DE1460303A1 - Vorrichtung zum stetigen Erhitzen und zeitweiligen Heissspeichern von mit einer Loesung eines Behandlungsmittels befeuchteten Textilgeweben - Google Patents

Description

Patentanwälte ■

DR DIETER MORF

München ν ___ ·

Öl. Sk t/L 5°· BezeiBber 1965

PÖ-3t8Q

E.I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY 10th and Market Streets, Wilmington 98, Delaware, V.St;A.

Vorrichtung zum stetigen Erhitzen und zeitweiligen Heissspeichera von mit einer Lösung eines Behandlungsmittels befeuchteten Textilgeweben

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erhitzen von Textilgeweben und zum zeitweiligen Speichern der erhitzten Gewebe.

Textilgut wird in der Breite oder in Strangform bei verschiedenen Beuche-, Bleich- oder sonstigen Verfahren der Einwirkung eines heissen strömenden Heizmittels, wie Dampf, ausgesetzt, um das Gewebe zu erhitzen und dadurch die Wirkung des Behandlungemittels auf das Gewebe zu beschleunigen oder zu verbessern. Bei kontinuierlichen Verfahren dieser Art wird das Gewebe gewöhnlich mit einer Behandlungslösung, wie einer Bleich- oder Beucheflotte, getränkt oder angefeuchtet, dann mit Direktdampf erhitzt und zeitweilig in einer Vorrichtung, wie einer J-Box, ge-

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speichert,, und alle die&o Bslmndlmigaatufen werden kontinuierlich an einem stetig vorrtie'D;Men Gewebostr&ng vorgenommen. J-Boxsystema zur !DureLfünrtms oolcher Verfahren eind aus den USA-Patentßchriften 2 26? 718 und 2 858 184 bekannt. Solche J-Boxsysterne werden is? allgemeinen ale geschlossene Systeme betrachtet, da sie, abgesehen ran der Eintritte- und der Auetritteöffmmg für den Gewebeatrang, iio v/eeentliohen gegen die umgebende Atmosphäre ab^eechloeeen sind.

Geechloeeene J-Boisyetem© der in den genannten Patentschriften beschriebenen Art sind weitverbreitet und liefern bei Amvendung Ton Direktdaujpf als Heizmittel auegezeichnete Ergebnisse, indes sie das Gewebe auf Tempera türen nahe dem atmoephärieohen Siedepunkt dee Wassern erhitzen und es auf dieser Temperatur halten* Bei bestimmten Verf&hran, wie dem Bleichen iron gefärbtes Garn und gewissen Arten τοη wi^chgewebea aue Baumwolle und synthetischen Paeern, sind BoIc^-Ue ho^en Temperaturen aber nicht zulässig, sondern en sind c!&';ei oft Temperaturen ύούι etwa 93° 0 bis hinab zu 66° C erforderlich. M© gleichraässige Erhitzung des Textilgutββ auf solche niedrigeren Temperaturen lässt sieh in J-Boxsystemen der beschriebenen A?t Bßhwer bewerkstelligen_o

In der USA-Patentschrift 2 34δ 186 ist eine Abänderung des J-Boxsystems gemäss der USA-Patentschrift 2 267 718 beschrieben, bei der das Gewebe vor aeinen Eintritt ±n die J-Box durch ein

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gesondertes; Terhäl.tni©massig langes, TJ-förmiges Heizrohr ge- ,. leitet wird. Di# Erhitzung erfolgt hierbei durch Hindurohleiten Ton Dampf durch da« Rohr im ßegenstrom zur Pörderriehtung dee Textilguteß. Die Patentschrift gibt an, dass die Semperatur dee angewandten Dampfes durch Beimischung geeigneter Mengen Luft ▼on 100° C auf 95° C oder noch tiefer gesenkt werden kann. In der !Patentschrift ist eine Vorrichtung beschrieben, die mit einem Dampfstrahl arbeitet, um Luft in den Dampf einzusaugen.

