DE10349377B4

DE10349377B4 - Verfahren und Vorrichtung zum gleichmäßigen Aufbringen von Behandlungsmitteln auf einen Warenstrang

Info

Publication number: DE10349377B4
Application number: DE10349377A
Authority: DE
Inventors: Carl Dr. Cordes; Thomas Widmer
Original assignee: Then Maschinen BVI Ltd
Current assignee: Then Maschinen BVI Ltd
Priority date: 2003-10-21
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2023-10-22
Also published as: EP1526205A2; DE10349377A1; CN1616736A; KR100717573B1; HK1073139A1; KR20050038563A; CN1306097C; EP1526205A3; US20060051509A1

Abstract

Verfahren zum gleichmäßigen Aufbringen von Behandlungsmitteln auf einen Warenstrang in einem Färbeapparat, bei dem
– der endlose Warenstrang in einem geschlossenen Behälter (1) mittels einer Venturi-Transportdüse (6) in Umlauf versetzt wird, die mit einem gasförmigen Transportmedium beaufschlagt ist und
– der Warenstrang (4) der Einwirkung eines flüssigen Behandlungsmittels ausgesetzt wird, wobei
das Behandlungsmittel ohne Berührung mit dem Warenstrang in einem von dem Warenstrang getrennten Raum gespeichert wird, das Behandlungsmittel aus dem getrennten Raum (14) auf den laufenden Warenstrang mit einer zeitabhängig gesteuerten Behandlungsmittelmenge pro Zeiteinheit aufgebracht wird und der zeitliche Verlauf des Behandlungsmittelauftrags auf den Warenstrang in einem Rechenmodell vorausberechnet wird und der Behandlungsmittelauftrag auf den Warenstrang entsprechend diesem Rechenmodell gesteuert erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gleichmäßigen Aufbringen von Behandlungsmitteln auf einen Warenstrang in einer Färbemaschine.
Düsen-Stückfärbemaschinen weisen einen geschlossenen Behälter und ein Transportdüsensystem auf, durch das, unterstützt von einer fremd angetriebenen Haspel, ein endloser Warenstrang in dem Behälter in einer vorgegebenen Umlaufrichtung in Umlauf versetzt wird. Zum Antrieb des Warenstrangs ist die Transportdüse mit einem Transportmediumsstrom beaufschlagt, der entweder von einer Behandlungsflotte oder bei nach dem aerodynamischen Prinzip arbeitenden Maschinen ein Gas-, Luft-, Dampf- oder Dampf-Luftgemischstrom ist. Bei dieser Art von Färbemaschinen wird Behandlungsflotte im Bereich der Transportdüse auf den durchlaufenden endlosen Warenstrang zur Einwirkung gebracht. Die überschüssige ablaufende Behandlungsflotte wird in dem Behälter aufgefangen und mittels einer Flottenumwälzpumpe rezirkuliert. Ein Beispiel ist in der DE 198 13 593 A1 beschrieben. Dabei wird zeitlich vor Beginn der eigentlichen Nassbehandlung eine Dampfbehandlung des Warenstrangs vorgenommen.
Bei allen vorgenannten Färbemaschinen werden auf die Ware aufzubringende Behandlungsmittel (Chemikalien und/oder Farbstoffe) zunächst in ein außerhalb des Färbeapparats vorhandenes Ansatzgefäß eingefüllt, dort ggfs. vermischt und, falls erforderlich, auf eine bestimmte Temperatur gebracht und dann mittels einer Zusatzmittelpumpe in den Flottenkreislauf der Färbemaschine eingeführt.
Üblicherweise werden die Behandlungsmittel dabei zudosiert, d.h. zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Nassbehandlungsablaufs wird die in dem Ansatzbehälter enthaltene Menge Behandlungsmittel, vorzugsweise im Bereiche der Transportdüse fein zerstäubt injiziert und auf den Warenstrang aufgebracht. Aus der DE 198 13 477 A1 ist es auch bekannt, zur Vorbereitung eines Behandlungsablaufes flüssiges Behandlungsmittel in einem den Behandlungsbehälter enthaltenen Kreislauf, ohne Einwirkung auf den in dem Behälter enthaltenen Warenstrang, um zu wälzen.
