专利名称：用于对行进的纤维条进行蒸化处理的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分的、用于对行进中的纤维条进行蒸化处理(Dampfbehandlung)的装置。
背景技术：
由US4949558已知这种装置。
所述已知的装置具有一纵向的蒸汽腔，以对行进中的纤维条进行蒸化处理，所述蒸汽腔在入口端具有一入口辊对，在出口端具有一出口辊对，以密封蒸汽腔。这里入口辊对通过一入口腔压力密封地与蒸汽腔相连，而出口辊对通过一出口腔同样压力密封地与蒸汽腔相连。所述入口辊对以及所述出口辊对分别具有两个密封辊，所述密封辊在它们之间形成用于引导纤维条的辊间隙。所述密封辊中的一个设计成可移动的，从而可以根据当前的纤维类型匹配地调整辊间隙。在运行期间，使所述密封辊相互压靠，从而在辊间隙中引导的纤维条密封地进入或离开蒸汽腔。
但在这种装置中，原则上会出现这样的问题，即，被保持在变化的位置中的可移动密封辊需要很高的密封上的花费，以避免蒸汽在密封辊的外周面上流出。在这种已知的装置中，密封辊完全集成在入口腔或出口腔中，从而形成尺寸非常大的用于蒸化处理的腔。除了高的、用于蒸化处理的蒸汽需求，此外在尺寸过大的蒸汽腔内基本上不可能对纤维条进行精确的调制。这种密封设计例如由US5074130已知。
在US5074130中记载了一种装置，在所述装置中密封辊集成在邻接腔的内部。分别通过配设给密封辊的密封条来实现密封辊的外周面相对于邻接的腔的密封，所述密封条在密封辊与辊间隙相对的一侧保持在密封辊的外周上。这里将密封辊集成在邻接的腔中导致相对于纤维条相比尺寸过大的处理腔。此外，作用在密封条上的密封力调整(gleichrichten)成作用在密封辊之间的辊间隙中的压紧力。由此不可避免地在密封条上出现高的磨损现象。
由DE2829323以及DE3026978分别已知一种用于密封蒸汽腔的装置，在所述装置中，密封辊布置在邻接的腔的外部，从而可实现较小的用于处理纤维制品的蒸汽腔。但所述已知的装置具有位置固定的密封辊，从而不能实现辊间隙的可调节性。相邻接的腔之间相对于密封辊外周面的密封通过贴合在密封辊外周上的板来实现，从而所述密封辊中的一个的位置变化必然导致不密封性。
由DE2525833已知另一种装置，在该装置中，两个密封辊通过入口腔或出口腔与蒸汽腔相连。为了密封出口腔，设有两个贴靠在密封辊外周上的密封唇口。所述密封唇口由弹性材料制成，其中在腔内部作用的内部压力这样作用在所述密封唇口上，即，使所述密封唇口压靠在所述密封辊的外周上。这里也没有设想，将在密封辊之间形成的、用于引导纤维条的辊间隙设计成可变的。此外还必须考虑到，密封唇口以其自由端指向密封辊的转动方向，以避免密封唇口被密封辊抓持/卡牢。
发明内容
因此，本发明的目的是，这样来改进开头所述类型的用于蒸化处理行进中的纤维条的装置，即，一方面通过可移动地保持的密封辊可实现辊间隙的可调整性，另一方面可实现较小的、侧向在密封辊旁边密封的腔。
本发明的另一个目的在于，提供一种特别适于高蒸汽压力的装置。
根据本发明，所述目的通过具有权利要求1的特征的装置来实现。
本发明有利的改进方案由从属权利要求的特征及特征组合限定。
本发明一个特别的优点在于，为了相对于辊外周密封与密封辊相配的腔，使用了与缝隙密封部相组合的接触密封部。为此所述腔相对于可移动密封辊的辊外周具有可移动的密封条，所述密封条在预紧力的作用下贴靠在密封辊的外周上。为此，所述密封条保持在腔的密封面的内部，所述密封面相对于密封辊的辊外周形成缝隙密封部。因此，在腔和辊外周形成的接触密封部嵌入缝隙密封部的内部，并且朝本来的腔被屏蔽。此外，还可以与密封辊的转动方向无关地引导密封条。此外，作用在密封条上的预紧力使得密封辊可相对于腔进行相对运动，而不会形成任何缝隙。因此，本发明特别适于与辊的几何形状无关地实现最小的处理腔。
