CH646477A5 - Einrichtung zum impraegnieren einer bewegten fasermatte mit einer fluessigkeit. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Imprägnieren einer bewegten, nichtgewebten Fasermatte mit einer Flüssigkeit durch intermittierendes Zusammendrücken der Matte. Mit einer solchen Einrichtung kann eine kontinuierliche Nassbehandlung von Faseraggregaten in der Form von insbesondere kontinuierlichen nichtgewebten Fasermatten durchgeführt werden, z.B. zum Aufbringen eines Imprägniermittels oder zum Waschen oder Spülen.

Bekannte kontinuierliche Textilbehandlungsprozesse dieser Art werden als kontinuierliche Klotzprozesse für trok-kene Materialien bezeichnet. Diese beginnen in der Regel mit einer Nass-auf-trocken-Imprägnierung, bei welcher das Faseraggregat (Fasermatte oder -vlies oder Gewebe), im nachstehenden als Matte bezeichnet, als kontinuierliche trok-kene Fasermatte einer ersten Flüssigkeits-Imprägnierungs-stufe zugeführt wird. Nach dieser anfänglichen Nass-auf-trocken-Imprägnierung läuft die nasse Matte im allgemeinen durch die Klemmstelle eines Quetschwalzenpaares, wobei die Flüssigkeitsmenge in der Matte um einen Wert reduziert wird, der kleiner ist als die in der Matte vor deren Eintritt in die Klemmstelle des Quetschwalzenpaares vorhandene Flüssigkeitsmenge. Der Flüssigkeitsgehalt in der Matte nach dem Verlassen des Imprägnierungstankes und vor dem Eintritt in die Klemmstelle des Quetschwalzenpaares kann etwa im Bereich von 1000 bis 4000% liegen (d.h. 10 bis 40 kg Flüssigkeit pro kg trockene Fasern in der Matte), je nach der Poro2

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sität und Kapillarität und dem nassen Volumen der Matte, der Zeit und dem Weg der Matte zwischen dem Austritt aus dem Imprägnierungsbad und dem Eintritt in das Quetschwalzenpaar und der Art der Imprägnierungsflüssigkeit.

Die Konstruktion des Quetschwalzenpaares und der in der Klemmstelle des Quetsch walzenpaares auf die Matte ausgeübte Druck können variiert werden, um verschiedene Werte des Rest-Flüssigkeitsgehaltes in der Matte nach dem Verlassen des Quetsch walzenpaares zu erzielen. Der gewünschte Wert des Rest-Flüssigkeitsgehaltes hängt von der Art und dem Zweck der nächsten Prozessstufe ab. Wenn die nächste Prozessstufe eine zweite Nassimprägnierungsstufe (und damit eine Nass-auf-nass-Imprägnierung) ist, ist es in der Regel wünschbar, den Rest-Flüssigkeitsgehalt in der Matte mittels der Quetschwalzen auf einen möglichst niedrigen Wert zu reduzieren, um (a) eine ausreichende Flüssigkeitsaufnahme in der Matte während der nachfolgenden Nass-auf-nass-Imprägnierung zu erreichen oder (b) den Rest-Flüssigkeitsgehalt in der Matte vor dem Eintritt in einen Trockner minimal zu halten. Wenn die auf das Quetschwalzenpaar folgende Prozessstufe eine «Reaktions»- oder «Alterungs»-Stufe ist, ist der gewünschte Wert des Rest-Flüssigkeitsgehaltes in der Matte nach dem Quetschwalzenpaar unter Umständen höher als der Minimalwert, der mit sehr hohem Druck im Quetschwalzenpaar erreicht werden kann.

Etwas höhere Rest-Flüssigkeitsgehalte können wünschbar sein, um eine genügende Mobilität der Flüssigkeit durch die grossen und kleinen Kapillarräume zwischen den Fasern im Faseraggregat, das die Matte bildet, zu gewährleisten. Eine solche Mobilität der Flüssigkeit ist während einer «Reaktions»- oder «Alterungs»-Periode im Verfahren erwünscht, um eine gute Verteilung von chemischen Reagenzien, wie Alkali, Wasserstoffsuperoxidbleichen, Farbstoffen usw., in der Matte zu erreichen. Ein hoher Flüssigkeits-Ausquetsch-grad in der Klemmstelle des Quetschwalzenpaares wird häufig vor einer Spülstufe oder zwischen aufeinanderfolgenden Spülstufen angestrebt, um die benötigte Spülflüssig-keitsmenge zu verringern und den Spülwirkungsgrad in der bzw. den Spülstufen zu verbessern.

Es ist ersichtlich, dass in kontinuierlichen nassen chemischen Behandlungen von Textilien die Konstruktiion und die sich dadurch ergebenden Wirkungsgrade der verschiedenen Flüssigkeitsimprägnierungsstufen und Flüssigkeitsentzie-hungsstufen (Quetschwalzenpaare werden in dieser Diskussion als Beispiele für die Flüssigkeitsentziehungsmittel verwendet) von entscheidender Bedeutung für die Kosten der Behandlungsanlage und die Wirksamkeit der Verfahren sind. Um eine gründliche Imprägnierung der textilen Materialien mit den Behandlungsflüssigkeiten oder ein gründliches Herausspülen von Chemikalienresten aus den behandelten Materialien zu erreichen, werden häufig zwei oder mehr mit «Eintauchen und Abquetschen» arbeitende Imprägnier- oder Wascheinrichtungen hintereinander verwendet. Für Gewebe werden die Verweilzeit verlängert und der Wasch- oder Spülwirkungsgrad verbessert, wenn die Weglänge des Gewebes in der Wasch- oder Spülflüssigkeit vergrössert wird. Um eine genügende Weglänge in solchen Wascheinrichtungen zu erreichen, leitet man die Gewebe über und unter einer grossen Zahl von Walzen hindurch, die in relativ grossen vertikalen Abständen (etwa 1 bis 4 m) und relativ kleinen horizontalen Abständen (etwa 15 bis 30 cm) voneinander angeordnet sind. In dieser Weise durchläuft ein Gewebe, das beispielsweise über 31 Walzen und unter 30 Walzen hindurchgeführt ist (abwechslungsweise über eine Walze und unter der nächsten hindurch), in einer Waschwanne von etwa 5 m Länge und 2 m Höhe einen Weg von etwa 110 m, wenn die Walzen in horizontalen Abständen von 15 cm und vertikalen Abständen von 1,8 m voneinander angeordnet sind.

Bei höheren linearen Geschwindigkeiten eines durch die Wascheinrichtung laufenden Gewebes und wenn die Waschflüssigkeit in der Einrichtung im Gegenstrom zur Gewebebewegung fliesst, kann ein guter Austausch der im Gewebe ver-bleibenen Behandlungsflüssigkeit gegen frische Spülflüssigkeit erreicht werden. Verschiedene Verbesserungen in der Konstruktion von Wascheinrichtungen sind vorgeschlagen worden, um ein verstärktes Eindringen der Flüssigkeit bzw. einen verstärkten Flüssigkeitsaustausch beim Nass-auf-nass-Imprägnieren und beim Waschen zu erzielen. Viele dieser Verbesserungen verwenden Mittel zum Erzeugen einer turbulenten Flüssigkeitsströmung, einer erzwungenen Flüssigkeitsströmung durch das Gewebe, während dieses über Saugtrommeln oder -schlitze läuft, usw.

Zur Erzielung von Verbesserungen in der Konstruktion von Imprägniereinrichtungen oder Wasch- oder Spüleinrichtungen für nichtgewebte Faseraggregate, z.B. für ein 540 g/m2 schweres Krempelvlies aus Baumwolle, ist es nicht möglich, die Fasermatte auf langen vertikalen Wegen auf-und abwärts über eine Reihe von Walzen zu führen, wie es vorstehend für Gewebe beschrieben worden ist, weil die nichtgewebte Matte keine genügende Festigkeit hat, um ihren Zusammenhalt auf langen Wegen auf- und abwärts über eine Reihe von in Abständen angeordneten Walzen beizubehalten. Eine Möglichkeit besteht darin, die nichtgewebte Matte unter einer wenig tiefen Tauchwalze hindurch und dann durch Klemmstelle eines Quetschwalzenpaares zu führen. Um jedoch damit einen wirksamen gründlichen Nass-auf-nass-Flüssigkeitsaustausch bzw. eine gründliche Spüleinwirkung zu erreichen, ist es nötig, die Matte durch eine Reihe von hintereinandergeschalteten derartigen, mit «Eintauchen und Abquetschen» arbeitenden Stufen zu führen. Durch Anwendung eines wenig tiefen (annähernd horizontalen) Eintauchweges durch jeden Tank wird es möglich, die Fasermatte auf nur einem Förderband (statt zwischen zwei Förderbändern) zu transportieren und trotzdem die Gefahr eines Reissens der Matte, wenn sich diese in den Eintauchtank, durch denselben hindurch und aus ihm heraus und anschliessend zur Klemmstelle des Quetschwalzenpaares bewegt, gering zu halten. Die Anlagekosten für eine vielstufige Reihe von Wasch- oder Imprägniereinrichtungen mit je einer einzelnen Eintauchung und Abquetschung sind jedoch sehr hoch. Einen Hauptkostenpunkt bilden die Quetschwalzenpaare, die zum Herauspressen der Flüssigkeit nach jedem Eintauchen nötig sind. Während des Eintauchens sollte die Fasermatte ohne wesentliche Streckung derselben mit der Flüssigkeit behandelt werden. Eine Möglichkeit, ein übermässiges Strecken der Matte zu verhindern, besteht darin, die Matte im wesentlichen in Längsrichtung durch den Behandlungstank zu führen, mit nur relativ kleinen Auf- und Abwärtsschwankungen im Weg der Matte.

