DE9300554U1 - Anlage zur Flüssigkeits- und Dämpfbehandlung von textilen Warenbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art, die in der Textilveredlungspraxis vielfach vorkommt.

Wenn die Ware hierbei nach einem kontinuierlichen Durchlauf durch mehrere Behandlungsstationen an dem Dämpfer ankommt, hat sie eine Gesamtfeuchte,die sich beispielsweise aus Restfeuchte einer Vorwäsche (nach dem Abquetschen) und den in den nachfolgenden Stationen jeweils hinzuaddierten Feuchtigkeitsmengen aus diversen Imprägnierungs- und Färbe- oder Druckvorgängen zusammensetzt. Die Warenbahn muß mit dieser Gesamtfeuchte, ungeachtet deren Herkunft im einzelnen, auf die Dämpftemperatür gebracht werden. Die hierzu erforderliche Wärmemenge wird durch den in den Dämpfer eingeleiteten Dampf aufgebracht.

Aus der DE-PS 27 16 264 ist ein Dämpfer mit an dem Dämpfergehäuse angebrachten, nach unten offenen Schächten für den Einlauf und Auslauf der Warenbahn bekannt. In den Schächten bildet sich eine Grenzschicht zwischen der in dem Dämpfergehäuse herschenden Dampfatmosphäre und

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der Außenluft aus. Die Lage dieser Grenzschicht wird mittels in den vertikalen Schächten angeordneten Temperaturfühlern festgestellt, deren Signal zur Steuerung der Dampfzufuhr zum Innern des Dämpfergehäuses dient. Auf diese Weise ist es möglich, den Dämpfer mit Dampf gefüllt zu halten, ohne daß gewisse Dampfmengen über den unteren Rand der vertikalen Schächte ständig abströmen und verloren gehen. Die nachgelieferte Dampfmenge kann vielmehr so reguliert werden, daß die Grenzschicht irgendwo in der Höhe der vertikalen Schächte verbleibt, nicht aber bis zu deren unteren Rand vordringt.

Die Regelung der Dampfzufuhr auf diese Weise ist mit einer erheblichen Trägheit behaftet, was zu langen Einschwingvorgängen führt, bis stationäre Verhältnisse erreicht sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Flüssigkeits- und Dämpfbehandlung von textlien Warenbahnen so auszugestalten, daß sich stationäre Verhältnisse schneller einstellen.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.

Die zuvor erfolgenden Flüssigkeitsbehandlungen sind im allgemeinen Waschflotten, Netzmittel- und sonstige Chemikalienflotten, Behandlungen mit wäßrigen. Flüssigkeiten, z.B.Färbeflotten. Wegen der hohen Wärmekapazität des Wassers hängt die Dampfmenge, die benötigt wird, um eine mit wäßriger Behandlungsflüssigkeit beladene Warenbahn auf die gewünschte Dämpftemperatür zu bringen, ganz überwiegend von der aufgetragenen Flüssigkeitsmenge ab, die somit die beste Basis für die Berechnung und Zuführung der erforderlichen Dampfmenge bildet.

Indem dem Dämpfergehäuse diejenige Dampfmenge zugeführt wird, die zum Aufheizen der aufgetragenen Flüssigkeitsmenge als notwendig berechnet wurde, wird ein Überschießen durch zunächst zugeführte zu hohe oder auch zu

niedrige Dampfmengen vermieden und der stationäre Zustand wesentlich schneller erreicht.

Wenn es sich bei den Auftragsvorrichtungen nur um solche handelt, die eine dosierte Flüssigkeitsmenge quantitativ auf die Warenbahn übertragen, kann die aufgetragene Gesamt-Flüssigkeitsmenge aus den Dosierungsmengen bestimmt werden. Es gibt aber Fälle, in denen dies nicht möglich ist, z.B. wenn ein Foulard im Spiel ist.

In solchen Fällen wird zweckmäßig die aufgetragene Gesamtmenge der wäßrigen Flüssigkeit, auf die die Dampfmenge abgestellt wird, durch ein dem Eingang des Dämpfers vorgeschaltetes Hochfeuchtmeßgerät bestimmt (Anspruch 2).

