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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
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zum kontinuierlichen Heißbehandeln einer textilen Warenbahn mit einer
heißen Flüssigkeit, wie Wasser, bei Flächenpressung der Warenbahn zwischen dem Mantel
eines umlaufenden Zylinders und einem endlosen undurchlässigen Mitläufer.
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Vorrichtungen und Verfahren der vorgenannten Art werden beispielsweise
beim Krabben und Naßdokatieren, also bei einer Heißwasserbehandlung von textilen
Warenbahnen bei Flächenpressung zum Glätten, Temperaturbehandeln und/oder Flächenfixieren
von insbesondere aus Wolle oder Woll-Minchungen bestehenden Warenbahnen, verwendet.
Unter dem Krabben, das auch als Einbrennen, Fixieren oder Kochen bezeichnet wird,
versteht man eine Naßbehandlung, die Woll- und Woll-Mischgeweben bzw.
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Maschenwaren durch wechselnde Temperaturen in breitem Zustand eine
gewisse Krumpfechtheit, den einzelnen Fadensystemen die Möglichkeit zur Entspannung
gibt und durch die evtl. aufgetretene Wasch- und Walkfalten entfernt werden können.
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Bei einer von der Anmelderin hergestellten kontinuierlichen Krabbmaschine
läuft die Ware endlos genäht in breitem Zustand zunächst durch einen HeiPhwassertrog
und wird anschließenddurch ein endloses Gummituch gehalten, fast um den Gesamtumfang
einer dampfbeheizten Trommel von beispielsweise 2 1/2 m Durchmesser, gafiihrt, Nach
dem Auslauf passiert die Warenbahn einen Kühltrog und i;ird abschließend abgequetscht,
aufgedockt oder abgetafelt bzw. direkt einem Spannrahmen zugeführt.
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Durch die Naßdekatur soll die Krumpfechtheit von Geweben und Gewirken
aus Wolle oder Wollmischungen verbessert werden. Außerdem nimmt die Ware beim Dekatieren
eine gewisse Feuchtigkeit an und wird im Griff weicher und fülliger. Im Prinzip
werden die Wollstücke beim Naßdekatieren im aufgewickelten Zustand durch
Heißwasser
befeuchtet und genau wie beim Krabben durch Abkühlen mittels Kaltwasser fixiert.
Die Ware wird durch eine harte Wicklung mit einem glatten Mitläufer auf einem perforierten
Zylinder der Einwirkung von heißem Wasser ausgesetzt und anschließend langsam oder
durch Kaltwasser schnell abgekiihlt.
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Dadurch soll ein Hochglanz oder Liister auf der Warenbahn erzeugt
werden.
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Wegen der erforderlichen Flächenpressung der Warenbahn werden bei
den bekannten Vorrichtungen und Verfahren der jeweils verwendete Mitläufer und/oder
sogar die Warenbahn selbst einer starken Spannung in Längsrichtung ausgesetzt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein
Verfahren der eingangs genannten Gattung zu schaffen, in der die Flächenpressung
der Warenbahn ohne bzw. unabhängig von einer Längsspannung des verwendeten Mitläufers
bzw. der Warenbahn selbst erzielbar ist. Die erfindungsgemäße Lösung zu der Vorrichtung
besteht darin, daß der Zylinder mit seinem vom Mitläufer umspannten Bereich wenigstens
teilweise in einen bei Betrieb mit der Flüssigkeit gefüllten Trog untergetaucht
ist, daß der Zylinder als verschlossene Trommel mit einem Bohrungen zum Flüssigkeitsdurchtritt
aufweisenden Mantel ausgebildet ist, daß der Innenraum des Zylinders auf eine Pumpe
geschaltet ist und daß Mittel zum Beheizen der den Zylinder umgebenden Flüssigkeit
vorgesehen sind.
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Verbesserungen und weitere Ausgestaltungen der erfindungagemäßen Vorrichtung
sowie ein Verfahren zum Betricb der Vorrichtung einschließlich entsprechender Verbesserungen
bzw. weiterer Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Erfindungsgemäß ist der Zylinder mit dem ihn umspannenden Mitläufer
bei Betrieb teilweise oder ganz in der jeweiligen Flüssigkeit
untergetaucht.
