DE2533264A1 - Verfahren und vorrichtung zur nassbehandlung fluessigkeitsdurchlaessiger, vorzugsweise textiler flaechengebilde - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Naßbehandlung flüssigkeitsdurchlässiger, vorzugsweise textiler Flächengebilde Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Naßbehandlung flüssigkeitsdurchlässiger, vorzugsweise textiler Flächengebilde in fortlaufender Bahn mit Behandlungsmitteln und eine beispielsweise Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens.
• Bei der Naßbehandlung flüssigkeitsdurchlässiger Flächengebilde in fortlaufender Bahn mit Behandlungsmitteln hat sich bei Wasch-, Spalt, Ausrüstungs- und Färbeprozessen die vertikal zur Laufrichtung des Behandlungsguts erfolgende Durchströmung des Behandlungsguts mit Behandlungsflotte als eine besonders effektive Methode erwiesen. Hierzu werden in der Regel perforierte Siebtrommeln eingesetzt, die auf dem überwiegenden Teil ihres äußeren Umfangs vom Behandlungsgut umschlungen werden und mit dem Behandlungsgut umlaufen.
• Bei bekannten Vorrichtungen stehen die Siebtrommeln unter Saugzug.
• Der Saugzug drückt einmal das, einen gewissen Durchflußwiderstand bietende, Behandlungsgut an die Oberfläche der Siebtrommel und durchflutet dieses gleichzeitig von außen nach inneh. Die in das Trommelinnere geströmte Behandlungsflüssigkeit wird durch geeignete Mittel in den die Siebtrommel umgebenden Teil des Behandlungsbads zurückgeführt, so daß sich ein mehr oder weniger konstanter Saugzug aufbaut, der eine fortlaufende Durchströmung des Behandlungsguts bewirkt.
• Diese Einrichtung haben z. B. beim Waschen oder Spülen den Nachteil, daß das flüssigkeitsdurchlässige Behandlungsgut selbst als eine Art Filter wirkt, auf dessen Außenseite sich die im Flottenstrom mitgeführten, bereits abgelösten Verunreinigungen erneut anlagern. Dieser Nachteil läßt sich in der Regel nur durch erheblichen Zusatz an frischer Behandlungsflotte -:oder durch ein vielstufiges Behandlungsbad mit einer Vielzahl hintereinander angeordneter Siebtrommeln mindern, was durch erhöhten Flottenau stausch eine Konzentrationsherab -setzung bewirkt2 ohne indes den Nachteil völlig aufheben zu können. Diese Anordnungen erfordern außerdem einen erhöhten Platzbedarf. Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der Schwierigkeit, den Saugzug über die ganze Breite des Behandlungsguts gleichmäßig zu halten, da die Absaugung aus dem Trommelinneren an der Stirnseite erfolgt. Es ist nahezu unvermeidbar, daß bereits bei den üblichen Breiten von 1600 bis 2200 mm an den näher zur Pumpenseite liegenden Teilen der zylindrischen Siebtrommel eine erhohte Durchströmung erfolgt. Dieser Nachteil läßt sich auch durch den bekannten Einsatz von zwei Pumpen, d. h. an jeder Stirnseite der Siebtrommel eine Flottenpumpe, nur bis zu Breiten von 3000 mm einigermaßen egalisieren, ohne jedoch den Behandlungseffekt so gleichmäßig zu machen, daß diese Vorrichtungen für Ausrüstungs- und/oder Färbeprozesse einsetzbar werden. Bei großen Behandlungsbreiten zwischen 3000 und 12000 mm ist die Durchströmung bereits so ungleichmäßig, daß auf den Einsatz derartiger Saugzug-Siebtrommeln verzichtet werden muß. Auch die in einigen Ausführungen bekanntgewordene Vorrichtung, bei der die Ansaugung durch ein über die ganze Breite der Siebtrommel reichendes perforiertes Ansaugrohr erfolgt, hat in der Praxis den beanspruchten Effekt nicht erreicht, sondern nur eine geringfügige Herabsetzung des Nachteils bewirkt.
• Diese Erscheinung erweist sich insbesondere bei Färbe- und Ausrüstungsprozessen als negativ, da die bereits bei normalen Breiten von 1600 bis 2000 mm undefinierbare Genauigkeit der Durcliströmung einen uns galten Behandlungseffekt bewirkt. Ein weiterer Nachteil ergibt sich au s der vergleichsweise ruhigen, laminären Strömung innerh alb des Behandlungsbads, was Konzentrationsdifferenzen der Färbe- und/oder Au srü stungsmittel unvermeidbar macht. Die konstante Durchströmung in einer Richtung bewirkt außerdem eine bevorzugte Anlagerung der Chemikalien an der der Siebtrommel abgewandten Seite des Behandlungsguts, was sich insbesondere bei der Verwendung grobmolekularer Mittel als nachteilig erweist.
• Ein weiterer Nachteil der Durchströmung in einer Richtung ist die vergleichsweise hohe Flächenbelastung des Behandlungsguts durch Saugzug, die das Behandlungsgut an die Außenseite der Siebtrommel anpreßt. Dies resultiert bei textilen Flächengebilden aus synthetischen oder nativen Fasern in einer negativen Verflachung der Textilstruktur, die der an sich gewünschten Volumensvergrößerung direkt entgegensteht. Dieser Nachteil steigert sich außerdem mit zunehmender Temperatur.
• Der Anpreßdruck durch den Saugzug behindert ebenfalls den in nahezu allen Fällen verlangten Schrumpf der synthetischen Fasern, da - auch bei lockerer Auflage des Behandlungsguts auf die Siebtrommel - das Behandlungsgut beim Längs- und/oder Querschrumpf die Haftreibung auf der Siebtrommel überwinden muß.
• Die stetige Anpressung des Behandlungsguts an die Siebtrommel bewirkt in der Regel einen nahezu unveränderten Transport durch das Behandlungsbad. Da die Siebtrommeln in der Regel allenfalls mit einer offenen Fläche von 50 % ausführbar sind und das Behandlungsgut räumlich unverändert auf der Siebtrommel verharrt, sind Saugschatten unvermeidbar, die bereits bei Wasch- und/oder Spülprozessen negativ sind, Färbe- und Ausrüstungsprozesse jedoch in vielen Fällen bereits illusorisch machen.
• Bei einer weiteren, reinen Wasch- und Spülmaschine für textile Flächengebilde wird das Behandlungsgut ebenfalls um die Außenseite einer Siebtrommel geführt, die ihrerseits mit dem Behandlungsgut umläuft. Zusätzlich zu dieser Drehbewegung wurde eine oszillierende Bewegung so überlagert, daß jeder Punkt der Siebtrommel eine elliptische Bewegung ausführt.
