EP3204547A1 - Vorrichtung zur behandlung von textilen substraten mit einer flotte - Google Patents

Vorrichtung zur behandlung von textilen substraten mit einer flotte

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EP3204547A1
EP3204547A1 EP15813246.4A EP15813246A EP3204547A1 EP 3204547 A1 EP3204547 A1 EP 3204547A1 EP 15813246 A EP15813246 A EP 15813246A EP 3204547 A1 EP3204547 A1 EP 3204547A1
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EP
European Patent Office
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liquor
centrifuge shaft
bearing block
treatment
process space
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EP15813246.4A
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English (en)
French (fr)
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EP3204547B1 (de
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Alexander THIES
Berthold TIMMER
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Thies GmbH and Co KG
Original Assignee
Thies GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Thies GmbH and Co KG filed Critical Thies GmbH and Co KG
Publication of EP3204547A1 publication Critical patent/EP3204547A1/de
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Publication of EP3204547B1 publication Critical patent/EP3204547B1/de
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
    • D06B5/00—Forcing liquids, gases or vapours through textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing impregnating
    • D06B5/12—Forcing liquids, gases or vapours through textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing impregnating through materials of definite length
    • D06B5/26—Forcing liquids, gases or vapours through textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing impregnating through materials of definite length using centrifugal force
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
    • D06B23/00—Component parts, details, or accessories of apparatus or machines, specially adapted for the treating of textile materials, not restricted to a particular kind of apparatus, provided for in groups D06B1/00 - D06B21/00
    • D06B23/14—Containers, e.g. vats
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • D06B5/12—Forcing liquids, gases or vapours through textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing impregnating through materials of definite length
    • D06B5/16—Forcing liquids, gases or vapours through textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing impregnating through materials of definite length through yarns, threads or filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
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    • D06B5/12—Forcing liquids, gases or vapours through textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing impregnating through materials of definite length
    • D06B5/22—Forcing liquids, gases or vapours through textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing impregnating through materials of definite length through fabrics

Definitions

  • the present application relates to a device for the treatment of textile substrates with a liquor having the features of the preamble of patent claim 1.
  • the respective textile substrate to be treated is brought into contact with the liquor in a suitable device.
  • Conventional devices such as dyeing apparatus, which require a bound presentation of the textile substrate as a yarn package or as a fabric-wound dyeing tree, have long been known in various embodiments, such as yarn dyeing apparatus or as Baumfärbeapparate.
  • the known devices comprise a process chamber designed as a container, which serves to receive the respective textile substrate to be treated in bound presentation. In this generally completely filled with liquor container is then flowed through during treatment so arranged in bound presentation textile substrate with the respective treatment liquor, with different pump types are used for the promotion of the treatment liquor.
  • a centrifuge-like device for the treatment of textile substrates with the features of the preamble of claim 1 is known from DE 198 00 735 Cl.
  • the known device which is exclusively for the treatment of textile substrates in unbound order is used, a mounted on a vertical drive axis cylindrical treatment vessel, which forms an annular gap together with the centrifuge housing.
  • the wall of the treatment vessel is provided in the upper and lower edge region with arranged on a circumferential line at regular intervals breakthroughs.
  • a liquor distributor in the form of a rotating with the treatment vessel, open-topped hollow body, which is provided with regularly distributed axial openings arranged.
  • the respective treatment liquor is passed from a liquor tank by means of pump and suitable piping in the centrally arranged fleet distributor, so that during a rotation of the treatment vessel, the liquor flows radially through the textile material.
  • the greater part of the liquor flows around its vertical drive axis over the upper apertures and at a rotation of the treatment vessel Ring gap in the liquor tank from and is from there by means of the pump and an associated
  • the present invention has for its object to provide a device for the treatment of textile substrates with a fleet that allows a particularly gentle treatment of the textile substrate. This object is achieved by a device having the characterizing features a) to d) of claim 1.
  • the device according to the invention for the treatment of textile substrates with a liquor has a process space for receiving the textile substrate to be treated during the treatment, wherein the process space is assigned a fleet collection container.
  • a horizontally aligned centrifuge shaft for holding the textile substrate during the treatment is arranged in the device according to the invention, wherein the textile substrate is opened during the treatment as a yarn package or as a web winding.
  • the centrifuge shaft has at least one central bore running horizontally over its entire length, which is connected to a multiplicity of liquor outlet openings arranged over the circumference of the centrifuge shaft.
  • One end of the centrifuge shaft is associated with a rotary drive and the other end with a bearing block.
  • the centrifuge shaft is a liquor supply and the process chamber associated with a liquor removal, being positioned between the liquor supply and the liquor removal of the fleet collection container.
  • the device according to the invention is based on a completely different principle, since on the one hand the process space is not filled with liquor but merely serves the liquor thrown off the yarn package or the fabric web to collect and supply to the fleet collection container, so that the liquor then via the rotating centrifuge shaft, ie via the at least one horizontally extending central bore which is connected to a plurality of arranged over the circumference of the centrifuge shaft liquor outlet openings, the yarn package to be treated or to be treated web - Winding is supplied.
  • the device according to the invention has a number of advantages. Due to the fact that in the device according to the invention the respective textile substrate to be treated is treated as a yarn package or as a web roll and thus in a bound presentation, the device according to the invention allows a particularly gentle treatment of textile substrates with a treatment liquor, since the texti so called - are not subjected to any mechanical stress during treatment. Also, in the device according to the invention, the treatment liquor only comes into contact with the textile substrate during its passage and thus only for a very short time, so that a chemical damage to the textile substrate in contrast to conventional devices in which the textile substrate during the treatment remains permanently in the fleet, is almost excluded or does not occur at all.
  • the treatments of textile substrates in the device according to the invention are particularly economical to carry out, since the device according to the invention allows extremely low liquor ratios characterized in that the process space, as already described above, is not filled with treatment liquor and only serves to during to catch up with the treatment that was thrown off the treatment and remove it directly from the process area.
  • those textile substrates are treated which exclusively comprise hydrophobic fibers, in particular synthetic fibers, such as preferably polyacrylonitrile fibers, polyester fibers, polyamide 6 fibers, polyamide 6.6 fibers, aromatic polyamide fibers or polyalkylene fibers
  • the liquor ratio of the treatment to be carried out on the apparatus according to the invention preferably varies between 1: 0.8 and 1: 3.5
  • the liquor ratio in particular between 1: 1.3 and 1: 3.5 varies.
  • treatment of textile substrates with a liquor fall all such treatments in which the properties of the treated textile substrate are changed. These include, in particular, washing processes, bleaching processes, dyeing processes, soaping processes, finishing processes, finishing processes or mechanical and / or thermal dewatering processes, these processes preferably being carried out in the device according to the invention with an aqueous or gaseous liquor. Also covers the term "treatment with a fleet” refers to those treatments in which the fleet exists as a fleet mist, as a fleet steam or as a liquefied gas.
  • Fleet outlet openings includes all appropriately shaped and aligned openings, in particular also channels and / or nozzles through which the aqueous liquor, the vaporous liquor or gaseous liquor flows.
  • the term "and / or” used in the present text means that the individual elements in the corresponding enumeration are to be seen both as an additive or as an alternative, with at least two elements of the enumeration being combined in the additive designation, while all terms used in the singular, of course, also covers the plural of these terms.
  • a particularly suitable embodiment of the device according to the invention has a liquor pump, this liquor pump being assigned to the liquor feed, the liquor collecting tank or the liquor removal.