Betrachtet man den Behandlungsablauf genauer, so zeigt sich, dass die Behandlungsmittelkonzentration auf dem Warenstrang von Warenstrangumlauf zu Warenstrangumlauf zunimmt, dass aber gleichzeitig die Behandlungsmittelkonzentration am Anfang des Warenstranges niedriger ist als am Ende des Warenstranges. Wird das Behandlungsmittel, bspw. über fünf Warenstrangumläufe zudosiert, kann sich beim fünften Warenstrangumlauf am Ende des Warenstranges sogar eine höhere Behandlungsmittelkonzentration ergeben als der sich einstellenden Gleichgewichtskonzentration entsprechen würde. Die Gleichgewichtskonzentration wird dann erst nach einigen weiteren Warenstrangumläufen erreicht.
Für die Behandlung eines Warenstrangs mit Behandlungsmitteln, insbesondere für das Färben gilt jedoch als wichtige Voraussetzung, dass über die gesamte Warenstranglänge eine möglichst gleichmäßige Behandlungsmittel- bzw. Farbstoffverteilung erfolgt. Nur dann ist mit einer möglichst gleichmäßigen, also egalen Färbung zu rechnen.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb ein Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung dienende zu schaffen, die eine weitgehend gleichmäßige Behandlungsmittelverteilung auf dem in einer Nassbehandlungsmaschine in Umlauf versetzten Warenstrang erzeugen.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist das erfindungsgemäße Verfah ren die Merkmale des Patentanspruchs 1 auf. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist Gegenstand des Patentanspruchs 15.
Bei dem neuen Verfahren wird der endlose Warenstrang in einem geschlossenen Behälter mittels einer Venturi-Transportdüse in Umlauf versetzt, die mit einem gasförmigen Transportmedium beaufschlagt ist. Die Umlaufbewegung des Warenstrangs wird nur durch das gasförmige Transportmedium und nicht durch eine Flotte aufrecht erhalten. Zunächst wird das Behandlungsmittel ohne Berührung mit dem Warenstrang in einem von dem Warenstrang getrennten Raum gespeichert, der bspw. ein unterhalb des gespeicherten Warenstranges liegender Raum ist, welcher in dem Behälter einen Behandlungsmittelsumpf bildet. Alle benötigten Chemikalien, Farbstoffe, etc. werden in diesen Sumpf des Behälters eingebracht. Das in diesem Raum enthaltene flüssige Behandlungsmittel, d.h. die Behandlungsflotte kann bspw. über eine entsprechende Schaltung des Behandlungsmittel-Injektionskreislaufes auf eine vorbestimmte Temperatur gebracht und durchmischt werden, ohne dass es mit der Ware in Berührung kommt. Der Raum kann aber auch außerhalb des Behälters, bspw. in einem eigenen Gefäß vorgesehen sein.
In einem nächstfolgenden Behandlungsschritt wird das in Form der frischen Behandlungsflotte vorliegende Behandlungsmittel mit einer zeitabhängig gesteuerten Behandlungsmittelmenge pro Zeiteinheit auf den laufenden Warenstrang derart aufgebracht, dass sich eine im Wesentlichen gleichmäßige Verteilung des Behandlungsmittels auf dem Warenstrang ergibt.
Das Aufbringen des Behandlungsmittels auf den Warenstrang kann über einen oder mehrere Warenstrangumläufe erfolgen. Durch eine entsprechende intelligente Steuerung der Behandlungsmittelinjektion in die Transportdüse, in Warenlaufrichtung vor der Transportdüse und/oder nach der Transportdüse lässt sich mit sehr wenigen Warenstrangumläufen (etwa 2 bis 3 Warenstrangumläufen) oder aber auch schon in einem einzigen Warenstrangumlauf ein gleichmäßiger Behandlungsmittelauftrag über die Warenstranglänge erzielen.
