DE19532520C2 - Vorrichtung zum Naßveredeln von Textilgut, insbesondere Färbeapparat - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Naßver­ edeln von Textilgut, insbesondere zum Färben von Textilgut. Bei diesem kann es sich um Gewebe, Maschenwa­ re, Fäden, Garne, Kammzüge und dergleichen handeln, das zu porenhaltigen Körpern aufgewickelt ist.

Zum Naßveredeln und insbesondere zum Färben von Textilien wird gewöhnlich eine entsprechende, als Flotte bezeichnete Färbeflüssigkeit verwendet, die bei dem Behandlungs- oder Färbeprozeß in intensiven Kontakt mit dem Textilgut gebracht wird. Die Flotte wird dabei im Kreislauf mehrfach durch das Textilgut geführt, wobei es insgesamt meist unter Druck und auf höherer Temperatur gehalten wird.

In mehrerer Hinsicht ist es wünschenswert, zum Naßveredeln, insbesondere Färben von Textilgut mit einer möglichst geringen Flottenmenge anzukommen. Die jeweils bereitzustellende Flotte stellt einen nicht zu vernachlässigen Kostenfaktor bei der Prozeßführung dar und verständlicherweise strebt der Anwender schon deshalb eine möglichst geringe Flottenmenge an. Dies ist ins­ besondere bei Naßveredelungsverfahren wünschenswert, bei denen in der Behandlungsflotte eine hohe Konzentration von Farbstoffen und Chemikalien vorliegt und dementspre­ chend eine hohe Schadstoffbelastung im Abwasser vorliegt. Grundsätzlich ist bei geringer Flottenmenge auch der Flottenaustausch verbessert. Darüber hinaus ist das Aufheizen und Konstanthalten hoher Behandlungstemperatu­ ren größerer Flottenmengen mit einem nicht zu vernach­ lässigenden Energieaufwand verbunden, den es zu senken gilt.

Färbeapparate weisen meist einen aufrecht stehenden, im wesentlichen zylindrischen Kessel auf, in dem auf einem Träger Aufnahmespindeln für Garnspulen angeordnet sind. Während das Textilgut mit Flotte behan­ delt wird, ist der Kessel ganz oder teilweise mit Flotte gefüllt, was insgesamt eine relativ große Flottenmenge erfordert.

Eine weitere Problematik liegt darin, bei solchen Färbeapparaten, ein gewünsch­ tes gleichmäßiges Färbeergebnis zu erzielen.

Aus der DE 20 00 992 A1 ist ein Färbeapparat be­ kannt, bei dem das zu färbende Textilgut in zylindrischen Kammern untergebracht ist. Die Kammern sind durch Zylin­ derrohre definiert, die zwischen einem oberen und einem unteren Boden in einem Kessel angeordnet sind. Während die Kammern an ihrer Oberseite offen sind, sind sie an ihrer Unterseite durch den Boden geschlossen und weisen ein kleineres zentrales Loch auf. Zwischen den einzelnen Kammern sind Rohrleitungen zum Heizen und Kühlen des Färbeapparates mit Dampf bzw. Warmwasser angeordnet. Der zu färbende Stoff wird auf ein perforiertes Rohr aufge­ rollt, an dessen Enden jeweils eine Platte befestigt ist.

Das perforierte Rohr ist oberseitig verschlossen und unterseitig mit einem kegelförmigen Ansatz der unteren Platte in die zentrale Bodenöffnung einer Kammer einsetz­ bar.

Zum Färben werden alle Kammern des Färbeapparates sowie der in dem Kessel oberhalb der Kammern vorhandene Innenraum ganz mit Behandlungsflotte geflutet. Selbst bei kleineren, den Färbeapparat nicht auslastenden Partieein­ sätzen ist jeweils die volle Behandlungsflottenmenge erforderlich. Wegen der vollständigen Flutung des Innen­ raumes mit Behandlungsflotte ist außerdem ein externes Flottenausgleichsvolumen erforderlich, das Platz bean­ sprucht und Aufwand bedeutet.

Darüber hinaus ist aus der DE 24 51 829 A1 ein gattungsgemäßer Färbeapparat mit einem Kessel und einem herausnehmbaren Materialträger bekannt, auf dem mehrere Spindeln zur Aufnahme gestapelter Garnspulen angeordnet sind. Koaxial zu jeder Spindel ist jeweils ein an seiner Oberseite geschlossenes Mantelrohr vorgesehen, das an seiner Unterseite mit dem Boden des Materialträgers abgedichtet verbindbar ist. Die Garnspulen sind in dem zwischen Spindel und Mantelrohr ausgebildeten Ringraum angeordnet. Um die Garnspulen mit Flotte in Berührung zu bringen, sind die Spindeln hohl ausgebildet und endseitig an eine in dem Boden vorgesehene Kammer angeschlossen, die über entsprechende Leitungsmittel mit einer Flotten­ umwälzanlage kommuniziert. Über in dem Boden vorgesehene, entsprechend angeordnete Öffnungen kommuniziert der Ringraum mit einer zweiten in dem Boden ausgebildeten Kammer, die ebenfalls mit der Flottenumwälzanlage in Verbindung steht.

