DE2224975A1

DE2224975A1 - Verfahren und vorrichtung zum feststellen des feuchtigkeitsgrades oder wassergehalts von textilmaterial

Info

Publication number: DE2224975A1
Application number: DE19722224975
Authority: DE
Inventors: Alberto Branca
Original assignee: Branca Idealair S A S
Current assignee: Branca Idealair S A S
Priority date: 1971-05-25
Filing date: 1972-05-23
Publication date: 1973-01-04
Also published as: GB1389102A; FR2139204B1; FR2139204A1

Description

Gg 2154

BRANCA IDEALAIR S.a.s,, Mercallo (Varese), Italien

Verfahren und Vorrichtung zum Peststellen des Feuchtigkeitsgrades oder Wassergehalts von Textilmaterial

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feststellen des Feuchtigkeitsgrades oder des Wassergehalts von Textilmaterial, insbesondere von Faser- und Zellulosematerial, wobei das Material in einen Behälter mit durchbrochenen Wänden gelegt wird, durch die Warmluft geführt wird. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

In der Textilindustrie ist es erforderlich, den Feuchtigkeitsgehalt von Textilfasern genau und rasch festzustellen; dieser Betriebsvorgang ist mit großer Genauigkeit und innerhalb eines kurzen Zeitabschnittes durchzuführen.

Bei Verwendung bekannter Vorrichtungen zur Durchführung der obengenannten Betriebsoperationen können die gewünschten Resultate nicht erzielt werden, da der Trocknungsgrad des zu behandelnden Textilmateriales weder gleichförmig noch konstant ist, und zwar insbesondere dann, wenn die Masse des zu prüfenden Fasermaterlales vor dem Testen nicht in der Weise in einem Korb oder Behälter angeordnet wird, daß sie eine gleichförmige Dichte und Kompaktheit aufweist.

Durch die vorliegende Erfindung soll bei Vermeidung der oben erwähnten Nachteile ein reguliertes und gleichförmiges Trocknen des Materiales erzielt werden,ohne daß eine besondere Vorsicht beim Einlegen des Materiales In den Trocknungsbehälter erforderlich ist. Durch die vorliegende Erfindung soll es

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ferner ermöglicht werden, daß sowohl eine Veränderung als a uch eine Wiedergewinnung des Feuchtigkeitsanteiles (-Prozentsatzes) des ' lermateriales unmittelbar am Ende des Trocknungsprozesseü festgestellt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Warmluft veranlaßt wird, unter Vakuum in der Weise durch das Material zu strömen, daß es sich gleichmäßig durch die ganze Masse des im Behälter vorhandenen Materiales ausbreitet und verteilt.

Die unter· Druck stehende Luft wird in vorteilhafter Weise von der Überseite in Richtung auf den Boden in der Weise in den Korb bzvi. Behälter gesaugt, daß auf der ganzen Oberfläche des zu prüfenden Materiales ein gleichförmiger und konstanter Druck ausgeübt wird, der eine Ausbreitung der Luft durch die Masse des Fasermateriales erlaubt.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die einen mit durchbrochenen Wänden versehenen Behälter oder einen Korb für das zu prüfende Material enthält, ist in eine Leitung einsetzbar, die mit Wärmequellen versehen und mit einem. Lufterzeuger verbunden ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Luftkammer vorhanden ist, die mit einem Vakuumlufterzeuger verbunden sowie mit einer wenigstens einen Korb für zu prüfendes Material abnehmbar halternden Einrichtung derart versehen ist, daß der Luftstrom durch das Material fließt, wobei Luft aus der Umgebungsluft wieder angesaugt und erwärmt wird.

Hierbei wird die Luft des unter Prüfung stehenden Materiales zurückgeführt.

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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Luftkammer mit Doppelwänden versehen, die zusammen mit den Wänden des Gehäuses einen Ringspalt begrenzen, der auf der einen Seite und über eine Piltereinrichtung mit der Umgebung sowie auf der anderen Seite mit der oberen Öffnung des Korbes verbunden ist, dessen Boden durchbrochen ist und mit der Saugeinrichtung in Verbindung steht.

