Einrichtung zum Waschen von Textilmaterialien in voller Breite Gegenstand der Erfindung bildet eine Einrichtung zum Waschen von Textilmaterialien in voller Breite, mit welcher das Waschgut abwechselnd von einer hori zontalen Führungswalze eines senkrecht angeordneten Führungswalzensystems auf eine andere horizontale Führungswalze eines zweiten, zum erstgenannten par allel und versetzt angeordneten Führungswalzensystems umgelenkt und von unten nach oben gegenläufig zur Waschflotte geführt wird, mit Auftragsrohren für di; Waschflotte.
Bei den bekannten Einrichtungen wird das Wasch gut durch die Waschflotte gezogen, wobei das Gewebe über ein Walzensystem geführt wird, das einerseits den Einzug verlängert und damit auch den Kontakt der Flotte mit dem Waschgut und anderseits eine Flotten strömung bewirkt, welche die Diffusion der löslichen Bestandteile aus dem Waschgut in die Waschflotte und weiters die Emulgierung, Dispergierung und Beseitigung der unlöslichen Bestandteile unterstützt. Diese Einrich tungen ergeben einen verhältnismässig niedrigen Wasch wirkungsgrad. Es ist weiterhin bekannt, diese Einrich tungen durch Intensivierungselemente zu ergänzen, z. B.
mit verschiedenen Typen von Schlagwalzen, Turbovibra- toren und Ultraschall-Generatoren zu versehen, so dass man eine erhöhte Durchströmung des Textilmaterials mit der Waschflotte erhält. Es ist weiterhin bekannt, die Waschwirkung bei gegenläufigen Gewebebahnen durch ein wiederholtes Abquetschen des Waschgutes nach mehrmaligem Durchnässen zu verbessern.
Durch die angeführten Einrichtungen erzielt man eine mehr oder weniger verbesserte Waschwirkung. Neuerdings wendet man zur Intensivierung des Wa- schens hohe Temperaturen der Waschflotte an, oder man zieht das Gewebe durch sich verengende und er weiternde, mit der Flotte gefüllte Schlitze in gerader oder auf verschiedene Weise gekrümmte Richtung hin durch. Diese Schlitze können gegebenenfalls einen säge artigen oder anders gewellten Querschnitt aufweisen. Weiter bedient man sich des Einflusses der Zentrifugal kraft, um die Waschflotte durch einen grossen Gewebe- bereich zu pressen.
Ausserdem nützt man die Wirkung einer durch Düsen unter hohem Druck der Oberfläche des Gewebes zugeführten Waschflotte, das hierdurch mechanisch beansprucht wird, oder den Einfluss einer Niederfrequenz-Vibration auf das Gewebe im Bad aus. Die Mehrzahl dieser intensiven Waschvorgänge ist un vorteilhaft infolge der hohen Ansprüche an den Energie- oder Wasserverbrauch bei verhältnismässig niedrigem Waschwirkungsgrad.
Es sind auch Einrichtungen bekannt, bei welchen in bestimmtem Masse ein Druckgradient auf der dem Arbeitswalzenmantel zugekehrten Waschgutfläche ge bildet wird. Diese bekannte Einrichtung ist in eine Flüs sigkeit getaucht, die einen Gegendruck zu der durch das Waschgut gedrückten Flotte ausübt. Bei dieser Einrich tung ist daher die Intensität der radialen Strömung, das bedeutet die Durchströmung des Waschgutes durch die Flotte, verhältnismässig gering.
Mittels einer anderen bekannten Einrichtung sollen unterschiedliche Geschwindigkeiten der Waschflotten- und Waschgutbewegung erzielt werden. Bei dieser Ein richtung kann die Waschflotte in geringem Mass durch das Waschgut in radialer Richtung penetrieren. Es wird aber kein intensiver Wascherfolg angestrebt. Auch bei dieser Einrichtung wirkt der durch das Waschgut hin durchtretenden Waschflotte der Druck eines flüssigen Mediums entgegen.
