DE1916724A1

DE1916724A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Stoffen

Info

Publication number: DE1916724A1
Application number: DE19691916724
Authority: DE
Inventors: Takuji Kawasaki; Shoji Ogihara; Mikio Watanabe
Original assignee: Sakai Sen-I Kogyo KK; HOKURIKU KAKOKI KK
Current assignee: Sakai Sen-I Kogyo KK; HOKURIKU KAKOKI KK
Priority date: 1968-06-26
Filing date: 1969-04-01
Publication date: 1970-02-19
Also published as: BE731983A; GB1256935A; FR2011982A1

Description

1916724 Patentanwalt Dipl.-Phys. Gerhard Liedl 8 München 22 Steinsdorfstr. 21-22 Tel. 29 84 62

B 4173

SAKAI SEN-I KOGYO KABUSHIKI KAISHA 1, Hannogaeshi, Hanando-Cho, Fukui-Shi, FUKUI-KEN

JAPAN

und

HOKURIKU KAKOKI KABUSHIKI KAISHA 33, Mibu, Kushimachi, Komatsu-Shi, ISHIKAWA-KEN

JAPAN

Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Stoffen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Be-

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handeln, insbesondere zum Färben und Entfärben, von Stoffen, Tüchern, Natur-oder Kunstfasern, z. B. von Baumwolle, Rayon, Nylon etc. Die Stoffe können gewebt oder nicht gewebt sein.

Es sind eine Reihe von Vorrichtungen zum Behandeln von Stoffen bekannt, die mittels einer Haspel, einer Scheibe, einer Spindel oder eines Strahles arbeiten.

Wenn Stoffe mit einer Haspelvorrichtung behandelt werden, so werden die Stoffe nur in Längsrichtung gestreckt, weshalb die Längs- und Querkontraktion unterschiedlich ist und sich ein derartiger Stoff nicht gut anfühlt. Außerdem entstehen bleibende Falten, die selbst bei der endgültigen Bearbeitung nicht mehr vollständig entfernt werden können. Diese Nachteile treten verstärkt zu Tage bei hohen Temperaturen und Drücken.

Wenn die Stoffe mittels einer Scheibenvorrichtung behandelt werden, entstehen zwar keine Falten und Knitterungen beim Aufwickeln der Stoffe auf Scheiben oder Walzen. Die Stoffe werden jedoch zu stark gedrückt, was ebenfalls sehr nachteilig ist.

-Wenn die Stoffe und Tücher mit einer Spindelvorrichtung behandelt

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werden, entstehen Unterschiede der Drücke beim Wickeln zwischen den inneren und äußeren Teilen des auf die Spindel gewickelten Stoffes, so daß man eine ungleichmäßige Färbung erhält.

Wenn die Stoffe mittels einer Strahlvorrichtung behandelt werden, so ergibt sich der Nachteil, daß die Stoffe durch einen Hochdruckstrahl durch ein gebogenes Rohr transportiert werden und es können auch in diesem Fall Falten nicht vermieden werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es nun Aufgabe der Erfindung, den genannten Nachteilen abzuhelfen und ein verbessertes Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung desselben in Vorschlag zu bringen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stoffe in Form eines insbesondere endlosen Stranges durch die unter Ausnutzung des natürlichen Gefälles zwischen zwei Flüssigkeitsbädern strömende Flüssigkeit zunächst durch ein ganz oder teilweise mit Flüssigkeit gefülltes Führungsrohr und sodann durch ein unteres Flüssigkeitsbad transportiert und abschließend aus dem unteren Flüssigkeitsbad herausgezogen werden.

Durch die erfindungsgemäße Behandlung der Stoffe, bei der eine neue erfindungsgemäße Flüssigkeit benutzt werden kann, wird die Beanspruchung - insbesondere der Zug - in den Stoffen so gering

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als möglich gehalten und es wird die Bildung von Falten, Knitterungen und dgl. vermieden, so daß man einen Stoff erhält, der sich weich und wollähnlich anfühlt.

Gemäß der Erfindung wird der Stoff in der Form eines endlosen Stranges mittels eines Flüssigkeitsstrom es transportiert, wobei für die Strömung ein Gefalle der Farbflüssigkeit ausgenutzt wird. Der Stoff wird somit glatt weitergeleitet.

