Verfahren zum Waschen von bahnförmigen Textilmaterialien in voller Breite Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Ver fahren zum Waschen von bahnförmigen Textilmateria lien in voller Breite gemäss Patentanspruch des Haupt patentes Nr. 446 247.
Der Patentanspruch des Hauptpatentes betrifft ein Verfahren zum Waschen von bahnförmigen Textil materialien in voller Breite unter Führung derselben gegenläufig zur Waschflotte, welches dadurch gekenn zeichnet ist, dass das Waschgut ubwechselnd jeweils auf einer seiner beiden Oberflächen mit einem Film dieser Waschflotte versehen wird, indem diese Waschflotte immer auf die Oberfläche des zu einer Führungswalze zugeführten Waschguts raufgetragen wird, und wobei das Waschgut zu einer anderen Führungswalze weiter geführt und der Film der Waschflotte infolge Reibung in den keilförmigen, von der Führungswalzenoberfläche und der ihr zugekehrten Oberfläche des Waschguts ge bildeten Hohlraum mitgerissen und unter zusätzlicher Wirkung der Zentrifugalkraft durch das Waschgut hin durchgedrückt wird.
Es ist bekannt, dass man zum Waschen von Textil bahnen in voller Breite vertikal angeordnete Waschstu fen anwenden kann, die eine Waschkolonne bilden. Durch diese Kolonne läuft die Textilbahn von unten nach oben, und in jeder Stufe wird sie der Wirkung der Waschflotte ausgesetzt, welche sie in voller Breite durchdringt und durch Schwergewicht durch die Ko lonne von der höheren Stufe des einen zu der niedrige ren Stufe des zweiten Systems herabfliesst. Das Durch dringen der Waschflotte durch die Textilbahn wird ge mäss der schweizerischen Patentschrift Nr. 446 247 da durch erreicht, dass die Waschflotte auf die Innenseite der Bahn aufgebracht wird, die der Umlenkwalze, über die die Bahn im breiten Zustand geführt wird, zuge kehrt ist.
Dis Waschflotte wird durch die laufende Bahn mitgerissen und in den keilförmigen Raum zwischen der Walze und der Bahn befördert; durch entstehenden Stauchdruck wird sie durch die Textilbahn hindurch gepresst und spritzt dann unter Wirkung der Gravitation und der Zentrifugalkraft von der Aussenseite der Bahn ab. Eine mehrmalige gegenstromartige Ausnutzung der Flotte wird gemäss der genannten Patentschrift da durch erreicht, dass die abspritzende Flotte in voller Breite durch die längs jeder Umlenkwalze auf beiden Seiten der Waschkolonne angeordneten Auffangorgane aufgefangen wird und dass jedes Auffangorgan die Flotte von einer höheren Umlenkwalze des einem zur niedrigeren Umlenkwalze des zweiten Umlenkwalzen systems überführt, bis die Flotte von der höchsten zur niedrigsten Waschstufe gelangt.
Die Grösse der radialen Strömung der Waschflotte durch die durchlässige Textilbahn, die an der Stelle stattfindet, wo diese Textilbahn die Oberfläche der Umlenkwalze zu berühren beginnt, hängt von einer Vielzahl von Veränderlichen ab, von denen z. B. die lineare Bahngeschwindigkeit, die Viskosität der Wasch flotte, die Menge derselben, die auf die Innenseite der Bahn aufgebracht wird, und vor allem die Durchfluss resistenz der Textilbahn zu nennen sind.
Die damit entstandenen Probleme werden nach dem etwa durch die belgische Patentschrift Nr. 474 411, die Schweizer Patentschrift Nr. 378 835 oder 457 341, die deutsche Patentschrift Nr. 963 053 oder die britische Patentschrift Nr. 956 184 bekannten Stand der Technik in der Weise gelöst, dass die Materialbahn auf den be kannten Vorrichtungen einem Abquetschten unterzogen wird, wobei die Flotte praktisch vollständig aus der Bahn herausgequetscht wird. Die Einwirkung der Waschflotte in der Zwischenzeit, während des Laufes der Materialbahn zur weiteren Waschflotte, wird da durch unmöglich gemacht.
