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Die Erfindung betrifft eine Vakuumtrockenvorrichtung für Leder od.
dgl., bestehend aus einer beheizten Tischplatte und einem Deckel, der aus einem
luftdicht gegen die Tischplatte andrückbaren Umfangsrahmen und einer darauf gespannten,
elastischen, luftundurchlässigen Membran gebildet ist, einem Dampfkondensator sowie
einer ein Vakuum in der von Deckel und Tischplatte gebildeten Kammer schaffenden
Luftsaugpumpe.
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Bei den bekannten Vakuumtrockenvorrichtungen dieser Art ist der Dampfkondensator
unmittelbar mit der Luftsaugpumpe verbunden. Es ist deshalb mit diesen Vorrichtungen
unmöglich, sehr nasse bzw. stark durchtränkte Lederhäute, wie sie während der Zurichtung
anfallen, wirtschaftlich, d. h. in ausreichend kurzen Zeiten und mit nicht sehr
aufwendigen Maschinen zu trocknen. Bei der Trocknung von stark durchnäßten Lederhäuten
wird nämlich am Anfang des Trockenvorganges innerhalb einer verhältnismäßig sehr
kurzen Zeitspanne eine große Wasserdampfmenge frei. Bei einer Nutzfläche von ungefähr
5 qm der beheizten Tischplatte können z. B. in den ersten 1 bis 2 Minuten ungefähr
500 bis 600 cbm Wasserdampf frei werden. Für die Abführung dieser Dampfmenge sind
Saugpumpen mit so großen Förderleistungen erforderlich, daß die Anschaffung und
der Betrieb einer solchen Trockenvorrichtung unwirtschaftlich werden. Die bisher
bekannten Vakuumtrockenvorrichtungen weisen deshalb Saugpumpen bedeutend kleinerer
Förderleistung auf, und die damit zu trocknenden Lederhäute werden vorher meist
mit Hilfe von mechanischen Vorrichtungen, wie z. B. Wringwalzen, Pressen, Schleudern
od. dgl., entwässert bzw. vorgetrocknet. Dies erfordert aber zusätzliche Vorbereitungsarbeiten
und -maschinen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten
Vakuumtrockenvorrichtungen für Leder zu beheben, d. h. diese Vorrichtungen so auszubilden,
daß damit auch stark durchnäßte und vollkommen mit Wasser durchtränkte Lederhäute
ohne vorbereitende Wring- bzw. Entwässerungsarbeiten und ohne die Anordnung von
Saugpumpen übermäßig hoher Förderleistung in möglichst kurzer Zeit getrocknet werden
können.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zwischen dem Dampfkondensator
und der Luftsaugpumpe ein Vakuumspeicher angeordnet ist.
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Bei dieser Vakuumtrockenvorrichtung kann nun sofort zu Beginn des
Trocknungsvorganges an die zwischen Tischplatte und Deckel befindliche Kammer durch
Verbinden dieser Kammer mit dem Vakuumspeicher eine starke, plötzlich auftretende
Saugwirkung angelegt werden, die den Wasserdampf, der in großen Mengen aus der stark
durchnäßten Lederhaut entweicht, durch den Dampfkondensator ansaugt. Die Saugpumpe
kann deshalb eine verhältnismäßig geringe Förderleistung aufweisen. Nach der Abführung
und Kondensation der großen Wasserdampfmengen, die am Anfang des Trocknungsvorgangs
frei werden, verbleibt die Lederhaut noch für kurze Zeit in der zwischen Deckel
und Tischplatte gebildeten Kammer, wobei das zum Austreiben des restlichen, stärker
gebundenen Wassers der Lederhaut erforderliche Vakuum nunmehr durch die Saugpumpe
allein über den Vakuumspeicher und den Dampfkondensator aufrechterhalten wird. Während
der Abnahme der getrockneten Lederhaut und der Ausbreitung einer neuen nassen Lederhaut
auf der Tischplatte wird die Verbindung zwischen Vakuumspeicher und Dampfkondensator
unterbrochen, um die Luft aus dem Vakuumspeicher erneut abzusaugen und das Kondensat
aus dem Dampfkondensator abzulassen. Zu diesem Zweck kann nach einem weiteren Merkmal
der Erfindung zwischen dem Dampfkondensator und dem Vakuumspeicher ein selbsttätig
in Abhängigkeit von den Bewegungen des Deckels steuerbares Absperrventil angeordnet
sein.