In Gebrauch wird Flotte in den Ringraum aufsteigend gefördert, dringt durch die gestapelten Garnspulen und läuft an deren Innenseite, das heißt an oder in den Spindeln, absteigend ab. Die Durchströmung einzelner Garnspulen innerhalb des Spulenstapels kann unterschied­ lich sein.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Naßveredeln von Textilgut zu schaffen, die einfach zu handhaben ist, die wenig Flotte bean­ sprucht und die eine platzsparende Auslegung der gesam­ ten, die Vorrichtung enthaltenden Einrichtung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Vorrichtung zum Naßveredeln von Textilgut ist insgesamt so ausgebildet, daß der vorhandene Kessel lediglich bis zu einem sehr geringen Niveau mit Behand­ lungsflotte gefüllt zu werden braucht. Zwischenräume, die zwischen den Spulensäulen der übereinander gestapelten Garnspulen vorhanden sind, werden nicht mit Behandlungs­ flotte gefüllt sondern dienen als Puffervolumen (Expan­ sionsbereich), in dem ein vorbestimmter Gas- bzw. Dampf­ druck aufrechterhalten werden kann. Die auf den Material­ träger aufsetzbaren Mantelrohre übergreifen dabei die zur Aufnahme des Textilgutes dienenden Trägerrohre bzw. Spin­ deln. Diese sind an ihrem bodenseitigen Ende offen und werden dort mit Flotte beaufschlagt oder Flotte wird dort ausgeleitet. Ihr Innenraum dient als Arbeits- oder Be­ handlungsraum, während der übrige Innenraum des Kessels im wesentlichen als Druckpuffer dient. Sowohl das Träger­ rohr als auch das Mantelrohr dienen dabei als Steiglei­ tung. Das perforierte Trägerrohr führt über seine gesamte Länge dem Textilgut Behandlungsflotte zu oder ab. Dabei ist das Mantelrohr vollständig mit Behandlungsflotte geflutet, so daß während der Durchströmung in dem Innen­ raum des Mantelrohres sowie in der zu dem Boden des Materialträgers zurückführenden Leitung keine Luft vor­ handen ist.

Weil lediglich die von den Mantelrohren gebildeten Arbeitsräume und die sich anschließenden Leitungen mit Behandlungsflotte gefüllt werden müssen, ist insgesamt nur eine relativ geringe Behandlungsflottenmenge erfor­ derlich. Geringere Flottenmengen bedeuten gleichzeitig geringeren Energieaufwand beim Aufheizen derselben und geringere Beschaffungs- sowie Entsorgungskosten der Farbstoffe und Chemikalien.

Die vollständige Flutung der von den Mantelrohren definierten Arbeitsräume mit Behandlungsflotte verhindert im Bereich des Textilgutes wirksam Schaumbildungen, was zu einem gleichmäßigen Färbeergebnis führt. Dazu trägt auch die gleichgerichtete Durchströmung von Träger- und Mantelrohr bei. Die über die verschiedenen, auf dem Trägerrohr sitzenden Garnspulen auftretenden Druckdif­ ferenzen sind dadurch im wesentlichen gleich, wodurch sich eine gleichmäßige Durchströmung des Textilgutes ergibt.

Sollen besonders kleine Partien gefärbt werden, ist es außerdem möglich, auf dem Materialträger lediglich einige Positionen mit Träger- und Mantelrohren zu beset­ zen und die restlichen freien Bodenöffnungen zu ver­ schließen. Auf diese Weise ergibt sich bei sehr kleinen Partieeinsätzen ein noch reduzierter Flottenbedarf.

Die vorgestellte Lösung ist insbesondere bei relativ kleinen Kesseln mit lediglich wenigen Trägerrohren oder Spindeln von Bedeutung. Aufgrund der unabhängig von der Anzahl der Spindeln im wesentlichen gleichbleibenden Außendurchmesser von Textilgutwickeln wie Garnspulen oder dergleichen, ist gerade bei kleinen Kesseln die Raumaus­ nutzung des Kesselvolumens wesentlich ungünstiger als bei großen Kesseln. Dies bedeutet, daß bei kleinen Kesseln anteilmäßig mehr Zwischenräume vorhanden sind, was ohne die Aufteilung des Kesselinnenraumes in Arbeits- und Pufferraum, d. h. ohne Nutzung der Säulenzwischenräume als Pufferraum das Flottenverhältnis deutlich verschlechtern würde.

Ein gleichmäßiges Färbeergebnis wird insbesondere dann erzielt, wenn die perforierten Trägerrohre sowie die im wesentlichen konzentrisch zu diesen angeordneten Mantelrohre vertikal und somit rechtwinklig zu dem Boden des Materialträgers angeordnet sind. Aufgrund der Wirkung der Schwerkraft unterliegen alle Durchströmungsstellen des von innen nach außen durchströmten Textilgutes einer einheitlichen Druckdifferenz, was zu einer einheitlichen Durchströmung und somit einheitlichen Behandlungsergeb­ nissen führt.