Mit einer weiteren bekannten Einrichtung wird die erhöhte Waschwirkung dadurch erzielt, dass das Wasch gut mittels eingebauter Spritzanlagen wiederholt benetzt und danach abgequetscht wird, wodurch die Waschflotte aus dem Waschgut beseitigt wird. Mit dieser Einrichtung findet keine eigentliche Durchströmung des Waschgutes durch die Flotte statt, denn es wird lediglich die im Waschgut festgehaltene Flüssigkeit herausgequetscht.
Diese Nachteile werden durch die erfindungsge mässe Einrichtung beseitigt, bei der die Auftragsrohre seitlich und parallel zu den Führungswalzen angeordnet sind und die Führungswalzen mindestens eines Systems angetrieben sind und mit einer Winkelgeschwindigkeit von 20-200 - z/sec. -' rotieren.
Die Waschflotte kann über die ganze Breite dem Waschgut z. B. an den Stellen zugeführt werden, die von der Berührungsstelle des Waschgutes mit der Man teloberfläche der Führungswalze z. B. um den Wert des Walzenhalbmessers entfernt ist. Das Waschgut kann wiederholt der radialen Durchdringung der Waschflotte ausgesetzt werden.
Bei der erfindungsgemässen Einrichtung kann ein durch Einströmen in einen keilförmigen Hohlraum zwi schen Walze und Waschgut sich bildender überdruck das Hindurchströmen der Waschflotte durch das Wasch gut intensivieren. Diesem überdruck wird mit Vorteil kein Gegendruck von der Aussenseite der Führungswal zen her entgegengesetzt. Deshalb wird die Intensität der radialen Strömung sehr gross, und die durch das Wasch gut hindurchtretende Flotte kann in einen keinen Wider stand leistenden Raum ausmünden.
Mit der neuen Ein richtung kann der Waschflottenfluss quantitativ festge stellt werden, weil das ganze, auf die einer Führungs walze zugekehrte Waschb tfläche aufgetragene Wasch flottenvolumen durch das Waschgut hindurchgedrückt wird und dann vom Führungswalzenumfang abspritzen kann. Die abgespritzte Waschflottenmenge ist wiederum quantitativ bestimmbar und kann entsprechend in einer Stufe des Waschzyklus verwendet werden.
Mit der neuen Einrichtung kann weiterhin eine Konzentration der Verunreinigungen in jeder Stufe des Waschvorganges in zulässigem Bereich durch einen Zusatz von frischer Waschflotte erreicht werden, da in jeder Stufe des Waschzyklus die Eigenschaften der Waschflotte genau bestimmt werden können. Man kann daher auch die Waschflottenqualität auf jeder Stufe des Waschvorganges mit Zugabe einer Lösung der entsprechenden chemi schen Substanz abändern (puffern) und somit eine neue Wirkung, z. B. eine Oxydation oder Versäuerung, hervor rufen.
Mit der neuen Einrichtung ist es weiterhin mög lich, dass auf einer bestimmten Stufe des Waschvorgan ges die ganze verbrauchte Waschflotte abgeleitet und auf der nächsten Stufe durch eine frische Waschflotte ers-.tzt wird.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein Schema des Grundprinzips, Fig. 2 eine Ansicht der Anordnung eines Auftrag rohres, Fig. 3 eine Gesamtansicht der Einrichtung, Fig.4 eine Teilansicht der Waschkolonnenanord- nung, Fig.5 die Anordnung der Lagerung und des An triebs der Führungswalzen, Fig.6a, b, c, d eine Ansicht der verschiedenen Ausführungen der Oberflächen von Führungswalzen, im Falle a auch im Seitenriss.
