-
Die Erfindung betrifft eine fluidische Behandlungseinrichtung, insbesondere Trocknungseinrichtung, mit den Merkmalen im Oberbegriff des Hauptanspruchs.
-
Aus der Praxis sind Tunneltrockner für textile Warenbahnen bekannt, in deren Behandlungskammer die von einem Einlauf zu einem Auslauf sich linear bewegende Warenbahn mit einer Gasströmung getrocknet wird. Ferner sind Trommeltrockner bekannt, bei denen die Warenbahn auf eine rotierende und beheizte Trommel aufgelegt wird.
-
Die
DE 20 2014 103 343 U1 zeigt einen Trockner, bei dem die Behandlungskammer mehrere übereinander und hintereinander angeordnete Kammerbereiche aufweist, die nacheinander von der Warenbahn durchlaufen werden. Die Bahnumlenkung erfolgt außerhalb der durchströmten Kammerbereiche an einer Umlenkrolle.
-
Der in der
EP 0 372 444 A1 gezeigte Trockner ist ähnlich ausgebildet, wobei liegende Abschnitte der Warenbahn angeströmt werden.
-
Die
EP 2 694 727 B1 lehrt einen Vertikaltrockner nach dem Impingementprinzip mit mehrmaligem Richtungswechsel der Warenbahn und beidseitigem Anblasen der Warenbahn.
-
Der Trockner in der
WO 96/22 419 A1 ist ähnlich ausgebildet.
-
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Behandlungstechnik aufzuzeigen.
-
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen im Hauptanspruch. Die beanspruchte fluidische Behandlungstechnik, d.h. die Behandlungseinrichtung und das Behandlungsverfahren, haben verschiedene Vorteile. Dies gilt insbesondere für die bevorzugte Ausführung als Trocknungseinrichtung und Trocknungsverfahren.
-
Durch die Aufgliederung der Behandlungskammer in mehrere übereinander und nebeneinander sowie bevorzugt stationär angeordnete und von der Warenbahn durchlaufene Kammerbereiche kann die Behandlungseinrichtung sehr kompakt bauen und effizient arbeiten. Sie kann insbesondere ein würfelförmiges und aufgeständertes Gehäuse haben. Der Grundflächenbedarf ist geringer als bei lang gestreckten Tunneltrocknern. Außerdem kann die Effizienz der fluidischen Behandlung, insbesondere Trocknung der Warenbahn mit einer Gasströmung, vorzugsweise einer Luftströmung gesteigert werden. Günstig ist außerdem, dass für Zwecke der Wartung und Inspektion etc. die Funktionsbereiche der Behandlungseinrichtung von außen gut zugänglich sind.
-
Ein selbstständiger Erfindungsgedanke sieht vor, dass die laufende Warenbahn in der Behandlungskammer in einer aufwärts und abwärts gerichteten Bewegungsbahn geführt ist. Die Bewegungsbahn ist vorzugsweise als aufrechte Schleife ausgebildet, die einzeln oder mehrfach vorhanden sein kann. Dies ist für eine effiziente Durchströmung der Warenbahn mit dem zur Behandlung, insbesondere Trocknung, vorgesehenen Gas von Vorteil. Insbesondere ergeben sich in Verbindung mit einer Anordnung von mehreren Kammerbereichen übereinander und nebeneinander strömungstechnische, energetische und behandlungstechnische Vorteile. Besonders günstig ist eine Anordnung der Kammerbereiche in einer Kammermatrix mit mehreren, vorzugsweise zwei, Spalten nebeneinander und mit mehreren Reihen übereinander. An der Oberseite dieser Kammermatrix kann ein zentraler, verbindender Kammerbereich angeordnet sein.
-
Diese Kammerbereichsanordnung ist insbesondere zur Erzeugung einer Umwälzströmung durch die Warenbahn im jeweiligen Kammerbereich von Vorteil. Zudem kann eine kammerübergreifende Gegenströmung des Behandlungsgases erreicht werden, die gegen die Laufrichtung der Warenbahn gerichtet ist. Dies erlaubt eine Anpassung der Gasklimatisierung. Insbesondere kann der Feuchtegehalt in der Gegenströmung vom Auslauf zum Einlauf zunehmen. Bei einem Trocknungsprozess kann dadurch der Feuchtegehalt der Warenbahn und der Gasströmung optimal aufeinander abgestimmt werden. Durch die kammerweise getrennte Umwälzströmung können auch die strömungstechnischen und klimatischen Bedingungen im jeweiligen Kammerbereich optimal auf den dortigen Zustand der Warenbahn abgestimmt werden. Dies kann z.B. die Strömungsgeschwindigkeit und/oder die Temperatur und/oder den Feuchtegehalt der Gasströmung betreffen.