Bei einer Ausführungsform der Vorrichtung sind die Trägerrohre dauernd mit dem Boden des Materialträgers verbunden. Der bei dieser Variante aus dem Kessel heraus­ nehmbare Materialträger kann dann außerhalb des Kessels mit Garnspulen oder anderweitigem Textilgut bestückt und nach Aufsetzen der Mantelrohre in den Kessel eingesetzt werden. Die Mantelrohre sind dabei vorzugsweise mit Verbindungsmitteln an dem Boden des Materialträgers befestigt, die sich bedarfsweise lösen lassen. Diese Variante ermöglicht eine hohe zeitliche Verfügbarkeit der Kessel. Bspw. kann ein Materialträger mit Textilgut bestückt werden, während ein anderer Materialträger in dem Kessel ist und der Behandlungsvorgang abläuft. Nach dem Bestücken der Materialträger, bspw. von Hand, wird dieser mittels eines Hebezeuges oder anderer mechanischer Hilfsmittel im ganzen in den Kessel eingesetzt bzw. aus diesem herausgenommen.

Es ist möglich, den Boden des Materialträgers gegen die Kesselwandung abzudichten und somit eine Zuführung von Behandlungsflotte zu den einzelnen Trägerrohren über den so abgeteilten Halbraum des Kessels zu ermöglichen. Da der Materialträger bei dieser Ausführung im wesentli­ chen nur eine Materialträgerplatte und keinen doppelten Boden aufweist, wird mit weitaus niedrigerem Flotten­ volumen ausgekommen. Hierbei reduziert sich der Abstand vom Boden des Kessels zur oberen Materialträgerplatte wesentlich gegenüber dem Materialträger in der doppelbö­ digen Ausführung.

Das Mantelrohr ist, wie auch das Trägerrohr, im Querschnitt kreisförmig und eignet sich somit insbeson­ dere zur Aufnahme von Wickelkörpern. Andere Formen sind bedarfsweise möglich.

Zur Befestigung des Mantelrohres an der Material­ trägerplatte kann ein Bajonettverschlußmittel vorgesehen sein, was ein besonders einfaches Aufsetzen und Verbinden des Mantelrohres mit dem Materialträger ermöglicht.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform können die Trägerrohre mit den Mantelrohren verbunden und von diesen getragen sein. In diesem Falle werden die umgedrehten, d. h. kopfstehenden, Mantel- und Trägerrohre mit Textilgut bestückt und danach auf den Boden des Materialträgers aufgesetzt. Dies ist mit einer relativ einfachen Handha­ bungsvorrichtung durchführbar. Die Verbindung der Träger­ rohre mit einem Behandlungsflottenzu- oder -abfluß wird dadurch sichergestellt, daß die Trägerrohre abgedichtet in den Boden eingesetzt sind. Das Einsetzen der Träger­ rohre in den Boden erfolgt dabei automatisch beim Auf­ setzen und Verbinden der Mantelrohre mit dem Boden.

Zweckmäßigerweise sind bei dieser Variante an dem bodenseitigen Ende des Trägerrohres Sicherungsmittel zur Befestigung und Halterung des Textilgutes vorgesehen. Dies ermöglicht es, die so gebildete Träger-Mantelrohr­ einheit umzudrehen, um sie auf den Boden des Material­ trägers aufzusetzen, ohne daß das Textilgut herausfällt.

Eine gleichmäßige Durchströmung des Textilgutes wird erreicht, wenn das Mantelrohr mit einem trichterförmigen Abschnitt in die zum Boden zurückführende Leitung über­ geht. Insbesondere im Endbereich des Mantelrohres werden dadurch Verwirbelungen und ungleichmäßige Strömungsver­ teilungen, die das Behandlungsergebnis beeinträchtigen könnten, vermieden. Außerdem wird das Austreiben von Luft aus dem Mantelrohr und der sich anschließenden Leitung erleichtert, so daß Schaumbildung wirksam unterdrückt werden kann. Dadurch wird sichergestellt, daß das Textil­ gut gleichmäßig von der Behandlungsflotte durchdrungen wird. Dies wird durch die Führung der Leitung von dem trichterförmigen Abschnitt zu dem Boden in einer sanften Biegung noch unterstützt, wobei die Leitung mit vorzugs­ weise rundem Querschnitt durch den Zwischenraum führt, der zwischen den Mantelrohren ausgebildet ist. Der Rohr­ durchmesser ist so bemessen, daß ein gewisser Rückstau erzeugt wird, der ein beschleunigtes Ausfließen von Behandlungsflotte aus der von oben nach unten führenden Leitung sowie eine entsprechende Schaumbildung verhin­ dert. Ein Bördelrand an dem Unterende der Leitung führt die Strömung nochmals und verhindert Schaumbildung.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die aus dem Mantelrohr nach unten führende Leitung nach Art eines Überlaufrohres ausgebildet, wobei das Mantel­ rohr im übrigen an seinem Ende mit einer im wesentlichen flachen Stirnwand verschlossen ist. Diese Variante weist eine gegenüber der vorstehend beschriebenen Variante verminderte Bauhöhe auf, wodurch es umgekehrt möglich wird, den Innenraum des Kessels noch besser auszunutzen.

Ein zwischen der Stirnwand und dem Überlaufrohr begrenzter Spalt stellt sicher, daß sich das Mantelrohr bis zu seiner Stirnwand füllt und daß kein Luftvolumen darin verbleibt. Auch damit wird die Schaumbildungsnei­ gung reduziert.