In Fig. 1 ist eine Führungswalze 1 dargestellt, die bis 8/1o ihres Umfanges von Waschgut 2 umspannt wird, das sich mit einer beträchtlichen Geschwindigkeit bewegt, so dass es die durch ein Auftragsrohr 3 aufge tragene Waschflotte in den keilförmigen Hohlraum mit reisst, welcher von der Oberfläche der Führungswalze 1 und dem zugeführten Waschgut 2 gebildet wird. Infolge der Umlenkung des Waschgutes über die Führungswalze 1 wird z. B. das Gewebe des Waschgutes 2 etwas weit maschiger und ermöglicht damit und unter zusätzlicher Wirkung der Zentrifugalkraft das Durchdringen der Flotte durch das Waschgut. Die Waschflotte spritzt dann infolge der Zentrifugalkraft von der Walze 1 ab.
In Fig. 2 befindet sich das Auftragsrohr 3 in einer Entfernung a von der Berührungslinie des Waschgutes 2 mit der Oberfläche der Führungswalze 1. Die Entfer nung a ist z. B. grösser als der Halbmesser der Führungs walze 1. Durch diesen Abstand a erhält man eine sehr intensive Durchdringung des Waschgutes mit der Flotte.
Wenn das Auftragsrohr von der Führungswalze weiter entfernt wird, so erzielt man eine weitere Erhöhung des radialen Flottendurchflusses durch das Waschgut da durch, dass die auf das Waschgut aufgebrachte und durch seine Bewegung mitgerissene Flotte ein grösseres Zeitintervall zur Verfügung hat, um eine Geschwindig keit zu erreichen, die sich der Waschgutgeschwindigkeit nähert.
Die Einrichtung (Fig.3, 4) setzt sich aus einer Waschkolonne und einer Verweilkammer zusammen, die wegen ihrer Form als J-Box bezeichnet wird. Die Waschkolonne besteht aus zwei senkrechten, gegenein ander angeordneten Systemen von Führungswalzen la, 1b. Die Führungswalzen la, 1b sind von kleinem Durch messer, d. i. in einem Bereich von 15-200 mm.
Sie bil den eine wellenartige Bahn für das hindurchzuziehende Waschgut, zu welchem Zweck vorteilhaft der Vertikal abstand der Achse der Führungswalze lb des linken Sy stems von der Achse der nächsten Führungswalze la des rechten Systems dem Durchmesser der Führungswalzen 1 entspricht. Das System der Führungswalzen lb wird von einem Elektromotor 10 mittels einer Stehwelle 9 angetrieben, die durch die ganze Waschkolonne hin durchgeht und Zahnräder 8 trägt, welche in die Ver zahnungen der Räder 7 eingreifen, die an der Welle der Führungswalze 1b (Fig.5) angeordnet sind.
Die Füh rungswalzen la werden in der dargestellten Ausführung vom Waschgut mitgenommen, können jedoch gleichfalls in analoger Weise angetrieben werden.
Parallel zu jeder Führungswalze 1 und vor derselben (in Richtung des Waschgutdurchlaufes) ist innerhalb der Waschkolonne je ein Auftragsrohr 3 angeordnet, wobei alle Rohre eine mit den Führungswalzen 1 über einstimmende Länge haben, so dass sie die Zuführung einer regelbaren Menge der Waschflotte auf das Wasch gut im Augenblick vor seinem Anhaften an die Füh rungswalze 1 in der vollen Breite gewährleisten.
Diese Auftragsrohre 3 sind an die nicht gezeichnete Wasch flottenleitung angeschlossen. über jeder Führungswalze 1 sind Spritzbleche 4 mit einem Ende an einen Zapfen schwenkbar aufgehängt, welche die Waschflotte auf fangen und diese neuerlich entweder auf das Waschgut in den Raum zum Auftragsrohr 3 der gegenüberliegen den Führungswalze abführen oder sie abwärts auf die Aussenseite des Spritzbleches der unteren Führungswalze 1 desselben Systems richten. Zu diesem Zweck sind die Spritzbleche in geeigneter Weise geformt und verfolgen zuerst den Umriss der Führungswalze 1 und dann par allel zu einer Tangente an diese.
Am oberen Ende der Spritzbleche ist je ein Arm 5 angeordnet, welcher ge lenkartig von einer Zugstange 6 erfasst ist, die durch die ganze Waschkolonne von oben nach unten läuft, so dass die gebogenen Spritzbleche 4 von einer Stelle aus be tätigt und in eine beliebige Lage im Bereich der bereits erwähnten Randstellungen eingestellt werden können.