Das gemäss. der USA-Patentschrift 2 346 186 abgeänderte J-Boxsyetea arbeitet recht gut, wenn es sich darum handelt, Gewebetemperaturen bis hinab au etwa 96° C zu erreichen. Zur Erzielung wesentlich niedrigerer Gewebetemperaturen ist dieses System Jedoch unwirksam und schwer unter Kontrolle zu halten. Bei diesem System wird zum Ansaugen genügender Mengen Luft, um die gewünschten, YerhäTtnisiaässig niedrigen Gewebe tempera türen zu erzeugen, oft viel mehr Dampf benötigt, als sum Erhitzen des T'JitiXgutee erforderlich ist, so dass grosse Mengen an Dampf und heisser Luft ungenutzt aus dem System an die Atmosphäre ausgetragen werden. Dieses abströmende Dampfgemlsoh bedeutet «inen kostspieligen Wärmeverlust. Ausserdem führt es zur Korrosion der Anlag· in der Umgebung des Systems und zu unangenehmen Aufenthälf b^flingtmgen für die Arbeiter. Verwendet «jaa «la« Ansauf-▼orriohtuSjf, die so gebaut 1st* das· sie nur das zu« Irhitzen ' des textilfute« «of die fewünsohte Temperatur erforderliche Yo-

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aines Gemisches aue Deonpf und Luft liefert» βο ist das Volumen dee dem Heizrohr zugeführten Dampf-Luftgeaisches zu klein, um den geringen Überdruck in der J-Box aufreohtzuerhalten, der notwendig ist» un den Eintritt übernässiger luftmengen in das System, z.B. an der Eintritts- und Auetrittsöffnung für das Gewebe, su verhindern.

Zwecke der Erfindung ist die Entwicklung einer verbesserten Vorrichtung sun stetigen Erhitzen eines vorrückenden Gewebestranges und zum zeitweiligen Speichern des erhitzten Textilgutes, wobei sich gesteuerte Gewebetenperaturen innerhalb eines weiten Bereiches unter den atmosphärischen Siedepunkt des Wassers leicht und wirksam erzielen lassen. Das J-Boxsysten genäse der Erfindung nacht von Gemischen aus Dampf und Luft als Heizmittel für das Textilgut Gebrauch und gestattet eine äusserst wirksame Steuerung der Temperatur, auf die das Textilgut erhitzt wird, innerhalb eines Bereiches ·*$>η etwa 66 bis 96° C.

Dies wird erfindungsgemäss durch ein J-Boxsvstea erreicht, bei, den ein in wesentlichen konstantes Luftvolumen ständig duroh denjenigen Teil des Sjrstens umgewälzt wird, in dem die Erhitzung des Textilgutes erfolgt, wahrend Dampf in den in Umlauf befindlichen Luftstron in gesteuerten Mengen eingeführt wird» wie sie erforderlich sind, um das für eine gegebene, gewünschte Gewebetemperatur benötigte Luft-Dampfgemisoh zu erzeugen. Die Zeichnung zeigt ein J-Boxsystem geaäss der Erfindung in perspek* tivisoher Ansicht,

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Sie geaehlossene J-Box 1 entspricht derjenigen genäse der USA-Patonteohrift 2 858 184. Die J-Box 1 besitzt einen langen senkrechten Schenkel 2» einen kurzen senkrechten Schenkel 3 nit der Gewebeaustritteöffnung 5, einen gekrüamten Mittelteil 4, eine Haube 6 und einen Gewebeeintritteechenkel 7 nit einer Gewebeeintritteöffnung 8* Die Erhitzung des fextilgutes erfolgt in der Haube 6 und den Sintrittsschenkel 7, die beide susaamien die Brhitzungßsone darstellen, in der der Gewebestrang 9 unmittelbar nit den gasföraigen Heizmittel in Berührung könnt· Der Schenkel 2, der'Mittelteil 4 und der Schenkel 3 der J-Box bilden die Speicherione, in der das erhitzte Textilgut zeitweilig gespeichert wird, un die Wirkung des Behandlungsmittel* auf das Gewebe au rerroll β tändigen.

