Einrichtung zum kontinuierlichen Nassbehandeln von bahnförmigem, flächigem Textilgut Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum konitnuierlichen Nassbehandeln, darunter wird z. B. Waschen, Bleichen, Dämpfen, Färben, Imprägnieren, Schrumpfen, Crepieren oder Mercerisieren verstanden, von bahnförmigem, flächigem Textilgut, z. B.
Gewebe, Gewirke, Vliese aus natürlichem oder synthetischem Material, enthaltend einen zylindrischen Körper zur Ab stützung :des Textilgutes, sowie strahlbildende Organe, mittels welchen Behandlungsflüssigkeit unter Druck auf und durch das abgestützte Textilgut richtbar ist.
Bei bekannten Einrichtungen dieser Gattung wird das Behandlungsgut unterhalb und/oder oberhalb des Behandlungsflottenspiegels an seitlich mit Schlitzen oder Löchern versehenen Rohren vorbeigeführt, wobei das den Rohren zugeführte Behandlungsmittel unter Druck aus den Schlitzen oder Löchern austretend auf das Behandlungsgut gerichtet wird. Mit solchen strahlen bildenden Organen ist es nicht möglich,
einen über die ganze Breite des Behandlungsgutes gleichmässigen Strahl zu erzeugen, einmal schon weil innerhalb des Rohres ein Druckgefälle entsteht und dann,auch, weil die Strom fäden des,
aus den Schlitzen oder Löchern solcher Rohre austretenden Strahls unter sich nicht parallel sind. Da mit ist aber auch eine absolut gleichmässige Behandlung des Behandlungsgutes über seine ganze Breite nicht mög lich.
Demgegenüber bezweckt die vorliegende Erfindung die Schaffung einer Einrichtung der eingangsgenann ten Art, mit welcher das Beh Wandlunggut bei grossem Durchsatz über seine ganze Breite eine intensive und zugleich absolut gleichmässige Behandlung erfährt.
Zur Erreichung :dieses Zweckes ist die erfindungs gemässe Einrichtung dadurch gekennzeichnet, dass sie als strahlbildendes Organ mindestens einen sich über die ganze Breite der Textilbahnebene erstreckenden Breitbandstrahler enthält, mit einem Spalt, der aus zwei über den grössten Teil ihrer Länge parallel verlaufen den, an den Enden zueinander gebogen und mitein ander verbundenen Streifen gebildet ist, wobei das Verhältnis zwischen der Spaltbreite und der Spalttiefe eines solchen Breitbandstrahlers 1 : 3 .bis 1 : 7 beträgt.
Durch Veränderung der Spannung und der Durch laufgeschwindigkeit des Textilgutes durch die Behand lungszone, durch Verlegung der letzteren in ein Be- handlungsflüssigkeitvolumen, beispielsweise in einen Be hälter, sowie durch Wahl der Dicke des Breitband strahlers sowie der Neigung :desselben zur Textilgut oberfläche innerhalb des angegebenen Winkelbereiches und endlich durch Einstellung von Druck, Temperatur und Flüssigkeitsmenge im Breitbandstrahl können für jede Behandlung optimale Werte erzielt werden.
Die Gegenstand der Erfindung bildende Einrich tung soll im folgenden anhand von Ausführungsbei spielen mit Bezug auf die beiliegende schematische Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt: Fig. l einen Vertikalschnitt durch eine erste Aus führungsform einer erfindungsgemässen Einrichtung, Fig. 2 einen Schnitt entsprechend demjenigen der Fig. 1 durch eine zweite Ausführungsform einer er- findungsgemässen Einrichtung, Fig. 3 einen Schnitt entsprechend demjenigen der Fig. 1 und 2 durch eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Einrichtung, Fig. 4 in perspektivischer Ansicht die Mündung eines Breitbandstrahlers und Fig.