In der Zeichnung ist ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt mögliche Komponenten einer Anlage zur Flüssigkeits- und Dampfbehandlung von textlien Warenbahnen; Fig. 2 zeigt die Steuerung der Dampfzufuhr;

Fig. 3 zeigt die Einstellung eines stationären Zustandes im Vergleich mit dem Stand der Technik.

Die in Fig. 1 wiedergegebene als Ganzes mit 200 bezeichnete Anlage umfaßt fünf Stationen mit Auftragsvorrichtungen 50,60,70,80,90,die nur ganz symbolisch wiedergegeben sind und auf die in diesem Bereich nicht dargestellte Warenbahn wäßrige Behandlungsflüssigkeiten auftragen.

In der Auftragsvorrichtung 50 erfolgt eine Vorwäsche mit anschließendem Abquetschen auf eine bestimmte Restfeuchte. In dem Foulard 60 werden diverse Chemikalien gegebenenfalls auf Farbe aufgetragen, wobei ein erneutes Abquetschen auf eine höhere Restfeuchte erfolgt. Weitere Flüssigkeit wird in Gestalt der Druckpasten in der Siebdruckmaschine 70 hinzugegeben. Nach dem Druck wird in der

Auftragsvorrichtung 80 eine Gumschicht aufgebracht, worauf sich noch einmal eine Färbeflussigkeit in der Auftragsvorrichtung 90 anschließen kann. Die Anordnung der Auftragsvorrichtungen 50 ,... ,90 und auch ihre Zahl sind willkürlich.

Am Ende ist jedoch auf die in Pig. 1 rechts sichtbare Warenbahn 6'pro Längeneinheit eine Gesamtmenge an Flüssigkeit aufgetragen worden, mit der die Warenbahn 6 in den Dämpfer 10 einläuft.

Der Dämpfer 10 umfaßt gemäß Fig. 2 ein guaderformiges Dämpfergehäuse 1 mit einem Boden 2, in welchem eine Einlauföffnung 3 und eine Auslauföffnung 4 ausgebildet sind. In einem geringen Abstand oberhalb des Bodens 2 endet die linke vertikale Wandung 1' des Gehäuses 1, so daß eine Überströmkante 29 gebildet ist, die die Lage der unteren Grenze 7 der in dem Gehäuse 1 befindlichen Dampfatmosphäre 8 bestimmt und um die übertretender Dampf in den an der Außenseite der Wandung 1' gebildeten aufrechten Durchströmkanal 31 überströmt. Zwischen dem Boden 2 und der Überlaufkante 29 ist also eine OberStrömöffnung 36 gebildet, aus der Dampf aus dem Dämpfergehäuse 1 austreten kann.

In dem Dämpfergehäuse 1 sind im oberen Bereich in einer horizontalen Ebene angeordnete Umlenkrollen 5 vorgesehen, über die die kontinuierlich vorlaufende Warenbahn 6 in Hängeschlaufen geführt ist.

Vor dem Einlauf in das Dämpfergehäuse 1 passiert die Warenbahn 6, die durch geeignete nicht dargestellte Führungsmittel unterstützt ist, die Auftragsvorrichtungen 50, 60,70,80,90, die wäßrige Behandlungsflüssigkeiten über die Breite gleichmäßig auf die Warenbahn 6 auftragen.

Die so mit Flüssigkeit beladene Warenbahn 6 läuft durch die Einlauföffnung 3 in das Dämpfergehäuse 1 ein

und wird dort aufgeheizt und bei erhöhter Temperatur eine vorbestimmte Zeit verweilen gelassen, die sich aus der Vorlaufgeschwindigkeit der Warenbahn 6 und dem Dämpferinhalt ergibt. Der Dampf wird dem Dämpfergehäuse 1 durch eine Düsenanordnung 14 zugeführt.

Der Dampf kommt über eine Leitung 15 aus einem Dampfkessel und wird über ein Druckregelventil 17 einem Sättiger 18 zugeführt, von wo gesättigter Dampf über die Leitung zu der Düsenanordnung 14 gelangt. In der Leitung 19 sind ein Dampfdurchflußmengenmesser 16 und eine .als,Ganzes mit bezeichnete Ventilanordnung vorgesehen, die ein Mengensteuerventil 21 umfaßt, mit dem in Abhängigkeit von einem entsprechenden elektrischen Steuersignal die Menge des der Düsenanordnung 14 zugeleiteten Dampfes gesteuert werdenkann.