Verschiedene bekannte Imprägnier- oder Spüleinrichtungen sind deshalb unbefriedigend, weil sie ein oder zwei Förderbänder verwenden, die durch die Klemmstellen von Quetschwalzenpaaren oder zwischen stationären, paarweise angeordneten Pressplatten hindurchlaufen, oder weil in ihnen die Matte selbst durch die Klemmstellen einer Reihe von Quetschwalzenpaaren hindurchlaufen muss, um einen befriedigenden Wirkungsgrad des Flüssigkeitsaustausches oder der Spülung zu erreichen. Beispielsweise ist zum Verbessern der Wirksamkeit der Einwirkung einer Flüssigkeit auf die Fasermatte ein wiederholtes Zusammendrücken der Fasermatte während der Bewegung durch den Tank mittels aufeinanderfolgender Quetschwalzenpaare oder mittels sich paarweise gegenüberstehender stationärer Pressplatten längs des Weges der Fasermatte angewandt worden, etwa in der US-PS 3 681 951. Andere Einrichtungen zur Behandlung mit Flüssigkeit enthalten eine Folge von Walzen, die etwa kreis5

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förmig angeordnet sind, um einen zick-zackartigen Bewegungsweg für die Matte zu bilden. Ein einzelnes Förderband ist mit einer solchen Walzenanordnung in der DE-PS

1 460 397 verwendet worden. In dieser Anordnung arbeitet aber eine zentrale Walze mit den kreisförmig angeordneten Walzen zusammen, um mehrere Klemmstellen für die Matte zwischen der zentralen Walze und den dieser benachbarten Walzen zu bilden. Die Anordnung ist auch deshalb nachteilig, weil sie sich nicht für eine Flüssigkeitsströmung in Gegenstromrichtung eignet.

Andere Einrichtungen zur Behandlung mit Flüssigkeit mit einer Reihe von Walzen und mit einem oder mehreren Förderbändern sind in der US-PS 3 457 740 und in der US-PS

2 742 773 beschrieben.

Eine wirkungsvolle, wirtschafltiche Einrichtung zum Imprägnieren und/oder Waschen einer nichtgewebten Matte, insbesondere im kontinuierlichen Betrieb, fehlt bis heute immer noch.

Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung einer Einrichtung, mit welcher die geschilderten Nachteile vermieden oder wenigstens gemildert werden können. In der Einrichtung soll eine Fasermatte durch intermittierendes sanftes Zusammendrücken der'Matte innerhalb eines Tankes mit Flüssigkeit behandelt werden können. Die Fasermatte soll mittels eines einzigen endlosen Förderbandes abwechslungsweise jeweils unter einer Quetschwalze hindurch und dann über eine zusammenarbeitende Walze transportiert werden. Dabei soll sich die Matte in allgemein horizontaler Richtung bewegen, so dass sie während der Behandlung mit der Flüssigkeit nicht übermässig gestreckt wird. Die Matte soll in dem die Flüssigkeit enthaltenden Tank wiederholt zusammengedrückt und jeweils zwischen den Zusammendrückungen freigegeben werden, so dass sie sich ausdehnen kann.

Die erfindungsgemässe Einrichtung ist gekennzeichnet durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Sie enthält einen langgestreckten Tank und ein endloses Förderband, welches vorzugsweise perforiert ist und eine nichtgewebte Fasermatte in den Tank und unter eine erste Quetschwalze transportiert. Das Förderband kann ganz innerhalb des Tankes umlaufen, es kann sich aber auch unterhalb des Tankes zurückbewegen, während es keine Fasermatte trägt. Die Matte wird in der Klemmstelle zwischen dem Förderband und der Quetschwalze zusammengedrückt, um Flüssigkeit aus der Matte zu entfernen. Danach transportiert das Förderband die Matte über eine erste einzelne oder zusammenarbeitende Walze und dann zur nächsten Quetschwalze. Die Matte, in der ersten Klemmstelle zusammengedrückt, dehnt sich dabei aus, um Flüssigkeit aus dem Tank zu absorbieren, während sie sich von der ersten zur zweiten Quetschwalze über die dazwischen liegende zusammenarbeitende Walze bewegt. Das Förderband transportiert die Matte abwechselnd unter jeweils einer Quetschwalze und über einer zusammenarbeitenden Walze hindurch durch den langgestreckten Tank, um die Matte wiederholt zusammenzudrücken. Frische Flüssigkeit kann dem Tank durch eine oder mehrere oberhalb des Tankes angeordnete Austrittsöffnungen und/oder aus einer unter dem Tank angeordneen Auffangwanne zugeführt werden, und zwar vorzugsweise so, dass sich die Flüssigkeit allgemein in einer Richtung bewegt, die entgegengesetzt ist zur Bewegungsrichtung der Fasermatte, so dass der Matte auf der ganzen Länge des Tankes relativ frische Flüssigkeit zugeführt wird.

Verschiedene Vorrichtungen können gewünschtenfalls vorgesehen werden, um die Ablösung der Matte von jeder der Quetschwalzen zu unterstützen. Die Matte kann eine Tendenz zum Haften an der Oberfläche der Quetschwalze zeigen, wodurch sie von der Oberfläche des Förderbandes abgehoben würde. Ein solches Abheben könnte zu einem unerwünschten «Aufwickeln» der Matte (insbesondere eines freien Endes einer Matte) um eine Quetschwalze führen.

Jeder Quetschwalze kann ein Rakelmesser zugeordnet werden, das die Matte von der Quetschwalze wegdrängt. Gegen die Oberfläche jeder der Quetschwalzen gerichtete Flüssigkeitsstrahlen können die Matte wirksam von der Quetschwalzenoberfläche ablösen oder «abwaschen». Eine andere mögliche Vorrichtung zum Ablösen der Matte von den Oberflächen der Quetschwalzen enthält ein zweites, oberes Förderband, das vom unteren Förderband - ausser im Bereich jeder der Quetschwalzen - abgehoben ist und einen Abstand hat. Schliesslich könnte man eine Reihe schmaler Bänder oder Drähte so anordnen, dass sie sich unmittelbar über der Matte bewegen, um die Matte auf dem unteren Förderband zu halten, ohne zwischen benachbarten Quetschwalzen die Ausdehnung der Matte und die Flüssigkeitsabsorption merklich zu behindern.

Anhand der Zeichnung werden nachstehend Ausführungsbeispiele von erfindungsgemässen Einrichtungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer ersen Ausführungsform einer Einrichtung zum kontinuierlichen Chemischreinigen,

Fig. 2 eine Draufsicht nach der Linie 3-3 in Fig. 1, aus der die Anordnung der Walzen mit der Bahn in einem Tank ersichtlich ist,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Einrichtung zum kontinuierlichen Chemischreinigen und

Fig. 4 in grösserem Massstab eine Seitenansicht einer Reihe von Quetschwalzen und einer Reihe von mit diesen zusammenwirkenden Walzen, wobei ersichtlich ist, wie eine auf einem endlosen Förderband transportierte Bahn zusammengedrückt und zur Flüssigkeitsaufnahme entspannt wird.