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In der Haube 6 befindet sich ein Textilgutfördermechanienus, B.B. die Zugrolle 11, die in den weggebrochenen Seil der Zeichnung dargestellt ist, und eine (nicht dargestellte) Anordnung sun 2ueaa»enfalten de« Gewebeetrangee 9 hsi seiner Abwärtebewegung hinter der Zugrolle 11 unter Bildung eines dichten Gewabestapels 10 in Schenkel 2. Sin Mechanismus sur Verwendung in Verbindung ait der Zugrolle 11, duroh den ein vorrückender Gewebestrang in for« fines Saue* gleiohnaeeig Über den garnen Quersohnitt des Sch«nkels 2 Binweg in dicht eueaiBaengefalteter Tora •Niigestapelt wir«_t iet ill eineeinen in der USA-Patentsohrift 2 850 184 btschriebeft, ftatt dessen keimen auch andere, an sich

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bekennte Torrichtungen sum Aufstapeln und Zusammenfalten verwendet werden. So ist in der USA-Patentschrift 2 939 306 «sin ZusaRnenfaltmeohanismus zur Verwendung zusammen mit einer Zugrolle, wie der Zugrolle 11, beschrieben, der in Betracht kommt, wenn in der J-Box eine Gewebebahn in offener Breite behandelt wird.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird der fortlaufende Gewebe-

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strang 9 von der Zugrolle 11 durch die Eintritteöffnung 8 naoh innen gesogen· Die Erhitzung des Stranges 9 erfolgt durch unnittelbare Berührung mit dem gasförmigen Heizmittel ia Schenkel 7 und in der Haube 6« Wenn der Strang 9 über die Zugrolle 11 gelaufen iet und nach unten fällt, wird er im Schenkel 2 mittels des ffaltmeehanismus zu einem dichten Gewebestapel 10 zusammengefaltet, von welchem der Strang 9 mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung durch die Auetrittsöffnung 5 abgezogen wird.

Bin Daaipf-Luf tgemiach von einer Zusammensetzung, die die gewünschte Oewebetemperatur liefert, wird in die Haube 6 durch die Zuführungsleitung 12 und den Verteiler 13 eingeleitet, Welcher letztere so gebaut ist, dass er das Heizmittel gleiöhmäs-■ig über die ganze Breite der Haube 6 verteilt. Sa« Heizmittel «treat durch die Haube 6 und dann abwarte durch den Sohenkel 7 is Oegenstrom zur ?örderriohtung des Stranges 9· Ein grosser

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Tell dee in des BeiZBittelgemisch eujge führ ten Dampfes kondensiert sich auf de» Gewebe, wenn dieses erhitzt wird. Ein rerbrauchteβ Genisch aus der in dein ursprünglichen Heiznittelgenie ch enthaltenen luft und den Restdanpf, der sich nicht auf dem Gewebe kondensiert hat, wird durch die Rttokftihrleitungen 14» 16 und 19 von unteren Ende des Gewebeeintrittsechenkels 7 abgezogen und sun Gebläse 22 zurüokgeleitet. Die RttokfÜhrleitung 15t die an die RückfUhrleitung 16 angeschlossen 1st, führt denjenigen Teil des Heizölttelgealsches zum Gebläse 22 zurück, der etwa an den Gewebestapel 10 rorbei ins obere Ende des Schenkels 3 der J-Boi gelangt ist. Wenn ein wirksamer Zueannenfaltnechanisnus zum Aufstapeln des Gewebestranges 9 in Schenkel 2 verwendet wird, findet infolge der Abdichtungewirkung des Gewebestapelß 10 nur ein geringes derartiges H indurob.tr et en des Heismittele statt, und die Rückführleitung 15 bildet daher keinen wesentlichen Teil des J-Boxeysteae genäss der Erfindung. Durch die Rückführung aller etwaigen Teile des Helsnittelgenieohee, die sonst an, die Atmosphäre gelangen und verlorengehen würden, zun Gebläse 22 wird aber der Wirkungsgrad der Erhitzung verbessert,und diese Anordnung ist daher in allgeneinen lohnend;