Das Mengensteuerventil 21 ist durch eine Bypassleitung 22 überbrückt, in welcher ein Steuerventil 23 angeordnet ist,und ist über eine Leitung 26 mit einer zentralen Steuereinrichtung 40 verbunden, an die über eine Leitung 25 auch ein Signal gelangt, welches von einem Hochfeuchte-Meßgerät 24 kommt. Das Hochfeuchte-Meßgerät 24 kann beispielsweise mit Mikrowellen arbeiten und mehrere über die Breite der Warenbahn 6 verteilte festmontierte Meßkopfe oder einen in Querrichtung der Warenbahn 6 changierenden Meßkopf aufweisen. Außerdem ist mit der Steuereinrichtung 40 über eine Leitung 27 ein Temperaturfühler 28 verbunden, der im Abströmbereich des über die Überströmkante 29 austretenden Überschußdampfes am oberen Ende des vor Umgebungseinflüssen schützenden Durchströmungskanals 31 angeordnet ist. Der Temperaturfühler 28 ist mit deutlichem Abstand oberhalb der Dampfgrenze 7 angeordnet.

Bei der Inbetriebnahme der Anlage bleibt das Mengensteuerventil 21 zunächst geschlossen. Ober die Steuerein-

heit 40 wird das Steuerventil 23 geöffnet, so daß über die Düsenanordnung 14 Dampf aus der Leitung 19 in das Dämpfergehäuse 1 einströmt. Da der Dampf spezifisch leichter als Luft ist, füllt sich das Dämpfergehäuse von oben nach unten mit Dampf, bis dieser an der Überlaufkante 29 übertritt. Da diese ein wenig höher gelegen ist als die Öffnungen 3 und 4, erfolgt der Dampfaustritt definiert nur an der Oberlaufkante 29. Ober die Überlaufkante 29 strömt der Dampf in Pfeilrichtung ab und durch den Durchströmungskanal 31 hindurch. Der Temperaturfühler 28 stellt eine durch den Dampf erhöhte Temperatur fest und gibt ein entsprechendes Signal über die Leitung 27 an die Steuereinheit 40, welches die erfolgte Füllung des Dämpfergehäuses 1 mit Dampf zu erkennen gibt. Danach erfolgt der Übergang auf die automatische Dampfmengensteuerung, über die Leitung 25 gelangt ein die auf die Warenbahn 6 aufgetragene Flüssigkeitsmenge repräsentierendes Signal auf die Steuereinheit 40, die ihrerseits ein Signal an das Mengensteuerventil 21 derart abgibt, daß das Mengensteuerventil 21 um einen Betrag öffnet, der der in den Auftragseinrichtungen 50,...,90 aufgetragenen Gesamt-Flüssigkeitsmenge proportional ist. Der Proportionalitätsfaktor ergibt sich aus den Wärmegrößen durch Berechnung. Die über das Mengensteuerventil 21 dem Dämpfergehäuse 1 zugeführte Dampfmenge soll möglichst genau den Wärmebedarf decken, der zur Aufheizung der mit der Flüssigkeit beladenen Warenbahn 6 auf die gewünschte Dämpftemperatur notwendig ist. Dieser Wärmebedarf wird ganz überwiegend durch die zur Aufheizung der aufgetragenen Flüssigkeitsmenge auf die Dämpftemperatür benötigte Wärme bestimmt. Bei idealen Verhältnissen, bei denen also über die Düsenanordnung 1 4 in einer bestimmten Zeit genau die für die in dieser Zeit durchgelaufene Warenbahn-Iänge bzw. die darauf befindliche Feuchtigkeitsmenge berechnete

Menge nachgeliefert wird, entleert sich also das Dämpfergehäuse 1 nicht und tritt auch von der über das Mengensteuerventil 21 gelieferten Dampfmenge nichts an der Einlauföffnung 3 aus. Der über das Mengensteuerventil zugeführte Dampf wird genau verbraucht. Um aber eine gewisse Sicherheitsmarge zu haben, bleibt das Steuerventil 23, welches zunächst nur die Funktion der Füllung des Dämpf erg'ehäuses 1 mit Dampf hatte, weiterhin etwas geöffnet und führt zusätzlich zu der berechneten Dampfmenge, die das Mengensteuerventil 21 liefert, noch eine geringe Oberschußdampfmenge zu, die an der Oberströmkante 29 ständig abströmt.