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Die Erfindung ermöglicht es, stark durchnäßte bzw. vollkommen mit
Wasser durchtränkte Lederhäute ohne vorbereitende Arbeiten in bedeutend kürzerer
Zeit als mit den bekannten einschlägigen Vakuumtrockenvorrichtungen zu trocknen.
Durch die Verwendung einer Saugpumpe mit wesentlich kleinerer Förderleistung können
sowohl die Herstellungs- als auch die Betriebskosten der Trockenvorrichtung bedeutend
herabgesetzt werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 im Schema eine erfindungsgemäße Vakuumtrockenvorrichtung für Leder
od. dgl., F i g. 2 die Trockenvorrichtung im Aufriß, F i g. 3 die Trockenvorrichtung
im Grundriß, ohne Deckel und bei abgenommener Tischplatte, d. h. gesehen etwa in
Richtung der Pfeile III-111 der F i g. 2, F i g. 4 einen senkrechten Längsschnitt
der Trockenvorrichtung nach der Linie IV-IV der Fig.3, F i g. 5, 6 und 7 in senkrechtem
Schnitt und in größerem Maßstab einige Einzelheiten der F i g. 4, F i g. 8 einen
Querschnitt durch den Deckel der Trockenvorrichtung etwa nach der Linie VIII-VIII
der F i g. 4, F i g. 9 in senkrechtem Schnitt die Tischplatte und den Deckel einer
anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Trockenvorrichtung.
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Die dargestellte Vakuumtrockenvorrichtung für Leder od. dgl. besteht
aus einer etwa waagerechten, metallischen Tischplatte 1, die eine spiegelglatte,
vorzugsweise etwas nach oben gewölbte Oberfläche aufweist und z. B. auf etwa 40
bis 70° C erwärmt wird. Um eine möglichst gleichförmige Erwärmung der Tischplatte
1 zu erzielen, wird als Heizmittel vorzugsweise Niederdruckdampf mit verhältnismäßig
großer Strömungsgeschwindigkeit verwendet. Zu diesem Zweck weist die Tischplatte
1 eine hohle Unterlage 101 auf (F i g. 1, 4, 8), in die der Niederdruckdampf über
ein Einlaßventil 38 und mit Hilfe eines Verteilerrohrsystems 3 eingeführt wird.
Der Niederdruckdampf durchströmt die in einzelnen Kanälen unterteilte, hohle Unterlage
101 der Tischplatte 1 und wird nach dem Austritt aus dieser Tischplattenunterlage
101 durch ein Rohr 32 und über ein Ventil 33 in einen Heizdampfkondensator
34 geleitet und dort niedergeschlagen. In dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Heizdampfkondensator 34 als Mischkondensator ausgebildet; er besteht aus
einem Behälter, in dem mit Hilfe eines Wasserzuführrohres 129 und eines schwimmergesteuerten
Wasserzufuhrventils ein konstanter Wasserspiegel eingehalten wird. Der aus der Unterlage
101 der Tischplatte 1 ausströmende Heizdampf wird durch die Leitung 32 in die Wasserfüllung
des Behälters 34 eingeführt. Eine Wassersaugpumpe 35 führt das mit dem Kühlwasser
vermischte Kondensat ab. Wärmetechnisch ist die
Anordnung so getroffen,
daß die Temperaturdifferenz zwischen dem in die Tischplattenunterlage
101 einströmenden und dem daraus ausströmenden Niederdruck-Heizdampf möglichst
klein ist und z. B. nur wenige Grade beträgt.
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Sebstverständlich kann die Tischplatte 1 auch in anderer Weise
erwärmt werden. So können z. B. in der Tischplattenunterlage 101 elektrische
Heizwiderstände eingebaut werden, die in einer vorzugsweise zwangläufig dauernd
bewegten und z. B. in Umlaufbewegung gehaltenen Wärmeübertragungsflüssigkeit, etwa
0I od. dgl. getaucht sind, um eine gleichförmige Erwärmung der Tischplatte
1 zu erzielen.