Bevorzugt wird der endlose Stoffstrang von einer Antriebsrolle in das Führungsrohr eingeleitet und sodann in die Flüssigkeit in einem trommeiförmigen Gefäß eingebracht, wobei es von Vorteil ist, daß die Verweilzeit des Stoffes in der Flüssigkeit relativ groß ist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Vermeidung von Spannungen in dem Stoff an verschiedenen Stellen, sowie in der langen Einwirkungszeit der Flüssigkeit auf den Stoff.

Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung können in einem trommeiförmig ausgebildeten Gefäß große Stoffmengen gleichzeitig mit einer großen Menge an Behandlungsflüssigkeit behandelt werden.

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Die Behandlungsflüssigkeit kann die Vorrichtung ungehindert durchströmen und wirkt hierbei in der gewünschten Weise auf den zu behandelnden Stoff ein, der frei von Spannungen aus der Flüssigkeit herausgezogen werden kann. Es ist von Vorteil, daß sich erfindungsgemäß in der Berührungsfläche zwischen dem Stoff und der Behandlungsflüssigkeit keine Blasen bilden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich ferner dadurch aus, daß die Antriebsleistung sehr gering ist, da irgendwelche Einrichtungen, die einen hohen Energiebedarf haben, z. B. Strahldüsen, in Fortfall kommen können.

Erfindungsgemäß können atmosphärische und überatmosphärische Drücke in Anwendung kommen. Die Hauptvorteile der Erfindung liegen jedoch in der Vermeidung jeglicher Falten und Spannungen, sowie in der Erzielung einer äußerst gleichmäßigen Färbung.

Für die Erfindung sind vor allem folgende Merkmale von Bedeutung:

An einem Ende eines trom m eiförmigen Gefäßes ist ein Zylinder vorgesehen, der !-.einen*Antriebsmechanismus für den Stoff aufweist. Im Bereich der Verbindungsstelle zwischen dem Zylinder und dem trom-

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melförmigen Behälter ist ein Flüssigkeitsbehälter vorgesehen. Oberhalb des Flüssigkeitsbehalters sind die Antriebsmittel, die bevorzugt aus einer Rolle bestehen, angeordnet. Innerhalb des trommeiförmigen Behälters ist ein Führungsrohr vorgesehen, welches mit einer Einlaßöffnung in den Flüssigkeitsbehälter hineinragt und zwar derart, daß der obere Rand der Einlaßöffnung unterhalb des oberen Randes des Flüssigkeitsbehalters liegt. Das Führungsrohr ist im wesentlichen in axialer Richtung geradlinig durch den trommeiförmigen Behälter hindürchgeführt, und zwar im oberen Teil des tromm eiförmigen Behälters. Das Führungsrohr kann aus dem tromm eiförmigen Behälter herausgeführt und nach einer Krümmung wieder in denselben im unteren Teil hineingeführt sein. Im unteren Teil des trommeiförmigen Behälters ist eine perforierte Wand vorgesehen. Im unteren Teil des trommeiförmigen Behälters mündet außerdem ein Rohr in einen Raum, der von einer Endwandung des trommeiförmigen Behälters und der perforierten Wand gebildet wird. Das andere Ende des Rohres mündet in den Flüssigkeitsbehälter. Der endlose Stoff strang ist über die Antriebsrolle gelegt und wird durch das Führungsrohr und den trommelartigen Behälter transportiert. Ih das Führungsrohr läuft die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter überlaufartig hinein und transportiert den Stoff strang.. Nach dem Austreten des Stoffstranges aus dem Führungsrohr in die Flüssigkeit in dem trommelartigen Behälter führt

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der Stoffstrang in der Flüssigkeit eine schwimmende zick-zack-förmige Bewegung aus und wird zum gegenüberliegenden Ende weitertransportiert, wo er sodann durch die Eingangsrolle nach oben gezogen wird.

Wie aus dem vorstehenden ersichtlich, ergibt sich eine lange Einwirkungszeit der. Flüssigkeit auf den Stoff.