Die nachstehend beschriebenen Einrichtungen sind dazu bestimmt, bei einer Nass-auf-trocken-Imprägnierung einen hohen Austauschgrad von Flüssigkeit gegen Luft oder bei einer Nass-auf-nass-Imprägnierung, -Reinigung oder -Spülung einen hohen Austauschgrad von Flüssigkeit B gegen Flüssigkeit A zu gewährleisten, wenn schwere nichtgewebte Fasermatten behandelt werden, und zwar in solcher Weise, dass die Fasermatte nicht zerrissen wird, und mit einer möglichst geringen Zahl von Quetschwalzen, Förderbändern, Flüssigkeitsumwälzpumpen, Rührgliedern usw. Bei einem «idealen» Nass-auf-trocken-Imprägnierungsprozess werden Luft oder andere Gase, die in der in das Imprägnierungsge-fäss eintretenden Fasermatte vorhanden sind, in relativ kurzer Zeit, z.B. in wenigen Sekunden, vollständig durch die Behandlungsflüssigkeit ersetzt. Ebenso wird bei einem «idealen» Nass-auf-nass-Imprägnierungs-, -Wasch- oder -Spülprozess eine Flüssigkeit A, die in der in das Imprägnie-rungsgefäss eintretenden Fasermatte vorhanden ist, in relativ kurzer Zeit, z.B. in wenigen Sekunden, vollständig durch eine im Imprägnierungsgefäss enthaltene Flüssigkeit B ersetzt. Bei diesen «idealen» Prozessen sollen die Fasern in der Matte nicht zerrissen oder verwirrt und soll die Matte nicht zerrissen werden. In einem tatsächlichen, realen Prozess kann natürlich die Perfektion des idealen Prozesses nicht erreicht werden; mit den nachstehend beschriebenen Einrichtungen ist jedoch eine bessere Annäherung an den idealen Prozess mit einfacheren und weniger kostspieligen Mitteln möglich als mit bekannten Einrichtungen.

Die Einrichtungen können'in allen Prozessen verwendet werden, die ein flüssiges Imprägnier-, Spül- oder Waschmittel benötigen; sie werden jedoch nachstehend in Verbin-

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dung mit einer typischen Baumwollfaserbehandlung beschrieben.

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform einer Einrichtung dargestellt, die vorzugsweise als Spüleinrichtung für eine Fasermatte verwendet werden kann. Die Einrichtung enthält einen langgestreckten Tank 10 mit einem Boden 12 und zwei Endwänden 14 und 16. Zwei Seitenwände 18 und 20 (Fig. 3) sind mit den Endwänden 14 und 16 und mit dem Boden 12 verbunden, um einen Behälter für eine Flüssigkeit zu bilden, dessen Länge wesentlich grösser ist als seine Breite.

Es kann erwünscht sein, in der Flüssigkeit im Tank eine Strömung in Gegenstromrichtung aufrecht zu erhalten.

Daher hat die Endwand 14, die eine Vorderwand des Tankes bildet, eine geringere Höhe als die andere Endwand 16, die eine Rückwand des Tankes bildet. Wenn der Tank mit Flüssigkeit beschickt wird, fliesst diese über die Vorderwand 14, bevor sie über die Rückwand 16 fliessen kann. Die Seitenwände 18 und 20 besitzen je einen oberen Rand, der sich vom oberen Rand der Vorderwand 14 zum oberen Rand der Rückwand 16 erstreckt, so dass die Flüssigkeitsoberfläche allseitig im Tank gehalten ist, während die Flüssigkeit infolge der Schwerkraft in annähernd horizontaler, leicht gegen die Vorderwand 14 abwärts geneigter Richtung durch den Tank strömt.

Ein perforierter Endlosförderer 22 besitzt ein Band 24, welches auf einem kontinuierlichen Weg um den langgestreckten Tank 10 herumläuft. In der Ausführungsform gemäss Fig. 1 läuft das Band 24 über mehrere Rollen 26, die unter dem Tank und neben den beiden Enden desselben angeordnet sind. Eine oder mehrere der Rollen 26 sind über ein geeignetes Getriebe (nicht dargestellt) mit einem Elektromotor (auch nicht dargestellt) verbunden, der die Antriebskraft zum Bewegen des Bandes 24 liefert. Das Band 24 läuft allgemein im Uhrzeigersinn (gemäss Fig. 1) um, wobei es sich im Tank 10 von der Vorderwand 14 zur Rückwand 16 bewegt.

Eine Reihe von Quetschwalzen 28 ist im Tank 10 etwa in einer ebenen Flucht angeordnet. Jede der Walzen 28 ist in der Form zylindrisch und hat eine Achse 34, die quer zur Bewegungsrichtung des Bandes 24 steht. Die Achsen aller Quetschwalzen sind zueinander und zum Boden 12 des Tankes parallel. Die Achsen 34 sind an ihren beiden Enden in den Seitenwänden 18 bzw. 20 des Tankes montiert, wobei jede Quetschwalze 28 um die zugeordnete Achse 34 frei drehbar ist.

Das Band 24 transportiert eine Fasermatte 50, die von einer unmittelbar vorangehenden Stufe eines Faserbehandlungsprozesses kommt, z.B. von einer Einrichtung zum Bilden einer konsolidierten Matte, über die Vorderwand 14 hinweg in den langgestreckten Tank 10. Die Matte 50 wird auf der Oberseite des Bandes 24 durch den langgestreckten Tank 10 transportiert, wobei die Matte stets über dem Band liegt.

Eine Reihe von einzelnen, zusammenarbeitenden Walzen 30 ist im Tank 10 etwa in einer ebenen Flucht angeordnet. Die Walzen 30 liegen jeweils zwischen den Quetschwalzen 28. Jede der zusammenarbeitenden Walzen 30 ist in der Form zylindrisch und hat eine Achse 32, die quer zur Bewegungsrichtung des Bandes 24 steht. Die Walzen 30 sind bezüglich der Quetschwalzen 28 so angeordnet, dass die Oberseite jeder Walze 30 zwischen zwei benachbarten Quetschwalzen 28 und oberhalb der Unterseiten derselben liegt. In dieser Weise ist die Zahl der zusammenarbeitenden Walzen 30 um eins kleiner als die Gesamtzahl der Quetschwalzen 28. In der dargestellten Ausführungsform sind vier zusammenarbeitende Walzen 30 und fünf Quetschwalzen 28 im Tank 10 angeordnet.

Die Achsen 32 aller Walzen 30 sind zueinander und zu den Achsen 34 der Quetschwalzen 28 parallel. Die Achsen 32 sind an ihren beiden Enden in den Seitenwänden 18 bzw. 20 des langgestreckten Tankes 10 montiert, wobei jede Walze 30 um die zugeordnete Achse 32 frei drehbar ist. In einer Variante könnten die Quetschwalzen 28 und die zusammenarbeitenden Walzen 30 in einem verstellbaren Rahmen (nicht dar-s gestellt) montiert sein, um eine vertikale Bewegung der Quetschwalzen 28 bezüglich einander und bezüglich der zusammenarbeitenden Walzen 30 zu ermöglichen.

Das Band 24 läuft auf einem wellenförmigen Weg abwechselnd unter den Quetschwalzen 28 hindurch und über die io zusammenarbeitenden Walzen 30 hinweg. Nach dem Passieren der Vorderwand 14 des Tankes 10 transportiert das Band 24 die Matte 50 unter die erste Quetschwalze 28, wo die Matte in einer vom Band 24 und der Quetschwalze 28 gebildeten Klemmstelle sanft zusammengedrückt wird. Die Perfols rationen des Bandes 24 machen es möglich, dass ein grosser Teil der Flüssigkeit, die von der Matte absorbiert worden ist, aus derselben herausgedrückt wird. Im allgemeinen reduziert die Quetschwalze 28 das in der Matte 50 enthaltene Flüssigkeitsvolumen auf etwa 'A bis Vi, vorzugsweise Vi bis Vi, des in 20 der ungequetschten Matte enthaltenen Flüssigkeitsvolumens, ohne den Zusammenhalt der Fasermatte in wesentlichem Mass nachteilig zu beeinflussen. Unmittelbar nach dem Verlassen der ersten Quetschwalze absorbiert die Matte 50 dann wieder Flüssigkeit, die die beim Quetschen entfernte Flüssig-25 keit ersetzt.

Die Matte 50 wird dann von dem Band 24 nach oben gegen die erste zusammenarbeitende Walze 30 geführt. Auf dem Weg von der ersten Quetschwalze 28, über die erste zusammenarbeitende Walze 30 und zur zweiten Quetschwalze 28 30 wird die Matte 50 vollständig mit Flüssigkeit gesättigt.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, wie beim Durchlauf der Matte 50 unter der ersten Quetschwalze 28 die Querschnittsdicke der Matte durch die vom Band 24 in Richtung gegen die Achse 34 der Quetschwalze ausgeübten Kräfte reduziert wird. In dem 35 unter der Quetschwalze 28 hindurchlaufenden Band 24 herrscht eine Spannung in Längsrichtung, die aus tangentialen und radialen Komponenten besteht, wobei die radiale Komponente an der tiefsten Stelle der Quetschwalze ein Maximum erreicht. An dieser tiefsten Stelle der Quetschwalze 40 28 ist daher die Matte 50 zwischen dem Band 24 und der Oberfläche der Quetschwalze 28 am stärksten zusammengedrückt. Nachdem sich die Matte 50 über die tiefste Stelle der Quetschwalze hinaus bewegt hat, nimmt die vom Band 24 auf die Matte 50 ausgeübte radiale Kraftkomponente wieder ab. 45 Die radiale Kraftkomponente verschwindet, wenn die Matte 50 mit der Oberfläche der Quetschwalze nicht mehr in Berührung steht.

