Einrichtung, um Behandlungsmittel, z. B. eine Farbflotte, durch zylindrisch gewickeltes Textilgut durchströmen zu lassen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, um Behandlungsmittel z. B. zum Färben, Bleichen, Reinigen, Waschen, Dämpfen durch zylindrisch ge wickeltes Textilgut durchströmen, zu lassen.
Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art strömt das Behandlungsmittel in radialer Richtung - von innen nach aussen oder umgekehrt - durch den Wickelkörper hindurch.
Demgegenüber zeichnet sich die Einrichtung ge mäss der Erfindung aus durch ein inneres und ein äusseres Abdichtelement, welche Elemente koaxial zueinander stehen, verschiedene Durchmesser auf weisen und zusammen einen Wickelraum zur Auf nahme des Gutes begrenzen, ferner durch eine Wickel-Stützeinlage zum Einbringen zwischen die Wickellagen sowie durch eine an der einen Stirn fläche des Wickelraumes angeschlossene Zuführung für Behandlungsmittel.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erörtert: Sämtliche Wickellagen des auf gewickelten Gutes können bei einem solchen in glei cher Weise von Behandlungsmittel erfasst werden. Für jede Oberflächeneinheit des zu behandelnden Gutes steht etwa gleich viel Behandlungsmittel zur Verfügung;
den äussern Wickellagen mit grösserem Umfang wird stirnseitig entsprechend mehr Behand lungsmittel zugeführt als den innern Wickellagen mit geringerem Umfang. Schliesslich wird die Gleich mässigkeit der Behandlung bei sämtlichen Wickel lagen durch die gleichmässige Durchströmge'schwin- digkeit des Behandlungsmittels zwischen allen Wickellagen als Folge der z. B. 0,1 bis 1 at betra genden Druckdifferenz zwischen den beiden stirn- seitigen Enden des Wickelkörpers gesteigert. Die Stützeinlage wirkt als Stütze oder Breithalter in axialer Richtung, z.
B. gegen Stauchen der Wickel- lagen, wie auch als radiales Abstandsglied zwischen den aufeinanderfolgenden Wickellagen, so dass die Kanäle sowie die axiale Durchlässigkeit des Wickel körpers aufrechterhalten und gleichmässig bleiben.
Demgegenüber wird bei der bekannten radialen Durchströmung des Wickelkörpers, z. B. von innen nach aussen die gleiche, für die Behandlung eines Flächenelements einer innern Wickellage verwendete Menge des Behandlungsmittels bei einer äussern Wickellage für ein viel grösseres Flächenelement be nutzt; entsprechend nimmt die Strömungsgeschwin digkeit des Behandlungsmittels nach aussen mit zu nehmendem Durchlassquerschnitt ab. Die äussern Wickellagen werden dadurch weniger intensiv der Behandlung ausgesetzt.
Bei umgekehrter Richtung der Radialströmung werden die Wickellagen von aussen nach innen durch die Strömung zunehmend komprimiert, und es wird damit die Durchlässigkeit des ganzen Wickelkörpers herabgesetzt. Infolge dieser verschiedenartigen Wirkungen bei beiden Strö mungsrichtungen sowie der filternden Wirkung der Wickellagen lässt es sich beim radialen Durch strömen selbst bei wiederholtem Richtungswechsel der Strömung nicht erreichen,, dass die mittleren Wickellagen gleich stark wie die innern und äussern behandelt, z. B. gefärbt, sind.
Auch können uner wünschte Strukturveränderungen besonders. an Ge webeoberflächen durch die bei Radialströmung von aussen nach innen von der Flotte auf die Wickel lagen. ausgeübten Anpresskräfte entstehen, wie man sie z. B. beim sogenannten Moire kennt. Anhand der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.
Fig. 1 ist ein schematischer Senkrechtschnitt durch eine Färbereimaschine. Fig. 2 bis 6 veranschaulichen weitere Bauarten von wesentlichen Teilen der .Maschine in entspre- chenden Schnitten.