-
In einem weiteren eigenständigen Erfindungsgedanken ist vorgesehen, dass der Einlauf und der Auslauf der Warenbahn am unteren Bereich der Behandlungseinrichtung angeordnet sind. Vorzugsweise befinden sie sich am Boden der Behandlungskammer. Die Warenbahn kann hier in aufrechter, insbesondere senkrechter Erstreckung eintreten und austreten. Diese Anordnung hat energetische Vorteile. Wärmeverluste und ein Austreten von heißem Gas aus Einlauf und Auslauf können gemindert werden. Dies betrifft insbesondere den Austrag von heißem Gas aus dem Auslauf mit der bewegten Warenbahn. Durch die natürliche Thermik des in der Behandlungskammer befindlichen und vorzugsweise beheizten Behandlungsgases ergibt sich eine natürliche Gasschleuse, insbesondere Luftschleuse.
-
Zudem können die am Ein- und Auslauf befindlichen und vorzugsweise weit unten angeordneten Kammerbereiche niedriger temperiert werden als die in der Kammermatrix nach oben anschließenden weiteren Kammerbereiche. Ein weiterer Vorteil der Kammermatrix und der Anordnung mehrerer Kammerbereiche übereinander besteht in einer sauberen Entmischung der heißen und kühleren Gasströmungen, insbesondere Umwälzströmungen. Der Behandlungsprozess, insbesondere Trocknungsprozess, kann besser und genauer gesteuert und ggf. bei Einsatz einer entsprechenden Sensorik geregelt werden. Durch die abgesenkte Temperatur in den unteren Kammerbereichen kann zusätzlich Energie gespart werden. Zudem kann die Warenbahn im Bereich des Auslaufs bereits abkühlen und mit niedriger Temperatur aus der Behandlungseinrichtung austreten. Hierdurch wird weniger Energie mit der Warenbahn in die Umgebung ausgetragen.
-
Die Kammerbereiche sind durch Schotte voneinander getrennt. Die Schotte können zum Teil gasdicht und zum Teil gasdurchlässig ausgebildet sein. Insbesondere kann ein aufrechtes und im Wesentlichen gasdichtes Schott zentral und zwischen den Spalten der Kammermatrix angeordnet sein. Hierdurch können die vorzugsweise horizontalen Umwälzströmungen in den nebeneinander angeordneten Kammerbereichen voneinander getrennt werden. Zwischen den übereinander liegenden Reihen der Kammerbereiche in der Kammermatrix können gasdurchlässige Schotts liegend angeordnet sein. Dies ermöglicht einen Gasdurchlass für die besagte Gegenströmung entgegen der Laufrichtung und entlang der Bewegungsbahn der Warenbahn.
-
Vorteilhaft ist ferner eine Düsenanordnung in mehreren, vorzugsweise allen Kammerbereichen, die jeweils an der Warenbahn entlang ihrer Bewegungsbahn einseitig oder beidseitig angeordnet ist. Die Düsenanordnung ist vor allem für die Umwälzströmung von Vorteil. Eine veränderbare Ausbildung der Düsenanordnung erlaubt eine strömungstechnische Anpassung an die jeweiligen Behandlungserfordernisse in den verschiedenen Kammerbereichen. Die Düsenanordnung kann so gestaltet sein, dass sich darin keine Flusen und Fasern in größerem Umfang ansammeln können. Die Warenbahn selbst kann hierbei als Filter agieren. Die Flusen werden über die Warenbahn wieder herausgefördert. Die restlichen Flusen sammeln sich am Boden der Behandlungskammer. Diese beeinflussen jedoch nicht die Leistung der Behandlungseinrichtung, insbesondere Trocknungseinrichtung, und können während der üblichen Reinigungszyklen entfernt, insbesondere ausgesaugt werden.
-
Bei der Düsenanordnung können die Düsenschlitze und insbesondere deren Weite, verändert werden. Progressive Düsenschlitze ermöglichen eine optimale Einstellung der Strömungs- und Druckverhältnisse auf die einzelnen Behandlungs-, insbesondere Trocknungsprozessschritte. Dies betrifft z.B. das intensive Anströmen und Aufheizen der Warenbahn und der darin gegebenenfalls enthaltenen Feuchtigkeit, ein Verdampfen des Oberflächenwassers und gegebenenfalls des Kernwassers. Bei Bedarf kann auch eine Flauschigkeit und ein Volumen der Warenbahn erzeugt und eingestellt werden.