• Da die Exzenterbewegung mit wesentlich höherer Drehzahl erfolgt, wird die mit Geschwindigkeit des Behandlungsguts umlaufende Siebtrommel in Schwingung versetzt und wirkt somit innerhalb des Behandlungsbads als Verdrängerkörper, 80 daß bei jeder Exzenterbewegung am Umfang der Siebtrommel Druck- und Saugzonen entstehen, die eine wechselnde Durchströmung des Behandlungsguts bewirken. Ein Nachteil dieser Vorrichtung sind jeweils großflächige Druck- und Saugzonen relativ niedriger spezifischer Flächenbelastung, die nur eine ungenügende Durchströmung bewirken. Außerdem ist eine straffe Führung des Behandlungsguts um die Trommel unerläßlich, da die geringe Amplitude der Flotten-Bewegung sonst keinen Austausch im Flächenverband des Behandlungsguts mehr bewirkt.
• Ein weiterer Nachteil ist - bedingt durch die geringe Amplitude -die Bildung einer Grenzschicht mit hoher Schmutzkonzentration im Bereich und entlang dem Behandlungsgut, die den Abtransport von Verunreinigungen in das, die Siebtrommel umgebende Behandlungsbad verhindert. Diese Erscheinung zeigt bereits, daß der Flottenaustausch im textilen Flächenverband keineswegs die der Vorrichtung allgemein zu geschriebene Wirksamkeit hat.
• Ungeeignet erweist sich die obige Vorrichtung insbesondere beim Schrumpfen und Ausrüsten sowie Färben von textilen Flächengebilden in durchlaufender Bahn. Der Schrumpf wird durch die erforderlich straffe Führung des Behandlungsguts entscheidend behindert. Die Bildung von Grenzschichten innerhalb und entlang des Behandlungsguts ergibt Konzentrationsdifferenzen, die bei der Mehrheit aller Ausrüstungs- und Färbeprozesse untragbar sind.
• Bei einer weiteren bekanntgewordenen Vorrichtung sind die Merkmale der reinen Saugzug-Siebtrommel mit denen der Exzenter-Siebtrommel kombiniert. Diese Vorrichtung hat bislang keine große Verbreitung gefunden und ist außerdem nur in einem ganz eingeschränkten Umfang in der Lage, einen Teil der Nachteile zu beseitigen, die den beiden Grundsystemen anhaften.
• Bei einer weiteren Vorrichtung ist eine Siebtrommel mit einem ortsfesten bzw. mit einem in Schwingung versetzbaren Inneneinbau versehen, bei dem ortsfeste Druck- und Saugzonen einander abwechseln, was eine wechselweise Durchströmung des Behandlungsguts bewirken soll. Der Nutzeffekt einer derartigen Vorrichtung, die gleichfalls keine Verbreitung gefunden hat, ist äußerst fragwürdig, da zur Wirksamkeit einmal eine hohe Pumpenleistung installiert werden muß und die Zahl der Durchströmwechsel beim Durchlauf des Behandlungsguts sehr gering ist.
• Eine andere Vorrichtung kombiniert eine Siebtrommel ohne Saugzug mit einem konzentrisch umlaufenden, profilierten Inneneinbau, der an der äußeren Siebtrommel, die mit Geschwindigkeit des Behandlungsguts umläuft, durch seine erheblich höhere Geschwindigkeit Druck- und Saugzonen bewirken soll, die eine Durchströmung des Behandlungsguts in wechselnder Richtung ergeben sollen.
• Diese Vorrichtung stellt verfahrenstechnisch lediglich eine konstruktive Variante der bereits beschriebenen Verdrängerkorper - Siebtrommelvorrichtung dar. Sie weist infolgedessen auch alle Nachteile auf, die dieser anhaften. Außerdem erreicht sie die beanspruchte Wirksamkeit nur ungenügend, da eine-rseits nur vergleichsweise geringe Flottenmengen in Bewegung versetzt werden und sich zudem ein Großteil der Flottenbewegung - bedingt durch die Trägheit der Behandlungsflotte - auf der dem profilierten Inneneinbau zugewandten Innenwand der Siebtrommel abspielt, alsQ keine Wirkung auf das Behandlung sgut selbst hat. Ein weiterer Teil der bewegten Flotte tritt zwar durch die Siebtrommel nach außen aus, wird jedoch durch die sofort anschließend erfolgende Ansaugung wieder in das Trommelinnere zurückgeführt, ohne das Behandlungsgut selbst zu durchdringen. Nur ein äußerst geringer Prozentsatz einer ohnehin nicht großen, bewegten Flottenmenge durchströmt das Behandlungsgut in wechselnder Richtung. Negativ erweist sich auch hierbei die Bildung einer dem Schmutzabtransport entgegenstehenden Grenzschicht, die beweist, daß ein Großteil der Flottenbewegung mit äußerst geringer Amplitude erfolgt, die nicht in der Lage ist, einen effektiven Flottenaustausch zu bewirken. Auch diese Vorrichtung wird in der Praxis ausschließlich für Spülprozesse eingesetzt, da die ihr anhaftenden negativen Auswirkungen auf Wasch-, Ausrüstungs- und Färbeprozesse bekannt sind.
• Die anmeldungsgemäße Erfindung macht sich hingegen die Kombination einer in einer Richtung erfolgenden Durchströmung des Behandlungsguts durch Saugzug mit einer pulsierenden Strömung zur Aufgabe, die die Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermeidet, wobei durch die intensive, dreidimensionale Durchströmung mit ständig wechselnder Richtung ein hervorragender Wasch- und Spüleffekt erreicht wird und dank der erfindungsgemäßen Ausbildung der Druck- und Saugzonen der pulsierenden Flottenströmung das Schrumpf- und Bau schve rmögen textiler Flächengebilde aus synthetischen und/oder nativen Fasern sowie aus Kombinationen derselben voll ausgenutzt und das Verfahren und die Vorrichtung zur Ausübung desselben uneingeschränkt für Färbe- und Ausrüstungsprose sse eingesetzt werden kann.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß eine an sich bekannt, unter Saugzug stehende Siebtrommel mit einer gleichfalls perforierten, konzentrisch umlaufenden, ebenfalls vom Saugzug durchströmten Innentrommel ausgerüstet wird und die die Flottenpulsationen bewirkenden Pulsationselemente in dem von den beiden Trommeln gebildeten kreis-ringförmigen Zwischenraum angeordnet und zur umlaufenden Innentrommel ortsfest eingebaut sind, wobei diese in weiteren Ausführungen auch getrennt von der Innentrommel bewegbar sind.
• Erfindungsgemäß erfolgt die Ausbildung der Pulsationselemente bevorzugt so, daß an der Vorderkante in Bewegungsrichtung eine relativ schmale Druckzone hohen Drucks entsteht, der eine erheblich größere Unterdruckzone folgt mit niedrigerer spezifischer Flächenbelastung und daß die Pulsationselemente und die mit ihrer Bewegung verbundenen Druck- und Saugzonen einen derartigen räumlichen Abstand haben, daß der reine Saugzug in den Zwischenräumen wirksam werden kann.
