Einrichtung zum Waschen von bahnförmigen Textilmaterialien in voller Breite Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Waschen von bahnförmigen Textilmaterialien in voller Breite, nach dem Patentanspruch des Hauptpa- tentes Nr. 490 895.
Die in diesem Patent beschriebene Einrichtung besteht aus einer Waschkolonne mit zwei lotrechten Systemen von Umlenkwalzen, die waagrecht und gegenüber den Umlenkwalzen des anderen Systems versetzt gelagert, mit Organen zum Aufbringen der Flotte in voller Breite und mit Auffangorganen, die .den Lauf dieser Flotte lenken, versehen sind.
Es ist bekannt, dass man zum Waschen insbeson- dere von Textilbahnen im breiten Zustand vertikal an geordnete Waschstufen anwenden kann, die eine Wasch kolonne bilden.
Durch diese Kolonne läuft die Textil bahn von unten nach oben und in jeder Stufe wird sie der Wirkung der Waschflotte ausgesetzt, welche sie in voller Breite durchdringt und durch Schwergewicht durch die Kolonne von der höheren Stufe des einen zu der niedrigeren Stufe des zweiten Systems herab fliesst.
Das Durchdringen der Waschflotte durch die Textilbahn wird gemäss der schweizerischen Patent schrift Nr. 490 895 bzw. 446 247 dadurch erreicht, dass .die Waschflotte auf die Innenseite der Bahn aufge bracht wird, die der Umlenkwalze, über die die Bahn im breiten Zustand geführt wird, zugekehrt ist.
Die Waschflotte wird durch die laufende Bahn mitgerissen und in den keilförmigen Raum zwischen der Walze und der Bahn befördert, durch entstehenden Stauch druck wird sie durch die Textilbahn hindurchgepresst und spritzt dann unter Wirkung der Gravitation und der Zentrifugalkraft von der Aussenseite der Bahn ab.
Eine mehrmalige gegenstromartige Ausnutzung der Flotte wird gemäss den genannten Patentschriften da durch erreicht, dass die abspritzende Flotte in voller Breite durch die längs jeder Umlenkwalze auf beiden Seiten :der Waschkolonne angeordneten Auffangorgane aufgefangen wird und dass jedes Auffangorgan die Flotte von einer höheren Umlenkwalze des einen zur niedrigeren Umlenkwalze des zweiten Umlenkwalzensy- stems überführt, bis die Flotte von der höchsten zur niedrigsten Waschstufe gelangt.
Die Grösse der radialen Strömung der Waschflotte durch die .durchlässige Materialbahn, beispielsweise durch das Gewebe, die an der Stelle stattfindet, wo dieses die Oberfläche der Umlenkwalze zu berühren beginnt, hängt von einer Vielzahl von Veränderlichen ,ab, von denen z.
B. die lineare Bahngeschwindigkeit, die Viskosität der Waschflotte, die Menge derselben, ,die auf die Innenseite der Bahn aufgebracht wird und vor -allem die Durchflussresistenz der Materialbahn zu nennen sind.
Mit der steigenden Durchflussresistenz der Bahn und mit :der steigenden Viskosität der Waschflotte nimmt die in jeder Stufe durch die Bahn hindurchgepresste Flottenmenge ab. Die Steigerung der linearen Bahnge schwindigkeit und. ein grösseres Einfüllen des keilförmi gen Raumes zwischen der Bahn und der Umlenkwalze mit der Waschflotte wirkt im Gegensinn. Durch Varia tion der erwähnten Paramneter kann man also die Flot tenmenge beeinflussen,
die auf der Aussenseite der durchlässigen über die Umlenkwalze geführten Ma- terialbahn hervortritt. Diese Menge spritzt bzw.
fliesst jedoch jedenfalls von der Aussenseihe der Bahn nicht vollkommen iah, denn einbestimmter Teil hält durch Adhäsion an der Aussenseite der Bahn fest und wird zur höheren Waschstufe fortgetragen. Die Flussgestal- tung der Flotte -auf der Aussenseite der Materialbahn wird vor allem durch das Verhältnis der
Gravitation und der durch Drehen der Umlenkwalze entstehenden Zentrifugalkraft und durch die Viskosität und Ober flächenspannung der Flotte sowie durch die Beschaf fenheit der Bahnoberfläche bestimmt.