Fig. 7 und 8 zeigen in perspektivischer Darstel lung zwei Ausführungsformen von Stützeinlagen und Fig. 9 und 10 in Draufsicht zwei weitere Aus- führungsbeispiele von Stützeinlagen. Sämliche Fi guren sind mehr oder weniger schematisch gehalten.
Ein zu färbendes, bandförmiges, in der Zeich nung durch gewellte Linien angedeutetes Gewebe 1 ist zusammen mit einem durchlässigen, aufwickel- baren, gestrichelt eingezeichneten Stützgeflecht 24 auf einen koaxial zu der ortsfesten Achse 25 stehenden Metallzylinder 26, z. B. mittels einer Wickelvorrichtung, also maschinell, aufgewickelt. Das Geflecht 24 hat eine solche Dicke, dass zwischen den einzelnen Wickellagen des Gewebes 1 drosselnd wirkende, achsparallele Kanäle 27 entstehen, die in der Zeichnung der Deutlichkeit wegen zu gross dar gestellt sind und in Wirklichkeit eine lichte Weite haben, die etwa der Dicke des Gewebes 1 entspricht.
Die Wicklung 1, 24, die aussen vorzugsweise mit einer Lage des Geflechts 24 endet, ist aussen durch einen Metallzylinder 2 abgeschlossen:. Die beiden Zy linder 26 und 2 begrenzen einen ringförmigen Wickelraum 28 für Gewebe und Stützgeflecht; der Zylinder 26 bildet dabei ein inneres, der Zylinder 2 ein äusseres Abdichtelement für den Wickelraum.
Die Stirnflächen des Wickelraums 28 sind durch Siebböden 4a, 5a begrenzt. Der in Fig. 1 untere Siebboden 4a wird unter Zwischenlage eines Distanz ringes 3 von einem glockenförmigen, auf der Achse 25 angebrachten Teil 4 gehalten, über den die Farb- flotte zugeführt wird. Der obere Siebboden 5a sitzt zusammen mit einem weiteren Distanzring 3 in einem ebenfalls auf der Achse 25 angeordneten Deckring 5.
Der als Ganzes mit 31 bezeichnete Wickelkörper wird im wesentlichen durch die Teile 25, 26, 2, 4, 4a, 5, 5a sowie durch die Wicklung 1, 24 gebildet. Der Körper 31 ist in einem mit einem Deckel 32 verschlossenen Behälter 6 untergebracht, in dem gegebenenfalls im Vergleich zum Atmosphärendruck höherer Druck herrschen kann. Der Deckel 32 ent hält ein Entlüftungsorgan 8, der Behälter 6 im untern Teil eine z. B. dampf- oder elektrisch be heizte Heizschlange 7.
Unten in den Behälter 6 ist eine Öffnung 33 angebracht, an die eine Leitung 34 angeschlossen ist, die eine Pumpe 9 und Absperrorgane 10, 46 enthält und, von einem Flottenbehälter 11 kommt, welcher mit einer Heizvorrichtung 37 ausgerüstet ist.
An einer weiteren Öffnung 38 des Behälters 6 ist eine ein Absperrorgan 39 enthaltende, zur Saug seite der Pumpe führende Leitung 41 angeschlossen, aus der eine ein Absperrorgan 42 aufweisende Leitung 43 abzweigt, welche zur Druckseite der Pumpe 9 führt. Ferner ist aus Leitung 34 eine ein Absperrorgan 44 enthaltende Leitung 45 weg- geführt, die zur Saugseite der Pumpe 9 führt. Während des Betriebes sind z. B. die Organe 10, 39 offen, die Organe 44, 42, 46 geschlossen.
