DE2557510C2 - Verfahren zur kontinuierlichen Naßbehandlung von zu einem Strang zusammengefaßtem Textilgut - Google Patents

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kontinuierlichen Naßbehandlung von zu einem Strang zusammengefaßtem Textilgut, bei dem das Gut durch eine strömende Behandlungsflüssigkeit hindurchgeiührt wird, die in eine verwirbeinde Bewegung versetzt wird, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit Einrichtungen zur Verwirbelung der Behandlungsflüssigkeit.

Bei der Naßbehandlung von zu einem Strang zusammengefaßtem Textilgut bestehen ^roße Schwierigkeiten in der Erzielung einer gleichmäßigen Imprägnierung des Materials über seinen ganzen Querschnitt. Deswegen wird zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Imprägnierung die Behandlungsdauer häufig verlängert.

Es ist eine Vorrichtung zur Naßbehandlung von strangförmigem Textilgut bekannt (DE-OS 21 16 485), bei dem das Gut durch eine strömende Behandlungsflüssigkeit hindurchgeführt wird, die in eine verwirbelnde Bewegung versetzt wird. Diese bekannte Vorrichtung enthält einen lotrecht angeordneten Kanal mit einem sich über seine Länge vorzugsweise mehrfach erweiternden und anschließend verengenden Innenraum, durch den das Gut mittels Zugwalzen von oben nach unten hindurch zu einem unterhalb des Kanals befindlichen Behälter geführt wird.

Eine derartige bekannte Vorrichtung, bei der der lotrecht angeordnete Kanal mit periodisch wiederkehrenden Erweiterungen und Verengungen versehen ist, durch die das strangförmige Gut mit der Behandlungsflüssigkeit geführt wird, gewährleistet noch keine ausreichend intensive Einwirkung der Behandlungsflüssigkeit auf das Textilgut.

Es ist auch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Naßbehandlung von strangförmigem Gut bekannt (DE-PS 10 28 964), bei der die Behandlungsflüssigkeit zusammen mit dem zu behandelnden Gut durch einen eine zylindrische Form aufweisenden U-förmigen Behandlungsbehälter im geschlossenen Kreislauf mittels einer flügelartigen Pumpe geführt wird, wobei das zu behandelnde Gut sich in serpentinenartig geschlungener Form in diesem Behandlungsbehälter befindet. Eine intensive Einwirkung auf das strangförmige Textilgut findet bei dieser Vorrichtung nicht statt,

Es ist auch ein Verfahren und eine Vorrichtung /um kontinuierlichen Behandeln von Faserstoffen bekannt, (DHOS 2O6J 374), bei der das Textilgut im Grenzbcrcich zwischen zwei auftretenden Wirbeln oder /wischen einem Wirbel und einer quer zur Bewegungsrkhtung des Stromes gelegenen Begrenzungsfläche behandelt wird, wobei das Medium die durchlaufenden Faserstoffe im Gegen- und zugleich Querstromprinzip

unicr Druck durchströmt und benetzt.

Ein solches Verfahren gewährleistet jedoch auch noch keine ausreichend intensive Behandlung des Textilgutes.

Alle diese bekannten Verfahren und bekannten Vorrichtungen gestatten es nicht, alle Besonderheiten der entlang des zu behandelnden Textilgutes laufenden turbulenten Strömungen auszunutzen. Insbesondere wird auf die unzureichende Leistungsfähigkeit dieser bekannten technologischen Einrichtungen sowie auf die oft ungleichmäßige Behandlung des Textilgutes nach diesen bekannten Methoden hingewiesen.

Bekanntlich wird im Bereich eines sich verjüngenden kegelförmigen Abschnittes, durch welchen eine in eine verwirbelnde Bewegung versetzte strömende Behandlungsflüssigkeit hindurchgeführt wird, in der Nähe der Längsachse ein nach vorne gerichteter starker Strahl der schnell rotierenden Behandlungsflüssigkeit gebildet. Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, diese Erscheinung zur Erhöhung der Intensität der Naßbehandiung von Textilgut und zur Verbesserung der Qualität desselben auszunutzen.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, den dynamischen Charakter der Wechselwirkung der verwirbelten Flüssigkeitsströme und des kontinuierlich hindurchtretenden Textilgutes so zu verändern, daß die Intensität der Behandlung und die Gleichmäßigkeit der Imprägnierung des Materials über dessen gesamten Querschnitt stark erhöht werden kann.