-
Die beanspruchte Behandlungs- insbesondere Trocknungstechnik eignet sich besonders für feuchte Warenbahnen aus textilen Fasermaterialien, insbesondere Nonwoven-Faservliese. Die Trocknungseinrichtung kann zum Trocknen eines Faservlieses eingesetzt werden, das aus einer vorgeschalteten Wasserstrahlverfestigungseinrichtung kommt. Hierbei können die Wärme und die Feuchtigkeit bzw. das Wasser des Abgases, insbesondere der Abluft, regeneriert und ggf. in einem Kreislauf rückgeführt werden. Das in der feuchten Abluft der Trocknungseinrichtung enthaltene Wasser kann von der Gasströmung abgeschieden und der Wasserstrahlverfestigungseinrichtung zugeführt werden. Hierbei kann auch eine Regeneration, z.B. eine Reinigung und ggf. eine Temperierung, stattfinden. Hierdurch kann das Wasserverbrauch bei der Verfestigung und Trocknung des Nonwoven-Faservlieses reduziert werden. Außerdem kann der Energieverbrauch gemindert werden.
-
Die Behandlungs- insbesondere Trocknungseinrichtung kann Bestandteil einer Faserbehandlungsanlage sein. Die getrocknete Warenbahn kann nach Verlassen der Trocknungseinrichtung einer Weiterverarbeitung, z.B. einem Schneid- oder Wickelprozess, unterworfen werden.
-
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
-
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt. Im einzelnen zeigen:
-
1 und 2: eine Behandlungseinrichtung in verschiedenen perspektivischen Ansichten,
-
3 und 4: eine Front- und Seitenansicht der Behandlungseinrichtung,
-
5: einen liegenden Querschnitt durch die Behandlungseinrichtung gemäß Schnittlinie V-V von 3,
-
6: einen aufrechten Längsschnitt durch die Behandlungseinrichtung gemäß Schnittlinie VI-VI von 4,
-
7: eine frontseitig aufgeschnittene perspektivische Ansicht der Behandlungseinrichtung,
-
8: eine ausschnittsweise Darstellung einer Düsenanordnung und
-
9: eine Schemadarstellung einer Faserbehandlungsanlage mit einer Behandlungseinrichtung und weiteren Anlagenkomponenten.
-
Die Erfindung betrifft eine Behandlungseinrichtung (1) und ein Behandlungsverfahren für eine laufende Warenbahn (2). Vorzugsweise handelt es sich um eine Trocknungseinrichtung (1) und ein Trocknungsverfahren zum Trocknen einer feuchten Warenbahn (2). Die Erfindung betrifft ferner eine Faserbehandlungsanlage (3) mit einer solchen Behandlungseinrichtung (1) und einem entsprechenden anlagenübergreifenden Prozess.
-
Nachfolgend werden eine Trocknungseinrichtung (1) und ein Trocknungsverfahren beschrieben. Die Merkmale gelten entsprechend auch für eine andere Art der Behandlungseinrichtung (1) und des Behandlungsverfahrens.
-
Die Warenbahn (2) kann trocken oder feucht sein. Sie kann aus beliebigen Materialien bestehen. In den gezeigten und bevorzugten Ausführungsbeispielen besteht die z.B. feuchte Warenbahn (2) aus einem textilen Fasermaterial, insbesondere einem Nonwoven-Faservlies. Die feuchte Warenbahn (2) wird innerhalb der Trocknungseinrichtung (1) voranbewegt und wird dabei mit einer Gasströmung, insbesondere einer Luftströmung, getrocknet. Alternativ kann statt Luft ein anderes Gas eingesetzt werden. Die Warenbahn (2) ist bandförmig ausgebildet, wobei ihre Breite deutlich größer als die Dicke ist.
-
Die Trocknungseinrichtung (1) ist in 1 und 2 in Außenansicht und perspektivisch mit Blick von vorn und von hinten dargestellt. 3 zeigt eine Frontansicht und 4 eine geklappte Seitenansicht der Trocknungseinrichtung (1) von 1 und 2. Die Trocknungseinrichtung (1) weist ein Gehäuse (8) mit einer innen liegenden Behandlungskammer, insbesondere Trocknungskammer (14), mit einem Einlauf (10) sowie einem Auslauf (11) für die in Laufrichtung (17) bewegte Warenbahn (2) auf.
-
Das Gehäuse (8) hat eine bevorzugt quaderförmige, insbesondere würfelförmige, Gestalt. Die Grundfläche des Gehäuses (8) kann der Grundfläche von üblichen Trommeltrocknern entsprechen. Die Trocknungseinrichtung (1) kann statt eines Trommeltrockners und ggf. im Wege des Austausch in eine bestehende Anlage (3), insbesondere Faserbehandlungsanlage, eingebaut werden. Das Gehäuse (8) ist auf Ständern mit Abstand über dem Untergrund angeordnet. Es weist an einer oder mehreren Seitenwänden ein oder mehrere Zugänge (9), z.B. Türen oder Klappen, für die innenliegende Trocknungskammer (14) und deren nachfolgend erläuterte Kammerbereiche (20–24) auf.