Der endlose Mitläufer umspannt den Zylin- -der vor%ugsweise auf dessen Unterseite.
Die Warenbahn wird durch den Spalt zwischen Mitläufer und Zylinder gcführt. Erfindungsgemäß
wird ausgenutzt, daß der Druck der Flüssigkeits säule innerhalb des Zylinders -
im Bereich der am tiefsten in den Trog eingetauchten Teile des Zylinders - niedriger
ist als auf der Außenseite des Zylinders. Wird nämlich der abgesehen von den Bohrungen
im Mantel als verschlossene Trommel ausgebildete Zylinder auf eine Flüssigkeitspumpe
geschaltet, die wenigstens die in den Zylinderinnenraum eindringende Flüssigkeit
absaugt, daß dort ständig unabhängig von der Eintauchtiefe des Zylinders in die
Fliissigkeit nur höchstens ein kleiner restlicher Flüssigkeitssumpf verbleibt, so
besteht eine Druck differenz zwischen Außen- und Innenseite des Zylinders bzw.
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des undurchlässigen Mitläufers. Die Flächenpressung der zu behandelnden
textilen Warenbahn wird erfindungsgemäß also allein durch die Druckdifferenz der
Flüssigkeitssäule auf der Außenseite des Zylinders und der Flüssigkeitssäule auf
der Zylinderinnenwand bewirkt.
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Selbstverständlich kann im Zylinderinnenraum zusätzlich auch ein Luftunterdruck
eingestellt werden. Wesentlich ist lediglich, daß durch das Absaugen im Zylinderinnenraum
ein Flüssigkeitsdruck und evtl. außerdem ein Luftdruck aufrechterhalten werden,
die gegebenenfalls kleiner sind als der Flüssigkeitsdruck, der auf der Außenfläche
des mit Bohrungen versehenen Zylindermantels bzw. des diesen umschlingenden undurchlässigen
Mitläufers lastet. Da der Mitläufer auf diese Weise selbsttätig durch Flächenpressung
gegen den Mantel des Zylinders gedrückt wird, ist zu der erwünschten Flächenpressung
der Wazrenbahn eine auf den Mitläufer ausgeübte Langsspannung nicht erforderlich.
Erfindungsgemäß wird der Mitläufer also in dieser Hinsicht nicht beansprucht. Auch
die Warenbahn selbst wird nicht gespannt. Es können daher auch empfindliche und
dehnbare
Stoffe erfindungsgemäß behandelt werden.
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Um in Jedem Falle einen sicheren Druckausgleich im Bereich der zu
behandelnden Warenbahn zwischen Mitläufer und Mantel des Zylinders zu erhalten,
ist es zweckmäßig, den Zylinder mantel mit einem parallel und senkrecht zur Mante]fläche
luft-und flüssigkeitsdurchlässigen Siebdrahtgeflecht zu belegen.
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Die Warenbahn läuft dann zwischen dem Mitläufer und dem Siebdrahtgeflecht
hindurch.
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Der Effekt der erfindungsgemäßen Behandlung von Warenbahnen aus Wolle
oder Wollmischungen wird, beispielsweise beim Fixieren oder Krumpfen umso besser
und stabiler, Je höher die Temperatur der heißen Behandlungsflüssigkeit eingestellt
bzw. einstellbar ist. Ausgezeichnete Ergebnisse sind in diesem Sinne erzielbar,
wenn Behandlungsflüssigkeiten mit relativ hohem Siedepunkt benutzt werden.
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Unerwarteterweise können bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
und des entsprechenden Verfahrens aber auch mit Wasser als Behandlungsflüssigkeit
Temperaturen erreicht- werden, die oberhalb des normalen Siedepunktes liegen. Das
rührt daher, daß im Bereich weit unterhalb der Oberfläche der heißen Behandlungsflüssigkeit
höhere Drucke herrschen und daher der Siedepunkt auch des Wassers in diesem Bereich
höher als bei Normaldruck ist. Wählt man beis?ielsweise einen Trog zur Aufnahme
der Behandlungsflüssigkeit von 3 m Tiefe und herrscht an der Oberfläche des in den
Trog eingefüllten Wassers eine Siedet-mperatur von 1000C bei 1,0 bar, so liegt die
Siedetemperaturim unteren Bereich des Trogs bei 1050C wegen des dort aufgrund der
Flüssigkeitssäule von 3 m herrschenden Drucks von 1,3 bar.