Adle -angegebenen Parameter beeinflussen also das Verhalten der Flotte auf der Aussenseite der Bahn, was sich darin äussert, in welchem Masse die du rchge- presste Flotte abspritzt bzw. abfliesst und mit welchen Mitteln man die abspritzende bzw. abfliessende Flotte ,auffangen und Ader gewählten Stelle zuführen kann.
Bei einer genügenden Flottenmenge auf der Aussen- leite der Bahn und gleichzeitig bei einer kleinen Zen trifugalkraft fliesst die Flotte von der Unterseite der Umlenkwalze frei ab. Durch Erhöhung der linearen Bahngeschwindigkeit bei kleinen Werten der Zentrifu galkraftkomponente erfolgt eine Verschiebung des An fanges des Abspritzens in Richtung der Bahnbewegung und seine Ausdehnung über eine grössere Aussenseiten- fläche der Bahn,
was eine Verdünnung dies Flotten- systems und Abstumpfen dessen Abgrenzungsschärfe zur Folge hat. Das Herabsetzen der Flottenmenge auf der Aussenseite der Bahn ruft ebenfalls eine Verschie bung der Abspritzstelle in Richtung der Bahnbewegung und eine sukzessive Verdünnung .des Flottengebildes hervor.
Bei einer bestimmten Minimalmenge der Flotte auf der Aussenseite der Bahn tritt ein Abspritzen der Flotte nicht mehr ein, denn. :der dünne Flottenfilm. hält an der Bahn :durch Adhäsion fest und läuft mit der Bahn zur höheren Waschstufe. Die Steigerung der linearen Bahngeschwindigkeit und das Herabsetzen der Flottenmenge auf der Aussenseite der Bahn verschlech- tern also oder gar verhindern eine Wiederbenutzung der Flotte in folgenden Stufen.
Positiv wirkt dagegen eine Steigerung der Zentrifugalkraftkomponente und eine Erhöhung der Flottenmenge auf der Aussenseite der Bahn, die eine Verdichtung des abspritzenden Flot tengebildes und seine Verschiebung in Gegenrichtung der Bahnbewegung hervorrufen. Analog wirkt sich der Einfluss der Viskosität und der Oberflächenspannung der Flotte aus. Diese festgestellten Tatsachen erweisen sieh als Nachteile und erschweren vor allem den Bau einer Universalmaschine.
Zugleich beeinflusst das Be nehmen der Flotte auf der Aussenseite der Bahn auch das Mass, in dem man in der Waschkolonne einen vollkommenen Stufenkontakt ohne oder mit Verwen dung des Gegenstromprinzips erzielen kann.
Die erfindungsgemässe Einrichtung soll nun dieses unterschiedliche Verhalten der abspritzenden Wasch flotte beheben und gleichzeitig die auffangbare Flotten- menge von den das Abspritzen beeinflussenden, Para metern unabhängig machen.
Ferner soll die Wasch- flotte von der Aussenseite der Materialbahn trotz Ein wirkung von unterschiedlichen Einflüssen immer in der gewählten Stelle der Materialbahn abgetrennt werden und sicherstellen, dass die in jeder Stufe aufgefangene Flottenmenge mit der durch die Materialbahn hindurch gepressten Flottenmenge annähernd gleich ist, um das Abführen derselben auch unter unterschiedlichen Be dingungen gleichmässig zu gestalten.
Die wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, d ass, je der Umlenkwalze parallel mit ihrer Achse, ein gegen dieselbe mittels eines einstellbaren Anpressdruckes ge presstes Abstreiforgan federnd zugeordnet ist.