5 einen Querschnitt durch die Mündung eines anderen Breitbandstrahlers mit verstellbarer Spaltbreite. Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung besitzt einen offenen Behälter 1 :
der Behandliungsflüsssigkeit 2 zur Nassbehandlung von Textilgut 3 enthält. Letzteres wird in bekannter, und daher nicht näher dargestellter Weise über Walzen spannungsarm oder mit bestimmter ein- stellbarer Spannung mit gleichmässiger,
ebenfalls einstell- barer Geschwindigkeit kontinuierlich durch die Behand- lungsflüssigkeit gezogen. In dieser umläuft das Textil gut 3 einen Stützkörper 4, der als zylindrische, durch brochene Trommelwalze ausgebildet ist und vorzugs weise mit einer auf die Geschwindigkeit des Textil- gutes abgestimmten Geschwindigkeit angetrieben ist.
Im Bereich, in welchem das Textilgut 3 an der Aussen fläche des Trommelmantels anliegt, sind zwei Breitband strahler 5 und 6 angeordnet, deren nähere Ausbildung aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist.
Diese Breitbandstrahler haben die Eigenschaft, ihnen zugeführte Behandlungsflüssigkeit in Farm eines in Be zug auf Behandlungsmittelkonzentration, -viskosität, -temperatur, -austrittsmenge und -druck homogenen, bandförmig laminaren Breitbandstmahles durch ihre Mün dung 7 austreten zu lassen. Zu diesem Zweck ist die Mündung durch zwei über den grössten Teil ihrer Länge parallele, an ihren Enden jedoch zueinander gebogene und unter Bildung einer gebogenen Spitze 8 verbundene Streifen 9 gebildet.
Die Rundung an den Spitzen 8 wird so gewählt, dass möglichst geringe Wirbelablösun gen an den beiden Enden des durch den Spalt zwischen den Streifen 9 austretenden Flüssigkeitsstrahles entste hen. Für das Verhältnis zwischen dem Abstand b der beiden Streifen, d. h. der Spaltbreite, und der Breite h der Streifen 9, d. h. der Spalttiefe, haben Versuche gezeigt, dass h:b=3:lbis7:1 optimale Bedingungen ergeben (Fig. 5).
Ausserdem hat sich gezeigt, dass mit Vorteil die strömungsaufwärts liegenden Ränder der beiden Strei fen 9 wie Fig. 5 zeigt voneinander weggebogen sind, damit keine Einschnürung in der Dicke des Breitband Strahles erfolgt, wobei der Krümmungsradius r minde stens gleich der Spaltbreite b gewählt wird. Die beiden letztgenannten Ränder der beiden Streifen 9 ragen in einen Raum 30 von bezüglich dem Querschnitt der strahlbildenden Streifen 9 erheblich erweitertem Quer schnitt.
Durch diesen Raum 30, der recht eigentlich als Expansionskammer oder Beruhigungskammer bezeich net werden kann, wird die Strömung der den strahl bildenden Streifen 9 zugeleiteten Behandlungsflüssigkeit vor Erreichender Streifen stark verlangsamt, und zwar so stark, dass die Geschwindigkeitsvektoren der zugelei teten Flüssigkeit an oder stromaufwärts liegenden Öff nung der Streifen nicht mehr wirksam sind und der Strahl somit aus der so entstandenen Zone verlang samter und beruhigter Strömung heraus gebildet wird.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführung eines Breitbandstrahlers ist die Spaltbreite der Mündung un veränderlich. Um den Breitbandstrahler universeller zu gestalten, indem die Dicke des seine Mündung verlas senden Breitbandstrahles verändert wird, kann eine Ausführung desselben gemäss einer Variante eine ver- änderliche Spaltbreite aufweisen, indem der Abstand der beiden Streifen 9 voneinander verstellbar gemacht wird.