Während die Matte 50 auf dem Band 24 von der Quetschwalze 28 zur nächsten zusammenarbeitenden Walze 40 trans-50 portieri wird, kann sie Flüssigkeit aus dem Tank 10 frei aufnehmen. Die Querschnittsdicke der Matte steigt auf einen Maximalwert, wenn die Matte vollständig mit Flüssigkeit gesättigt ist. Die zusammenarbeitenden Walzen 30 sorgen dafür, dass das Band 24 eine gewünschte radiale Kraftkom-55 ponente ausüben kann, während es unter den Quetschwalzen 28 hindurchläuft, ohne dass hierzu eine übermässig hohe Spannung im Band erforderlich ist.

Während des Transportes durch den langgestreckten Tank 10 wird die Matte 50 wiederholt zusammengedrückt, wenn sie 60 jeweils zwischen einer Quetschwalze 28 und dem Förderband 24 hindurchläuft. Wie in Fig. 4 durch die vergrösserte Dicke der Matte 50 dargestellt ist, absorbiert diese zwischen den aufeinanderfolgenden Quetschwalzen 28 jeweils Flüssigkeit, wobei sie mit der Flüssigkeit vollständig gesättigt wird. 65 Nach dem Durchlauf über die erste zusammenarbeitende Walze 30 wird die Matte 50 unter die zweite Quetschwalze 28 transportiert, wo die Flüssigkeit im wesentlichen aus der Matte entfernt wird, während sie zwischen dem Band 24 und

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der Quetschwalze 28 in gleicher Weise und gleichem Ausmass wie vorstehend beschrieben, sanft zusammengedrückt wird. Von der zweiten Quetschwalze 28 läuft die Matte 50 zu einer nächsten zusammenarbeitenden Walze 30, wobei die Matte 50 wieder Flüssigkeit aus dem Tank 10 in gleicher Weise und gleichem Ausmass wie vorstehend beschrieben absorbiert, und das alles wiederholt sich auf der ganzen Länge des Tankes.

Für die Erzielung der gewünschten beträchltichen Erhöhung der Imprägnier- und Spülwirkungsgrade an einer nichtgewebten Fasermatte ist das wiederholte sanfte Zusammendrücken der in die Imprägnierungsflüssigkeit eingetauchten und diese durchlaufenden Matte besonders wichtig. Mit jeder dieser sanften Zusammendrückungen wird ein grosser Teil der in der Matte enthaltenen Flüssigkeit aus der Matte herausgedrückt, während sie eingetaucht bleibt. Das nachfolgende Aufheben der Quetschkraft, während die Matte in die Behandlungs- oder Spülflüssigkeit eingetaucht bleibt, zieht dann grosse Mengen frischer Behandlungs- bzw. Spülflüssigkeit in die Fasermatte, wodurch sich ein starker Flüssigkeitsaustausch innerhalb der Matte ergibt. Dadurch, dass die Matte einer Reihe von sanften Quetschkraftbehandlungen mit Aufhebung dieser Quetschkräfte jeweils zwischen zwei Quetschstellen ausgesetzt wird, wobei sowohl das Anlegen als auch das Aufheben der Quetschkräfte erfolgt, während die Matte in die Flüssigkeit eingetaucht ist, kann eine sehr wirkungsvolle Imprägnierung und/oder ein Flüssigkeitsaustausch erreicht werden, ohne dass die Matte beschädigt oder zerrissen wird und ohne dass Quetschwalzenpaare zum Herausdrücken der Flüssigkeit zwischen aufeinanderfolgenden Eintauchungen verwendet werden müssten.

Zwei aufeinanderfolgende Zusammendrückungen der eingetauchten Matte sind hinsichtlich des Flüssigkeitsaustausches in der Matte schon wesentlich besser als eine einzige Zusammendrückung, jedoch sind drei Zusammendrük-kungen noch besser als zwei, und vier Zusammendrückungen besser als drei. Eine wesentliche Verbesserung des Wirkungsgrades einer Imprägnierungs-, Wasch- oder Spülbehandlung kann mit jeder Zahl von wenigstens drei bis zu etwa 20 aufeinanderfolgenden sanften Zusammendrückungen der eingetauchten Matte erreicht werden. Für die meisten Fasermattenbehandlungen sind etwa 4 bis 10 Behandlungszyklen der eingetauchten Matte mit sanfter Anlegung und Aufhebung von Quetschkräften ausreichend.

Nach der letzten Quetschwalze 28 wird die Matte 50 von dem Band 24 nach oben und über die Rückwand 16 des Tankes 10 transportiert. Die Matte 50 wird dann einem Quetschwalzenpaar 40,42 zugeführt, das den grössten Teil der Flüssigkeit aus der Matte entfernt, bevor diese die Einrichtung verlässt. Je nach der nachfolgenden Behandlung, die für die Fasermatte 50 vorgesehen st, reduzieren die Quetschwalzen 40,42 den Flüssigkeitsgehalt der Matte bis auf etwa 60 bis 300%, vorzugsweise 80 bis 150%, bezogen auf das Trok-kengewicht der Fasern in der Matte (d.h. auf etwa 0,6 bis 3 kg, vorzugsweise 0,8 bis 1,5 kg, Flüssigkeit pro kg trockener Fasern in der Matte).

Aus Fig. 1 und 2 ist weiter ersichtlich, dass unter dem langgestreckten Tank 10 und dem Förderer 22 eine Auffangwanne 44 angeordnet ist, die die Flüssigkeit aufnimmt,

welche von den Quetschwalzen 40,42 aus der Matte 50 her-ausgepresst wird. Diese Flüssigkeit wird über einen Sumpf 46, eine Pumpe 52 und eine Rohrleitung 51 in den langgestreckten Tank 10 zurückgeführt. Die Auslassöffnung der Rohrleitung 51 liegt näher bei der Endwand 16 des langgestreckten Tankes 10 als bei der Endwand 14, um die Flüssigkeitsströmung in Gegenstromrichtung von der Rückwand 16 zur Vorderwand 14 zu unterstützen. Da die Vorderwand 14 des Tankes 10 niedriger ist als die Rückwand 16, strömt auch die über eine Auslassöffnung 54 zugeführte frische Flüssigkeit in einer Richtung, die entgegengesetzt ist zur Bewegungsrichtung der Matte 50 im Tank 10. Es ergibt sich also eine Flüssigkeitsströmung in Gegenstromrichtung, in der die Matte 50 mit zunehmend frischerer Flüssigkeit in Berührung kommt, während sie sich durch den Tank bewegt Wenn die Einrichtung als Spüleinrichtung verwendet wird, strömt die dem Tank 10 über die Auslassöffnung 54 zugeführte Spülflüssigkeit im Gegenstrom zur Bewegung der Matte gegen die Vorderwand 14 und fliesst über diese in einen Trog 55, der entweder direkt mit einem Abfluss verbunden ist, durch den die Flüssigkeit unter Schwerkrafteinwirkung abfliesst, oder mit dem Einlass einer Pumpe 53 verbunden ist, die die aus dem Tank 10 abfliessende Spülflüssigkeit in einen Abfluss oder im Gegenstrom zu einer vorgeschalteten Spülstufe pumpen kann. Wenn die Einrichtung stattdessen als Imprägniereinrichtung verwendet wird, um eine Behandlungsflüssigkeit (z.B. eine Bleich- oder Färbeflüssigkeit) aufzubringen, dann werden der Trog 55 und die Pumpe 53 nicht benötigt.

In Fig. 3 ist eine zweite Ausführungsform einer Einrichtung dargestellt, die als Spüleinrichtung oder als Auftrageinrichtung für beispielsweise Farbe verwendet werden kann. Die Einrichtung enthält einen langgestreckten Tank 110 mit einem Boden 112 und zwei Endwänden 114 und 116. Zwei Seiten wände 118 und 120 sind mit den Endwänden 114 und 116 und mit dem Boden 112 verbunden, um einen Behälter für eine Flüssigkeit zu bilden, dessen Länge wesentlich grösser ist als seine Breite.

