-
Verfahren und Vorrichtung zum Naßbehandeln und Speichern von Warenbahnen
in Strangform Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Naßbehandeln
und Speichern von Warenbahnen in Strangform, bei dem die Warenbahn von unten in
einen Speicherbehälter eingeführt wird, so daß sie ein von unten nach oben wanderndes
Warenpaket bildet, von dem sie von oben her abgezogen wird.
-
Derartige Vorrichtungen sind an sich bekannt, jedoch wird mit diesen
bekannten Vorrichtungen das Einführen des Stranges nicht mit einem Flüssigkeitsstrom
vorgenommen, so daß das Hochdrücken des Warenpaketes durch das im unteren Teil angeordnete
Walzenpaar durch die Reibungswiderstände der Wände außerordentlich erschwert wird
und keine Behandlung der Warenbahn in dem Speicherraum durch eine beliebige Flotte
vorgenommen werden kann. Ferner sind Vorrichtungen bekannt, die einer J-Box gleichen,
bei denen das verschiedene Niveau des Flottenspiegels ausgenutzt wird, um ein einwandfreies
Durchführen der Warenbahn durch die J-Box zu erzielen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Warenspeicher zu schaffen,
der gleichzeitig ein Naßbehandeln der Warenbahn ermöglicht, bei dem das Warenpaket
von unten nach oben über das Flüssigkeitsniveau hinaus hochgedrückt wird, so daß
im oberen Teil des Speicherbehälters die Ware abtropfen kann und somit im abgetropften
Zustand abgezogen wird. Es sollen also mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zwei
Arbeitsvorgänge im Warenspeicher vorgenommen werden, und zwar im unteren Teil das
Waschen, Imprägnieren, Färben od. dgl., also die Flottenbehandlung, und im oberen
Teil die Speicherung der Ware, gleichzeitig ein Ablaufen und Abtropfen derselben,
wobei die jeweiligen Chemikalien genügend lange im feuchten Zustand in die Warenbahn
einwirken können.
-
Die Erfindung besteht darin, daß der Warenstrang mit einem im Kreislauf
geführten Flüssigkeitsstrom von unten in den auf etwa halber Höhe mit einem Abfiuß
versehenen Behälter eingeführt und das im Speicherbehälter gebildete Warenpaket
durch den Wasserüberdruck kolbenartig über den Flottenspiegel hinaus hochgedrückt
wird. Dies hat den wesentlichen Vorteil, daß das Einführen des Stranges mit einem
Flüssigkeitsstrom erfolgt, der auch noch innerhalb des Speichergefäßes vorhanden
ist und so stark ist, daß das Warenpaket von unten nach oben über das Flüssigkeitsniveau
hinaus hochgedrückt wird, so daß die Reibung an den Seitenwänden im unteren Teil
so gut wie gar nicht vorhanden ist und die Einführung des Stranges sehr leicht erfolgt,
wobei im unteren Teil das Waschen, Imprägnieren, Färben od. dgl erfolgt, während
im oberen Teil die Speicherung der Ware und gleichzeitig die Einwirkung der Chemikalien
erzielt wird, während wahlweise durch eine Berieselung von oben in diesem oberen
Teil des Speichergefäßes ein Gegenstrom erzielt werden kann. Somit kann der gleiche
Apparat für die verschiedensten chemischen Verfahren zur Behandlung von Warenbahnen
verwendet werden.
-
In den Zeichnungen ist die Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. 1 die gesamte Vorrichtung im Prinzip, im
Vertikalschnitt, Fig. 2 und 3 die besondere Ausgestaltung der Förderwalzen in Vorderansicht
und Seitenansicht, Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung, ebenfalls
schematisch dargestellt.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtungbesteht zunächst aus einem vorzugsweise
zylindrischen Warenspeicherbehälter 16, der in seinem unteren Teil konisch verjüngt
ausgebildet ist. An der unteren Spitze der Verjüngung befinden sich in einem besonderen
Gehäuse 11 zwei Förderwalzen 12, die die Aufgabe haben, den Warenstrang S in Pfeilrichtung
A in den Behälter einzubringen. Diesen Förderwalzen 12 ist ein in seinem unteren
Teil mit zwei Knien versehenes Warenzulaufrohr 6 vorgeschaltet. Dieses Warenzulaufrohr
6 hat einen verhältnismäßig großen Querschnitt und an jedem seiner Knie eine Leitrolle
10, die den Strang ohne Reibungsverluste in der Mitte des Warenzulaufrohres 6 halten.