Auf diese Weise, ohne Rücksicht auf die unter- schiedliche Durchlässigkeit der Materialbahn, auf die angewendete Durchlaufgeschwindigkeit :derselben durch die Waschkolonne und auf die anderen beeinflussenden Tatsachen, wie z. B. die Viskosität der Waschflotte, wird ein einstellbares, gleichmässiges Abtrennen der Flotte in der gewählten Stelle der über die Umlenkwalze laufenden. Materialbahn erreicht.
Das Abstreiforgan soll die durch die Materialbahn auf die Aussenseite hindurchgepresste Behandlungsflotte an einer bestimmten Stelle und in geforderter Menge beseitigen, nicht aber das Abquetschen der Material bahn verrichten, so dass in den Erfindungsbereich nicht Verfahren und Vorrichtungen einschlagen, die das Ab quetschen und Abquetschwalzen in Betracht ziehen. lm vorliegenden Fahl soll die in den Poren der Material bahn verbleibende Behandlungsflotte nicht in dersel ben Stufe durch Abquetschen beseitigt, sondern erst in der nächsten Stufe durch neue Flotte verdrängt wer den.
Die Einrichtung bringt gegenüber der bekannten Lö sung gemäss der schweizerischen Patentschrift Num mer 490 895 vorzugsweise diese Vorteile: Sie ermög lichen den Raum, in dem in jeder Waschstufe das Ab spritzen der durch die Bahn durchdringenden Wasch flotte verläuft, so genau abzugrenzen, dass dieser nun von der linearen Bahngeschwindigkeit, der Rotations geschwindigkeit der Umlenkwalze, der Durchflussresi stenz der durchlässigen Materialbahn, der Oberflächen eigenschaften derselben, der Menge, Viskosität und Oberflächenspannung der Waschflotte ganz unabhängig ist.
Sie ermöglicht ein definierbares Auffangen der in jeder Stufe abfliessenden Waschflotte und ein überfüh- ren derselben zur nächsten Stufe oder deren Abführen ausser Waschprozess im grossen Umfange der erwähn ten Parameter. In Bedingungen, wo die Flotte sich von der Bahn nicht von sich selbst trennt, erzielt man deren Abtrennen, während die Einrichtung in Bedingungen, wo die Flotte sich von sich selbst trennt, ein günsti geres Flottenflussverhältnis zu erzielen ermöglicht.
Es ermöglicht leicht ein Flottenflussverhältnis 1:1 schon vom Flottenverhältnis 1 : 1,5 an zu erzielen, was für hohe Flottenersparnisse :und für Behandlung von Ma terialbahnen von grosser Durchflussresistenz wichtig ist. Im Vergleich mit der bekannten Technik ist dabei auch ein definierbares Auffangen der in jeder Stufe ab fliessenden Waschflotte unter Verwendung eines einfa cheren und dem doppelten Zweck dienenden Auffang- organes möglich.
Durch das zwangläufige Abtrennen der hindurch gepressten Waschflotte fliesst diese im kürzesten Wege nach unten, was deren Auffangen und Zuführen der gewählten Stelle wesentlich erleichtert. Ein weiterer Vor teil der erfindungsgemässen Lösung liegt in der Tat sache, dass man bei Anwendung eines Abstreiforganes mit wesentlich geringerer Menge der durchdringenden Flotte arbeiten kann ohne Gefahr, dass ihr Abtrennen überhaupt nicht erfolgt.
Solch ein Fall konnte wie bei der absichtlichen Herabsetzung der auf die Bahn auf zubringenden Flotte, als auch bei Behandlung von Bah nen, :die eine Wasserdurchflussresistenz, die dem Durch fluss von 10 1/m2 sec bei 17 C und einem Überdruck von 10 cm Wassersäule entspricht und mehr aufweisen, vorkommen.
Im allgemeinen bedeutet das die Möglich keit, den spezifischen Flottenverbrauch weiter herab setzen zu können, und gestattet auch, die wenig durch lässigen bahnförmigen Materialien auf der erwähnten Vorrichtung zu beh andeln.