Die mechanische Wirkung beim Waschen kommt dadurch zustande, dass das Waschgut beim Durchgang durch die Waschkolonne an den Führungswalzen einer Biegungsbeanspruchung unterworfen wird, und zwar ab- wechselnd in der einen oder anderen Richtung. Seine Oberfläche wird dabei einmal auf der Vorder- und das andere Mal auf der Rückseite beim Kontakt mit den Walzenoberflächen mechanischen Stosswirkungen ausge setzt, die zusammen mit der radialen Strömungsenergie der Waschflotte den Waschprozess intensivieren.
Die ganze Waschkolonne ist durch einen Mantel 24 abgeschlossen, welcher unten mit einem Ablass 25 für die verunreinigte Waschflotte versehen ist und im oberen Teil, über den Systemen der Führungswalzen 1, mit einer für das Waschgut bestimmten Austrittsöffnung 27, bei der ein Quetschwalzenpaar 12 mit einer Rinne 26 für die Ableitung der ausgequetschten Waschflotte zu rück in die Waschkolonne angeordnet ist. Im unteren seitlichen Teil der Waschkolonne ist im weiteren eine Eintrittsöffnung mit Zugwalzen 20 angeordnet, denen ein Faltenglätter 19 vorgeschaltet ist.
Die Verweil kammer ist in Form einer üblichen J-Box 13 darge stellt, und zwar in der bekannten Ausführung, bei wel cher das Waschgut 2 zwischen den einzelnen Durch gängen durch die Waschkolonne verweilt, was den Waschprozess beträchtlich unterstützt, wie bereits er läutert wurde. Die Führungswalzen 1 können entweder glatt oder vorteilhaft mit einer aufgerauhten Oberfläche und mit Vertiefungen nach den Fig. 6a-6b ausgebildet sein. Die Auftragsrohre 3 können an der den Führungs walzen 1 zugekehrten Seiten z. B. mit einem Schlitz, einer Reihe von Öffnungen oder mit Düsen versehen sein.
Das Waschgut wird infolge der Führungswalzen nur dermassen gespannt, dass kein Ablösen von der Walzen oberfläche, aber auch kein Aufwickeln auf die Ober fläche eintritt. Die Berührungsdauer des Waschgutes mit der Oberfläche der Führungswalze, die proportional der Umspannlänge des Waschgutes auf dieser Walze ist, beeinflusst unmittelbar das Flottenvolumen, welches von der äusseren Oberfläche des Waschgutes durch die Wir kung dar Zentrifugalkraft abspritzt.
Wenn die Führungs walzen zur Hälfte vom Waschgut umschlungen werden, erhält man eine günstige Abstimmung zwischen der Zeitdauer, während welcher die Zentrifugalkraft auf das Waschgut auf der Führungswalze einwirkt, und einer relativ niedrigen Bauhöhe der Maschine, und gleichzeitig wird die Forderung auf die Schaffung eines genügenden Raumes für den Einbau der Auftragsrohre erfüllt.
Die beschriebene Waschkolonne und die Verweil kammer bilden eine komplette Wascheinheit, welche ent weder selbständig in einem geschlossenen Zyklus im unterbrochenen Verfahren arbeitet, oder man schaltet mehrere Einheiten hintereinander zu einem Aggregat. Das unterbrochene Verfahren ermöglicht die Vornahme einer beliebigen Anzahl von Waschzyklen (Waschen- Verweilen) bis zum Erreichen des geforderten Effektes bei niedrigen Anschaffungskosten, die Schaltung zu einem Aggregat ermöglicht ein kontinuierliches Waschen bei höherer Leistung.