Dazu wird der zeitliche Verlauf des Behandlungsmittelauftrags während der jeweiligen Umläufe des Warenstrangs in einem Rechenmodel vorausberechnet, wobei dann der Behandlungsmittelauftrag auf den Warenstrang entsprechend diesem Rechenmodel gesteuert erfolgt. Die Vorausberechnung des Behandlungsmittelauftrags auf den Warenstrang in dem Rechenmodell geschieht auf der Grundlage warenspezifischer, konstruktionsspezifischer und behandlungsspezifischer Daten des Warenstrangs und/oder der Transportdüse und der Beaufschlagung mit Transportmedium. Diese Daten können von dem Bediener in den mit dem Rechenmodell programmierten Computer eingegeben oder auch an der Maschine durch entsprechende Sensoren automatisch erfasst werden. Das Programm des Computers berechnet in Kenntnis der entsprechenden Parameter und des Rechenmodells selbstständig eine zeitabhängige Aufbringung des Behandlungsmittels auf den laufenden Warenstrang, die eine optimale Verteilung des Behandlungsmittels über die Länge des Warenstranges in möglichst wenig Warenstrangumläufen erreicht.
Vorteile des neuen Verfahrens und zu dessen Durchführung dienenden neuen Vorrichtung liegen darin, dass zum Einen eine schnellere und gleichmäßigere Verteilung des Behandlungsmittels auf den gesamten Warenstrang erreicht und damit die Voraussetzung für ein egales Färben geschaffen wird. Außerdem wird die Behandlungszeit wesentlich verkürzt, weil der Behandlungsmittelauftrag während wesentlich weniger Warenstrangumläufen erfolgt als dies bei den eingangs geschilderten bekannten Verfahren der Fall ist.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen und ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, das in der beigefügten Zeichnung veranschaulicht ist. In der Zeichnung zeigen:
1 eine Stückfärbemaschine nach dem aerodynamischen Prinzip, in einer schematischen Querschnittsdarstellung unter Veranschaulichung des Zustands beim Einpumpen des Behandlungsmittels aus dem Ansatzbehälter in den Sumpf der Färbemaschine,
2 die Stückfärbemaschine nach 1 in einer entsprechenden vereinfachten Darstellung unter Veranschaulichung des Zustands beim Durchmischen und Temperieren des Behandlungsmittels,
3 die Stückfärbemaschine nach 1 in einer entsprechenden vereinfachten Darstellung unter Veranschaulichung des Zustands beim Injizieren des Behandlungsmittels in die Venturi-Transportdüse,
4 ein Diagramm zur Veranschaulichung des Farbstoffauftrags auf den Warenstrang in der Stückfärbe maschine nach den 1 bis 3 und unter Benutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
5 einem Diagramm entsprechend 4 unter Veranschaulichung des Farbstoffauftrags auf den Warenstrang unter Benutzung des bekannten Verfahrens.
Die in den 1 bis 3 schematisch dargestellte Hochtemperatur (HT-)-Stückfärbemaschine weist einen druckfesten zylindrischen Behälter 1 auf, in den eine durch einen Deckel 2 verschließbare Bedienungsöffnung 3 führt, durch welche eine Warenstrang 4 eingebracht werden kann. Der Warenstrang 4 wird über eine fremd angetriebene Haspel 5 in eine Venturi-Transportdüse 6 eingeführt, an die sich ein Abtafler 7 anschließt. Der Abtafler 7 legt den aus der Transportdüse 6 austretenden Warenstrang 4 abgetafelt in einem Speicher 8 ab, aus dem der endlose Warenstrang durch die Haspel 5 wieder herausgezogen wird. Die Haspel 5 und die Transportdüse 6 sind in Gehäuseteilen 9 untergebracht, die mit dem Behälter 1 flüssigkeitsdicht verbunden sind. Der Warenstrang 4 wurde nach dem Einbringen durch die Bedienungsöffnung 3 an seinen Enden zu einer endlosen Warenschlaufe verbunden.