Im folgenden sei ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen

Pig.l eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig.2 eine im vergrößerten Maßstab dargestellte Einzelheit (im vertikalen Querschnitt) der in Pig.l dargestellten Vorrichtung;

Fig.3 eine schematische Ansicht (in vergrößertem

Maßstab) der in Fig.l enthaltenen Wägevorrichtung;

Pig.4 ein (Doppel-) Diagramm der pneumatischen Drücke, die bei dem unter Prüfung stehenden Material ausgeübt werden, das einerseits in einer bekannten Vorrichtung und andererseits in der erfindungsgemäßen Vorrichtung behandelt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren sei im folgenden mit Bezug auf einen Arbeitszyklus einer in den Pig.l bis 3 veranschaulichten Vorrichtung beschrieben. Diese Vorrichtung enthält ein Gehäuse A, das eine Basis bildet und in seinem oberen Teil eine Wägevorrichtung B aufweist, wie sie in Fig.3 im einzelnen veranschaulicht ist.

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Das Gehäuse A besitzt eine parallelepipede Form und ist sowohl abgedichtet als auch in seinem Innern mit einer Saugeinrichtung, einem Filter und einer Kammer oder mehreren Kammern A. ausgerüstet, wodurch mindestens ein Korb 10 herausnehmbar gehalten wird, der so ausgeführt ist, daß zu prüfendes Material darin aufgenommen werden kann, wie im folgenden erläutert wird.

Die obere Wand des Gehäuses A enthält eine öffnung, die durch eine Abdeckung oder Klappe Ap hermetisch abgeschlossen ist und durch die ein Korb 10 in den Teil A eingeführt oder aus diesem herausgenommen wird, wobei der Korb auf der Waage B gewogen wird. Die Wände 12 der Kammer A₁ sind mit einer Membrane 14 kombiniert, wobei sie eine Seite eines Ringspaltes 16 begrenzt, der auf der anderen Seite von einer pneumatischen Kammer bzw. Luftkammer A^, begrenzt wird, in der der Korb 10 angeordnet und durch eine Halterung 18 gehalten wird. Der obere Teil der Membrane lh weist öffnungen 20 auf, die eine Verbindung zwischen dem Ringspalt 16 und der Luftkammer Aj, und daher mit dem oberen Teil des Korbes 10 darstellen.

Der untere Teil der Membrane 16, der sich unterhalb des Korbes 10 befindet, bildet eine Kammer A₁-, die durch den Boden des Korbes verschlossen ist, der durchbrochen ist und eine Verbindung zwischen den Kammern Aj, und A₁. darstellt.

Im Ringspalt 16 sind Halterungen für eine Wärmequelle C vorgesehen, die vorzugsweise aus elektrischen Widerständen besteht. Die untere öffnung des Ringspaltes 16 steht über einen nicht dargestellten Filter, der innerhalb des Gehäuses A. angeordnet ist, mit der Umgebung in Verbindung.

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Die Kammer A_n. unterhalb des Korbes 10 ist mit der Einlaßleitung einer Saugeinrichtung oder mit einer anderen vorteilhaften Einrichtung verbunden, die in der Lage ist, in den Kammern Aj. und Af- das gewünschte Vakuum herzustellen; der Auslaß der erwähnten Saugeinrichtung ist dagegen mit der Umgebung an einem Punkt verbunden, der vom Einlaß des Filters entfernt ist.