Je nach der vorgesehenen Verwendung der Einrichtung, z.B. als Imprägniereinrichtung oder als Spüleinrichtung, können Flüssigkeitszu- und -abfuhrleitungen leicht so ange-passt werden, dass die Einrichtung wirkungsvoll entweder als Imprägniereinrichtung oder als Spüleinrichtung arbeitet. Wenn die Einrichtung als einfache Spüleinrichtung dienen soll, kann frische Spülflüssigkeit direkt über eine Leitung 154 in den Tank 110 eingeführt werden. Eine Flüssigkeitsstands-Steuereinrichtung 158 und ein Flüssigkeitszufuhrsteuerventil 157, die in Fig. 3 eingezeichnet sind, werden hierbei nicht benötigt. Wenn eine Wiederverwendung der gebrauchten Spülflüssigkeit, die über ein Wehr bei der Vorderwand 114 des Tankes 110 abfliesst, nicht erforderlich ist, dann kann diese abfliessende gebrauchte Spülflüssigkeit unter Schwerkrafteinwirkung direkt in einen Abfluss fliessen oder stattdessen, wie in Fig. 3 gezeigt, in einen Sumpf 146, aus dem sie durch einen Wärmetauscher gepumpt werden kann. Wenn die abfliessende Spülflüssigkeit wieder verwendet werden soll (z.B. im Falle einer Bleich-Spülung als Spülflüssigkeit in einer vorgeschalteten Alkalispülstufe), dann kann die abfliessende Spülflüssigkeit in eine andere Spülstufe gepumpt werden. In allen Fällen, in denen der Sumpf 146 zur Aufnahme der abfliessenden Spülflüssigkeit verwendet wird, kann diese Flüssigkeit dann aus dem Sumpf 146 mittels einer Pumpe 152 durch eine Rohrleitung 156 gefördert werden, wobei es wünschbar ist, eine Fiüssigkeitsstands-Steuerein-richtung 159 und ein Sumpf-Umwälzventil 160 zu verwenden, um die Pumpe 152 zu schützen. Bei allen vorstehend beschriebenen Rohrleitungs-Anordnungen für die Verwendung der Einrichtung als Spüleinrichtung wird ein befriedigender Gegenstrombetrieb erreicht, wenn die Hauptmenge der strömenden Spülflüssigkeit in den Tank 110 durch die Rohrleitung 154 in der Nähe der Rückwand 116 eintritt und unter Schwerkrafteinwirkung auf einem Weg durch den Tank 110 strömt, der zum Überlaufwehr am oberen Rand der Vorderwand 114 führt. Damit wird im Tank 110 ein Konzentrationsgradient aufrecht erhalten, wobei sich frischeres, sauberes Spülwasser in der Nähe der Rückwand 116 des Tankes 110 befindet und schmutzigeres, verbrauchtes Spülwasser in der Nähe der Vorderwand 114 des Tankes befindet.

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Wenn die in Fig. 3 dargestellte Einrichtung als Imprägniereinrichtung zum Aufbringen einer Reinigungs-, Bleich- oder Färbeflüssigkeit usw. verwendet wird, kann frische Ergänzungsflüssigkeit direkt durch die Rohrleitung 154 in den Tank 110 eingeführt werden. Dabei wird die im Tank 110 angeordnete Flüssigkeitsstands-Steuereinrichtung 158 verwendet, um das Steuerventil 157 zu öffnen und zu schliessen. Der Sumpf 146 und die diesem zugeordneten Rohrleitungen werden dann nicht benötigt. In vielen Fällen kann es jedoch wünschbar sein, den Sumpf 146 zur Verbesserung der Steuerung und Durchmischung der frischen Ergänzungsflüssigkeit trotzdem zu verwenden, in welchem Fall die frische Ergänzungsflüssigkeit über eine Rohrleitung 154' dem Sumpf 146 zugeführt wird, und zwar unter Verwendung der Flüssigkeits-stands-Steuereinrichtung 159 zum Öffnen und Schliessen eines Steuerventils 161. Die Flüssigkeit im Sumpf 146 wird mittels der Umwälzpumpe 152, unter Verwendung eines manuell einstellbaren Drosselventils 162, ständig durchmischt, wobei ein Teil der von der Pumpe 152 geförderten Flüssigkeit durch ein manuell einstellbares Drosselventil 163 und einen Leitungszweig 151 in den Tank 110 fliesst. Da die Flüssigkeitsstands-Steuereinrichtung 159 in diesem Fall zum Öffnen und Schliessen des Steuerventils 161 dient, wird anstelle des automatischen Steuerventils 160 das manuell einstellbare Drosselventil 162 verwendet, um das gewünschte Verhältnis zwischen den Flüssigkeitsströmen einzustellen, die einerseits durch das Drosselventil 162 direkt in den Sumpf zurück und anderseits durch das Drosselventil 163 und den Leitungszweig 151 in den Tank 110 fliessen.

Ein perforierter Endlosförderer 122 besitzt ein Band 124, welches auf einem kontinuierlichen Weg in dem langgestreckten Tank 110 umläuft. Unmittelbar über dem Boden 112 des Tankes 110 läuft das Band 124 über mehrere, in Abständen voneinander angeordnete Rollen 126. Eine oder mehrere der Rollen 126 sind über ein geeignetes Getriebe (nicht dargestellt) mit einem Elektromotor (auch nicht dargestellt) verbunden, der die Antriebskraft zum Bewegen des Bandes 124 liefert. Das Band 124 läuft allgemein im Uhrzeigersinn in dem Tank 110 um, wobei es sich von der Vorderwand 114 zur Rückwand 116 und dann längs des Bodens 112 des Tankes 110 wieder zurück zur Vorderwand 114 bewegt.

Eine Reihe von Quetschwalzen 128 ist im Tank 110 etwa in einer ebenen Flucht angeordnet. Jede der Walzen 128 ist in der Form zylindrisch und hat eine Achse 134, die quer zur Bewegungsrichtung des Bandes 124 steht. Die Achsen aller Quetschwalzen 128 sind zueinander und zum Boden 112 des Tankes parallel. Die Achsen 134 sind an ihren beiden Enden in den Seitenwänden 118 bzw. 120 des Tankes montiert,

wobei jede Quetschwalze 128 um die zugeordnete Achse 134 frei drehbar ist.

Das Band 124 transportiert eine Fasermatte 150, die von einer unmittelbar vorangehenden Stufe eines Faserbehandlungsprozesses kommt, z.B. von einer Einrichtung zum Bilden einer konsolidierten Matte, über die Vorderwand 114 hinweg in den Tank 110. Die Matte 150 ist auf der Oberseite des Bandes 124 getragen, so dass die Matte stets über dem Band 124 liegt.

Eine Reihe von zusammenarbeitenden Walzen 130 ist im Tank 110 etwa in einer ebenen Flucht unter den Quetschwalzen 128 angeordnet. Jede der zusammenarbeitenden Walzen 130 ist in der Form zylindrisch, mit einem Querschnittsdurchmesser, der vorzugsweise kleiner ist als der Querschnittsdurchmesser der Quetschwalzen 128, und hat eine Achse 132, die quer zur Bewegungsrichtung des Bandes 124 steht. Die Walzen 130 sind bezüglich der Quetschwalzen 128 so angeordnet, dass jede Walze 130 jeweils zwischen benachbarten Quetschwalzen 128 liegt, wobei die Achsen der

Quetschwalzen 128 oberhalb der Achsen der zusammenarbeitenden Walzen 130 liegen. Jedoch liegt die Oberseite jeder zusammenarbeitenden Walze 130 oberhalb der Unterseiten der entsprechenden Quetschwalzen 128.

In dieser Ausführungsform sind fünf Quetschwalzen 128 und vier zusammenarbeitende Walzen miteinander abwechselnd hintereinander im langgestreckten Tank 110 angeordnet. Es könnten jedoch auch mehr oder weniger Walzen vorgesehen sein, um vorzugsweise wenigstens drei bis zu etwa 20 sanfte Zusammendrückungen der eingetauchten Fasermatte 150 zu erzeugen.

Je nach der im besonderen Fall gewünschten Grösse und Dauer der radialen Kraft kann der vertikale Abstand zwischen den Oberseiten der zusammenarbeitenden Walzen 130 und den Unterseiten der Quetschwalzen 128 variiert werden. Zusätzlich kann auch die Grösse der Durchmesser der Quetschwalzen 128 und der zusammenarbeitenden Walzen 130 variiert werden, um verschiedene Anordnungen und Effekte zu erhalten. Beispielsweise können in der Reihe der Quetschwalzen abwechslungsweise Walzen mit grösseren und kleineren Radien vorgesehen werden, um abwechslungsweise Zusammendrückungen mit kürzerer und längerer Dauer zu erzeugen.

