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Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Temperaturen in Trocknern
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der Temperaturen
in Trocknern beim Imprägnieren von Gewebebahnen, z. B. mit Lösungen von künstlichen
und natürlichen Harzen von Celluloseestern oder Celluloseäthern.
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Erfindungsgemäß soll zuverlässig vermieden werden, daß sich in der
aufgetragenen Imprägnierschicht Bläschen bilden, die teils Schönheitsfehler darstellen,
teils aber die Güte des Fertigerzeugnisses sehr ungünstig beeinflussen oder feine
Erzeugnisse gänzlich unbrauchbar machen. Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht,
daß das Gewebe durch mittels Trennwände gebildete Gassen eines Trockners hindurchgeführt
wird, an die sowohl ein Rückgewinnungs- als auch ein Umluftkreislauf in üblicher
Weise angeschlossen ist, bei denen aber im Gegensatz zu den bekannten Verfahren
die aus Rückgewinnungs- und Umluftkreislauf dem Trockner n=ieder zugeführten Gase
an verschiedenen Stellen, und zwar vorteilhaft nach vorheriger Wiedererhitzung und
an einander nicht korrespondierenden Stellen der Gassen, in der Weise eingeleitet
werden, daß die Temperaturen längs der Stoffbahn örtlich verschieden beeinflußt
werden können. Erst so ist es nämlich möglich, unter im übrigen voller Ausnutzung
der beiden Kreisläufe auch dem Umstand Rechnung zu tragen, daß die Trocknung in
verschiedene Tiefen des imprägnierten Gewebes abgestuft erfolgen muß, wenn jeder
Anlaß zu der auch aus der Anstrichtechnik bekannten Blasenbildung hintangehalten,
aber auch möglichst rasch und gründlich getrocknet werden soll.
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Die Anwendung dieser neuen Arbeitsregel auf Trockner mit senkrechter
Anordnung der Gassen ergibt beispielsweise folgende Luftzuführung und Temperaturregelung:
Läßt man zunächst die heiße Luft in den oberen Teil der Trockengasse eintreten,
so hat die von unten in die Gasse eingeführte Gewebebahn, bis sie in die Zone der
heißen Luft kommt, bereits einen Teil ihrer Lösungsmittel abgegeben. Durch die alsdann
im unteren Teil der Trockengasse anzuschließenden Absaugungsvorrichtungen wird die
oben eingeblasene heiße Luft dabei durch den Trockenraum nach unten geführt und
kühlt so, teils durch die zur Verdampfung der Lösungsmittel verbrauchte Wärme, teils
durch Wärmeabgabe an die Metallteile der Vorrichtung ab, so daß in dem unteren Teil
des Trockenschachtes wenig erwärmte Luft mit den stark lösemittelhaltigen Imprägnierungsaufträgen
in Berührung kommt. Durch die Anordnung der von den Lufterhitzern kommenden Röhren
für die heißen Luft- bzw. heißen Dampfgemische im oberen Teil des Trockenschachtes
sind die Unzuträglichkeiten aber insofern noch nicht restlos behoben, als die Temperatur
nicht so weit zwangsläufig eingestellt werden kann, daß gar keine größeren oder
kleineren Bläschen mehr auftreten können.
Um dem zu begegnen, ist
erfindungsgemäß des -weiteren bei einer Anordnung beispielsweise von zwei Gassen
im Trockenturm so zu verfahren, daß man an den unteren Enden der beiden Gassen durch
die Rückgewinnungsleitung Gasgemisch absaugt. Die in die erste Gasse des Turmes
eintretende Luft bzw. die verdampften Lösungsmittel werden nun zum Teil gezwungen,
am oberen Ende des Trockenturmes aus der ersten Gasse in die zweite Gasse überzutreten
und auf diese Weise die zweite Gasse mit zu erwärmen, wobei selbstverständlich in
der zweiten Gasse nur eine geringere Erwärmung stattfindet, während der Hauptteil
der Erhitzung in der ersten Gasse stattfindet.
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Eine weitere Verbesserung in Richtung der Erfindung ist dabei durch
Einführung der heißen Luft aus der Rückgewinnungsleitung in den oberen Teil der
zweiten Gasse statt in den oberen Teil der ersten. Gasse erzielbar,:. Durch diese
Anordnung der Erhitzung der ersten und zweiten Gasse wird unbedingt vermieden, daß
die imprägnierten oder bestrichenen Bahnen einer zu -plötzlichen starken, Erwärmung
in der ersten Gasse ausgesetzt werden. Ferner hat man es in der Hand, die Temperaturen
in bestimmter Weise zu regeln, um so durch eine ganz bestimmte Temperaturregelung
die Eigenschaften des Fertigerzeugnisses günstig zu beeinflussen. Die den Fortschritt
des Erfindungsgegenstandes begründenden Vorgänge des Beispieles seien noch im einzelnen
näher betrachtet.