Die oberhalb des Gehäuses A angeordnete Waage B enthält eine Säule 30 mit einem Halterungsbügel 32 für ein Joch 34, das an seinem einen Ende ein Kabel 36 hält, welches mit einem Haken versehen ist, an dem der Korb 10 aufgehängt ist; das andere Ende des Joches weist dagegen zwei Gegengewichte auf, beispielsweise ein Handgegengewicht 38 und ein zusätzliches Gegengewicht 40. Das Gegengewicht 40 besteht aus einem vorteilhaft flexiblen Element, beispielsweise aus einer Kette oder aus mehreren Ketten, wobei das eine Ende 42 dieses

flexiblen Elements von dem Joch 34 und das andere Ende 44 des flexiblen Elements am Umfang einer (als Skala) unterteilten S cheibe 46 befestigt ist, die durch die Säule 30 gehaltert wird und im veranschaulichten Ausführungsbeispiel einen Teil eines Gehäuses 48 bildet, das diese Scheibe enthält. Die eingeteilte Scheibe 46 ist drehbeweglich an einer Drehachse angeordnet, die durch das Gehäuse 48 gehalten wird, deren Vorderseite mit Öffnungen 52 und mit einem Zeiger 54 versehen ist, der mit einer Skala oder mit mehreren Skalen zusammenarbeitet, die im Bereich dieser Scheibe 46 vorgesehen sind.

Die Drehachse 50 ist mit einem Betätigungsgriff 56 versehen, wodurch die Drehscheibe 46 zwecks Veränderung der Länge der herabhängenden Verlängerung 58 des flexiblen Elements 40 gedreht wird.

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Im Hinblick auf das vorher Gesagte erfolgt das erfindungsge'^r: Verfahren etwa in folgender Weise:

Eine angemessene Menge des zu trocknenden Materiales K wird in den Korb 10 eingelegt, wobei dies ohne besondere Vorsicht ausgeführt wird, da dieses Material sich in Schichten verlegt und eben sowie regelmäßig zusammengepreßt wird, was von den neuen und vorteilhaften Punktionsmerkmalen der Vorrichtung herrührt. Der auf diese Weise vorbereitete Korb wird dann gewogen, und das notwendige Gleichgewicht wird dadurch erreicht_s daß auf die Gegengewichte 38, 40 eingewirkt wird- Der l-?äge vor gang wird durch die Tatsache erleichtert, daß der Korb 10 angehoben und von den Halterungen 18 in der Kamirer A₁, gelöst werden kann, obwohl er in dieser Kammer verbleibt. Ferner kann außerdem ein anderer Korb 10 während des Trocknens gewogen werden, wodurch die Totzeit der Vorrichtung verkürzt wird. Nach Beendigung der Wägung wird die Kammer Aj, durch die Klappe A₀ hermetisch abgeschlossen! es wird dann ein Vakuum, das die gewünschten Eigenschaften aufweist, in den Kammern A,- und A^ erzeugt, um das Material K mittels Luft zu trocknen, die von der Kammer Ac angesaugt wird. Dieser Saugvorgang veranlaßt die Umgebungsluft durch den Ringspalt 16 zurückzukehren, wobei diese Luft erwärmt, dann durch das im Korb 10 enthaltene Material K hindurchgefördert und schließlich in die Umgebung ausgestoßen wird.

Flg.4 zeigt - zum Zweck eines Vergleichs - ein Diagramm der Luftdrücke, die sich im Zusammenhang mit den verschiedenen Bereichen ergeben, die zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der erfindungsgemäßen Vorrichtung (Kurven K₁ ....Kg) sowie einer Vorrichtung der allgemein bekannten Ausführung (Kurven H₁ ....Hg) enthalten sind, wobei K^ bis K~ und H. bis H₂ den Druckabfall beim Reinigungsfilter und K„ bis K, sowie

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H, bis Eu den Druckabfall zwischen dem Einlaß und Auslaß des Ringspaltes 16 bzw. des Erwärmungssystems anzeigen; dagegen veranschaulichen K, bis K, sowie H₁^ bis H_n. die Entwicklung der Drücke zwischen dem Einlaß und dem Auslaß für die Materialmasse, die dem Trocknungsvorgang ausgesetzt ist. Schließlich zeigen Ku bis K₁- sowie H» bis H, die Drücke zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der Saugeinrichtung mit Bezug auf einen Kompressor, wohingegen K₅ bis Kg sowie H₅ bis Hg die Entwicklung der Drücke zwischen dem Auslaß der Vorrichtung und der Umgebung darstellen.