-
Wie insbesondere 6 und 7 verdeutlichen, weist die Behandlungskammer (14) mehrere übereinander und nebeneinander angeordnete stationäre Kammerbereiche (20–24) auf, die von der Warenbahn (2) durchlaufen werden. Die laufende Warenbahn (2) wird dabei in der Behandlungskammer (14) in einer aufwärts und abwärts gerichteten Bewegungsbahn (16) geführt. Die Bewegungsbahn (16) ist vorzugsweise als aufrechte Schleife ausgebildet, die zwei aufrechte, insbesondere vertikale, Bahnabschnitte und einen oberen liegenden, insbesondere horizontalen, Bahnabschnitt aufweist. Der Einlauf (10) und der Auslauf (11) für die Warenbahn (2) sind am unteren Bereich der Behandlungseinrichtung (1), insbesondere der Trockenkammer (14) angeordnet. Vorzugsweise befinden sie sich am Boden der Trocknungskammer (14). Die Warenbahn (2) tritt hier mit einer aufrechten, insbesondere vertikalen Erstreckungs- und Bewegungsrichtung ein und aus. Der Einlauf (10) und der Auslauf (11) sind z.B. als schlitzartige Öffnungen im Kammerboden ausgebildet.
-
Die Warenbahn (2) wird über ein Fördermittel (30) dem Einlauf (10) zugeführt. Am Auslauf (11) wird sie von einem weiteren Fördermittel (31) übernommen und abtransportiert. Die Fördermittel (30, 31) sind z.B. als umlaufende horizontale Förderbänder ausgebildet, wobei sie alternativ eine beliebige andere Form und Ausbildung haben können.
-
Innerhalb der Trocknungskammer (14) wird die Warenbahn (2) entlang der schleifenartigen Bewegungsbahn (16) mittels einer Führungseinrichtung (15) geführt. Die Führungseinrichtung kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird sie von einem umlaufenden biegeelastischen Fördermittel (28), z.B. einem endlosen Förderband, gebildet, welches mittels eines geeigneten Antriebs (29') in Umlaufbewegung gesetzt wird. Das Fördermittel (28) ist gasdurchlässig ausgebildet und weist z.B. eine Gitter- oder Gewebestruktur mit Öffnungen für den Gasdurchlass auf.
-
Das Fördermittel (28) nimmt am Einlauf (10) die Warenbahn (2) außenseitig auf, nimmt sie mit und transportiert sie entlang der Bewegungsbahn (16) bis zum Auslauf (11). Die Warenbahn (2) wird dabei durch Blasdruck einer Gasströmung im Reibschluss am Fördermittel (28) gehalten und mitgenommen. Das Fördermittel (28) wird vorzugsweise mit einer Umlaufgeschwindigkeit angetrieben, welche der Zuführ- und Abführgeschwindigkeit der Warenbahn (2) entspricht.
-
Die Führungseinrichtung (15) weist ferner mehrere Umlenkungen (29), z.B. rotierende und ggf. angetriebene Umlenkwalzen, für das Fördermittel (28) und die am Fördermittel (28) anliegende Warenbahn (2) auf. Zwei Umlenkungen (29) sind im oberen Bereich der Trocknungskammer (14) mit Distanz nebeneinander angeordnet. Sie definieren die Umlenkstellen der Bewegungsbahn (16) und befinden sich vorzugsweise auf gleicher Höhe sowie vertikal über dem Einlauf (10) und dem Auslauf (11).
-
Das Fördermittel (28) ist nach unten aus der Trocknungskammer (14) und dem Gehäuse (8) heraus und über weitere untere Umlenkungen (29) sowie einen Antrieb (29') nebst Spannmittel geführt. Hier ist auch eine Sensorik zur Band- und Bewegungserfassung angeordnet. Über die Umlenkungen (29) wird das Fördermittel (28) in einer im wesentlichen rechteckigen und geschlossenen Umlaufbahn geführt.
-
In der Trocknungskammer (14) ist zumindest ein Teil der übereinander und nebeneinander angeordneten Kammerbereiche (20–24) in einer Kammermatrix angeordnet. In der gezeigten und bevorzugten Ausführungsform weist die Kammermatrix (2) zwei Spalten oder Säulen von nebeneinander angeordneten Kammerbereichen (20–23) und zwei oder mehr Reihen von übereinander angeordneten Kammerbereichen (20–23) auf. Die Kammermatrix ist vorzugsweise gleichmäßig ausgebildet, wobei die jeweils benachbarten Kammerbereiche (20–23) fluchtend nebeneinander und übereinander angeordnet und ausgerichtet sind. An der Oberseite weist die Trocknungskammer (14) einen zentralen Kammerbereich (24) auf, der sich über beide Spalten oder Säulen von Kammerbereichen (20, 21 und 22, 23) erstreckt und diese in Querrichtung verbindet. Wie 5 bis 7 verdeutlichen, erstrecken sich die Kammerbereiche (20–24) über die Tiefe der Trocknungskammer (14).