在本发明的一种改进方案中，密封面在一平行于密封辊延伸的上部板上形成，而密封条保持在上部板的导向槽中，所述导向槽通过槽底部内的压力通道与腔的内部空间连通，该改进方案的特征在于，密封条用于贴靠在密封辊的外周面上的预紧力通过在腔内存在的内部压力确定。由此可以有利地调整密封辊上的密封性，这种密封性使得可在20bar以上的工作压力下进行蒸化处理。
为了在处理过程开始时或者也在工作压力较低时确保密封条接触地贴靠在密封辊的辊外周上，还设想，在密封条和导向槽的槽底部之间夹紧一压缩弹簧，通过所述压缩弹簧以一最小压紧压力将密封条保持在密封辊的辊表面上。
为了除接触密封部以外还实现缝隙密封部的高有效性，根据本发明的另一个特别有利的改进方案，用于形成缝隙密封部的密封面设计成具有这样的形状，该形状一方面与密封辊的外周相匹配，另一方面与密封辊的运行允许的位置变化相匹配。由此在可移动辊的每个运行位置都可以有利地实现缝隙密封部内部的压力降低。此外，还可以有利地实现，在接触密封部内部形成的、密封面和辊外周之间的缝隙与密封辊当前的运行位置无关地基本上保持不变。
为了在密封辊上获得尽可能相同/均匀的密封状态以密封入口腔或出口腔，腔和位置固定的密封辊之间的密封部设计成相同的。特别是密封条和密封辊外周之间的、根据腔压力调整的压紧力有磨损保护作用地作用，因为密封条总是以与相应的运行条件相匹配的、要求的压紧力保持在密封辊上。
在本发明的一个改进方案中，密封辊具有钢外壳，并且密封条有金属合金制成，这种改进方案特别适于允许对纤维条进行高温处理。从而，可以在蒸汽腔内设定在225℃的范围内的蒸汽气氛。
这里，本发明的这样一种改进方案已经证明是特别耐磨损和耐高温的，在这种改进方案中，所述密封条由青铜制成。
但是也可以采用具有橡胶化表面的密封辊或包括钢辊和橡胶辊的组合。在使用橡胶辊时，所述密封条优选设有合适的覆层，例如特氟隆(Teflon)除了用于调节确定的辊间隙的密封辊的可移动性之外，为了在铺放纤维条时便于操作，根据本发明的一个优选改进方案，所述可移动的密封辊保持在可摆动的支架上，所述支架可由可控制的执行器引导绕一布置在所述腔的侧部的摆动轴运动。由此既可以实现较小的移动，也可以实现密封辊对的完全分离。
除了用于调节确定的辊间隙的密封辊的可移动性之外，为了可以在运行期间在密封辊之间产生要求的压紧力升高，所述执行器可有利地由活塞缸体单元形成，通过所述活塞-缸单元，可以在运行期间调整可在辊对之间调整的密封力。
为了进一步密封入口腔或出口腔以及相配的密封辊，建议密封入口腔或出口腔或也可以是这两个腔通过侧部板限定，所述侧部板延伸到密封辊的端侧。这里侧部板分别具有一可相对于密封辊移动的压力板，以对密封辊的端侧进行密封。这里，利用保持力将所述压力板压靠在密封辊的端侧上，同时所述压力板以一运动优选是旋转运动偏转。为此压力板设计成基本上为圆形的，并在侧部板内被引导。
下面参考附图对本发明装置其它的优点和有利之处进行详细说明。
其中图1示意性示出根据本发明的装置的第一实施例的侧视2示意性示出图1的实施例的正视3示意性示出根据图1的实施例在入口腔的区域内的局部的横向剖视4示意性示出根据按图1的实施例在密封辊外周上的密封部区域内的局部的横向剖视5示意性示出根据本发明的装置的另一个实施例的局部图6示意性示出根据图5的实施例的正视图的局部。