Bei der Einrichtung .gemäss Fig. 1 sind wie erwähnt zwei solche Breitbandstrahler 5 und 6 vorgesehen. Sie sind, unterhalb des Niveaus der Behandlungsflüssigkeit 2 im Behälter 1 und ausserhalb des Stützkörpers 4 an geordnet, und zwar so, dass ihr Mündungsspalt 7 pa- rallel zur Achse des Stützkörpers 4 verläuft und in der Weise gegen die Aussenfläche der Trommel gerichtet ist, dass ein aus ihrer Mündung austretender Breitbandstrahl mit der Tangentialebene an seiner Berührungslinie mit dem Stützkörper 4 bzw.
mit dem um diesen Stützkör per geführten Textilgut 3 einen rechten Winkel ein schliesst.
Mit Vorteil ist, in nicht dargestellter Weise, der Ab stand der Mündung jedes Breitbandstrahlers von der gegenüberliegenden Fläche des Stützkörpers einstellbar. Für bestimmte Anwendungen und Behandlungen hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, den aus den Breitbandstrahlern 5, 6 austretenden Breitbandstrahl nicht rechtwinklig, sondern in einem spitzen Winkel gegen die geigenüberliegende Fläche des Textilgutes zu richten.
Vorzugsweise wird daher, ebenfalls in nicht dargestellter Weise, die Anordnung so getroffen, dass neben dem Abstand auch die Richtung des Breitband- strahlers bezüglich des Stützkörpers verstellbar ist, und zwar um einen solchen Bereich, dass der Winkel, den der aus dem Breitbandstrahler austretende Breitband strahl mit der Tangentialebene an seiner Berührungslinie mit dem Stützkörpermantel bildet zwischen 45 und l35 verstellt werden kann.
Die Förderung von Behandlungsflüssigkeit zu den Breitbandstrahlern 5 und 6 in Fig. 1 erfolgt über Lei tungen 10 und 11 von einer Pumpe 12,aus zu den je- weiligen Kammern 30. Drehschieber 13 in den Lei tungen 10 und 11 dienen zur individuellen Einstellung des Flüssigkeitsdurchflusses durch diese Leitungen und entsprechend durch die nachgeschalteten Breitband- strahler 5 bzw. 6.
Die von der Pumpe 12 geförderte Behandlungs flüssigkeit wird beim dargestellten Beispiel über eine Leitung 14 dem Behälter 1 selbst entnommen.
Von der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung unter scheidet sich diejenige der Fig. 2 dadurch, dass die Breit- bandstrahler 15, 16 im Innern des wiederum als durch- brochene Trommel ausgebildeten Stützkörpers 4 ange ordnet sind. Wie die in Flg. 1 ausserhalb des Stütz körpers angeordneten Breitbandstrahler sind diejenigen in Fig. 2 mit ihrer spaltförmigen Mündung parallel zur Trommelachse laufend so angeordnet, dass der aus ihnen austretende Breitbandstrahl radial zur Trommel verläuft.
Statt der zwei dargestellten Breitbandstrahler 15, 16 deren Mündungen gegen unterschiedliche Teile des Trommelmantels gerichtet sind, könnte auch nur ein Breitbandstrahler oder mehr -als zwei Breitbandstrahler in gleicher Weise angeordnet werden.
Damit die durch den oder die Breitbandstrahler gegen den Stützkörper 4 und durch die Durchbrechun gen derselben gegen die Textilband 3 gerichtete Be- hand@lungsflüssigkeit die Textilbahn nicht von der Trom melwandung wegdrücken kann, ist die Textilbahn im Wirkungsbereich des oder der Breitbandstrahler zwi schen dem Stützkörper 4 und einem Stützband 17 ge führt, das als endloses, wie der Stützkörper die Breite des Textilgutes übersteigendes, durchlässiges,
beispiels weise netzförmiges Band ausgebildet über Spannwalzen 19 läuft und vorzugsweise über eine dieser Walzen mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben ist, wie das Textilgut und der Stützkörper an den Berührungsstel len.
Bemerkenswert an der Einrichtung gemäss Fig. 2 ist, dass die Pumpe 12, welche die Behandlungsflüssig- keit über eine Leitung 20 und einen in der Trommel achse liegenden Flüssigkeitskanal 21 zuführt, diese Flüs- sigkeit dem Behälter 2 -ausserhalb des Stützkörpe=rs ent nimmt, also auf der den Breitbandstrahlern entgegen gesetzten Seite des Textilgutes.