Der Transport des Stoffstranges erfolgt durch die Einwirkung der durch den Überlauf in das Führungsrohr ein- und sodann in den unteren Teil des trommelartigen Behälters abfließenden Flüssigkeit. Die Flüssigkeitsströmung wird durch das Gefälle zwischen der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsbehälter und der Flüssigkeit in dem trommelartigen Behälter erzeugt. Es sind somit keine gesonderten Mittel zur Erzeugung der Flüssigkeitsströmung erforderlich.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles ersichtlich, welches in Fig. 1 bis 6 der Zeichnung dargestellt ist.

Die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform hat die Form eines Lokomotivenkessels, wobei der untere Teil einer Trommel 1

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in zwei längliche Kammern durch eine sich in axialer Richtung erstreckende, vertikale Zwischenwand unterteilt ist. Dementsprechend sind zwei Führungsrohr 14 so angeordnet, daß zwei endlose strangartige Stoffe a gleichzeitig behandelt werden können. Die in axialer Richtung länglich ausgebildete Trommel 1 ist an einem Ende 2 durch eine Endplatte 3 und einen bei Bedarf zu öffnenden Deckel 4 abgeschlossen, der mit der Endplatte 3 verbunden ist, während ein anderes Ende 5 durch eine Endplatte 6 abgeschlossen ist. Im oberen Teil der Trommel 1 ist in der Nähe der Endplatte 2 ein Zylinder 8 angeschlossen, der einen Antriebsmechanismus 7 für den Stoff a aufnimmt. Die Trommel 1 und der Zylinder 8 sind hermetisch miteinander verbunden.

Die Trommel 1 ist horizontal ausgerichtet oder in Richtung auf die Endplatte 2 leicht nach unten geneigt.

Die Antriebsmittel 7 weisen eine Rolle 9 - angetrieben durch geeignete nicht dargestellte Antriebsmittel - und "Überlauf stoff übertragungsmittel" 10 auf. Die Drehachse der Stoffantriebsrolle 9 ist rechtwinkelig zur Achse des trommelartigen Gefäßes 1 ausgerichtet. Die Überlaufübertragungsmittel 10 für den Stoff a sind unterhalb der Rolle 9 angeordnet und bestehen aus dem trommelartigen Gefäß 1,

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einem Flüssigkeitsbehälter 11, dem Zylinder 8, einer Überlauföffnung 13, einer Öffnung 18 am oberen Ende eines Rohres 17. Der Flüssigkeitsbehälter 11 ist im Bereich der Verbindungsstelle zwischen dem Gefäß 1 und dem Zylinder 8 vorgesehen. Die Öffnung 13 bildet ein Ende des Führungsrohres 14, welches in dem Behälter 1 angeordnet ist. Die Öffnung 13 ist unterhalb des oberen Randes des Behälters 11 angeordnet, so daß Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter 11 in die Öffnung 13 überlaufen kann. Das untere Ende des Rohres 17 hat eine Öffnung 15 in dem unteren Teil des Behälters 1 in der Nähe des Endteiles 2. Bi dem Rohr 17 ist eine Pumpe 16 angeordnet.

Das Führungsrohr 14 erstreckt sich von der Öffnung 13 durch den Boden des Flüssigkeitsbehälters 11 und ist nach einer Krümmung geradlinig durch den oberen Teil des Behälters 1 geführt. Sodann ist das Führungsrohr 14 aus dem Behälter 1 durch die Endwand 6 herausgeführt und nach entsprechender Krümmung durch eine Öffnung 19 wieder in den Behälter 1 durch den unteren Teil der Endplatte 6 hineingeführt.

Der gekrümmte, in Fig. 1 außerhalb des Behälters 1 liegende Teil des Führungsrohres 14 kann auch innerhalb des Behälters 1

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angeordnet sein.

Der untere Teil des Behälters 1 ist durch eine sich in axialer Richtung erstreckende, vertikale Zwischenwand in zwei Flüssigkeitskammern 21 und 22 - siehe Fig. 2 und 3 - unterteilt. Eine perforierte Grundplatte 23 ist an einem Ende der Flüssigkeitsbehälter und 22 im Bereich des Endteiles 2 vorgesehen und derart gekrümmt, daß ein Spalt zwischen der Grundplatte 23 und dem Boden des Behälters 1 allmählich inJRichtung auf den Endteil 2 zunimmt. Eine Wand 25, die durch eine perforierte gebogene Platte 24 gebildet wird, setzt die perforierte Bodenplatte 23 fort und ist in Richtung auf den Endteil 2 nach oben geneigt.