Das Waschgut 2 wird von einer Palette 14 abgenom men, von der es durch eine Bremsvorrichtung 15 über einen Faltenglätter 16 durch den Zug der Walzen 17, der Zugwalzen 18, über den Faltenglätter 19 und die Führungswalzen 20 in die Waschkolonne läuft. Hier wird das Waschgut 2 abwechselnd um die erste ange triebene Führungswalze 1b des einen Systems geführt, von wo es z.
B. auf die frei drehbare Führungswalze la des zweiten Systems und sodann wieder auf die nächste Führungswalze 1b des ersten System übergeht und der- art fortlaufend abwechselnd mit der Ober- und dann mit der Untereseite einen Teil des Umfangs vorteilhaft die Hälfte des Umfanges jeder Führungswalze 1 um spannt. Beim Durchgang des Waschgutes durch die Kolonne wird es vor der Umlenkung um jede Führungs walze 1 durch je ein Auftragsrohr 3 mit der Waschflotte bespritzt, gegebenenfalls auch zusätzlich mit der Wasch flotte, die mittels der gebogenen Spritzbleche 4 von den oberen Führungswalzen 1 auf das Waschgut geleitet wird.
Da die Führungswalzen 1 verhältnismässig schnell mit einer Winkelgeschwindigkeit von 20-200 . .-r/sec-1 rotieren, wird' der Waschprozess infolge der hohen Zen trifugalkraft stark intensiviert. Die durch das Waschgut 2 hindurchgedrückte und auf die gebogenen Spritz- bleche 4 gespritzte Waschflotte wird gemäss der Einstel lung dieser Spritzbleche auf das Waschgut 2 abgelenkt, gegebenenfalls nach unten in den unteren Teil der Waschkolonne.
Das Waschgut 2 läuft sodann durch das Quetschwalzenpaar 12 und wird in die J-Box 13 zum Verweilen gelagert, wo es hindurchläuft, sodann wird es neuerlich in die Waschkolonne derselben Ein richtung geführt, gegebenenfalls bei einem kontinuier lichen Prozess in die Waschkolonne der weiteren, in den Waschaggregat angeordneten Einheit. Andernfalls wird das Waschgut 2 nach Beendigung des Waschprozesses vom Quetschwalzenpaar 12 durch ein Paar von Füh rungstrommeln 21 geführt und mittels eines Staplers 22 auf eine Palette 23 abgelegt.
Es ist wesentlich, dass die starke radiale Flotten strömung durch das Waschgut zusammen mit s:iner mechanischen Beanspruchung sowohl an der Oberfläche als auch innerhalb des Gewebes dadurch ausgenützt wird, dass das Waschgut mit einer hohen Geschwindig keit über eine Führungswalze von geringem Durch messer geführt wird, wobei die Waschflotte in den Raum zwischen der Walzenoberfläche und dem Wasch gut in Richtung seiner Bewegung zugeführt wird. Durch die Wirkung der hohen Waschgutgeschwindigkeit, die der Umfangsgeschwindigkeit der Führungswalze ent spricht, wird die Flotte in den Raum zwischen deren Oberfläche und dem Waschgut mitgerissen, von wo sie durch den entstandenen Druck radial durch das Wasch gut hindurchgedrückt wird.
Durch die zusätzliche Wir kung der Zentrifugalkraft spritzt die durch das Waschgut gedrückte Flotte vom auf der Führungswalze umge lenkten Waschgut nach aussen. Bei der wiederholten Führung des Waschgutes durch das System der Füh rungswalzen und durch die wiederholte Einwirkung der aufgetragenen Waschflotte auf das Waschgut vervi.-l- facht sich die Wirkungsweise des erwähnten Prinzips.
Mit der beschriebenen Einrichtung wird eine hohe Waschwirkung bei einem minimalen Verbrauch an Waschflotte und relativ niedrigen Verbrauch an elek trischer Energie erreicht. Die Einrichtung ermöglicht das Waschen nach dem beschriebenen Verfahren bei hohen Waschgeschwindigkeiten von z. B. 100 m/min und höher. Diese Einrichtung ist von einfacher Kon struktion und verwendet keine Vibrationen, welche bei den bekannten Waschmaschinen den Werkstoff ermü den.