Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung einer Textilbahn mittels einer Flüssigkeit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Behandlung einer Textilbahn mittels einer im Gegenstrom zu dieser strömenden Flüssigkeit in einer Vorrichtung, die eine Durchlaufstrecke aus mehreren zickzackförmig hintereinander geschalteten Behand iungskanälen aufweist, deren Wandungen die Textilbahn so umschliessen, dass die Flüssigkeit auf beiden Seiten der Bahn dünne Schichten bildet, und die durch nach aussen ganz von Wänden umschlossene, Umlenkorgane für die Textilbahn enthaltende Räume miteinander verbunden sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren dieser Art zu schaffen, welches bei schonender Fortbewegung der Textilbahn deren intensive Behandlung mittels der Flüssigkeit ermöglicht und eine gedrängte Ausbildung der zur Durchführung des Verfahrens dienenden Vorrichtung erlaubt.
In der USA-Patentschrift Nr. 2764010 ist ein Verfahren der eingangs erwähnten Art offenbart, zu dessen Durchführung eine Vorrichtung mit vertikal hintereinander angeordneten Behandlungskanälen dient, durch welche die Textilbahn im Zickzack auf- und abwärts läuft. Diese Kanäle sind an ihren unteren Enden durch nach aussen ganz von Wänden umschlossene, Umlenkwalzen für die Textilbahn enthaltende Räume mitem- ander verbunden, oben jedoch offen, wobei die Textilbahn jeweils entweder über eine wenig unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordnete Umlenkwalze oder zwischen zwei oberhalb dieses Flüssigkeitsspiegels angeordneten Quetschwalzen hindurchläuft.
Die Behandlungsflüssigkeit strömt, da das der Laufrichtung der Textilbahn entgegengerichtete Gefälle zwischen den Flüssig keitsspiegeln in den unten miteinander verbundenen Behandlungskanälen klein ist, unter Wirbelbildung entweder mit geringer Geschwindigkeit im Gegenstrom zur Textilbahn, oder sie wird von dieser im Gleichstrom mitgerissen. In beiden Fällen beruht die eine Wirbelung und intensive Behandlung bewirkende hohe Relativgeschwindigkeit zwischen Behandlungsflüssigkeit und Textilbahn auf einer raschen Fortbewegung der Textilbahn durch die Behandlungskanäle.
Durch eine solche rasche Fortbewegung wird die Textilbahn in einem oft, namentlich bei feineren Geweben, unerwünschtem Masse strapaziert. Die Erfindung beruht daher auf der Überlegung, dass eine hohe Strömungsgeschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit erwünscht ist, um eine intensive Behandlung der Bahn bei schonender Fortbewegung derselben zu erreichen.
Um aber mit der Vorrichtung gemäss der USA Patentschrift Nr. 2764 010 der Behandlungsflüssigkeit eine höhere, der Laufrichtung der Textilbahn entgegengerichtete Geschwindigkeit zu verleihen, müsste das Gefälle zwischen den freien Flüssigkeitsspiegeln an den oberen Enden der beiden Kanäle jedes Paares unten miteinander verbundener Behandlungskanäle grösser gemacht werden, als in der Patentschrift offenbart ist. Da sich diese Gefälle der einzelnen Kanalpaare unter sich und mit der Höhe des ersten Kanals der Behandlungsstrecke summieren müssten, ergäbe sich eine Vorrichtung von in manchen Fällen untragbar grosser Bauhöhe.
Aus den USA-Patentschriften Nrn. 1029 866 und 1 375 389 sind ähnliche Vorrichtungen mit senkrechten Behandlungskanälen bekannt, die sowohl oben als auch unten durch ganz von Wänden umschlossene und Umlenkrollen für die Textilbahn enthaltende Räume miteinander verbunden sind. Die Flüssigkeit wird in den Behandlungskanälen dieser Vorrichtungen im Gleichstrom durch die Bewegung der Textilbahn mitgenom- men.
Im Gegenstrom erfolgt nur ein Auswaschen der Textilbahn mit Wasser in einem zusätzlichen Paar von senkrechten Auswaschkanälen, die unten miteinander in Verbindung stehen und von denen oben der eine an einen offenen Ausgleichbehälter für das zufliessende Auswaschwasser angeschlossen ist und der andere einen Überlauf für das abfliessende Auswaschwasser aufweist; das Wasser wird hier durch das Gefälle zwischen dem Flüssigkeitsspiegel des Ausgleichbehälters und dem Überlauf im Gegenstrom zur Textilbahn bewegt. Für dieses Gefälle ist nur ein kleiner Teil der Bauhöhe der Vorrichtung verfügbar; den Rest beanspruchen die senkrechten Auswaschkanäle.