Die Flotte strömt dann über Leitung 34 in den Raum 47 des glockenförmigen Teils 4 ein, von diesem durch den verteilend wirkenden Siebboden 4a und dann durch die Drosselkanäle 27 hindurch, durchsetzt also den Wickelkörper 31 in Richtung parallel zur Achse 25. Oben tritt die Flotte durch den Siebboden 5a in den Raum 48 des Behälters 6, von dem aus sie über Raum 49 und Leitung 41 wieder zur Saugseite der Pumpe 9 gelangt und von neuem in den Wickelkörper 31 eingeleitet wird. Die Flotte strömt also in einem Kreislauf. Dabei ist der Druck in Raum 47 z.
B. um 0,1 bis 1 at höher als in Raum 48, die Flotte wird dem Wickelkörper also unter Überdruck zugeführt, der selbstverständ lich seinem absoluten Betrag nach gleich, grösser oder kleiner als der Atmosphärendruck sein kann.
Bei höherem Druck als 1 ata in Raum 47 kann auch mit Temperaturen von über 100 C in Wickel raum 28 gearbeitet werden.
Nach einiger Zeit werden die Organe 10, 39 geschlossen und die Organe 42, 44 geöffnet. Dann durchströmt die Flotte den Wickelkörper 31 in umgekehrter Richtung, also in der Zeichnung vor. oben nach unten. Je nach Bedarf wird Organ 46 zeitweilig geöffnet und neue konzentrierte Flotte in den Kreislauf gegeben.
Bei dem Beispiel nach Fig. 2 ist als äusseres Ab dichtelement eine undurchlässige Folie 12, z. B. aus metallischem Werkstoff oder Kunststoff, um die Wicklung 1, 24 herumgelegt. Sie ist mittels Briden 13 und zugehöriger Spannvorrichtung in der ge zeichneten Schliess- bzw. Spannstellung gehalten. Die Folie 12 sitzt unter Zwischenlage einer flexiblen, für verschiedene Wickelkörper-Durchmesser passenden Doppel-Lippendichtung 15 in einem auf den Teil 4 aufgesetzten Flansch 14.
Bei der Bauart nach Fig. 3 ist der Wickelkörper 31 nicht in einem Behälter untergebracht, sondern ohne weitere Umhüllung verwendet. Die Leitungen 34 und 41 sind unmittelbar an den Wickelkörper an geschlossen, der im übrigen wie nach Fig. 1 zwei starre Zylinder 26, 2 als Abdichtelemente besitzt.
Der von Wickelgut nicht ausgefüllte äussere Raum (Leerraum) 51 ist durch strichpunktiert eingezeich netes Blind-Wickedmaterial 16, dem sogenannten Vorläufer, ausgefüllt, der zur Maschine gehört und durch den verhindert wird, dass die Flotte durch Leerraum und damit an den Drosselkanälen vorbei geleitet wird, womit der Überdruck auf der Stirn fläche des Zulaufes der Flotte zusammenbrechen würde. Der Vorläufer 16 kann auch auf den innern Abdichtzylinder 26 gewickelt werden, so dass erst weiter aussen die Wickellagen des Gewebes 1 be ginnen.
Als Vorläufer kann ein Teil einer vorzugs weise undurchlässigen Stützeinlage verwendet sein, da der Vorläufer gegebenenfalls aus gleichem oder ähnlichem Material bestehen und gleiche oder ähn liche Gestalt besitzen kann wie diese. Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist der Wickelkörper 31 in einem festen Behälter 6 unter gebracht, dessen Fussteil 53 zugleich Einlauf- bzw. Auslaufteil für die Flotte bildet. Teil 53 ist mit dem Deckel 32 durch Zuganker 54 verspannt. Der Behälter 6 enthält eine aus elastischem Werkstoff, z.