  • this liquor pump being assigned to the liquor feed, the liquor collecting tank or the liquor removal.
  • the treatment of the textile substrate in the device according to the invention requires only a small amount of liquor, so that preferably this liquor pump is designed as a small centrifugal pump.
  • the process space In order to allow the arrangement of the yarn packages or the fabric web winding within the process space or the removal of these treated textile substrates from the process space, the process space must be accessible from the outside.
  • a particularly advantageous embodiment of the device according to the invention provides that the process space is formed in two parts, wherein at least a portion of the process space for the arrangement of the textile substrate to be treated within the process space and for removing the treated textile substrate from the process space is removable.
  • this at least one part of the process space can be designed as a lockable lid or lockable door element.
  • a particularly suitable and easy to use development of the removable part of the process space which allows the loading and unloading of the process space, provides that the removable part is connected to the bearing block, which is arranged at one end of the centrifuge shaft.
  • the bearing block is in this case designed such that it is movable between a first position in which the removable part closes the process space floater-tight, and a second position in which the removable part allows the arrangement of the textile substrate to be treated in the process space.
  • the process space is particularly well accessible for the arrangement and removal of each treated or treated textile substrate.
  • a particularly user-friendly development of the device according to the invention provides that the bearing block and the associated removable part is hydraulically, pneumatically or electrically moved horizontally between the first and second position and vice versa, whereby the loading and unloading is significantly accelerated and simplified.
  • the bearing block a first Area which engages for centering and aligning the centrifuge shaft with the centrifuge shaft during the treatment.
  • the first portion of the bearing block is conical, frusto-conical or cylindrical and centered and supports together with a provided on the centrifuge shaft at the end fitted on the conical, frusto-conical or cylindrical recess, the centrifuge shaft.
  • the centrifuge shaft end has a conical, frusto-conical or cylindrical tip which holds the centrifuge shaft with a provided in the first region of the bearing block conical, frusto-conical or cylindrical recess.
  • a further embodiment of the previously described embodiments of the bearing block provides that the bearing block has a second region which axially biases a series of yarn packages arranged successively on the centrifuge shaft, so that the yarn packages are arranged on the centrifuge shaft in a rotationally fixed manner.
  • the second region is non-positively connected during the treatment with the centrifuge shaft, in addition to the previously described centering and mounting of the centrifuge shaft over the first region through the second region additionally a frictional mounting of the centrifuge shaft during rotation brought about.
  • the second region is formed as a sleeve, wherein the inner tube diameter is slightly larger than the end-side outer diameter of the centrifuge shaft, so that by the sleeve provided on the bearing block, the end of the centrifuge shaft is securely held by the sleeve during its rotation and the yarn packages are axially tensioned
  • the number of yarn packages which are arranged on the centrifuge shaft of the device according to the invention during the treatment depends on the one hand on the axial length of the centrifuge shaft and on the other hand on the weight of the yarn packages. If in the device according to the invention conventional yarn packages, ie such yarn packages having an axial length between about 10 cm and about 30 cm and a yarn weight between about 1 kg and 2.5 kg per coil are treated, so be on the centrifuge shaft to twenty yarn packages, preferably one to ten yarn packages and in particular one to five yarn packages arranged.
  • the yarn packages to be treated in the apparatus according to the invention are wound on conventional conical or cylindrical sleeves made of plastic or metal, preferably as a precision winding and in particular as a cheese winding, wherein both rigid sleeve and axially flexible sleeves are used.
  • the coil side surfaces are provided with sealing plates (Abdeckteller), so that the caused by the rotation of the centrifuge shaft flow of the coil with liquor is directed with respect to their direction through the seal plate.
  • the respective web to be treated is wound on a fabric web of metal or plastic in the wide state and the fabric web so wound with the web is, as the bobbins, rotatably connected to the centrifuge shaft.
  • this connection can be effected non-positively via the second region which is provided on the bearing block, but also a positive retention of the yarn packages or of the wound fabric web, for example by latching elements, which are arranged at a predetermined distance on the centrifuge shaft is provided and which can be brought into detachable engagement with this adapted recesses in the yarn tubes or in the fabric web, is accomplished.
  • an embodiment of the device according to the invention provides that a web web tree is used here, by means of cover sleeves Part of the provided on the fabric web (piece tree) perforations are specifically covered end, so that subsequently a such prepared web beam is wound with the product web winding to be treated.
  • the rotary drive for the centrifuge shaft is generally noted that the rotary drive is designed such that thereby the forces occurring during rotation of the centrifuge shaft, in particular during the rotation of the textile substrate loaded during the treatment centrifuge shaft, intercepted forces, so that the centrifuge shaft is centered and thus evenly rotated without hitting and imbalances.
  • the rotary drive is designed such that it is adjustable in its rotational speed, so that the centrifuge shaft during the treatment preferably between 10 U / min and 5,800 U / min and in particular between 100 U / min and 2,800 U / min is rotated.
  • the gear drive in particular a V-belt ratio, is assigned to the rotational drive for adjusting the rotational speed of the centrifuge shaft.
  • the transmission transmits the rotation and torques to the centrifuge shaft.
  • the centrifuge shaft is an expeller for arranged on the centrifuge shaft yarn packages or arranged on a fabric web material web winding so that after an axial movement of the bearing block from the first position to the second position by an axial movement of the Exporter is pushed relative to the centrifuge shaft in the direction of the bearing block, the treated yarn packages or arranged on the fabric web and treated web roll from the centrifuge shaft.
  • an advantageous development of the device according to the invention proposes that at least one cooling and / or heating element is or are associated with the process space, the liquor feed, the liquor removal and / or the liquor collection tank.
  • the heating element may be formed as a radiant heater, heat exchanger or as an electrical heating element.
  • the heating element is designed as a feed point for steam, so that saturated steam or superheated steam is introduced into the device according to the invention.
  • a cooling element is provided, this is designed, in particular, as a heat exchanger and accordingly has a connection for cold water.
  • a particularly advantageous embodiment of the device according to the invention provides that the at least one horizontally extending drilling tion of the centrifuge shaft has a feed for steam or hot air, so that the steam or hot air thus fed at the same time heats up the held on the centrifuge shaft textile substrate particularly quickly and evenly.
  • a subframe is provided in a further embodiment of the device according to the invention that holds the device.
  • the underframe has at least one element which, in particular, mechanically dampens the vibrations possibly occurring during operation of the device according to the invention.
  • the underframe is designed such that it not only the device but also a rail system associated with the bearing block for the pneumatic, hydraulic or electrical method of the bearing block from the first position to the second position and vice versa having.
  • the wall of the process chamber is designed such that the wall is substantially cylindrically shaped and on the bottom side has a groove formed to trap and discharge the liquor thrown off the textile substrate during its treatment; over which the thrown off liquor runs smoothly and without disruption and is thus supplied to the liquor removal.
  • the wall of the process chamber seen in cross section may also have an oval or polygonal profile which is provided at appropriate locations with holes, so that the oval or polygonal Wall collected the centrifugal fleet and led to suitable holes in the wall and so the liquor removal is supplied.
  • FIG. 1 shows a schematic view of the device according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view along the section line drawn in FIG. 1 and designated by FIG. 2;
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view along the section line drawn in FIG. 1 and designated by FIG. 3;
  • Figure 4 is a horizontal sectional view along the drawn in Figure 1 and designated by Fig. 4 section line.
  • FIGS. 1 to 4 the same parts are provided with the same reference numerals.