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Die Tischplatte 1 und die hohle Tischplattenunterlage
101 sind auf einem hohlen Untergestell 2 angeordnet (F i g. 2). Über
der Tischplatte 1 ist ein heb- und senkbarer Deckel 5 mit Hilfe eines Parallelogramm-Hebelsystems
an einem seitlichen Ständer aufgehängt. Das Parallelogramm-Hebelsystem besteht aus
zwei Hebelarmen 7, 71 (F i g .2), die mit dem einen Ende mit Hilfe der Zapfen
9,10 an einem auf der Oberseite des Deckels 5 befindlichen Ansatz 8 und mit
dem anderen Ende in den Punkten 11 und 12 an dem Ständer des Maschinengestells 2
angelenkt sind. Der Abstand zwischen den Zapfen 9
und 10 ist gleich dem Abstand
zwischen den Lagergelenken 11 und 12. Zum Heben und Senken des Deckels
5 dienen hydraulische oder pneumatische Arbeitszylinder 6, die mit dem einen Ende
13 mit dem einen Hebelarm 71 gelenkig verbunden und mit dem anderen Ende 14 schwenkbar
am Maschinengestell gelagert sind. Die Hydraulikpumpe 4 für die Arbeitszylinder
6 ist in den F i g. 2 und 3 dargestellt.
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Bei der beschriebenen Aufhängung des Deckels 5 an einem Parallelogramm-Hebelsystem
kann der Deckel 5 parallel zu der Tischplatte 1 gehoben und gesenkt werden. Wenn
sich infolgedessen der Deckel 5
auf die Tischplatte 1 legt, übt er keine waagerechte
Schubwirkung auf die auf der Tischplatte 1 ausgebreiteten Lederhäute aus, so daß
diese nicht seitlich verschoben bzw. gefaltet und gerunzelt werden.
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Der Deckel s besteht aus einem rechteckigen, starren Umfangsrahmen
15 (F i g. 5, 8 und 9) und aus einer auf diesem Rahmen 15 gespannten, elastischen,
luftundurchlässigen Membran 18. Der Umfangsrahmen 15 des Deckels
5 ist auf seiner Unterseite mit einer Dichtung 22 versehen, die sich beim
Absenken des Deckels 5 gegen die Tischplatte 1 legt. In dem Deckelgehäuse
16, das normalerweise nicht luftdicht zu sein braucht, ist eine seitliche,
luftdicht abgeschlossene Kammer 230 vorgesehen, die sich ringförmig über
den ganzen Umfang des Deckels 5 erstreckt und auf ihrer Unterseite innerhalb der
von der Dichtung 22 begrenzten Fläche durchlaufend oder stellenweise offen
ist.
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Die elastische Membran 18 besteht aus einer oberen Gummihaut 17, die
luftdicht an der inneren Begrenzungswand der Randkammer 230 des Deckelgehäuses
befestigt ist (F i g. 5, 8 und 9). Auf der Unterseite dieser Gummihaut 17 ist ein
verhältnismäßig dickes und großmaschiges Drahtgewebe oder Drahtgeflecht
20 vorgesehen, das auf seiner unteren Außenseite durch ein dünneres, feineres
Drahtnetz 19
abgedeckt ist. Die Drahtgeflechte 19, 20 sind z. B. mittels Zugbolzen
21 od. dgl. seitlich an dem starren Umfangsrahmen 15 des Deckels
5 befestigt und können stellenweise auch mit der Gummihaut 17
verbunden
werden, wie insbesondere aus F i g. 5 ersichtlich ist.
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In dem in den F i g. 4 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
die seitliche Randkammer 230 des Deckels 5 stellenweise mit einer
im Deckelgehäuse 16
untergebrachten Saugleitung 24 verbunden. Außerdem
sind in der Gummihaut 17 der elastischen Membran 18 stellenweise öffnungen
vorgesehen, die durch entsprechende obere Rohranschlüsse 23 ebenfalls mit der Saugleitung
24 des Deckels 5 verbunden sind. Die Rohranschlüsse 23 sind vorzugsweise
labyrinthförmig ausgebildet, um das Rückfließen von Kondenswasser durch die Öffnung
der Gummihaut 17 zu verhindern. Bei der in F i g. 6 dargestellten Ausführungsform
besteht jeder Rohranschluß 23 aus einem mittels eines Flansches 123 auf der
Gummihaut 17 befestigten, nach oben vorspringenden Rohrstück 423, das von einer
an dem Flansch 123 befestigten und seitlich mit der Saugleitung 24 verbundenen Buchse
223 umgeben ist. Die Buchse 223 ist oben durch einen Schraubdeckel abgeschlossen,
der eine nach innen gerichtete, das obere Ende des Rohrstückes 423 umgebende
Buchse 323 trägt.