Zur Lösung der Aufgabe ist ein Verfahren vorgesehen, das so gestaltet ist, daß das Textilgut entlang der Längsachse eines spiralförmigen Wirbelstromes geführt wird, dessen Querschnitt in seiner Bewegungsrichtung verringert wird.

Diese technische Lösung gestattet es, die Behandlung des Textilgules mit der Flüssigkeit beträchtlich zu intensivieren, was darauf zurückzuführen ist, daß in einer verhältnismäßig engen Bchandlungszone an der Oberfläche des Gutes eine hohe Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit erreicht wird.

Es ist vorteilhaft, wenn das Textilgut der Reihe nach durch mehrere identische Bchandlungszonen geführt wird.

Eine solche technische Lösung gestattet es, den Arbeitsvorgang der kontinuierlichen Naßbehandlung von Textilgut zusätzlich zu intensivieren, da das zu behandelnde Gut mehrfach durch Behandlungs/onen geführt wird, in denen die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit an der Oberfläche des Materials hoch ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 3 bis ^c> angegeben.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit Einrichtungen zur Verwirbelung der Behandlungsflüssigkeit ist vorteilhafterweise so gestaltet, daß Mittel zur Erzeugung eines spiralförmigen Wirbelstromes in einer zylindrischen Kammer vorgesehen sind, die Kammer in Achsrichtung nach einer Seite in einen sich verjüngenden, im wesentlichen kegelförmigen Abschnitt übergeht und das Textilgut durch die Kammer und durch den kegelförmigen Abschnitt im Bereich der Längsachse hindurchfiihrbar ist.

Diese technische Lösung ermöglicht es wiederum, die NaObehandlung von Textilgut durchzuführen, bei der die Strömungsgeschwindigkeit an der Oberfläche des Gutes hoch ist, so daß die Naßbeharidlung des Tcxtilgutes beträchtlich lüschleunigt und verbessert wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 7 bis 13 enthalten.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. I die Vorrichtung in schematischer Darstellung im Vertikalschnitt,

F i g. 2 eine Weiterbildung der Vorrichtung nach F i g. I im Vertikalschnitt,

Fig.3 die Vorrichtung mit gegeneinander gerichteten Strömungen im Vertikalschnitt,

Fig.4 die Vorrichtung mit nach entgegengesetzten Seiten gerichteten Strömungen,

Fig. 5 die Vorrichtung mit nach einer Seite gerichteten Strömungen im Vertikalschnitt,

Fig.6 die Vorrichtung mit einem kegelförmigen Abschnitt und einer Kammer, die Stutzen für die Zuführung der Behandlungsflüssigkeit aufweist, teils in Seitenansicht, teils in schematischer Darstellung,

Fig. 7 einen Apparat zur spannut^ »armen Behandlung von Gewebe im Strang mitteis Flüssigkeit im Vertikalschnitt.

Die Vorrichtung (Fig. 1) enthält eine Wanne I >ind eine darin untergebrachte, auf einer hohlen Welle 3 sitzende, «nehrflügehge Schraube 2, wobei innerhalb der hohlen Welle 3 noch ein feststehendes Rohr 5 angeordnet ist, durch das das zu behandelnde Gut 4 hindurchgeführt wird.

Die Vorrichtung weist auch eine die Schraube 2 umfassende zylindrische Kammer 6 und einen sich verjüngenden kegelförmigen Abschnitt 7 auf. Die Kammer 6 ist auf ein Kreuzstück 8 aufgesetzt, das gleichzeitig als Abstützung für das feststehende Rohr 5 dient. Die mehrflügeiige Schraube 2 ist in der Kammer 6 so angeordnet, daÖ am Außendurchmesser derselben ein Spalt gebildet wird. Die hohle Welle 3, deren flöhe kleiner ist als die des feststehenden Rohres 5. ist in Lagern 9 gelagert und wird von einem (in dei Zeichnung nicht dargestellten) Elektromotor über ein beliebiges Gelriebe, beispielsweise über einen Keilriemenantrieb 10, i.. Umdrehungen versetzt. Die hohle Welle 3 kjnn auch unmittelbar die Hohlwelle eines Elektromotors sein. Das zwischen der hohlen Welle 3 und dem feststehenden Rohr 5 bestehende Spie! wird beispielsweise mit Hilfe von Packungsstopfbüchsen 11 und 12, die sich an den Enden der hohlen Welle befinden, behoben.