Eine besonders kompakte Lösung wird erhalten, wenn die von der Oberseite des Mantelrohres zu dem Boden führende Leitung einen sichelförmigen Querschnitt auf­ weist. Dieser ermöglicht eine gute Nutzung der zwischen den Mantelrohren vorhandenen Zwischenräume.

Der Boden des Materialträgers kann als im wesentli­ chen flacher Hohlkörper ausgebildet sein, dessen Innen­ raum zur Führung der Behandlungsflotte von oder zu den einzelnen Trägerrohren dient. Bei einer bevorzugten Anwendung wird der voll bestückte Materialträger auf einen Gegensitz im Behandlungskessel aufgesetzt. Ent­ sprechend schnell kann der Kessel mit Materialträgern bestückt und nach Ablauf des Behandlungsvorganges ent­ leert werden.

Bei einer weiteren Variante der Vorrichtung ist der Materialträger mit dem Kessel fest verbunden, wobei die Mantelrohre und die Trägerrohre als miteinander verbunde­ ne Einheiten separat bestückt und in den Kessel einge­ setzt werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Färbeapparat mit einem teilweise be­ stückten Materialträger in geschnittener und schemati­ sierter Darstellung,

Fig. 2 den Materialträger in einer schematisierten Draufsicht,

Fig. 3 den Färbeapparat nach Fig. 1 mit einem abge­ wandelten Materialträger, in geschnittener und schemati­ sierter Darstellung,

Fig. 4 den Materialträger des Färbeapparates nach Fig. 3, in einer schematisierten Draufsicht,

Fig. 5 den Materialträger des Färbeapparates in einer abgewandelten Ausführung, und

Fig. 6 den Färbeapparat nach Fig. 1 mit einem abge­ wandelten Materialträger.

In Fig. 1 ist ein Färbeapparat 1 zum Färben von Garnspulen 2 dargestellt, die von nicht weiter veran­ schaulichter Flotte durchströmt werden. Der Färbeapparat 1 weist einen im wesentlichen zylindrischen, aufrecht stehenden Kessel 3 auf, der an seiner Oberseite mit einem runden gewölbten Deckel 4 verschlossen ist. Der Deckel 4 ist mit dem Kessel 3 verbunden und kann wahlweise geöff­ net werden, um einen in dem Innenraum 5 des Kessels 3 angeordneten Materialträger 6 in den Innenraum 5 ein­ führen bzw. aus diesen herausnehmen zu können.

Der Kessel 3 ist an seiner Unterseite mit einem Boden 7 verschlossen. Im Abstand parallel vom Kesselboden ist ein sogenannter Kesselstuhl mit einer Öffnung 9 zur Zuführung bzw. Abführung von Behandlungsflotte zu dem Materialträger 6 vorgesehen, der mit einem Auflagering 11 zur Ankopplung des Materialträgers 6 versehen ist.

Der auf dem Auflagering 11 sitzende Materialträger 6 weist einen Flottenverteilerraum (Boden 13) auf, der mit mehreren Leitblechen 14 ausgesteift ist. Im einzelnen wird dieser Raum durch bspw. zwei im Abstand flächenpar­ allel zueinander angeordnete Platten 15, 16 gebildet, wobei die untere Platte 16 einen zylindrischen, nach oben gebogenen Rand 17 aufweist, der mit der oberen Platte 15 unlösbar verbunden ist. In der unteren Platte 16 ist zentral eine mit der Öffnung 9 kommunizierende Öffnung 18 angeordnet, von der sich ein kurzes Rohr bzw. ringförmi­ ges Ansatzstück 19 auf den Auflagerring 11 zu erstreckt.

Zur Halterung des Materialträgers 6 ist ein zentral auf dem Boden 7 angeordnetes Rohr 20 vorgesehen, das an seinem freien (oberen) Ende mit Innengewinde versehen ist.

Zur Ausbildung einzelner, von dem Innenraum 5 des Kessels 3 separierter Arbeitsräume 21 sind auf dem Boden 13 Trägerrohre 22 angeordnet, die von Mantelrohren 23 umgeben sind. (Während in Fig. 1 lediglich ein Trägerrohr 22 und ein Mantelrohr 23 dargestellt sind, zeigt Fig. 2, daß insgesamt 9 Trägerrohre 22 und Mantelrohre 23 auf dem Boden 13 aufgestellt sind, die in Fig. 2 zur Unterschei­ dung jeweils mit einem Buchstabenindex versehen sind.) Das Mantelrohr 23 ist durch einen Bajonettverschluß 24 an dem Boden 13 gehalten.

Das Trägerrohr 22 steht rechtwinklig auf dem Boden 13 und ist somit vertikal angeordnet. An seinem oberen Ende ist es geschlossen, während es an ihrem unteren Ende offen und an dem Boden 13 gehalten ist. Dazu können Schraubgewinde oder andere Mittel dienen. Das Trägerrohr 22 sitzt dabei abgedichtet an einer Öffnung 25, über die es mit dem Innenraum des Bodens 13 und über diesen mit der Öffnung 9 kommuniziert.

An seiner Außenseite ist das Trägerrohr 22 mit gleichmäßig verteilten, nicht weiter dargestellten Lö­ chern versehen, wodurch eine Perforation zur Beaufschla­ gung der Garnspule 2 mit Flotte gebildet ist.

