DE2333333A1 - Einrichtung zum nassbehandeln von textilmaterialproben - Google Patents
Einrichtung zum nassbehandeln von textilmaterialprobenInfo
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Description
Fall 4
Dfpl. - tit«. H. MITSCHERLICH
Dipl.-lng. K. GUNSCHMAKM. .
Dipl.-lng. K. GUNSCHMAKM. .
Dr. nt. ml W. KORiEt .. 29. Juni 1973
Dipl.-lng. J. SCHMIDT-EVER8
* MÜNCHEN 22. SMnwtorfstr. 10
AHIBA A.G., Birsfelden /Schweiz
Hardstrasse 5o
Hardstrasse 5o
"Patentanmeldung
Einrichtung zum Nassbehandeln von Textilmaterialproben
Einrichtung zum Nassbehandeln von Textilmaterialproben
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Nassbehandeln von Textilmaterialproben,
wie Textilgewebeprobestücke, Strangengarnproben sowie
von Faser- und Flockenmaterial.
Bekannte Einrichtungen dieser Art sind vorzugsweise als Becherapparate gestaltet, bei welchen das Probenmaterial
in der Behandlungsflotte mechanisch auf- und abwärts bewegt wird. Das Probenmaterial kann dabei einer
zusätzlichen Drehbewegung ausgesetzt sein, wobei es aber nie aus der Flotte austaucht. Für den Behandlungsvorgang
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wird das Probenmaterial je nach Art an mit Armen versehenen Stangen, in Siebkörben oder an Drahtspiralen in lockerer
Form in den Becherapparat eingesetzt, um eine möglichst gleichmässige und intensive Einwirkung der Flotte auf die
bezüglichen Materialien zu erzielen.
Bei der Auf- und Abwärtsbewegung und der ebenfalls zusätzlichen Drehbewegung ist es insbesondere bei
Faser- und Flockenmaterial praktisch nicht zu vermeiden, dass Zusammenballung entstehen, durch welche eine überall
gleichmässige Bespühlung verhindert wird. Aehnliche Erscheinungen sind auch an anderen Probematerialien festzustellen,
vor allem an den Aufhängestellen, wo bereits durch die natürlichen, vom Aufhängen herrührenden Auflagedrücke
eine teilweise Behinderung des Flottenzutritts resultiert.
Aufgabe der Erfindung ist eine Einrichtung zum Behandeln von Textilmaterialproben vorzuschlagen, bei der
infolge zwangsweisem Umlauf der Flottenflüssigkeit auf Auflage- bzw. Äufhängestellen zurückzuführende Unregelmässigkeiten
am Behandlungsgut vermeidbar sind und vor allem !Faser- und Flockenmaterial einem intensiven Flottenkontakt
ausgesetzt werden kann, und wobei praktisch keine mechanische Einwirkung auf das zu behandelnde Material resultiert.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Lösung der gestellten Aufgabe ist gekennzeichnet durch einen praktisch
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zentrisch in den genannten Becher einbringbaren Behandlungseinsatz mit mindestens einem zylindrischen Mantelkörper,
einem axial unter dem Behandlungseinsatz drehbar ange-.ordneten Pumpenglied und einer im Flottenkreislauf liegenden
Strömungsleitanordnung zur Erzielung eines wenigstens Über einen Teil des Flottenkreislaufs im wesentlichen
parallel zur Längsachse des Behandlungseinsatzes gerichteten Flottenströmung; das Ganze derart,
dass sich bei rotierendem Pumpenglied über diesem eine Saugzone bilden kann und die vom Pumpenglied durch Zentrifugalkraft
nach aussen geförderte Flottenflüssigkeit
nach oben umgelenkt wird.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert.