Ein Quetsch walzenpaar 140,142 ist am Ende des Tankes 110 angeordnet, um den grössten Teil der Flüssigkeit aus der Matte 150 herauszupressen. Die herausgepresste Flüssigkeit fliesst direkt in den Tank zurück, da die Quetschwalzen 140, 142 vor der Rückwand 116 angeordnet sind. Je nach der Art der nachfolgenden Behandlung, die für die Fasermatte 150 vorgesehen ist, reduzieren die Quetschwalzen 140,142 den Flüssigkeitsgehalt der Matte auf einen Wert zwischen 60 und 300%, vorzugsweise zwischen 80 und 150%, bezogen auf das Trockengewicht der Fasern in der Matte.

Die Quetschwalzen und die zusammenarbeitenden Walzen können Walzen verschiedener bekannter Arten sein, z.B. massive oder hohle Walzen, perforierte oder unperforierte Walzen usw. Wenn die Quetschwalzen perforiert sind, kann das endlose Förderband gewünschtenfalls unperforiert sein, ohne die beschriebenen Wirkungen zu beeinträchtigen. Die Verwendung eines perforierten Endlosförderbandes erleichtert jedoch die Zufuhr von Flüssigkeit zur Matte, die auf dem Band transportiert wird. Die Verwendung einer perforierten Quetschwalze erleichtert zusätzlich die Entfernung von Flüssigkeit aus der Matte während des Zusammendrückens derselben, weil die Flüssigkeit dabei sowohl durch das perforierte Band als auch durch die perforierte Quetschwalze hindurchtreten kann. Es können also selbstverständlich auch sowohl das Band als auch die Quetschwalzen perforiert sein.

Die Matte zeigt unter Umständen eine Tendenz zum Haften an den Oberflächen der Quetschwalzen und damit zum «Aufwickeln» auf die Quetschwalzen. Verschiedene Mittel können vorgesehen werden, um ein Aufwickeln der Matte auf die Quetschwalzen zu verhindern. Diese Mittel werden so angeordnet, dass sie die Matte, unmittelbar nachdem diese die Klemmstelle zwischen der Quetschwalze und dem Endlosförderband durchlaufen hat, von der Oberfläche der Quetschwalze wegdrängen.

Beispielsweise kann man bei jeder Quetschwalze mehrere Flüssigkeitsstrahlen einsetzen, um die Matte unmittelbar nach der Klemmstelle von der Quetschwalzenoberfläche weg zu spülen. Die Flüssigkeitsstrahlen sind dabei vorzugsweise sanft, so dass sie die Fasermatte nicht zerreissen, jedoch immerhin genügend kräftig, um das Aufwickeln der Matte um die Quetschwalze zu verhindern. Für die Erzeugung der Flüssigkeitsstrahlen würde eine Pumpe mit geeigneten Leitungen für die Zufuhr der Flüssigkeit zu Spritzdüsen verwendet.

Ein Rakelmesser kann unmittelbar nach der Klemmstelle s

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jeder Quetschwalze angeordnet werden, um die Matte von der Quetschwalzenoberfläche zu trennen. Das Rakelmesser kann allein oder in Verbindung mit den Flüssigkeitsstrahlen eingesetzt werden, um das Aufwickeln der Matte um die Quetschwalze zu verhindern. Wie es bei Rakelmessern üblich ist, würde sich das Messer über die ganze Länge der Quetschwalze erstrecken und eine zugeschärfte, mit der Quetschwalzenoberfläche in Berührung stehende Kante aufweisen.

In einer anderen Ausführungsform könnten mehrere Streifen, z.B. Drähte oder schmale Bänder, so angeordnet werden, dass sie unmittelbar über der Matte auf dem Endlosförderband laufen. Diese Streifen sind dann vorzugsweise endlos und laufen über zusätzliche, oberhalb der Quetschwalzen angeordnete Rollen. Eine oder mehrere dieser Rollen können Antriebsrollen sein, die die Streifen mit der Oberflä-chengeschwindigkeit des Endlosförderbandes antreiben. In dieser Weise werden die Streifen die Matte nicht zerreissen und ist keine Reibung zwischen der Matte und den Streifen für den Antrieb der Streifen erforderlich.

Je nach den Eigenschaften der Matte kann jedoch die Verwendung von Drähten, insbesondere Drähten mit kleinen Durchmessern, nachteilig sein, weil die Matte eine Tendenz zeigen kann, sich um die Drähte zu schlingen und an denselben zu haften. Daher sind schmale Bänder in der Regel vorteilhafter. Diese schmalen Bänder können perforiert sein, damit sie die Absorption von Flüssigkeit in der Matte zwischen den aufeinanderfolgenden Quetschwalzen nicht behindern.

Eines oder wenige breite Bänder oder eine Reihe von schmalen Bändern in kleinen gegenseitigen Abständen, die sich kontinuierlich unmittelbar neben der Matte bewegen, sind weniger geeignet, da sie die Flüssigkeitsabsorption und Ausdehnung der Matte zwischen aufeinanderfolgenden Quetschwalzen übermässig behindern.

Im allgemeinen können die schmalen Bänder etwa 6 bis 25 mm breit sein und in gegenseitigen Abständen von etwa 15 bis 45 cm angeordnet sein, so dass nicht mehr als Ve der Mattenoberfläche von den Bändern abgedeckt wird. Vorzugsweise werden nur so viele Drähte oder Bänder verwendet, wie erforderlich sind, um das Aufwickeln der Matte um die Quetschwalzen zu verhindern.

Wenn ein einzelnes breites Band oder zweites Endlosförderband verwendet werden soll, dann sollte dieses zwischen den aufeinanderfolgenden Quetschwalzen von der Matte abgehoben werden. Zu diesem Zweck kann eine Reihe zusätzlicher Rollen vorgesehen werden, von denen jede jeweils zwischen benachbarten Quetschwalzen und oberhalb derselben liegt. In dieser Weise läuft dann das einzelne breite Band bzw. zweite Endlosförderband unmittelbar neben der Matte und auf deren Oberseite aufliegend durch die Klemmstelle jeder Quetschwalze. Zwischen benachbarten Quetschwalzen läuft das breite Band bzw. zweite Endlosförderband jeweils über eine der zusätzlichen Rollen und wird dadurch im Abstand von der Matte über derselben gehalten. So ist dann die Flüssigkeitsabsorption und Ausdehnung der Matte nicht behindert.

Für ein solches zweites Endlosförderband wären natürlich weitere Umlenkrollen, wie für die endlosen Drähte oder schmalen Bänder beschrieben erforderlich, um das zweite Endlosförderband anzutreiben und um es zu tragen, wenn es nicht mit der Matte in Berührung steht.

In noch einer anderen Ausführungsform könnten mehrere Streifen oder ein zweites Endlosband so angeordnet werden, dass sie sich vollständig oberhalb der Quetschwalzen, aber in Berühung mit den Oberseiten derselben bewegen, und zwar in einer zur Drehrichtung der Quetschwalzen entgegengesetzten Richtung. Die Streifen bzw. das zweite Endlosband würden so als eine Art Rakel wirken, um die Matte von jeder

Quetschwalze weg zu schieben. Da die Streifen bzw. das zweite Endlosband dann nicht durch die Klemmstellen der Quetschwalzen laufen und sich nicht in unmittelbarer Nachbarschaft zur Matte bewegen, kann die Matte nicht zerrissen oder in der Ausdehnung und Flüssigkeitsabsorption behindert werden.

Schliesslich könnte unmittelbar nach der Klemmstelle jeder Quetschwalze eine zusätzliche Rolle mit im Vergleich zur Quetschwalze sehr kleinem Durchmesser angeordnet werden. Diese zusätzliche Rolle würde mit der Oberfläche der Quetschwalze in Berührung stehen und in gleicher Richtung wie die Quetschwalze drehen, d.h. im Gegenuhrzeigersinn, so dass sich die Oberfläche der Rolle entgegengesetzt zur benachbarten Oberfläche der Quetschwalze bewegt. So würde die zusätzliche Rolle die Matte von der Quetschwalze weg nach unten drücken, um das Aufwickeln der Matte um die Quetschwalze zu verhindern.

Der Durchmesser der zusätzlichen Rolle ist vorzugsweise so klein, dass die Rolle die Matte nicht berührt, wenn diese richtig auf dem Endlosförderband liegt. Der Durchmesser der Rolle muss jedoch gross genug sein, um die Matte nach unten drücken zu können, wenn sie sich auf die Quetschwalze aufzuwickeln beginnt.

Die beschriebenen Einrichtungen eignen sich besonders für die Behandlung von nichtgewebten Fasermatten, die eine ausreichend grosse Dickenabmessung senkrecht zur Bewegungsebene der Matte haben sowie eine genügend hohe Nasselastizität, um die abwechselnde Zusammendrückung und Ausdehnung unter den sanften Quetschkräften zu ermöglichen, die abwechselnd angelegt und aufgehoben werden, wenn die Matte unter und über den beschriebenen Walzen hindurchläuft.