An seinem oberen Ende trägt das Trägerrohr 22 außer­ dem eine Verschlußeinrichtung, die der Halterung der Garnspulen 2 dient. Die Verschlußeinrichtung wird durch einen Bolzen 26, der von dem Trägerrohr 22 getragen ist, eine auf dem Bolzen sitzende Überwurfhülse 27 sowie einen Nachfallverschluß 28 gebildet. Die Überwurfhülse 27 ist durch den Nachfallverschluß 28 gehalten, der auf den Bol­ zen 26 aufgesteckt ist.

Das Mantelrohr 23 ist zylindrisch ausgebildet und sitzt konzentrisch zu dem Trägerrohr 22 mit vorzugsweise einer geringfügigen Leckage auf dem Boden 13. Das Mantel­ rohr 23 überragt das Trägerrohr 22 um etwa eine viertel bis eine halbe Garnspulenspulenbreite und geht dann in einen trichterförmigen Abschnitt 29 über. Dieser ist rotationssymmetrisch ausgebildet und dient dazu, den weiten Kreisquerschnitt des Mantelrohres 23 an einen engeren Kreisquerschnitt eines Rohrkrümmers anzupassen, der in einem Bogen von 180° von dem trichterförmigen Abschnitt 29 weg führt. An den Rohrkrümmer 31 schließt sich eine Leitung 32 an, die an der Wandung des Mantel­ rohres 23 anliegend bis in die Nähe des Bodens 13 führt. Bei diesem endet die Leitung 32 in einem geringen Abstand zu dem Boden 13 mit einem die Mündung der Leitung 32 umgebenden Bördelflansch 33.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, sind auf dem Boden 13 insgesamt 9 Plätze zur Aufnahme von Garnspulenstapeln vorgesehen, wobei bei jedem jeweils ein Trägerrohr 22 sowie ein Mantelrohr 23 vorgesehen sind, von denen le­ diglich 3 Mantelrohre 23c, 23d, 23e beispielhaft angedeu­ tet sind.

Die zwischen den Mantelrohren 23 definierten Hohl­ räume nehmen, wie Fig. 2 zeigt, einen beträchtlichen Teil des Volumens des Innenraumes 5 ein. Die Leitungen 32 sind dabei in den Zwischenräumen geführt. Wie außerdem aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist die obere, den Boden 13 begrenzende Platte 15 wie die untere Platte 16 zunächst kreisförmig, wobei sie jedoch im Bereich der Mantelrohre 23 mit Überständen 34 versehen ist, die dem bodenseitigen Abschluß der randständigen Mantelrohre 23 dienen.

Um eine erleichterte Handhabung zu ermöglichen, ist der Boden 13 des Materialträgers 6 mit einer zentral aufragenden Säule 36 versehen, die an ihrer Oberseite eine teleskopartig ausziehbare Öse 37 aufweist. An diesem kann der Materialträger 6 bei geöffnetem Deckel 4 aus dem Innenraum 5 herausgehoben bzw. in diesen eingesetzt werden. Die Öse ist an einer verschiebbar in der Säule 36 gelagerten Stange 38 befestigt, die endseitig mit Gewinde versehen ist. Zur Sicherung des Materialträgers an dem Kesselstuhl 10 wird die Stange 38 durch Drehung der Öse 37 in die Säule 20 eingeschraubt. Dabei wird das Ansatz­ stück 19 gegen den Auflagerring 11 gespannt.

Der insoweit beschriebene Färbeapparat 1 arbeitet wie folgt:

Es wird davon ausgegangen, daß der Kessel 3 geöff­ net, d. h. der Deckel 4 offen ist, und daß der Material­ träger 6 aus dem Innenraum 5 herausgehoben an zugäng­ licher Stelle steht. Zunächst werden die Trägerrohre 22 auf dem Boden 13 befestigt. Sollten einzelne Trägerrohr­ positionen nicht benötigt werden, werden die zugeordneten Öffnungen 25 mit entsprechenden Verschlüssen geschlossen. Im nächsten Schritt werden auf jedes Trägerrohr 22 die zu färbenden Garnspulen 2 aufgesetzt und mittels der Über­ wurfhülse 27 und des Nachfallverschlusses 28 gesichert. Nachfolgend werden auf jeden Garnspulenstapel die Mantel­ rohre 23 aufgesetzt und mit ihren stirnseitigen Bajonett­ verschlüssen 24 mit dem Boden 13 verbunden. Ist dies erfolgt, wird der Materialträger 6 mittels eines Hebezeu­ ges oder einer sonstigen Handhabungseinrichtung in den Raum 5 des Kessels 3 eingesetzt, wonach der Deckel aufge­ setzt (zugeklappt) und der Kessel 3 verschlossen wird.

Das eigentliche Färben des Garnes erfolgt nun, indem über die Öffnung 9 Behandlungsflotte in den Innenraum 5 des Kessels 3 geleitet wird. Die Flotte strömt dabei zunächst in den in dem Boden 13 zwischen den Platten 15, 16 definierten Innenraum und von diesem über die Öff­ nungen 25 in die Trägerrohre 22. Diese lassen dank ihrer Perforation die Behandlungsflotte durch die Garnspulen 2 durchtreten, wobei sich die Behandlungsflotte in den Mantelrohren 23 sammelt, aufsteigt und über den Rohr­ krümmer 31 sowie die Leitungen 32 auf den Boden 13 des Materialträgers fließt. Der Innendruck des Kessels 3 wird dabei auf einem gewünschten, über Atmosphärendruck lie­ genden, Sollmaß gehalten, wobei der Flottenspiegel nicht höher als bis zu einem in Fig. 1 durch eine strichpunk­ tierte Linie 39 angedeuteten Maximalpegel steigt.

