DE2063374B2

DE2063374B2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen behandeln von textilem fasergut o.dgl. mit einem fluessigen medium

Info

Publication number: DE2063374B2
Application number: DE19702063374
Authority: DE
Inventors: Peter Martin Dipl.-Ing. 8000 München Wackerle
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1970-12-23
Filing date: 1970-12-23
Publication date: 1976-04-08
Also published as: GB1346329A; IT944239B; ZA718284B; FR2119496A5; DE2063374A1; US3751224A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von textilem Fasergut od. dgl. mit einem flüssigen Medium, wobei eine Durchströmung des Faserguts vermittels einer Wirbelströmung erfolgt und das Fasergut durch Grenzschichten zumindest eines gegen die Durchlaufrichtung des Faserguts umlaufenden Wirbels führbar ist.

Zur Naßbehandlung von Spinnfasern und Fäden oder aus solchen bestehenden Gebilden ist es bekannt, diese durch Tränkmittel, wie öle, Wasser, Stärkemittel, über Adhäsionskräfte zwischen Gewebe und Medium aufgebracht werden, ist zwangläufig mit einer Erhöhung der sogenannten Fadenspannung zu rechnen. ]» mehr Drosselstellen zwischen zwei einander gegens überstehenden Auszackungen vom Gewebeband durchlaufen werden, um so größer wird die benötigte Fadenspannung. Die bekannte Vorrichtung ist daher nicht für jeden beliebigen Faserstoff verwendbar.
Schließlich ist bereits bekannt, in einem Behälter den

ίο das Medium für die Behandlung eines Bandes aufnehmenden Raum durch zumindest zwei, jeweils aus zwei gegenläufigen Walzen bestehende Kalander unter achsparalleler Anordnung sämtlicher Walzen zu bilden (US-PS 30 57 282). Hierbei ist jedoch für den Fall, daß das Band zur Behandlung den Raum durchläuft, eine diesen flüssigkeitsdicht begrenzende Anordnung der Walzen vorgesehen und das Medium wird in üblicher Weise, d. h. durch Zuleitungen in den Raum eingebracht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art das textile Fasergut od. dgl. möglichst berührungslos, d. h. ohne jegliche Umlenkführungen od. dgl. durch das Medium zu leiten und dort gleichmäßig intensiv zu benetzen, wobei der Luftblasengehalt im Fasergut gehalten werden soil. Hierbei sollen höhere Durchlaufgeschwindigkeiten als beispielsweise bei einem Bad mit ruhender Flüssigkeil realisierbar sein. Ferner soll die Vorrichtung für jeden beliebigen Faserstoff geeignet sein, also unabhängig von dessen Tränkeigenschaften. Als Fasergut ist sowohl solches pflanzlichen und tierischen als auch solches mineralischen sowie chemischen Ursprungs in Betracht zu ziehen. Schließlich soll die Vorrichtung einfach im Aufbau sein und wenig Raum in Anspruch nehmen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zumindest zwei, jeweils aus zwei gegenläufigen Walzen bestehende Kalander in einem mit dem flüssigen Medium zumindest teilweise gefüllten Behälter un-

Kunststoffe, Kunstharze u.dgl. zu führen. Dies kann in 40 ter achsparalleler Anordnung sämtlicher Walzen einen einem Flüssigkeitsbad oder auch durch Besprühen ge- Raum begrenzen, der zumindest einen Eingangsspalt schehen. Im letzteren Fall ist jedoch die Benetzung des
Faserguts nur gering bzw. ungleichförmig. Verwendet

man ein Bad, so ergeben sich zwar bessere, aber von gp

für das Fasergut und das Medium zwischen den Walzen des Kalanders aufweist.