Auch -bei der Einrichtung nach Fig. 2 wird mit Vorteil die Anordnung so getroffen, dass Abstand und Richtung der Breitbandstrahlex bezüglich des Mantels des Stützkörpers verstellbar sind. Gegenüber den Einrichtungen der Fig. 1 und 2 un terscheidet sich die in Fig.
3 dargestellte Ausführungs form dadurch, dass der Behälter 1 für die Behandlüngs- flüssigkeit in zwei Kammern 21, 22 unterteilt ist, von denen die Kammer 21 offen und die Kammer 22 als unter Druck stehende geschlossene Kammer ausge bildet ist. Der wiederum als durchbrochene Trommel ausgebildte Stützkörper 4 ist in der offenen Kammer 21 untergebracht.
In der Trennwand 23 zwischen den beiden Kammern 21, 22 sind Breitbandstrahler 24, 25, 26 entsprechend den Breitbandstrahlern 5, 6 bzw. 15, 16 der Fig. 1 und 2 eingebaut, deren Mündung in die offene Kammer radial gegen den Stützkörper gerichtet ragen.
Mit den dargestellten Einrichtungen wird wie folgt gearbeitet: Das zu behandelnde Textilgut wird mit gleichmä ssiger Geschwindigkeit kontinuierlich :über den Stütz körper 4 geführt. Die Breitbandstrahler werden durch die Pumpe 12 mit der aus dem Behälter 1 abge zogenen Flüssigkeit versorgt.
Es ist auch denkbar, für bestimmte Anwendungen mehrere gleiche Einrichtun gen hintereinander zu schalten und dann die Flüssig keit für die Breitbandstrahler des einen Behälters einem folgenden Behälter zu entnehmen, wie das bei der Textilbehandlung unter der Bezeichnung Kaskaden schaltung mit Gegenstromprinzip bekannt ist.
Durch die Breitbandstrahler wird die Behandlungs flüssigkeit in Form eines homogenen, bandförmig lami naren Breitbandstrahles unter Druck auf die ganze Breite aufeinanderfolgender Teillängen des Textilgutes gerich tet und durch dieses hindurchgepresst, wobei dieses Hindurchpressen besonders bei der Einrichtung nach Fig. 2 durch die auf der den Breitbandstrahlern ent gegengesetzten Seite des Textilgutes erfolgende Absau gung durch die Pumpe 12 unterstützt wird.
Unter :einem homogenen, bandförmig laminaren Breitbandstrahl wird dabei ein Breitbandstrahl verstan den, bei :dem die Strömungslinien parallel zueinander verlaufen und die Behandlungsmittelkonzentration, -vis- kosität, -temperatur, -austrittgmenge und -druck über die ganze im Breitbandstrahl gelegene Behandlungszone des Textilgutes stets gleich ist, d. h. bei dem die Ge samtenergie, die dem Textilgut zugeführt wird, in jedem Punkt :
der Behandlungszone zeitlich konstant ist und jeder infinitesimale Teil des gesamten Textilgutes die genau gleiche zeitlich konstante Energie, die für den Stoffaustausch zwischen Textilgut und Behandlungs flüssigkeit notwendig ist, zugeführt bekommt.
Durch Ändern der Spaltbreite der Strahler kann die Dicke des ausströmenden, ebenen Flüssigkeitsstrahles jeder gewünschten Prozessführung angepasst werden.
Die in dieser Weise durch die Textilbahn hindurch gepresste Behandlungsflüssigkeit fliesst bei der Einrich tung nach Fig. 1 durch die Öffnungen im. Mantel des Stützkörpers 4 in dessen Inneres und vermischt sich hier wieder mit der übrigen im Behälter 1 befind lichen Behandlungsflüssigkeit.