Mit der steigenden Durchflussresistenz der Bahn und mit der steigenden Viskosität der Waschflotte nimmt die in jeder Stufe durch die Bahn hindurchge presste Flottenmenge ab. Die Steigerung der linearen Bahngeschwindigkeit und ein grösseres Einfüllen des keilförmigen Raumes zwischen der Bahn und der Um lenkwalze mit der Waschflotte wirkt im Gegensinn. Durch Variation der erwähnten Parameter kann man also die Flottenmenge beeinflussen, die auf der Aussen seite der durchlässigen über die Umlenkwalze geführ ten Materialbahn hervortritt. Diese Menge spritzt bzw. fliesst jedoch jedenfalls von der Aussenseite der Bahn nicht vollkommen ab, denn ein bestimmter Teil hält durch Adhäsion an der Aussenseite der Bahn fest und wird zur höheren Waschstufe fortgetragen.
Die Fluss gestaltung der Flotte auf der Aussenseite der Material bahn wird vor allem durch das Verhältnis der Gravita tion und der durch Drehen der Umlenkwalze entstehen den Zentrifugalkraft und durch die Viskosität und Oberflächenspannung der Flotte sowie durch die Be schaffenheit der Bahnoberfläche bestimmt.
Alle angegebene Parameter beeinflussen also das Verhalten der Flotte auf der Aussenseite der Bahn, was sich darin äussert, in welchem Masse die durchgepresste Flotte abspritzt bzw. abfliesst und mit welchen Mitteln man die abspritzende bzw. abfliessende Flotte auffan gen und der gewählten Stelle zuführen kann.
Bei einer genügenden Flottenmenge auf der Aussen seite der Bahn und gleichzeitig bei einer kleinen Zen trifugalkraft fliesst die Flotte von der Unterseite der Umlenkwalze frei ab. Durch Erhöhung der lineraren Bahngeschwindigkeit bei kleinen Werten der Zentri fugalkraftkomponente erfolgt eine Verschiebung des Anfanges des Albspritzens in Richtung der Bahnbewe gung, was eine Ausbreitung des Flottenfilms über eine grössere Aussenseitenfläche der Bahn bewirkt und die Flottenfilmdichte vermindert, was ein Verwischen der Grenzen dieses Films auf der Bahn zur Folge hat. Das Herabsetzen der Flottenmenge auf der Aussenseite der Bahn ruft ebenfalls eine Verschiebung der Abspritz- stelle in Richtung der Bahnbewegung und eine sukzes sive Verminderung der Dichte des Flottenfilms hervor.
Bei einer bestimmten Minimalmenge der Flotte auf der Aussenseite der Bahn tritt ein Abspritzen der Flotte nicht mehr ein, denn der dünne Flottenfilm hält an der Bahn durch Adhäsion und läuft mit der Bahn zur höheren Waschstufe. Die Steigerung der linearen Bahn geschwindigkeit und das Herabsetzen der Flottenmenge auf der Aussenseite der Bahn verschlechtern also oder verhindern gar eine Wiederbenutzung der Flotte in den folgenden Stufen. Positiv wirkt dagegen eine Steigerung der Zentrifugalkraftkomponente und eine Erhöhung der Flottenmenge auf der Aussenseite der Bahn, die eine Erhöhung der Dichte des abspritzenden Flottenfilms und seine Verschiebung in Gegenrichtung der Bahnbe wegung hervorrufen. Analog wirkt sich der Einflluss der Viskosität und der Obenflächenspannung der Flotte aus.
Diese festgestellten Tatsachen erweisen sich als Nach teile und erschweren vor allem den Bau einer Universal maschine. Zugleich beeinflusst das Verhalten der Flotte auf der Aussenseite der Bahn auch das Mass, in dem man in der man in der Behandlungskolonne einen vollkommenen Stufenkontakt sowohl bei Anwendung des Gegenstrom prinzips als auch bei dessen Nichtanwendung erzielen kann.