  • Substrates with a liquor have a drive 1, with which the centrifuge shaft 17 arranged in the process space 6 is driven in a rotational movement.
  • the drive shaft la of the drive 1 via a V-belt ratio 2 with the bearing shaft lb drive side connected, which in turn is connected via a rigid coupling 15 to the centrifuge shaft 17.
  • the bearing shaft 1b are assigned rolling bearing units 23 on both sides.
  • the bearing shaft 1b has a central axial bore which is fluid-tightly connected to the central bore 17a extending in the centrifuge shaft.
  • a designated 11 mechanical seal is provided at the other end of this provided in the bearing shaft lb bore.
  • a generally designated 5 bearing block which has a first region 24 for centering the centrifuge shaft in the closed state of the process chamber 6, said first region 24 is formed as a cone, the tip of which in a conical Recording the centrifuge shaft 17 is positioned when the bearing block 5 is in the position shown in Figure 1, which is referred to above as the first position of the bearing block is located.
  • the removable part 26, which is designed as a lid in the embodiment shown in FIG. 1 closes the process space 6 during the treatment of the textile substrate 14, which involves three yarn packages.
  • the centrifuge shaft 17 is provided with a central bore 17a and 17b arranged over the circumference of the centrifuge shaft 17 Fleet outlet openings.
  • the wall 19 of the process chamber 6 is largely adapted in shape to a cylinder, as can be seen in Figure 2. On the bottom side of the process space 6, the wall 19 forms a groove-like depression 19a, which in turn flows into a liquor outlet 12.
  • the process space 6 is in turn provided with a protective cage 20 which prevents flying around of parts when the centrifuge bursts (FIG. 2).
  • the respective treatment liquor is supplied via the bore provided in the bearing shaft lb of the central bore 17a in the centrifuge shaft 17, which is subsequently promoted by the yarn packages 14 due to the rotational forces on the plurality of liquor outlet openings 17b.
  • the liquor sprayed off by the rotating yarn bobbins 14 is collected via the housing 19 of the process space and fed via the groove-like depression 19a and via the liquor discharge 12 to the liquor collecting vessel 8.
  • a centrifugal pump 3 arranged below the liquid collecting tank, the liquor is then returned to the liquor feed 7 in the circulation, so that the previously described liquor cycle is carried out continuously during the entire predetermined treatment time.
  • the bearing block 5 is transferred by means of a pneumatic cylinder 4 in the direction of arrow 27 from its first position to the second position.
  • the bearing block 5 is arranged on a guide carriage 22 which, with the aid of guide rails 21 and a pneumatic cylinder 4, effects the previously described method, provided that a lock 16 has previously been released.
  • the removable part 26 designed as a cover is simultaneously moved, so that the interior of the process chamber 6 is thus freely accessible on the front side and thus the treated yarn packages 14 can be removed from the process space.
  • this removal is facilitated by the fact that an expeller 18 is positioned within the process space so that all three yarn packages 14 shown at the same time can be removed via this expeller 18 (FIG. 2).
  • this expulsion of the yarn bobbins 14 from the process space is done by positioning a pickup bar (not shown) to the centrifuge shaft 17 such that the pickup bar (Fig Exciter 18, the treated coil 14 pushes on this axially aligned with the centrifuge shaft receiving rod, so that they are taken together with the receiving rod from the range of movement of the bearing block 5.
  • three new coils 14 to be treated are placed in the device via the receiving rod, which is arranged centered with the centrifuge shaft 17.
  • the receiving rod of the bearing block 5 After removal of the receiving rod of the bearing block 5 from its second position (in Figure 1, approximately above the right support of the frame 29) by means of the pneumatic cylinder 4 in its first position, as shown in Figure 1, moved.
  • the conically shaped first region 24 centered by engagement of its centering in the conical recess 25, the position of the centrifuge shaft 17, while the sleeve 28 formed as a second portion of the bearing block 5 pushes end side on the centrifuge shaft 17, whereby the yarn packages 14 axially tensioned and thus be arranged non-positively on the centrifuge shaft 17.
  • Flottensammel disposer 8 associated heat exchanger to heat.
  • the frame is referred to, which supports the device according to the invention and the above-described method of the bearing block 5, wherein each leg of the frame is associated with an element 13 for damping vibrations.

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Description

Vorrichtung zur Behandlung von textilen Substraten mit einer
Flotte
Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von textilen Substraten mit einer Flotte mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Um textile Substrate mit einer Flotte zu behandeln und hierdurch die Eigenschaften der textilen Substrate zu verändern, wird das jeweils zu behandelnde textile Substrat mit der Flotte in einer geeigneten Vorrichtung in Kontakt gebracht. Herkömmliche Vorrichtungen, Wie beispielsweise Fär- beapparate, die eine gebundene Aufmachung des textilen Substrates als Garnspule oder als mit einem Flächengebilde bewickelten Färbebaum erfordern, sind in unterschiedlichen Ausgestaltungen seit langem bekannt, so zum Beispiel als Garnfärbeapparate oder als Baumfärbeapparate. Gemeinsam umfassen die bekannten Vorrichtungen einen als Behälter aus- gebildeten Prozessraum, der zur Aufnahme des jeweils zu behandelnden textilen Substrates in gebundener Aufmachung dient. In diesem in der Regel vollständig mit Flotte gefüllten Behälter wird dann während der Behandlung das so in gebundener Aufmachung angeordnete textile Substrat mit der jeweiligen Behandlungsflotte vielfach durchströmt, wobei für die Förderung der Behandlungsflotte unterschiedliche Pumpentypen eingesetzt werden.