Demgegenüber sieht die Erfindung vor, dass die Behandlungskanäle übereinander angeordnet sind und die Behandlungsflüssigkeit am oberen Ende des obersten Kanals zugeführt und am unteren Ende des untersten Kanals abgeführt wird, wobei die Zuführung in solcher Menge erfolgt, dass die Kanäle und die sie miteinander verbindenden, die Umlenkorgane enthaltenden Räume ganz mit Flüssigkeit gefüllt bleiben.
Dadurch, dass die Behandlungskanäle übereinander liegen, mit der Flüssigkeit ganz gefüllt gehalten und von ihr vom höchsten zum tiefsten Punkt durchlaufen werden, lässt sich ein viel grösserer Teil der Bauhöhe der Behandlungsvorrichtung als Gefälle für den Flüssigkeitsstrom ausnützen und diesem an jeder Stelle der Behandlungsstrecke eine wesentlich höhere Geschwindigkeit erteilen als mit den vorstehend beschriebenen bekannten Vorrichtungen, bei denen jeder im Gegenstrom zur Textilbahn durchflossene Behandlungskanal oben offen ist.
Aus Fig. 5 der französischen Patentschrift Nummer 1 172166 ist zwar bereits eine Maschine zur kontinuierlichen Behandlung einer Textilbahn bekannt, bei welcher mehrere, von einer Textilbahn durchlaufene, hintereinandergeschaltete und aneinander anschliessende Kanäle zickzackförmig übereinander angeordnet sind, wobei an jeder Übergangs stelle von einem Kanal zum anderen eine Umlenkwalze eingebaut ist.
Diese Kanäle sind indessen nicht Behandlungskanäle, sondern dienen zum Ein- und Ausführen der Textilbahn in einen die Behandlungsflüssigkeit enthaltenden Über- druckbehälter und sind so eng bemessen, dass das Ausströmen von Flüssigkeit aus dem tSberdruck-Behand- lungsbehälter längs der in ihn ein- und aus ihm auslaufenden Textilbahn möglichst gehemmt wird. Aus dieser Patentschrift lässt sich also die Lehre nicht ableiten, durch die Anordnung und Ausbildung der Kanäle eine hohe Strömungsgeschwindigkeit der Behandlungsfiüssig- keit zu erzielen und auszunützen.
Weiter ist aus der japanischen Gebrauchsmuster Auslegeschrift Nr. 17994/56 bekannt, eine Textilbahn zur Behandlung mit Flüssigkeit durch eine geneigte, auf ihrer ganzen Länge oben offene Rinne, deren Boden mit Kieselsteinen belegt ist, unter einem von ihrer Oberseite her aufgespritzten Wasserstrahl aufwärts zu bewegen.
Das Wasser fliesst dann sowohl auf der Ober- als auch auf der Unterseite der Bahn im Gegenstrom zu ihr ab.
Nach dem Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung lässt sich bei gleicher Länge und Höhe der Vorrichtung ein grösserer Anteil der durchlaufenden Behandlungsflüssigkeit über eine längere Behandlungsstrecke in enge Berührung mit der Textilbahn bringen als nach diesem vorbekannten Verfahren.
In der österreichischen Patentschrift Nr. 32 196 ist eine Vorrichtung offenbart, in welcher eine mit Flüssigkeit zu behandelnde Textilbahn im Zickzack von unten nach oben nacheinander durch mehrere übereinander angeordnete offene Behälter von geringer Tiefe geführt wird, durch welche die Behandlungsflüssigkeit im Gegenstrom zur Textilbahn hindurchläuft. Zwischen aufeinanderfolgenden Behältern ist die Textilbahn der Luft ausgesetzt.
Auch gegenüber dieser bekannten Vorrichtung wird mit dem erfindungsgemässen Verfahren eine im Verhältnis zur gesamten Bauhöhe der Vorrichtung höhere Strömungsgeschwindigkeit der Behandlungsflüssigkeit erreicht, und zwar ununterbrochen über die ganze Behandlungsstrecke längs beiden Seiten der Textilbahn.