Das vertikale Mittelteil 6' des Warenzulaufrohres 6 ist vorzugsweise aus durchsichtigem
Material,
damit die Bewegung des Warenstranges S beobachtet werden kann. Das Warenzulaufrohr
6 ist so hoch geführt, daß sein oberer Abschluß wesentlich höher liegt als der maximale
Flottenspiegel im Warenspeicherbehälter 16.
-
Zunächst wird der Warenstrang S durch einen Warenführungsring 1 über
eine Strangrolle 2 in den inneren Teil eines oben offenen, doppelwandig ausgebildeten
Trichters 3 eingeführt, der den oberen Teil des Warenzulaufrohres 6 bildet. Das
Warenzulauf-rohr 6 ist in kurze Teile unterteilt, die untereinander durch
Flanschverbindungen gehalten sind. Zwischen diese Flanschverbindungen sind den Querschnitt
verengende Staubleche 7 eingesetzt. Durch diese Staubleche 7, die in ihrer Mitte
eine Durchgangsöffnung für den Warenstrang haben, wird zunächst der Warenstrang
in der Mitte des Rohres gehalten, wodurch die Reibung zwischen Rohrwand und Warenstrang
wirksam vermindert, aber auch die mit durchgegebene Flüssij keit zur Mitte hin geleitet
wird.
-
Die Einführung des Warenstranges S erfolgt mit einem Flüssigkeitsstrom.
In den äußeren Teil des doppelwandigen Trichters 3 mündet eine von einer Umwälzpumpe
24 kommende Flottenumwälzleitung 8 ein. Damit der Flüssigkeitsstrom in keine schädliche
Kreisbewegung gerät, ist der äußere Teil des Zulauftrichters durch senkrecht stehende
Bleche 4 unterteilt. Eine Reihe Bohrungen 5 laufen rings um den Umfang der Innenwandung.
Die bereits erwähnten Staubleche 7 lenken den Flüssigkeitsstrom immer wieder zur
Rohrmitte des Zulaufrohres 6, wodurch, abgesehen von der Behebung von Reibungsverlusten
zwischen Rohrwand und Warenstrang, auch eine rasche und intensive Nässung der Ware
eintritt. Der Flottenstrom drückt den Warenstrang nach Passieren des Warenzulaufrohres
6 zwischen die beiden Förderwalzen 12, die in einem besonderen Gehäuse
11 gelagert und gesondert angetrieben sind. Die Förderwalzen 12 übernehmen
die Weiterbeförderung des Warenstranges in den unteren Teil des Speicherbehälters
16. Mit dem Warenstrang S gelangt auch die Flotte in den Speicherbehälter 16.
-
Um eine sichere Förderung des Warenstranges S in den Speicherbehälter
16 mit einem gleichzeitigen Einlauf der Flotte zu ermöglichen, sind die Förderwalzen
12 derart ausgebildet, wie es die Fig. 2 und 3 zeigen.
-
Die vorzugsweise einen verhältnismäßig dickwandigen Gummimantel aufweisenden
Förderwalzen haben gleichmäßig auf ihrer Länge verteilt eine Anzahl tiefer Nuten
12a, so daß die Flüssigkeit neben dem Warenstrang in den Speicherbehälter 16 einströmen
kann. Um zu verhindern, daß sich der Warenstrang eventuell um die Förderwalzen 12
wickeln könnte, sind in den Nuten 12a jeweils Leitstäbe 13 angeordnet, die somit
rechts und links neben der Bewegungsstrecke des Stranges S ein Gitter bilden. Die
Leitstäbe 13 sind an ihrem unteren Ende fest mit dem Gehäuse 11 der Förderwalzen
verbunden und reichen mit ihrem oberen Ende bis hinein in den unteren Teil des Speicherbehälters
16. Sie verhindern somit nicht nur das Herumwickeln des Warenstranges S, sondern
auch ein Festsaugen desselben an einer der Förderwalzen 12. Derartig ausgebildete
Förderwalzen sind an sich bekannt.