-
Die Kammerbereiche (20–24) werden von der Warenbahn (2) nacheinander durchlaufen. Die in den zwei Spalten oder Säulen übereinander angeordneten Kammerbereiche (20, 21) und (22, 23) werden jeweils von einem aufrechten Bewegungsabschnitt der Bewegungsbahn (16) durchsetzt. Der liegende obere Kammerbereich (24) wird von einem horizontalen Abschnitt der Bewegungsbahn durchsetzt. Im oberen Kammerbereich (24) befinden sich auch die Umlenkungen (29). In der gezeigten Ausführungsform hat die schleifenförmige Bewegungsbahn (16) eine nach unten offene U-Form. Die Kammerbereiche (20–24) haben eine quaderförmige Gestalt und sind als Hohlräume ausgebildet. Sie werden von der Warenbahn (2) bzw. deren Bewegungsbahn (16) in etwa mittig durchsetzt.
-
Die Kammerbereiche (20–24) werden durch Schotte oder Wände (25, 26) voneinander getrennt. Die Schotte (25, 26) können unterschiedlich ausgebildet sein. Zwischen den Spalten oder Säulen der Kammermatrix und den jeweils übereinander angeordneten Kammerbereichen (20–23) ist ein aufrechtes und bevorzugt zentrales Schott (25) angeordnet. Es ist im Wesentlichen gasdicht ausgebildet und trennt die seitlichen bzw. linken und rechten Kammerbereiche (20, 22) und (21, 23) strömungstechnisch voneinander.
-
Zwischen den Reihen der in der Kammermatrix liegend übereinander angeordneten Kammerbereiche (20–24) sind jeweils Schotts (26) liegend angeordnet. Die Schotts oder Böden (26) können einerseits eine Durchlassöffnung für die Bewegungsbahn (16) bzw. die Warenbahn (2) aufweisen. Sie können ferner eine andere Bodenöffnung haben, die stellenweise einen aufrechten Gasdurchtritt ermöglichen. Insbesondere kann das Behandlungsgas aufgrund der Thermik von unten nach oben strömen.
-
Die Behandlungseinrichtung (1) weist eine Belüftungseinrichtung (18) zur Erzeugung einer Gasströmung in der Trocknungskammer (14) auf. Die Behandlungseinrichtung (1) kann ferner eine Heizeinrichtung (19) zur Beheizung des Behandlungsgases aufweisen.
-
Die Belüftungseinrichtung (18) ist derart ausgebildet, dass sie in den Kammerbereichen (20–24) jeweils eine Umwälzströmung (32) des Gases erzeugt. Die Umwälzströmung (32) ist durch die Warenbahn (2) gerichtet und kann diese durchdringen. Die Strömungsrichtung kann quer oder schräg zur Bewegungsbahn (16) gerichtet sein. Die Umwälzströmung (32) ist gemäß 5 und 6 in den in der Kammermatrix angeordneten Kammerbereichen (20–23) liegend, insbesondere horizontal, ausgerichtet.
-
Die Belüftungseinrichtung (18) ist ferner derart ausgebildet, dass sie zwischen den Kammerbereichen (20–24) eine entgegen der Laufrichtung (17) der Warenbahn (2) gerichtete Gegenströmung (33) des Behandlungsgases erzeugt. Die Gegenströmung (33) ist vom Auslauf (11) zum Einlauf (10) gerichtet. Sie erstreckt sich entlang der Bewegungsbahn (16) in der Trocknungskammer (14). Die Gegenströmung (33) weist einen über den Strömungsweg zunehmenden Feuchtegehalt auf.
-
Am Einlauf (10) hat die eintretende Warenbahn (2) den maximalen Feuchtegehalt. Hier hat durch die Gegenströmung (33) das Behandlungsgas ebenfalls einen hohen Sättigungsgrad an Feuchte, insbesondere Wasser. In Laufrichtung (17) der Warenbahn (2) werden die Gasströmungen, insbesondere Umwälzströmungen (32) und die Gegenströmung (33) sowie die Warenbahn (2) zunehmend trockener. Am Auslauf (11) haben die Warenbahn (2) und die Gasströmungen (32, 33) den niedrigsten Feuchtegrad.
-
Die Belüftungseinrichtung (18) weist eine Zufuhr (12) für Frischgas und eine Abfuhr (13) für Abgas mit jeweils einem Gebläse (34') auf. Das Frischgas wird mit Überdruck in die Trocknungskammer (14) eingespeist und das Abgas mit Unterdruck aus der Trocknungskammer (14) abgesaugt.