Schliesslich zeigt die deutsche Auslegeschrift Nummer 1071644 eine Vorrichtung zum Behandeln einer Textilbahn, bei welcher diese durch einen U-förmigen geschlossenen Kanal mit vertikalen Schenkeln wechselnden Querschnittes fortbewegt wird. Die Behandlungsflüssigkeit wird mittels einer Pumpe im Gleich- oder im Gegenstrom zur Textilbahn von einem Einlaufbehälter durch den Behandlungskanal nach einem Sammelbehälter gefördert.
Da auch bei dieser Vorrichtung das Gefälle zwischen dem Einlaufbehälter und dem Flüssig keitsspiegel des Sammelbehälters nur einen Bruchteil der durch den einlaufseitigen längeren Schenkel des B ehandlungskanais gegebenen Bauhöhe der Vorrichtung ausmacht, soll die Behandiungsflüssigkeit zur Erzeugung einer ausreichend hohen Geschwindigkeit bereits mit Überdruck in den geschlossen ausgebildeten Einlaufbehälter gepumpt und dieser mit Abdichtungsmitteln für die Durchführung der Textilbahn versehen sein.
Diese Komplikation fällt nach der Erfindung dahin, da die Auçnützung der Bauhöhe der Vorrichtung als Gefälle zur Erzeugung der Strömung der Behandlungsflüssigkeit eine Zuführung derselben unter Überdruck entbehrlich macht: die in Geschwindigkeit umzusetzende potentielle Energie der Behandlungsflüssigkeit an der Austrittsstelle der Textilbahn ist dank den Merkmalen der Erfindung eine solche der Lage, nicht des Druckes.
Die Zeichnungen veranschaulichen beispielsweise eine Ausführungsart des erfindungsgemässen Verfahrens.
Es zeigt:
Fig. 1 in perspektivischer Ansicht einen Abschnitt eines Behandlungskarlals mit der durch ihn laufenden Textilbahn,
Fig. 2 schematisch im Vertikalschnitt eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens und
Fig. 3 ebenfalls schematisch im Vertikalsehnitt einen kurzen Abschnitt des Behandlungskanals.
In Fig. 1 bezeichnet 2 ein Stück eines Kanals von rechteckigem Querschnitt, das durch eine obere Wand 3 und eine untere Wand 4 begrenzt ist und durch welches eine zu behandelnde Bahn 1 von Textilgut mittels eines Paares motorisch angetriebener Walzen 9 in Richtung der Pfeile a, also von vorn nach hinten, kontinuierlich fortbewegt wird.
Die Behandlungsflüssigkeit strömt vom hinteren zum vorderen Ende des erwähnten Kanals und somit durch dessen dargestelltes Teilstück 2 in zur Bewegungsrichtung der Textilbahn 1 entgegengesetztem Sinne, also in Richtung der Pfeile b.
Der lichte Abstand zwischen den Wänden 3 und 4 des Kanalstückes 2 ist so bemessen, dass zwischen der Textilbahn 1 und jeder dieser Wände 3 bzw. 4 ein Durchlass von geringer Höhe frei bleibt, durch welchen die Behandlungsflüssigkeit in dünner Schicht strömt.
Die Textilbahn 1 schwebt dann zwischen den beiden Flüssigkeitsschichten.
Da die Flüssigkeit teils an den feststehenden Kanalwänden 3 bzw. 4, teils an der entgegen ihrer Strömungsrichtung b bewegten Textilbahn 1 in unterschiedlichem Masse gebremst wird, erfährt sie beim Strömen eine intensive Durchwirbelung, und es kommen immer neue Flüssigkeitsteilchen mit dem Textilgut in Berührung.
Dadurch wird die für die Behandlung des letzteren angestrebte Reaktion intensiviert und durch diese Reaktion erschöpfte Fiüssigkeitselemente werden rasch von der Oberfläche des Textilgutes wegbewegt. Für die Behandlungsflüssigkeit besteht keine Möglichkeit, sich in toten Räumen aufzustauen, und es werden daher auch keine Rückstände, die sich bei der Einwirkung der Behand lungsflüssigkeit auf die Textilbahn von dieser gelöst haben, in deren Nähe abgelagert.
Die in Fig. 2 dargestellte Einrichtung besitzt einen Behandlungskanal, der mehrere im Zickzack übereinander angeordnete, wechselseitig geneigte und lückenlos aneinander anschliessende Teilstücke 2 der in Fig. 1 dargestellten Form aufweist. Diese Teilstücke 2 können zusammen als ein einziges Gebilde aus Metall oder einem andern geeigneten Werkstoff gefertigt sein.
