DE2540045A1

DE2540045A1 - Verfahren bzw. einrichtung zur behandlung einer textilbahn

Info

Publication number: DE2540045A1
Application number: DE19752540045
Authority: DE
Inventors: Hans Brugman
Original assignee: Brugman Machinefabriek BV
Current assignee: Brugman Machinefabriek BV
Priority date: 1974-09-13
Filing date: 1975-09-09
Publication date: 1976-03-25
Also published as: IT1042468B; FR2284701A1; GB1502005A; CH596372A5; ES440924A1; BR7505878A; DK408675A; CH611102GA3; IN143827B; JPS5153075A; FR2284701B3; CH611102B; NL7412216A

Description

PATENTANWÄLTE DR.-PHfL. C NICKFL · DR.-ING. J. DORNER

β MÜNCHEN 15

LANOWEHRSTR. 35 · POSTFACH 104

TEL. (OSU) 55 5719

München, den k. September 1975 Anwaltsaktenz.: 176 - Pat. 5

Brugman Machinefabriek B. V., ^lmelo, 15 Kolthofsingel, Niederland e

Verfahren bzw. Einrichtung zur Behandlung einer Textilbahn.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Behandlung einer Textilbahn und auf eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, beispielsweise zum Trocknen, Reinigen, Egalisieren oder dergleichen, mit zum Zuführen und Abführen der Textilbahn dienenden Antriebs- bzw. Führungsmitteln, zwischen welchen sich eine Behandlungsstation zur Durchführung der gewünschten Behandlung befindet.

Einrichtungen dieser Art sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, wobei zum Trocknen oft ein sogenanntes Preßwerk, zum Reinigen ein Spülbad und zum Tränken ein Tauchbad Anwendung findet.

Gegenüber den bekannten Verfahren bzw. Einrichtungen soll erfindungsgemäß die Aufgabe gelöst werden, eine Textilbahn einer Anzahl sahr verschiedener Behandlungen unterziehen zu können. Dabei soll bei geringem liaumbedarf eine sehr intensive Behandlung mit vergleichsweise einfachen technischen Mitteln erreicht werden.

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Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren zur Behandlung einer Textilbahn mit einem gas- oder dampfförniigen oder flüssigen Behandlungsmedium, beispielsweise zum Trocknen, Reinigen, Egalisieren oder dergleichen, daduroh gelöst, daß das Behändlungsmedium unter Überdruck durch eine langgestreckte Düse oder eine Düsenreihe hindurchgepreßt wird, so daß das Behänd lungsmed ium mit Schallgeschwindigkeit oder nahezu mit Schallgeschwindigkeit aus der Düse oder Düsenreihe austritt und daß die zu behandelnde Textilbahn in Berührung mit der Düse oder Düsenreihe im wesentlichen quer zu deren Längserstreckung fortbewegt wird.

Die Erfindung umfaßt auch eine Einrichtung zur Durchführung des vorstehend kurz beschriebenen Verfahrens mit zum Zuführen und Abführen der Textilbahn dienenden Antriebs- bzw. Führungsnut; ein, zwischen denen sich eine Behandlungsstation zur Durchführung der gewünschten Behandlung befindet, wobei eine solche Einrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Behandlungsstation mindestens eine langgestreckte, quer zur Fortbewegungsrichtung der ^! Textilbahn angeordnete Düse enthält, die von einem engen Schlitz oder von einer Lochreihe gebildet und derart angeordnet ist, daß , die Antriebs- bzw. Führungsmittel die Textilbahn gegen die Düse pressen und das Behandlungsmedium etwa mit Schallgeschwindigkeit ; aus der Düse heraus und quer durch die Textilbahn hindurch j strömt. !

Es hat sich herausgestellt, daß infolge der außerordentlich hohen Durchströmungsgeschwindigkeit des gasförmigen, dampfförmigen oder flüssigen Behandlungsmediums eine sehr intensive Einwirkung auf die Fasern, Fäden oder Dräie der Textilbahn erreicht wird.

Es sei in diesem Zusammenhang ausdrüoklich darauf hingewiesen, daß in der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen die Bezeichnung "Textilbahn¹* Gewebebahnen, Gewirke bahnen, Vliese,

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Garnpakete und dergleichen umfaßt.

