DE19800735C1 - Zentrifugenartige Vorrichtung zum Naßbehandeln von Textilmaterial in der Flotte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine zentrifugenartige Vorrichtung zum Naßbehandeln, insbesondere Färben und Entfärben von Textilmaterial in der Flotte in einem Behandlungskessel, der die in einem Zentrifugengehäuse auf einer senkrechten Antriebsachse gelagerte zylindrische Zentrifugentrommel mit geschlossenem Boden bildet und doppelwandig ausge­ bildet ist, derart, daß eine das Textilmaterial gegen die Fliehkraft zurückhaltende siebartige Innenwand in geringem Abstand von der Kesselaußenwand umgeben ist, wobei das Zentrifugengehäuse mit einem in seinem zentra­ len Bereich durchbrochenen Klappdeckel ausgestattet ist und im Randbereich seines Bodens wenigstens eine Flotten­ auslauföffnung aufweist und wobei die Flotte aus einem Flottenbehälter mittels einer Flottenpumpe über eine Zulauf-Rohrleitung von oben annähernd axial dem Behand­ lungskessel zuführbar und radial über die Außenwand des Behandlungskessels in das Zentrifugengehäuse und aus diesem durch wenigstens eine Flotten-Auslauföffnung mit anschließender Rohrleitung in den Flottenbehälter zurück­ leitbar ist.

Vorrichtungen zum Färben und Entfärben von zu einem Form­ körper in Gestalt eines Hohlzylinders zusammengefaßtem Textilmaterial in einen zylindrischen Behandlungskessel mit senkrechter Zylinderachse, wobei die Flotte mittels einer Pumpe durch eine Rohrleitung dem Behandlungskessel axial zugeführt wird, das Textilmaterial radial durch­ dringt und von der Innenseite der Kesselwand abgeleitet wird, sind bereits bekannt. Die Firma THEN-Comat HRL hat in einer Werbeschrift unter der Bezeichnung "THEN-Comat" ein "Färbeapparate-System für Naßveredlungsverfahren von Garnen, Fäden, Kammzug, Flocke" angeboten und auch in Verkehr gebracht. Das Textilmaterial wird als Formkörper in Gestalt eines senkrechten Hohlzylinders in einem senk­ recht stehenden zylindrischen Behandlungskessel mit einem druckdicht schließbaren Deckel aufgenommen, wobei zwischen dem Textilmaterial und der Kesselwand ein Frei­ raum bleibt. In der Mitte des Kesselbodens sind koaxial ein Flottenzulaufrohr und ein dieses unter Freilassung eines Zwischenraumes umgebendes Flottenablaufrohr ein­ gesetzt. Die Flotte wird aus einem durch ein Rohrsystem mit dem Behandlungskessel verbundenen Flottenbehälter mittels einer Pumpe unter hohem Druck axial aufsteigend in den Behandlungskessel geleitet. Dort durchdringt sie annähernd radial das Textilmaterial, fließt an dessen Außenseite abwärts, verläßt durch das Flotten-Rücklauf­ rohr den Behandlungskessel und wird durch das Rohrsystem zum Flottenbehälter zurückgeleitet.

Eine solche Anlage ist sowohl in der Herstellung und im Wartungsaufwand als auch im Betrieb sehr kostspielig. Wegen des erforderlichen hohen Druckes, mit dem die Flotte durch das Behandlungsgut gepreßt werden muß, ist eine sehr starke Pumpe mit entsprechend hohem Energieverbrauch erforderlich. Man rechnet allgemein mit einem Flotten­ durchsatz von 20 Litern je Kilogramm Textilmaterial pro Minute Behandlungszeit. So sind der Wasserverbrauch mit entsprechendem Abwasseranfall sowie der Energieverbrauch zur Erwärmung der Flotte sehr hoch.

Weil einerseits die unter hohem Druck das Färbegut durch­ strömende Flotte stets den Weg des geringsten Widerstan­ des nimmt und andererseits das Textilmaterial nicht völlig gleichmäßig dicht gepackt werden kann, muß zur Erzielung eines befriedigenden Behandlungsergebnisses die Einwirkungsdauer der Flotte verhältnismäßig lang gehal­ ten werden, wobei zunächst ein Flottenüberschuß einge­ bracht wird, der am Ende des Färbeverfahrens wieder abgezogen wird.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß nach Beendigung des Behandlungsvorganges das Textilmaterial zur Entwässe­ rung in eine Zentrifuge gebracht werden muß. Dazu ist außer einer Raum beanspruchenden Zentrifuge auch noch ein Hebezeug erforderlich, mit dem die nassen und schweren Formkörper des Textilmaterials aus dem Flotten­ kessel gehoben und in die Zentrifuge gesetzt werden.