Die Transportdüse 6 ist mit einem gasförmigen Transportmediumstrom beaufschlagt, der den durchlaufenden Warenstrang 4 in einem durch einen Pfeil 10 angedeuteten Umlaufsinn in Umlauf versetzt. Das Transportmedium ist im vorliegenden Falle Luft oder ein Dampf-Luftgemisch, das durch ein Gebläse 11 und eine Saugleitung 12 aus dem Behälter 1 abgesaugt und über eine Druckleitung 13 in die Transportdüse 6 befördert wird.
An dem Behälter 1 ist unten ein Flottensumpf 14 angeordnet, der ein Flottensieb 15 enthält. Der Flottensumpf 14 ist mit einer Saugleitung 16 einer Flottenumwälzpumpe 17 verbunden, deren Druckleitung 18 einen Wärmetauscher 19 enthält und über ein Regelventil 20 in die Transportdüse 6 mündet. Die Flottenumwälzpumpe 17 erlaubt es aus dem Behälter 1 über dessen Flottensumpf angesaugte Flotte über die Transportdüse 6 und den Behälter 1 zirkulieren zu lassen. Parallel zu dem Wärmetauscher 19 und der Flottenumwälzpumpe 17 liegt eine Bypassleitung 22 die ein Absperrventil 23 enthält und den Sumpf 14 mit der sich an den Wärmetasucher anschließenden Druckleitung 21 verbindet.
Schließlich ist noch ein Ansatzbehälter 24 vorgesehen, der in wässriger Lösung, Emulsion oder Dispersion ein chemisches Behandlungsmittel (Chemikalien, Farbstoffe) enthält, das über eine Behandlungsmittelpumpe 25 und eine Verbindungsleitung 26 in die Saugleitung 16 der Flottenumwälzpumpe 17 eingespeist werden kann.
Die insoweit beschriebene nach dem aerodynamischen Prinzip arbeitende Stückfärbemaschine ist an sich bekannt. Zum gleichmäßigen Aufbringen von Behandlungsmittel auf den umlaufenden Warenstrang 4 wird erfindungsgemäß folgendermaßen vorgegangen:
In dem Ansatzbehälter 24 wird ein flüssiges Behandlungsmittel angesetzt, das für den jeweiligen Nassbehandlungsvorgang alle erforderlichen Zutaten (Chemikalien, Farbstoffe, etc.) enthält. Der Behälter 1 ist leer. Der Warenstrang 4 kann stillstehen oder angetrieben von dem von dem Gebläse 11 geförderten Transportmediumsstrom umlaufen.
In einem ersten, in 1 veranschaulichten Behandlungsschritt wird das in dem Ansatzbehälter 24 angesetzte Behandlungsmittel mit allen Zutaten in den Sumpf 14 des Behälters 1 durch die Behandlungsmittelpumpe 25 einge gebracht. Die Flottenumwälzpumpe 17 steht still und das Absperrventil 28 ist geöffnet. Die Einbringung des Behandlungsmittels in den Sumpf 14 erfolgt ersichtlich ohne Berührung mit dem Warenstrang 4 wobei das in dem Sumpf 14 enthaltene Behandlungsmittel (in 1 dunkel dargestellt) unterhalb des Speichers 8 verbleibt und deshalb nicht mit dem Warenstrang 4 in Berührung kommt.
Nach dem Einbringen des Behandlungsmittels in den Sumpf 14 wird es auf dem in 2 dunkel dargestellten Zirkulationskreislauf mittels der Flottenumwälzpumpe 17 umgewälzt und dabei durchmischt und in dem Wärmetauscher 19 gleichzeitig auf die gewünschte Temperatur gebracht. Der Zirkulationskreislauf enthält wie ersichtlich neben der Flottenumwälzpumpe 17 und dem Wärmetauscher 19 die Bypassleitung 22 und den Sumpf 14. Die Absperrventile 23, 28 sind geöffnet. Die Behandlungsmittelpumpe 25 steht still und ist druckseitig durch ein Absperrventil 27 abgesperrt. Das auf dem Zirkulationsweg umgewälzte Behandlungsmittel hat immer noch keine Berührung mit dem Warenstrang 4.