具体实施例方式
在图1和2中以多个视图示出了根据本发明的装置的第一实施例。图1以侧视图示意性示出该实施例，而图2示出正视图。如果没有明确说明参考其中一个附图，以下说明对这两个附图都适用。
该实施例具有长形的蒸汽腔1，所述蒸汽腔设计成基本上为空心圆柱体。所述蒸汽腔1通过一蒸汽接头2与这里未示出的蒸汽源相连。为了引导纤维条穿过蒸汽腔1，在蒸汽腔1的入口侧设置有入口辊对3，而在其出口侧设置有出口辊对6。入口辊对3通过入口腔5压力密封地与蒸汽腔1相连。为此入口腔5利用凸缘连接件9.1与蒸汽腔1相连接。在相对的出口侧，出口辊对6通过出口腔8压力密封地与蒸汽腔1相连。这里蒸汽腔1和出口腔8之间的连接通过凸缘连接件9.2来形成。
带有相配的入口腔5的入口辊对3的结构与带有相配的出口腔8的出口辊对6的结构相同，因此下面进一步说明时只详细说明带有相配的入口腔5的入口辊对3的结构。
此外，带有相配的腔5和8的入口辊对3和出口辊对6的构件具有相同的参考标号。
为此，在图1中以横向剖视图示意性地示出入口辊对3和入口腔5，而以侧视图示意性地示出带有出口腔8的出口辊对6。
入口辊对3由两个可被驱动的密封辊4.1和4.2形成。下面的密封辊4.1可旋转地支承在一支承体13中并与一此处未示出的驱动装置相连接。
上面的密封辊4.2可旋转地支承在摆动支架11上并同样与一此处未示出的驱动装置相连接。所述摆动支架11设计成L形的，并在朝向蒸汽腔1的一侧通过摆动轴12支承在支承体13上。一执行器作用在摆动支架11上，所述执行器设计成缸-活塞单元14。
密封辊4.1和4.2这样相互保持，即在密封辊4.1和4.2的辊外周之间形成预先规定的辊间隙10。这里，辊间隙10形成用于将纤维条引导到入口腔5内的入口横截面。
在入口辊对3朝向蒸汽腔1的一侧，入口腔5直接连接在密封辊4.1和4.2上。入口腔5由分别与密封辊4.1和4.2的辊外周密封地连接的上部板15和下部板16以及两个侧部板17.1和17.2形成。下面详细说明密封辊4.1和4.2与入口腔5之间的密封的构型。
在密封辊4.1和4.2的端侧上分别设置侧部板17.1和17.2，所述侧部板牢固地与上部板15和下部板16相连接。所述侧部板17.1和17.2这样在密封辊4.1和4.2的端侧上延伸，即，既相对于密封辊4.1和4.2的外周面也相对于密封辊4.1和4.2的端侧密封入口腔5。
为了进一步说明密封辊4.1和4.2和入口腔5之间的密封，这里参考图3和4。这里，在图3中示出带有邻接的入口腔5的密封辊4.1和4.2，以及在图4中示出密封辊4.2和上部板5之间的密封部的放大的视图。如果没有明确引用其中一个附图，下面的说明对于这两个附图都适用。
上部板15在朝向密封辊4.2的端侧上具有密封面20.1，该密封面一直延伸到密封辊4.2的端侧。在密封辊4.2的密封面20.1和外周面之间形成密封缝隙24.1。在密封面20.1的内部，在上部板15中布置一导向槽21.1。所述导向槽一直到所述端侧完全穿过上部板15，其中导向槽21在侧向由侧部板17.1和17.2封闭。在导向槽21.1保持有密封条19.1，其中所述密封条19.1以及导向槽21.1分别具有用于形成止挡26的凸台。所述密封条19.1可横向于所述密封面20.1地移动地保持在所述导向槽21.1中。在密封条19.1和导向槽21.1的槽底部27之间夹紧一压缩弹簧23.1，从而，密封条19.1可在预紧力的作用下压靠在密封辊4.1的外周面上。导向槽21.1通过压力通道22.1与入口腔5的内部空间相连通。