• Bevorzugt erfolgt die Ausbildung der Pulsationselemente mit tragflügel- oder tropfenförmigem Querschnitt. Bei der schnellen Bewegung des Pulsationselements in dem mit Behandlungsflotte gefüllten konzentrischen Ringspalt wird auf der Stirnseite in Bewegungsrichtung eine Druckzone erzeugt, die eine Ablenkströmung ergibt. Hierdurch und durch die Zentrifugalwirkung des umlaufenden Pulsationselements tritt ein großer Prozentsatz der verdrängten Behandlungsflotte durch den perforierten Mantel der Außentrommel in das diese umgebende Behandlungsbad aus. Hierbei wird das die Außentrommel umschlingende Behandlungsgut durchströmt. Dank der hohen Beschleunigung der austretenden Flotte vermag diese den Widerstand zu überwinden, den ihr das Behandlungsgut beim Durchströmen entgegensetzt. Ein weiterer, einstellungsabhängiger Prozentsatz der verdrängten Flotte wird durch die perforierte Innentrommel aus dem Ringraum in den Innenraum der Innentrommel verdrängt und so dem Saugzug-Kreislauf zugeführt.
• Bei der weiteren Bewegung des Pulsationselements im Ringspalt entsteht eine sanft einsetzende Unterdruckzone auf der Rückseite des Pulsationselements, durch die wieder aus dem die Außentrommel umgebenden Behandlungsbad Behandlungsflüssigkeit in den Ringraum gesaugt wird, wobei diese das Behandlungsgut durchdringt, und zwar in einer der Druckwelle entgegengesetzten Richtung.
• Die benachbarten Druck- und Unterdruckzonen, die bei einer kreisförmigen Bewegung der Pulsationselemente in dem Ringspalt entstehen, überlagern den stetigen Saugzug, der durch den Niveau-Unterschied zwischen dem Innenraum der Innentrommel und dem Flottenspiegel des die Außentrommel umgebeenden Behandlungsbads entsteht, wobei dieser kontinuierlich durch Absaugen der Behandlungsflotte aus dem Innenraum der Innentrommel und Rückführung desselben in den die Außentrommel umgebenden Raum auf einem bestimmten, in der Regel einstellbaren Stand gehalten wird, eine hochturbulente, oszillierende Strömung, die auf ihrem Weg das flüssigkeitsdurchlässige Behandlungsgut in ständig wechselnder Richtung durchdringt.
• Erfindungsgemäß werden vorzugsweise mehrere Pulsationselemente innerhalb des Ringraums angeordnet, die mit der umlaufenden Innentrommel verbunden sind, wobei ihr Abstand vorzugsweise so gewählt wird, daß die Druck- und Unterdruckzonen, die bei Bewegung in Laufrichtung einander abwechseln, einen solchen Abstand aufweisen, daß sich am und im Behandlungsgut unter Berücksichtigung der natürlichen Trägheit der pulsierenden Flottenströmung sowie unter Beachtung des Durchströmwiderstands des Behandlungsguts selbst ausgeprägte Druck- und Unterdruckzonen bilden.
• Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung wird das Behandlungsgut lediglich im schmalen Bereich der Druckzone von einem stark beschleunigten Flottenstrom durchdrungen und leicht von der Außentrommel abgehoben, während im davorliegenden Teil durch den wirksam werdenden reinen Saugzug eine Anpressung an die Außentrommel erfolgt und das Behandlungsgut durch die der Druckwelle folgende Unterdruckwelle wieder an die Außentrommel angedrückt wird.
• Hierdurch ist es möglich, das Behandlungsgut - im Gegensatz zu allen anderen bekannten Vorrichtungen - locker auf die Außentrommel aufzulegen und dieses durch die örtlich begrenzten Pulsationen einem ständigen Biege wechsel auszusetzen, was nicht nur das Schrumpfen und Bauschen textiler Flächengebildet entscheidend verbessert, sondern auch die Wasch-und Spülwirkung hervorragend unterstützt. Besonders vorteilhaft erweist sich der ständige Biegewechsel bei Ausrüstungs- und Färbeprozessen, da die spannungsarme Führung eine in Verbindung mit dem Biegewechsel vorteilhafte Öffnung des Garn- und Faserverbands textiler Flächengebilde ergibt, was das Entstehen von "Schatten" an den Garn- und Faserkreuzungspunkten verhindert und das Eindringen von Behandlungsmitteln in den Garn- und Faserverhand entscheidend verbessert.
• Durch den bevorzugten Umlauf der Pulsationselemente und der damit verbundenen Druck- und Unterdruckzonen in Durchlaufrichtung des Behandlungsguts ergibt sich eine vom Auflaufpunkt des Behandlungsguts auf die Außentrommel zum Abnahmepunkt desselben stetig fortpflanzende Folge von Flottenpulsationen, die durch jeweils eine ausgeprägte Saugzone unterbrochen werden. Dies erweist sich besonders vorteilhaft bei der lockeren Auflage des Behandlungsguts auf die Außentrommel, wobei im Auflaufpunkt durch die Folge von Pulsationen eine leicht gefaltelte Lage des Behandlungsguts auf der Außentrommel entsteht.
• Durch die sich in Bewegungsrichtung fortpflanzenden Pulsationen erfolgt eine relative Bewegung bzw. Verschiebung der Faltenlage auf der Außentrommel, so daß auch in den unter Unterdruck stehenden Teilen des Behandlungsguts in steter Folge die Andrückung an die Außentrommel kurzzeitig aufgehoben wird, so daß die Schrumpfkräfte der Fasern selbst voll wirksam werden können. Außerdem können durch die Stege der Perforati on der das Behandlungsgut tragenden Außentrommel im Gegensatz zu bekannten Systemen innerhalb des Behandlungsguts keine Stellen entstehen, die - wenn auch nur geringe - Behandlungsunterschiede durch differierende Durchströmintensität ergeben, was insbesondere bei Ausrüstungs- und Färbeprozessen entscheidend für die Egalität ist.
• Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß je eine umlaufende Druck- und Unterdruckzone eng benachbart ist, während der Abstand zur nachfolgenden Druck-und Unterdruckzone so groß i'st, daß in dem Zwischenraum die von dem die Außentrommel umgebenden Behandlungsbad zu dem unter Saugzug stehenden Innenraum der Innentrommel hin gerichtete reine Saugströmung wirksam werden kann, die einmal eine zusätzliche Durchströmung des Behandlungsguts bewirkt, eine Trennung der Pulsationsfolgen durchführt und außerdem fortlaufend die Behandlungsflotte aus dem Ringraum austauscht, so daß sich am Behandlungsgut keine Grenzschicht mit hoher Schmutzkonzentration bei Wasch- und Spülprozessen bzw. hoher Chemikalienkonzentr ation bei Färbe - und Au srüstungsvorgängen bilden kann.
• Dank der einstellbaren, vorzugsweise schnellen Folge von Pulsationen und Durchströmungen ergibt sich ein hochturbulentes Behandlungsbad, das dank der vorbeschriebenen Wirkungsweise der kombinierten Strömung keine meßbaren Konzentrationsdifferenzen der Behandlung smittel aufweist.
• Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Einsetzbarkeit für beliebige Breiten ohne Beeinträchtigung der Wirksamkeit und der Gleichmäßigkeit über die Breite des Behandlungsguts.
• Da die durch die Pulsationselemente bewirkte Flottenbewegung ein Vielfaches der reinen Saugströmung ist und diese Strömung über die gesamte Breite des Ringspalts gleichmäßig ist, spielt der gèringfügige Unterschied in der reinen Saugströmung, der sich durch die stirnseitige Anordnung der Ansaugstellen der Saugströmung an der Innentrommel ergibt nur eine direkt vernachlässigbare Rolle, wird doch die Saugwirkung der Pumpen wirkungsvoll und über die gesamte Breite der Innentrommel gleichmäßig durch die im Inneren der Innentrommel angebrachten radialen Verdrängerbleche unterstützt. Da die abgepumpte Behandlungsflotte durch dem Stand der Technik entsprechende Mittel wieder gleichmäßig über die Breite der Außentrommel verteilt in das diese umgebende Behandlungsbad zurückgeführt wird, entstehen auch bei großen Arbeitsbreiten keinerlei me13-bare Differenzen. Dies ermöglicht im Gegensatz zu bekannten Verfahren auch die textilen Flächengebilde großer Breiten zwischen 3000 und 10000 mm kontinuierlich und gleichmäßig zu reinigen, schrumpfen, auszurüsten und zu färben.
• Die Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens ist erfindungsgemäß bevorzugt so ausgebildet, daß die Innentrommel als Träger der Pulsationselemente dient, wobei im Inneren der Innentrommel - wie bereits beschrieben - radial Leitschaufeln angebracht sind, die eine zusätzliche Unterstützung der Saugströmung bewirken, diese über die ganze Breite der Innentrommel vergleichmäßigen und ein Rücksaugen von Behandlungsflotte aus dem Inneren der Innentrommel in den Ringraum durch die Unterdruckzone des Pulsationselements verhindern.
• Eine bevorzugte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist mit einer Verstellung des Anstellwinkels der tropfen- oder tragflügelförmigen Pulsationselemente ausgestattet, die eine exakte Einstellung des aufsteigenden Flottenstroms und des Saugstroms durch die Unterdruckzone erlaubt, was für jede spezifische Art textiler Flächengebilde und für jeden Behandlungsvorgang eine optimale Einstellmöglichkeit ergibt.
• In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.
• Abbildung 1 zeigt den Querschnitt einer typischen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
• Abbildung 2 stellt den Längsschnitt der in Abbildung 1 gezeigten Vorrichtung dar.
• Abbildung 3 erläutert anhand eines Beispiels die Wirkungsweise eines verstellbaren, tropfenförmigen Pulsationselement s.
• Abbildung 4 zeigt ein Beispiel eines nichtverstellbaren Pulsationselements.
• In Abbildung 1 wird das Behandlungsgut 1 von dem Walzenpaar 2, 3 zugeführt, passiert die Leitwalzen 4, 5 und wird auf der Außenseite der perforierten Außentrommel 6 abgelegt. Diese bewegt sich in Durchlaufrichtung synchron mit dem Behandlungsgut.
• Bei lockerer Auflage des Behandlungsguts für Schrumpf-, Bausch-und Ausrüstungs- sowie Färbeprozesse kann die Geschwindigkeit der Außentrommel 6 gegenüber dem Behandlungsgut 1 durch nicht näher dargestellte, dem Stand der Technik entsprechende Mittel so variiert werden, daß der gewünschte Zweck erreicht wird.
• Die Außentrommel 6 wird auf ihrem überwiegenden Teil von dem Behandlungsgut 1 umschlungen. Innerhalb der Außentrommel 6 ist konzentrisch, mit kleinerem Durchmesser die Innentrommel 10 angeordnet, die - zumindest auf Teilsegmenten ihres Umfangs -ebenfalls perforiert ist. Die Innentrommel 10 hat bevorzugt den gleichen Drehsinn wie die Außentrommel 6, ist aber bevorzugt unabhängig von dieser angetrieben. Die Innentrommel 10 weist an beiden Stirnseiten Tragelemente 24 auf, die zur Lagerung der Pulsationselemente 11, 12 dienen. In der Abbildung bestehen diese aus einem Kreissegment 11 mit einem dachförmigen Ansatz 12, die zusammen eine angenäherte Tropfenform ergeben. Aus Gründen der Vereinfachung sind die die Verstellung der Pulsationselemente 11, 12 bewirkenden Mittel fortgelassen, die dem Stand der Technik entsprechen und erfindungsunerheblich sind.
• Im Innenraum 14 der durch die schematisch dargestellte Pumpe 15 unter Saugzug stehenden Innentrommel 10 sind radiale Leitschaufeln 13 angebracht, die der über die ganze Breite der Innentrommel 10 gleichmäßigen Unterstützung des Saugzugs dienen und ein Zurücksaugen der Behandlungsflotte aus dem Innenraum 14 in den Ringraum 9 verhindern.
• Bei einer schnellen Rotation der Innentrommel 10 in dem mit Behandlungsflotte gefüllten Ringraum 9 entsteht an der kreisförmigen Vorderkante des Pulsationselements 11, 12 ein aufsteigender Flottenstrom, der sich au s der Ablenkströmung und der Zentrifugalströmung zusammensetzt. Dieser Strom passiert die Außentrommel 6, durchdringt das Behandlungsgut 1 und strömt in den Außenraum 7 des Maschinengehäuses 8.
• Bei der Weiterbewegung des Pulsationselements 11, 12 entsteht auf seiner Rückseite eine zunächst sanft einsetzende Unterdrückzone, durch die Behandlungsflotte aus dem Außenraum 7 durch das Behandlungsgut 1 und die vom Behandlungsgut 1 umschlungene Außentrommel 6 in den Ringraum 9 gesaugt wird.
• Wie in der Abbildung dargestellt, sind mind. eins, bevorzugt jedoch mehrere Pulsationselemente 11, 12 in dem Ringraum 9 angeordnet, so daß bei Rotation der die Pulsationselemente 11, 12 tragenden Innentrommel 10 gleichzeitig an mehreren Punkten der Außentrommel 6 eine schnelle Folge von Druck- und Saugzonen mit einer Durchströmzone wirksam werden, die sich bevorzugt in Richtung des Behandlungsguts 1 fortbewegen, wobei ihre Fortpflanzgeschivindigkeit bevorzugt hoher als die Geschwindigkeit des Behandlungsguts 1 ist. Diese Wirkungsweise führt zu einer hochturbulenten Fl ottenströmung innerhalb des Behandlungsguts 1, wobei dieses von großen Flottenströmen in ständig wechselnder Richtung durchflossen wird.