Eine besondere Eignung zeigt das hier vorgeschlagene Verfahren bzw. die hier angegebene Einrichtung zur Trocknung einer in einer Flüssigkeit behandelten Textilbahn. Ein bisher in derartigen Einrichtungen erforderliches Preßwerk mit Walzen, die erheblichen Druck auf die Textilbahn ausüben müssen und daher einen komplizierten Aufbau bedingen, kann wegfallen. Gleichzeitig erzielt man aber gegenüber Einrichtungen mit Preßwerk im allgemeinen ein besseres Trocknungsergebnis an der behandelten Textilbahn. Außerdem ist mit Bezug auf die Querrichtung der Textilbahn eine gleichmäßigere Behandlung möglich, ohne daß hierfür besondere Maßnahmen erforderlich sind.

Auch andere Naßbearbeitungsmaschinen, welche beispielsweise zum Bleiohen, zum Reinigen mit Seife, zum Appretieren, zum Färben und dergleichen Anwendung finden, können mit einer Düsenanordnung der hier vorgeschlagenen Art mit Vorteil ausgerüstet werden, wobei eine spürbare Verbesserung des Behandlungsergebnisses dadurch erzielt wird, daß zwischen den Fasern oder Fäden befindliche, überschüssige Teilchen infolge der Behandlung entfernt werden und die Textilbahn für eine weitere Behandlung besser vorbereitet wird.

' Naoh einer bevorzugten Ausführungsform der hier vorgeschlagenen Einrichtung ist die Düse aus zwei seitenverkehrt symmetrischen Teilen aufgebaut, die jeweils mit einer halbzylindrischen Gehäuseschale verbunden sind, wobei zwisohen den zusammengespann- j ten Hälften der Düsenanordnung, außer in der Zone des Schlitzes, j eine Dichtung vorgesehen ist. Duroh die richtige Wahl der Dichtung läßt sich ein Düsenspalt gewünschter Breite herstellen.

Der Druck, mit welohem das Behandlungsmedium dem Innenraum der j Düse zugeführt wird, erfährt zweokmäßig eine Abstimmung auf die Abmessungen des Düsenschlitzes, so daß die gewünsohte Austritts-

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geschwindigkeit des Behandlungsmediums an der Düsenmündung erreicht wird. Das Aultreten von Stoßwellen in dem austretenden Behandlungsmedium kann oft eine günstige Wirkung haben, da hierbei eine erhöhte Energieübertragung auf zu entlernende Partikelohen stattfindet und ein verbessertes Behändlungsergebnis erzielt wird. Dies triflt insbesondere au! die Anwendung des vorstehend angegebenen Verlahrens zur Reinigung einer Textilbahn oder zum Entlernen von überschüssiger Farbe aus den Räumen zwischen den Fasern, Fäden oder Drähten einer Textilbahn nach dem Verlassen eines Färbebades zu.

Werden die hier vorgeschlagene Einrichtung und das vorstehend kurz beschriebene Verlahren unmittelbar zum Färben einer Textilbahn eingesetzt, so erzielt man außerdem ein verbessertes Färbung sergebnis .

Naohlolgend werden Einzelheiten durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der anliegenden Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:

Figur i einen Querschnitt durch eine Ausführungsform

einer Einrichtung zur Behandlung einer Textilbahn,

Figur 2 einen Sohnitt entsprechend der in Figur 1 angedeuteten Schnittebene II-Il,

Figur 3 eine Draufsicht auf die untere Hälfte der Düse gemäß Figur i mit zugehörigen Teilen,

Figur k eine sohematische Abbildung einer mit der hier vorgeschlagenen Einrichtung ausgerüsteten Breitwasohmaschine im Vertikalschnitt und

Figur 5 eine Einzelheit aus Figur 4 in vergrößertem Maßstab.