Wird aber das Textilgut durch einen Behandlungs prozess mit verschiedenen Stufen geführt, bei dem jede Stufe mit einer anderen Konzentration arbeitet, (wie z.
B. beim Waschen), wird mit Vorteil die Einrichtung nach Fig. 2 verwendet, beider auf der Seite der Strah lermündungen zwischen diesem und dem Textilgut keine Vermischung mit der bereits im Behälter vorhandenen Behandlungsflüssigkeit stattfinden kann, da die bereits ,an der Behandlung beteiligt gewesene Flüssigkeit auf der den Breitbandstrahlern entgegengesetztem Seite des Textilgutes abgesogen wird.
Noch besser kann eine solche Behandlung, bei der die Flottenzirkulation in :einer Richtung und in vor ausbestimmbarer Weise verläuft" mit der Einrichtung gemäss Fig. 3 durchgeführt werden, bei der ein Ver mischen :
der Flüssigkeitsvolumen beidseits der Textil bahn durch die in den beiden Kammern 21, 22 vor herrschenden unterschiedlichen Drücke verunmöglicht wird. Die in der Kammer 22 unter Druck stehende Flüs sigkeit wird durch die Breitbandstrahler gegen das Tex tilgut gerichtet, durch dieses hindurchgepresst und aus ,der Kammer 21 wieder abgesogen.
Da ein Teil der aus den Breitbandstrahlern austretenden Flüssigkeit von der Textilgutoberfläche abgelenkt wird, bildet sich im Kanal 28 eine Flüssigkeitsschicht, die die Konzentration der zugeführten Flüssigkeit und nicht diejenige der sich in der Kammer 21 befindlichen bereits verbrauchten Flüs- sigkeit aufweist. Die aus dien Breitbandstrahlern 24, 25, 26 über die ganze Behälterbreite austretende Flüs sigkeit verhindert zudem, dass Flüssigkeit der einen Kon zentration aus der Kammer 21 durch die Bewegung des Textilgutes in den Kanal 28 mitgenommen wer den kann.
Das die Einrichtung verlassende Textilgut hat -also praktisch ausschliesslich aus der Kammer 22 austre- tende Flüssigkeit aufgenommen, was. vor allem beim Waschen von Bedeutung ist.
Anstelle von bahnförmigem Textilgut können auch Textilfasern in der beschriebenen Einrichtung in der ebenfalls beschriebenen Weise behandelt werden, in dem die Textilfasern in einer gewissen Dicke beispiels weise zwischen zwei durchlässige, beispielsweise netz artige Trägerbahnen eingelegt werden und das Ganze dann wie eine Textilbahn durch die Einrichtung ge führt wird.
Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Einrich tungen besteht darin, dass mit ihnen auch eine Hoch- temperaturbeh:andlung des Textilgutes durchgeführt wer den kann, z. B. beim Färben, Bleichen usw., indem die zugeleitete Behandlungsflüssigkeit .durch die Pumpe auf z. B. 4 atü -oder mehr gebracht wird, wodurch es mög lich wird, die Behandlungsflüssigkeit mit mehr als 144 C auf und in das zu behandelnde Gut zu bringen.
Dass die aufgebrachte Behandlungsflüssigkeit nach her verdampft, bis sich das thermodynamische Gleich gewicht im Prozessbehälter eingespielt hat, ist nicht von Bedeutung, da die Durchmischung mit dem zu. be- handelnden Gut in der Behandlungszone wesentlich bes ser als bei konventionellen Methoden ist.
Statt wie in den dargestellten Beispielen vollständig in die Behandlungsflüsssigkeit im Einrichtungsbehälter untergetaucht, könnten der oder die Breitbandstrahler bei gewissen Anwendungen mit Vorteil auch ausserhalb der Behandlungsflüssigkeit angeordnet werden, wobei das Flüssigkeitsniveau im Behälter so gewählt werden müsste,
dass der Stützkörper gegenüber dem oder den Breitbandstrahlern sich über dem Flüssigkeitsspiegel im Behälter befindet.