In einem dritten Behandlungsschritt wird nunmehr das Absperrventil 23 geschlossen während die Flottenumwälzpumpe 17 das durchmischte Behandlungsmittel aus dem Sumpf 14 ansaugt und über die Druckleitung 21 in die Transportdüse 6 fördert, in der es auf den Warenstrang 4 aufgebracht wird. Ablaufendes überschüssiges Behandlungsmittel gelangt in den Sumpf 14 und wird wieder von der Flottenumwälzpumpe 15 angesaugt.
Das Aufbringen des Behandlungsmittels auf den laufenden Warenstrang 4 wird von einem Computer 29 gesteuert, der auf die Flottenumwälzpumpe 17 und/oder das Regelventil 20 in der Druckleitung 21 und/oder das Gebläse 11 oder eine Drosselklappe 30 in der Druckleitung 13 Eingriff nimmt. Der Computer 29 ist mit einem Rechenmodell programmiert, das auf der Grundlage von warenspezifischen und/oder konstruktionsspezifischen und/oder behandlungsspezifischen Daten des Warenstrangs 4 bzw. der Transportdüse 6 berechnet wurde. Warenspezifische Daten sind u.a. Gewicht, Substrat und Aufmachung des Warenstranges 4. Daraus berechnet sich wieviel Liter Flüssigkeit der Warenstrang pro Meter maximal aufnehmen kann. Die Menge der tatsächlich aufgenommenen Flüssigkeit ins Verhältnis zum Warenstranggewicht gesetzt, ergibt den sogenannten „Pick-Up", der zu den charakteristischen Daten zählt. Konstruktionsspezifische Daten sind u.a. die Abmessungen der Transportdüse 6, wie Düsendurchmesser, Düsenlänge, Abmessungen des Ringspalts und dergleichen. Behandlungsspezifische Daten beziehen sich u.a. auf die Umlaufgeschwindigkeit des Warenstrangs 4, die Temperatur des Behandlungsmittels und dessen Affinität zu der Ware, Feuchtigkeitsbeladung des Warenstrangs beim Eintritt in die Transportdüse 6, etc.
Die in der Transportdüse 6 auf den laufenden Warenstrang 4 aufgebrachte Behandlungsmittelmenge pro Zeiteinheit ist von dem Computer 29 so gesteuert, dass sich eine im Wesentlichen gleichmäßige Verteilung des Behandlungsmittels auf den Warenstrang 4 ergibt. Abhängig von der Programmierung des Computers 29 und von den von dem Bediener eingegebenen Daten ergibt sich eine optimierte Verteilung des Behandlungsmittels auf dem laufenden Warenstrang 4. Das Aufbringen des Behandlungsmittels kann über einen oder mehrere Warenstrangumläufe erfolgen.
4 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dargestellt ist der Behandlungsmittel(Farbstoff)auftrag in Gramm pro Liter auf dem Warenstrang 4 in Abhängigkeit von der Warenstranglänge. Bei dem 4 zugrundeliegenden Beispiel wurde das frische Behandlungsmittel aus dem Sumpf 14 in einem Warenstrangumlauf aufgebracht (Umlauf 1). Ersichtlich sind im ersten Warenstrangumlauf die Konzentrationsunterschiede zwischen dem Stranganfang und dem Strangende verhältnismäßig groß. Bereits im zweiten Warenstrangumlauf sind die Konzentrationsunterschiede zwischen Stranganfang und Strangende wesentlich kleiner, so dass hier bereits eins sehr gute Vergleichmäßigung des Behandlungsmittelauftrags über die Stranglänge erreicht wurde. Im dritten Warenstrangumlauf (gestrichelte Linie) ist eine nahezu gleichmäßige Behandlungsmittelverteilung auf dem Warenstrang über dessen Länge gegeben. Im zweiten und dritten Warenstrangumlauf wurde jeweils das im vorhergehenden Umlauf von dem Warenstrang 4 abtropfende und in dem Sumpf 14 aufgefangene Behandlungsmittel zusammen mit einem in dem Sumpf 14 noch vorhandenen Behandlungsmittelrest auf den Warenstrang 4 aufgetragen.