Durch die DE-OS 16 35 109 wurde eine Vorrichtung zum Avivieren von Textilgut, insbesondere solchem aus voll­ synthetischen Fasern nach dem Färben in einem Färbebad oder einem Lisseusebad bekannt.

Sie besteht im wesentlichen aus einer Zentrifuge mit einer zylindrischen Zentrifugentrommel mit geschlossenem Boden und flottendurchlässiger Trommelwand sowie einem Flottenbehälter, in den eine Pumpe eintaucht. Diese för­ dert während einer einstellbaren Zeitspanne Avivageflotte über eine Leitung in eine gegen die Trommelwand gerich­ tete, vertikal orientierte Breitstrahldüse, deren Sprüh­ bereich über die ganze Stapelhöhe der Trommelfüllung reicht.

Nach dem Färben in einem Färbeapparat wird dem Fasergut die noch anhaftende Färbeflotte in der Zentrifuge bis auf eine Restfeuchte entzogen, sodann bei laufender Zentri­ fuge von aufgesprühter Avivageflotte radial durchflutet. Anschließend wird es noch solange zentrifugiert, bis es etwa noch 3 bis 7% der durch die Trommelwand hindurch abgeschleuderten Avivageflotte enthält.

Solche Zentrifugen sind zwar erheblich einfacher und bil­ liger als ein weiter oben bezeichnetes Färbeapparat- System. Zum Färben sind sie aber nicht geeignet und auch nicht gedacht, wie schon aus der Beschreibung in der DE-OS 16 35 109 hervorgeht. Durch den radialen Flotten­ strom wird die Trommelfüllung je nach Drehgeschwindigkeit der Zentrifuge mehr oder weniger stark verdichtet. Eine gleichmäßige Färbung, wobei das Fasergut nicht nur umspült, sondern intensiv durchdrungen werden muß, ist mit einer solchen Zentrifuge zumindest nicht in der angemes­ senen Zeit erzielbar. Das Färben muß daher zuvor in einer eigens dafür vorgesehenen Vorrichtung erfolgen, aus der das Fasergut umgesetzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zentrifu­ genartige Vorrichtung zum Naßbehandeln, insbesondere Färben und Entfärben von Textilmaterial in der Flotte sowie Entwässern zu schaffen, mit der optimale Ergeb­ nisse in kürzerer Behandlungszeit erzielbar sind, wobei ein Umsetzen des Behandlungsgutes in eine andere Vorrich­ tung nicht mehr erforderlich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer zentrifugenartigen Vorrichtung mit den eingangs der Beschreibung und im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Merkmalen.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine solche Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 ausge­ stattet ist.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus den Ansprüchen 2 bis 10 hervor.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer sie bei­ spielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematisierter Darstellung:

Fig. 1 Die Vorrichtung in Seitenansicht mit axialem Schnitt durch einen Teil des Zentrifugengehäuses und des Behandlungskessels,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die gleiche Vorrichtung und

Fig. 3 den Ausschnitt A aus Fig. 1 in größerer Darstel­ lung.

Das Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung besteht im wesentlichen aus einer Zentrifuge 1, deren zylinderförmiges Gehäuse 1a mit senkrechter Achse auf drei Federbeinen 2 ruht. In dem Zentrifugengehäuse 1a ist auf einer senkrechten Antriebsachse 3 die den Behandlungskessel 4 bildende, von einem am Zentrifugen­ gehäuse 1a angeordneten Motor 1b über Keilriemen 1c an­ getriebene Zentrifugentrommel gelagert. Der Behandlungs­ kessel 4 ist doppelwandig ausgebildet derart, daß eine das zu behandelnde Textilmaterial gegen die Fliehkraft zurückhaltende innere Mantelwand 4a im geringen Abstand von der Kessel-Außenwand 4b umgeben ist.

