DE19517298C1 - Vorrichtung zum Behandeln von Textilgut in Form mindestens eines endlosen Stranges - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln von Textilgut gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Vorrichtung zum Naßbehandeln von Textilgut in Form eines endlosen Stranges ist aus der DE 41 19 152 C2 bekannt. Diese Vorrichtung weist einen verschließbaren Behälter, für jeden Strang einen den Strang in Schlaufen aufnehmenden Warenspeicher, ein darüber angeordnetes, den Strang in Umlauf versetzendes Transportsystem mit einem Gebläse und Zufuhrvorrichtung für die Behandlungsflotte sowie ein Umwälzsystem für Behandlungsflotte auf.

Diese Vorrichtung zur diskontinuierlichen Naßbehandlung wird vorzugsweise zum Färben von strangförmigen Textilgut eingesetzt. Darüber hinaus ist es häufig notwendig, das Textilgut anschließend zu tumblen, zu dämpfen, mit Enzymen zu behandeln oder zu kühlen. Diese Verfahrensschritte ohne Behandlungsflotte, im folgenden trockene Verfahrensschritte genannt, bei denen das Textilgut mit einem gasförmigen Medium, z. B. Luft oder Dampf, im folgenden Behandlungsluft genannt, behandelt wird, werden meistens in separaten Vorrichtungen durchgeführt.

Aus der DE 43 00 454 A1 ist bereits eine diskontinuierlich arbeitende Einrichtung zum Waschen, Vorbehandeln, Färben, Trocknen und andere Behandlungen eines endlosen Textilguts, die innerhalb eines Gehäuses über eine, das Textilgut transportierende perforierte Trommel und durch einen Warenspeicher geführt ist, bekannt. Insbesondere ist die Flottenleitung dieser Einrichtung zur schonenden Trocknung bei gleichzeitiger Schrumpfung an eine zusätzliche Luftleitung mit einem Wärmetauscher und einem Ventilator angeschlossen. Diese Vorrichtung hat, zumindest für empfindliches Textilgut, den Nachteil der mechanischen Förderung des Warenstranges durch die perforierte Trommel. Außerdem verhindert dieses Transportsystem ein freies Flattern und damit Relaxieren der Ware. Vielmehr wird das Textilgut durch die Trommel immer wieder glatt gezogen. Mit diesem Transportsystem kann daher keine gute Tumblewirkung erzielt werden. Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtung ist der Aufwand durch die zusätzliche Luftleitung mit eigenem Gebläse und Wärmetauscher.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 mit möglichst geringem Aufwand so auszugestalten, daß in ihr auch trockene Verfahrensschritte, wie Tumblen, Dämpfen, Kühlen oder eine Enzymbehandlung, durchgeführt werden können.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Zur Durchführung trockener Verfahrensschritte wird die Vorrichtung mit einem Luftumwälzsystem für Behandlungsluft, d. h. mit einem Umwälzsystem für gasförmige Medien, und mit einer Strömungsmaschine, die in einem großen Drehzahlbereich betrieben werden kann und in beide Systeme geschaltet ist, ausgestattet. Durch den großen Drehzahlbereich ist die Strömungsmaschine sowohl zur Förderung der Behandlungsflotte als auch zur Förderung der Behandlungsluft geeignet. Da die benötigte Antriebsleistung der Strömungsmaschine proportional dem Produkt aus Fördermenge und Gesamtdruckdifferenz ist, wird sie auf die Förderung der Flotte ausgelegt. Die notwendigen Drehzahlen liegen im Bereich von 500 bis 4000 Umdrehungen pro Minute.

Die Schaltung der Strömungsmaschine sowohl in das Umwälzsystem für Behandlungsflotte als auch in das Luftumwälzsystem erspart ein zusätzliches Gebläse für das Luftumwälzsystem.

Mit dieser Vorrichtung kann nach dem Färben eine Behandlung des Textilgutes ohne Behandlungsflotte, wie Tumblen, Dämpfen, eine Enzymbehandlung oder Kühlen durchgeführt werden. Da die erfindungsgemäße Vorrichtung ein luftgetriebenes Transportsystem, d. h. ein Transportsystem mit einem Gebläse, bei dem der Strang durch aus dem Gebläse austretende Luft gefördert wird, aufweist, und dieses Transportsystem ein freies Flattern des Stranges ermöglicht, ist sie besonders gut zum Tumblen geeignet. Auch das Transportsystem kann ein Umwälzsystem sein, bei dem die zur Förderung des Stranges benötigte Luft aus dem Innern der Vorrichtung angesaugt wird.