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Die im Deckel 5 eingebaute Saugleitung 24 steht mit einem seitlich
vom Deckel s vorspringenden, nach unten abgebogenen und mit einer unteren Dichtung
26 versehenen Saugstutzen 25 in Verbindung (F i g. 1, 2, 4 und 7).
Unterhalb dieses Saugstutzens 25 ist eine mit einer Saugleitung 27 verbundene Saugöffnung
127 vorgesehen. Wenn der Deckel 5 gesenkt wird, legt er sich mit seiner Umfangsdichtung
22 gegen die Tischplatte 1 an, und gleichzeitig wird auch der Saugstutzen
25 des Deckels 5 mit seiner Dichtung 26 gegen einen Flansch der Saugöffnung
127 gedrückt, wie insbesondere in F i g. 7 dargestellt ist. Infolgedessen
wird bei abgesenktem Deckel s zwischen der Tischplatte 1 und dem Deckel 5
eine luftdicht abgeschlossene Kammer K gebildet, die über die Randkammer
230 des Deckelgehäuses 16 und über die Rohranschlüsse 23 der Deckelmembran
13 durch die Saugleitung 24 und den Saugstutzen 25
mit der feststehenden
Saugleitung 27 verbunden ist.
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In dem hohlen Untergestell 2 der Maschine ist eine Luftsaugpumpe
37 angeordnet, die mit einem aus einem verhältnismäßig großen Kessel gebildeten
Vakuumspeicher 36 verbunden ist (F i g. 1, 2 und 3). Der Vakuumspeicher
36 ist über ein Absperrventil 39
und einem Dampfkondensator
28 mit der ortsfesten Saugleitung 27 verbunden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Dampfkondensator 28 als Oberflächenkondensator ausgebildet und besteht
aus einer Anzahl paralleler Rohre 44, die einerseits über eine Dampfkammer
mit der Saugleitung 27 und andererseits über eine Kondensatsammelkammer
43
und ein Absperrventil 39 mit dem Vakuumspeicher 36 verbunden sind.
Die Rohre 44 sind durch eine Kühlwasserkammer durchgeführt, die von dem über
die Leitung 29 zugeführten Kühlwasser durchströmt wird. Die Kondensatsammelkammer
43 ist über ein Auslaßventil 42 mit einer Austrittsleitung
31 verbunden.
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Vor Beginn eines Trocknungsvorganges wird bei angehobenem Deckel 5
das Absperrventil 39 zwischen Vakuumspeicher 36 und Dampfkondensator
28 geschlossen, und die Luft aus dem Vakuumspeicher 36 wird mit Hilfe der
Saugpumpe 37 abgesaugt. Bei kontinuierlicher Arbeit mit der beschriebenen Trockenvorrichtung
bleibt die Saugpumpe 37 zweckmäßig
dauernd in Betrieb. Anschließend
wird auf der erwärmten Tischplatte 1 die zu trocknende Lederhaut ausgebreitet, die
auch vollkommen durchnäßt, d. h. ganz mit Wasser durchtränkt sein kann. Der Deckel
s wird dann mit Hilfe der hydraulischen Zylinder 6 gesenkt; er legt sich mit seiner
Dichtung 22 luftdicht auf die Tischplatte 1. Gleichzeitig legt sich auch der seitliche
Saugstutzen 25 des Deckels 5 mit seiner Dichtung 26 gegen den Flansch der
ortsfesten Saugöffnung 127 an.
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Die Lederhaut wird dadurch in der zwischen Deckel 5 und Tischplatte
1 gebildeten Kammer K eingeschlossen und durch die elastische Deckelmembran 18 abgedeckt.