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Bei zu starker Erwärmung in der ersten Gasse des Trockenturmes tritt
eine starke Bläschenbildung auf. Sucht man dem lediglich durch Temperaturerniedrigung
zu begegnen, so tritt infolge der langsamen Trocknung die Imprägniermasse tief in
die Maschen des Gewebes oder in die Zwischenräume von Filz usw. ein, so daß die
Struktur der zu imprägnierenden oder zu bestreichenden Unterlagen sich auf dem Fertigerzeugnis
deutlich ausprägt. Die Oberfläche wirkt infolgedessen uneben und rauh. Diese Erscheinung
ist für den Wert des Fertigerzeugnisses sehr unerwünscht. Erhöht man in der zweiten
Gasse des Trockenraumes die Temperatur, so findet während des Prozesses der Nachtrocknung
gewissermaßen ein Aufschwemmen des Celluloids statt; dieses bildet auf der imprägnierten
oder bestrichenen Unterlage infolge der Aufquellung eine glatte ebene Auflagefläche,
so daß man ein glattes Erzeugnis bekommt. Außerdem tritt dadurch eine Vergrößerung
der Dicke des Fertigerzeugnisses ein, während das bei niedriger Temperatur hergestellte
Gut eibe geringe Stärke aufweist. Die Stärkeunterschiede liegen zwischen o,i und
o,15 mm. Auffallend ist dabei, daß Imprägnierschicht und Unterlage vollständig einheitlich
und gleichmäßig im ganzen Querschnitt bleiben und daß eine gleichmäßige Verbindung
der Celluloidteilchen in den Maschen des Gewebes mit den Celluloidteilchen der Auflageschicht
besteht, so daß die Verankerung der Auflageschicht mit dem Gewebe innig und stark
ist.
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Wird das durch die Umluftleitung in dem ersten Teil der Gasse angesaugte
Gas-Luft-Gemisch in einem Erhitzer vor der Wiederzuführung in den oberen Teil der
ersten Gasse außerdem wieder erwärmt, so wird das Luft-Dampf-Gemisch aufnahmefähiger
für weitere Lösungsmitteldämpfe gemacht, da durch die Erwärmung die Sättigungsgrenze
der Luft für die Lösungsmittel wesentlich erhöht wird. Erfahrungsgemäß führt dieser
Umstand ebenfalls eine günstigere Wirkung im Sinne eines glatten und blasenfreien
Auftrocknens der Imprägniermasseherbei. Außerdem ermöglicht er es, die Temperaturregelung
in der ersten Gasse des Trockenraumes fest in der Hand zu behalten. Die Regelung
der Temperatur erfolgt durch die Größe der gewählten Lufterhitzer und durch die
Menge an Dampf, der in der Zeiteinheit durch die Lufterhitzer hindurchgeschickt
wird sowie durch die Temperatur des Speisedampfes für die Lufterhitzer.
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Eine weitere Einstellmöglichkeit ist gegeben durch die Wahl der Ventilatoren
und durch die Regelung der Stoffgeschwindigkeit während des Hindurchlaufens der
imprägnierten Bahn durch die Imprägnierungs-, Streich- und Trockenvorrichtung.
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Es hat sich gezeigt, daß die Verdampfung in gleichmäßiger und langsamer
Form stattfindet, wenn die heiße, zur Trocknung benötigte Luft teilweise mit Lösungsmitteldämpfen
geschwängert ist, wie dies beim Erfindungsgegenstand selbsttätig eintritt.
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In den Zeichnungen sind Ausführungsformen einer Einrichtung zur Ausführung
des vorliegenden Verfahrens dargestellt.
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Abb. i stellt einen schematischen Vertikalschnitt durch eine derartige
Anlage dar (Endigung der Rückgewimiungsleitung der ersten Gasse).
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Abb. a entspricht Abb. i mit der Abänderung, daß die Rückgewinnungsleitung
in der zweiten Gasse endet.
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Abb. 3 zeigt eine Anlage mit drei Gassen und Abb. q. eine solche mit
vier Gassen.