Der sich verjüngende kegelförmige Abschnitt 7 ist über das Kreuzstück 8 an der Kammer 6 befestigt. Er ist zur Erzeugung einer Zone erhöhten Druckes und zur Erhöhung der Geschwindigkeit der rotierenden Wirbelströmung bestimmt. Bei der Drehung der hohlen Welle 3 schaudert die auf ihr befestigte mehrflügeiige Schraube 2 die Flüssigkeit aus der Kammer 6 in den sich verjüngenden kegel'örmigen Abschnitt 7 und verleiht ihr einen spiralförmigen Wirbelstrom entlang der Längsachse.

Der kegelförmige Abschnitt 7 mit dem in seinem Inneren befindliche., zu behandelnden Gut 4 bietet dem Durchtritt der Behandlungsflüssigkeit einen bestimmten Widerstand, so daß sich innerhalb des sich verjüngenden kegelförmigen Abschnitts eine Zone erhöhten Druckes bildet.

Die Wanne I kann eine U-förmige Gestalt aufweisen und als Rohr (F i g. 2) ausgebildet sein. Im mittleren Teil weist die Wanne 1 eine Leitung 13 auf, die die Wanne 1 über einen an einem Deckel 15 befestigten Slut/en 14 mit der Kammer 6 verbindet.

Das /u behandelnde Gut 4 Iritl in das feststehende Rohr 5 ein und gelang! nach dem Austritt aus demselben in die /one erhöhten Druckes, in welcher die durch die Schraube 2 erzeugte, turbulente Flüssigkeitsströmung rotiert. Beim Durchtritt durch diese Zone erhöhten Druckes im Zentrum der votierenden, turbulenten Strömung wird das Gut schnell und gleichmäßig mil der Hchandlungslösung imprägniert.

Soll der Druck in der Behandlungszone des Gutes weiter erhöht werden, so ist es notwendig, die Strömungen gegeneinander zu richten. Dazu wird an der Vorrichtung cine mil einer mehrfliigeligen Schraube 17 versehene /weite hohle Welle 16 (I ig. i) und eine die Schraube umfassende zylindrische Kammer 18 sowie ein mit der zylindrischen Kammer 18 gleichachsig fluchtender, sich verjüngender kegelförmiger Abschnitt 19 angeordnet, wobei die Welle 16 ebenfalls zur ersten Welle 3 gleichachsig fluchtend angeordnet ist. während Λ\ mittels des feststehenden Rohres 5 und einer Leitung 31 verbunden ist. Das zu behandelnde Gut 4 gelangt in die Vorrichtung über eine in einer Wanne 33 angeordnete Rolle 32. Line derartige Vorrichtung ist am zweckmäßigsten zum Waschen des zu behandelnden Cjutes zu verwenden. Aus der Wanne 30 strömt durch die Leitung 31 reines Wasser in die Voriichtung A\. Die mchrflügeligc Schraube der Vorrichtung Ai treibt dieses Wasser durch ein feststehende.·! Rohr 27 der Vorrichtung A; und füllt diese vollständig. Weiterhin treibt die mchrflügeligc Schraube der Vorrichtung /A_;diis Wasser durch das feststehende Rohr der Vorrichlung A\ und füllt diese ebenfalls vollständig. Aus der Vorrichtung Ai wird das verunreinigte Wasser in die Wanne 33 und aus dieser in die Kanalisation hinausgeschleudert. Damn die Vorrichtung Au A₁ und A, vollends mit Wasser gefüllt ist. ist es notwendig, eine verschiedene Drehzahl <\<:r mehrfliigeligen Schrauben in den Vorrichtungen .Λι. Λ.>.

UH. MVH W. JlMipvtiVK-u iMgiifWiniigni ηιιη,ιηιιιιι > u.fvi 19 gegeneinander gerichtet sind.

