwischen den Wärmebehandlungsbädern im Abstand angeordnet sind und geeignet derart ausgestaltet sind, daß sie den oberen Teil der Bäder abschließen; und eine Vorrichtung vorgesehen ist für das Bewegen der Bäder in abwechselnden Richtungen unter den Abdeckungen; wodurch die Garnspulen, die aufrecht eingestellt sind, von einer Seite in das Bad hinein zugeführt und von der anderen Seite entladen wer­ den.