Zusätzlich wird Behandlungsluft durch das Luftumwälzsystem mit Hilfe der Strömungsmaschine dem Textilgut zugeführt. Das Luftumwälzsystem kann mit einem separaten Wärmetauscher, einem Filter sowie Zufuhrleitungen ausgestattet sein.

Eine in Anspruch 2 beschriebene Zentrifugalpumpe ist besonders gut zum Fördern von flüssigen und gasförmige Medien und damit als Strömungsmaschine für die Behandlungsflotte und die Behandlungsluft geeignet.

Der Vorteil des Einsatzes einer Wassertasse bei einer Pumpe mit Gleitringdichtungen gemäß Anspruch 3 ist, daß die Dichtungen auch bei der Förderung des gasförmigen Mediums geschmiert werden. Ohne Wassertasse würden die Dichtungen zwar bei Flottenbetrieb geschmiert, nicht jedoch bei Luftbetrieb.

Wird auch der Wärmetauscher des Umwälzsystems der Behandlungsflotte gemäß Anspruch 4 in das Luftumwälzsystem geschaltet, so wird ein weiterer Wärmetauscher zur Aufwärmung der Behandlungsluft eingespart. Die Verwendung eines zur Flottenerwärmung geeigneten Wärmetauschers führt bei der Erwärmung von Behandlungsluft zu geringeren Wirkungsgraden, die zwar bei einer reinen Trocknung im allgemeinen nicht akzeptabel wären, jedoch z. B. zum Tumblen oder zur Erwärmung bei einer Enzymbehandlung völlig ausreichen. Ein geeigneter Wärmetauscher ist zum Beispiel ein gerader Rohrbündelheizkörper, bei dem die aufzuheizende Flotte oder Luft durch die Rohre und das Heizmedium an den Rohren vorbeigeführt wird.

Ein Filter, das gemäß Anspruch 5 sowohl in das Umwälzsystem für die Behandlungsflotte als auch in das Luftumwälzsystem geschaltet ist, ist mit einer größeren Filterfläche als ein reines Flottenfilter ausgestattet. Ein separates Filter für das Luftumwälzsystem wird eingespart.

Da bei Trockenbetrieb der Vorrichtung, z. B. beim Tumblen, mehr Flusen anfallen als beim Naßbetrieb, z. B. beim Färben, und diese den Wärmetauscher zusetzen können, wird das Filter vorteilhafterweise gemäß Anspruch 6 vor dem Wärmetauscher angeordnet.

Zur Zufuhr der Behandlungsluft können, wie bei der in Anspruch 7 beschriebenen Vorrichtung, die Zufuhrvorrichtungen für die Behandlungsflotte verwendet werden.

Es empfiehlt sich jedoch, die Vorrichtung, zumindest zusätzlich, mit einer in Anspruch 8 beschriebenen, separaten Zuführleitung auszustatten, durch die dem Textilgut die Behandlungsluft in der Transportstrecke vor den Zufuhrvorrichtungen für Behandlungsflotte zugeführt wird.

Vorteilhafterweise wird die Luft dabei über das zur Förderung des Stranges eingesetzte Gebläse des Transportsystems zugeführt. Dazu führt die Zufuhrleitung gemäß Anspruch 9 zu einer Saugleitung des Gebläses oder zur oder in die Nähe der Ansaugöffnung des Gebläses.

Gemäß Anspruch 11 kann diese Ansaugleitung auch mit einem Filter versehen werden, um bei starken Flusenanfall das Gebläse des Transportsystems vor Verunreinigung zu schützen.

Bei einer Vorrichtung, bei der die Ansaugöffnung des Gebläses in das Behälterinnere der Vorrichtung ragt, ist gemäß Anspruch 10 eine Zufuhrleitung des Luftumwälzsystem ins Innere des Behälters geführt und mündet in der Nähe der Ansaugöffnung des Gebläses.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Beispiels weiter erläutert.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Behandeln von Textilgut in Form von mindestens eines endlosen Stranges 1 weist einen verschließbaren Behälter 2, ein Umwälzsystem für Behandlungsflotte und ein Luftumwälzsystem auf. Der Behälter 2 ist ein im wesentlichen zylindrischer, mit seiner Längsachse horizontal angeordneter Druckbehälter. Für jeden Strang 1 weist der Behälter 2 eine im oberen Drittel des Behälters angeordnete Einfüllöffnung 3, einen den Strang in Schlaufen aufnehmenden Warenspeicher 4, ein über dem Warenspeicher 4 angeordnetes Transportsystem mit einem Gebläse 5 und eine Zuführvorrichtung 6 für Behandlungsflotte auf.