Ls ist desgleichen cine I .eitiing 20 vorgesehen, die die Wanne 1 mit der Kammer 18 verbindet. Das zu behandelnde Gut 4 läuft nacheinander durch die feststehenden Rohre und die sich verjüngenden Abschnitte 7 und 19. Heim Durchtritt durch die /one erhohlen Druckes im Zentrum der gcgeneinandergerichieten. rotierenden, turbulenten Strömungen wird das zu behandelnde Gut 4 schnell und gleichmäßig imprägniert. Werden die Ströme nach cntgegcngesetz ten Seiten gerichtet, so entsteht in der Kammer ein I 'nterdruck. Dazu wird am anderen Lnde der hohler, Welle 3 (L ι g 4) zusätzlich eine mehrflügelige Schraube 21 mit einer zylindrischen Kammer 22. die die Schraube umfaßt, und ein «ich verjüngender kegelförmiger •\bschniti 23 angeordnet, der mit der zylindrischen Kammer 22 gleichachsig fluchtend liegt und in Bezug zum ersten sich verjüngenden Abschnitt 7 nach der entgegengesetzten Seite gerichtet ist. Ls ist gleichfalls eine Leitung 24 vorgesehen, die die Wanne I mit der zylindrischen Kammer 22 verbindet. Die behandelnde I .osung. die von den mehrflügeligen Schrauben 2 und 21 aus den Kammern β und 22 herausgeschleudert wird. tritt durch die sich verdingenden, kegellörniigen Abschnitte 7 und 23 und gelangt in die rohrförmigen Wiinnen I Das zu behandelnde Gut 4 läuft über eine RnMe 25 und tritt in die /one erhöhten Druckes des kegelförmigen Abschnittes 7 ein, wo die turbulente Strömung der Arbeitsflüssigkeit rotiert, die sich in Gegenrichtung zum Gut 4 bewegt. Dann läuft das /u behandelnde Gut 4 durch das feststehende Rohr 5 und gelangt am Austrittsende desselben in den sich % erengenden Abschnitt 23. wo die turbulente Flüssigkeitsströmung rotiert, die sich in der gleichen Richtung wie das zu behandelnde Gut 4 bewegt, und tritt danach in die Wanne 1 ein und verläßt die Vorrichtung. Beim Durchtritt durch die Zone erhöhten Druckes, in deren Mittelpunkt ein Unterdruck erzeugt wird, wird das Material augenblicklich imprägniert.

Zur Behandlung des Textilgutes in nach der gleichen Seite· gerichteten Ströme besteht die Vorrichtung (F ie. 5) beispielsweise aus dreibekannten Vorrichtungen A-. A: und Ai. deren kegelförmige Abschnitte 7 und 26 mn den jeweiligen feststehenden Rohren 27 und 28 ·. erblinden sind.

Im Zentrum der feststehenden Rohre 5, 27 und 28 haben. Das zu behandelnde Gut 4 wird schnell und qualitätsgerecht gewaschen, indem es die Wanne 33 und nacheinander die Vorrichtungen A _t. A₁ und Ai nach dem Gegenstromprinzip durchläuft.

Das Schema einer Vorrichtung mit einem sich verjüngenden Abschnitt und einer Kammer, die Stutzen für ehe Zuführung der behandelnden Flüssigkeit besitzt, isl in ( ι g. b dargestellt. Die Vorrichtung enthält eine zylindri¹ he Kammer 34. an der mit seinem Abschnitt größeren Durchmessers ein sich verjüngender kegelförmiger Abschnitt 35 gleichachsig fluchtend anschließt, sowie eine U formige Wanne 36 .i-ul eine Pumpe 37. Die Kammer 34 weist einen tangential angeordneten Stutzen 38 auf. der mit Hilfe vor Rohrleitungen 39 und 40 über die Pumpe 37 mit dem unteren Teil der U-förmigen Wanne 36 verbunden isl. Die Pumpe 37 fördert die behandelte Flüssigkeit aus dem sich verjüngenden kegelförmigen Abschnitt 35 über den Stutzen 38 in die Kammer 34. Die Kammer 34 isl mit einem Rohr 41 versehen, durch welches die behandelnde Flüssigkeil zugeführt wird, die den Austragsvcrlust derselben durch das Textilgut ausgleicht. Das Textilgut 4 wird durch die Kammer 34. den sich verjüngenden kegello' nigen Anschnitt 35 und die Wanne 36 Viorde! Die Geschwindigkeit nimmt bei der Bewegung im sich verjungenden kegelförmigen Abschnitt zu. wodurch eine intensive Behandlung des Materials gewährleistet wird.

Die Vorrichtung (I ig. I) kann zum spannungsarmen Transport des zu behandelnden Gutes mittels Flüssigkettsströmungcn (F ι g. 7) verwendet werden. In diesem falle werden die Vorrichtungen gemäß F" i g. 1 bei' .'iels weise zwischen zwei horizontal angeordneten Autoklaven 46 und 47 an Stutzen 48, 49, 50 und 51 derselben angeordnet. Hierbei sind die Kammern 6 und 52 mit Rohrleitungen 53 und 54 versehen, deren andere Enden an die Autoklaven 46 und 47 angeschlossen sind (der Autoklav 47 ist ganz und der Autoklav 46 etwa bis zur Hälfte mit behandelnder Lösung gefüllt).

Die Autoklaven weisen !iin- und Austragsluken 55,56. eine Abiaßiuke 57 und perforierte Begrenzungswände 58 und 59 auf.