Es ist von Vorteil, wenn der Wandabschnitt 25 doppelwandig ausgebildet ist, wobei die Perforationen in der oberen Wandung sodann größer sein können als die der unteren Wandung, damit der horizontale Durchlauf des Stoffes a nicht beeinträchtigt wird. Es ist ferner von Vorteil, wenn die Größe der einzelnen Perforationen und Öffnungen der gebogenen Platte 24 relativ groß und die Durchmesser der Öffnungen und Perforationen der Platte 23 relativ klein sind.

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- ii -

Die Öffnung 15 des Rohres 17 mündet in einen Raum 26, der durch den Wandabschnitt 25 und den unteren Teil der Endplatte 2 gebildet wird.

Ein Führungselement für den endlosen Strang des farbigen Stoffes a ist mit 27, ein zu öffnender Deckel des Zylinders 8 mit 28 bezeichnet. Der Deckel 28 dient zum Eingeben und zum Herausnehmen des Stoffes a.

Der geradlinig verlaufende Teil des Führungsrohr es 14 hat einen viereckigen, vorzugsweise quadratischen Querschnitt. Es kann auch ein anderer Querschnitt, z. B. ein Dreiecksquerschnitt, benutzt werden. Durch den eckigen Querschnitt werden auf die Flüssigkeitsströmung zurückzuführende Verdrehungen vermieden und der Stoff a wird glatt durch das Führungsrohr 14 durchgeführt. Da im Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Drücke auf der Innenseite und der Außenseite des Rohres 14 gleich groß sind, treten keine nennenswerten Beanspruchungen auf, so daß ein eckiger Rohrquerschnitt gewählt werden kann.

Der obere Teil des Flüssigkeitsbehälters 11 ist offen.

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- 12 Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Eine bestimmte erforderliche Menge an Behandlungsflüssigkeit, z. B. Farbe, wird in den Behälter eingegeben. Der endlose Stoffstrang a wird auf der Antriebsrolle 9 angeordnet und durch die Farbe in dem Behälter 1 hindurchgeführt. Während des Betriebes der Vorrichtung wird die Farbe vom Behälter 1 in den Behälter 11 über das Rohr 17 und die Pumpe 16 eingepumpt. Bei zunehmendem Volumen an Farbflüssigkeit in dem Behälter 11 läuft diese über den Rand der Öffnung 13 in das Führungsrohr 14 und nimmt hierbei gleichzeitig den Stoffstrang a in dem Führungsrohr 14 mit sich fort. Der durch den Flüssigkeitsstrom weitergeleitete Stoffstrang a durchläuft den geraden und gekrümmten Teil des Führungsrohres 14 und tritt sodann in die Flüssigkeit im unteren Teil des Behälters 1 durch die Öffnung 19 aus. Sodann wird der Stoff strang a vom Ende 5 in Richtung auf das gegenüberliegende Ende 2 durch die Flüssigkeit in dem Gefäß 1 weitergeleitet. Hierbei schwimmt der Stoffstrang a in Form einer vertikalen Zick-Zack-Bewegung, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist. Da somit der Stoffstrang a in der Farbflüssigkeit relativ lange verbleibt, ergibt sich eine ausgezeichnete Färbung. Nach dem Austreten aus der Flüssigkeit wird der Stoff durch die Antriebsrolle 9 wieder aufgenommen.

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Die Farbflüssigkeit fließt sodann schließlich in den Raum 26 durch die perforierte Wandung 25 und durch die Öffnung 15 über die Leitung 17 und die Öffnung 18 in den Behälter 11.

Die perforierte Bodenplatte 23 und die perforierte gebogene Platte 24 der Wandung 25 sind zur Regulierung, zum Verhindern von Verdrehungen des schwimmenden Stoff stranges a und sum Erleichtern der Aufnahme des Stoffstranges a durch die Antriebsrolle 9 vorgesehen.