Eine proportionelle Erhöhung der Behandlungswir kung kann dadurch erreicht werden, dass die Material bahn wiederholt der Wirkung des Zyklus - des Durch pressens dar Behandlungsflotte und deren Abtrennens - unterworfen wird, wobei die Flotte einmal von der Vorderseite, andersmnal von der Rückseite der Material bahn hindurchgepresst wird.
Durch die Bahn durchtretende Flotte kann quanti tativ aufgefangen und im Gegenstromprinzip der näch sten Stufe zugeführt werden. Dadurch wird das Prin zip :des Stufenkontaktes unter Verwendung von Gegen strom durch Schwergewicht in der ganzen vertikal orientierten Waschkolonne realisiert.
Für weitere Ausführungen seien vorerst die Be- griffe Flottenverhältnis und Flottenflussverhältnis festgelegt.
Als Flottenverhältnis wird im weiteren die Bezie- hung Warenmenge W (kg) zu Behandlungsflotte F (l), also W : F gemeint, wobei W das Trockengewicht der zu behandelnden Materialbahn in einem Abschnitt von dem Anfang der Berührungszone der -auf die jeweils einer Umlenkwalze zugewendete Seite der Materialbahn aufzubringenden Behandlungsflotte in einer Behand lungsstufe bis zum analogen Anfang in der nächstlie- genen höheren
Behandlungsstufe ist und F die Ge- samtmenge der in dem genannten Abschnitt wirkenden Behandlungsflotte bezeichnet, bestehend aus der Menge der in der betreffenden Stufe aufzubringenden Flotte, die mit Ml bezeichnet ist, und aus der Menge.,
der in der vorgehenden Behandlungsstufe nicht abgetrenn- tenund in den genannten Abschnitt von der Material- bahn mitgetragenen Behandlungsflotte, die mit M2 be zeichnet ist.
Weiter ist mit M3 die Menge der aufzubringen den Behandlungsflotte bezeichnet, die auf die von der Umlenkwalze abgewendete Seite der Materialbahn in dem genannten Abschnitt hindurchgepresst wird; dann stellt das Verhältnis M2: Ms das Flottenflussverhält nis vor.
Es gibt praktisch das Mass an, in dem in der jeweiligen Behandlungsstufe die von der Materialbahn mitgetragene Behandlungsflotte umgewandelt wird. Ein Flottenflussverhältnis gleich oder grösser als 1 : 1 stellt ein vollständiges Ersetzen der mitgetragenen (alten) durch die durchpressende (neue) Flotte dar.
Die beschriebene Vorrichtung ermöglicht ein Flot tenflussverhältnis 1 : 1 schon ab einem Flottenverhältnis von 1 :<B>1,5</B> leicht zu erzielen, was. für eine hohe Flot- tenersparnis und für eine Behandlung von Materialbahn von grosser Durchflussresistenz wichtig ist. Arbeitet man mit einem sehr geringen Flottenflussverhältnis und gleichzeitig mit einem sehr geringen Flottenverhältnis, z.
B. wie oben angegeben 1 : 1 und 1 : 1,5, so wird ver hältnismässig schnell das Gleichgewicht zwischen den in der Flotte gelösten oder dispergierten und den ran ,dem zu behandelnden Materialgebundenen Substan zen erreicht. Bei dem Auswaschen von Substanzen, die eine erhöhte Affinität zu den Fasern aufweisen, oder wenn die Gefahr der Redeposition der gelösten oder dispergierten Substanz auf die Faser besteht, ist es vor teilhaft, die durch die Bahn auf die von der Umlenk walze abgewendete Seite hindurchgepresste und sowie auch von ihr zwangläufig abgetrennte Flotte aus dem weiteren Behandlungsprozess zu eliminieren. So wird ein Stufenkontakt ohne Gegenstrombenutzung realisiert.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sollen anhand der Zeichnung veranschaulicht werden. Es zeigen: Fig. 1 fünf aufeinanderfolgende, mit walzenartigen Abstreiforganen versehene Waschstufen und Fig. 2 eine mit rakelartigem Abstreiforgan ver sehene Waschstufe.
