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