• Das Behandlungsgut 1 wird auf seinem Weg durch das Behandlungsbad 7 durch die vorzugsweise mit hoher Differenzgeschwindigkeit umlaufende, die Pulsationselemente 11, 12 tragende Innentrommel 10 im kontinuierlichen Durchlauf einer Vielzahl von Durchströmungen mit ständig wechselnder Richtung und Intensität ausgesetzt.
• Am Auslauf wird das Behandlungsgut 1 über die Leitwalzen 17, 18, 19 und 20 zum Transport-Quetschwerk 21, 22 geführt, von wo es zur nächsten Behandlungsstufe geleitet wird, die z. B.
• bei einem mehrstufigen Verfahren aus einer gleichartigen Vorrichtung,wie in Abbildung 1 dargestellt, bestehen kann.
• Abbildung 2 zeigt den Längsschnitt durch die in Abbildung 1 dargestellte Vorrichtung. Aus Gründen der vereinfachten Darstellung ist der Pumpenkreislauf mit der Flottenpumpe 15, der der Erzeugung des Saugzugs im Inneren 14 der Innentrommel 10 dient, nicht eingezeichnet, da er als bekannt vorausgesetzt werden kann.
• Die Abbildung 3 stellt ein Beispiel eines tropfenförmigen, verstellbaren Pulsationselements dar.
• Der mit der Innentrommel 10 umlaufende Teil 11 des Pulsationselements 11, 12 zweigt aus der Parallelströmung einen aufsteigenden Ablenkstrom ab, der die Außentrommel 6 und:das diese umschlingende Behandlungsgut 1 durchdringt. Aufgrund der Strömungsdynamik ist die Druckzone 28 nur relativ schmal, wobei die Strahlgeschwindigkeit und die Strahlenenergie vergleichsweise hoch sind. Hingegen ist die mit sanftem Übergang einsetzende Unterdruckzone 29, die den Saugstrom der Flottenpulsation bewirkt, etwa von 5- bis 10-facher Breite mit erheblich niedrigeren Sauggeschwindigkeiten und spezifischen Flächenb el a stungen.
• Das Pulsationselemente 11, 12 ist um den Mittelpunkt 25 des Kreissegments 11 drehbar gelagert. Wird das Pulsationselement 11, 12 aus der Mittelpunktiage 30 in die gestrichelte MittelpunkElase 31 gebracht, vergrößert sich der Anteil des Ablenkstroms 28, der aus dem Ringraum 9 durch die Außentrommel 6 und das diese umschlingende Behandlungsgut 1 in den die Außentrommel 6 umgebenden Flottenraum 7 austritt.
• Zwangsläufig wird nach dem Kontinuitätsgesetz ebenfalls der Saugstrom durch die Unterdruckzone des Pul sationselement 5 11, 12 vergrößert, der aus dem Flottenraum 7 durch das Behandlungsgut 1 und die Außentrommel 6 in den Ringraum 9 zurückgesaugt wird.
• Der Vorteil des dargestellten Querschnitts des Pulsationselements 11, 12 liegt einmal darin daß sich auch bei extremen Verstellungen der Längsspalt 26 in seiner Größe nicht verändert, der den Leckstrom aus dem Ablenkstrahl 28 bestimmt und damit den hydraulischen Wirkungsgrad.
• Ein weiterer Vorteil des abgebildeten Pulsationselements 11, 12 ist der sanfte Übergang zur Unterdruckzone, der eine eindeutige Trennung von Druck- und Unterdruckzonen ermöglicht.
• Vorzugsweise wird bei der dargestellten Querschnittsform des Pulsationselements 11, 12 der unterhalb des Pulsationselements befindliche Teil der Innentrommel 10 nicht perforiert.
• Das verstellbare Pulsationselement ist aufgrund seiner Charakteristik geeignet, in Zusammenhang mit der verstellbaren Drehzahl der Innentrommel 10 jeden gewünschten Pulsationseffekt am und im Behandlungsgut zu erzeugen Beginnend mit der sanften Hebewelle, die ausschließlich dem Verlegen und Bewegen des Behandlungsguts 1 beim Schrumpfen und Bau schen dient bis hin zur extremen Druck-Unterdruck-Folge, die mit hoher kinetischer Energie das Behandlungsgut durchdringt, ist der Pulsationseffekt exakt einstellbar und reproduzierbar.
• Die Abbildung 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines feststehenden Pulsationselements 27, dessen Ablenkstrom 28 aus der Parallelströmung vergleichsweise hoch ist, dessen Wirkungsweise jedoch ausschließlich über die Drehzahl der Innentrommel 10 steuerbar ist. Außerdem ist eine beeinflußbare Aufteilung der Ablenkströmung 28 nicht möglich. Dieses Pulsationselement eignet sich insbesondere für Behandlungsprozesse, bei deneneine hohe Turbulenz der Behandlungsflotte und ein kräftiges Durchdringen des Behandlungsguts 1 erwünscht ist.
• In weiteren Ausführungsformen der Pulsationselemente können solche eingesetzt werden, -deren Querschnittsform von den beiden beispielsweisen Pulsationselementen 11, 12 bzw. 27 abweicht.
• Als erfindungswesentlich ist lediglich die Strömungscharakteristik zu bezeichnen, nach der einer relativ schmalen Druckzone mit hoher Strahl-Geschwindigkeit und -Intensität eine um ein Mehrfaches breitere Unterdruckzone mit proportional geringerer spezifischer Flächenbelastung des Behandlungsguts 1 folgt.
• Da in der Praxis überwiegend mehrstufige Behandlungsverfahren eingesetzt werden, ist denkbar, daß die hintereinander angeordneten Vorrichtungen unterschiedliche, dem Behandlungszweck spezifisch zugeordnete und darauf abgestimmte Querschnittsformen der Pulsationseleme nte aufweisen.
• Bei Vielstufenverfahren ist die Führung der Behandlungsflotte im Gegenstrom möglich, womit der Bedarf an frischer Trägerphase der Behandlungsflotte erheblich verringert wird, was z. 3. bei Wasch- und Spülvorgängen in erheblich reduziertem Bedarf an Wasser oder frischem Lösungsmittel resultiert, Durch an sich bekannte und nicht näher beschriebene Mittel weist die Vorrichtung die Möglichkeit auf, alle den Behandlungseffekt beeinflussenden Faktoren reproduzierfähig steuerbar zu machen, wobei diese fortlaufend gemessen und mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen werden. Bei Abweichungen hiervon findet je nach Größe der Abweichung eine direkte Beeinflussung der Parameter statt bzw. wird anhand eines vorgegebenen automatischen Rechenprogramms einer oder mehrere der anderen Parameter im Sinne eines gleichbleibenden Behandlungseffekts variiert.
• Die beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen sind nur Beispiele für die Verwirklichung der Erfindung. Sie ist im Rahmen des fachlichen Wissens in verschiedener Hinsicht abwandelbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Alle aus der Beschreibung und der Erläuterung und/oder der Zeichnung für den Fachmann erkennbaren Merkmale und Einzelheiten sowie alle Kombinationen aus solchen werden als erfindungswesentlich betrachtet.