Aus den Figuren 1 und 2 ist ersichtlich, daß die hier vorgeschlagene Einrichtung zur Behandlung einer Textilbahn eine

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Düse 1 enthält, welche an einem Kohr 2 befestigt ist. Die Düse und das Rohr sind aus zwei seitenverkehrt symmetrischen Teilen zusammengesetzt, die mittels einer großen Anzahl von Befestigungsschrauben zusammengespannt sind, deren Anordnung und Anzahl aus der schematischen Darstellung von Figur 3 zu erkennen ist. Die Düse 1 besitzt einen engen Düsenschlitz k, dessen Weite in der Grüßenordnung von ü,ül mm bis 0,05 mm liegt. Der Düsenschlitz kann durch Beilage einer Packung, etwa in Gestalt einer Messingfolie oder einer Aluminiumfolie, zwischen den Hälften des Rohres 2 eingestellt werden. Die Packung, welche in der Zeichnung nicht dargestellt ist, befindet sich auf drei Seiten an den Trennflächen zwischen den beiden Hälften des Rohres und der Düse (siehe Figur 3), derart, daß der Düsenschlitz 4 über seine gesamte Länge hin frei bleibt.

Um die angestrebte Ausströmgeschwindigkeit in der Größe von etwa Schallgescnwindigkeit zu erreichen, soll der sogenannte hydraulische Durchmesser des Düsenschlitzes h einen Wert in der Größenordnung von 100 haben. Der "hydraulische Durchmesser" ist als das Verhältnis zweier Abmessungen des Düsenschlitzes definiert, nämlich das Verhältnis der Länge des Düsenschlitzes in Strömungsriohtung zu der Weite (oder Höhe) des Schlitzes (siehe Figur l).

Die zu behandelnde Textilbahn ist in den Zeichnungen mit 5 bezeichnet und wird über Antriebs- bzw. Führungsmittel 6 und 7 geführt, so daß die Textilbahn straff gespannt über die Düse 1 hinweggeführt werden kann. Weiter sind in einem Gehäusekesten 8 ein Einlaß 9 und ein Auslaß 10 für die Textilbahn 5 vorgesehen. Das Rohr 2 ist innerhalb des Gehäusekastens 8 durch mehrere Klemmstreifen oder Stege 11 an Ort und Stelle gehalten. An einem Ende oder an beiden Enden des Rohres 2 sind Öffnungen 12 und 13 zum Zuführen bzw. zum Abführen des Behandlungsmediums bzw. gegebenenfalls der kondensierten Flüssigkeit vorgesehen.

Aus Figur 1 geht deutlich hervor, daß die Spitze der Düse 1 abgerundet ist und hinter der Abrundung mit einem eingeschlossenen

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Winkel von etwa 60 keilförmig ausgebildet ist.

Die beschriebene Einrichtung hat folgende Wirkungsweise: Über die Öffnung oder die Öffnungen 12 wird das Rohr 2 beispielsweise mit Dampf beaufschlagt. Der Innenraum des Rohres 2 wird hierdurch so unter Druck gesetzt, daß in dem Düsenschlitz 4 als Ausströmgeschwindigkeit die Schallgeschwindigkeit erreicht wird. Der hierfür erforderliche Druck liegt im allgemeinen zwischen 3 at bis 5 ^at und hängt von der Art des Strömungsmittels oder Behänd lungsuediums, von der Länge und der Breite des Düsenschlitzes 4 und von der Oberflächenbeschaffenheit der Wände des Düsenschlitzes 4 ab, so daß entweder eine laminare oder eine turbulente Strömung zustande kommt.

Die Geschwindigkeit, mit welcher die Textilbahn 5 an der Düse 1 vorbeigeführt wird, ist von der Stärke der Textilbahn und von der angestrebten Wirkung des Strahles des ausströmenden Behandlungsmediums auf die Textilbahn abhängig. Gute Ergebnisse werden mit Textilbahngeschwindigkeiten von etwa IO m/Minute bis 55 m/Minute erzielt. Es hat sich herausgestellt, daß mit der hier vorgeschlagenen Einrichtung eine aus einer Naßbehandlungsmaschine austretende Textilbahn beim Durchblasen von Dampf be- . deutend besser als mittels eines üblichen Preßwerkes getrocknet we rd en kann.