Über eine nicht weiter dargestellte Öffnung wird die Behandlungsflotte aus dem Innenraum 5 ausgeleitet und im Kreislauf geführt, d. h. erneut über die Öffnung 9 in den Boden 13 eingeleitet. Es bildet sich somit ein Flotten­ kreislauf aus, dessen Gesamtvolumen gering ist. Die zwischen den Mantelrohren 23 vorhandenen Zwischenräume machen einen Großteil des Innenvolumens des Kessels 3 aus und dienen als Expansionsbereich. Sie werden nicht mit Behandlungsflotte gefüllt.

Die Flotte strömt über die gesamte Höhe des Garn­ spulenstapels mit gleichem Druck und somit mit gleicher Geschwindigkeit durch die Garnspulen 2. Dies wird er­ reicht, weil der von der Behandlungsflotte zu überwinden­ de Höhenunterschied für jede Garnspule 2 gleich ist. Mit anderen Worten steht sowohl in dem Trägerrohr 22 als auch in dem Mantelrohr 23 eine Flottensäule, und die Summe zwischen dem Abschnitt der Flottensäule in dem Trägerrohr bis zu einem Durchströmungspunkt sowie dem Abschnitt der Flottensäule in dem Mantelrohr von dem Durchströmungs­ punkt bis zu dem Rohrkrümmer 31 ist für alle Garnspulen 2 gleich. Dies ermöglicht ein gleichmäßiges Färbeergebnis.

Beim Füllen der Mantelrohre 23 mit Flotte wird die gesamte zunächst in dem Mantelrohr 23 vorhandene Luft über den Rohrkrümmer 31 und die Leitung 32 aus dem Ar­ beitsraum 21 ausgetrieben, so daß in diesem keine Schaum­ bildung stattfinden kann. Zur Verbesserung dieses Effek­ tes kann die Behandlungsflotte mit Vakuum in den Kessel 3 eingesaugt werden. Dabei wird die Schaumbildung besonders wirksam unterdrückt.

Wenn die Behandlungsflotte bis zu dem durch die Linie 39 angedeuteten Pegel gestiegen ist, kann die Durchströmungsrichtung umgekehrt werden, um eine Durch­ strömung der Garnspulen von außen nach innen zu errei­ chen. Die durch den höheren Außendruck auftretende Kom­ pression des Garnes kann zu einem Verringern der Höhe des Garnstapels führen. Der Nachfallverschluß 28 gleicht dies aus. Bei einem Färbevorgang kann die Durchströmungsrich­ tung auch mehrfach geändert werden, um ein gleichmäßiges Durchfärben des Garnes sowohl an der Spuleninnen- als auch der Spulenaußenseite zu erreichen.

In Fig. 3 ist eine abgewandelte Ausführungsform des Färbeapparates 1 dargestellt, bei der bau- und/oder funktionsgleiche Teile mit gleichen, zur Kenntlichmachung mit einem Apostroph versehene Bezugszeichen verwendet sind. Soweit gleiche Bezugszeichen verwendet sind, gilt die vorstehende Beschreibung entsprechend. Die Unter­ schiede liegen jedoch in der Ausbildung des Mantelrohres 23' und der an diesem vorhandenen Leitung 32'. Die Lei­ tung 32' ist im Querschnitt sichelförmig ausgebildet (siehe Fig. 4) und schließt an seiner Oberseite mit dem Mantelrohr 23' bündig ab. Das Mantelrohr 23' und die Leitung 32' sind oberseitig von einer im wesentlichen flach ausgebildeten, schwach nach oben gewölbten Stirn­ wand 40 übergriffen, die mit dem oberen Rand 41 des Mantelrohres 23' einen in die Leitung 32' führenden Spalt begrenzt. Die Leitung 32' führt bis in die Nähe des Bodens 13.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist der umschlossene Arbeitsraum 21' bis in seinen obersten Bereich zylin­ drisch ausgebildet, so daß dieser gut ausgenutzt und mit besonders vielen Garnspulen 2 bestückt werden kann. Damit gelingt es, den Färbeapparat 1' besonders kompakt auszu­ legen.

Es sind abgewandelte Ausführungsformen des Färbeap­ parates 1 möglich, bei denen die Mantelrohre 23 und die Trägerrohre 22 eine Einheit bilden, die gesondert mit Garnspulen bestückt und in bestückter Form auf dem Mate­ rialträger 3 angeordnet wird. Eine Befestigungseinrich­ tung für die Garnspulen, wie der Nachfüllverschluß 28, ist dann an der Unterseite des Trägerrohrs 22 vorgesehen.