Versuche haben gezeigt, dass es grundsätzlich möglich ist, den Computer 29 auch derart zu programmieren, dass er die auf den laufenden Warenstrang 4 pro Zeiteinheit aufgebrachte Behandlungsmittelmenge zeitabhängig so dosiert, dass bereits in einem einzigen Warenstrangumlauf die angestrebte gleichmäßige Behandlungsmittelverteilung auf dem Warenstrang erzielt wird, wie sie bei dem Ausführungsbeispiel nach 4 erst im dritten Umlauf erreicht wird.
Zum Vergleich des neuen Verfahrens mit dem Stand der Technik ist in 5 ein 4 entsprechendes Diagramm veranschaulicht, das den Behandlungsmittel(Farbstoff)-Auftrag auf den laufenden Warenstrang 4 unter Verwendung des heute üblichen Verfahrens wiedergibt. Bei dieser bekannten Verfahrensweise wird das in dem Ansatzbehälter 24 angesetzte Behandlungsmittel durch die Behandlungsmittelpumpe über eine bei 30 dargestellte dosierende Drossel in die Sauglei tung 16 der Flottenumwälzpumpe 17 eindosiert, derart, dass zu einem vorbestimmten Zeitpunkt die in dem Ansatzbehälter 24 enthaltene Behandlungsmittelmenge in den Injektionskreislauf der Färbemaschine eingebracht wird. Wie aus 5 zu entnehmen, nimmt die Behandlungsmittelkonzentration auf dem Warenstrang 4 von Warenstrangumlauf zu Warenstrangumlauf zu, wobei jedoch die Behandlungsmittelkonzentration am Stranganfang niedriger als am Strangende ist. Beim fünften Warenstrangumlauf ergibt sich am Strangende sogar eine höhere Behandlungsmittelkonzentration als die sich einstellende Gleichgewichtskonzentration. Erst nach sieben Warenstrangumläufen wird bei diesem Beispiel die Gleichgewichtskonzentration (Umlauf 7) erreicht.
Bei dem neuen Verfahren kann die Umlaufgeschwindigkeit des Warenstrangs 4 ebenfalls durch den Computer 29 während des Aufbringens des Behandlungsmittels auf den Warenstrang 4 verändert werden. Sie kann aber auch konstant gehalten werden. Zum Aufbringen des Behandlungsmittels genügen, wie praktische Versuche gezeigt haben, einige wenige Umläufe des Warenstrangs. In der Regel sind dies deutlich weniger als fünf Umläufe. Wie bereits erwähnt, kann das Behandlungsmittel aber auch bei entsprechender Programmierung des Computers 29 während eine einzigen Umlaufs auf den Warenstrang aufgebracht werden.
Bei dem im vorstehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Behandlungsmittel in der beschriebenen Weise in die Transportdüse 6 injiziert (3) und damit auf den Warenstrang 4 aufgebracht. Alternativ oder zusätzlich kann das neue Verfahren aber auch derart durchgeführt werden, dass das Behandlungsmittel im Warenstranglaufweg vor und/oder nach der Transportdüse 6 auf den Warenstrang 4 aufgebracht wird. Dies ist in 1 schematisch beispielhaft veranschaulicht. In das Gehäuse 9 mündet oberhalb der Haspel 5 eine bspw. von der Druckleitung 21 abgehende Behandlungsmittelleitung 31, in der ein Regelventil 32 liegt, das von dem Computer 29 angesteuert werden kann. Damit wird erreicht, dass der in die Transportdüse 6 eintretende Warenstrang bereits mit Behandlungsmittel beladen ist.