Die beiden Diagramme der Pig. ¹I veranschaulichen den deutlichen Unterschied zwischen den Merkmalen der Punktionsweisen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und einer an sich bekannten Vorrichtung. Im ersten Falle wird das in einen Korb 10 eingelegte Material K durch einen konstanten Luftdruck in Richtung auf den Boden des Korbes beaufschlagt, wodurch die Struktur des Materiales sowohl dicht und kompakt als auch homogen und gleichförmig gemacht wird, so daß es der warmen Luft gestattet wird, durch die ganze Masse des Materiales K mit einer konstanten und gleichförmigen Geschwindigkeit zu strömen, und zwar in allen unterschiedlichen Abschnitten, wodurch ein gleichförmiges und regelmäßiges Trocknen dieses Materiales verwirklicht und somit ein optimales Resultat des Feuchtigkeits-Meßvorganfes gesichert wird.

Wie vorher erwähnt, gestattet es die spezielle Anordnung der Waage B, den Gewichtsverlust des Materiales, d.h. den Grad der Trocknung dieses Materiales, unter Kontrolle sowohl leicht als auch rasch festzustellen. Dieser Wert kann in Prozent festgestellt und direkt an der mit einer Skala versehenen Scheibe 46 abgelesen werden, die vor Beginn der Operation auf Null eingestellt wird.

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Unter anderen durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erzielten Vorteilen ist die Möglichkeit zu nennen, die Wirkung der latenten Wärme der Verdampfung mit der Wirkung zu kombinieren, die sich durch die Expansion des einer gewissen Spannung ausgesetzten Dampfes ergibt, wodurch der Prozeß der Verdampfung erleichtert wird; dieser Umstand gestattet es, die ganze Materialmenge in allen Abschnitten des Korbes 10 rasch und dabei gleichmäßig (simultan) zu trocknen. Tatsächlich wird ein maximaler Temperaturanstieg (der durch die in Kraft befindlichen Vorschriften gestattet ist) innerhalb eines kurzen Zeitabschnittes, d.h. in weniger als einer Minute, erreicht; diese Temperatur wird dabei innerhalb strenger Grenzen und Toleranzen aufrechterhalten, um einen Austausch zwischen der Wärme der durch das Material strömenden Luft und der latenten Wärme des vom Material abgegebenen Dampfes zu erreichen, damit der Trocknungsvorgang abgeschlossen wird. Schließlich wird der Korb 10 während des Trocknungsvorganges aufgrund des atmosphärischen Druckes stabil auf der Halterung 18 gehalten, wobei die Halterung mit Dichtungen ausgerüstet sein kann, um die Kammern Aj, und Ac gegeneinander abzudichten.

Es ist natürlich möglich, die Verfahrensmerkmale der oben beschriebenen Vorrichtung, insbesondere der Wägevorrichtung B zu verändern, da bestimmte Teile dieser Vorrichtung - anders als oben beschrieben - für verschiedene Zwecke verwendet werden können.

Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur für Trocknungszwecke verwendet werden, sondern auch zur Peststellung des Feuchtigkeitsgehaltes anderer Materialien, wie z.B. Zellulosematerialien und dergleichen. Es 1st außerdem möglich, sowohl Einzelheiten des Verfahrens als auch Einzelheiten der zugehörigen Vorrichtung zu verändern; so kann bei-