Eine zentrifugenartige Vorrichtung zur Behandlung von textilen Substraten mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ist aus der DE 198 00 735 Cl bekannt. Hierbei weist die bekannte Vorrichtung, die ausschließlich zur Behandlung von textilen Substraten in ungebundener Auf- machung verwendbar ist, einen auf einer senkrechten Antriebsachse gelagerten zylindrischen Behandlungskessel auf, der zusammen mit dem Zentrifugengehäuse einen Ringspalt ausbildet. Die Wandung des Behandlungskessels ist im oberen und unteren Randbereich mit jeweils auf einer Umfangslinie in regelmäßigen Abständen angeordneten Durchbrüchen versehen. Im zentralen inneren Bereich des Behandlungskessels ist koaxial hiermit ein Flottenverteiler in Form eines mit dem Behandlungskessel rotierenden, oben offenen Hohlkörpers, der mit regelmäßig verteilten axialen Durchbrüchen versehen ist, angeordnet. Nach Befüllen des Be- handlungskessels mit dem zu behandelnden textilen Substrat und
Schließen eines Deckels wird die jeweilige Behandlungsflotte aus einem Flottenbehälter mittels Pumpe und geeigneten Rohrleitungen in den mittig angeordneten Flottenverteiler geleitet, so daß bei einer Rotation des Behandlungskessels die Flotte radial durch das Textilmaterial strömt. Sobald der Behandlungskessel mit der Flotte bis zur Höhe der im oberen Bereich vorgesehenen Durchbrüchen gefüllt ist, was zu einem Schwimmen des zu behandelnden textilen Substrates führt, fließt der größere Teil der Flotte bei einer Rotation des Behandlungskessels um seine senkrechte Antriebsachse über die oberen Durchbrüche und den Ringspalt in den Flottenbe- hälter ab und wird von dort mittels der Pumpe und einem zugehörigen
Rohrsystem erneut dem Flottenverteiler zugeführt. Mit der bekannten zentrifugenartigen Vorrichtung können nur solche textilen Substrate behandelt werden, die in ungebundener Aufmachung vorliegen. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Behandlung von textilen Substraten mit einer Flotte zur Verfügung zu stellen, die eine besonders schonende Behandlung des textilen Substrates erlaubt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen a) bis d) des Patentanspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung von textilen Substraten mit einer Flotte, weist einen Prozessraum zur Aufnahme des zu behandelnden textilen Substrates während der Behandlung auf, wobei dem Prozessraum ein Flottensammelbehälter zugeordnet ist. Innerhalb des Pro- zessraumes ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine horizontal ausgerichtete Zentrifugenwelle zur Halterung des textilen Substrates während der Behandlung angeordnet, wobei das textile Substrat während der Behandlung als Garnspule oder als Warenbahnwickel aufgemacht ist. Die Zentrifugenwelle weist mindestens eine horizontal über ihre gesamte Länge verlaufende zentrale Bohrung auf, die mit einer Vielzahl von über den Umfang der Zentrifugenwelle angeordneten Flottenaustrittsöffnungen verbunden ist. Dem einen Ende der Zentrifugenwelle ist ein Rotationsantrieb und dem anderen Ende ein Lagerblock zugeordnet. Um den für den Behandlung der textilen Substrate in der erfindungsgemäßen Vorrichtung erforderlichen Flottentransport sicherzustellen, sind der Zentrifugenwelle eine Flottenzuführung und dem Prozessraum eine Flottenabführung zugeordnet, wobei zwischen der Flottenzuführung und der Flottenabführung der Flottensammelbehälter positioniert ist. Im Gegensatz zu dem eingangs aufgeführten Stand der Technik gemäß der DE 198 00 735 Cl beruht die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einem völlig anderen Prinzip, da hierbei einerseits der Prozessraum nicht mit Flotte befüllt wird sondern lediglich dazu dient, die von der Garnspule oder dem Warenbahnwickel abgeschleuderte Flotte aufzufangen und dem Flottensammelbehälter zuzuführen, so daß die Flotte dann über die rotierende Zentrifugenwelle, d.h. über die mindestens eine horizontal verlaufende zentrale Bohrung, die mit einer Vielzahl von über den Umfang der Zentrifugenwelle angeordneten Flottenaustrittsöffnungen verbunden ist, der zu behandelnden Garnspule oder dem zu behandelnden Warenbahn- Wickel zugeführt wird. Durch die Rotation der Zentrifugenwelle und der hierbei auftretenden Kräfte wird die Flotte von innen nach außen durch die Garnspule bzw. den Warenbahnwickel gefördert und wird von der Oberfläche der Garnspule bzw. des Warenbahnwickels abgeschleudert, wobei diese abgeschleuderte Flotte dann von den Wandungen des Prozessraumes aufgefangen und über die Flottenabführung dem Flottensammel- behälter sofort zugeführt wird, ohne daß sich dabei ein nennenswertes Flottenvolumen im Prozessraum ansammelt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Bedingt dadurch, daß in der erfindungsgemäßen Vorrichtung das jeweils zu behandelnde textile Substrat als Garnspule oder als Warenbahnwickel und somit in einer gebundenen Aufmachung behandelt wird, erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine besonders schonende Behandlung der tex- tilen Substrate mit einer Behandlungsflotte, da die so aufgemachten texti- len Substrate während der Behandlung keinerlei mechanischen Beanspru- chungen ausgesetzt sind. Auch tritt in der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Behandlungsflotte nur während ihres Durchströmens mit dem textilen Substrat und somit nur für eine sehr kurze Zeit in Kontakt, so daß eine chemische Schädigung des textilen Substrates im Gegensatz zu herkömmlichen Vorrichtungen, in denen das textile Substrat während der Behand- lung ständig in der Flotte verbleibt, nahezu ausgeschlossen ist oder überhaupt nicht auftritt. Desweiteren ist festzuhalten, daß die Behandlungen von textilen Substraten in der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders wirtschaftlich durchzuführen sind, da die erfindungsgemäße Vorrichtung extrem geringe Flottenverhältnisse dadurch erlaubt, daß der Prozessraum, wie bereits vorstehend beschrieben, nicht mit Behandlungsflotte gefüllt ist und lediglich dazu dient, die während der Behandlung abgeschleuderte Flotte aufzufangen und unmittelbar aus dem Prozessraum abzuführen.
Werden in der erfindungsgemäßen Vorrichtung solche textilen Substrate behandelt, die ausschließlich aus hydrophoben Fasern, so insbesondere Synthesefasern, wie vorzugsweise Polyacrylnitrilfasern, Polyesterfasern, Polyamid 6-Fasern, Polyamid 6.6-Fasern, aromatischen Polyamidfasern oder Polyalkylenfasern bestehen, so variiert das Flottenverhältnis der auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchzuführenden Behandlung vorzugsweise zwischen 1 :0,8 und 1 :3,5, während bei einer Behandlung von textilen Substraten, die aus hydrophilen Fasern, so insbesondere Wolle, Baumwolle, Zellwolle, Jute, Sisal oder Hanf bestehen, das Flottenverhältnis insbesondere zwischen 1 : 1,3 und 1 :3,5 variiert. Diese besonders günstigen Flottenverhältnisse, die bei einer Behandlung auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreicht werden können, beruhen auch darauf, daß bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Flottenzuführung, die ne- ben den erforderlichen Flottenleitungen in der Regel noch eine Flottenpumpe aufweist, die Flottenabführung und der Flottensammelbehälter relativ klein dimensioniert werden, da die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung während der Behandlung des textilen Substrates zu transportierende Flottenmenge, die während der Behandlung im Kreislauf gefahren wird, sehr gering ist. Aus diesen Gründen wird auch erklärlich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung, gemessen an den herkömmlichen Vorrichtungen, einen wesentlich geringeren Energiebedarf hat und eine erheblich geringeres Abwasservolumen verursacht, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur unter ökonomischen sondern auch unter ökologi- sehen Gesichtspunkten besonders vorteilhaft zur Behandlung von textilen Substraten verwendbar ist.
Unter den in der vorliegenden Anmeldung verwendete Begriff Behandlung von textilen Substraten mit einer Flotte fallen alle solche Behandlungen, bei denen die Eigenschaften des so behandelten textilen Substrates verändert werden. Hierzu zählen insbesondere Wasch prozesse, Bleichprozesse, Färbeprozesse, Seifprozesse, Avivierprozesse Ausrüstungsprozesse oder mechanische und/oder thermische Entwässerungsprozesse, wobei vorzugsweise diese Prozesse in der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer wäßrigen oder gasförmigen Flotte durchgeführt werden. Ebenfalls deckt der Begriff Behandlung mit einer Flotte solche Behandlungen ab, bei denen die Flotte als Flottennebel, als Flottendampf oder als Flottengas vorliegt. Der Begriff über den Umfang der Zentrifugenwelle angeordneten Flottenaustrittsöffnungen umfaßt alle zweckmäßig geformte und ausgerichtete Öffnungen, insbesondere auch Kanäle und/oder Düsen, durch die die wäßrige Flotte, die dampfförmige Flotte oder gasförmige Flotte strömt. Klarstellend sei angemerkt, daß der in dem vorliegenden Text verwendete Begriff "und/oder" bedeutet, daß die einzelnen Elemente bei der entsprechenden Aufzählung sowohl additiv oder alternativ zu sehen sind, wobei bei der additiven Benennung dann mindestens zwei Elemente der Aufzählung miteinander kombiniert sind, während alle im Singular verwendeten Begriffe, selbstverständlich auch den Plural dieser Begriffe abdeckt.
