DE2537665C3

DE2537665C3 - Abdichtungsvorrichtung für den kontinuierlichen Ein- und Auslauf von strangf örmigem Textilgut in druckdichte Behälter bzw. aus druckdichten Behältern

Info

Publication number: DE2537665C3
Application number: DE2537665A
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Von Der Dipl.- Chem. Dr. 6000 Frankfurt Eltz
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Eltz Hans-Ulrich Von Der Dipl-Chem Dr 6000 F
Priority date: 1975-08-23
Filing date: 1975-08-23
Publication date: 1978-08-17
Also published as: IT1065707B; FR2322230A1; BE845436A; US4047403A; DE2537665A1; DE2537665B2; GB1562605A; JPS5227885A; FR2322230B1

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Abdichtungsvorrichtung für den kontinuierlichen Ein- und Auslauf von gegebenenfalls nassem, strangförmigem Textilgut in druckdichte Behälter bzw. aus druckdichten Behältern unter Hochtemperaturbedingungen, bestehend aus einer Reihe in Bewegungsrichtung des Textilguts hintereinander angeordneter Schleusen abgestuften Druckes.

Alle Bemühungen, mit Textilien in Strangform kontinuierliche Färbe-Prozessc durchzuführen, sind bisher an der Unmöglichkeit gescheitert, einen zu sammengedrückten und daher unterschiedlich dichten Strang kontinuierlich egal zu färben. Ganz besonders gilt das für den Fall, daß dieser in Form hochwertiger

CU- h^r> synthetischer Fasermaterialien vorliegt. Es ist ohne weiteres möglich, solches Material in Form paralleler Fasern (Kabel, Kammzug) oder auch Fäden, bei rundgestrickter Ware in aufgeschnittener Form oder in breitgerecktem Zustand zu bleichen, zu entschlichten oder zu färben. Strangmaterial wie oben beschrieben, ist aber wegen der Ungleichmäßigkeit der Faserdichte an den verdrehten Stellen für eine Behandlungsflotte unterschiedlich durchlässig, da dichtere Stellen und damit flüssigkeitsundurchlässigere Stellen mit solchen abwechseln, bei denen die Flotte ungehindert durchströmen kann. Auch bilden sich durch die stark wechselnde physikalische Beschaffenheit des Materialstranges unterschiedliche Strömungsrichtungen, Kavernen, Leerstellen und auch solche Materialabschnitte, bei denen keine oder nur sehr wenig Flüssigkeit hindurchdringt.

Ein Färbeverfahren, bei dem die Imprägnierung eines in Strangform befindlichen TextilmaterialE zuerst erfolgt und anschließend die nasse Ware über ein Dichtungselement in einen Druckbehälter eingeführt werden so!!, ist in dieser Form nicht realisierbar, da sowohl die Imprägnierung ungleichmäßig ausfällt, gleichgültig, um welche Chemikalien oder Farbstoffe es sich dabei handelt, als auch im nassen Zustand ein unkontrollierbares Abstreifen der Imprägnierflotte an den Dichtungselementen unumgehbar ist.

Die Praxis zeigt je.loch ein lebhaftes Interesse für kontinuierliche Behandlungsmethoden von Textilien in Strangform, da hierbei besonders der Aufrechterhaltung der Struktur von Synthesefasern Rechnung getragen werden kann, und außerdem die bisher gebräuchlichen diskontinuierlichen Behandlungsprozesse durch wirtschaftliche Methoden ersetzt werden können.

Es wurde nun gefunden, daß sich unter erhöhtem Druck auch das strangförmige Textilmaterial an allen Stellen mit Naßbehandlungsflotten gleichmäßig durchdringen läßt. Diese Feststellung bedeutet aber, daß man in diesem Zusammenhang unter Hochtemperaturbedingungen arbeiten muß, und das setzt wiederum voraus, daß man den bei einem solchen Prozeß notwendigen höheren Druck während des Behandlungsvorganges überhaupt aufbauen kann.

Die vorliegende Erfindung hat es sich daher zur Aufgabe gestellt, eine Abdichtungsvorrichtung zu konzipieren, die es gestattet, strangförmiges Textilmaterial kontinuierlich unter Hochtemperaturbedingungen zu behandeln. Ein derartiges Vorhaben stand aber nach der bisherigen Ansicht der Fachwelt geradezu im Widerspruch zu den Erfahrungen aus der Praxis.

So beruht beispielsweise die zur kontinuierlichen Behandlung von textlien Bündeln mit Druckdampf in der US-PS 3213470 beschriebene Technik darauf, den im eigentlichen Behandlungsraum herrschenden Druck in den Einführ- und Ausführclementen schrittweise mittels Druckschleusen auf- bzw. abzubauen, wobei der Leckdampf, d. h. der Dampf der durch die Ein- und Ausführelemente hindurchtritt, von der Kammer höheren Drucks direkt (durch einen bypass) in die Kammer niedereren Drucks geführt wird und so einen Gegendruck erzeugt. Die Ursache für eine solche aufwendige Konstruktion ist darin zu suchen, daß sich die Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen der einzelnen Druckschleusen nicht dicht genug an das Profil des durchlaufenden Textilguts anpassen können. Das Entweichen von Dampf und damit Druckabfall ist die

Folge.