Der Behandlungskessel 4 ist zylindrisch ausgebildet, hat einen geschlossenen Boden 4c und ist durch einen ringscheibenförmigen Deckel 4d abdeckbar, der auf der Außenwand 4b des Behandlungskessels 4 abnehmbar befestigt ist. Die Außenwand 4b des Behandlungskessels 4 ist un­ mittelbar über dem Boden 4c sowie im oberen Randbereich jeweils auf einer Umfangslinie in regelmäßigen Abständen mit Durchbrüchen 5, 6 versehen. Die im oberen Randbe­ reich vorgesehenen Druchbrüche können von Ausnehmungen im oberen Kesselrand gebildet sein, die oben durch den aufliegenden Deckel 4d begrenzt sind. Im zentralen Be­ reich des Behandlungskessels 4 ist koaxial ein Flotten­ verteiler 7 in Form eines mit dem Behandlungskessel 4 rotierenden, oben offenen Hohlkörpers mit regelmäßig verteilten Durchbrüchen angeordnet. Dieser ist beim Aus­ führungsbeispiel als ein auf dem Boden 4c des Behand­ lungskessels 4 befestigter Zylinder aus Siebblech ausge­ bildet. Sein Durchmesser ist kleiner als der Innendurch­ messer des ringscheibenförmigen Deckels 4d auf dem Behandlungskessel 4.

Das Zentrifugengehäuse 1a ist mit einem an seinem Rand angelenkten Klappdeckel 8 ausgestattet, der in einem zentralen Bereich mit einer Öffnung 8a für den in den Flottenverteiler 7 mündenden Flottenzulauf 9 versehen ist. Im Randbereich seines Bodens weist das Zentrifugenge­ häuse 1a drei Flotten-Auslauföffnungen 10 auf, die unter dem Boden des Zentrifugengehäuses 1a durch einen Kanal miteinander verbunden sind, wobei eine von ihnen durch eine Rohrleitung 10a in einen teilweise unter der Zen­ trifuge 1 liegenden Flottenbehälter 11 mündet. In Dreh­ richtung des Behandlungskessels 4 ist hinter der in den Flottenbehälter 11 mündenden Flotten-Auslauföffnung 10 ein radial stehendes und gegen die Drehrichtung des Behandlungskessels 4 geneigtes, schaufelförmig gewölbtes Leitblech 10b angeordnet. Damit wird verhindert, daß die aus dem Behandlungskessel 4 in das Zentrifugengehäuse 1a geschleuderte Flotte mit dem Behandlungskessel 4 im Zentrifugengehäuse 1a kreiselt und über die Flotten-Aus­ lauföffnung 10 hinwegschießt.

Beim Ausführungsbeispiel steht die Zentrifuge 1 auf einem niedrigen Sockel über dem Hallenboden. Dabei ist der Flottenbehälter 11 teilweise in den Hallenboden abge­ senkt. Er liegt mit einem Teil unter dem Zentrifugen­ gehäuse 1a, so daß die dort befindliche Flotten-Auslauf­ öffnung 10 über eine kurze Rohrleitung 10a direkt in den Flottenbehälter 11 mündet.

Auf dem Flottenbehälter 11 ist eine Flottenpumpe 12 ange­ ordnet, von der ein Saugrohr 13 in den Flottenbehälter 11 und ein Förderrohr 14 zum Behandlungskessel 4 führt, wo es über dem Flottenverteiler 7 mündet.

Beim Ausführungsbeispiel ist der Flottenbehälter 11 mit nur einer Kammer dargestellt. Er kann zweckmäßigerweise aber auch in mehrere Kammern für verschiedene Flotten unterteilt sein, wobei jede Kammer über eine Saug-Rohrab­ zweigung mit einem Absperrventil an die Flottenpumpe 12 anschließbar und ebenso über eine Flotten-Auslaufleitung mit einem Absperrventil an die Flotten-Auslauföffnung 10 des Zentrifugengehäuses 1a anschließbar ist. Das hat den Vorteil, daß nacheinander mehrere Behandlungsschritte z. B. Färben, Spülen und Abziehen eines Farbüberschusses ohne Unterbrechung durchgeführt werden können. Der Flottenzustrom zum Behandlungskessel 4 je Zeiteinheit ist dadurch regulierbar, daß die Förderleistung der Flottenpumpe 12 regulierbar ist. Alternativ kann der Flot­ tenzustrom auch dadurch regulierbar sein, daß in dem Förderrohr 14 zwischen der Flottenpumpe 12 und dem Behandlungskessel 4 ein Drosselventil mit regulierbarem Durchlaß angeordnet ist.