In den Figuren 4 und 5 ist eine vorteilhafte Anwendungsmöglichkeit der hier vorgeschlagenen Einrichtung bzw. des vorliegend beschriebenen Verfahrens gezeigt, wobei eine Anzahl paralleler, waagrecht angeordneter Walzen 14 zur Führung einer Textilbahn auf einer Ziok-Zack-Strecke duroh einen Gehäusekasten 15 hindurch vorgesehen ist. Im unteren Teil des Gehäusekastens befindet sich ein bestimmtes Volumen eines flüssigen Behandlungsmediums, dessen Füllhöhe mit Hilfe eines Überlaufs 16 konstant gehalten wird. Die Anordnung nach den Figuren 4 und 5 bildet eine Breitwaschmaschine, welche zwei Reihen von je fünfzehn WaI-

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ζβη 14 aufweist, wobei unter jeder Walze eine Auffangwanne 17 angeordnet ist, die jeweils einige Albflußlöcher in ihrem unteren Teil aufweist. Der Gehäusekasten 15 setzt sich oben in einem Gehäusekastenteil 18 fort, in welchem sich eine Einrichtung der hier vorgeschlagenen Art zur Behandlung einer Textilbahn befindet. Dieser Teil der gesamten Anlage ist in Figur 5 in vergrößertem Maßstab wiedergegeben. Die Textilbahn 5 ist über die Führungsmittel 6 und 7 gelegt, zwischen welchen sich die Düse und das Rohr 2 befindet. Die Düse 1 ist nach abwärts gerichtet, so daß der aus dem Düsenschlitz h austretende Dampfstrahl zusammen mit den aus der Textilbahn 5 aufgenommenen Fartikelohen, z. B. Flüssigkeitsteilchen, nach abwärts strömt und mit einer Anzahl in einem Kasten 20 befestigter Prallbleche 19 in Berührung kommt. Über den Prallblechen sind zwei Sprührohre 21 zur Benetzung der Prallbleohe angebracht, um die Kondensation des Abdampfes zu fördern. Das Wasser sammelt sich unten in dem Kasten 20 und kann von hier über Standrohre 22 in den Gehäusekasten 18 abgelassen werden.

Die aus den Teilen 19 bis 22 gebildete Wiedergewinnungseinrichtung dient dazu, die in dem Abdampf noch vorhandene Wärme zur Erwärmung des Wassers zu benützen, das der darunter gelegenen Breitwaschmasohine zugeführt wird. Gemäß einem Betriebszustand ist vorgesehen, den Sprührohren 2i Wasser mit einer Temperatur von etwa 60 C bis 65° C zuzuführen. Nach dem Abfließen über die Prallplatten 19 und aufgrund der Daapfkondensation hat das sich

i im unteren Teil des Kastens 20 sammelnde Wasser dann eine Tempe- | ratur von 95° C bis 99° C.

Die hier vorgeschlagene Einrichtung und das hier vorgeschlagene Verfahren lassen sich auch auf andere Materialbahnen, beispielsweise auf Vliese, anwenden. In diesem Fall kann es von Nutzen sein, auf der Rückseite der Bahn 5 ein Stützband im Bereich der Düse 1 mitlaufen zu lassen, davit die Bahn 5 in ausreichendem Maße gegen die Düse 1 angedrückt werden kann. Bei einem Gewebe

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oder Gewirke kann das Andrucken durch entsprechende Anspannung der Bahn selbst erfolgen.

Anwendungsgebiete sind nicht nur die Trocknung, sondern auch die Erwärmung, Befeuchtung oder Imprägnierung einer Materialbahn sowie die Egalisierung nach vorhergehenden Behandlungen, wie z.B. nach dem Einfärben. Besonders beim Färben von Textilbahnen ergibt sich die Schwierigkeit, daß sich Farbteilchen in den Räumen zwischen den Fasern, Fäden oder Drähten des Textilmaterials ansammeln. Mit Hilfe der hier vorgeschlagenen Einrichtung können diese überschüssigen Farbteilchen entfernt und gegebenenfalls zurückgewonnen werden und man erhält ein Erzeugnis, welches gegenüber in bekannter Weise behandelten Materialien eine größere Haltbarkeit der Einfärbung aufweist.

Weiter sei bemerkt, daß bei Verwendung eines Stützbandes in der oben angegebenen Weise dieses durchlässig oder nicht durchlässig sein kann. Im letzteren Fall kann erreicht werden, daß das Behandlungsmedium nicht in Querrichtung die Materialbahn 5 durchströmt, sondern in Längsrichtung beidseitig der Düse 1 entweicht. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, wenn der von der über die Düse geführten Materialbahn gebildete Winkel größer als der Keilwinkel der Düse selbst ist. In der Darstellung nach Figur 1 sind diese Winkel 90 bzw. 60°.