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Aus diesem Zahlenbeispiel ist auch der Differenzdruck zwischen Außen-
und Innenseite des undurchlässigen Mitläufers zu ersehen.
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Während außerhalb des Mitläufers der genannte Druck von 1,3 bar besteht,
kann der Innenraum des Zylinders auf 1,0 bar eingestellt worden. Zwischen Außen-
und Innenseite des Mitläufers besteht dann also eine Druckdifferenz von 0,3 bar,
was einer spezifischen Flächenpressung von 0,3 Kp/cm2 enL-spricht.
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Anhand der schematischen Zeichnung von Ausführungsbeispielen werden
weitere erfindungsgemäße Einzelheiten erläutert; es zeigen: Fig. 1 den Aufbau einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung im Querschnitt; Fig. 2 einen Ausschnitt des Querschnitts
am Umfang des Zylinders; und Fig. 3 und 4 zwei Abwandlungen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung im Querschnitt.
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Der Zylinder 1 gemäß Fig. 1 taucht teilweise in die in einem Trog
2 enthaltene Flüssigkeit 3 ein. Innerhalb des Troges 2 ist ein über Rollen 4 geführter,
endloser undurchlässiger Mitläufer 5 vorgesehen, der am Mantel des Zylinders 1 anliegt.
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Die zu behandelnde Warenbahn 6 wird über eine Einlaufrolle 7 dem Spalt
8 zwischen Mitläufer 5 und Mantel des Zylinders 1 zugeführt. Die Warenbahn 6 läuft
dann über Rollen 9 durch ein Verkühlbad 10, in welchem die Bahn über Rollen 11 geführt
ist, und von dort aus über eine Rolie 12 zu einem Quetschwalzenpaar 13.
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Der Mantel des Zylinders 1 weist in größeren Abständen, von zum Beispiel
einem Zwölftel des Zylinderumfangs, Bohrungen 14 auf. Außerdem wird in den Innenraum
des Zylinders 1 eindringende Flüssigkeit beispielsweise durch die Achse 15 des Zylinders
und ein Absaugrohr 16, auf das eine (nicht gezeichnete) Förderpumpe
geschaltet
ist, abgesaugt. Dadurch wird der FlSissigkeitsspiegel 17 innerhalb des Zylinders
1 auf einem bestimmten Höchststand gehalten. Zusätzlich kann auch der Luftdruck
im Innenraum 18 des Zylinders 1 abgesenkt bzw. eingestellt werden.
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Da auf die Außenseite des Zylindermantels bzw. auf die A'ßenseite
des auf dem Zylindermantel aufliegenden Teils des Mitläufers 5 ein der Differenz
der Flüssigkeitssäulen auf der Außen- und Innenseite des Zylinders entsprechender
Druck preßt, besteht zwischen Außen- und Innenseite des Zylindermantels bzw.
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Mitläufers 5 ein Differenzdruck. Dieser Differenzdruck bewirkt eine
Flächenpressung der zwischen dem Mantel des Zylinders 1 und dem bei Drehung in Pfeilrichtung
19 von diesem mitgenommenen Mitläufer 5 geführten Warenbahn 6. Die Richtung der
Flächenpressung ist mit den Pfeilen 20 angedeutet.
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Die Flüssigkeit 3 innerhalb des Trogs 2 ist mit Hilfe von Heizmitteln
21, z. B. perforierten Dampfzuführungsrohren, aufgeheizt. Die Heizung erfolgt vorzugsweise
im unteren Bereich der Masse der Flüssigkeit 3. Da oberhalb des Bereichs, in dem
die Warenbahn 6 zwischen Mitläufer 5 und Mantel des Zylinders 1 gepreßt wird, eine
Flüssigkeitssäule steht, die Je nach Durchmesser des Zylinders 1, der in der Regel
größer als 1 m ist, und nach Höhe des Flüssigkeitsspiegels 22 oberhalb des Bereichs
der Flächenpressung erhebliche Werte annehmen kann, siedet die Flüssigkeit im unteren
Bereich des Trogs erst bei entsprechend höheren Temperaturen als an der Oberfläche.