Fig. 1 zeigt den oberen Teil einer Waschkolonne, -gebildet von einem Tragrahmen 1, auf dem ein Elektro motor 2 angeordnet ist, der einen Teil in der Figur nicht dargestellter Ward-Leonardscher Getriebe bildet. Von einem Antriebskettenrad 3 wird die Bewegung mittels Kette auf ein anderes Antriebsrad 4 und von dort mittels eingeschalteter Zahnräder 5, die in die Zahnräder 6 eingreifen, auf die Umlenkwalzen 7 über tragen, die mit den Zahnrädern 6 das Ganze bilden.
Die Umlenkwalzen 8 ,des rechten lotrechten Systems wer- den von der Materialbahn T getrieben, die durch die Kolonne abwechselnd im Zickzack von unten nach oben läuft. Gegen die Umlenkwalzen 7 und 8 werden mittels eines hydraulischen, pneumatischen oder ande ren Anpresselementes 9 die Abstreifwalzen 10 ange presst, die durch Reibung bzw. Berührung mit den Umlenkwalzen 7, 8 mittels Materialbahn T mitgetrie ben werden. Das oberste Paar der Umlenkwalze 7 und der Abstreifwalze 10 kann als Ausganigsabquetschstuhl dienen.
Die Flotte wird von den quer angeordneten und nur schematisch dargestellten Spritzröhren 11 und 12 aufgebracht, die mit einer in Figur nicht abgebilde ten Einrichtung zum Einstellen des Flottendurchflusses versehen sind.
Unter jedem Paar :der Umlenkwalze 7 bzw. 8 und der Abstreifwalze 10 über seine ganze Breite entlang ist ein Planauffangorgan 13 angeordnet, das in Zapfen 14 in zwei Grenzlagen ausschwenkbar ist, wobei es in der einen, die mit Vollinie gezeichnet, von aussen der Kolonne nach innen, in der anderen, die gestrichelt ;
gezeichnet, von innen der Kolonne nach aussen geneigt ist. Die Änderung der Lage der Auf fangorgane wird. durch Höhenstellung der Steuerungs- stangen 15 betätigt, die durch die Führungsbüchsen 16 durchgehen. Die Steuerungsstangen 15 tragen die Büch sen 17, durch welche die Bolzen 18 durchgehen, die dort gleitfähig gelagert sind und einen Teil der Auf fangorgane 13 :bilden.
Sind die Auffangorgane 13 von aussen :der Kolonne ins Innere geneigt, ist nur das Spritzrohr 11 tätig und alle unten liegenden Behand- lungsstufen der Kolonne werden mit -der Flotte be schickt, die durch die Materialbahn hindurchgepresst und in den Behandlungsprozess von neuem mittels Auf fangorgane 13 zugeführt wird. Bei umgekehrter Rich tung sind wiederum die Spritzröhren 11 und 12 tätig.
In Fig. 2 ist -als Abstreiforgan eine e Aastische Rakel 19 dargestellt, die im Schlitz 20 über die ganze Länge des Hebels 21 mit Schrauben 22 befestigt ist. Der Hebel 21, teilweise im Schnitt gezeichnet, ist um die Welle 23 drehbar, die mit dem Tragrahmen 1 der Maschine über :den Arm 24 fest verbunden ist.
Die Rakel 19, die gegen die Materialbahn T und die Um- lenkwalze durch das Eigengewicht des Hebels 21 ge presst ist, ist aus einer elastischen Folie hergestellt, die derart schmiegsam ist, dass die Rakel gleichmässig über die ganze Länge der Umlenkwalze 7 zur Aussenseite der Materialbahn T anliegt, von der sie den anhaften den Film der hindurchgepressten Waschflotte entnimmt. Die,' Flotte, durch den Vorsprung 25 des Hebels 21 gelnkt, fliesst auf das Auffangorgan 13 -ab.