为了在下部板16和下面的密封辊4.2之间进行密封，同样在下部板16上形成密封面20.2，该密封面与密封辊4.2的辊表面同形地形成直至密封辊4.2的端侧基本上不变的密封缝隙24.2。在下部板16的密封面20.2中加工出一用于引导密封条19.2的导向槽21.2。这里导向槽21.2和密封条19.2的构型与导向槽21.1和密封条19.1相同。在密封条19.2和导向槽21.2的槽底部27之间夹紧一压缩弹簧23.2，从而密封条19.2以一最小压紧力贴靠在密封辊4.1的外周上。导向槽21.2通过压力通道22.2与入口腔5的内部相连通。
在运行状态下，通过压力通道22.1和22.2保持在入口腔5中介质进入导向槽21.1和21.2。这里，存在于入口腔5内部的过压作用在密封条19.1和19.2的下侧，从而密封条19.1和19.2以其密封端压靠在密封辊4.1和4.2的外周面上。由此，在密封条19.1和19.2和密封辊4.1和4.2的外周面之间形成根据蒸化处理中的过压确定的密封力。为了对接触密封提供辅助，密封缝隙24.1和24.2的尺寸这样来确定，即，使得形成持续的压力降低。这里，所述密封缝隙在0.1mm的范围内。
对于所述可移动的密封辊4.2由摆动支架11引导到使辊间隙10扩大的运行位置的情况，接触密封部的密封功能可完全地保持。为此，在图4中示出这样一种状况，其中，密封辊4.2被引导相对于上部板15在一绕摆动轴12的引导轨迹上运动。这里所述摆动轴12和上部板15上的密封面20.1的轮廓这样来相互匹配，即，密封辊4.2的辊外周基本上在密封条19.1的密封端上滚动。为了实现密封辊4.2的相对运动，上部板15上的密封面20.1在上部区域具有倒圆半径(Abrundungsradius)，通过所述倒圆半径可在密封辊4.2的位置改变时保持恒定的密封缝隙24.1。
下面参考图1至3来说明本发明的装置的功能。在处理过程开始时，首先将入口辊对3和出口辊对6的可移动密封辊4.1分别通过相配的摆动支架11从其运行位置摆动到铺放位置(这里没有示出)。现在，通过入口腔5将纤维条穿入蒸汽腔1，并通过出口腔8将其穿出。在穿入纤维条之后，将入口辊对3和出口辊对6的可移动密封辊4.1摆回其运行位置，并通过相配的缸-活塞单元14分别形成作用在密封辊4.1和4.2之间的密封力。以恒定的周向速度驱动入口辊对和出口辊对6的密封辊4.1和4.2，从而在保持预先确定的张力的同时引导纤维条穿过蒸汽腔1。在蒸汽腔1内，通过蒸汽接头导入处于过压下的处理介质，优选是蒸汽。这里可以在蒸汽腔1的内部建立最高25bar的过压和最高225℃的温度。
在蒸汽腔1的入口侧和蒸汽腔1的出口侧，一方面通过密封辊4.1和4.2之间的辊间隙10，以及还通过侧部板17.1和17.2与密封辊4.1和4.2与相配的腔板之间的外周密封之间的端侧密封，可以实现相对于外部环境的密封。这里特别是保持在上部板15和下部板16中的密封条19.1和19.2在蒸汽腔内部的过压的作用下压靠在密封辊4.1和4.2相应的外周面上。为此，密封条19.1和19.2由金属合金，优选是青铜形成，所述密封条直接贴合在密封辊4.1和4.2的钢外壳上。已经证明这种材料组合是磨损特别低的，同时可以毫无问题地承担225℃以上的温度负荷。
在图5和6中示出根据本发明的装置的另一个实施例，其中特别是在密封辊4.1和4.2与相配的腔5之间形成一低磨损的端侧密封部。根据图5和6的实施例的其余部分与前面说明的实施例相同，因此在这里只说明区别之处。如图5和6所示，在密封辊4.1和4.2的端侧上在侧部板17.1和17.2中分别保持两个压力板18.1和18.2。
