DE1760877A1 - Verfahren und Einrichtung zur Bearbeitung von Leder in einem Zeitabschnitt zwischen dem nassen und dem trockenen Zustand des Leders - Google Patents

Description

Patentanwalt j

Dipl. Phys. Dr. Waiiher 3unfus ι

3 Hannover, Abbestr. 20

11. Juli 1968

Dr.J/Ha.

Meine Akte: 1491

SYIT, narodni podnik, Gottwaldov - Zlin

Verfahren und Einrichtung zur Bearbeitung von leder in einem Zeitabschnitt zwischen dem nassen und dem trockenen

Zustand des Leders

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Bearbeitung von Leder in einem Zeitabschnitt zwischen dem nassen und dem trockenen Zustand des Leders.

Eine Fertigung von Ledern in den Gerbereien kann als eine % Zusammenfassung chemischer und mechanischer Einwirkungen auf eine Rohhaut, welche in ein Leder gewünschter physikalischer, chemischer und ästhetischer Eigenschaften umgewandelt wird, angesehen werden. Den Komplex dieser hierzu in der Praxis in Gerbereien durchgeführten chemischen und mechanischen Einwirkungen kann man in nasse und trockene Verfahren aufteilen· Biese nassen Verfahren der Lederzurichtung eind überwiegend durch ein phyβikalisch-chemisches Einwirken auf dae Leder charakterisiert. Als Über-

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gangsstadium erfolgt eine Vorbehandlung der Leder.

Der Zweck dieser Vorbehandlung ist ein leichteres Überführen eines nassen chemisch praktisch verarbeiteten Leders in den trockenen Zustand. Im trockenen Zustand wird sodann das Leder den physikal-chemischen Einwirkungen ausgesetzt, deren Ergebnis ein fertiges Leder gewünschter physikalischer und ästhetischer Eigenschaften ist.

Im Übertragungsstadium, dessen Hauptziel ein Entwässern des Leder ist, d.h. eine Überführung des Leders aus einem Zustand mit 50 - 80ji Wassergehalt in einen Zustand mit 12 - 20# Wassergehalt, wird gleichzeitig ein möglichst großer Flächenzuwaohs - gerade in diesem Stadium kann eine Beeinflussung der Fläche am günstigsten realisiert werden - und gleichzeitig die Gewinnung eines vollkommen ausgerichteten geschmeidigen und für weitere Zurichtoperationen wie Bügeln, Schleifen usw. vorbereitetes Leder erstrebt.

Gegenwärtig wird dieser Übergang in den trockenen Zustand durch einen Komplex von Fertigungsoperationen vollzogen. Typische Vorgänge sind das Abwelken, Ausstoßen, !Trocknen, Anfeuchten, Stollen.

Beim Abwelken wird durch mechanischen Druck das Wasser aus dem Leder bei verhältnismäßig kleinem Energiever-

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brauch beseitigt. Durch das Ausstoßen wird noch im nassen Zustand ein Flächenzuwachs des Leders erreicht, das Leder wird gestreckt, die Falten und die Narben geglättet. Beim Trocknen wird das Wasser durch die thermische Wirkung der Verdampfung beseitigt. Bei diesem Arbeitsgang verlaufen praktisch in dem Ledergefüge die letzten chemischen Änderungen. Durch die thermische Wirkung kommt es gleichzeitig zu einer nicht erwünschten Wirkung eines 7,u,-ammenklebens der Lederfasern, was eine solche Ledererhärtung zur Folge hat, daß man das Leder mechanisch stollen muß, d»h. durch mechanische Einwirkung auf das Leder die Fasern wieder voneinander bringen muß. Soll die mechanische Einwirkung zum Zwecke der Zerfaserung (Stollen) wirkungsvoll sein und soll eine Beschädigung des Leders vermieden werden, ist es notwendig, vor dem Stollen ein Anfeuchten vorzunehmen. Nach dem Stollen ist es notwendig, das Leder wiederum auf eine für die stabile Zurichtung erforderliche Feuchtigkeit nachzutrocknen.