Wie bereits vorstehend bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgeführt ist, weist eine besonders geeignete Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Flottenpumpe auf, wobei diese Flottenpumpe der Flottenzuführung, dem Flottensammelbehälter oder der Flottenabführung zugeordnet ist. Wie bereits vorstehend ausgeführt, erfordert die Behandlung des textilen Substrates in der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur eine geringe Flottenmenge, so daß vorzugsweise diese Flottenpumpe als Kleinkreiselpumpe ausgebildet ist.
Um die Anordnung der Garnspulen oder des Warenbahnwickels innerhalb des Prozessraumes oder die Entnahme dieser behandelten textilen Substrate aus dem Prozessraum zu ermöglichen, muß der Prozessraum von außen zugänglich sein. Diesbezüglich sieht eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, daß der Prozessraum zweiteilig ausgebildet ist, wobei mindestens ein Teil des Prozessraumes zur Anordnung des zu behandelnden textilen Substrates innerhalb des Prozessraumes und zur Entnahme des behandelten textilen Substrates aus dem Prozessraum entfernbar ist. Abhängig von der jeweiligen geometrischen Ausgestaltung des Prozessraumes kann beispielsweise dieses mindestens eine Teil des Prozessraumes als verriegelbarer Deckel oder verriegelbares Türelement ausgestaltet sein.
Eine besonders geeignete und bedienungsfreundliche Weiterbildung des entfernbaren Teils des Prozessraumes, das die Beschickung und Entladung des Prozessraumes ermöglicht, sieht vor, daß der entfernbare Teil mit dem Lagerblock verbunden ist, der am einen Ende der Zentrifugenwelle angeordnet ist. Der Lagerblock ist hierbei so ausgebildet, daß er zwischen einer ersten Stellung, in der das entfernbare Teil den Prozessraum flottendicht verschließt, und einer zweiten Stellung, in der das entfernbare Teil die Anordnung des zu behandelnden textilen Substrates im Prozessraum ermöglicht, bewegbar ist.
Insbesondere dann, wenn der Lagerblock durch ein horizontales Verfahren aus der ersten in die zweite Stellung und umgekehrt hierzu bewegbar ist, ist der Prozessraum besonders gut für die Anordnung und Entfernung des jeweils zu behandelnden bzw. behandelten textilen Substrates zugänglich.
Eine besonders bedienungsfreundliche Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß der Lagerblock und das damit verbundene entfernbare Teil hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch zwischen der ersten und zweiten Stellung und umgekehrt hierzu horizontal verfahren wird, wodurch die Beladung und Entladung erheblich beschleunigt und vereinfacht wird. Bei dieser Ausgestaltung besteht desweiteren noch besonders einfach die Möglichkeit, durch ein entsprechendes Sicherungselement, das insbesondere dem hydraulischen oder pneumatischen Bewe- gungszylinder oder dem elektrischen Antrieb, vorzugsweise im Bereich des entfernbaren Teils, zugeordnet ist, zu verhindern, daß der Prozessraum während der Behandlung des textilen Substrates mit Flotte unkontrolliert oder unbeabsichtigt geöffnet wird.
Um bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die rotierende Zentrifugen- welle, auf der die zu behandelnden Garnspulen oder der Warenbahnwickel während der Behandlung fixiert sind, sicher und insbesondere schwingungsfrei und frei von Unwuchten zu lagern, schlägt eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, daß der Lagerblock einen ersten Bereich aufweist, der zum Zentrieren und Ausrichten der Zentrifugenwelle mit der Zentrifugenwelle während der Behandlung in Eingriff steht.
Vorzugsweise ist der erste Bereich des Lagerblockes kegelförmig, kegel- stumpfförmig oder zylindrisch ausgebildet und zentriert und haltert zusammen mit einer endseitig an der Zentrifugenwelle vorgesehenen ange- paßten kegelförmigen, kegelstumpfförmigen oder zylindrischen Aussparung die Zentrifugenwelle. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, daß die Zentrifugenwelle endseitig eine kegelförmige, kegelstumpfförmige oder zylindrische Spitze aufweist, die mit einer, im ersten Bereich des Lagerblockes vorgesehenen kegelförmigen, kegelstumpfförmigen oder zylin- drischen Aussparung die Zentrifugenwelle haltert.
Eine weitere Ausgestaltung der zuvor beschriebenen Ausführungsformen des Lagerblockes sieht vor, daß der Lagerblock einen zweiten Bereich aufweist, der eine Reihe von auf der Zentrifugenwelle hintereinander ange- ordnete Garnspulen axial spannt, so daß die Garnspulen drehfest auf der Zentrifugenwelle angeordnet sind. Insbesondere dann, wenn der zweite Bereich kraftschlüssig während der Behandlung mit der Zentrifugenwelle verbunden ist, wird neben der zuvor beschriebenen Zentrierung und Halterung der Zentrifugenwelle über den ersten Bereich durch den zweiten Bereich noch zusätzlich eine kraftschlüssige Halterung der Zentrifugenwelle während der Rotation herbeigeführt. Eine Ausgestaltung einer derartigen kraftschlüssigen Halterung der Zentrifugenwelle über den zweiten Bereich wird dadurch bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreicht, daß hierbei der zweite Bereich als Hülse ausgebildet ist, wobei der Hül- seninnendurchmesser geringfügig größer ist als der endseitige äußere Durchmesser der Zentrifugenwelle, so daß durch die am Lagerblock vorgesehene Hülse das Ende der Zentrifugenwelle bei ihrer Rotation sicher durch die Hülse gehaltert ist und die Garnspulen axial gespannt werden In Weiterbildung der zuvor beschriebenen Ausführungsform sieht eine andere Ausgestaltung des ersten und zweiten Bereiches des Lagerblockes vor, daß dem ersten und dem zweiten Bereich ein gemeinsames Lager, insbesondere ein Wälzenlager, zugeordnet ist, so daß während der Behandlung die rotierende Zentrifugenwelle endseitig mit dem ersten und zweiten Bereich des Lagerblockes verbunden ist und durch die Anordnung des gemeinsamen Lagers, insbesondere des Wälzenlagers, die Rotation der Zentrifugenwelle nicht beeinträchtigt wird.
Bezüglich der Anzahl der Garnspulen, die auf der Zentrifugenwelle der er- findungsgemäßen Vorrichtung während der Behandlung angeordnet werden, ist grundsätzlich festzuhalten, daß die Anzahl der Garnspulen einerseits von der axialen Länge der Zentrifugenwelle und andererseits von dem Gewicht der Garnspulen abhängig ist. Sollen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung übliche Garnspulen, d.h. solche Garnspulen, die eine axiale Länge zwischen etwa 10 cm und etwa 30 cm und ein Garngewicht zwischen etwa 1 kg und 2,5 kg je Spule aufweisen, behandelt werden, so werden auf der Zentrifugenwelle ein bis zwanzig Garnspulen, vorzugsweise ein bis zehn Garnspulen und insbesondere ein bis fünf Garnspulen, angeordnet. Die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu behandelnden Garnspulen sind auf übliche konische oder zylindrische Hülsen aus Kunststoff oder Metall aufgewickelt, vorzugsweise als Präzisionswicklung und insbesondere als Kreuzspulwicklung, wobei sowohl starre Hülse als auch axial-flexible Hülsen verwendet werden. Sofern erforderlich, werden die Spulenseitenflächen mit Abdichtungstellern (Abdeckteller) versehen, so daß die durch die Rotation der Zentrifugenwelle verursachte Durchströmung der Spulen mit Flotte bezüglich ihrer Richtung durch die Abdichtungsteller gelenkt wird.