In Fig. 3 ist über der Zeit in Sekunden der Öffnungsgrad des Mengensteuerventils 21 in Prozent aufgetragen. Die Kurve 32 zeigt das Verhalten bei einem Dämpfer nach der DE-PS 27 16 264, bei welchem also die Steuerung in Abhängigkeit von einer durch eine Temperaturfühleranordnung im Bereich der Einlauföffnung 3 ermittelten Lage der Grenzschicht Dampf/Luft erfolgt. Bei gefülltem Dämpfer geschieht zunächst wenig, d.h. das Zuführventil bleibt im wesentlichen geschlossen. Dann zieht sich die Grenzschicht langsam nach oben zurück. Das Zuführventil wird geöffnet, jedoch weiter als notwendig. Es schießt über den Öffnungsgrad, der im stationären Zustand vorliegt, über, wie aus dem Scheitel bei 33 ersichtlich ist. Die Grenzschicht Dampf/Luft wird nach unten verdrängt, wodurch das Zuführventil wieder geschlossen wird, jedoch erneut zu viel, so daß der Öffnungsgrad nach unten über den stationären Wert hinausgeht, wie es durch den Scheitel 34 manifestiert ist. Es ergibt sich so ein Einpendelvorgang, der in dem gezeigten Beispiel länger als zwei Minuten dauert. Bei der Erfindung hingegen wird nach erfolgter

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Füllung des Dämpfergehäuses 1, was durch den Temperaturfühler 28 festgestellt wird und den Beginn der Zeitskala darstellt, das Mengensteuerventil 21 geöffnet. Dies erfolgt längs der ausgezogenen Kurve 35 stetig bis zu dem stationären Wert, der sich aus der Berechnung ergibt. Das Mengensteuerventil 21 ist motorisch angetrieben und braucht eine gewisse geringe Zeit von etwa 20 Sekunden bis zu seiner vollen öffnung bis auf den stationären Wert. Von da an erfolgt kein Pendeln mehr um den stationären Wert,weil zugeführte Dampfmenge genau der verbrauchten Dampfmenge entspricht und keine Verlagerung der Dampffront mehr stattfindet, die durch mehr oder weniger starke öffnung des Zuführventils ausgeglichen werden müBte.

Während sich also bei der bekannten Ausführungsform die Steuerung den richtigen Öffnungsgrad erst suchen muß, wird er bei der Erfindung sogleich vorgegeben, so daß Einpendelvorgänge vermieden werden können.

Claims (2)

1 . Anlage zur Flussigkeits- und Dampfbehandlung einer kontinuierlichen vorlaufenden textlien Warenbahn (6)

mit Vorrichtungen (50,60,70,80,90) zum Auftrag von Flüssigkeiten auf die kontinuierlich an den Auftragsvorrichtungen vorbeilaufenden Warenbahn (6), mit einem Dämpfergehäuse (1) umfassenden Dämpfer (10),

mit einer ein Mengensteuerventil (21 ) umfassenden Einrichtung (30,14) zur Zufuhr von Dampf in das Innere des Dämpfergehäuses (1 )

dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung (40) für das Mengensteuerventil (21) vorgesehen ist, mittels derer eine der pro Warenbahnlänge aufgetragenen Gesamt-Flüssigkeitsmenge proportionale Durchlaßmenge des Dampfes an dem Mengensteuerventil (21) einstellbar ist.

2. Anlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß dem Eingang des Dämpfers (10) ein Hochfeuchte-Meßgerät (24) zur Bestimmung der aufgetragenen Gesamt-Flüssigkeitsmenge vorgeschaltet ist.

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