Wenn die Matte zu dünn ist oder eine zu hohe Dichte hat, wie es in der Regel für Gewebe der Fall ist, dann ist die Wirksamkeit der Einrichtungen weniger überragend. Daher sollte das Gewicht der nichtgewebten Matte vorzugsweise grösser als 135 g/m2 und zweckmässig grösser als 270 g/m2 sein (bezogen auf die trockene Faser für übliche Textilfasern, wie Baumwolle, Wolle und gebräuchliche Synthesefasern). Die Dichte der Fasermatte (bezogen auf trockene Faser) sollte im entspannten homogenen Zustand vorzugsweise kleiner als 480 kg/m3 sein. Die Flüssigkeit im Tank 10 oder im Tank 110 kann je nach der Art der gewünschten Flüssigkeitsbehandlung beispielsweise Wasser, eine alkalische Reinigungsflüssigkeit, ein Färbebad oder ein anderes chemisches Behandlungsbad sein.

Nachstehend werden die Vorteile der beschriebenen Imprägnier- oder Spüleinrichtungen zusammengefasst.

Die Einrichtungen verwenden ein endloses Förderband, das in ein Ende eines relativ langen und untiefen, etwa horizontalen Imprägnierungsgefässes eintritt und über einer Reihe von zusammenarbeitenden Walzen sowie unter einer anderen Reihe von Quetschwalzen hindurchläuft. In jeder dieser Reihen sind die Walzen, über die das Förderband läuft, so angeordnet, dass ihre Drehachsen im wesentlichen in einer gemeinsamen horizontalen Ebene liegen. Die Drehachsen der Walzen beider Reihen sind im wesentlichen parallel zueinander und liegen relativ nah beieinander oder sogar in der gleichen gemeinsamen horizontalen Ebene.

Diese Anordnung der Walzen (innerhalb jeder Reihe und zwischen den Reihen) ermöglicht (a) erstens eine Steuerung der Bewegung von losen Stapelfasern (oder von nichtgewebten Stapelfasermatten mit schwachem Zusammenhalt zwischen den Fasern) auf einem kontinuierlichen, ununterbrochenen Weg durch die Imprägnierungs- oder Spülflüssigkeit, die im Imprägnierungsgefäss enthalten ist, und (b) zweitens, das vorstehende mit nur einem endlosen Förderband zu erreichen und mit diesem die losen Fasern oder die nichtge-

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webte Matte (die auf nur einem Förderband liegen und von diesem getragen sind, während die Matte und das Band abwechslungsweise über eine Walze, dann unter der nächsten Walze hindurch, anschliessend über die nächste Walze usw. laufen) kontinuierlich über bzw. unter allen Walzen hindurch durch die ganze Länge des Imprägnierungsgefässes zu transportieren. Mit der beschriebenen Anordnung der Walzen und Verwendung derselben zum Steuern der Bewegung der losen Fasern oder der Fasermatte, die auf der Oberseite eines einzelnen Förderbandes transportiert werden, ist es auch möglich, die wirksame gesteuerte intermittierende Anlegung und Aufhebung von Quetschkräften auf die Oberfläche der losen Fasern oder der nichtgewebten Matte zu erreichen und damit eine gute Imprägnierung mit der Behandlungs- oder Spülflüssigkeit und Herausdrücken derselben zu bewirken, ohne dass hierzu Quetschmittel der für ähnliche Zwecke bisher üblichen Art, wie Quetschwalzenpaare oder einander gegenüberstehende Pressplatten, verwendet werden müssten.

In Behandlungsprozessen für lose Fasern oder nichtgewebte Fasermatten, in denen die Fasern in einer Reihe von Nassbehandlungs- und Trocknungsstufen behandelt werden, ist es vorteilhaft, (a) den Bestand und die Gleichförmigkeit der linearen Dichte und der Flächendichte der Matte während des Transportes der Fasern durch jede der Nassbehandlungs* und Trocknungsstufen beizubehalten, damit die Behandlung in jeder der Stufen mit möglichst geringem Verbrauch an Energie, Behandlungsflüssigkeit und Behandlungschemikalien durchgeführt werden kann, und (b) einen genügenden Zusammenhalt der Matte aufrecht zu erhalten, um den Transport der Fasern aus einer Imprägnierungs- oder Spülstufe in eine nächste in einem kontinuierlichen mehrstufigen Prozess zu erleichtern. Die Konstruktionsmerkmale der beschriebenen Imprägnier- oder Spüleinrichtungen ermöglichen die Anwendung all dieser Behandlungen auf lose Stapelfasern oder auf aus solchen Fasern gebildete nichtgewebte Matten ohne wesentliche Beeinträchtigung des Bestandes und der Gleichförmigkeit der linearen Dichte und der Flächendichte der Matte während des Transportes der Fasern in Form einer kontinuierlichen Matte zuerst über eine zusammenarbeitende Walze und dann unter einer Quetschwalze hindurch usw. durch die ganzen Reihen von Walzen, in denen zusammenarbeitende Walzen abwechselnd mit Quetschwalzen angeordnet sind.

Ferner ist eine möglichst grosse Freiheit bei der Konstruktion des Förderbandes erwünscht, damit offene poröse Bänder gewählt und verwendet werden können, die mit geringen Kosten aus billigen Materialien herstellbar sind. Aus diesem Grunde ist es wesentlich, dass die Förderbänder nicht durch die Klemmstellen zwischen zwei oder mehr Quetschwalzen oder Pressplatten laufen müssen. Es ist auch vorteilhaft, dass nur ein Förderband zum Tragen und Transportieren der Matte verwendet wird, die über und unter den aufeinanderfolgenden zusammenarbeitenden Walzen und Quetschwalzen hindurchläuft. In dieser Weise ist es möglich, als Förderband, das nur an der Unterseite der Fasermatte anliegt, die verschiedensten offenen Drahtgitterkonstruktionen zu verwenden. Ferner werden in dieser Weise nachteilige Zusammendrückungen zweier solcher Drahtgitter-För-derbänder gegen einander und gegen die Fasermatte vermieden, wie sie auftreten könnten, wenn ein oberes und ein unteres Förderband verwendet würden, um die Fasermatte zu halten und zu transportieren, während sie über und unter einer Reihe von Walzen und/oder durch die Klemmstellen von Quetschwalzenpaaren hindurchläuft. Solche Zusammendrückungen zwischen zwei Förderbändern (z.B. aus offenen Drahtgittern), die dabei an der Fasermatte und/oder aneinander reiben, würden die Fasermatte beschädigen und zu einer übermässigen Abnutzung der Bänder und der Walzen führen.

Verschiedene Mittel können verwendet werden, um ein Aufwickeln der Matte um die einzelnen Quetschwalzen zu verhindern. Ein Aufwickeln der Matte ist besonders dann zu befürchten, wenn ein freies Ende einer Matte in die Imprägnier* oder Spüleinrichtung eingeführt wird. Die verschiedenen beschriebenen Mittel, wie Flüssigkeitsstrahlen, Rakelmesser, eine Reihe von Drähten oder schmalen Bändern oder ein zweites Endlosförderband, führen zu keiner Beschädigung der Matte und auch zu keiner wesentlichen Störung der Ausdehnung der Matte und der Flüssigkeitsabsorption durch dieselbe zwischen benachbarten Quetschwalzen.

Das abwechselnde Zusammendrücken der Fasermatte und Freigeben derselben, so dass sie sich ausdehnen kann, wird in den beschriebenen Imprägnier- oder Spüleinrichtungen, in denen nur ein Endlosförderband für den Transport der Fasermatte erforderlich ist, wirkungsvoll durchgeführt, und zwar in solcher Weise, dass eine Strömung der Behandlungsflüssigkeit in Gegenstromrichtung durch die ganze Länge des Imprägnierungsgefässes ohne weiteres erreicht werden kann. Die Behandlungsflüssigkeit strömt dabei im wesentlichen horizontal vom Flüssigkeitseinlassende des Gefässes zum Flüssigkeitsauslassende desselben, wobei es nicht erforderlich ist, besondere Pumpmittel zwischen dem Flüssigkeits-einlass und dem Flüssigkeitsauslass zu verwenden, um die Strömung in Gegenstromrichtung zu erzeugen.