Eine weitere Ausführungsform des Färbeapparates ist in Fig. 5 dargestellt und mit 501 bezeichnet. Soweit dieser Färbeapparat 501 mit dem im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschriebenen Färbeapparat 1 übereinstimmt, gilt die obige Beschreibung entsprechend. Gleiche Teile sind mit zur Kenntlichmachung um jeweils 500 erhöhten Bezugs­ ziffern gekennzeichnet,

Gegenüber der Ausführung des Mantelrohres 23 nach Fig. 1 und nach Fig. 3 ist das Mantelrohr 523 nicht zylindrisch sondern nach oben leicht konisch ausgeführt, so daß sich der Ringspalt zum äußeren Mantel der Garn­ spule an der Oberseite vergrößert. Anstelle der sich an den Mantel 523 bei der Fig. 1 und bei der Fig. 3 an­ schließenden Leitung 32 bzw. 32' ist bei der Ausführung entspre­ chend der Fig. 5 ein zylindrisches Mantelrohr 523' um den Mantel 523 angeordnet, das die Funktion der Leitung 32 zu erfüllen hat. Wie aus Fig. 5 zu erkennen, ist das koni­ sche Teil 529 an der Oberkante offen, so daß in diesem Bereich ähnliche Strömungsverhältnisse vorliegen, wie bei der Ausführung mit der Leitung 32. Dementsprechend ist in ähnlicher Konizität der äußere Mantel 523' angeordnet, der im Bereich des Bolzens 526 am Trägerrohr 522 eine Aufnahme zur Zentrierung des Trägerrohres 522 aufweist. An der Seite zur Materialträgerplatte 513 ist das Träger­ rohr 522 mit einer Einführung als Steckverbindung ausge­ führt, so daß die Möglichkeit besteht, das bestückte Trägerrohr mit den Garnspulen einschließlich zum Beispiel des Nachfallverschlusses 528 komplett in das Mantelrohr 523, 523' einzuführen. Danach wird der an dem Trägerrohr 522 befestigte Fußteller 560 im Mantelrohr arretiert. (An seiner Oberseite ist ein Kopfteller 561 aufgesetzt.) Die Arretierung kann ein Bolzen sein, der in eine Führung einrastet, so daß beim Bestücken der kompletten Träger­ rohre 522 (Säulen) diese nicht herausgleiten können. Der Bajonettverschluß 524 sichert die komplette Säule. Es ist aber auch denkbar, daß anstelle des Bajonettverschlusses eine Steckverbindung zur Sicherung vorgesehen wird.

Es wird auch darauf hingewiesen, daß anstelle eines Nachfallverschlusses 528 andere bekannte Verschlüsse (Federverschlüsse) einsetzbar sind, bzw. das zum Ab­ schlußteller erforderliche Gegenstück als Niederhalter mit dem Trichter 529 verbunden ist.

Das sich nach oben erweiternde Mantelrohr 523 hat den Vorteil, daß eine Kontinuität der von der Spule 502 abfließenden bzw. der zur Spule 502 zuströmenden Flotte vorliegt. Da sich umgekehrt im äußeren Ringspalt vom konischen Mantelrohr 523 zum zylindrischen Mantelrohr 523' nach unten der Querschnitt erweitert, tritt je nach Strömungsrichtung der Behandlungsflotte durch die Garn­ spulen 502 in diesem Ringspalt bei der Aufwärtsströmung eine Beschleunigung und bei der Abwärtsströmung eine Verzögerung ein (Abnahme der Geschwindigkeit), was in beiden Richtungen strömungsmäßig von Vorteil ist.

Das Flottenniveau 539 kann bei dieser Anordnung geringfügig niedriger liegen als bei den Beispielen der Fig. 1 und der Fig. 3.

Eine weitere Ausführungsform des Färbeapparates ist als Färbeapparat 601 in Fig. 6 dargestellt. Die mit dem Färbeapparat nach Fig. 1 bau- und/oder funktionsgleichen oder ähnlichen Teile sind mit Bezugsziffern bezeichnet, die gegenüber denen der Fig. 1 um jeweils 600 erhöht sind. Die im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 5 gegebene Beschreibung gilt entsprechend.

Der in der Fig. 6 eingetragene Materialträger 606 ist zum Kesselmantel abgedichtet, und zwar ist der Mate­ rialträger 606 bei dieser Ausführung aus dem Kessel 603 herausnehmbar. Dabei liegt der Materialträger 606 auf einem Profil 663, das an der Mantelinnenseite des Kessels 603 befestigt ist und auf dem Flanschring 611. Eine Abdichtung an der Außenseite des Materialträgers 606 zum Kesselmantel ist nicht dargestellt. Für eine solche bestehen mehrere Möglichkeiten, z. B. die Anordnung eines Dichtungsringes. Für die Befestigung der Materialträger­ platte auf dem Flanschring 611 bestehen verschiedene Möglichkeiten, z. B. wie im Anspruch 19 beschrieben. Eine solche Sicherung kann z. B. auch durch Klauen, die sich beim Absetzen über ein Gestänge öffnen und mit einer Gegenkontur sich verriegeln, erfolgen.

Durch die zentrale Einströmung bzw. Abströmung der Behandlungsflotte aus dem Kesselsystem ist der Kesselbo­ den mit einem Doppelrohr 664 versehen. Eingetragen ist die Strömungsrichtung von innen nach außen, bei umgekehr­ ter Pfeilrichtung erfolgt die Strömung von außen nach innen durch die Garnspulen 602.