Auch die Rotationsgeschwindigkeit des Behandlungskessels 4 ist regulierbar. Die Regulierung beider Parameter kann über den Füllstand des Behandlungskessels 4 erfol­ gen. So ist es möglich, z. B. bei vorgegebener Rotations­ geschwindigkeit des Behandlungskessels 4 durch Anglei­ chung des Flottenzustroms ein Gleichgewicht zwischen Flottenzustrom und -ablauf bei gefülltem Behandlungs­ kessel 4 während der Flotteneinwirkungszeit gehalten werden kann.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist fol­ gendermaßen: Nach dem Einfüllen des zu behandelnden Textilmaterials 15 in den Behandlungskessel 4 und Schließen desselben mit dem ringscheibenförmigen Deckel 4d und Schließen des Zentrifugengehäuses 1a mit dem Klappdeckel 8 wird die Flotte - z. B. zum Färben - mit der Flottenpumpe 12 aus dem Flottenbehälter 11 durch das Förderrohr 14 und die Öffnung 8a im Klappdeckel 8 des Zentrifugengehäuses 1a in den Flottenverteiler 7 des Behandlungskessels 4 ge­ leitet. Durch die Fliehkraft bei Rotation des Behand­ lungskessels 4 strömt die Flotte radial in das Textil­ material 15 und steigt in diesem bei Erreichen der Kessel-Außenwand 4b aufwärts bis zur vollständigen Fül­ lung des Behandlungskessels 4. So bildet die Flotte in dem nun darin "schwimmenden" Textilmaterial 15 einen flüssigen Hohlzylinder, dessen innerer Durchmesser vom Innendurchmesser des ringscheibenförmigen Deckels 4d auf dem Behandlungskessel begrenzt ist. Dabei wird ein geringer Teil der Flotte durch die unteren Durchbrüche 5 und eine größere Menge durch die oberen Durchbrüche 6 aus dem Behandlungskessel 4 gegen die Innenwand des Zentrifugengehäuses 1a geschleudert, an der sie herab­ fließt und durch die Flotten-Auslauföffnungen 10 und die Rohrleitung 10a in den Flottenbehälter 11 zurückgeleitet wird. Gleichzeitig fördert die Flottenpumpe 12 Flotte in den Behandlungskessel 4. Die Zulaufmenge je Zeiteinheit wird bei vorgegebener Rotationsgeschwindigkeit und davon abhängiger Ablaufmenge je Zeiteinheit so reguliert, daß ein Gleichgewicht zwischen Zulauf und Ablauf mit geringem Zulaufüberschuß im Behandlungskessel 4 während der vor­ bestimmten Behandlungsdauer herrscht. Dabei strömt die Flotte ständig im wesentlichen aufwärts durch das Textil­ material und verläßt den Behandlungskessel 4 durch dessen Öffnungen in der Kesselwand, wobei ein geringer Über­ schuß über den ringscheibenförmigen Deckel radial abge­ schleudert wird. Am Ende der vorgegebenen Behandlungs­ zeit wird die Flottenpumpe 12 abgestellt und gleich­ zeitig die Drehgeschwindigkeit des Behandlungskessels 4 zum vollständigen Abschleudern der Flotte erhöht. Bei Unterteilung des Flottenbehälters 11 in mehrere Kammern mit verschiedenen Flotten kann die Behandlung fortgesetzt werden, z. B. Abziehen eines eingebrachten Farbüberschusses (Entfärben) durch Behandlung mit einer entsprechenden Flotte aus einer anderen Kammer des Flottenbehälters 11 bei wieder verringerter Drehge­ schwindigkeit des Behandlungskessels 4, Entfernen auch dieser Flotte bei wieder erhöhter Drehgeschwindigkeit des Behandlungskessels 4 und danach erfolgendem Spülen des Textilmaterials auf die gleiche Weise.