Diese Arbeitsgänge der gegenwärtigen Technik werden auf Einzelmaschinen im diskontinuierlichen Zyklus durchgeführt. So wird das Abwelken überwiegend auf sogenannten Abwelkmaschinen (Rotations press en) oder manchmal noch in statischen Pressen durchgeführt. Das Ausstoßen wird mit Hilfe sogenannter Ausreck- oder Ausetoß-Walzmasoh inen oder Ausstoß-Tafel-Maschinen durchgeführt. Eine weitert

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Arbeitsoperation - das Trocknen - wird vorwiegend durch Trocknung der auf Glastafeln aufgeklebten Leder mittels eines Luftstromes im Trockentunnel vollzogen. In der letzten Zeit kamen beim Ledertrocknen Vacuum-Trockenanlagen zur Anwendung, in denen das Leder auf verchromte Platten ausgebreitet und einem Vacuum ausgesetzt wird, damit das Trocknen durch die Herabsetzung der Verdampfungstemperatur beschleunigt werden kann. Zum Teil werden zum Trocknen durch Wasser gewärmte Paneele mit aufgeklebten Ledern verwendet. In manchen Gerbereien wird noch frei durch Aufhängen der Leder auf Stangen getrocknet. Das Hauptbestreben aller Konstruktionstyρen der Trockenanlagen ist es, ein ebenes Leder ohne verkrümmte Randteile zu gewinnen, durch die Trocknung jeden Flächenverlust zu vermeiden und die Trockenzeit mit möglichst geringem Energieverbrauch zu verkürzen. Das nachträgliche Befeuchten wird heute überwiegend durch Wasser- oder Dampfbespritzung durchgeführt oder das Leder wird durch Wasser gezogen oder in nasse Feilspäne eingelegt. Das Stollen wird nach dem Einlegen entweder auf veralteten Hebelmasohinen oder auf wenig effektiven Spiralenmesser-Walzenmaschinen oder in letzter Zeit auf fortlaufend arbeitenden Stollmaschinen, die mittels Vibrationswerkzeugen arbeiten, durchgeführt. Das Abwelken wird sodann neuerdings entweder in Stangen-Trockenkammern oder in letzter Zeit in Vaouum-Trockenräumen durchgeführt. Allen diesen Einrlohtungen, die das Leder in einem Zeitabschnitt zwischen

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dem nassen und dem trockenen Zustand verarbeiten, ist es gemeinsam, daß sie diskontinuierlich arbeiten und daß sie bloß mechanische Mittel zum Ersetzen der menschlichen Arbeit darstellen. Das Leder muß der Arbeiter stückweise in die Einrichtungen einlegen und aus diesen Einrichtungen wiederum herausnehmen. Den Transport von einer Maschine zur anderen müssen weitere Arbeiter vornehmen. Das ganze technische Verfahren kann zwar als mechanisiert angesehen werden, denn den überwiegenden Teil der Energie liefern Maschinen, aber von einer Automatisierung kann nicht gesprochen werden. Die letzten Konstruktionsentwicklungen von Maschinen für diese Arbeitsoperationen zeigen das Bestreben der Konstrukteure nach einer Realisierung fortlaufend arbeitender Maschinen. Das sind Maschinen, in denen das Leder in einem einzigen Maschinendurchgang bearbeitet wird und bei denen es nicht notwendig ist, das Leder in die Maschine zweimal oder sogar dreimal einzulegen. Ein Ergebnis dieses Bestrebens ist zum Beispiel eine fortlaufend arbeitende Stollmaschine mit Vibrationswerkzeugen f oder eine fortlaufend arbeitende Vacuum-Trockenanlage.

Die Arbeit der Maschinen-Konstrukteure ist auf diesem Gebiet dadurch sehr erschwert, daß das Leder beim Verarbeiten im nassen Zustand neben seiner überaus zergliederten Form auch weich und fetzenartig ist und zum Bilden von Falten, Übereinanderlagerungen, Umlegungen der Klauen und ähnliches neigt. Ein Erreichen einer bestimmten Automa-

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tisationsstufe ist bei den derzeitigen Maschinenprinzipen und dem diskontinuierlichen Charakter der Verarbeitung fast unmöglich· Außer dem Bestreben der Konstrukteure, die individuell und reversibel arbeitenden Maschinen durch fortlaufend arbeitende und aneinander reihbare Maschinen zu ersetzen, besteht das Bestreben der Gerber-Chemiker, diesen Fertigungeabschnitt durch Entwässern der Leder auf so eine Weise zu überbrücken, daß es überhaupt nicht oder bloß teilweise zu einem Erhärten der Leder kommen kann. Es bestehen zum Beispiel Ledertrooknungs-Verfahren im Gefrierzustand, Verfahren mit einem Ersetzen von Wasser im Leder durch einen anderen Stoff mit besseren Verdampfungsfähigkeiten und Verfahren mit anderen Einwirkungen gegen ein Erhärten der Leder. Diese Verfahren stoßen überwiegend auf praktische Schwierigkeiten bei der Realisierung im größeren Maßstab und wurden bisher entsprechend auegenutzt. Große Schwierigkeit bei der Realisierung dieser Verfahren bereitet der Verlust in der Flächenausbeute.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Die Erfindung erreicht, daß in diesem Fertigungsabschnitt zwischen dem nassen und dem trockenen Zustand aus dem Leder keine Ledermasse abgenommen wird, da es sich nicht um eine Bearbeitung handelt, sondern lediglich um eine Entfernung des bei nasser Verarbeitung zugeführten Wassers. Weiter wird erreicht, daß bei dieser Wasserentnahme das Leder gesohmeidig bleibt, keinen Fläohenverlust aufweist, sondern daß im