Oberhalb des Boden 613 und seiner Flottenein- und Ausströmöffnung 665 ist eine Flottenverteilerplatte 666 angeordnet, die der Strömungsführung dient. Zwischen dem Boden 613 und der Flottenverteilerplatte 666 sind Strö­ mungs- und Haltebleche 667 vorgesehen.

Der Materialträger 606 ist nach unten offen, d. h. nicht als Boden ausgebildet. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß die Höhe vom Boden des Kessels bis zur Oberkante der Materialträgerplatte nochmals um ein be­ trächtliches Maß reduziert werden kann, so daß hierüber eine Flotteneinsparung vorliegt.

Claims (22)

1. Vorrichtung zum Naßveredeln von Textilgut, ins­ besondere zum Färben von Textilgut, wie Gewebe, Maschen­ ware, Fäden, Garne, Kammzüge und dergleichen, die zu porenhaltigen Körpern aufgewickelt sind,
mit wenigstens einem Kessel (3),
mit jeweils einem Materialträger (6), der in dem Kessel (3) angeordnet ist und einen Boden (13) aufweist, an dem perforierte senkrecht stehende Trägerrohre (22) zur Aufnahme des zu behandelnden Textilgutes (2) angeord­ net sind, die mit einem Ende mit einem Behandlungsflüs­ sigkeit führenden Volumen in Verbindung bringbar sind, und
mit Mantelrohren (23), die im wesentlichen koaxial zu dem Trägerrohr (22) mit dem Boden (13) verbindbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mantelrohre (23) an ihrem oberen Ende an jeweils wenigstens eine Leitung (32) angeschlossen sind, deren unteres Ende bis in die Nähe des Bodens (13) und unter­ halb des Flottenspiegels (39) führt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trägerrohre (22) fest mit dem Boden (13) des Materialträgers (6) verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mantelrohre (23) mit Hilfe von Verbindungs­ mitteln lösbar an dem Boden (13) verankerbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Boden (13) des Materialträgers (6) mit Leitungskanälen für Behandlungsflüssigkeit versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trägerrohre (22) an ihrem freien, von dem Boden (13) wegragenden Ende mit einer Befestigungsein­ richtung (26, 27, 28) zur Sicherung des Textilgutes (2) an dem Trägerrohr (22) versehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verbindungsmittel Steckverbindungsmittel sind, die durch das Niederlassen des Mantelrohres (23) mit dem Boden (13) verrasten.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Verbindungsmittel Bajonettverschlußmittel (24) sind, die durch eine Drehung des jeweiligen Mantel­ rohres (23) gegen den Boden (13) lös- und befestigbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trägerrohre (22) an den Mantelrohren (23) befestigt und an ihrem bodenseitigen Ende lösbar mit dem Boden (13) verbunden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Trägerrohre (22) abgedichtet in den Boden (13) einsetzbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie an dem bodenseitigen Ende des Träger­ rohres (22) ein Sicherungsmittel zur Befestigung und Halterung des Textilgutes (2) auf dem Trägerrohr (22) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Mantelrohr (23) an seiner von dem Boden (13) des Materialträgers (6) abliegenden Seite mit einem trichterartig ausgebildeten Übergangsabschnitt (29) an die zu dem Boden führende Leitung (32) angeschlossen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die an den trichterartigen Abschnitt (29) angeschlossene Leitung (32) U-förmig (bei 31) um 180° mit einem solchen Radius gebogen ist, daß die Leitung (32) in ihrem weiteren Verlauf an der Außenseite des Mantelrohres (23) anliegt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die von dem freien Ende des Mantelrohres (23) zu dem Boden (13) führende Leitung (32) einen runden Querschnitt aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zu dem Boden (13) führende Leitung (32) an ihrem freien Ende mit einem Bördelflansch (33) ver­ sehen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an dem Mantelrohr (23') an seinem von dem Boden (13') abliegenden Ende eine im wesentlichen flache Stirnwand (40) angeordnet ist und daß die zu dem Boden (13') führende Leitung (32') als Überlaufrohr ausgebildet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der Stirnwand (40) und der Leitung (32') ein Spalt ausgebildet ist, dessen freier Strömungsquerschnitt geringer ist als der freie Strö­ mungsquerschnitt der Leitung (32').

17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zu dem Boden (13') führende Leitung (32') mit dem Mantelrohr (23') verbunden ist und einen sichelförmigen Querschnitt aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zu dem Boden (513) führende Leitung als zylindrisches Mantelrohr (523') ausgebildet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Materialträger (6) derart ausgebildet ist, daß er aus dem Kessel (3) herausgenommen werden kann und daß der Boden (13) als im wesentlichen flacher Hohl­ körper ausgebildet ist, dessen Innenraum über entspre­ chende Öffnungen (25) mit den Trägerrohren (22) verbunden ist und über ein Anschlußmittel (11) mit Behandlungs­ mittel beaufschlagbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Anschlußmittel (11) ein Flanschmittel mit einem Schnellverschluß ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Boden (13) in eingesetztem Zustand den Innenraum des Kessels (3) in Teilräume unterteilt, deren einer als Behandlungs- und Puffervolumen und deren ande­ rer der Flottenzu- und Abführung dient.

22. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Materialträger (6) mit dem Kessel (3) fest verbunden ist.