Wird daher beispielsweise Wasser zum Behandeln der Warenbahn benutzt, so hat dieses
beim Sieden in dem Bereich, in dem die Warenbahn 6 gepreßt wird, eine höhere Temperatur
als 1000C.
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Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus dem Querschnitt eines Teils der
Wand des Zylinders 1 mit dem Mitläufer 5 und der zwischen Mitläufer 5 und Mantel
des Zylinders 1 eingepreßten Warenbahn 6.
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Der Mantel des Zylinders 1 weist Bohrungen 14 auf. Um eine überall
glatte Luft- und Flüssigkeitsverbindung zwischen der Warenbahn 6 und den Bohrungen
14 zu gewährleisten1 ist es zweckmäßig, unmittelbar auf die Oberfläche des Zylinders
1 ein Siebdrahtgeflecht 23 aufzulegen, welches so ausgebildet ist, daß Luft und
Flüssigkeit zwischen Warenbahn 6 und Oberfläche des Zylinders 1 ungehindert in allen
Richtungen parallel zur Mantelfläche zu den Bohrungen 14 hin fließen kann.
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Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
bei der der Zylinder 1 tief in der Flüssigkeit 3 eines Trogs 2 untergetaucht ist.
Im übrigen entspricht die Vorrichtung gemäß Fig. 3 derjenigen gemäß Fig. 1. Wenn
in der Vorrichtung gemäß Fig. 3 beispielsweise die Höhendifferenz H des Flüssigkeitsspiegels
22 im Trog und des Flüssigkeitsspiegels 17 (Fig. 1) im-Zylinderinnern etwa 3 m beträgt
und wenn an der Oberfläche der Flüssigkeit ein Druck von 1 bar (Normaldruck) besteht
und auch im Innenraum 18 des Zylinders 1 ein solcher Druck eingestellt wird, ergeben
sich bei Verwendung eines Zylinders 1 mit einem Durchmesser von D = 1 m folgende
Verhältnisse: Der Flüssigkeitsdruck auf der Außenseite des Mitläufers im Bereich
der mit dem Bezugszeichen 20 versehenen Pfeile beträgt wegen der Flüssigkeitssäule
von 3 m etwa 1,3 bar. Da im Innenraum 18 des Zylinders 1 Normaldruck eingestellt
sein soll, besteht also zwischen Außen- und Innenseite des Mitläufers ein Differenzdruck
von 0,3 bar, durch den die erwünschte Flächenpressung der Warenbahn 6 bewirkt wird.
Verwendet man ferner als Flüssigkeit 3 normales Wasser und liegt dessen Siedepunkt
unter vorgenannten Votaussetzungen an der Oberfläc he 22 des Wassers bei 1000C,
so liegt entsprechend den angegebenen Maßen der Siedepunkt auf der Oberseite des
Zylinders bei etwa 1030C und auf dessen Unterseite - also dort, wo die Flächenpressung
im wesentlichen stattfindet - bei etwa 105°C.
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Bei den Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß
Fig. 1 und 3 muß die Heißbehandlung der Warenbahn 6 bei einem umlauf um den Zylinder
1 abgeschlossen sein. Sollte diese Zeit zum Fixieren, Krumpfen o. ä. noch nicht
ausreichend sein, so kann die Vorrichtung gemäß Fig. 4 weitergebildet werden. Hierbei
ist vorgesehen, daß die Warenbahn 6 nicht unmittelbar auf den Zylinder 1 aufläuft,
sondern daß sie zunächst auf einem längeren Wege zwecks Heißbehandlung durch die
im Trog 2 befindliche heiße Flüssigkeit 3 geführt wird. Im Ausführungsbeispiel sind
zu diesem Zweck Rollen 24 zum Fiihren der Warenbahn 6 in Zickzack-Weise vorgesehen.
Im übrigen entspricht die Vorrichtung gemäß Fig. 4 derjenigen gemäß Fig. 1 oder
3.