Claims (34)

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Naßbehandlung flüssigkeitsdurchlässiger, vorzugsweise textiler Flächengebilde in fortlaufender Bahn-mit Behandlungsflüssigkeiten, bei dem das Behandlungsgut durchströmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß einer in an sich bekannter Weise stetig in einer Richtung durch das Behandlungsgut strömenden Behandlungsflotte ein pulsierender Flottenstrom mit einer stetigen Folge von Druck- und Unterzonen so überlagert wird, daß zusätzlich zu der in einer Richtung durch das Behandlungsgut strömenden Behandlungsflotte eine pulsierende Flottenströmung durch das Behandlungsgut entsteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je eine Druck- und Unterdruckzone räumlich eng benachbart sind und von der nächsten Druck-Unterdruck-Zone durch einen größeren Abstand getrennt sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Pulsationen trennende Zwischenraum vorzugsweise dem Wirksamwerden der in einer Richtung durch das Behandlungsgut strömenden Behandlungsflotte dient.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck-UnAerdruck-Zonen und die die Pulsationsfolgen trennenden Zwischenräume, die der reinen Durchströmung vorbehalten sind, sich entlang des Behandlungsguts fortbewegen.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortpflanzgeschwindigkeit der Druck-Unterdruck-Zonen und Durchströmzonen entlang des Behandlungsguts vorzugsweise höher ist als die Geschwindigkeit des Behandlungsguts selbst.