B. Gummi, bestehende Auskleidung 17, deren Länge der des Wickelkörpers 31 entspricht und die in der Zeichnung oben und unten zwischen den zy lindrischen Teil und Deckel 32 bzw. Fussteil 53 eingespannt ist. Der von Auskleidung und zylin drischem Teil begrenzte Raum 55 ist während des Betriebes mit einem flüssigen oder gasförmigen Druckmedium 18 gefüllt, das ein Verdrängerkissen bildet und durch das die Auskleidung 17 mit einem dem Druck in Behälter 6 angepassten Druck an die äussere Wickellage angedrückt ist. Die Auskleidung bildet also für den Wickelraum 28 das äussere Ab dichtelement,
dessen Durchmegser sich ohne weiteres jedem Aussen-Wickeldurchmesser des Gewebes 1 an passt. Blind-Wickelmaterial oder auswechselbare, z. B. äussere Abdichtzylind'er verschiedener Durch messer sind also entbehrlich.
Ferner ist bei diesem Beispiel auf einen be sonderen innern Abdichtzyl'inder verzichtet; Ge webe 1 und Stützgeflecht 24 sind unmittelbar auf die eine durchgehende Oberfläche aufweisende Hohlwelle 25' gewickelt, die das innere Abdicht- element für den Wickelraum 28 bildet. An beiden Enden der Hohlwelle 25' sind Stützringe 56 und 57 auf die Weile aufgeschoben, welche die Sieb böden 4a und 5a tragen bzw. abstützen. Sie ver hindern ausserdem, dass die Auskleidung 17 unter dem Druck in Raum 55 in die Räume 47, 48 hinein ausweicht. Der Druck in Raum 55 kann also nicht etwa aus einem solchen Grund zusammenbrechen.
Beim Einsetzen des Wickelkörpers 31 in den Be hälter 6 und beim Herausnehmen wird über einen der beiden zu dem Raum 55 führenden Stutzen 58, 59 das Druckmedium 18 abgesaugt und Vakuum angeschlossen; dann legt sich die Auskleidung 17 an die Innenwandung des Zylinderbehälters 6 voll kommen an, und der Wickelkörper kann ungehindert eingesetzt oder herausgehoben werden.
Eine weitere Abwandlung ergibt sich gemäss Fig. 5, wo als äusseres Abdichtelement des Wickel körpers 31 ein ringförmiger, aus elastischem Mate rial bestehender Schlauch 19 benutzt ist. Er ist während des Betriebes über eine Leitung 21 mit Druckmedium 20 gefüllt, so dass er den zwischen Behälter 6 und äusserer Wickellage befindlichen Raum 61 ausfüllt, und zwar unter einem Druck, der demjenigen in Wickelraum 28 angepasst ist. Die Kanäle 27 vermögen dann bei jedem Durchmesser der äussern Wickellage ihre drosselnde Funktion auszuüben.
Beim Einsetzen des Wickelkörpers 31 wird der Schlauch 19 so sehr unter Druck gesetzt (Fig. 6), dass er sich etwas stärker aufwertet als der äussere. Wickeldurchmesser beträgt. In diesem Zustand wird er über den Wickelkörper gestülpt. Darauf wird der Druck auf einen geringen Betrag gesenkt. Der Schlauch zieht sich dann zusammen und sitzt unter einer gewissen Vorspannung fest auf dem Wickel körper.
Wickelkörper und Schlauch werden darauf in Behälter 6 eingesetzt und der Schlauch unter einen passenden Betriebsdruck gesetzt, -so dass er Raum 61 ausfüllt und Wickelraum 28 aussen ge nügend abdichtet. Damit können die Kanäle 27 ihre Drosselfunktion ausüben. Beim Herausnehmen wird entsprechend umgekehrt verfahren.
Bei den Beispielen nach Fig. 4 bis 6 kann auch schwankender, gegebenenfalls - besonders während des Betriebes - periodisch schwankender Druck verlauf in Raum 55 bzw. Schlauch 19 aufrecht erhalten bzw. durch eine entsprechende Vorrichtung erzeugt werden, so dass der Wickelkörper ebenfalls unterwechselndem Druck steht ( beatmet wird), und Ungleichmässigkeiten in Wickelkörper z. B. hinsichtlich der Weite der Kanäle 27 oder der Span nung des Gewebes 1 usw. ausgeglichen werden.