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Gegenteil noch ein Flächenzuwachs erzielt und das Leder für eine weitere Zurichtung im ebenen, nicht verdrehten Zustand vorbereitet wird. Das Verfahren zur Herstellung von leder in diesem Abschnitt nach der vorliegenden Erfindung beseitigt praktisch sämtliche Nachteile des bisherigen Verfahrens an den klassischen Maschinen dadurch, daß das Leder ständig zwischen zwei endlosen, elastischen und luftdurchlässigen Transportbändern geführt wird, welche das Leder ausgerichtet mitnehmen und kein Umlegen _ erlauben. Über diese elastischen und luftdurchlässigen Transportbänder wird auf das Leder in bekannter Weise ein statischer Druck oder wechselnder Druck Mittels Yibrationswerkzeugen zum Beseitigen des Wassers durch mechanische Einwirkung (nach bestehender Technik ein sogenanntes Abwelken) ausgeübt. Bei der weiteren Bewegung des Leders zwischen den Transportbändern wird mittels der Dehnungseinwirkungen von Vibrationswerkzeugen eine Flächenzunahme erzielt und gleichzeitig werden aus dem Leder Runzeln oder Falten beseitigt und das Leder wird ausgerichtet (nach I der bestehenden Technik ein sogenanntes Ausstoßen oder Ausrecken).

Nach diesem Einwirkungsabschnitt gelangt das Leder automatisch in ausgerichtetem Zustand zwischen den beiden Transportbändern in den Abschnitt der thermischen Einwirkung. Hier wird über die Transportbänder auf das Leder

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durch Wärme eingewirkt. Der thermische Effekt kann entweder durch Übergabe der Wärme auf bekannte Weise durch Konvektion oder durch Kontaktübertragung oder durch Hochfrequenz-Wärmeerregung innerhalb der Leder realisiert werden. Dieser Abschnitt der thermischen Einwirkung kann bekannterweise im Vacuum erfolgen, wodurch es ermöglicht wird, den Wasser-Abdampfungepunkt herabzusetzen und den Abschnitt der thermischen Einwirkung zeitlich und in seinen Dimensionen zu kürzen. Durch die thermische Einwirkung wird aus dem durchgehenden Leder das Wasser durch Verdampfung beseitigt. Die entwickelten Dämpfe entweichen über die Pührungs-Transporteure, die aus diesem Grunde luftdurchlässig sind. Bei der Beseitigung des Wassers durch thermische Einwirkung - !Trocknen - werden innerhalb des Leders die letzten chemischen Änderungen beendet. Die thermische Einwirkung verursacht bei den bekannten Verfahren ein Verkleben der Lederfasern, w as zu einer Erhärtung des Leders in Verbindung mit einem Verlust an Lederfläche führt. Deshalb wird beim Verfahren zur Herstellung von Leder nach der vorliegenden Erfindung die thermische Einwirkung durch weitere mechanische Bearbeitung mit Vibrationewerkzeugen zum Lösen der teilweise zusammengeklebten Paaerη und zur Fläohengewinnung unterbrochen. Dies· Unterbrechungen der thermischen Einwirkung und die Anwendung der Vibrationswerkeeuge können je nach dem verarbeitenden Rohstoff und gern** den Anforderungen an die Fläohenausbeute ohne Inanspruchnahme einer

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Arbeitskraft durchgeführt werden, weil das leder durch die Abschnitte der thermischen und mechanischen Einwirkung zwischen denselben Transportbändern liegend ganz automatisch hindurchgeht. Auf diese Weise lässt sich das Leder aus einem ganz nassen Zustand (60 - 80$£ H₂O) in einen ganz trockenen Zustand (12 - 2Oj6 H₂O) ohne Verlust an Fläche bringen. Der Flächengewinn kann weitgehend durch die mechanische Wirkung der Vibrationswerkzeuge beeinflußt werden, respektive durch deren Übergreifen in jeder beliebigen Phase der unterbrochenen thermischen Einwir- % kung, im ausgleichenden Zustand ohne Palten, ohne Überlagerungen und ohne Aufwinden der Ränder. An dieses Herstellungsverfahren können weitere spezielle Zurichtoperationen direkt anknüpfen.