Soll die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Behandeln von Flächengebilden eingesetzt werden, so wird die jeweils zu behandelnde Warenbahn im breiten Zustand auf einen Warenbahnbaum aus Metall oder Kunststoff aufgewickelt und der so mit der Warenbahn bewickelte Warenbahnbaum wird, wie die Garnspulen, drehfest mit der Zentrifugenwelle verbunden. Bereits vorstehend ist beschrieben, daß diese Verbindung kraftschlüssig über den zweiten Bereich, der am Lagerblock vorgesehen ist, erfolgen kann, wobei jedoch auch eine formschlüssige Halterung der Garnspulen oder des bewickelten Warenbahnbaumes, so beispielsweise durch Rast- elemente, die im vorgegebenen Abstand auf der Zentrifugenwelle vorgesehen ist und die mit hieran angepaßten Aussparungen in den Garnhülsen oder in dem Warenbahnbaum in lösbaren Eingriff bringbar sind, bewerkstelligt wird. Will man bei der Behandlung von mit Warenbahnwickeln bestückten Wa- renbahnbäumen die Richtung der durch die Rotation der Zentrifugenwelle verursachte Durchströmung des Warenbahnwickels beeinflussen, so sieht eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, daß hier ein Warenbahnbaum zur Anwendung gelangt, bei dem mittels Abdeck- manschetten ein Teil der am Warenbahnbaum (Stückbaum) vorgesehenen Perforationen endseitig gezielt abgedeckt werden, so daß anschließend ein derartig vorbereiteter Warenbahnbaum mit dem zu behandelnden Waren- bahnwickel bewickelt wird.
Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, bei der erfindungsgemäßen Vorrich- tung die Antriebswelle des Rotationsantriebs lösbar mit der Zentrifugenwelle zu verbinden. Bei solchen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung jedoch, die den zuvor beschriebenen verfahrbaren Lagerblock aufweisen, wird insbesondere eine starre Kupplung zwischen der Antriebswelle des Rotationsantriebs oder einer koaxial zur Antriebswelle ausgerichtete und von der Antriebswelle angetriebene Lagerwelle und der Zentrifugenwelle vorzusehen. Diese starre Verbindung stellt sicher, daß die Zentrifugenwelle auch dann noch horizontal ausgerichtet bleibt, wenn der Lagerblock aus seiner ersten Stellung in die zweite Stellung verfahren wird, um so in dieser zweiten Stellung einer Entladung des textilen
Substrates aus dem Prozessraum und ein Beladen des Prozessraumes mit textilem Material zu bewerkstelligen.
Bezüglich des Rotationsantriebs für die Zentrifugenwelle ist allgemein festzuhalten, daß der Rotationsantrieb derart ausgestaltet ist, daß hierdurch die bei der Rotation der Zentrifugenwelle, insbesondere auch bei der Rotation der mit textilem Substrat während der Behandlung beladenen Zentrifugenwelle, auftretenden Kräfte abgefangen werden, so daß die Zentrifugenwelle zentriert ist und somit ohne Schlagen und Unwuchten gleichmäßig rotiert.
Insbesondere ist der Rotationsantrieb derart ausgebildet, daß er in seiner Drehzahl einstellbar ist, um so die Zentrifugenwelle während der Behandlung vorzugsweise zwischen 10 U/min und 5.800 U/min und insbesondere zwischen 100 U/min und 2.800 U/min gedreht wird.
Um die zuvor beschriebene bevorzugte Drehzahl der Zentrifugenwelle einzustellen, sieht eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, daß dem Rotationsantrieb ein Getriebe, insbesondere eine Keilriemenübersetzung, zur Einstellung der Drehzahl der Zentrifugenwelle zugeordnet ist. Desweiteren überträgt das Getriebe die Rotation und Drehmomente auf die Zentrifugenwelle.
Bei einer anderen Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Zentrifugenwelle ein Austreiber für die auf der Zentrifugenwelle angeordneten Garnspulen oder für den auf einem Warenbahnbaum angeordneten Warenbahnwickel zugeordnet, so daß nach einem axialen Verfahren des Lagerblockes aus der ersten Stellung in die zweite Stellung durch eine axiale Bewegung des Austreibers relativ zur Zentrifugenwelle in Richtung auf den Lagerblock die behandelten Garnspulen bzw. der auf dem Warenbahnbaum angeordnete und behandelte Warenbahnwickel von der Zentrifugenwelle geschoben wird.
Um ein schnelles Aufheizen und/oder Abkühlen sowie eine sichere
Konstanthaltung einer zuvor ausgewählten Behandlungstemperatur zu gewährleisten, schlägt eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vor, daß dem Prozessraum, der Flottenzuführung, der Flottenabführung und/oder dem Flottensammelbehälter mindestens ein Kühl- und/oder Heizelement zugeordnet ist bzw. sind. Das Heizelement kann als Strahlungsheizelement, Wärmetauscher oder als elektrisches Heizelement ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn das Heizelement als Einspeisestelle für Dampf ausgestaltet ist, so daß hierüber Sattdampf oder überhitzter Dampf in die erfindungsgemäße Vorrichtung eingeleitet wird. Wird ein Kühlelement vorgesehen, so ist dieses insbesondere als Wärmetauscher ausgebildet und weist dementsprechend einen Anschluß für kaltes Wasser auf. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß die mindestens eine horizontal verlaufende Boh- rung der Zentrifugenwelle eine Einspeisung für Dampf oder Heißluft aufweist, so daß der so eingespeiste Dampf bzw. die Heißluft gleichzeitig das auf der Zentrifugenwelle gehalterte textile Substrat besonders schnell und gleichmäßig aufheizt.
Um eine besonders sichere Halterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung während des Betriebs zu gewährleisten, ist bei einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Untergestell vorgesehen, daß die Vorrichtung haltert. Hierbei weist zur Dämpfung von Schwingungen das Untergestell mindestens ein Element auf, das insbesondere mechanisch die möglicherweise beim Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung auftretenden Schwingungen dämpft.
Vorzugsweise wird in Weiterbildung dieser Ausgestaltung der erfindungs- gemäßen Vorrichtung das Untergestell so ausgestaltet, daß es nicht nur die Vorrichtung sondern auch noch ein dem Lagerblock zugeordnetes Schienensystem zum pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Verfahren des Lagerblockes von der ersten Stellung in die zweite Stellung und umgekehrt hierzu aufweist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Wandung des Prozessraumes derart ausgestaltet ist, daß die Wandung im Wesentlichen zylindrisch geformt ist und bodenseitig eine zum Auffangen und Abführen der von dem textilen Substrat während seiner Behand- lung abgeschleuderten Flotte rinnenartig ausgebildete Vertiefung aufweist, über die die abgeschleuderte Flotte gleichmäßig und störungsfrei abläuft und so der Flottenabführung zugeführt wird. Anstelle der zuvor beschriebenen Rinne kann die Wandung des Prozessraumes im Querschnitt gesehen auch ein ovales oder polygones Profil aufweisen, das an geeigneten Stellen mit Bohrungen versehen ist, so daß über die ovale oder polygone Wandung die abgeschleuderte Flotte aufgefangen und zu geeigneten Bohrungen in der Wandung geführt und so der Flottenabführung zugeführt wird. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird nachfolgend anhand eines Ausfüh rungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen: eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Figur 2 eine schematische Schnittansicht längs der in Figur 1 eingezeichneten und mit Fig. 2 bezeichneten Schnittlinie;
Figur 3 eine schematische Schnittansicht längs der in Figur 1 eingezeichneten und mit Fig. 3 bezeichneten Schnittlinie; und
Figur 4 eine horizontale Schnittansicht längs der in Figur 1 eingezeichneten und mit Fig. 4 bezeichneten Schnittlinie.