-
Bei einem Trocknungsprozess hat das Frischgas den geringsten und das Abgas den höchsten Feuchtegehalt. Die Zufuhr (12) kann an beliebig geeigneter Stelle der Trocknungskammer (14) angeordnet sein. Sie befindet sich z.B. an der Kammerunterseite und mündet an dem direkt über dem Auslauf (11) angeordneten rechten Kammerbereich (22).
-
Die Abfuhr (13) ist ebenfalls im unteren Bereich der Trocknungskammer (14), vorzugsweise am Kammerboden, angeordnet. Sie mündet z.B. an dem direkt über dem Einlauf (10) angeordneten linken Kammerbereich (20). Die Kammerbereiche (20, 22) sind in der Kammermatrix die unteren Kammerbereiche.
-
Durch die räumliche Trennung und Distanz sowie die Druckunterschiede der Zufuhr (12) und Abfuhr (13) wird die Gegenströmung (33) in der Trocknungskammer (14) erzeugt. Die Gegenströmung (33) fließt entlang der Bewegungsbahn (16) und durch die aufeinander folgenden Kammerbereiche (20–24). Das zentrale Schott (25) und das gasdichte bodenseitige Schott (26) des oberen Kammerbereichs (24) sind hierfür günstig und zwingen die Gegenströmung (33) in die gewünschte Bahn.
-
Die Belüftungseinrichtung (18) weist mehrere Gebläse (34) auf, die jeweils einem Kammerbereich (20–23) zugeordnet sind. Beim oberen Kammerbereich (24) kann wahlweise ein Gebläse (34) vorhanden sein oder fehlen. Die Gebläse (34) sind vorzugsweise an der Rückseite des Gehäuses (18) und an der dortigen Rückwand angeordnet. Sie sind vorzugsweise als Umluftgebläse ausgebildet, welche das im jeweiligen Kammerbereich (20–24) befindliche Behandlungsgas umwälzen und die besagte liegende bzw. horizontale Umwälzströmung (32) erzeugen. Sie saugen z.B. axial an und blasen radial aus.
-
Wie 5 in der geschnittenen Draufsicht verdeutlicht, reicht die Warenbahn (2) nur über einen Teil der Kammerbereichstiefe, wobei zwischen der Rückwand des Gehäuses (8) und dem Rand der Warenbahn bzw. der Bewegungsbahn (16) ein Überströmkanal (27) mit einer Trennwand verbleibt. Die an der Trennwand mündenden Gebläse (34) saugen das im zentralen Kammerbereich zwischen Schott (25) und Warenbahn (2) befindliche Behandlungsgas nach hinten an und blasen es seitlich durch den Überströmkanal (27) in den peripheren Kammerbereich. Von hier aus tritt das Behandlungsgas durch die Warenbahn (2) wieder in den zentralen Kammerbereich.
-
Die Heizeinrichtung (19) weist mehrere Heizmodule (39) auf, die jeweils einem Kammerbereich (20–24) zugeordnet sind. Beim oberen Kammerbereich (24) kann ein Heizmodul (39) wahlweise vorhanden sein oder fehlen. Die Heizmodule (39) können in r Weise ausgebildet sein und mit beliebig geeigneten Heizmedien betrieben werden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel verbrennen die Heizmodule (39) ein Heizgas oder ein flüssiges Heizmittel und weisen hiefür jeweils ein im jeweiligen Kammerbereich (20–24) befindliches Heizgerät (40), z.B. einen Brenner, und einen externen Anschluss (41), z.B. einen Gasanschluss, auf. Die Heizgeräte (40) befinden sich vorzugsweise vor den jeweiligen Gebläsen (34).
-
Die Gebläse (34) und/oder die Heizmodule (39) sind jeweils zentral und nahe am zentralen Schott (25) angeordnet. Die hiervon jeweils gebildeten Unterdruckzonen und/oder Heizzonen der Kammerbereiche (20–24) befinden sich innerhalb der schleifenförmigen Bewegungsbahn (16). Die Überdruckzonen sind jeweils außerhalb der besagten Bewegungsbahn (16) angeordnet.
-
Die von der Warenbahn (2) in Laufrichtung (17) durchlaufenen Kammerbereiche (20–24) können unterschiedliche Klimabedingungen und/oder Strömungsbedingungen der jeweiligen Gasströmung (32, 33) aufweisen. Die jeweiligen Heizmodule (39) und Gebläse (34) können mittels einer nicht dargestellten Steuerung unterschiedlich angesteuert und eingestellt werden. Insbesondere können die Kammerbereich (20–24) unterschiedliche Temperaturen und ggf. verschiedene Feuchtegrade des Behandlungsgases aufweisen. Aus thermischen Gründen steigt das heiße Behandlungsgas ohnehin in den übereinander liegenden Kammerbereichen nach oben. In den unteren Kammerbereichen (20, 22) am Einlauf (10) und Auslauf (11) ist die Gasströmung niedriger temperiert als in den darüber angeordneten Kammerbereichen (21, 23, 24).