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spielsweise die Vorrichtung mit einer Einrichtung zum Einstellen der Temperatur der Warmluft und/oder zum Justieren der Strömung der durch das Material K zirkulierenden Luft versehen werden. Ferner kann im Rahmen der Erfindung die durch eine Skala unterteilte Scheibe HS eine Umfangsflache mit zweckmäßigem Profil aufweisen, beispielsweise einem spiralförmigen Profil, das es dem flexiblen Element bzw. der Kette ^O gestattet, sich auf dieser Fläche aufzuwickeln.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Feststellen des Feuchtigkeitsgrades oder des Wassergehalts von Textilmaterial, insbesondere von Faser- und Zellulosematerial, wobei das Material in einen Behälter mit durchbrochenen Wänden gelegt wird, durch die Warmluft geführt wird, dadurch gekennzeichnet , daß die Warmluft veranlaßt wird, unter Vakuum in der Weise durch das Material zu strömen, daß es sich gleichmäßig durch die ganze Masse des im Behälter vorhandenen Materiales ausbreitet und verteilt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgewärmte Umgebungsluft vom Behälterboden aus in den Behälter gesaugt wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, enthaltend einen mit durchbrochenen Wänden versehenen Behälter oder einen Korb für das zu prüfende Material, der in eine Leitung einsetzbar ist, die mit Wärmequellen versehen und mit einem Lufterzeuger verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Luftkammer vorhanden ist, die mit einem Vakuumlufterzeuger verbunden sowie mit einer wenigstens einen Korb für zu prüfendes Material_t abnehmbar halternden Einrichtung derart versehen ist, daß der Luftstrom durch das Material fließt, wobei Luft aus der Umgebungsluft wieder angesaugt und erwärmt wird.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse mit einer Luftkammer vorhanden ist, deren unterer Teil mit einem Dichtungselement versehen ist, wodurch der Boden des Korbes für das zu prüfende Material gehalten wird, während in der Nähe von deren Enden Verbindungsmittel vorgesehen sind, die den oberen Teil der Kammer mit der Wärmequelle und den unteren Teil der Kammer mit dem Einlaß einer Saugeinrichtung verbinden, deren Auslaß zur Atmosphäre hin geöffnet ist.
5· Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammer mit Doppelwänden versehen ist, die zusammen mit den Wänden des Gehäuses einen Ringspalt begrenzen, der auf der einen Seite und über eine Piltereinrichtung mit der Umgebung sowie auf der anderen Seite mit der oberen Öffnung des Korbes verbunden ist, dessen Boden durchbrochen ist und mit der Saugeinrichtung in Verb indung steht.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, gekennzeichnet durch eine von der oberen Gehäusewand gehaltene ringförmige Membrane, die mit Halterungen versehen ist, um den Korb mit dem zu prüfenden Material abnehmbar zu haltern, und die zusammen mit den Umfangswänden des Gehäuses den Ringspalt begrenzt, von dem zumindest ein Teil elektrische Widerstände enthält, durch die die durch das zu behandelnde Material zu fördernde Luft erwärmt wird.

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7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wand des Gehäuses eine Öffnung
aufweist, die mit der Öffnung der ringförmigen Membrane
fluchtet und durch die der Korb mit dem zu prüfenden
Material einsetzbar und herausnehmbar ist.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse an seinem oberen Teil eine
Waage aufweist, durch die der mit dem zu prüfenden Material gefüllte Korb gewogen wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Arm der Waage eine zur entfernbaren Halterung des
Korbes dienende Einrichtung aufweist, die im wesentlichen koaxial zur ringförmigen Membrane liegt, wodurch der Wägevorgang des Korbes ohne die Notwendigkeit seiner Herausnahme aus der Luftkammer erleichtert wird.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Joch der Waage an seinem einen Ende

den zu wägenden Behälter und an seinem anderen Ende mehrere Gegengewichte und wenigstens ein flexibles Element haltert, das ein komplementäres Gegengewicht bildet und an seinen Enden einerseits am Joch und andererseits an einem Wickelkörper mit einer unterteilten Skala befestigt ist, wodurch Gewichtsveränderungen des unter Prüfung stehenden Materiales angezeigt werden.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet,' daß das flexible Gegengewichtselement auf dem
Umfang einer Scheibe aufwickelbar ist, die mit wenigstens einer unterteilten Skala versehen 1st, die den Feuchtigkeitsgrad oder Wassergehalt des unter Prüfung stehenden
Materiales anzeigt.

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