Die Rüokführleitungen 14, 15 ₉ 16 und 19 bilden zusannen nit der Zuführungsleitung 12 für das Heisaittelgemieoh, der Haube 6 und den Gewebeeintritteechenkel 7 einen Kreislaufweg, duroh den die

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is atm Heizmittel enthaltene Luft ständig mittele dee Gebläse· 22 usgewälst wird. In die Rückführ leitung 19 dieses Kreisläufe aundea die Daupfaufübrungaleitung 17 und die LuftÄUftihrungeleitung 20 ein, τοη denen die letetere ait den Ventil 27 und den filter 21 ausgestattet ist. Der Temperaturfühler 23 in der Leitung 12 ist ait den Tenperaturregistrier- und -steuerungsaeonaniaaus 24 verbunden, der das Dampfregelventil 18 in der Leitung 1? betätigt, so dass die Dampf strömung aus Leitung 17 sub Kreislauf systesi naoh Bedarf erhöht oder reralndert wird, ua die Tenpsratur des aus der Leitung 12 zur Haube 6 ströaenden Heiseit- ; telgenisehee auf einen gewünschten konstanten Wert su halten. Der Temperaturfühler 25 in dem gekrümmten Mittelteil 4 der J-Box und die daait in Verbindung stehende Xeaperaturanseige- oder -registriervorrichtung 26 liefern eine fortlaufende Anceige der feaperatur, auf die dae Gewebe erhitzt wird. Wenn die durbh das ilegietriergerät 26 angezeigte Temperatur des Gewebes erhöht oder herabgesetzt werden soll, wird der Steuerungsaeohanisaus 24 so eingestellt, dass das DaapfregelTentil 18 den den Kreielaufeyetee sugeffihrtsn Dampf entsprechend der gewünschten Gewebeteaperatur steuert. ^

See la der Zeichnung dargestellte J-Bozsystsa ist ein la wesentlichen geschlossenes Syeten, da seine einsigen nennenswerten öffnungen sur uagebenden Ataosphärs hin dis Gewebseintrittsnnd -^austrittsöffnungen 8 und 5 sind. Bei stetigen Betrieb sur

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de· ttstilgutee auf eine gegebene Teaperatur ist die Oasatruaung durch die öffnungen 8 und 5 i» allgemeinen unbedeutend* Venn aber der Steuerungsaeehanisaue 24 umgestellt wird» üb den Arbeiterorgang τοη einer höheren auf eine niedrigere Temperatur su bringen, eo wird durch Leitung 17 weniger Deapf sugeffihrt» und die sur Herstellung des neuen» der gewttneohten niedrigeren Temperatur entsprechenden Luft-Baapfgeaisehes erforderliche Luft wird durch die öffnungen 8 und 5 angesaugt· Wenn umgekehrt der.Steuerungsaeehanismus 24 τοη einer niedrigeren auf eine höhere Temperatur uagesteilt wird, wird durch leitung 17 «ehr Dampf zugeführt, und verbrauchtes HeiJt-■lttelgeaiaeh strömt in dea Masse durch die öffnungen 8 und 5 an die Atmosphäre ab, wie es erforderlich ist, ua das neue» der gewünschten höheren Teaperatur entsprechende Luft-Daepfgeeisch her sue teil en· Sin solcher Eintritt von luft in das Systea bow. ein solches Abströaen τοη Heisaittelgealeoh aus dea Systea durch, die öffnungen 8 und 5 findet aber in nennenswerte» Ausaasse nur wahrend der kursen Zeit der Vastellung τοη einer Seaperatur auf eine andere statt. Die für die üaetellung τοη einer höheren auf sine niedrigere Teaperatur erforderliche Luft kann auoh durch Leitung 20 augeführt werden, indea das Ventil 27 geöffnet wird. Alle durch Leitung 20 sugeführte Luft wird rorsugsweiae sunachst durch das Tilter 21 geleitet, ua Staubteilohen au entfernen» und kann aus der uagebenden Atmosphäre oder aus elaer in der Zeichnung nicht dargestellten Bruckluftquelle

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entnommen werden.

