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Naßbehandlungsvorrichtung
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Die Erfindung betrifft eine Naßbehandlungsvorrichtung nach dem Gattungsbegriff
des Anspruchs 1.
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Zum Färben von strangförmigem Textilgut wurden zunächst Naßbehandlungsvorrichtungen
verwendet, in denen das mit seinen Enden zu einem endlosen Strang verbundene Textilgut
durch eine Flotte bewegt wird, indem der Strang durch eine über dem Flottenspiegel
angeordnete Haspel antreibbar ist, so daß der Strang kontinuierlich auf der einen
Haspelseite aus der Flotte herausgezogen und auf der anderen Haspelseite der Flotte
wieder zugeführt wird. Da diese Naßbehandlungsvorrichtungen keine Einflußnahme auf
die Intensität der Flottenbeaufschlagung ermöglichen, wurden für die Bewegung des
Textilstranges durch die Flotte auch schon Vorrichtungen bekannt, bei denen die
Haspel durch eine mit Flotte beaufschlagte ringförmige Treibdüse ersetzt ist. Mit
einer derartigen in einer Strecke eines in sich geschlossenen Kanals angeordneten
Treibdüse läßt sich bei entsprechender Pumpenleistung eine intensive FlottenbeauSschlagung
unter dauernder Kreislaufführung des endlosen Stranges erzielen.
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Da der Einsatz einer Treibdüse als ausschließliches Fördermittel für
die Kreislaufführung des endlosen
Textilstranges, insbesondere bei
empfindlichem Textilgut, zu einer zu großen Strangbeanspruchung führt, wurde zur
Bewegung eines Textilstranges durch eine Behandlungsflotte auch schon eine Vorrichtung
vorgeschlagen, wobei ein Teil der Behandlungsflüssigkeit durch Fördermittel so umgewälzt
wird, daß das Gewebe. durch die dadurch erzeugte FlUssigkeitsströmung und zusätzlich
durch ein mechanisches Fördermittel in Form einer Walze bewegt wird (DT-OS 17 60
728).
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Zur optimalen Ausnutzung der Kapazität der Verweilzone wird angestrebt,
den Textilstrangin mehr oder weniger regelmäßigen Schlaufen in den Einlaufbereich
der Verweilzone abzulegen, damit das Textilgut in möglichst kompakter Form die Verweilzone
durchwandert. Um den Textilstrang in möglichst regelmäßigen Schlaufen in den Einlaufbereich
der Verweilzone abzulegen, ist schließlich auch bereits eine Vorrichtung bekannt,
wobei an die mit Behandlungsflotte beaufschlagbare Ringdüse eine Einleitvorrichtung
angeschlossen ist, deren horizontaler Auslaufquerschnitt über dem Bereich eines
Einlaufschenkels des Speichers mündet und über die Breite des Einlaufquerschnittes
horizontal verschwenkbar ist. Die rohrförmige Einleitvorrichtung ist mit einem vertikalen
Rohrleitungsstück konzentrisch an die Ringdüse angeschlossen und um deren Mittelachse
schwenkbar. Am vertikalen Rohrleitungsstück schließt sich in Strömungsrichtung der
Flotte und in Umlaufrichtung des Stranges ein um mehr als 900 derartig gebogenes
Krümmungsstück an, daß ein dem Krümmungsstück folgendes gestrecktes Rohrleitungsstück
ansteigend
verläuft. Am oberen Ende dieses Rohrleitungsstückes ist
wiederum ein um mehr als 90° gebogenes Krümmung stück so angeschlossen, daß sein
freier Auslaßquerschnitt horizontal ausgerichtet ist. Mit der bekannten Einleitvorrichtung
wird somit der -Strang über einen um insgesamt mehr als 1800 gebogenen Weg geleitet,
bevor der Strang senkrecht in den Einlaufschenkel des Speichers gelangt und sich
dort in Schlaufen ablegen kann.
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Durch diese wiederholte Umlenkung, insbesondere auch durch die vor
dem Austritt des Stranges aus der Einleitvorrichtung zuletzt noch erfolgende Umle.nkung,
und durch die Steigungastrecke zwischen den Umlenkungen wird die mögliche Maximalgeschwindigkeit
des Stranges stark herabgesetzt. Insbesondere sehr leichtes und/oder schlecht gleitendes
Textilmaterial, z.B. aus Baumwolle, wird daran gehindert, die Einleitvorrichtung
mit einer so ausreichend hohen Geschwindigkeit zu passieren, daß die aus färbetechnischen
Gründen limitierte Umlaufzeit eingehalten werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Naßbehandlungsvorrichtung
nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1 so zu verbessern, daß sich die Umlaufgeschwindigkeit
des Textilstranges wesentlich erhöhen läßt und dennoch dem Strang beim Eintritt
in den Einlaufschenkel des Speichers eine geordnete Schlaufenbildung aufgezwungen
wird, so daß eine entsprechend
große Materialmenge in einem vorgegebenen
Speichervolumen untergebracht werden kann.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Einleitvorrichtung
ein horizontal ausgerichtetes Kanalstück aufweist, dessen vertikaler Auslaßquerschnitt
der Innenseite einer Außenwand des Einlaufschenkels gegenüberliegt, wobei der dem
Mündungsbereich im Abstand gegenüberliegende Teil der Außenwand in einem spitzen
Winkel zur Horizontalen geneigt ist und in den sich nach unten fortsetzenden Teil
der Außenwand in einem innenseitig konkaven Bogen übergeht.