Dabei wird erfindungsgemäß die Förderwirkung der id l b di

außen nach innen abnehmende Benetzungsgrade, ganz 45 rotierenden Walzen gegenüber dem Medium ausge-

abgesehen von den nur schwer zu verdrängenden Lufteinschlüssen. Außerdem sind meist mehrere Umlenkführungen erforderlich, um das Fasergut durch das Bad zu leiten, öfter auftretende Beschädigungen infolge Rib

nutzt, um in dem von den Walzen begrenzten Raum Wirbel aufzubauen. Sobald die Walzen derart rotieren, daß die Strömung am Eingangsspalt in diesen Raum gerichtet ist, dann induzieren sie dort zwei Potential-

Reibung lassen sich also kaum vermeiden. In aller Re- 50 wirbel mit gegensinnig rotierenden Kernachsen. Der

,gel kann auch nur mit verhältnismäßig niedrigen Durchlaufgeschwindigkeiten gearbeitet werden. Ein völlig berührungsloser Durchlauf des Gewebebandes, also ohne Urnlenkrollen ist auch nicht bei einer bekann-Wirbelraum kann dabei sowohl vertikale als auch horizontale Begrenzungsflächen aufweisen. Im letzteren Fall bilden die Potentialwirbel, je nach Viskosität des verwendeten Mediums und Förderwirkung der Walzen,

iten Vorrichtung möglich (US-PS 27 79 183), welche die 55 eine Flüssigkeitssäule hohen Drucks, wobei die Stm-

JDurchslrömung des Gewebebandes vermittels einer Wirbelströmung gestattet. Es handelt sich hier um eine sogenannte Unterniveautränkung in einer U-förmigen Röhre, welche aus mit Auszackungen versehenen Elementen gebildet wird. Die Auszackungen bilden paarweise einander gegenüberliegende „Wirbelkammern, zwischen denen das Gewebeband durchläuft. Die in den Kammern beim Durchlauf des Gewebebandes sich ausbildenden Wirbel bewirken zwar eine intensivere Benetzung als bei Verwendung eines ruhenden Mediums. Da jedoch die Anfachung der Wirbel auf das Gewebeband zurückzuführen ist, d. h. Wirbel- und Strömungsenergie durch die Bewegung des Gewebebandes mung im Grenzbereich zwischen den beiden Wirbeln auf den Eingangsspalt gerichtet ist; dort wird sie von den Walzen wieder umgelenkt. Das zu behandelnde textile Fasergut oddgl. ist durch diesen Grenzbereich zu führen und wird hier durch die Strömung zunächst aufgefächert, dann innen und außen in Längsrichtung durchströmt und danach durch die Strömung wieder in seine ursprüngliche Form gebracht. Infolge des im Grenzbereich herrschenden hohen Drucks und der

f>5 Strömungsumlenkung erfolgt zugleich eine Querdurchströmung des Faserguts. Bei einer derartigen strömungs- und druckbeaufschlagten Naßbehandlung wird der Luftblasengehalt am jeweiligen Fasergut nur gering

sein. Außerdem kann wegen der intensiven Durchströmung des Faserguts mit hohen Durchlaufgeschwindigkeiten gearbeitet werden. Da schließlich das Medium in Form einer Flüssigkeitssäule zur Verfügung steht, kann das Fasergut ohne Umlenkung hmdurchlaufen. Diesbezüglich brauchen die Walzen des zweiten Kalanders, je nach Form des Faserguts, auch nur einen engen Ausgangsspalt als Durchlaß zu begrenzen. Für fadenförmiges Fasergut kann an Stelle eines Ausgangsspalts vorgesehen sein, daß zumindest eine dieser Walzen eine radiale Nut aufweist und dadurch einen Durchlaß freigibt. Die Walzen des zweiten Kalanders können sich dann aufeinander abwälzen, so daß ein übermäßiges Ausströmen des Mediums vermieden wird.

Selbstverständlich ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung sowohl zum Tränken als auch zum Reinigen von Fasergut gleichermaßen gut geeignet.

Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispiels, wie in der Zeichnung schematisch dargestellt, nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Anordnung aus vier in eine Flüssigkeit getauchten Walzen, zwischen denen ein Faden durchläuft,

F i g. 2 in einem größeren Maßstab eine Draufsicht auf die Walzen nach Fi g. 1, wobei lediglich die einen Wirbelraum begrenzenden Walzenabschnitte dargestellt sind und

F i g. 3 eine Draufsicht auf zwei der Walzen nach F i g. 1 bzw. 2 und einen daran angrenzenden, aufgeschnittenen Behälter.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Anordnung zur Naßbehandlung von textilem Fasergut od. dgl. sind vier achsparallele Walzen 1, I' und 2, 2' in einem mit einer Flüssigkeit 3 teilweise gefüllten Behälter 4 drehbar gelagert. Von dem Behälter 4 ist dabei zur besseren Veranschaulichung lediglich der untere, die Flüssigkeit 3 aufnehmende Teil dargestellt; für den oberen, nicht dargestellten Toil ist vorgesehen, daß dort ein Deckel zugleich als Abdeckung für den von den Walzen 1, Γ und 2, ?' begrenzten Raum 5 dient. Dazu können die Walze!. 1, Γ und 2, 2' bis an diesen Deckel reichen, wobei zwischen den Walzenstirnflächen und dem Dekkel Abdichtungen, z. B. durch O-Ringe od. dgl., zweckmäßig sind. Zur Lagerung der Walzer 1, Γ und 2, 2' sei vermerkt, daß sie dazu jeweils mit einer im Deckel geführten Welle verbunden sein können und sich gegen den Behälterboden über eine sogenannte Anschlagkugel abstützen können. Über diese nicht dargestellten Wellen werden zweckmäßig die Walzen 1, Γ und 2, 2' auch in Umlauf gebracht.

Wie aus F i g. 1 des weiteren ersichtlich ist, begrenzen zwei Walzen 1, Γ einen sogenannten Eingangsspalt 6. Die Spaltweite ist so gewählt, daß ein Faden 7 zwischen den Walzen 1, 1' hindurchlaufen kann, ohne sie zu berühren. Zum gleichen Zweck sind die sich aufeinander abwälzenden Walzen 2, 2' jeweils mit einer in gleicher Höhe verlaufenden radialen Nut 8 versehen, so daß auch zwischen ihnen ein Durchlaß für den Faden 7 besteht. Es versteht sich, daß der Querschnitt dieses Durchlasses bzw. derjenige der ihn bildenden Nuten 8 fio auf den Querschnitt des Fadens 7 abgestimmt ist, wobei dieser ohne Berührung der Walzen 2, 2' den Durchlaß durchlaufen soll. Des weiteren können mehrere solcher Durchlässe vorgesehen sein. Zwischen den Walzen 1, 2 bzw. Γ, 2' sind ebenfalls Spalte vorgesehen, damit sie ^ft5 reibungslos gleichsinnig umlaufen können. Die Spaltweite ist dort jedoch sehr gering.

Werden bei einer derartigen Anordnung die Walzen 1, Γ und 2, 2' in den von den Pfeilen 9 und 10 angedeuteten Drehrichtungen :n Umlauf gebracht, was z. B. mittels der vorgenannten Wellen in Verbindung mit Kettentrieben od. dgl. geschehen kann, dann wird über den Eingangsspalt 6 in den Raum 5 Flüssigkeit gefördert; dabei können die Walzen i. Γ schneller umlaufen als die ihnen nachgeschalteten Walzen 2, 2'. Der Flüssigkeitsspiegel im Bereich der Walzen 1, Γ und 2, 2' außerhalb des Raums 5 wird dadurch etwa entsprechend der Linie 11 angehoben; er ist dort höher als im Bereich der nicht vollständig dargestellten Behälterwandungen. Im Raum 5 entsteht je nach Förderwirkung der Walzen und Viskosität der Flüssigkeit 3 eine Flüssigkeitssäule 12 erhöhten Drucks, wobei dort die Strömung etwa den durch die Strömungspfeile 13 (F i g. 2) angedeuteten Verlauf nimmt. Demnach werden also im Raum 5 zwei Potentialwirbel 14 mit gegensinnig rotierenden Kernachsen induziert. Im Grenzbereich zwischen diesen beiden Potentialwirbeln 14 ist die Strömung auf den Eingangsspalt 6 gerichtet und wird dort von den Walzen 1, Γ wieder umgelenkt. Der gegen diese Strömung zwischen den Walzen 1, Γ und 2, 2' durchlaufende Faden 7 (Durchlaufri ...lung 15) wird am Eingangsspalt 6 von der Strömung aufgefächert und im weiteren Durchlauf in Längsrichtung durchströmt. Infolge der Stromungsumlenkung im Grenzbereich zwischen den beiden Potentialwirbeln 14 und infolge des Drucks erfolgt dabei zugleich eine (nicht dargestellte) Querdurchströmung des aufgefächerten Fadens 7. Bei dieser intensiven Durchströmung des Fadens 7 sind Lufteinschlüsse nahezu ausgeschlossen.