Wenn die Menge der durch die Öffnung 19 ausfließenden Flüssigkeit an einem Ende des Führungsrohres 14 zunimmt, so können Wirbel entstehen, die den Transport des Stoffstranges a stören. Es ist deshalb zweckmäßig, eine leitblechartige Wandung 29 oberhalb der Öffnung 19 vorzusehen, damit der Stoffstrang a nicht in Richtung auf die Endplatte 6 zurückgehalten wird.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der untere Teil des Gefäßes 1 in zwei Kammern durch die Zwischenwand 20 unterteilt und es sind dementsprechend zwei Führungsrohre 14 vorgesehen, damit eine möglichst große Stoff menge behandelt werden kann. Zur weiteren Vergrößerung der zu behandelnden Stoffmenge können eine

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Vielzahl an verschiedenen Kammern und Führungsrohren vorgesehen sein. In manchen Anwendungsfällen ist es jedoch auch von Vorteil, wenn auf die Zwischenwand verzichtet wird und dementsprechend auch nur ein einziges Führungsrohr 14 vorhanden ist.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die zur Gattung der sogenannten Überlaufvorrichtungen gehört, werden wesentlich bessere Ergebnisse als bei den bekannten Vorrichtungen erzielt.

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Claims

Patentansprüche

• 1. Verfahren zur Behandlung von Stoffen mit einer Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffe in Form eines insbesondere endlosen Stranges durch die unter Ausnutzung des natürlichen Gefälles zwischen zwei Flüssigkeitsbädern strömende Flüssigkeit zunächst durch ein ganz oder teilweise mit Flüssigkeit gefülltes Führungsrohr und sodann durch ein unteres Flüssigkeitsbad transportiert und abschließend aus dem unteren Flüssigkeitsbad herausgezogen werden.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffe in dem unteren Flüssigkeitsbad eine schwimmende, zick-zackförmige Bewegung ausführen.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der endlose Stoff strang über eine Antriebsrolle in das Führungsrohr eingegeben wird.
4. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit von dem unteren in das obere Flüssigkeitsbad über eine Rohrleitung mittels einer Pumpe eingepumpt wird.

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5. Verfahren gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der endlose Stoffstrang durch die Antriebsrolle aus dem unteren Flüssigkeitsbad herausgezogen wird,
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem trommeiförmigen Gefäß (1) ein Zylinder (8) verbunden ist, der die Antriebsrolle (9) und einen Überlauf für die von dem oberen zu dem unteren Flüssigkeitsbad strömende Flüssigkeit aufnimmt, daß unterhalb der Antriebsrolle (9) ein das obere Flüssigkeitsbad aufnehmender Flüssigkeitsbehälter (11) angeordnet ist, der eine Öffnung (13) des Führungsrohr es (14) aufnimmt, daß der obere Rand der Öffnung (13) unterhalb des oberen Bandes des Flüssigkeitsbehälters (11) liegt und den Überlauf bildet und daß das untere Ende des Führungsrohres (14) in den unteren Teil des trommelartigen Behälters (1) mündet, der das untere Flüssigkeitsbad aufnimmt.
7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, däß der Zylinder (8) mit dem tromm eiförmigen Behälter (1) in Verbindung steht, daß das Führungsrohr (14) in axialer Richtung durch den oberen Teil des trommelartigen Behälters (1) geführt ist, daß eine perforierte Wandung (25) im unteren Teil des trommelartigen Behälters (1) unterhalb der Antriebsrolle (9) angeordnet ist und daß das Rohr (17), durch

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welches die Flüssigkeit von dem unteren in das obere Flüssigkeitsbad gepumpt wird, einerseits in den Flüssigkeitsbehälter (11) und andererseits in der Nähe der perforierten Wandung (25) in den trommelartigen Behälter (1) mündet.
8. Vorrichtung gemäß,Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der in axialer Richtung des trommelartigen Behälters (1) verlaufende Teil des Führungsrohres (14) einen viereckigen,insbesondere quadratischen Querschnitt hat.
9. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse der Antriebsrolle (9) rechtwinklig zur Achse des trommelartigen Behälters (1) ausgerichtet ist,
10. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die perforierte Wandung (25) doppelwandig ausgebildet ist.

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11. Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Öffnung (19) des Führungsrohres (14) in dem trommelartigen Behälter (1) eine leitblechartige Wandung (29) vorgesehen ist, die in Richtung der Transportbewegung des endlosen Stoffstranges (a) durch das untere Flüssigkeitsbad in den tromm eiförmigen Behälter (1) geneigt ist.

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