Die zuvor dargelegte Aufgabe wird jedoch erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei der gattungsgemäßen Abdichtungsvorrichtung die Schleusen durch ein Dichtungselement aus elastischem Material in Form eines Doppelkegelstumpfmantels zweier mit ihrer Deckfläche axial gegeneinander stehender Kegelstümpfe von geraden Kreiskegeln ungleicher Höhe gebildet sind, wobei die offene Grundfläche des Kegelstumpfes mit geringerer Höhe dem unter höheren Druck stehenden Raum zugekehrt ist und in diesen frei hineinragt, und dessen Innenfläche mit einem glatten Belag versehen ist, und daß der innere Durchmesser des Dichtungselements dem Durchmesser des strangförmigen Textilguts entspricht, so daß der Doppelkegelstumpfmantel unter der Einwirkung des Druckes im Raum mit dem höheren Druck auf dessen Außenwand allseitig dicht an das Textilgut angedrückt wird.

Dadurch ist es möglich, daß man das mit der Flotte getränkte Fasergut als durchlaufenden Strang kontinuierlich über mehrere Druckschleusen, worin das Textilgut kragenförmig umfaßt wird, in ein Warenspeichersystem einführt, dort kurzzeitig unter Hochtemperaturbedingungen verweilen und dann mit Hilfe von Druckschleusen derselben Bauart aus dem Druckgefäß wieder austreten läßt. Durch das Prinzip einer Würgeschleuse ist aber zum Unterschied von der technischen Lehre aus der genannten US-PS die Abdichtung des Druckgefäßes weitgehend gewährleistet.

Die beanspruchten Dichtungselemente schaffen die Voraussetzung für das kontinuierliche Naßbehandeln von textlien Artikeln in Strangform als Druckschleusen beim Ein- und Auslaß in druckdichte Behälter bzw. aus Behältern. Sie bestehen beispielsweise aus Kautschuk oder einem anderen elastischem Material, wobei die Innenseite, wie zur Erhöhung der Gleitfähigkeit bereits bekannt, mit einer glatten Schicht, wie aus Polytetrafluoräthylen ausgestattet ist. Hierbei kann der Doppelkegelstumpfmantel ein einziges Stück aus dem elastischen Material darstellen oder aus axialparallelen, sich überlappenden Lamellen zusammengesetzt sein, die durch Ringe aus dem gleichen Material an den Rändern der Grundflächen beider Kegelstümpfe zusammengehalten und verstärkt sind, und die sich bei Einwirkung von Druck auf die Kegelstumpfaußenwand gegenseitig sowie auf dem Strang abdichten. Es ist auch zweckmäßig, bei dem zuerst beschriebenen Abdichtungselement aus einem Stück unten und oben am Doppelkegelstumpfmantel Verstärkungsringe anzubringen.

Eine besondere Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Abdichtungsvorrichtung ist dadurch gegeben, daß das Dichtungselement aus einem in sich überlappende Lamellen zerlegten Doppelkegelstumpfmantel besteht, welche an ihren beiden Enden in verdrehbaren, an den Rändern der Grundflächen desauf diese Weise geformten Körpers aus den beiden Kegelstümpfen angebrachten festen Ringen derart gelagert sind, daß bei deren Verdrehung gegeneinander sich der innere Durchmesser des Dichtungselemcntes dem Durchmesser des Textilguts anpassen iäßt.

Bei einer sachgerechten Beurteilung des erfinderischen Wertes der beanspruchten Vorrichtung vom Typ des Doppelkegelstumpf-Mantels muß auch in Rechnung gestellt werden, daß eine Druckschleuse in Form eines einfachen Trii hters, der sich mit der Bc-

wegungsrichtung des strangförmigen Textilguts stark verjüngt, wohl als Einlaßschleuse, nicht jedoch als Auslaßschleiae wirken kann. Wegen des niedrigeren Außendruckes würde sich nämlich im letzteren Fall ein derartiger einfacher Trichter an der Schnittfläche des Kegelstumpfes, d. h. an seiner engen Öffnung aufblähen bzw. spreizen, anstatt dort gegenüber dem Warenstrang abzudichten. Die simpelste Art, dem zu begegnen, bestände nun darin, die eben erwähnte trichterförmige Druckschleuse umzukehren. Dann aber würde die Einführung des Textilguts in die enge Trichteröffnung und der gesamte Warenlauf infolge Stauchung bzw. Erhöhung der Reibung außerordentliche Schwierigkeiten bereiten. Diese werden jedoch durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Dichtungselemente vermieden.