Zur Durchführung des Herstellungsverfahrens des Leders in der Phase zwischen dem nassen und trockenem Zustand des Leders dient die Einrichtung, bei der zwei Transportbänder parallel aufeinanderliegend zuerst über ein Vibra- μ tionswerkzeug zur Entwässerung und dann abwechselnd einmal über ein System flacher Heizkörper und zum anderen über ein System von Vibrationswerkzeugen zum Strecken des Leders geführt sind, das zwischen den beiden Transportbändern angeordnet ist.

Das endlose, elastische und luftdurchlässige Transportband 1 wird unten parallel mit dem zweiten Transportband

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geführt und dazwischen wird das leder 3 mitgeführt. Zuerst werden beide Transportbänder 1,2 über das Vibrationswerkzeug 4 geführt, dessen Unterteil vom Antrieb 5 angetrieben wird.

Vom Oberteil des Vibrationswerkzeuges 4 wird das mechanisch vom leder abgesonderte Wasser über die Absaugleitung 6 abgeleitet. Dieses Vlbrationswerkzeug 4 dient zur Absonderung des Wassers vom Leder 3·

Desweiteren werden beide Transportbänder 1,2 über ein System von flachen Heizkörpern 7 geführt, und zwar an ih*er Oberfläche, die entsprechend glatt ausgeführt ist. Das Heizmedium wird den einzelnen Heizkörpern 7 über die Rohrleitung 8 zugeführt und über die Rohrleitung 9 abgeleitet. Das System der flachen Heizkörper 7 befindet sich in einem geschlossenen Raum und hat eine Absauganlage 10.

Neben dem System flacher Heizkörper 7 befindet sich das System der Vibrationswerkzeuge 11, zwischen denen die beiden Transportbänder 1,2 durchgeführt sind. Diese Vibrationswerkzeuge 11 dienen zum Ausderfen des Leders 3, das zwischen diesen beiden Transportbändern vorwärts bewegt wird* Die Vibrationswerkzeuge sind übereinander angeordnet, wobei das Unterteil der einzelnen Vibrationswerkzeuge 11 vom Antrieb 12 bewegt wir-d.

Das obere Transportband 2 ist kürzer und wird über Hollen

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von oben zurückgeführt, während das untere Transportband 1 langer ist und über Rollen nach unten zurückgeführt wird. Der Antrieb beider Transportbänder 1,2 erfolgt aus Quelle 13-

Die Anlage arbeitet erfindungsgemäfl in folgender Weise: Tom Bedienungsmann wird das nasse Leder 3 auf das obere Transportband 1 in seinem verlängerten Teil aufgelegt. Das Leder 3 gelangt unter das zweite Transportband 2 und wird zwischen den beiden Transportbändern 1 und 2 zum Tibrationswerkzeug 4- geführt, wo durch Biegung zwischen den Torsprüngen dieses Tibrationswerkzeuges auf mechanische Weise vom Leder größere Anteile Wasser entfernt werden· Dann wird das Leder zwischen den beiden Transportbändern über die Oberfläche eines flachen Heizkörpers 7 geführt, der seine Wärme dem durchlaufenden Transportband abgibt. In diesem Abschnitt wird das Leder 3 zwisohen den Transportbändern 1,2 auf hohe Temperatur gebracht, die zur leichteren Wasserabsonderung beiträgt. Sobald die Transportbänder I den flachen Heizkörper verlassen, werden sie zusammen mit dem Leder über eine Rolle in den Raum zwischen dem Ober- und Unterteil des Tibrationswerkzeuges 11 geführt, dessen Torsprünge das Leder zwischen den Transportbändern durchbiegen und somit strecken. Im weiteren Terlauf werden beide Transportbänder zusammen mit dem Leder zum zweiten flachen Heizkörper 7 geführt.

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Sa die Lage des Leders beim Durchlauf der Traneportbänder über die Rolle umgekehrt wird, gelangt nun die andere Seite des Ledere mit der Oberfläche dieses zweiten Heizkörpers in Kontakt, während auf die erste Seite des Leders die von der Unterseite des oberen Heizkörpers ausgestrahlte Wärme einwirkt. Sobald die Transportbänder die Fläche des Heizkörpers verlassen, werden sie über die Rolle zurück in den Raum zwischen weitere Heizkörper geführt. Diese Abwechslung der thermischen und dynamischen Wirkung auf das Leder wird so lange fortgeführt, bis das Leder einen restlichen Wassergehalt von 12-2OJ6 aufweist.