压力板18.1和18.2分别与一芯轴25.1和25.2相连接。通过芯轴25.1和25.2一方面将压力传递到压力板18.1和18.2上，从而压力板18.1和18.2可直接压靠在密封辊4.1和4.2的端侧上。为了实现压力板18.1或18.2附加的相对运动，通过芯轴25.1和25.2引入旋转运动，从而压力板18.1和18.2可进行转动运动。为此压力板18.1和18.2优选设计成圆形的。
如图5所示，压力板18.1和18.2延伸至上部板15和下部16的密封面，从而可确保相对于周围环境完全密封入口腔或出口腔。
由于允许使用高温和高过压，根据本发明的装置特别适于蒸化处理，以在短纤维(Stapelfaser)处理工艺中对丝束进行处理。这里可以根据丝束的粗细来以简单的方式调整密封辊之间必要的辊间隙。此外，可通过完全翻开可移动的密封辊来易于操作地进行丝束的铺放。此外，使用具有钢外壳的、硬的密封辊使得可以实现丝束良好的可引导性，而不会由于附着在密封辊的表面上而将单根纤维从纤维条(Faserverband)中抽出。
附图标记表1 蒸汽腔2 蒸汽接头3 入口辊对4.1、4.2 密封辊5 入口腔6 出口辊对8 出口腔9.1、9.2 凸缘连接件10.1、10.2辊间隙11摆动支架12摆动轴13支承体14缸活塞单元15上部板16下部板17.1、17.2侧部板18.1、18.2压力板19.1、19.2密封条20.1、20.2密封面21.1、21.2导向槽22.1、22.2压力通道23.1、23.2压缩弹簧24.1、24.2密封缝隙25.1、25.2芯轴26止挡27槽底部
权利要求
1.用于利用长形的蒸汽腔(1)对行进中的纤维条进行蒸化处理的装置，所述蒸汽腔具有至少一个蒸汽接头(2)，该装置具有入口辊对(3)和出口辊对(6)，所述入口辊对形成辊间隙(10.1)，并且通过入口腔(5)密封地与蒸汽腔(1)的一个端部这样地相连，即，使得所述辊间隙(10.1)形成蒸汽腔(1)的入口，所述出口辊对形成第二辊间隙(10.2)，并且通过出口腔(8)密封地与蒸汽腔(1)的另一个端部这样地相连，即，使得所述第二辊间隙(10.2)形成蒸汽腔(1)的出口，其中，所述入口辊对(3)和出口辊对(6)分别由一位置固定的密封辊(4.1)和一可移动的密封辊(4.2)形成，其特征在于，所述入口腔(5)和/或出口腔(8)相对于可移动密封辊(4.2)的外周面具有用于形成缝隙密封部的密封面(20.1)，并具有布置在该密封面(20.1)的内部的可移动密封条(19.1)，所述密封条(19.1)在预紧力的作用下贴靠在可移动密封辊(4.2)的外周上。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述密封面(20.1)在平行于密封辊(4.2)延伸的上部板(15)上形成，所述密封条(19.1)保持在上部板(15)的导向槽(21.1)内，所述导向槽通过槽底部内的压力通道(22.1)与腔(5)的内部空间相连通。
3.按权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述密封条(19.1)和导向槽(21.1)的槽底部(27)之间夹紧至少一个压缩弹簧(23.1)，通过所述压缩弹簧以一最小压紧力将密封条(19.1)保持在密封辊(4.2)的辊表面上。
4.按前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述用于形成缝隙密封部的密封面(20.1)具有这样的形状，这种形状一方面与密封辊(4.2)的外周相匹配，另一方面与密封辊(4.2)运行允许的位置变化相匹配。