Die Leitung 31 braucht nicht unbedingt in dem Bereich über der Haspel 5 zu münden. Abhängig von den jeweiligen Gegebenheiten kann die Mündung der Leitung 31 irgendwo zwischen der Haspel 5 und dem Düsenspalt der Venturi-Transportdüse 6 liegen. Daneben sind auch Ausführungsformen denkbar, bei denen die Mündung der Leitung 31 in dem zwischen dem Speicher 8 und der Haspel 5 liegenden (vertikalen) Laufwegsbereich des Warenstranges 4 liegt und Behandlungsmittel schon auf den Warenstrang 4 aufgebracht wird bevor dieser die Haspel 5 erreicht. In 1 ist diese Variante mit einer strichpunktierten Linie angedeutet, die eine Druckleitung 31a wiedergibt, in der ein Regelventil 32a liegt, das ebenfalls von dem Computer 29 angesteuert werden kann.
Außerdem kann zum Behandlungsmittelauftrag auf den Warenstrang 4 auch eine im Warenstranglaufweg hinter der Transportdüse 6 mündende Druckleitung 33 vorgesehen sein, die bspw. von der Druckleitung 21 abzweigt und ein Regelventil 34 enthält, das von dem Computer 29 angesteuert wird. Auf diese Weise ist es möglich, hinter der Transportdüse 6 Behandlungsmittel entweder alternativ oder zusätzlich auf den Warenstrang 4 aufzugeben.
Der von dem Computer 29 gesteuerte Behandlungsmittelauftrag auf dem Warenstrang 4 kann auch in Abhängigkeit von Daten gesteuert werden, die für den Behandlungsmittelauftrag auf den laufenden Warenstrang 4 kennzeichnend sind und die während des Verfahrensablaufs gewonnen werden. Diese Daten werden von dem Computer 29 im Rahmen seines Steuerprogramms verarbeitet bei dem er das dem Steuerprogramm zugrundeliegenden Rechenmodell verwertet. Zu diesem Zwecke sind geeignete Sensormittel vorgesehen, die in 3 bei 35 und 36 angedeutet sind und von denen die Sensormittel 35 den Warenstrang 4 unmittelbar und die Sensormittel 36 das Behandlungsmittel überwachen. Die überwachten Kenngrößen können bspw. der pH-Wert, der Farbstoffgehalt (Verdünnung) des Behandlungsmittels, aber auch optische oder andere sensorisch zu erfassenden Eigenschaften des Warenstranges sein.

Claims

Verfahren zum gleichmäßigen Aufbringen von Behandlungsmitteln auf einen Warenstrang in einem Färbeapparat, bei dem – der endlose Warenstrang in einem geschlossenen Behälter (1) mittels einer Venturi-Transportdüse (6) in Umlauf versetzt wird, die mit einem gasförmigen Transportmedium beaufschlagt ist und – der Warenstrang (4) der Einwirkung eines flüssigen Behandlungsmittels ausgesetzt wird, wobei das Behandlungsmittel ohne Berührung mit dem Warenstrang in einem von dem Warenstrang getrennten Raum gespeichert wird, das Behandlungsmittel aus dem getrennten Raum (14) auf den laufenden Warenstrang mit einer zeitabhängig gesteuerten Behandlungsmittelmenge pro Zeiteinheit aufgebracht wird und der zeitliche Verlauf des Behandlungsmittelauftrags auf den Warenstrang in einem Rechenmodell vorausberechnet wird und der Behandlungsmittelauftrag auf den Warenstrang entsprechend diesem Rechenmodell gesteuert erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Warenstrang aufgebrachte Behandlungsmittelmenge pro Zeiteinheit in Abhängigkeit von der Umlaufgeschwindigkeit des Warenstrangs (4) gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Warenstrangumlaufgeschwindigkeit während des Aufbringens des Behandlungsmittels auf den Warenstrang (4) konstant gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Warenstrangumlaufgeschwindigkeit während des Aufbringens des Behandlungsmittels auf den Warenstrang (4) verändert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsmittel während weniger als fünf Umläufen des Warenstrangs (4) auf diesen aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsmittel während eines einzigen Umlaufs auf den Warenstrang (4) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsmittel in einer Umwälzeinrichtung (17, 19, 22, 23, 14)umgewälzt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsmittel vor dem Aufbringen auf den Warenstrang (4) auf eine vorbestimmte Temperatur gebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsmittel aus dem getrennten Raum (14) durch Pumpenmittel (17) in Warenstranglaufrichtung vor, in oder nach der Transportdüse (6) auf den Warenstrang (4) aufgebracht oder in den Transportmediumstrom gefördert wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der auf den Warenstrang (4) aufgebrachten Behandlungsmittelmenge pro Zeiteinheit durch Steuerung der Pumpenmittel (17) und/oder von diesen zugeordneten Ventilmitteln (20) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behandlungsmittel in einem unterhalb des gespeicherten Warenstrangs (4) liegendem Raum (14) gespeichert wird, der in dem Behälter (1) einen Behandlungsmittelsumpf bildet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Behandlungsmittelauftrag auf den Warenstrang (4) ablaufendes überschüssiges Behandlungsmittel in den getrennten Raum (14) zurückgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorausberechnung des Rechenmodells auf der Grundlage warenspezifischer und behandlungsspezifischer Daten des Warenstrangs (4) und/oder konstruktionsspezifischer Daten der Transportdüse (6) und der Beaufschlagung mit Transportmedium erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungsmittelauftrag auf den Warenstrang (4) in Abhängigkeit von waren- und/oder behandlungsspezifischen Daten gesteuert oder geregelt wird, die durch Sensormittel (35, 36) während des Verfahrensablaufs gewonnen werden.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüchen mit einem geschlossenen Behälter (1), einem dem Behälter (1) zugeordneten Venturi-Transportdüsensystem (6), das mit einem gasförmigen Transportmedium beaufschlagt ist, einer Einrichtung zum Aufbringen eines flüssigen Behandlungsmittels auf einen durch das Transportdüsensystem (6) in dem Behälter (1) in Umlauf versetzten laufenden Warenstrang (4) einem, von dem Warenstrang abgesonderten Raum (14) zur Aufnahme des Behandlungsmittels und einer Einrichtung (17, 23) zur Umwälzung des in dem Raum (14) enthaltenen Behandlungsmittels ohne Berührung mit dem Warenstrang (4) und mit programmierbaren Steuermitteln (29), die mit einem Rechenmodell programmiert sind, um das Behandlungsmittel aus dem Raum (14) auf den laufenden Warenstrang (4) mit einer dem Rechenmodell entsprechend zeitabhängig gesteuerten Behandlungsmittelmenge pro Zeiteinheit aufzubringen.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Rechenmodell auf der Grundlage warenspezifischer und behandlungsspezifischer Daten des Warenstrangs (4) und/oder konstruktionsspezifischer Daten des Venturi-Transportdüsensystems (6) und der Beaufschlagung mit Transportmedium programmiert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwälzeinrichtung (14, 17, 1, 22, 23) für das Behandlungsmittel einen Wärmetauscher (19) enthält.
Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, 1 dass sie Einrichtungen (31, 32; 31a, 32a; 20, 21; 33, 34; 17) zur Aufbringung des Behandlungsmittels im Waren stranglaufweg vor, in oder nach den Transportdüsensystem (6) oder in den Transportmediumsweg aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie den Warenstrang (4) und/oder das Behandlungsmittel überwachende Sensormittel (35, 36) aufweist, die für den Behandlungsmittelauftrag auf den Warenstrang (4) während des Verfahrensablaufs kennzeichnende Daten in die Steuermittel (29) eingeben und dass die Steuermittel (29) zur programmgemäßen Verarbeitung dieser Daten eingerichtet sind.