Der Warenspeicher 4 besteht aus einem bogenförmigen Kanal mit rechteckigem Querschnitt. Er erstreckt sich im wesentlichen in den unteren beiden Dritteln des Behälters 2 und verläuft einen Spalt freilassend parallel zur runden Innenwand des Behälters 2. Seine Eintrittsöffnung 7 und seine Austrittsöffnung 8 weisen zum Transportsystem. Die Austrittsöffnung 8 des Warenspeichers 4 befinden sich auf der Seite der Einfüllöffnung 3 wenig unterhalb dieser und die Eintrittsöffnung 7 auf der gegenüberliegenden Seite der Austrittsöffnung 8, etwas oberhalb dieser.

Im Bereich der Eintrittsöffnung 7 des Warenspeichers 4 ist die Zufuhrvorrichtung 6 für Behandlungsflotte, die zumindest auf der radial innen verlaufenden Wand des Warenspeichers 4 sich in Richtung der Längsachse des Behälters 2 über die gesamte Breite des Warenspeichers 4 erstreckende Düsen aufweist, angeordnet und weist die radial außen verlaufende Wand des Warenspeichers 4 eine Neigung, z. B. nach innen, zur Ablenkung des Stranges 1 auf. In diesem und im unteren Bereich sind die Wände des Warenspeichers 4 mit Perforationen zum Flottenaustausch versehen.

Das Transportsystem weist neben dem Gebläse 5 im oberen Drittel des Behälters 2 in Transportrichtung des Strangs 1 hintereinander angeordnet einen Führungsring 9, eine Umlenkwalze 10, eine Beschleunigungsdüse 11, und ein Führungsrohr 12 auf. Dabei befindet sich das als Radialgebläse ausgebildete Gebläse 5 im Zenit des Behälters 2. Seine Ansaugöffnung 13 ragt ins Innere des Behälters 2 und seine Ausblasöffnung ist über ein Leitungsstück 14 mit der Beschleunigungsdüse 11 verbunden. Der Führungsring 9 und die Umlenkwalze 10 befinden sich übereinander, oberhalb der Austrittsöffnung 8 des Warenspeichers 4. Die als Ringdüse ausgebildete Beschleunigungsdüse 11 ist so auf der Höhe der Umlenkwalze 10 angeordnet, daß der umgelenkte Strang 1 in ihr Zentrum geleitet wird. Das sich an die Beschleunigungsdüse 11 anschließende, in einer horizontalen Ebene um eine Achse 15 schwenkbare Führungsrohr 12 hat die Form eines abgeflachten Trichters und ragt mit seinem in Transportrichtung vorderen, verbreiterten Ende durch die Eintrittsöffnung 7 in den Warenspeicher 4. Das Transportsystem, insbesondere die Anordnung des Gebläses 5, kann wie das in der DE 41 19 152 C2 beschrieben ausgeführt sein.

Das Umwälzsystem für Behandlungsflotte weist in Förderrichtung der Behandlungsflotte hintereinander angeordnet, einen Wärmetauscher 16, der über eine Leitung 17 an eine Senke 18 des Behälters 2 angeschlossen ist, eine Strömungsmaschine 19 und ein Filter 20 auf. Der Wärmetauscher 16, die Strömungsmaschine 19 und das Filter 20 sind über Leitungen 21, 22 miteinander verbunden. Vom Filter 20 führt für jeden Strang 1 eine mit einem Regelventil 23 versehene Leitung 24 in den Behälter 2 zur jeweiligen Zufuhrvorrichtung 6 für Behandlungsflotte.

Das Luftumwälzsystem umfaßt die oben beschriebenen Vorrichtungen des Umwälzsystems für Behandlungsflotte und weist zusätzlich für jeden Strang 1 eine mit einem Regelventil 25 versehene Zufuhrleitung 26, die hinter dem Filter 20 vor dem Regelventil 23 von der Leitung 24 abzweigt und im Behälter 2 wenig unterhalb der Ansaugöffnung 13 des Gebläses 5 endet.

Die sowohl in das Umwälzsystem für Behandlungsflotte als auch in das Luftumwälzsystem geschaltete Strömungsmaschine 19 ist als Zentrifugalpumpe mit einem großen Drehzahlbereich, z. B. 100 bis 10 000 Umdrehungen pro Minute, ausgebildet. Zur Schmierung von Gleitringdichtungen an der Pumpenwelle sind diese mit einer Wassertasse versehen.