-
Der Speicherbehälter 16 weist etwa in der Hälfte seiner Höhe einen
Ablauf 19 auf, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel derart ausgebildet
ist, daß eine gleichmäßige Abgabe der übrigen Flüssigkeit auf dem ganzen Umfang
des Speicherbehälters 16 möglich ist. Zu diesem Zweck ist der Speicherbehälter 16
mit einem oder mehreren Perforationsringen versehen, die eine große Anzahl kleiner
Löcher 20 aufweisen. Diese können in beliebiger Anordnung und beliebiger
Anzahl auf den gesamten Umfang verteilt werden und sind in der dargestellten Zeichnung
nur durch Strichlinien angedeutet, da die Art ihrer Anordnung an sich gleichgültig
ist. Um die Ringperforation 20 ist eine Ringleitung 19' gelegt, die
über den Ablauf 19 einerseits mit einem überlaufgefäß 18' und andererseits
mit der Saugleitung 21 der Umwälzpumpe 24 verbunden ist.
-
Durch den durch das Warenzulaufrohr 6 kommenden Flottenstrom und die
Förderwalzen 12 wird somit der Warenstrang S in den Warenspeicher 16 von unten her
eingeführt und bildet ein in der Flotte schwimmendes Warenpaket, das sich langsam
ausbreitet und nach oben bewegt. Die Höhe des Flottenspiegels im Speicherbehälter
16 wird durch einen Schwimmer 18, der im L7berlaufgefäß 18' angeordnet ist und bei
Flottenmangel das Zulaufrohr 17 zum Nachlaufen der Zusatzflotte öffnet, geregelt.
Diese Zusatzflotte und auch die aus der Ringleitung 19 kommende Flotte fließt in
die Saugleitung 21 und wird durch die Umwälzpumpe 24 zunächst innig vermengt und
über die Flottenumwälzleitung 8 in den Trichter 3 gedrückt. Die Stärke der Flottenumwälzung
kann, abgesehen durch die Regelung der Fördergeschwindigkeit der Pumpe
24, auch mittels des Drosselventils 25 geregelt werden.
-
Durch den Widerstand des Warenpaketes im Speicherbehälter 16 wird
der Druckunterschied zwischen diesem und dem Zulaufrohr 6, der sich schon durch
die in verschiedener Höhe befindlichen Flottenspiegel ergibt, noch erhöht. Dieser
hydraulische Druck bewirkt ein Weiterschieben des Warenpaketes nach oben, so daß
dasselbe gleichsam als Kolben wirkt, wodurch das Warenpaket schließlich über den
Flüssigkeitsspiegel hochsteigt und den gesamten Warenspeicher füllt. In dem über
dem Flottenraum sich befindenden Teil des Warenpaketes fließt dann die Flotte infolge
der Schwerkraft nach unten, so daß das Warenpaket nach oben zu immer ärmer an Behandlungsflotte
wird. Schließlich wird der abgelagerte Warenstrang von dem angetriebenen Quetschwerk
31 durch den Leitring 29 und die Leitrolle 30 aus dem Speicherbehälter 16
herausgezogen. Unterhalb des Quetschwerkes 31., das oberhalb des Speicherbehälters
16 angeordnet ist, befindet sich eine Flottenauffangschale 33, die über eine
Leitung 34 mit einem Dreiwegehahn 32 verbunden ist, so daß die im Quetschwerk abgequetschte
Flüssigkeit mittels des Dreiwegehahnes 32 in das Überlaufgefäß 18' abfließen kann,
wodurch sie von dort der Umwälzpumpe 24 zugeführt wird.