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Die zu imprägnierenden Bahnen werden von einer Rolle abgewickelt und
in einen Imprägniertrog geführt, in dem sich die Imprägnierungsmasse befindet. Die
Gewebebahn läuft dabei zwischen verschiedenen Walzen hindurch, damit ein gutes,
Durchdringen des Gewebes
mit der Celluloid- usw. Lösung stattfindet.
Durch eine Abstreifvorrichtung -wird die genaue Stärke des gewünschten Celluloidauftrages
eingestellt und die überflüssige Menge der Imprägnierungslösung abgestreift; alsdann
tritt die imprägnierte oder bestrichene Bahn in den Trockenraum ein.
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Die vom Imprägniertrog I kommenden imprägnierten oder beiderseitig
bestrichenen Bahnen werden zunächst durch einen turmartigen, allseits gut verschlossenen
Trockenschacht T (Abb. i) hindurchgeführt. Beim Eintritt der Stoffbahn ist zwischen
dem unteren Ende des Trockenschachtes und der oberen Kante des Imprägniertroges
ein Einfuhrkanal vorgesehen, der mit Fenstern ausgestattet ist. Der Austritt des
imprägnierten Stoffes erfolgt durch einen Schlitz, der mit starkem Filz gut abgedichtet
ist. Zur Erwärmung des Trockenschachtes wird von einem Überhitzer kommende Luft
durch den Turm geblasen. Die Lösungsmittel der Imprägniermasse kommen dadurch in
dem geschlossenen Raum zur Verdunstung. Die Lösungsmitteldämpfe, die meist schwerer
als Luft sind, werden am unteren Ende des Turmes von einem Ventilator abgesaugt
und durch eine Rückgewinnungsrohrleitung R einem Kühler K und einem Wäscher W zugeführt;
im Kühler erfolgt durch die Abkühlung des Gas-Luft-Gemisches eine teilweise Verdichtung
der Lösungsmitteldämpfe, während im Wäscher durch geeignete 'Waschmittel die nicht
kondensierten Dämpfe ganz oder zum größten Teil herausgewaschen werden. Um den Verlust
der nicht völlig entfernten Lösungsmittelanteile des abgesaugten Gas-Luft-Gemisches
zu 'vermeiden, wird die den Wäscher verlassende Luft durch die Rückgewinnungsleitung
R einem Lufterhitzer L2 zugeführt, hier auf die erforderliche Temperatur erwärmt
und dann in den oberen Teil des Trockenturmes zurückgeleitet, wo sie wieder zur
Erwärmung des Trockenraumes dient. Durch diese Anodnung entsteht eine starke Luftbewegung
in- dem Trockenraum, die der raschen und zweckmäßigen Verdampfung der Lösungsmittel
sehr förderlich ist. Um die Luftbewegung noch zu verstärken; ist die Apparatur noch
mit einer sogenannten Umluftleitung U versehen. Durch diese wird mit Hilfe eines
Ventilators am unteren Ende des Turmes T ebenfalls Gas-Luft-Gemisch aus demTrockenturm
abgesaugt und nach weiterer Erwärmung in dem in die Umwälzung U eingebauten Lufterhitzer
L1 in den oberen Teil des Trockenraumes zurückgeführt. Durch diese Anordnung wird
die Luftbewegung weiterhin beträchtlich beschleunigt.
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Je nach dem herzustellenden Erzeugnis und nach der Art der verwendeten
Löse- und Imprägniermittel wird eine bessere Wirkung u.U. durch Aneinanderreihungmehrerer
solcher senkrechter Trockenturmgassen erzielt. Bei Anordnung von zwei Gassen wird
die Imprägnierbahn am oberen Ende des Turmes über drei Walzen geleitet und in der
zweiten Gasse nach unten geführt, worauf sie unten den Trockenturm verläßt. Die
Gassen G1, G2, Gs und G4 des Trockenturmes werden bei Führung der Bahn im Zickzack
in üblicher Weise mittels der Trennwände S1, S2, S3 gebildet unter Zuordnung von
Bedienungstüren i, z, 3 und q. - an den erforderlichen Stellen. Die Rückgewinnungsrohrleitung
R kann hierbei in den oberen Teil der Gasse I oder aber in den oberen Teil der Gasse
II des Trockenturmes geleitet werden. Durch Einführung dieser Leitung R, in die
Gasse II läßt sich nun der Trockenvorgang infolge der bei solcher Anordnung guten
und weitgehenden Regelung der Temperaturverteilung in dein Trockenturm in beliebiger
Weise beeinflussen.