6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch die vom Behandlungsgut unabhängige Einstellbarkeit der Fortpflanzge schwindigkeit.

7. Abänderung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein bestimmtes Verhältnis zwischen der Durchlaufgeschwindigkeit des Behandlungsguts und der Fortpflanzge schwindigkeit der Druck-Unterdruck-Zonen einstellbar ist und dieses bei Veränderungen der Durchlaufge schwindigkeit des Behandlungsguts durch geeignete Mittel automatisch konstant bleibt.

8. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, bei der das Behandlungsgut auf der Außenseite einer von der Behandlungsflüssigkeit durchfluteten Siebtrommel durch das Behandlungsbad geführt wird, an die in an sich bekannter Weise eine oder mehrere Pumpen so angeschlossen sind, daß zwischen dem die Siebtrommel umgebenden Flottenraum des Behandlungsbads und dem von der Siebtrommel umschlossenen Raum ein Niveauunterschied entsteht, der eine Durchströmung des auf der Außenseite der Siebtrommel befindlichen Behandlungsguts bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Siebtrommel eine zweite Siebtrommel kleineren Durchmessers konzentrisch angeordnet ist und die die Flottenpulsationen bewirkenden Pulsationselemente in dem Ringraum zwischen den beiden Siebtrommeln angeordnet sind und nur der von der inneren Siebtrommel umschlossene Raum an den Saugzug angeschlossen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Siebtrommel als Träger der die Flottenpulsationen bewirkenden Pulsationselemente ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der inneren Siebtrommel vorzugsweise unabhängig von der Geschwindigkeit der äußeren Siebtrommel einstellbar ist.