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Durch das horizontal ausgerichtete Kanalstück der Einleitvorrichtung
wird eine die Umlaufgeschwindigkeit beeinträchtigende Steigungastrecke innerhalb
der Einleitvorrichtung vermieden, Weiterhin behindert das aufgrund seines vertikalen
Auslaßquerschnittes krümmungslose Endstück der Einleitvorrichtung in keiner Weise
den Strangaustritt. Die für den Eintritt in den Einlaufschenkel des Speichers unerläßliche
Umlenkung des Stranges erfolgt durch den erfindungsgemäß dem Mündungsbereich im
Abstand gegenüberliegenden Teil der Außenwand, die dazu in einem spitzen Winkel
zur Horizontalen geneigt ist. Die Umlenkung des Stranges beim Austritt aus der Einleitvorrichtung
erfolgt somit außerhalb der in ihrem freien Querschnitt eng begrenzten Einleitvorrichtung,
so daß dieser Querschnitt nur einen sehr begrenzten Einfluß auf die Umlaufgeschwindigkeit
ausübt.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Einleitvorrichtung
einen an die Ringdüse fest angeschlossenen 9o°-Krümmer auf, der in der Nähe seines
Auslaßquerschnittes mit vertikal ausgerichteten Achszapfen versehen ist, um die
das mit seinem Einlaßende auf das Auslaßende des Krümmers aufgesetzte Kanalstück
horizontal verschwenkbar gelagert ist.
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Im Gegensatz zu der oben beschriebenen bekannten Vorrichtung muß bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Einleitvorrichtung nicht insgesamt verschwenkbar
ausgebildet sein. Durch die erfindungsgemäße Unterteilung der Einleitvorrichtung
in einen Krümmer und ein daran gelenkig angeschlossenes Kanalstück reicht es für
die schlaufenbildende Einbringung des Stranges in den Einlaufschenkel des Speichers
aus, nur das Kanalstück zu verschwenken, den Krümmer aber starr mit der Ringdüse
zu verbinden.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Querschnittsflächen
des Kanalstückes rechteckig ausgebildet sind und vom Einlaßende in Richtung des
Auslaßendes abnehmen.
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Die erfindungsgemäße Querschnittsausbildung des Kanalstückes bewirkt
mit der fortschreitenden Querschnittsflächenabnahme eine. entsprechende Zunahme
der Flottengeschwindigkeit in Richtung des Kanalauslasses, so daß das jweils im
Kanalstück befindliche Strangstück eine S.treckung erfährt, die einer Verstopfungsgefahr
entgegenwirkt.
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Eine möglichst laminare und damit für den Textilstrang schonungsvolle
Flottenströmung, insbesondere beim Austritt des Stranges aus der Einleitvorrichtung,
läßt sich dadurch herbeiführen, daß in einem Abstand vom Auslaßende des Kanalstückes
die Querschnittsflächen im wesentlichen konstant bleiben und die Querschnittsfläche
in der Auslaßebene durch einen bogenförmigen Rand eines Bodens des Kanalstückes
geringfügig vergrößert ist.
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Dabei beeinträchtigt der bogenförmige Rand des Bodens des Kanalstückes
die Strömungsverhältnisse kaum, wogegen aber ein schonungsvolles Einziehen des Stranges
gegen seine Umlaufrichtung sichergestellt ist. Ohne die bolzen förmige Ausbildung
des Randes des Bodens würde der Strang beim Einziehen in die Vorrichtung in Ermangelung
eines Krümmers, wie er bei der bekannten Vorrichtung vorgesehen ist, an der Kante
des Bodens zu sehr scheuern.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Einlaßquerschnitt
des Kanalstückes im wesentlichen bis auf den Auslaßquerschnitt des Krümmers durch
eine Platte versperrt ist.