Hauptzweck der Erfindung ist, ein dieses unter schiedliche Verhalten der abspritzenden Waschflotte behebendes Verfahren zu finden, welches gleichzeitig die auffangbare Flottenmenge von den das Abspritzen beeinflussenden Parametern unabhängig zu machen er möglicht. Ferner ist die Behandlungsflotte von der Aussenseite der Materialbahn trotz Einwirkung von unterschiedlichen Einflüssen immer an der gewählten Stelle der Materialbahn abzutrennen und weiter ist es sicherzustellen, dass die in jeder Stufe aufgefangene Flottenmenge mit der durch die Materialbahn hin durchgepressten Flottenmenge annähernd gleich ist, und zu ermöglichen, das Abführen der Flotte auch bei unterschiedlichen Bedingungen konstant zu halten.
Dies wird bei einem Verfahren zum Waschen von durchlässigem bahnförmigen Textilmaterialien, im brei ten Zustand gemäss Patentanspruch des Hauptpatentes erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass infolge Adhä sion auf der der Führungswalzenoberfläche abgewand ten Oberfläche des Waschgutes festgehaltene, vorgängig durch dieses hindurchgedrückte Waschflotte entfernt wird, solange das Waschgut noch auf dieser Führungs walze aufliegt.
Ohne Rücksicht auf die unterschiedliche Durch lässigkeit der Materialbahn, auf die angewendete Durch- laufgeschwindmgkeit derselben durch die Waschkolonne und auf die anderen beeinflussenden Tatsachen, wie z.B. die Viskosität der Waschflotte, kann auf diese Weise ein einstellbares, gleichmässiges Abtrennen der Flotte in der gewählten Stelle der über die Umlenk walze laufenden Materialbahn erreicht werden.
Dabei soll die durch die Materialbahn auf die Aussenseite hindurchgepresste Waschflotte un einer be stimmten Stelle und in geforderter Menge beseitigt, nicht aber das Abquetschen der Materialbahn erreicht werden, so dass hier nicht Verfahren einbezogen wer den, bei denen das Abquetschen erfolgt. Im vorliegen den Fall wird die in den Poren der Textilbahn ver bleibende Waschflotte nicht in derselben Stufe durch Abquetschen beseitigt, sondern erst in der nächsten Stufe durch neue Flotte verdrängt.
Das Verfahren gestattet gegenüber der bekannten Lösung gemäss der schweizerischen Patentschrift Nr. 446 247 die Zone, in der in jeder Waschstufe das Ab spritzen der durch die Bahn hindurchgedrungenen Waschflotte erfolgt, so genau abzugrenzen, dass diese nun von der linearen Bahngeschwindigkeit, der Rota tionsgeschwindigkeit der Umlenkwalze, der Durchfluss resistenz der durchlässigen Materialbahn, der Ober flächeneigenschaften derselben sowie von der Menge, Viskosität und Oberflächenspannung der Waschflotte ganz unabhängig ist. Diese Abgrenzung ermöglicht ein Auffangen der in jeder Stufe abfliessenden Waschflotte und ein Überführen derselben zur nächsten Stufe oder deren Abführen nach aussen, wenn sie dem Wasch prozess entzogen werden soll, im grossen Umfange der erwähnten Parameter.
Auch bei Bedingungen, unter denen die Flotte sich nicht von selbst von der Bahn trennt, ist eine Abtrennung möglich. Bei Bedingungen, unter denen sich die Flotte von selbst abscheidet, er möglicht es das beschriebene Verfahren, ein günstigeres Flottenflussverhältnis zu erzielen. Es ermöglicht leicht ein Flottenflussverhältnis 1 : 1 schon vom Flottenver hältnis 1 : 1,5 an zu erzielen, was für hohe Flottener sparnisse und für Behandlung vorn Textilbahnen von grosser Durchflussresistenz wichtig ist.
Im Vergleich zur bekannten Technik ist dabei rauch ein definierbares Auf fangen der in jeder Stufe abfliessenden Waschflotte unter Verwendung eines einfacheren und dem doppelten Zweck dienenden Auffangorgans möglich. Durch das zwangläufige Abtrennen der hindurchge pressten Waschflotte fliesst diese auf kürzestem Wege nach unten, was deren Auffangen und Zuführen zur gewählten Stelle wesentlich erleichtert.