In den beschriebenen Einrichtungen wird die Fasermatte zwischen Walzen und einem einzelnen Endlosförderband in solcher Weise wirksam zusammengedrückt, dass:

(a) praktisch keine Reibung und Abnutzung zwischen dem Förderband und den Quetschwalzen (oder anderen Walzen oder Pressflächen) auftritt, da die Quetschkräfte senkrecht zur Oberfläche der Fasermatte wirken,

(b) die Fasermatte nicht unter Zugspannung steht und

(c) kein Verwirren der Fasern in der Matte während der abwechselnden Zusammendrückungen und Freigaben der Matte bei ihrem Durchlauf durch die Imprägnierungsflüssigkeit eintritt.

Die nachteilige Verwendung von Flüssigkeitsstrahlen als Mittel zum Einpressen von frischer Flüssigkeit in die Matte wird vermieden. Die Nachteile der Flüssigkeitsstrahlen bestehen darin, dass diese die Fasern in der Matte verwirren und überdies zusätzliche Pumpen erfordern, die gewartet werden müssen. Da das Förderband in den beschriebenen Imprägnierungs- und Spüleinrichtungen nicht zwischen Quetschwalzenpaaren hindurchlaufen muss und nicht in reibender Berührung über, unter oder zwischen feststehenden (d.h. unbeweglichen) Oberflächen hindurchlaufen muss, ist die Lebensdauer des Förderbandes beträchtlich erhöht und ist auch die Möglichkeit gegeben, bevorzugte, billige Förderbänder aus offenen Drahtgitterkonstruktionen zu verwenden. Ferner kann, da das Förderband nicht zwischen den Klemmstellen von zwei oder mehr Quetschwalzenpaaren hindurchläuft, die Spannung im Förderband durch ein einfaches Spannmittel an einer Stelle des Förderbandweges eingestellt und dadurch die im Band auf der ganzen Länge des Bandweges durch die Imprägniereinrichtung hindurch wirksame Spannung reguliert werden, wodurch dann auch die Quetschkraft gegeben ist, die vom Förderband bei jeder Quetschwalze auf die Fasermatte ausgeübt wird.

Die wiederholten Druckausübungen mit Quetschwalzenpaaren (die in bekannten Einrichtungen erforderlich sind, um einen guten Flüssigkeitsaustausch in die Fasermatten hinein und aus denselben heraus zu erzielen) sind mit beträchtlichen Nachteilen verbunden, wenn in der gesamten kontinuierlichen Behandlungsanlage mehrere Nassbehand5

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lungsstufen mit zwischenliegenden Fasertransportzonen erforderlich sind, da mit jedem Durchlauf der Matte durch eine Klemmstelle zwischen zwei Klemmwalzen eine Strek-kung und Verlängerung der Matte bewirkt wird. Eine grosse Zahl solcher längenden Verstreckungen kann schliesslich zu einem Reissen der Matte führen, wodurch die Überführung von einer Förderbandzone in eine nächste (ohne Anhalten der Bänder und Unterbrechen des gleichmässigen und konti10

nuierlichen Faserstromes durch die Behandlungsanlage) problematisch wird. In den beschriebenen Imprägniereinrichtungen ist die Verwendung von Quetschwalzenpaaren zum Bewirken des wirkungsvollen Behandlungs- und/oder Spül-5 flüssigkeitsaustausches im Imprägniergefäss vermieden, und daher eignen sich diese Einrichtungen wesentlich besser für das Aufbringen von Behandlungs- oder Spülflüssigkeiten auf nichtgewebte Fasermatten.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Einrichtung zum Imprägnieren einer bewegten, nichtge-webten Fasermatte mit einer Flüssigkeit durch intermittierendes Zusammendrücken der Matte, gekennzeichnet durch einen langgestreckten, die Flüsigkeit aufnehmenden Tank (10; 110)mit einem ersten und einem zweiten Ende(14,16;

   114,116); ein endloses Förderband (24; 124), das für die Bewegung in der Flüssigkeit im Tank (10; 110) zwischen dem ersten und dem zweiten Ende (14,16; 114; 116) des Tankes in Längsrichtung angeordnet ist, um die Fasermatte (50; 150) durch den Tank (10; 110) zu transportieren, wobei die Matte stets auf der Oberseite des Förderbandes (24; 124) liegt; eine Reihe von Quetschwalzen (28; 128), die in dem langgestreckten Tank (10; 110) so angeordnet sind, dass das Förderband (24; 124) die Matte (50; 150) zwischen dem Förderband und jeder Quetschwalze (28; 128) transportiert, um zwischen jeder Quetschwalze und dem Förderband je eine Klemmstelle zum Herausdrücken von Flüssigkeit aus der Matte (50; 150) zu bilden; und eine Reihe von einzelnen Walzen (30; 130), die in dem langgestreckten Tank (10; 110) so angeordnet sind, dass ein oberer Teil jeder der einzelnen Walzen (30; 130) vertikal oberhalb und horizontal zwischen unteren Teilen benachbarter Quetschwalzen (28; 128) liegt und das Förderband (24; 124) über jeder der einzelnen Walzen (30; 130) durchläuft, wobei das Förderband (24; 124) zwischen der Matte (50; 150) und der einzelnen Walze (30; 130) liegt, um der Matte zu gestatten, sich zwischen benachbarten Quetschwalzen (28; 128) auszudehnen und Flüssigkeit zu absorbieren; derart, dass die Matte (50; 150) abwechselnd zum Herausdrücken von Flüssigkeit zusammengedrückt und dann wieder zum Absorbieren von Flüssigkeit freigegeben wird, während sie durch den Tank (10; 110) transportiert wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Quetschwalzen (28; 128) parallel zueinander in einer mindestens annähernd ebenen Flucht angeordnet sind und jede Quetschwalze eine zylindrische Form hat.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten einzelnen Walzen (30; 130) parallel zueinander in einer mindestens annähernd ebenen Flucht angeordnet sind.
4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderband (124) ganz in dem Tank (110) angeordnet ist.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Flüssigkeitsverteilmittel (51,54; 151,154) für die Zufuhr von Flüssigkeit in den Tank (10; 110).
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine unter dem langgestreckten Tank (10) angeordnete Auffangwanne (44) zur Aufnahme von Flüssigkeit aus dem langgestreckten Tank, mit einem Auslass in einem unteren Teil der Auffangwanne (44).
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Pumpe (52) für die Lieferung von Flüssigkeit an die Flüssigkeitsverteilmittel (51,54), welche Pumpe (52) mit dem Auslass der Auffangwanne (44) und mit einem Einlass der Flüssigkeitsverteilmittel (51,54) in Verbindung steht.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende (14) des langgestreckten Tankes (10) niedriger ist als dessen zweites Ende (16), so dass die von den Flüssigkeitsverteilmitteln (51,54) zugeführte Flüssigkeit im Tank (10) in einer zur allgemeinen Bewegungsrichtung des Förderbandes (24) entgegengesetzten Richtung strömt.
9. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch ein Quetschwalzenpaar (40,42) zum Entfernen von Flüssigkeit aus der aus dem Tank (10) heraustransportierten Matte (50), mit einer ersten und einer zweiten Quetschwalze (40,42), die auf entgegengesetzten Seiten der sich über der Auffangwanne (44) bewegenden Matte (50) angeordnet sind.
10. 10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch Mittel zum Ablösen der Matte (50; 150) von der Oberfläche mindestens einer der Quetschwalzen (28; 128) nach dem Durchtritt durch die Klemmstelle zwischen der Quetschwalze und dem Förderband (24; 124).
11. 11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Ablösen der Matte ein Rakelmesser enthalten.
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Ablösen der Matte eine Vorrichtung zum Aufspritzen von Flüssigkeit auf die Oberfläche mindestens einer der Quetschwalzen (28; 128) unmittelbar nach der Klemmstelle enthalten.
13. 13. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Ablösen der Matte mehrere Bänder enthalten, deren Breiten wesentlich kleiner sind als die Breite der Matte und die unmittelbar über der Matte angeordnet sind zur Bewegung mit derselben auf dem Förderband.
14. 14. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Ablösen der Matte ein zweites endloses Förderband enthalten, das zur Bewegung in der Flüssigkeit im Tank ( 10; 110) in Längsrichtung zwischen dem ersten und dem zweiten Ende (14,16; 114,116) des Tankes angeordnet ist, unmittelbar auf der Oberseite der die Klemmstelle zwischen einer der Quetschwalzen (28; 128) und dem erstgenannten Förderband (24; 124) durchlaufenden Matte (50; 150) aufliegt, und zwischen benachbarten Quetschwalzen (28; 128) in einem Abstand über der Matte (50; 150) gehalten ist.
15. 15. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsverteilmittel (51,54) mindestens eine über dem langgestreckten Tank (10) angeordnete Austrittsöffnung aufweisen, die mit dem Auslass der Pumpe (52) in Verbindung steht, um Flüssigkeit in den langgestreckten Tank (10) zurückzuführen.