Bei der Behandlung verschiedener Lederarten können verschiedene Anforderungen hinsichtlich der Verarbeitungsteohnik auftreten, die eine Verlängerung der thermischen Wirkung oder Steigerung der mechanischen Wirkung anstreben. Das ermöglicht verschiedene Tariationsmögliohkeiten der erf Indungegemäßen Anlage,die einzelnen Vibratlonswerkzeuge können außer Betrieb gesetzt werden. Es kann umgekehrt da« gesamte System der Vibrationswerkzeuge auch auf der anderen Seite des Systeme flacher Heizkörper angeordnet werden. Weitere Variationsmögliehkeiten bestehen darin, daß dae System der Vibrationswerkzeuge und dasjenige der flachen Heizkörper mehrfach nebeneinander angeordnet sind·

Als Heisnedium hat sioh für flache Heizkörper Wasserdampf bewährt, dooh in gewissen Abschnitten können diese Heizkörper

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durch elektrische Hochfrequenzkörper für dielektrischen Hitzeeinfluß ersetzt werden.

Es steht nicht außerhalb des Rahmens dieser Erfindung, wenn für irgendeinen Abschnitt ein geteiltes Transportband mit selbständigem Antrieb Verwendung finden sollte.

Das Verfahren einer fortlaufenden kontinuierlichen Lederfertigung der vorliegenden Erfindung hat also entgegen dem bestehenden Herstellungsverfahren auf Einzelmaschinen ä

folgende Vorteile:

1) Die Einzelfertigung der Leder wird sowohl stückweise als auch in Partien in diesem Abschnitt in eine kontinuierlich fortlaufende Produktion überführt.

2) Das einzelne Einlegen und Herausnehmen der Leder in

die verschiedenen Maschinen, einschließlich der Trockenanlagen wird beseitigt und dadurch die physische Anstrengung vermieden und die Arbeitskraft geschont.

3) Der Zwischenoperations-Transport wird in vollkommener Weise gelöst und die Anforderungen an die Ausmaße der Fertigungsräume herabgesetzt.

4) Im automatischen Herstellungsverfahren wird der Einfluß der einzelnen Arbeiter auf die Qualität der Leder-

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herstellung eliminiert und es wird ermöglicht, bei optimaler Parameterwahl der mechanischen und thermischen Wirkung optimale qualitative Ergebnisse zu erreichen.

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Claims (1)

1. Patentansprüche :

   ο Verfahren zur Herstellung von Leder in einem Zeitabschnitt zwischen dem nassen und dem trockenen Zustand des Leders,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß ein Leder im Zustand mit 50 bis 80?έ Wassergehalt während des Pertigungsprozesses ständig zwischen zwei endlosen elastischen und luftdurchlässigen Transportbändern geführt wird, die mit dem Leder abwechselnd ^ Abschnitte mechanischer Einwirkung und Abschnitte thermischer Einwirkung durchlaufen;

   und daß die Abwechslung mechanischer und thermischer Einwirkungen bis zum Zustand der Leder mit 12 - 2Oj6 Wassergehalt angewendet ist.

   2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß zwei Transportbänder (1,2) parallel aufeinander liegend zuerst über ein Vibrationswerkzeug (4) zur Entwässerung und dann abwechselnd einmal über ein System flacher Heizkörper (7) und zum anderen über ein System von Vibrationswerkzeugen (11) zum Strecken des Leders (3) geführt sind, das zwischen den beiden Transportbändern (1,2) angeordnet ist.

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   3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet!

   daß das System der Vibrationawerkzeuge (11) über«:J.nanderliegend angeordnet ist, und zwar von einer Qder von beiden Seiten der flachen Heizkörper (7), die im geschlossenen Raum mit Absauganlage (10) angeordnet sind.

   4· Einrichtung nach Anspruch 2 und 3; dadurch gekennzeichnet, daß das System der Vibrationewerkzeuge (11) and dae System der flachen Heizkörper (7) mehrfach nebeneinander angeordnet sind*

   5. Einrichtung nach Anspruch 2 bis 4f dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der Heizkörper (7) zum leichten Vorschub der Transportbänder (1,2) glatt ausgeführt· ist.

   6. Einrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das System flaoher Heizkörper (7) in irgendeintm Teil an elektrische Hochfrequenzenergie für die dielektrische Beheizung des Ledere angeeohloesendet.

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