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Die Platte hat die Aufgabe, den Einlaßquerschnitt des Kanalstückes
nur so weit abzusperren, daß neben dem Auslaßquerschnitt des Krümmers ein Freiraum
verbleibt, über den ejektorartig Luft in die Einleitvorrichtung angesaugt werden
kann, aber keinesfalls ein Strangteil austritt.
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Umauch innerhalb des Speichers zwischen der Strang und Flottenzirkulation
die Färbung vergleichmäßigende Relativbewegungen zu begünstigen, sind nach einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung d-ie Wände des Einlaufschenkels und des Auslaufschenkels
des Speichers perforiert, und in der Innenwand des Auslaufschenkels ist zusätzlich
eine über die Speicherbreite reichende Überlauföffnung vorgesehen. Die Uberlauföffnung
verhindert insbesondere beim Spülvorgang eine Verstopfung.
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der Speicherperforation durch Flusen, da diese mit der Flotte über
die überlauföffnung aus dem Speicher herausgeschwemmt werden.
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht schließlich noch vor,
daß die Querschnittsflächen des Speichers in Umlaufrichtung, des Textilstranges
absatzweise durch entsprechend nach außen versetzte Sektoren der Stirnwände vergrößert
sind.
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Durch diese Speicherausbildung wird der Vorschub des Strangpaketes
durch den Speicher begünstigt, so daß der Vorschub nicht ausscbließlich auf der
durch die Position des Flottenabzugs aus dem Speicher hervorgerufenen Wirkung beruht,
sondern diese außerordentlich unterstützt.
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Durch die Querschnittserweiterung wird das Gleiten des Strangpaketes
erleichtert, wobei die Pressung des Strangpaketes über die Speicherstrecke und damit
die Reibung mehrmals entsprechend der Querschnittszunahme vermindert wird, obwohl
die Speicherseitenwände eben und parallel verlaufen. Es ist zwar bekannt, Speicher
dieser Art in
Umlaufrichtung des Stranges im Querschnitt zu erweitern,
diese Erweiterung erfolgt aber durch eine konische Ausbildung des Speichers, die
fertigungstechnisch sehr kompliziert und teuer ist, so daß nicht selten darauf verzichtet
wird.
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In der Zeichnung ist ein das Wesen der Erfindung verdeutlichendes
Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
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Es zeigen: Fig. 1 die Vorrichtung in einem vertikalen Querschnitt;
Fig. 2 die Vorrichtung in einem horizontalen Querschnitt; Fig. 3 die Einleitvorrichtung
in Perspektive; Fig. 4 den Speicher in Perspektive.
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Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Behälter
1 mit mindestens einem Dom 2, der seitlich zur Mittelachse versetzt auf dem Behälter
1 angeordnet und über einen mit einem Deckel 3 verschlossenen Beschickungsstutzen
4 zugänglich ist.
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Unter dem Dom 2 ist im Bodenbereich des Behälters 1 ein Abflußstutzen
5 vorgesehen, der über eine nicht daran stellte Saugleitung mit einer ebenfalls
nicht dargestellten Pumpe in Verbindung stehen kann, die an eine nur teilweise
dargestellte
Druckleitung 6 angeschlossen ist, welche zu einer Flottenkammer 7 führt, aus der
eine Ringdüse 8 mit Flotte beaufschlagt wird.
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Im Dom 2 ist eine horizontal gelagerte Walze 9 so angeordnet und angetrieben,
daß ein vertikal ablaufendes Trum eines endlosen Textilstranges lo konzentrisch
der Ringdüse 8 zugeleitet wird.
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An die Ringdüse 8 ist ein 9o°-Krümmer 11 angeschlossen und durchdringt
den Flottenraum 7 so, daß ein vertikaler Auslaßquerschnitt 12 des Krümmers 11 parallel
zur Längsachse des Behälters 1 ausgerichtet ist.
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In der Nähe des Auslaßquerschnittes 12 sitzen am Krümmer 11 vertikal
ausgerichtete Achszapfen 14, utn die ein auf das Auslaßende des Krümmers 11 aufgesetztes
Kanalstück 13 horizontal verschwenkbar gelagert ist. Die Schwenkbewegungen erfolgen,
wie Fig. 2 zeigt, über ein Gestänge 15 nach Art einer Kurbelschwinge, das gelenkig
an einem Zapfen 16 am Kanalstück 13 angreift und außerhalb des Behälters 1 angetrieben
ist.
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Während im Bereich eines vertikalen Einlaßquerschnittes 17 das Kanalstück
13 bis auf den Auslaßquerschnitt des Krümmers 11 im wesentlichen durch eine Platte
18 so versperrt ist, daß nur verhältnismäßig schmale Spalte verbleiben, ist ein
gleichfalls vertikaler Auslaßquerschnitt 19 des Kanalstückes 13 gänzlich offen.