Das Medium 18, 20 wirkt übrigens nicht nur als Verdrängermedium, sondern auch - besonders wenn es gasförmig ist - als Wärmeisolation, und zwar zusammen mit Auskleidung 17 oder Schlauch 19, sofern diese aus schlecht wärmeleitendem Mate rial, z. B. Gummi, bestehen, was in der Regel der Fall sein wird.
Gemäss Fig. 7 ist die Stützeinlage 24 eine Kette, die stabförmige, beim Einsetzen parallel zur Achse 25 oder 25' stehende Glieder enthält. Nach Fig. 8 ist die Stützeinlage eine gewellte oder Zickzackfolie, z.
B. aus metallischem Werkstoff oder Kunststoff, nach Fig. 9 eine einsfache und nach Fig. 10 eine mehrfache, aus biegsamen Gliedern bestehende, so- genannte Nürnberger Schere, die an den Rand gelenken mit Nadelspitzen zur Fixierung und Breit haltung der Wickellagen des Gewebes 1 versehen sein kann. Die Stützeinlage wird zusammen mit dem Gut aufgewickelt und kann länger und breiter als dieses sein. Sie besteht aus Material, das gegen über dem Behandlungsmittel unempfindlich ist, z. B. aus rostfreiem Stahl, Glas, Kunststoff usw. Die Stütz einlage kann auch ein Gewebe oder Geflecht sein.
Die Achse 25 oder 25' kann bei allen Aus führungsbeispielen in senkrechter, waagrechter oder geneigter Stellung, vorzugsweise jedoch in senk rechter stehen. Sie kann ortsfest oder während des Betriebes beweglich angeordnet sein, z. B. auf und ab beweglich, und zwar einschliesslich des Wickel körpers zwecks Entfernung von Luftblasen oder Unreinheiten in den Kanälen 27. Gegebenenfalls können etwa die Teile 25, 26, 1, 24, 2, 4a, 5a (Fig. 1 und 2) drehbar, die Teile 4, 5, 3 ortsfest angeordnet sein oder umgekehrt.
Selbstverständlich schwankt die lichte Weite der Kanäle 27 und damit auch die für den Abstand der Wickellagen des Gewebes 1 massgebende Dicke der die Kanäle aufrechterhaltenden Stützeinlage 24 in gewissen Grenzen. Sie richtet sich nach dem zu behandelnden Gut sowie der Viskosität der Flotte, im besonderen nach der Dicke des Gutes und gege benenfalls auch nach seiner Oberflächenbeschaffen- heit sowie nach der Breite des Wickelgutes und damit nach der Länge der Kanäle 27. Die Kanalweite, also der Abstand zwischen zwei Wickellagen des Gutes, entspricht jedenfalls grössenordnungsmässig der Dicke des Gutes.
Bei sehr dickem Gut kann sie natürlich etwas geringer sein als die Dicke des Gutes beträgt, so dass in jedem Fall die erforderliche Drosselwirkung der Kanäle 27 zustande kommt.
Wenn bandförmiges Gut behandelt werden soll, dessen Breite nicht die ganze, zur Verfügung stehende Breite bzw. Höhe des Wickelkörpers überdeckt, so dass mehrere, nebeneinanderliegende Bahnen des Wickelgutes zu einem einzigen Wickelkörper ge wickelt werden, so werden zweckmässig die Drossel kanäle 27 von je zwei aufeinanderfölgenden Wickellagen einer undurchlässigen Stützeinlage ge bildet, da die Wickellagen eines so gewickelten Gutes im allgemeinen entlang der einander zugekehr ten Ränder von zwei benachbarten Bahnen undicht sein werden.