Claims (10)

1. Zentrifugenartige Vorrichtung zum Naßbehandeln, ins­ besondere Färben und Entfärben von Textilmaterial in der Flotte in einem Behandlungskessel (4), der die in einem Zentrifugengehäuse (1a) auf einer senkrechten Antriebsache (3) gelagerte zylindrische Zentrifugen­ trommel mit geschlossenem Boden (4c) bildet und doppel­ wandig ausgebildet ist derart, daß eine das Textil­ material gegen die Fliehkraft zurückhaltende innere Mantelwand (4a) in geringem Abstand von der Kessel­ außenwand (4b) umgeben ist, wobei das Zentrifugen­ gehäuse (1a) mit einem in seinem zentralen Bereich durchbrochenen Klappdeckel (8) ausgestattet ist und im Randbereich seines Bodens wenigstens eine Flotten- Auslauföffnung (10) aufweist und wobei die Flotte aus einem Flottenbehälter (11) mittels einer Flottenpumpe (12) über eine Zulaufrohrleitung (14) von oben an­ nähernd axial dem Behandlungskessel (4) zuführbar und radial über die Außenwand des Behandlungskessels (4) in das Zentrifugengehäuse (1a) und aus diesem durch wenigstens eine Flotten-Auslauföffnung (10) mit an­ schließender Rohrleitung (10a) in den Flottenbehälter (11) zurückleitbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• 1. der Behandlungskessel (4) durch einen ringscheibenförmigen Deckel (4d) abdeckbar ist, der auf der Außenwand (4b) des Behandlungs­ kessels (4) abnehmbar befestigt ist,
• 2. die Außenwand (4b) des Behandlungskessels (4) un­ mittelbar über dem Boden sowie im oberen Randbereich jeweils auf einer Umfangslinie in regelmäßigen Ab­ ständen mit Durchbrüchen (5, 6) versehen ist,
• 3. im zentralen Bereich des Behandlungskessels (4) koaxial ein Flottenverteiler(7) in Form eines mit dem Behandlungskessel (4) rotierenden, oben offenen Hohlkörpers mit regelmäßig verteilten Durchbrüchen angeordnet ist,
• 4. der Flottenzustrom zum Behandlungskessel (4) und die Rotationsgeschwindigkeit des Behandlungskessels (4) regulierbar und zur Erhaltung eines Gleichgewichtes zwischen Flottenzustrom und -ablauf bei gefülltem Behandlungskessel (4) während der Flotteneinwirkungs­ zeit aufeinander abstimmbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleistung der Flottenpumpe (12) regulier­ bar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleistung der Flottenpumpe (12) über den Füllstand des Behandlungskessels (4) regulierbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zulaufrohrleitung (14) zwischen der Flot­ tenpumpe (12) und dem Behandlungskessel (4) ein Drosselventil mit regulierbarem Durchlaß vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß des Drosselventils über den Füll­ stand des Behandlungskessels (4) regulierbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Flottenverteiler (7) als ein auf dem Boden des Behandlungskessels (4) befestigter Zylinder aus Siebblech ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Randbereich des Bodens des Zentrifugengehäuses (1a) in regelmäßigen Abständen voneinander mehrere Flotten-Auslauföffnungen (10) vorgesehen sind, die über eine gemeinsame Rohrleitung mit dem Flotten­ behälter (11) verbunden sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Drehrichtung des Behandlungskessels (4) hinter wenigstens einer der im Boden des Zentrifugengehäuses (1a) befindlichen Flotten-Auslauföffnungen (10) ein wenigstens annähernd radial und aufrechtstehend in den mit dem Behandlungskessel (4) im unteren Bereich des Zentrifugengehäuses (1a) kreiselnden Flottenstrom hineinragendes Leitblech (10b) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche (10b) schaufelförmig gewölbt sind und gegen die Drehrichtung des Behandlungskessels (4) geneigt stehen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Flottenbehälter (11) in mehrere Kammern unter­ teilt ist, die jeweils über einen ein Absperrventil enthaltenden Rohrleitungszweig mit der zum Behand­ lungskessel (4) führenden Zulauf-Rohrleitung (14) ver­ bunden sind, von denen wahlweise jeweils eine durch Öffnen des betreffenden Absperrventils an die zum Behandlungskessel (4) führende Zulauf-Rohrleitung (14) anschließbar ist.