5.按前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述入口腔(5)和/或出口腔(8)相对于位置固定的密封辊(4.1)的外周面具有用于形成缝隙密封部的第二密封面(20.2)，并具有布置在该密封面(20.2)的内部的、贴靠在位置固定的密封辊(4.1)的外周上第二密封条(19.2)。
6.按权利要求7所述的装置，其特征在于，所述密封面(20.2)在平行于密封辊(4.1)延伸的下部板(16)上形成，所述密封条(19.2)保持在下部板(16)的导向槽(21.2)内，所述导向槽(21.2)通过槽底部(27)内的压力通道(22.2)与腔(5)的内部空间相连通。
7.按权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述密封辊(4.1、4.2)具有钢外壳，而所述密封条(19.1、19.2)由金属合金制成。
8.按权利要求7所述的装置，其特征在于，所述金属合金至少包含青铜。
9.按权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述入口辊对(3)和/或出口辊对(6)的可移动的密封辊(4.1)保持在可摆动的支架(11)上，所述支架可由可控制的执行器(14)引导绕布置在所述腔(5)侧部的摆动轴(12)运动。
10.按权利要求9所述的装置，其特征在于，所述执行器由活塞-缸单元(14)形成，通过所述活塞-缸单元(14)能够在处理纤维条期间调整辊对(3)之间的可调整的密封力。
11.按前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述入口腔(5)和/或出口腔(8)由侧部板(17.1、17.2)限定，所述侧部板延伸到密封辊(4.1、4.2)的端侧，所述侧部板(17.1、17.2)在辊对(4.1、4.2)的端侧上分别具有一相对于密封辊(4.1、4.2)可移动的压力板(18.1、18.2)，以密封所述密封辊(4.1、4.2)的端侧。
12.按权利要求11所述的装置，其特征在于，所述压力板(18.1、18.2)设计成基本上为圆形的，以进行旋转运动，其中每个压力板(18.1、18.2)都以一保持力压靠在密封辊(4.1、4.2)的端侧上。
全文摘要
本发明涉及一种利用长形的蒸汽腔(1)对行进中的纤维条进行蒸化处理的装置。为了密封所述蒸汽腔，在入口侧带有入口腔(5)的入口辊对(3)密封地与蒸汽腔的一个端部这样地相连，即，使得辊间隙(10.1)形成蒸汽腔(1)的入口。在相对的出口侧布置有出口辊对(6)，所述出口辊对形成第二辊间隙(10.2)，并且通过出口腔密封地与蒸汽腔(1)的另一个端部这样地相连，即，使得所述第二辊间隙形成蒸汽腔的出口。这里所述入口辊对(3)和出口辊对(6)分别由一位置固定的密封辊(4.1)和一可移动的密封辊(4.2)形成。为了与可移动密封辊当前的运行位置无关地在密封辊和相配的腔之间实现密封，所述入口腔(5)和/或出口腔(8)相对于可移动密封辊的辊外周具有用于形成缝隙密封部的密封面(20.1)并具有布置在该密封面的内部的可移动密封条(19.1)，所述密封条在预紧力的作用下贴靠在密封辊的外周上。
文档编号D06B23/00GK101040079SQ200580035395
公开日2007年9月19日 申请日期2005年10月14日 优先权日2004年10月16日
发明者B·舍恩纳格尔, O·施瓦茨, G·许特, U·明斯特尔 申请人:苏拉有限及两合公司