Der ebenfalls sowohl in das Umwälzsystem für Behandlungsflotte als auch in das Luftumwälzsystem geschaltete Wärmetauscher 16 ist als gerader Rohrbündelheizkörper, bei dem die aufzuheizende Behandlungsflotte oder Behandlungsluft durch die Rohre und das Heizmedium, Öl oder Dampf, an den Rohren vorbeigeführt wird. Auch das Filter 20 ist in beide Umwälzsysteme geschalten. Es weist eine auf die trockenen Verfahrensschritte ausgelegte Filterfläche, z. B. aus Filtermatten, auf.

Im Betrieb wird der Strang 1 durch die Einfüllöffnung 3 in den Behälter 2 eingebracht und die Strangenden miteinander verbunden.

Sowohl im Naßbetrieb als auch im Trockenbetrieb wird er durch das Transportsystem in Umlauf versetzt. Dazu wird der Strang 1 durch den Führungsring 9 über die Umlenkwalze 10 in das Zentrum der als Ringdüse ausgebildeten Beschleunigungsdüse 11 geleitet. In der Ringdüse wird mit Hilfe des Gebläses 5 auf den Strang 1 eine Antriebskraft in Umlaufrichtung ausgeübt, so daß er in dem Maße, wie er aus der Austrittsöffnung 8 des Warenspeichers 4 herausgezogen wird, in seine Eintrittsöffnung hineingedrückt wird. Dabei passiert der Strang 1 das Führungsrohr 12, wird durch dessen Schwenkbewegung schleifenförmig im Warenspeicher 4 abgelegt und durch die Neigung der Wand des Warenspeichers 4 nach unten abgelenkt. Die Umlaufgeschwindigkeit des Stranges 1 beträgt beim Naßbetrieb 300 bis 800 m/min, z. B. 700 m/min, und beim Trockenbetrieb 450 bis 1200 m/min, z. B. 1000 m/min.

Bei einer Naßbehandlung, wie Färben, wird der Strang 1 im Bereich der Eintrittsöffnung 7 über die Düsen der Zufuhrvorrichtung 6 mit der Behandlungsflotte, d. h. Färbeflotte, beaufschlagt. Die unterhalb des Stranges 1 aus den Düsen austretenden Strahlen bilden einen tragfähigen Strahlenvorhang, der dazu beiträgt, den im ausgebreiteten Zustand aus dem trichterförmigen Führungsrohr 12 austretenden Strang 1 in geordneten Schlaufen im Warenspeicher 4 abzulegen.

Im Umwälzsystem für Behandlungsflotte wird die sich im unteren Teil des Behälters 2 ansammelnde Behandlungsflotte über den Wärmetauscher 16 zur Strömungsmaschine 19 angesaugt und über das Filter 20 der Zufuhrvorrichtung 6 wieder zugeleitet. Dabei wird die Behandlungsflotte je nach Färbeprozeß auf Temperaturen von 30 bis 140°C aufgewärmt. Die Strömungsmaschine 19 wird mit einer Drehzahl von 500 bis 2000, z. B. 1000, Umdrehungen pro Minute betrieben.

Zum Trockenbetrieb, d. h. zum Tumblebetrieb, wird die Behandlungsflotte abgelassen und der Behälter 2 mit einem trockenen Strang 1 befüllt. Anschließend wird im Luftumwälzsystem die Behandlungsluft aus dem Behälter 2 über den Wärmetauscher 16 zur mit höherer Drehzahl, nämlich von 1000 bis 4000, z. B. 3000, Umdrehungen pro Minute, arbeitenden Strömungsmaschine 19 angesaugt und über das Filter 20 teilweise, z. B. zu 20%, zur Zufuhrvorrichtung 6 und teilweise, z. B. 80%, über die Zufuhrleitung 26 zur Ansaugöffnung 13 des Gebläses 5 geleitet.

Die Anteile der Behandlungsluft, die über die Zufuhrvorrichtung 6 und über die Zufuhrleitung 26 zugeführt werden, können mit Hilfe der Regelventile 23, 25 verändert werden. Dabei wird die Behandlungsluft durch den Wärmetauscher, z. B. auf 120 bis 130°C, aufgewärmt.

Dieser Trockenbetrieb führt zu einem guten Tumbleeffekt, insbesondere für Maschenware mit einem Flächengewicht von 50 bis 300 g/m², z. B. aus Mikrofasern oder aus Baumwolle.

Für diese Waren ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zum alleinigen Tumblen bereits trockener Ware geeignet. Die Behandlungsluft wird in diesem Fall schon ohne Einsatz des Wärmetauschers 16, allein durch die Kompressionswärme auf 80 bis 85°C aufgewärmt. Sie kann natürlich, wenn erforderlich, mit Hilfe des Wärmetauschers 16 auf höhere Temperaturen erwärmt werden.