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Nun wird nach dem Schließen des Kondensatauslaßventils 42 das
Absperrventil 39 zwischen dem Vakuumspeicher 36 und dem Dampfkondensator
28
geöffnet, und das im Kessel 36 gebildete Vakuum wird schlagartig über den
Dampfkondensator 28 in die Saugleitung 27 und infolgedessen an die zwischen
Deckel 5 und Tischplatte 1 gebildete Kammer K angelegt. Dadurch wird zunächst die
elastische Membran 18 des Deckels 5 durch den äußeren überdruck gegen die Lederhaut
gedrückt und preßt diese gegen die Tischplatte 1. Das auf der Unterseite der Membran
18 vorgesehene Drahtgewebe bzw. -geflecht 19, 20 bildet dabei zwischen der Membran
18 und der Lederhaut eine luftdurchlässige Schicht, durch welche hindurch der aus
der Lederhaut infolge der Erwärmung aufsteigende Wasserdampf entweichen und seitlich
in die Kammer K ausströmen kann. Dieser Wasserdampf, der sich am Anfang des Trocknungsvorganges
in besonders starkem Maße aus der nassen Lederhaut entwickelt, wird durch das plötzlich
angelegte Vakuum in den Dampfkondensator 28 angesaugt, in dem er niedergeschlagen
wird, ohne den Vakuumspeicher 36 oder die Saugpumpe 37 zu erreichen. Das Kondensat
sammelt sich in der Kammer 43.
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Infolge der Kondensation des Wasserdampfes in dem Dampfkondensator
28 wird die anfangs angelegte Saugwirkung aufrechterhalten bzw. gefördert. Die Wasserdampfentwicklung
läßt anschließend bedeutend nach und hört praktisch ganz auf, doch die Lederhaut
bleibt zweckmäßig noch für kurze Zeit unter dem Druck der Membran 18 in der zwischen
Tischplatte 1 und Deckel 5 gebildeten Kammer, bis sie endgültig getrocknet ist,
d. h. bis auch die restlichen, kleinen, fester gebundenen Wassermengen entzogen,
verdampft und abgesaugt worden sind. Dabei wird das Vakuum mit Hilfe der Saugpumpe
37 über den Vakuumspeicher 36 und den Dampfkondensator 28 aufrechterhalten.
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Ist die Trocknung beendet, wird das Absperrventil 39 zwischen dem
Vakuumspeicher 36 und dem Dampfkondensator 28 geschlossen, und die Saugleitung 27
wird zusammen mit allen daran angeschlossenen Räumen über ein Ventil 50 mit
der Außenluft verbunden. Der Deckel s kann infolgedessen mit Hilfe der hydraulischen
Zylinder 6 gehoben werden. Während die getrocknete Lederhaut abgenommen und durch
eine neue, nasse Lederhaut ersetzt wird, kann die dauernd im. Betrieb stehende Saugpumpe
37 den Vakuumspeicher 36 erneut »aufladen«, d. h. darin ein möglichst hohes Vakuum
erzeugen. Gleichzeitig wird das Kondensat aus der Sammelkammer 43 über das Auslaßventil
42 ausgelassen. Anschließend werden das Ventil 50 und das Kondensatauslaßventil42
wieder geschlossen, und es kann dann der Trocknungsvorgang wiederholt werden. Je
nach der Beschaffenheit der zu trocknenden Lederhaut und dem Feuchtigkeitsgrad derselben
kann ein Trocknungsvorgang etwa 1 bis 8 Minuten dauern. Dabei kann die nutzbare
Fläche der Tischplatte 1 auch 5 bis 6 m2 betragen und vollständig mit einer oder
mit mehreren Häuten belegt sein.
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Die Ventile 39, 42, 50 werden vorzugsweise elektrisch betätigt und
können selbsttätig etwa auf Grund der Bewegungen des Deckels 5 gesteuert werden.
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Bei der in F i g. 9 dargestellten Ausführungsform ist die Verbindung
des Deckels mit der ortsfesten Saugleitung von geänderter Ausführung. Die Tischplatte
1 weist hier an ihrem Rand innerhalb der von der Deckeldichtung 22 begrenzten Fläche
eine obere Nut oder einzelne Öffnungen 430 auf, die mit Hilfe von Rohrstücken
330 und einer Saugleitung 124 mit dem Dampfkondensator 28 verbunden sind. Wenn sich
der Deckel 5 auf die Tischplatte 1 legt, deckt er mit seinem Randtei1105 die Saugöffnungen
in der Tischplatte 1 ab, und das Vakuum wird durch diese Öffnungen an die
Randkammer 230 des Deckels bzw. seitlich an die durchlässigen Drahtgeflechtschichten
19, 20 der Deckelmembran angelegt.