Ein weiterer Vorteil liegt in der Tatsache, dass man durch das Ab streifen mit wesentlich geringeren Flottenmengen arbei ten kann, ohne befürchten zu müssen, dass ihr Abtrennen überhaupt nicht erfolgt. Solch ein Fall wurde weder bei der absichtlichen Herabsetzung der auf die Bahn aufzubringenden Flotte, noch bei der Behandlung von Bahnen, die eine Wasserdurchflussresistenz, die dem Durchfluss von 10 l/m2 sec bei 17 C und einem Über druck von 10 cm Wassersäule entspricht, und mehr aufweisen, festgestellt. Im allgemeinen bedeutet das, dass die Möglichkeit besteht, den spezifischen Flotten verbrauch weiter herabzusetzen und dass auch wenig durchlässige bahnförmige Textilmaterialien auf der er wähnten Vorrichtung behandelt werden können.
Eine proportionale Erhöhung der Waschwirkung wird dadurch erreicht, dass die Materialbahn wieder holt der Wirkung des Zyklus - des Durchpressens der Waschflotte und deren Abtrennung - unterworfen wird, wobei die Flotte einmal von der Vorderseite, ein ander Mal von der Rückseite der Textilbahn hindurchgepresst wird.
Durch die Bahn durchtretende Flotte wird quanti tativ aufgefangen und im Gegenstromprinzip der näch sten Stufe zugeführt. Dadurch wird das Prinzip des Stufenkontakts unter Verwendung von Gegenstrom durch Schwergewicht in der ganzen vertikal orientierten Waschkolonne realisiert.
Für weitere Ausführungen seien vorerst die Be griffe Flottenverhältnis und Flottenflussverhältnis festgelegt.
Als Flottenverhältnis wird im weiteren die Bezie hung Warenmenge W (kg) zu Waschflotte F (l), also W : F verstanden, wobei W das Trockengewicht der zu behandelnden Materialbahn in einem Abschnitt von dem Anfang der Berührungszone der auf die jeweils einer Umlemkwalze zugewendete Seite der Material bahn aufzubringenden Waschflotte in einer Waschstufe bis zum analogen Anfang in der nächstliegenden höhe ren Waschstufe ist und F die Gesamtmenge der in dem genannten Abschnitt wirkenden Waschflotte bezeichnet, bestehend aus der Menge der in der betreffenden Stufe aufzubringenden Flotte, die mit M1 bezeichnet ist, und aus der Menge, der in der vorgehenden Waschstufe nicht abgetrennten und in den genannten Abschnitt von der Materialbahn mitgetragenen Waschflotte, die mit M2 bezeichnet ist.
Weiter ist mit M3 die Menge der aufzubringenden Waschflotte bezeichnet, die auf die von der Umlenk walze ebgewendete Seite der Materialbahn in dem ge nannten Abschnitt hindurchgepresst wird; dann stellt das Verhältnis M3 : M2 das Flottenflussverhältnis vor. Es gibt praktisch das Mass an, in dem in der jeweiligen Waschstufe die von der Materialbahn mitgetragene Waschflotte umgewandelt wird. Ein Flottenflussverhält nis gleich oder grösser als 1 : 1 stellt ein vollständiges Ersetzen der mitgetragenen (alten) durch die durch pressende (neue) Flotte dar.
Das beschriebene Verfahren ermöglicht ein Flotten flussverhältnis 1 : 1 schon ab einem Flottenverhältnis von 1: 1,5 leicht zu erzielen, was für eine hohe Flottenersparnis und für eine Behandlung von Mate rialbahnen von grosser Durchflussresistenz wichtig ist. Arbeitet man mit einem sehr geringen Flottenflussver- hältnis und gleichzeitig mit einem sehr geringen Flotten verhältnis, z. B., wie oben angegeben, 1 : 1 und 1 : 1,5, so wird verhältnismässig schnell das Gleichgewicht zwi schen den in der Flotte gelösten oder dispergierten und den an dem zu behandelnden Material gebundenen Sub stanzen erreicht.
Bei dem Auswaschen von Substanzen, die eine erhöhte Affinität zu den Fasern aufweisen, oder wenn die Gefahr der Redeposition der gelösten oder dispergierten Substanz auf die Faser besteht, ist es vorteilhaft, die durch die Bahn auf die von der Umlenkwalze abgewendete Seite hindurchgepresste und sowie auch von ihr zwangläufig abgetrennte Flotte aus dem weiteren Waschprozess zu eliminieren. So wird ein Stufenkontakt ohne Gegenstrombenutzung realisiert.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sollen anhand der Zeichnung veranschaulicht werden. Es zeigen: Fig. 1 fünf aufeinanderfolgende, mit walzenartigen Abstreiforganen versehene Behandlungsstufen bzw. -zonen und Fig. 2 eine mit rakelartigem Abstreiforgan ver sehene Behandlungsstufe bzw. -zone.