11. Abänderung der Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Siebtrommel in einem bestimmten einstellbaren Verhältnis zur äußeren Siebtrommel angetrieben und dieses Verhältnis auch bei Änderung der Geschwindigkeit der äußeren Siebtrommel konstant bleibt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Flottenpulsationen bewirkenden Pulsationselemente mit tr agflügeliörmi ge m Profil ausgerüstet sind, dessen Stirnseite in Laufrichtung zeigt und diese sich achsparallel über die gesamte Länge der inneren Siebtrommel erstrecken.

13. Abänderung der Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsationselemente mit einem tropfenförmigen Profil ausgestattet sind.

14. Abänderung der Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsationselemente als dachförmige Profile symmetrischen oder asymmetrischen Querschnitts ausgeführt sind.

15. Abänderung der Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsationselemente ein halbkreisförmiges Profil aufweisen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das halbkreisförmige Pulsationsprofil als asymmetrisches Profil ausgeführt ist.

17. Abänderung der Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulsationselement einen kreisförmigen Querschnitt aufweist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eins, vorzugsweise jedoch mindestens zwei oder mehr Pulsationselemente in dem Ringraum angeordnet sind

19. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch die Kombination eines Kreissegments mit dachförmigen Verlängerungsfahnen, die im spitzen Winkel zusammenlaufen.

20. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsationselemente verstellbar sind

21. Vorrichtung nach Anspruch 13 und 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Pulsationselement um den Mittelpunkt des Kreissegments achsparallel drehbar ist, so daß bei einer Verstellung des Anstellwinkels des Pulsationselements zur Parallelströmung der Abstand von der Profil-Oberkante zur Innenseite der äußeren Siebtrommel unverändert bleibt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, gekennzeichnet durch die direkte Anordnung der Pulsationselemente ohne Zwischenraum auf der inneren Siebtrommel.

23. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüch e, dadurch gekennzeichnet, daß die achsparallelen Pulsationselemente in unterbrochener Reihe ausgeführt sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch die Anordnung der Pulsationselemente in versetzten Reihen.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß in aufeinanderfolgenden Profilenreihen Profil und Lücke einander abwechseln.

26. Abänderung der Vorrichtung nach Anspruch 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich achsparalleler, unterbrochener Reihe ausgefuhrten Pulsationselemente ihrerseits eine Längsachse aufweisen, die mit der Achsrichtung einen spitzen Winkel bildet.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung beiderseits der Mittellinie in Durchlaufrichtung spiegelbildlich ist.

28. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilprofile in den aufeinanderfolgenden Pulsationselementen einander überdecken und die Teilprofile so angeordnet sind, daß sich die entlang des Behandlungsguts fortpflanzenden Flottenpulsationen zusätzlich jeweils von der Mitte des Behandlungsguts zu den Außenkanten fortpflanzen.

29. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Siebtrommel vorzugsweise in dem Teil perforiert ist, der der Durchströmzone der Saugströmung zugeordnet ist.

30. Abänderung der Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Perforation der inneren Siebtrommel auch über den Bereich erstreckt, der in der Unterdruckzone der Pulsationselemente befindet.

31. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der inneren Siebtrommel radial Leitschaufeln so angeordnet sind, daß sie bei Drehung der inneren Siebtrommel eine Verstärkung der Saugströmung bewirken.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Leitschaufeln vorzugsweise im Bereich der Unterdruckzone des Pulsationselements angeordnet sind und jedem Pulsationselement eine radiale Leitschaufel zugeordnet ist.

33. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die den Saugzug bewirkenden Flotten-Förderelemente mit Filtern für den Flottenstrom ausgestattet sind.

34. Abänderung der Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsationselemente unabhängig von der inneren Sieb trommel gelagert und getrennt antreibbar sind.