An den Umlenkstellen des Behandlungskanals, an denen die Teilstücke 2 aneinanderschliessen, ist je eine Walze 7 zur entsprechenden Umlenkung der Textilbahn 1 gelagert. Diese Textilbahn läuft waagrecht über eine erste Umlenkwalze 8 ein und wird von dieser um 90 nach unten umgelenkt. Eine zweite Umlenkwalze 12 ermöglicht der Textilbahn 1, in der Mittelebene des untersten Teilstückes 2 schräg aufwärts in dieses und damit in den Behandlungskanal einzulaufen. Am oberen Ende dieses Teilstücks wird die Textilbahn über eine erste Umlenkwalze 7 geführt und in die Mittelebene des nächstoberen Teilstückes 2 umgelenkt, und so fort.
Beim Verlassen des obersten Teilstückes 2 des Behandlungskanals läuft die Textilbahn 1 unter der letzten Umlenkwalze 7 durch und senkrecht nach oben zu einem Abzugswalzenpaar 9, von dem aus es die Einrichtung über eine letzte Walze 13 verlässt, um der Trocknung oder einer weiteren Behandlung zugeführt zu werden.
Die Walzen 8, 12, 7, die beiden Walzen des Walzenpaares 9 und die letzte Walze 13 werden zweckmässig alle mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, so dass sie die Textilbahn 1 von unten nach oben durch den Behandlungskanal fördern, ohne in ihr Zugkräfte hervorzurufen.
Auf ihrem Weg nach dem Abzugswalzenpaar 9 durchläuft die Textilbahn 1 einen Ausgleichbehälter 5 für die Behandlungsflüssigkeit, der an seinem untern Ende an den Einlauf des obersten Behandiungskanal- teilstückes 2 anschliesst. Eine nicht dargestellte Pumpe mit regelbarer Fördermenge pumpt kontinuierlich so viel frische Behandlungsflüssigkeit in diesen Ausgleichbehälter 5, dass sich der Flüssigkeitsspiegel in ihm auf eine gewünschte an einer Skala ablesbare Höhe einstellt.
Die Behandlungsflüssigkeit fliesst dann mit einer durch die Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Behälter 5 bestimmten Geschwindigkeit in je einer dünnen Schicht oberhalb und unterhalb der Textilbahn 1 durch die aufeinanderfolgenden Teilstücke 2 des Behandlungskanals und verlässt diesen am offenen untern Ende des untersten Teilstückes. Dort wird sie von einer Wanne 14 aufgefangen, aus welcher sie entweder in den Aus gleichb eh älter 5 zurückgepumpt oder einer Anlage zu ihrer Wiederaufbereitung zugeführt oder nach einem Abwasserkanal abgeleitet werden kann.
Auf ihrem Wege kann die Behandlungsflüssigkeit je nach Bedarf einer Aufheizung oder einer Kühlung unterworfen werden.
Zur Erzielung einer höheren Durchflussgeschwin- digkeit der Behandlungsflüssigkeit kann es erwünscht sein, diese nicht nur durch die Wirkung des natürlichen Gefälles zwischen dem Ausgleichbehälter 5 und dem Austrittsende des untersten Kanalteilstückes 2, sondern unter erhöhtem, durch die erwähnte Förderpumpe oder durch eine Zusatzpumpe erzeugtem Druck in das oberste Kanalteilstück eintreten zu lassen. In diesem Fall muss der Ausgleichbehälter 5 geschlossen und mit einer durch eine geeignete Vorrichtung abgedichteten Austrittsöffnung für die Textilbahn ausgestattet sein. In der Regel genügt indessen das natürliche Gefälle der Behandlungsflüssigkeit zwischen ihrer freien Oberfläche in einem offenen Ausgleichbehälter 5 und der Austrittsöffnung des Behandlungskanals.
Das beschriebene Verfahren eignet sich für die kontinuierliche Behandlung von verschiedenartigen bahnförmigen Textilgütern wie Geweben, Gewirken, zusam- menhängenden Faserbändern oder Vliesen und für die verschiedensten Behandlungen wie beispielsweise Waschen, Beuchen, Bleichen, Mercerisieren, Appretieren, Weichen und Färben. Es gewährleistet eine enge und gleichmässige Berührung des Behandlungsmittels mit dem Textilgut. Es erlaubt daher die Behandlung in kleinem Raum und mit einer verhältnismässig geringen Menge Behandlungsmittel durchzuführen.