Zur Verminderung der Reibung kann die abgerundete Spitze der Düse 1 eine Kunststoffverkleidung, etwa aus Tetrafluoräthylen, aufweisen. Eine derartige Verkleidung kann auch dann bedeutsam sein, wenn das Behandlungsmedium für die betreffende Materialoder Textilbahn metallangreifend ist.

Schließlich bietet sich dem Fachmann auch die Möglichkeit, die Materialbahn 5 mit mehreren, hintereinandergeschalteten Einrichtungen der hier vorgeschlagenen Art und/oder mit mehreren ! nebeneinander angeordneten Einrichtungen der hier vorgeschlagenen

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Art zu behandein, letzteres beispielsweise, wenn die Einrichtung insgesamt auf die Behandlung von Materialbahnen jeweils unterschiedlicher Breite abgestimmt werden soll.

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Claims

Patentansprüche

(iy Verfahren zur Behandlung einer Textilbahn mit einem gas- oder dampfförmigen oder flüssigen Behänd lungsmedium, beispielsweise zum Trocknen, Heinigen, Egalisieren oder dergleichen, dadurch
gekennzeichnet, daß das Behandlungsmedium unter überdruck durch eine langgestreckte Düse oder eine Düsenreihe hindurchgepreßt
wird, so daß das Behandlungsmedium mit Schallgeschwindigkeit
oder nahezu mit Schallgeschwindigkeit aus der Düse oder Düsenreihe austritt und daß d Le zu behandelnde Textilbahn in Berührung mit der Düse oder Düsenrexhe im wesentlichen quer zu deren Längserstreckung fortbewegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
Behandlungsmedium Dampf verwendet wird und daß dieser Dampf zur Vorwärmung der Behandlungsflüssigkeit aufgefangen wird.

3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit zum Zuführen und Abführen der Textilbahn dienenden Antriebs- bzw. Führungsmitteln, zwischen welchen eine Behandlungsstation zur Durchführung der gewünschten Behandlung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Behändlungsstation mindestens eine langgestreokte, quer zur Portbewegungsrichtung der Textilbahn angebrachte Düse (l) enthält, die von einem engen Schlitz (4) oder von einer Lochreihe gebildet und derart angeordnet ist, daß die Antriebs- bzw. Führungsmittel (6, 7) die
Textilbahn (5) gegen die Düse pressen und das Behandlungsmedium etwa mit Schallgeschwindigkeit aus der Düse heraus und quer
durch die Textilbahn hindurohstrbmt.

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k. Einrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (l) aus zwei symmetrischen Düsenhälften aufgebaut ist, die jeweils mit einer halbzylindrischen Gehäuseschale (2) verbunden sind, wobei zwischen den zusammengespannten Hälften außer in der Zone des Düsenschlitzes (k) eine Dichtung vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder k, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze der Düse (l) abgerundet ist und die Düse hinter der Abrundung mit einem eingeschlossenen Winkel von 60 bis 90 keilförmig verläuft.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Düsenlänge zu Düsenweite des Düsenschlitzes bzw. der hydraulische Durchmesser in der Größenordnung von 100 liegt.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüohe 3 bis 6 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, insbesondere Breitwaschmaschine mit einer Anzahl paralleler und waagrecht angeordneter Walzen zur Führung der Textilbahn in einer Ziek-Zack-Strecke durch einen Gehäusekasten hindurch, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (14) in zwei vertikalen Reihen mit einem Bahneinlaß an dem unteren Ende und einem Bahnauslaß an dem oberen Ende des Gehäusekastens (15, 1«) angeordnet sind und daß die abwärts gerichtete, schlitzartige Düse (l) und die Antriebs- bzw. Fördermittel (6, 7) oben in dem Gehäusekasten vorgesehen sind, wobei unter der Düse mit Flüssigkeit benetzbare Bleche (19) angeordnet sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis7, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Düsenmündung angrenzenden Teile der Düse (l) eine Kunststoffverkleidung, insbesondere aus Tetrafluoräthylen, aufweisen.

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9. iilinricntung nach einem der Ansprüche j> bis 8, daduroh gekennzeichnet, daß mindestens im Bereich der Diisenmündung aux der von dieser abgewandten Seite der zu behandelnden Textilbahn mit letzterer ein durchlässiges oder undurchlässiges Stützband initbewegbar ist.

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