In den Figuren 1 bis 4 sind die selben Teile mit den selben Bezugszeichen versehen.
Die in Figur 1 abgebildete Vorrichtung zur Behandlung von textilen
Substraten mit einer Flotte weist einen Antrieb 1 auf, mit dem die im Prozessraum 6 angeordnete Zentrifugenwelle 17 in einer Rotationsbewegung angetrieben wird. Hierbei ist die Antriebswelle la des Antriebs 1 über eine Keilriemenübersetzung 2 mit der Lagerwelle lb antriebsseitig verbunden, die ihrerseits über eine starre Kupplung 15 an der Zentrifugenwelle 17 angeschlossen ist. Um eine schwingungsfreie und unwuchtfreie Rotation der Zentrifugenwelle 17 zu ermöglichen, sind der Lagerwelle lb beidseitig Wälzlagereinheiten 23 zugeordnet. Die Lagerwelle lb weist eine zentrale axiale Bohrung auf, die mit der in der Zentrifugenwelle verlaufenden zentralen Bohrung 17a fluiddicht verbunden ist. Das andere Ende dieser in der Lagerwelle lb vorgesehenen Bohrung mündet in der Flottenzuführung 7. Um einen unerwünschten Austritt von Flotte an der Verbindungsstelle der Flottenzuführung 7 zu der in der Lagerwelle lb vorhandenen Bohrung zu verhindern, ist eine mit 11 bezeichnete Gleitringdichtung vorgesehen.
An dem zum Antrieb entgegengesetzten Ende der Zentrifugenwelle 17 befindet sich ein insgesamt mit 5 bezeichneter Lagerblock, der zum Zentrieren der Zentrifugenwelle im geschlossenen Zustand des Prozessraumes 6 einen ersten Bereich 24 aufweist, wobei dieser erste Bereich 24 als Kegel ausgebildet ist, dessen Spitze in eine kegelförmige Aufnahme der Zentrifugenwelle 17 positioniert ist, wenn der Lagerblock 5 sich in der in Figur 1 abgebildeten Stellung, die vorstehend als erste Stellung des Lagerblockes bezeichnet ist, befindet. In dieser ersten Stellung verschließt der entfern- bare Teil 26, der bei der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform als Deckel ausgebildet ist, während der Behandlung des textilen Substrates 14, bei dem es sich um drei Garnspulen handelt, den Prozessraum 6.
Die Zentrifugenwelle 17 ist mit einer zentralen Bohrung 17a und mit über den Umfang der Zentrifugenwelle 17 angeordneten Flottenaustrittsöffnungen 17b versehen. Die Wandung 19 des Prozessraumes 6 ist in ihrer Form an einen Zylinder weitestgehend angepaßt, wie das in Figur 2 zu erkennen ist. Bodenseitig am Prozessraum 6 bildet die Wandung 19 eine rinnenartige Vertiefung 19a aus, die ihrerseits in eine Flottenabführung 12 mün- det. Der Prozessraum 6 ist seinerseits mit einem Schutzkäfig 20 versehen, der bei einem Zerbersten der Zentrifuge ein Herumfliegen von Teilen verhindert (Figur 2). Mittels einer Flottenzuführung 7 wird die jeweilige Behandlungsflotte über die in der Lagerwelle lb vorgesehene Bohrung der zentralen Bohrung 17a in der Zentrifugenwelle 17 zugeführt, die hiernach aufgrund der Rotations- kräfte über die Vielzahl der Flottenaustrittsöffnungen 17b durch die Garnspulen 14 gefördert wird. Die von den rotierenden Garnspulen 14 abspritzende Flotte wird über das Gehäuse 19 des Prozessraumes gesammelt und über die rinnenartige Vertiefung 19a und über die Flottenabführung 12 dem Flottensammelbehälter 8 zugeführt. Mit Hilfe einer unterhalb des Flottensammelbehälters angeordneten Kreiselpumpe 3 wird die Flotte dann im Kreislauf wieder der Flottenzuführung 7 zugeführt, so daß der zuvor beschriebene Flottenkreislauf kontinuierlich während der gesamten vorgegebenen Behandlungszeit durchgeführt wird. Nach Ablauf der vorgegebenen Behandlungszeit wird der Lagerblock 5 mit Hilfe eines Pneumatikzylinders 4 in Pfeilrichtung 27 aus seiner ersten Stellung in die zweite Stellung überführt. Hierzu ist der Lagerblock 5 auf einem Führungswagen 22 angeordnet, der mit Hilfe von Führungsschienen 21 und einem Pneumatikzylinder 4 das zuvor beschriebene Verfahren be- wirkt, sofern eine Verriegelung 16 zuvor gelöst wurde. Durch dieses Verfahren wird gleichzeitig der als Deckel ausgebildete entfernbare Teil 26 ebenfalls verfahren, so daß hierdurch der Innenraum des Prozessraumes 6 stirnseitig ungehindert zugänglich ist und damit die behandelten Garnspulen 14 aus dem Prozessraum entnommen werden können.
Diese Entnahme wird dadurch erleichtert, daß innerhalb des Prozessraumes ein Austreiber 18 positioniert ist, so daß gleichzeitig alle drei abgebildeten Garnspulen 14 über diesen Austreiber 18 (Figur 2) entnommen werden können. Zweckmäßigerweise geschieht dieses Austreiben der Garn- spulen 14 aus dem Prozessraum dadurch, daß eine Aufnahmestange (nicht gezeigt) derart zur Zentrifugenwelle 17 positioniert wird, daß der Austreiber 18 die behandelten Spulen 14 auf diese axial mit der Zentrifugenwelle ausgerichtete Aufnahmestange schiebt, so daß sie gemeinsam mit der Aufnahmestange aus dem Bewegungsbereich des Lagerblockes 5 genommen werden.
In analoger Weise werden über die Aufnahmestange, die zentriert mit der Zentrifugenwelle 17 angeordnet wird, drei neu zu behandelnde Spulen 14 in der Vorrichtung angeordnet. Nach Entfernen der Aufnahmestange wird der Lagerblock 5 aus seiner zweiten Stellung (in Figur 1 etwa oberhalb der rechten Stütze des Gestells 29) mit Hilfe des Pneumatikzylinders 4 in seine erste Stellung, wie diese in Figur 1 abgebildet ist, verfahren. Hierbei zentriert der kegelförmig ausgebildete erste Bereich 24 durch Eingriff seiner Zentrierspitze in die kegelförmige Aussparung 25 die Position der Zentrifugenwelle 17, während gleichzeitig der als Hülse 28 ausgebildete zweite Bereich des Lagerblockes 5 sich endseitig auf die Zentrifugenwelle 17 schiebt, wodurch die Garnspulen 14 axial gespannt und somit kraftschlüssig auf der Zentrifugenwelle 17 angeordnet werden.