Die neue Anordnung zum anführen eines Luft-Dampfgemisches mit der zur Erzeugung der gewünschten Gewebeteaperatür erforderlichen Zusammensetzung zur Heizzone der J-Box ermöglicht die Anwendung dee J-Boxeyeteme zur Erzielung beliebiger Gewebetenperaturon innerhalb eines weiten Temperaturbereiches. Das System ist anpaseungsfähig und kann nach Wunsch eingeregelt werden» un die Temperatur, auf die das Gewebe erhitzt wird, zu ändern. Ausserdem lässt sich die Temperatur des Gewebes leicht und wirksaa unter äusserst wirkungsvollen Erhitzungsbedingungen einstellen. Sa bei konstanten Arbeitsbedingungen praktisch keine heieaen Gase an die Atmosphäre abgegeben werden, sind die Wärmeverluste gering, und die Strömungsgeschwindigkeit des Heiznittelgemieches in Berührung mit dem Textilgut in der J-Box kann bedeutend erhöht werden, und zwar auf Werte, die aus wirtschaftlichen Gründen praktisch unerreichbar sind, wenn das Heizmitielgemisch einfach an die Atmosphäre abgelassen wird, wie es bei den bisher bekannten J-Boxsystemen der Fall war. Durch solche erhöhten Strömungsgeschwindigkeiten des Heizmittelgenisohss . wird auch die Geschwindigkeit des Wärmeaustausches Bit dem Textilgut erhöht und die gleichmässige Erhitzung des Gutes erleichtert.

Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, dass das erfindungsge-Bässe System sua Erhitzen und Speichern von Textilgut aus einer

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KOBb5_rnai;ion einer geschlossenen Vorrichtung zua Erhitzen Speichern τοη Itxtilgui;, wie einer geschlossenen J-Box, alt einem Rohrleitungösyeton! besteht, das einen geschlossenen Kreislauf weg für"Win au* iAift tin« Dai^f i)eetehende· Heienittel äar-βteilt. Zu diesen KreiBlaufweg gehört als integrierendes Be- · standteil die Heieione der J-Box, in der ein etetig vorrückender aewebeetrang diirch^unnittelbare Berührung mit dem au· luft und Daupf bestehenden iifeizniittel erhitzt wird. Der Kreislaufweg iet ■1t einer Einrichtung, wie einem Gebläse, ausgestattet, un ein« stetige rasche Strömung dee Heizmitteis in den Kreislaufeyetea aufrechtzuerhalten, ao dass das aue der Heinsone der J-Box abgeeogene verbrauchte Heizmittel «tändig zur Heiazone la Kreislauf geführt wird. Ferner ist eine Einrichtung zur Zufuhr von IteMpf und (im Bedarfsfälle) Luft zu dem Kreislaufetrom dee Heizmittels in solchen Mengen vorgesehen, wie sie erforderlich sind, um die ZueaanDeneetzung des in die HeiZBone der J-Box tretenden Heizfflittele auf dem gewünschten Wert konstant «u ten. ^: · -'i=* ^:v"^;· ■:--·,'■ ■-'■■' ■ ■■ ^;¹.-- - : ··■■ · . :■·..-.■ .- --.^-,v-

Me in der Zeichnung dargestellte bevorzugte AuBführungefora der .Srfln4ung kann in. verschiedener Hinsicht abgeändert werden, ohne von Erfindungegedanken abzuweichen. So kann der in der Zeichnung dargestellte Eintrittsechenkel 7 der J-Box» der in Virkliohkeit wxs ein· Verlängerung der Haub· der J-Box ist» auch waagerecht oder in beliebiger anderer Lag· angeordnet sein,