Darin zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der erfindurigsgemässen
Einrichtung im Vertikalschnitt, eingesetzt in eine Temperierwanne mit unter dem Wannenboden liegenden
Antriebsmitteln für ein Pumpenglied,
Fig. 2 der die Flottenströmung lenkende Einsatz der Einrichtung nach Fig. 1 im Grundriss,
Fig. 3 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen
Einrichtung mit einem Einsatzelement für die Aufnahme flächiger Textilmaterialien,
Fig. 4 die Einrichtung nach Fig.- 3 im Grundriss,
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Pig. 5 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemassen Einrichtung, wobei die Ausführungsformen nach Fig. 1 und 3 miteinander kombiniert sind,
und
Fig. 6 die Einrichtung nach Fig. 5 im Grundriss, In Fig. 1 ist mit 1 allgemein eine Wanne be-'
zeichnet, in der sich ein Heizmedium 2, z.B.,Wasser befindet, das durch nicht gezeigte Heiz- und Temperaturregelelemente
auf einer bestimmten Arbeitstemperatur gehalten wird. In diese Wanne und vom Heizmedium umgeben befindet
sich ein Behandlungsbecher 3* auf dessen Boden 3' ein an
sich frei beweglicher Permanentmagnetstab 4 liegt. Dieser
Permanentmagnetstab ist zweckmässig mit einer Kunststoffschicht versehen, die gegenüber den zur Anwendung gelangenden
Behandlungsmitteln bzw. der Flottenflüssigkeit widerstandsfähig ist. Der Stab ist durch eine unter dem Wannenboden
I1 angeordnete, nicht gezeigte magnetische Mitnehmeranordnung
angetrieben und rotiert dadurch um die . senkrechte Achse a - a. Um diese Drehbewegung möglichst
reibungsarm zu ermöglichen, ist es zweckmässig, den Becherboden 3 leicht aufzuwölben.
Der Behandlungsbecher 3 enthält einen insgesamt mit 5 bezeichneten und in Fig. 2 im Grundriss gezeigten
Behandlungseinsatz, der aus einem zylindrischen Einsatzgefäss 6 mit perforiertem Boden 7 und einer Anzahl vom
Zylindermantel radial abstehenden Strömungsleitblechen 9
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besteht. Diese Strömungsleitbleche sind im gezeigten Beispiel als in Bezug auf das Einsatzgefäss 6 achsparallel
gerichtete Wandelemente gestaltet. Das Einsatzgefäss 6 dient zur Aufnahme eines zu behandelnden bzw. zu färbenden
Textilmaterialmusters 10.
Für die Durchführung der Textilmaterialprobenbehandlung,
z.B. eines Färbeversuches, wird eine Farbstofflösung 11 im Behandlungsbecher 3 angesetzt oder in diesen
eingegeben. Hierauf wird der als Pumpenflügel arbeitende Permanentmagnetstab 4 auf den Boden des Behandlungsbechers 3
und dieser an eine genau zentrisch über der früher erwähnten magnetischen Mitnehmeranordnung liegenden Stelle
in der Wanne 1 gebracht. Hierauf wird der Behandlungseinsatz 5, in dessen Einsatzgefäss 6 sich allenfalls bereits
das zu färbende Textilmaterialmuster befindet, in den Behandlung sbe eher 3 mit der Farbstofflösung eingesetzt. Bei
der Inbetriebsetzung der magnetischen Mitnehmeranordnung unter dem Wannenboden beginnt sich der Permanentmagnet- stab
4, der ganz allgemein als Pumpenrad arbeitet, um die Achse a - a zu drehen und fördert durch Zentrifugalkraft
Flottenflüssigkeit in Richtung der untern gebogenen Pfeile nach aussen gegen die Innenwand des Behandlungsbechers, längs welcher sie dann nach oben geführt wird. Der
Raum P zwischen dem gelochten Boden 7 des Einsatzgefässes 6 und dem Boden 3' des Behandlungsbechers 3 ist so hoch, dass
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sich über dem beim Drehen als Pumpenrad wirkenden Permanentmagnetstab
4 eine Ansaugzone ausbilden kann.. Die Strömungsleitbleehe 9 verhindern ein Mitdrehen der längs der Bechermantels
fliessenden Flottenflüssigkeit, und sorgen für eine in den Kanälen 12 praktisch geradlinig nach oben gerichtete Strömung.
Durch den sich ständig vollziehenden Druckausgleich im Einsatzgefäss 6 fliesst kontinuierlich Flottenflüssigkeit
durch das im Gefäss befindliche Probenmaterial 10, wobei die Strömungsgeschwindigkeit durch die Umlaufgeschwindigkeit
des Permanentmagneten 4 reguliert werden kann.