Mit 9 und 10 sind jeweils in Figur 1 Anschlüsse bezeichnet, um die im Flottensammelbehälter 8 aufgefangene Flotte durch ein Heizmedium, wie dieses über Rohrleitungen (nicht abgebildet), die an den Anschlüssen 9 und 10 angeschlossen werden, direkt oder indirekt über einen dem
Flottensammelbehälter 8 zugeordneten Wärmetauscher zu beheizen. Mit 29 ist insgesamt das Gestell bezeichnet, das die erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das zuvor beschriebene Verfahren des Lagerblockes 5 lagert, wobei jedem Bein des Gestells ein Element 13 zur Dämpfung von Schwingungen zugeordnet ist.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Behandlung von textilen Substraten mit einer Flotte, wobei die Vorrichtung einen Prozessraum zur Aufnahme des zu behandelnden textilen Substrates während der Behandlung und einen dem Prozessraum zugeordneten Flottensammelbehälter aufweist, dadurch gekenn- zeichnet,
a) daß innerhalb des Prozessraumes (6) eine horizontal ausgerichtete Zentrifugenwelle (17) zur Halterung des textilen Substrates (14) während der Behandlung angeordnet ist, wobei das textile Substrat (14) während der Behandlung als Garnspule (14) oder als Warenbahnwickel aufgemacht ist,
b) daß die Zentrifugenwelle (17) mindestens eine horizontal verlaufende zentrale Bohrung (17a), die mit einer Vielzahl von über den Umfang der Zentrifugenwelle (17) angeordneten Flottenaustrittsöffnungen (17b) verbunden ist, aufweist,
c) daß der Zentrifugenwelle (17) an ihrem einen Ende ein Rotationsantrieb (1) und an ihrem anderen Ende ein Lagerblock (5) zugeordnet ist und
d) daß der Zentrifugenwelle (17) eine Flottenzuführung (7) und dem Prozessraum (6) eine Flottenabführung (12) zugeordnet sind, wobei zwischen der Flottenzuführung (7) und der Flottenabführung (12) der Flottensammelbehälter (8) positioniert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flottenzuführung (7), dem Flottensammelbehälter (8) oder der Flottenab- führung (12) eine Flottenpumpe (3) zugeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Prozessraum (6) zweiteilig ausgebildet ist, wobei mindestens ein Teil (26) des Prozessraumes (6) zur Anordnung des zu behandelnden textilen Substrates (14) innerhalb des Prozessraumes (6) und zur Entnahme des behandelten textilen Substrates (14) aus dem Prozessraum (6) entfernbar ist.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der entfernbare Teil (26) des Prozessraumes (6) mit dem Lagerblock (5) verbunden ist und daß der Lagerblock (5) zwischen einer ersten Stellung, in der das entfernbare Teil (26) den Prozessraum (6) verschließt und einer zweiten Stellung, in der das entfernbare Teil (26) die Anordnung des zu behandelnden textilen Substrates (14) im Prozessraum (6) ermöglicht, bewegbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerblock (5) durch ein horizontales Verfahren aus der ersten in die zweite Stellung (27) und umgekehrt hierzu bewegbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerblock (5) hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch zwischen der ersten und zweiten Stellung und umgekehrt hierzu verfahrbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, daß der Lagerblock (5) einen ersten Bereich (24) aufweist, der zum Zentrieren der Zentrifugenwelle (17) mit der Zentrifugenwelle (17) endseitig während der Behandlung in Eingriff steht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (24) kegelförmig, kegelstumpfförmig oder zylindrisch ausgebildet ist und zusammen mit einer endseitig an der Zentrifugenwelle (17) vorgesehenen kegelförmigen, kegelstumpfförmigen oder zylindrischen Aussparung (25) die Zentrifugenwelle zentriert.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, daß der Lagerblock (5) einen zweiten Bereich (28) aufweist, der eine Reihe von auf der Zentrifugenwelle (6) hintereinander angeordnete Garnspulen (14) axial spannt.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, daß der zweite Bereich (28) kraft- und/oder formschlüssig mit der Zentrifugenwelle (17) während der Behandlung verbunden ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereich als Hülse (28) ausgebildet ist, wobei der Hülseninnen- durchmesser geringfügig größer ist als der endseitige äußere Durchmesser der Zentrifugenwelle (17), und daß in der ersten Stellung des Lagerblockes (5) die auf der Zentrifugenwelle angeordnete mindestens eine Garnspule (14) durch die Hülse (28) axial gespannt ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten (24) und dem zweiten Bereich (28) des Lagerblockes (5) ein gemeinsames Lager, insbesondere eine Wälzenlagereinheit (23), zugeordnet ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Zentrifugenwelle 1 bis 20 Garnspulen, vorzugsweise 1 bis 10 Garnspulen (14), gehaltert sind.
14. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Garnspule bzw. die Garnspulen (14) oder der Wa- renbahnwickel kraft- und/oder formschlüssig auf der Zentrifugenwelle (17) gehaltert ist bzw. sind.
15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrifugenwelle (17) über eine Kupplung, insbesondere über eine starre Kupplung (15), mit der Antriebswelle (la) des Rotationsantriebes (1) verbunden ist.
16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationsantrieb (1) in seiner Drehzahl einstellbar ist und insbesondere die Zentrifugenwelle (17) während der Behandlung zwischen 10 U/min und 5.800 U/min und vorzugsweise zwischen 100 U/min und 2.800 U/min, dreht.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rotationsantrieb (1) ein Getriebe, insbesondere eine Keilriemenüber- setzung (2), zur Einstellung der Drehzahl der Zentrifugenwelle zugeordnet ist.
18. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrifugenwelle (17) einen Austreiber (18) für die auf der Zentrifugenwelle (17) angeordneten Garnspulen (14) oder den auf einen Warenbahnbaum angeordneten Warenbahnwickel aufweist und daß in der zweiten Stellung des Lagerblockes (5) durch eine axiale Bewegung des Austreibers (18) relativ zur Zentrifugenwelle die Garnspulen (14) bzw. der auf dem Warenbahnbaum angeordnete Warenbahnwickel von der Zen- trifugenwelle (17) geschoben werden.
19. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Prozessraum (6), der Flottenzuführung (7), der Flottenabführung (12) und/oder dem Flottensammelbehälter (8) minde- stens ein Heiz- oder Kühlelement zugeordnet sind.
20. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine horizontal verlaufende Bohrung (17a) der Zentrifugenwelle (17) eine Einspeisung für Dampf aufweist.
21. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung von einem Untergestell (29) gehaltert ist und daß dem Untergestell (29) mindestens ein Element (13) zur Dämpfung von Schwingungen aufweist.
22. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Untergestell (29) außer der Vorrichtung noch ein dem Lagerblock (5) zugeordnetes Schienensystem (21) zum pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Verfahren des Lagerblockes (5) aus der ersten Stellung in die zweite Stellung und umgekehrt hierzu auf- weist.
23. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung (19) des Prozessraumes (6) zylinderartig ausgebildet ist und bodenseitig eine zum Auffangen und Abführen der von dem textilen Substrat (14) während seiner Behandlung abgeschleuderten Flotte rinnenartig ausgebildete Vertiefung (19a) aufweist, über die die abgeschleuderte Flotte der Flottenabführung (12) zuführbar ist.
EP15813246.4A 2014-10-06 2015-09-22 Vorrichtung zur behandlung von textilen substraten mit einer flotte Active EP3204547B1 (de)

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