Mehrere voneinander verschiedene, jedoch nach dem gleichen Prinzip arbeitende Systeme sind geeignet, die Bedürfnisse der Praxis nach einwandfrei wirkenden Abdichtungselementen für eine völlig gleichmäßige HT-Naßbehandlung von schwer zu behandelnden Warensträngen zu befriedigen.

Die erfindungsgemäße Abdichtungsvorrichtung läßt sich in gleichartiger Funktion im Rahmen recht unterschiedlicher Naßbehandlungsprozesse für strangförwige Textilien einsetzen, bei denen auf eine gleichmäßige Durchdringung des Fasermaterials mit der Flüssigkeit Wert gelegt wird. Die wichtigste Aufgabe für die neue Druckschleuse liegt daher zweifellos in ihrer Anwendung bei Färbeprozesscrf, wenn man berücksichtigt, daß Unregelmäßigkeiten beim Färbevorgang am deutlichsten zutage treten. Der technische Fortschritt, welcher unter Zuhilfenahme der erfindungsgemäßen Anlage erzielt wird, ist auf diesem Gebiet unverkennbar.

Beispiele für vorteilhafte apparative Anordnungen entsprechend der vorliegenden Erfindung werden an Hand der weiter unten angegebenen Figuren im Schema dargestellt.

Erläuterung und Bezugsziffern zu den Skizzen

Fi-. 1 stellt das Dichtungselement 1 aus einem Stück elastischen Materials im Längsschnitt dar, die mit Spann- und Verstärkungsringen 2 versehen sind; Fig. la zeigt Dichtungselement 1 im Querschnitt;

Fig. 2 zeigt ein analoges Dichtungselement 1, dessen Wand jedoch in einzelne, sich überlappende streifenförmige Lamellen 3 zerlegt ist, die durch den Außendruck an das strangförmige Textilgut gepreßt werden;

Fig. 2a bei der Verdrehung der Spannringe 2 gegeneinander um mehr als 90° verengt sich der innere Querschnitt, der so entstehende Rotationskörper hat in Längsschnitt eine hyperboloide Kontur und ist daher reibungsarm;

Fig. 3 + 3 a zeigen schematisch in der Aufsicht die Querschnittsverengung durch eine Verdrehung um 120°;

Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt eines Spannrings 2 mit den überlapper.Jen Lamellen 3 und ihrer Lagerung 4 im Querschnitt;

Fig. 5 zeigt die Anordnung der Dichtungsclcmente 1 in einer schematischen Druckschleuse, wobei mit 5 die Wand des Druckbehälters, mit 6 die erste Druckstufe, mit 7 ein Ring (auswechselbar) zur FormungdesstrangförmigtnTexiilguts auf kreisförmigen Querschnitt und mit 8 das strangförmige Textilgut bezeichnet sind.

Hicr/u 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Abdichtungsvorrichtung für den kontinuierlichen Ein- und Auslauf von strangförmigem Textilgut in druckdichte Behälter bzw. aus druckdichten Behältern unter Hochtemperaturbedingungen, bestehend aus einer Reihe in Bewegungsrichtung des Textilguts hintereinander angeordneter Schleusen abgestuften Druckes, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusen durch ein Dichtungselement (1) aus elastischem Material in Form eines Doppelkegelstumpfmantels zweier mit ihrer Deckfläche axial gegeneinander stehender Kegelstümpfe von geraden Kreiskegeln ungleicher Höhe gebildet sind, wobei die offene Grundfläche des Kegelstumpfes mit geringerer Höhe dem unter höheren Druck stehenden Raum zugekehrt ist und in diesen frei hineinragt, und dessen Innenfläche mit einem glatten Belag versehen ist, und daß der Innere Durchmesser des Dichtungselements (1) dem Durchmesser des strangförmigen Textilguts (8) entspricht, so daß der Doppelkegelstumpfmantel unter der Einwirkung des Druckes im Raum mit dem höheren Druck auf dessen Außenwand allseitig dicht an das Textilgut (8) angedrückt wird.

2. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (1) aus einem Doppelkcgelstumpfmantel in einem Stück besteht.

3. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (1) aus-einem in axialparadele, sich überlappende Lamellen (3) zerlegten Doppelkegelstumpfmantel besteht, die dun ι Ringe (2) aus dem gleichen Material an den Rändern der Grundflächen der beiden Kegelstümpfe zusammengehalten und verstärkt sind.

4. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (1) aus einem in sich überlappende Lamellen (3) zerlegten Doppelkegelstumpfmantel besteht, weiche an ihren beiden Enden in verdrehbaren, an den Rändern der Grundfläche des auf diese Weise geformten Körpers aus den beiden Kegelstümpfen angebrachten festen Ringen (2) derart gelagert sind, daß bei deren Verdrehung gegeneinander sich der innere Durchmesser des Dichtungselementes (1) dem Durchmesser des Textilguts (8) anpassen läßt.