Im Bereich der Walzen 2, 2' wird der Faden 7 durch die Strömung wieder in seine ursprüngliche Form gebracht; danach durchläuft er den von den Nuten 8 begrenzten Durchlaß. Dort und zwischen den Walzen 1, 2 bzw. Γ, 2' kann zwar Flüssigkeit ausströmen; der Flüssigkeitsverlust ist jedoch, wie sich gezeigt hat. relativ gering und ohne wesentlichen Einfluß auf die Strömung in der Flüssigkeitssäule 12. Versuche mit einem Kunstharz zum Tränken des Fadens 7 haben ergeben, daß, je nach Viskosität und Walzenumlaufgeschwindigkeit, sämtliche Walzen 1, Γ und 2, 2' Spalte begrenzen können. Zumindest kann man zwischen den Walzen 2, 2' einen größeren Spalt als zwischen den Walzen 1. 2 bzw. Γ. 2' vorsehen, um z. B. zwischen ihnen bandförmiges Fasergut berührungsfrei durchführen zu könner. Wird die beschriebene Vorrichtung zum Tränken von textilem Fasergut od. dgl. verwendet, so kann es die Tränkzone innerhalb der Walzen 1, Γ und 2, 2' mit einer verhältnismäßig hohen Geschwindigkeit durchlaufen und wird dennoch gleichmäßig intensiv durchtränkt.

Es versteht sich, daß den Walzen 2, 2' noch zusätzlich Walzenpaare nachgeschaltet werden können, um weitere Behandlungszonen zu schaffen. Es ist auch möglich, an Stelle der Walzen 2, 2' eine feststehende ebene Fläche mit einem Auslaß zu verwenden oder zwei hintereinander angeordnete Walzen 1, 2 durch eine ebene Fläche, eine umlaufende Walze mit größerem Durchmesser u.dgl. zu ersetzen. Im letzteren Fall wird lediglich ein Potentialwirbel induziert, wobei dann das jeweilige Fasergut, z. B. der Faden 7, den Grenzbereich zwischen diesem Wirbel und der Fläche (bzw. der größeren Walze) durchläuft.

Hierzu 2 Blatt Zeichnuneen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln von texlilem Fasergut od. dgl. mit einem flüssigen Medium, wobei eine Durchströmung des Faserguis vermittels einer Wirbelströmung erfolgt und das Fasergut durch Grenzschichten zumindest eines gegen die Durchlaufrichtung des Faserguts umlaufenden Wirbels führbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei, jeweils aus zwei gegenläufigen Walzen (1, Γ, 2, T) bestehende Kalander in. einem mit dem flüssigen Medium zumindest teilweise gefüllten Behälter (4) unter achsparalleler Anordnung sämtlicher Walzen (I. Γ. 2. 2') einen Raum (5) begrenzen, der zumindest einen Einijangsspalt (6) für das Fasergut und das Medium zwischen den Walzen (1. l')des Kalanders aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (5) horizontale Begrenzungsflächen aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Walzen (2, 2') des zweiten Kalanders eine radiale Nut (8) aufweist.