-
Gemäß 6 bis 8 weist die Belüftungseinrichtung (18) in mehreren Kammerbereichen (20–24) an der Warenbahn (2) jeweils eine Düsenanordnung (35) für die Gasströmung, insbesondere die Umwälzströmung (32), auf. Die Düsenanordnung (35) kann veränderbar ausgebildet sein. Sie besteht z.B. aus mehreren im Querschnitt im Wesentlichen dreieckigen, leistenartigen Düsenkörpern (36, 37), die mit Abstand nebeneinander bzw. übereinander angeordnet sind und zwischen sich jeweils eine Düsenöffnung (38) bilden. Die Düsenanordnung (35) weist z.B. in den Kammerbereichen (20–24) jeweils eine Reihe von mehreren äußeren Düsenkörpern (36) in Strömungsrichtung vor der Warenbahn (2) und eine Reihe von mehreren inneren Düsenkörpern (37) in Strömungsrichtung hinter der Warenbahn (2) auf. 8 verdeutlicht diese Anordnung. Durch die Dreiecksform der Düsenkörper (36, 37) sind die dazwischen ausgebildeten Düsenbereiche bzw. Strömungsbereiche konvergent und bündeln jeweils die ankommende Gasströmung zur schmalen, schlitzartigen Düsenöffnung (38) hin.
-
Die Düsenkörper (36, 37) erstrecken sich gemäß 6 und 7 quer zur Laufrichtung (17) der Warenbahn (2) und in Tiefenrichtung der Trockenkammer (14). Die Düsenkörper (36, 37) sind jeweils an ihren Enden in einem Gestell oder Rahmen gehalten. Diese Anordnung kann beweglich oder verstellbar sein. Hierdurch kann die Weite der Düsenöffnungen (38) in Laufrichtung (17) sowie ggf. die Zahl der in einem Kammerbereich aufgereihten Düsenkörper (36, 37) variiert werden. Die Düsenanordnung (35) erstreckt sich zumindest bereichsweise, bevorzugt umlaufend, entlang der Bewegungsbahn (16) und durch Durchlassöffnungen in den liegenden Schotts (26) der in der Kammermatrix befindlichen Kammerbereiche (20–23) sowie durch aufrechte Schotts des oberen Kammerbereichs (24).
-
Die Behandlungseinrichtung (1), insbesondere Trocknungseinrichtung, kann eine einzelne Vorrichtung sein. Sie kann alternativ mit einer mehreren vor- und/oder nachgeschalteten Einrichtungen verbunden sein. Insbesondere kann die Trocknungseinrichtung (1) mit einer vorgeschalteten Wasserstrahlverfestigungseinrichtung (6) eine funktionale und ggf. auch bauliche Einheit bilden. Ferner kann alternativ oder zusätzlich der Trocknungseinrichtung (1) eine Weiterverarbeitung (7), z.B. eine Schneideinrichtung, eine Wickeleinrichtung oder eine sonstige Bevorratungseinrichtung oder dgl. für die Warenbahn (2) nachgeschaltet sein.
-
Die kombinierten Einrichtungen (1 und 6) oder (1 und 7) oder (1, 6, und 7) können eigenständige Bau- und Funktionseinheiten bilden. Diese können auch in eine übergeordnete Anlage (3), z.B. eine Faserbehandlungsanlage, eingebunden sein.
-
9 zeigt eine solche Faserbehandlungsanlage (3) mit einem Florerzeuger (4), der einen einbahnigen oder mehrbahnigen Nonwoven-Faserflor (2) erzeugt, der die Warenbahn oder zumindest eine Vorstufe für die Warenbahn (2) bildet. Der Florerzeuger (4) kann in unterschiedlicher Weise, z.B. als Karde oder Krempel, als Airlay-Maschine oder dgl. ausgebildet sein. Dem Florerzeuger (4) ist außerdem eine Faseraufbereitung zugeordnet.
-
Der Florerzeuger (4) gibt den bzw. die Warenbahn (2) an eine nachgeschaltete Legeeinrichtung (5) ab, die den Faserflor zu einem mehrlagigen Vlies legt. Sie ist z.B. als Vliesleger, insbesondere als Kreuzleger, ausgebildet und führt dann das mehrlagige Vlies der Wasserstrahlverfestigungseinrichtung (6) zu. Das mit Wasserstrahlen verfestigte Vlies bildet die feuchte Warenbahn (2), die anschließend der Trocknungseinrichtung (1) zugeführt wird. Die getrocknete Warenbahn (2) wird danach an eine Weiterverarbeitung (7) übergeben. Die Legeeinrichtung (5) kann ggf. entfallen, wobei die Warenbahn (2) bzw. der Faserflor vom Florerzeuger (4) direkt der Wasserstrahlverfestigungseinrichtung (6) zugeführt wird.