-
Bei chemischen Prozessen, die eine mehr oder weniger starke Erhitzung
der Floae verlangen, kann diese durch einen Wärmeaustauscher 9 indirekt oder durch
Einblasen von Dampf auch direkt erwärmt werden. Der Wärmeaustauscher 9 kann z. B.
eine mantelartig die Flottenumwälzleitung 8 umgreifende Heizung 9 sein. Das Einblasen
von Dampf erfolgt vorzugsweise direkt in den Flottenraum des Speicherbehälters 16.
Zu diesem Zweck ist im unteren, konischen Teil des Speicherbehälters 16 eine Ringleitung
14 angeordnet, die ebenso wie die Ringleitung 19 eine Perforationslinie 14' umgreift.
Die Perforationslinie
14' besteht aus vorzugsweise in einer Reihe
angeordneten vielen kleinen Bohrungen, die im Mantel des Speicherbehälters angeordnet
sind. Die Ringleitung 14 ist mit einem Rohranschluß 15 versehen, durch die Dampf
eingeblasen werden kann. Somit ist der wesentliche Vorteil erreicht, daß der Dampf
im unteren Teil des Speicherbehälters von allen Seiten in den Flottenraum eintritt
und in. Pfeilrichtung A nach oben steigt, wodurch eine lebhafte Sprudelung im Flottenraum
dadurch erzielt wird, daß der spezifisch wesentlich leichtere Dampf automatisch
versucht, sich nach oben aus der Flotte herauszubewegen. Der Dampf muß selbstverständlich
mit einem gewissen Überdruck eingeblasen werden. Um auf der gesamten Anlage auch
Waschprozesse durchführen zu können, kann Frischwasser beispielsweise durch eine
im oberen Teil des Speicherbehälters angeordnete Berieselungsanlage zugeführt werden.
Die Zuleitung des Frischwassers erfolgt durch das Rohr 28, das oberhalb eines Segnerschen-Wasserrades
26, 27 angeordnet ist. Das Wasserrad ist drehbar gelagert und bewegt sich durch
den Wasserdruck von selbst völlig gleichmäßig, so daß eine gleichmäßige Berieselung
des Warenpaketes von oben erzielt wird. Damit ist die Möglichkeit gegeben, das Warenpaket
von oben her mit Frischwasser zu besprengen. Dieses Frischwasser durchrieselt langsam
das Warenpaket im Gegenstrom und wäscht damit die Chemikalien von oben nach unten
aus dem Warenstrang aus. Das Frischwasser gerät sodann über die Ringleitung 19'
und den Ablauf 19 zur Umwälzpumpe 24. Durch die Einschaltung der Pumpe wird ein
zusätzlicher Flottenkreislauf eingeleitet, der ein Auswaschen des noch hoch konzentrierten
unteren Flottenpaketes bewirkt. Das bei diesem Waschvorgang mit auszuwaschenden
Chemikalien stark angereicherte Wasser wird in dem Maße, wie Frischwasser zufließt,
über eine dritte Ringleitung 23 und einen in der Höhe verstellbaren Überlauf 22
abgeleitet. So wird ständig Frischwasser in den Speicherbehälter 16 einfließen und
verbrauchtes Wasser abgezogen. In diesem Fall muß selbstverständlich das Schwimmerventil
18 außer Betrieb gesetzt werden, damit über die Leitung 17 keine mit Chemikalien
durchsetzte Flotte zuläuft. Da das Abwasser des Quetschwerkes 31 in diesem Arbeitsgang
nahezu Frischwasser ist, wird deshalb mittels des Dreiwegehahnes 32 dasselbe über
das überlaufgefäß 18' der Umwälzpumpe 24 zugeführt.
-
Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, die verschiedensten zusätzlichen,
an sich bekannten Geräte in die Anlage einzubauen. Es ist durchaus möglich, den
Speicherbehälter 16 selbst zu erwärmen. Auch kann das Quetschwasser 31 direkt über
dem Speicherbehälter 16 angeordnet sein, wenn z. B. mit dem Speicherbehälter 16
gefärbt werden soll. Schließlich kann das Förderwalzenpaar 12 durch einen Injektor
35 ersetzt werden.