Das zu behandelnde Gut 4. dessen Enden zusammengenäht sind, schwimmt frei in der behandelnden Lösung der beiden Autoklaven. Deshalb führen die durch die gemäß Fig. 1 gestalteten Vorrichtungen erzeugten

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Zugwalzenpaar 29 bewegt wird. Die Zugwalzen 29 befinden sich in einer Wanne 30. die mit der Vorrichtung fenden Transport des zu behandelnden Materials spannungsarm aus einem der Autoklaven in den

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anderen durch. Kotieren dabei die durch die Vm η- hnip gen erzeugten .Ströme der Arbeitsfliissigkeit m euij.'c gengeselzlen Richtungen, so wird das /.u behandelnde fiiit 4 mehrfach verdreht und wieder aufgedreht und gleichsam einem unter Wasser erfolgenden Ahpreßvor gang unterzogen

Es i". zu berücksichtigen. daLt sowohl die I <>mi ,ils auch aer Winkel der Verjüngung des sich verjüngenden kegelförmigen Abschnittes verschieilen gewählt werden können und /war in Abhiingigkci' vom (Querschnitt des /ti behandelnden C j Utes, von den physikalischen Kennwerten der Hehandlunusflussigkeil. von der erforderlichen Impragnierungsd.iuei des (lutes, von der Drehgeschwindigkeit der mein Hügeligen Schraube und •.■>i! deren konstruktiven Charakteristiken.

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Claims (13)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen NaQbehandlung von zu einem Strang zusammengefaßtem Textilgut, bei dem das Gut durch eine strömende Behandlungsflüssigkeil hindurchgeführt wird, die in eine verwirbelnde Bewegung versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilgut entlang der Längsachse eines spiralförmigen Wirbelstroms geführt wird, dessen Querschnitt in seiner Bewegungsrichtung verringert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Textilgut der Reihe nach durch mehrere identische Behandlungszonen geführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der hintereinander geschalteten Behandlungszonen die Wirbelströmungen im verengten Abschnitt der Behandlung in derselben Richtung verlaufen, in welcher sich das Textilgut bewegt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei hintereinander geschalteten Behandlungszonen die Wirbelströmungen gegeneinander gerichtet sind.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei hintereinander geschalteten ßehandlungszonen die Wirbelströmungen in bezug zueinander nach entgegengesetzten Seiten gerichtet sind.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprui'i 1, mit Einrichtungen zur Verwirbelung der Behandlungsf!üssigkr^:i, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Erzeugung eines spiralförmigen Wirbelstroms in einer zylindrischen Kammer (6,18,22,34) vorgesehen sind, die Kammer (6,18,22, 34) in Achsrichtung nach einer Seite in einen sich verjüngenden im wesentlichen kegelförmigen Abschnitt (7, 19, 23, 35) übergeht und das Textilgut (4) durch die Kammer (6, 18, 22, 34) und durch den kegelförmigen Abschnitt (7, 19, 23, 35) im Bereich der Längsachse hindurchführbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Mittel zur spiralförmigen Verwirbelung der Flüssigkeit aus einer mehrflügeligen Schraube (2, 17, 21) bestehen, die auf einer umlaufenden, hohlen Welle (3, 16) angeordnet ist, in deren Inneremein Rohr(5,27,28,41)zum Durchlauf des Textilgutes (4) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Welle (3, 16) im Rotor eines Elektromotors montiert ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Kammer (6,18, 22,34) über eine Leitung (13, 20, 24) mit einer U-förmigen Wanne(1,36) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kammern (18) benachbart und axial zueinander angeordnet sind und die angeschlossenen, kegelförmigen Abschnitte (7,19) in entgegengesetzte Richtungen weisen,

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelförmigen Abschnitte (7, 19) zweier benachbarter und axial zueinander angeordneter Kammern (18) an ihren Abschnitten mit kleinerem Durchmesser miteinander verbunden sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben (17) mehrerer axial hintereinander angeordneter Kammern (18) mit in Bewegungsrichtung der Behandlungsflüssipkeil abnehmender Geschwindigkeit antreibbar sind.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Kammer (34) einen Stutzen (38) besitzt, der mit Hilfe einer Rohrleitung (39, 40) mit dem unteren Teil der U-förmigen Wanne (36) verbunden ist, wchei die Rohrleitung (39, 40) mit einer Pumpe (37) ausgerüstet ist, welche die behandelnde Flüssigkeit aus dem Abschnitt (35) über den Stutzen (38) in die zylindrische Kammer (34) fördert.