Fig. 1 zeigt den oberen Teil einer Behandlungs kolonne, gebildet von einem Tragrahmen 1, auf dem ein Elektromotor 2 angeordnet ist, der einen Teil in der Figur nicht dargestellter Ward-Leonardscher Ge triebe bildet. Von einem Antriebskettenrad 3 wird die Bewegung mittels Kette auf ein anderes Antriebsrad 4 und von dort mittels eingeschalteter Zahnräder 5, die in die Zahnräder 6 eingreifen, auf die Umlenkwalzen 7 übertragen, die mit den Zahnrädern 6 das Ganze bil den. Die Umlenkwalzen 8 des rechten lotrechten Sy stems werden von der Textilbahn T getrieben, die durch die Kolonne abwechselnd im Zickzack von unten nach oben läuft. Gegen die Umlenkwalzen 7 und 8 werden mittels eines hydraulischen, pneumatischen oder ande ren Anpresselementes 9 die Abstreifwalzen 10 ange presst, die durch Reibung bzw.
Berührung mit den Umlenkwalzen 7, 8 mittels Textilbahn T mitgetrieben werden. Das oberste Paar der Umlenkwalze 7 und der Abstreifwalze 10 kann als Ausgangsabquetschstuhl dienen. Die Flotte wird von dem quer angeordneten und nur schematisch dargestellten Spritzröhren 11 und 12 aufgebracht, die mit einer in oder Figur nicht abgebilde ten Einrichtung zum Einstellen des Flottendurchflusses versehen sind. Unter jedem Paar der Umlenkwalze 7 bzw. 8 und der Abstreifwalze 10 über seine ganze Breite entlang ist ein Planauffangorgan 13 ungeordnet, das in Zapfen 14 in zwei Grenzlagen ausschwenkbar ist, wobei es in der einen, die mit Vollinie gezeichnet ist, von aussen der Kolonne nach innen, in der anderen, die gestrichelt gezeichnet ist, von innen der Kolonne nach aussen geneigt ist.
Die Änderung der Lage der Auf fangorgane wird durch Höhenstellung der Steuerungs stangen 15 betätigt, die durch die Führungsbüchsen 16 durchgehen. Die Steuerungsstangen 15 tragen die Büch sen 17, durch welche die Bolzen 18 durchgehen, die dort gleitfähig gelagert sind und einen Teil der Auf fangorgane 13 bilden.
Sind die Auffangorgane 13 von aussen oder Kolonne ins Innere geneigt, ist nur das Spritzrohr 11 tätig, und alle unten liegenden Wasch stufen der Kolonne werden mit der Flotte beschickt, die durch die Textilbahn hindurchgepresst und in den Waschprozess von neuem mittels Auffangorgan 13 zu geführt wird. Bei umgekehrter Richtung sind wiederum :die Spritzröhren 11 und 12 tätig. In Fig. 2 ist als Abstreiforgan eine elastische Rakel 19 dargestellt, die im Schlitze 20 über die ganze Länge des Hebels 21 mit Schrauben 22 befestigt ist.
Der Hebel 21, teilweise im Schnitt gezeichnet, ist um die Welle 23 drehbar, die mit dem Tragrahmen 1 der Maschine über den Arm 24 fest verbunden ist. Die Rakel 19, die gegen die Textilbahn T und die Umlenk walze durch das Eigengewicht des Hebels 21 gepresst ist, ist aus einer elastischen Folie hergestellt, die derart schmiegsam ist, dass die Rakel gleichmässig über die ganze Länge der Umlenkwalze 7 zur Aussenseite der Textilbahn T anliegt, von der sie den anhaftenden Film der hindurchgepressten Behandlungsflotte ent nimmt. Die Flotte, durch den Vorsprung 25 des Hebels 21 gelenkt, fliesst auf das Auffangorgan 13 ab.