-
Die Trocknungseinrichtung (1) kann gemäß 9 mit der vorgeschalteten Wasserstrahlverfestigungseinrichtung (6) über einen Kreislauf (43) für die Feuchtigkeit in der Abluft verbunden sein. Das in der Abluft enthaltene Wasser kann mittels einer Regenerationseinrichtung (39) von der Trockenluft getrennt und als Nutzwasser der Wasserstrahlverfestigungseinrichtung (6) zugeführt werden. Ferner kann die Feuchte bzw. das abgeschiedene Wasser aufbereitet, z.B. gefiltert und/oder erwärmt, werden, bevor es in die Wasserstrahlverfestigungseinrichtung (6) eingespeist wird.
-
Abwandlungen der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise möglich. Insbesondere können die Merkmale der vorbeschriebenen Ausführungsformen und der genannten Varianten beliebig miteinander kombiniert, insbesondere auch vertauscht werden.
-
Die Bewegungsbahn (16) kann mehrere Schleifen bilden und dabei mäandrieren. Die Zahl der Spalten oder Säulen von übereinander angeordneten Kammerbereichen (20–23) kann größer als zwei sein. Die konstruktive Gestaltung der Komponenten der Behandlungseinrichtung (1), insbesondere Trocknungseinrichtung, kann variieren. Dies kann die Führungseinrichtung (15), die Belüftungseinrichtung (18), die Heizeinrichtung (19), die Kammeraufteilung und die Ausbildung der Schotte (25, 26) betreffen.
-
In der Behandlungseinrichtung (1) kann die Warenbahn (2) auch zu anderen Zwecken mit einer Gasströmung behandelt werden. Dies kann z.B. für eine chemische Reaktion des Bahnmaterials oder zum Zweck eines Ausdünstens oder Austreibens von Inhaltsstoffen, z.B. Lösemittel etc., aus der Warenbahn (2) dienen. Die Gasströmung kann auch zu Kühlzwecken eingesetzt werden, wobei eine Kühleinrichtung statt der Heizeinrichtung (19) eingesetzt wird. Ferner können durch eine Konditionierungseinrichtung der Gasströmung Zuschlagstoffe beigegeben und der Warenbahn (2) verteilt zugeführt werden. Die einzeln oder mehrfach vorhandene Trocknungskammer (14) ist generell eine Behandlungskammer und kann in Anpassung an ein anderes Behandlungsverfahrens anders ausgestaltet sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Behandlungseinrichtung, Trocknungseinrichtung
- 2
- Warenbahn, Faserflor, Vlies
- 3
- Faserbehandlungsanlage
- 4
- Florerzeuger, Karde
- 5
- Legeeinrichtung, Vliesleger
- 6
- Wasserstrahlverfestigungseinrichtung, spunlace
- 7
- Weiterverarbeitung
- 8
- Gehäuse
- 9
- Zugang
- 10
- Einlauf
- 11
- Auslauf
- 12
- Zufuhr, Frischgas, Frischluft
- 13
- Abfuhr, Abgas, Abluft
- 14
- Behandlungskammer, Trocknungskammer
- 15
- Führungseinrichtung für Warenbahn
- 16
- Bewegungsbahn, Schleife
- 17
- Laufrichtung Warenbahn
- 18
- Belüftungseinrichtung
- 19
- Heizeinrichtung
- 20
- Kammerbereich seitlich, links, unten
- 21
- Kammerbereich seitlich, links, oben
- 22
- Kammerbereich seitlich, rechts, unten
- 23
- Kammerbereich seitlich, rechts, oben
- 24
- Kammerbereich zentral
- 25
- Schott, Kammerwand zentral
- 26
- Schott, Kammerboden
- 27
- Überströmkanal
- 28
- Fördermittel, Förderband
- 29
- Umlenkung
- 29'
- Antrieb
- 30
- Fördermittel, Zuführband
- 31
- Fördermittel, Abführband
- 32
- Umwälzströmung
- 33
- Austauschströmung, Gegenströmung
- 34
- Gebläse, Umluftgebläse
- 34'
- Gebläse
- 35
- Düsenanordnung
- 36
- Düsenkörper außen
- 37
- Düsenkörper innen
- 38
- Düsenöffnung
- 39
- Heizmodul
- 40
- Heizgerät, Brenner
- 41
- Anschluss, Gasanschluss
- 42
- Regenerationseinrichtung
- 43
- Kreislauf
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 202014103343 U1 [0003]
- EP 0372444 A1 [0004]
- EP 2694727 B1 [0005]
- WO 96/22419 A1 [0006]