Eine weitere Einsatzmöglichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Enzymbehandlung, die in allgemeinen bei einer Warenfeuchte von 60 bis 80% und einer Temperatur von 40 bis 70°C, z. B. 65°C, durchgeführt wird. Dabei wird die Behandlungsflotte mit Enzymen versehen und die Ware durch einige Umläufe des Stranges 1 im Naßbetrieb mit Behandlungsflotte getränkt. Anschließend wird die Flotte abgelassen und die Vorrichtung auf Trocken- und damit auf Tumblebetrieb umgestellt.

Zur Enzymbehandlung ist es auch möglich, bereits mit Enzymen getränkte Ware in die Vorrichtung einzufüllen und dann im Trockenbetrieb die Behandlung durchzuführen.

Anschließend kann die Ware z. B. auf 30°C gekühlt werden, indem der Wärmetauscher 16 mit Kühlwasser z. B. einer Temperatur von 15°C beaufschlagt wird.

Bei einer Vorrichtung zum Behandeln von mehreren Strängen 1 sind die beschriebenen Einrichtungen für einen Strang 1, nämlich jeweils ein Warenspeicher 4, ein Transportsystem mit einem Gebläse 5, eine Zufuhrvorrichtung für Behandlungsflotte und eine Zufuhrleitung 26 für Behandlungsluft in Axialerstreckung des Behälters 2 nebeneinander angeordnet.

Bei Zufuhrvorrichtungen 6 für Behandlungsflotte, die auch für die Zufuhr von Behandlungsluft geeignet sind, könnte bei einer einfachen Variante der Vorrichtung auf die Zufuhrleitung 26 verzichtet werden und im Betrieb die gesamte Behandlungsluft über die Zufuhrvorrichtung 6 zugeführt werden.

In einer Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das Filter 20 in der Leitung 17 vor dem Wärmetauscher 16 angeordnet. Die ist je nach eingesetztem Wärmetauscher 16 und Flusenanfall bei den trockenen Verfahrensschritten zum Schutz des Wärmetauschers 16 von Vorteil. Es sind auch Varianten mit mehreren Filtern möglich.

Bei starkem Flusenanfall kann zum Schutze des Gebläses 5 zusätzlich ein offenes Filter 27 in die Zufuhrleitung 26 geschaltet sein. Die Zufuhrleitung 26 kann in diesem Fall direkt an die Ansaugöffnung des Gebläses 5 angeschlossen sein.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Behandeln von Textilgut in Form mindestens eines endlosen Stranges mit einem verschließbaren Behälter, der für jeden Strang

• - einen den Strang in Schlaufen aufnehmenden Warenspeicher,
• - ein darüber angeordnetes, den Strang in Umlauf versetzendes Transport­ system mit einem Gebläse und
• - eine Zufuhrvorrichtung für Behandlungsflotte aufweist, und mit einem Um­ wälzsystem für die Behandlungsflotte,

gekennzeichnet durch ein Luftumwälzsystem für Behandlungsluft und durch eine Strömungsmaschine (19) mit einem großen Drehzahlbereich, die sowohl in das Umwälzsystem für die Behandlungsflotte als auch in das Luftumwälzsystem geschaltet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungs­ maschine (19) als Zentrifugalpumpe ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Strömungsmaschine (19) Gleitringdichtungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen der Strömungsmaschine (19) eine Wassertasse aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Wärmetauscher (16), der sowohl in das Umwälzsystem der Behandlungs­ flotte als auch in das Luftumwälzsystem geschaltet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Filter (20), das sowohl in das Umwälzsystem für Behandlungsflotte als auch in das Luftumwälzsystem geschaltet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (20) vor dem Wärmetauscher (16) geschaltet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrvorrichtungen (6) für Behandlungsflotte auch in das Luftumwälzsystem geschaltet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Zufuhrleitung (26) für Behandlungsluft, die im Bereich des Transportsystems in Bewegungsrichtung des Stranges (1) vor die Zufuhrvorrichtung (6) für Behandlungsflotte geführt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Zufuhrleitung (26) für Behandlungsluft zur oder in die Nähe der Ansaugöffnung (13) des Gebläses (5) des Transportsystems geführt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der der Saugeingang des jeweiligen Gebläses in das Behälterinnere ragt dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhrleitung (26) des Luftumwälzsystems im Behälter angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch ein Filter (27), das in die Zufuhrleitung (26) geschaltet ist.