Die Querschnittsflächen des Kanalstückes 13 nehmen jedoch
durch
eine geneigt ausgerichtete Kanaldecke 20 vom Einlaßquerschnitt 17 in Richtung des
Auslaßquerschnittes 19 ab, wobei jedoch in einem Abstand vom Auslaßquerschnitt 19
an die Querschnittsflächen konstant bleiben und lediglich in unmittelbarer Nähe
des Auslaßquerschnittes 19 die Querschnittsflächen dadurch geringfügig zunehmen,
daß ein Kanalboden 21 einen bogenförmigen Rand 22 aufweist.
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In der Ebene des Auslaßquerschnittes 19 sind zu beiden Seiten des
Kanalstückes 13 vorstehende Rundstahlbügel 23 angeordnet. Der bogenförmige Rand
22 und die Rundstahlbügel 23 sollen das Einziehen des Textilstranges 1G gegen seine
Umlaufrichtung erleichtern und insbesondere auch den Textilstrang 10 dabei schonen.
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Wie Fig. 1 zeigt, liegt der vertikale Auslaßquerschnitt 19 des Kanalstückes
13 der Innenseite einer Außenwand 24 gegenüber, wobei der dem durch die Verschwenkbarkeit
des Kanalstückes 13 definierten Mündungsbereich im Abstand gegenüberliegende Teil
der Außenwand 24 in einem spitzen Winkel s zur Horizontalen geneigt ist. Der sich
daran nach unten anschließende Teil der Außenwand 24 verläuft in einem innenseitig
konkaven Bogen, der schließlich in einen gegenüber dem Radius des Behälters 1 nur
geringfügig kleineren Radius übergeht, so daß zwischen der Außenwand 24 und der
Innenwand des Behälters 1 ein Zwischenraum verbleibt.
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Die Außenwand 24 bildet mit einer Innenwand 25 einen U-förmigen Speicher
26, der aus einem Einlaufschenkel 27 und einem Auslaufschenkel 28 besteht.
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Die Innenwand 25 bildet im Eingangsbereich des Einlaufschenkels 27
einen spitzen Winkel ß zur Vertikalen, so daß der Einlaßquerschnitt des Einlaufschenkels
27 vertikal ausgerichtet ist.
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Zwischen dem Einlaufschenkel 27 und dem Auslaufschenkel 28 befindet
sich unmittelbar über dem Verbindungsbereich der Schenkel ein Rohr 29, worüber,
wie Fig. 2 zeigt, mehrere jeweils einen Speicher 26 aufnehmende Behälterabschnitte
miteinander verbunden sid.
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über das Rohr 29 läßt sich mit Flusen angereicherte Flotte abziehen,
welche durch eine über die -Breite des Speichers 26 reichende Uberlauföffnung 30
in den Raumzwischen dem Einlaufschenkel 27 und dem Auslaufschenkel 28 gelangt.
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Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, nehmen die Querschnittsflächen des
Speichers 26 in Umlaufrichtung des Textilstranges 10 dadurch absatzweise zu, daß
Sektoren der Speicherstirnseiten stufenförmig nach außen versetzt sind.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Nach dem Passieren
der Ringdüse 8 werden der Strang 10 und die Flotte nicht mehr wesentlich gebremst
und können mit entsprechend hoher Geschwindigkeit, z.B. 400 m/min,' durch das horizontale,
hin- und herschwenkende Kanalstück 13 geleitet werden, um auf die Innenfläche der
geneigten Außenwand 24 des Einlaufschenkels 27 aufzutreffen. Während der Strang
in Schlaufen abgelegt wird,
verlagert sich das den Strang bildende
Textilgut. Durch die Neigung der Innenfläche der Außenwand 24 werden die Strangschlaufen
abwärts gelenkt, und ein seitlich anwachsend-er Strangstapel wird beim Erreichen
eines bestimmten Ausmaßes in Folge der Schwerkraft zwangsläufig nach unten fallen.
Dadurch ist eine Verstopfung des Speichereinlaufbereichs und ein daraus resultierender
Rückstau im Kanalstück 13 nicht zu befürchten.
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Das insgesamt im Speicher 26 in Schlaufen abgelegte Strangpaket erfährt
einen Vorschub durch die Flottenströmung in Richtung des Abflußstutzens 5. Erleichert
wird der Vorschub dadurch, daß sich dem Strangpaket in Umlaufrichtung durch den
Speicher 26 absatzweise größer werdende Speicherquerschnitte eröffnen, wodurch die
Pressung des Strangpaketes vermindert wird. Am Ende des Auslaufschenkels kann das
Strangpaket entsprechend leicht aufgelöst werden und der Strang 10 für einen erneuten
Umlauf über die Walze 9 der Ringdüse 8 zugeleitet werden.