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oder er kann gegebenenfalls auch ganz fortfallen, allerdings &uf Kosten des Wirkungsgrades der Brhitsung. Zusätzlich au den Crewebeeintrittssehenkel 7 oder anstelle desselben kann, auch ein gesondertes Heisrohr verwendet werden, wie es in der TJBA-Patentechrift 2 346 186 beschrieben ist, sofern nur dieses gesonderte Heizrohr einen integrierenden Bestandteil des Kreislauf wege* des aus Luft und Daapf bestehenden Heizaittels bildet. Die in der Zeichnung gezeigte Zugrolle 11 kann durch Hehrere Zugrollen oder durch irgendeinen anderen Meohanieaus sua stetigenZuführen des Textilgutes zur Haube 6 ersetzt werden« Vie bereits erwähnt» kann jeder beliebige Zueammenfalt- oder Stapelaeohaniranx« mm Aufstapeln des erhitzten Stranges gleichaäeeig über den ganzen Querschnitt des Stapelabsehnittes der J-Box verwendet werden. Ebenso kann die Strönungeriohtung des aus luft und Daepf bestehenden Heiruittele durch die Haube der J-Box umgekehrt werden« so. dass die Bewegung «richtungen des Heini ttels und des Textil-

gutee gleioheinnig sind. Bei dieser Art der Abänderung, flit Je- * . f · ,*. — · .

doch keineswegs bevorzugt wird, tritt das la Ereislauf geführte und neu sueaasengesetite Heiuiittelgeaieoh aus Luft und ürnapt in das untere Endendes Oewebeeintrittssohanksle 7 ein, und das verbrauchte Heieitttl wir* aus der Haube β ier J-Box abgezogem.

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Claims (3)

ρσ-5180 . · w· B lUn t tnipr Uohe

1.!Vorrichtung sue stetigen Erhitzen und zeitweiligen Heise» ^ speiehern τοη eit einer Lösung eines Behandlungsart, ttels befeuchteten Textilgeweben, bestehend aus einer geschlossenen J-Box «it einer ErhitzungaaoziQ, in der das stetig Torwartsgeförderte Textilgut kontinuierlich durch unmittelbare Berührung mit eine» au» Luft und Daepf bestehenden Heizmittel erhitzt wird, und einer Speicherzone, in der das erhitzte Textilgut zeitweilig in form einer diohten Hasse gespeichert wird» gekennzeichnet durch einen geschlossenen, die Erhitzungezone (6, 7) »1* Bestandteil enthaltenden Strönungsweg (12, 14, 15, 16» 19)f eine Anordnung (22) rur Erzeugung eines ständigen Uoleufe de» Heisaittels in des StrSsangsweg und eine Anordnung (17, 18) sur stetigen Zufuhr einer gesteuerten Menge Dampf zu des durch den Ströanmgeweg und die Brhitzungssone umlaufenden Hei«mittel.

2· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (22) sur Erzeugung des üaiaufe aes Heizeit tele in des Strömungeweg ein #e¥Lise ist.

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3. Torrichtung nach Anspruch t oder 2, dadurch gekennzeichnet,

dass die Anordnung (17» 18) zur Zufuhr der gesteuerten Menge

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— nt Am IeiMdtt*! «in Ventil (18) Aufweist» weichte durch einem im te Heieitteliufuhrleitung (12) Tor <1·γ Slatrltta- »t«U· Am Keisaltt·!» In die Heisscne (6, 7) befindlichen Teeper»turftlhlor (25) /betätigt «drd.

4* TorriohtunÄ n*ch Anspruch t bis 3, gekennzeichnet durch eine Hinrichtung (21, 27t 20} aur Zufuhr τοη Luft su des durch den mvtr Hei «zone etröaenden Helsnittel.

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