Um die Flottenflüssigkeit rationell ausnützen zu können und insbesondere ein günstiges Flotten-Probengewicht-Verhältnis
zu erzielen, kann ein Verdrängungskörper 13 in das Einsatzgefäss 6 eingesetzt werden, welcher
weder mit dem zylindrischen Mantel noch mit dem gelochten Boden 7 des Einsatzgefässes in Berührung steht und vor
allem den freien Durchfluss der Flottenflüssigkeit nicht behindert.
Wenn im Einsatzgefäss 6 anstelle der aus achsparallelen Strömungsleitblechen 9 resultierenden
praktisch laminaren Strömung eine etwas "drehende" oder mehr turbulente Strömung erwünscht ist, können die Strömungslei
tbleche zwischen Einsatzgefäss und Zylindermantel auch (in Drehrichtung des Pumpenelementes schräg aufwärts)
geneigt sein, sodass die Flottenflüssigkeit über dem Einsatzgefäss
in drehende Bewegung gerät.
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In Fig. 3 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemässen
Einrichtung unter Weglassung der Aufheizwanne gezeigt, bei welcher sich auf dem Boden des Behandlungsbechers
21 ein allgemein mit 22 bezeichnetes Pumpenglied befindet, das aus einem permanent-magnetisierten
Mitnehmerflansch 23, einer Antriebswelle 24 und einem
Flügelrad 25 besteht. Der Mitnehmerflansch 23 und die
Antriebswelle 24 befinden sich in Ausnehmungen eines StrÖmungsführungskörpers 26, der ebenfalls auf dem Boden
des Behandlungsbechers 21 aufliegt. Auf dem Strömungsführungskörper
26 ist ein Saugrohr 27 zentriert, in welchem eine allgemein mit 28 bezeichnete Strömungsleitanordnung
eingebaut ist. Diese besteht im vorliegenden Fall aus einem zentralen Kernstück 29, von welchem radial
abstehende Flügel 30 ausgehen, die allenfalls bis zur
Innenwandfläche des Saugrohrs 27 reichen und zwecks Aufhängung der Strömungsieitanordnung mit dieser Fläche verbunden
sein können. Die Teile 22 - 30 bilden zusammen, eine Pumpeneinheit, deren Teile zu Reinigungszwecken durch
Lösen von beispielsweise Steck- oder Schraubverbindungen auseinandergenommen werden können.
Die Aussenseitenfläche des Saugrohrs 27 ist zweckmässig als Führungsfläche gestaltet und dient in
Fig. 3 zum Zentrieren eines Staurohrs 31, das am untern
Ende des Saugrohrs 27 abgestützt ist und bis zur Unterseite
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eines Staurings 32 reicht, welcher im oberen Endbereich
des Behandlungsbechers 21 eingesetzt ist. Dieser Stauring
32 wird später noch beschrieben«
Im wesentlichen konzentrisch über dem Staurohr J>±
ist ein aus gelochtem rostfreiem Material bestehender Materialträger 33 vorgesehen, der durch je einen obern
und untern Kragen J>K, 34' im Innern des Behandlungsbechers
21 zentriert ist. Zwischen der Innenseite des gelochten Materialträgers 33 und der Aussenseite des Staurohrs
31 besteht ein innerer Ringspalt 35 von ca. 2 - 4 mm
Breite, und zwischen der Aussenseite des Materialträgers
33 und der Innenseite des Behandlungsbechers 21 ein äusserer
Ringspalt 35! von 4 - 8 mm Breite.
Der oben erwähnte Stauring 32 besitzt eine etwa halbkreisförmige Nute 36, deren äusserer Rand praktisch
mit der Innenfläche des Materialträgers 33 übereinstimmt. Die Nute 36 dient.als Umlenkmittel für die Flottenflüssigkeit,
wie dies nachstehend beschrieben ist. Der Stauring bildet den obern Abschluss der als Flottenflüssigkeitsführungsführungsmittel
dienenden zylindrischen Teile 3I und 33 und ist zweckmässig als elastisches Organ gestaltet,
das in den Oeffnungsbereich des Behandlungsbechers 21 eingedrückt und gegen den Kragen 34 des Materialträgers
33 angepresst wird.
In Fig. 4 bezeichnet 21' den De el ce Ir and des
Behandlungsbechers 21, 32 den Stauring und 33 den Material-
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träger, der wie bereits erwähnt, im Behandlungsbecher 21
(Fig. 3) zentriert ist. Mit 29 ist das zentrale Kernstück der Strömungsleitanordnung 28 (Fig. 3) und mit 30
einer der Strömungsleitflügel bezeichnet. Schliesslich bezeichnet 37 eine von vier Trennwänden im Flüssigkeitsumlenkraum
38 (Fig. 3) im Strömungsführungskörper 26.
Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemässen
Vorrichtung ist vorzugsweise für Färbeoder andere Behandlungsversuche an flächigen Textilproben
geeignet, die zu diesem Zweck auf die Aussenseite des gelochten Materialträgers 33 aufgelegt werden. Die Einrichtung
wird in bereits beschriebener Weise für die Durchführung der Probe vorbereitet und die aus den Teilen
22 - 30 bestehende Pumpeneinheit sowie das Staurohr 31 in
den mit der Flottenflüssigkeit versehenen Behandlungsbecher 21 eingesetzt. Alsdann wird auch der mit einem
flächigen Textilmuster versehene Materialträger 33 sowie der Stauring 32 in den Behandlungsbecher eingesetzt und
dieser gegebenenfalls mit einem Deckel 39 verschlossen.
Nach Inbetriebnahme des (nicht gezeigten) Antriebsaggregates dreht sich das Pumpenglied 22 und fördert
FlottenflüssLffceit in Pfeilrichtung durch den Umlenkraum
38 im Strömungsführungskörper 26 in den aussern Ringspalt
35'. Die Flottenflüssigkeit durchdringt dabei das auf dem Materialträger 33 befindliche Textilstück und gelangt
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durch die Löcher im Materialträger in den innern Ringspalt 35. Dadurch, dass einerseits das Staurohr J>1
unten dicht aufliegt und die Flottenflüssigkeit aus dem Flüssigkeitsumlenkraum 38 über (nicht gezeigte)
Durchtrittskanäle im untern Kragen J>k% des Materialträgers
33 nur in den Aeussern Ringspalt 35' eintreten .
kann, und andererseits der äussere Ringspalt oben durch den Kragen 34 und den Stauring 32 abgeischlossen ist und
die Flottenflüssigkeit somit nur aus dem innern Ringspalt 35 über die Nute 36 im Stauring 32 abströmen kann,
ergibt sich eine praktisch gleichmässige Druckverteilung über die ganze Höhe bzw. Länge der Ringspalte 35 und 35'*
so dass das auf dem Materialträger 33 aufgelegte Textilmuster praktisch überall den gleichen Benetzungsverhältnissen
durch die Flottenflüssigkeit ausgesetzt ist.
Die Flottenflüssigkeit strömt in Pfeilrichtung aus der Nute 36 im Stauring 32 zurück in den über der
Strömungsleitanordnung 28 liegenden Expansionsraum 40, um erneut durch das Pumpenglied 22 in Zirkulation versetzt
zu werden, bis der Behandlungsvorgang abgeschlossen ist.
In Fig. 5 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemässen
Einrichtung gezeigt, bei xvelcher ein Flottenflüssigkeitsantrieb
in Form einer Pumpeneinheit 51, bestehend
aus den in Fig. 3 gezeigten Teilen 22 - 30, und ein Behandlungseinsatz 52 verwendet wird, welcher im
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Prinzip gleich aufgebaut ist. wie der Behandlungseinsatz 5 gemäss Fig. 1 und 2. Dabei sind allerdings der Mantel
des Einsatzgefässes 53 gleichlang nach unten gezogen wie das Staurohr 31 in Fig. 3, ebenso die Strömungsleitbleche
5h (Fig. 6), die zur Erzielung einer praktisch achsparallelen
Flüssigkeitsströmung in Richtung der Pfeile links" in Fig. 5 dienen. Die zwischen den Leitblechen 52^ liegenden
Kammern entsprechen den in Fig. 1 mit 12 bezeichneten. Im übrigen gelten bei dieser Ausführungsform sinngemäss
alle Angaben hinsichtlich dem Aufbau und dem Betrieb der Teile, die in einem der Beispiele gemäss Fig. 1 und Fig. 3
im Detail beschrieben sind.
Der Behandlungsbecher kann mit einem Deckel mit Druckverschluss versehen sein, um auf diese Weise
sog. HT-Färbungen durchführen zu können. An diesem Deckel können auf bekannte Weise Druck- oder Vakuumanschlüsse
vorgesehen oder Einschleus- und/oder Dosiereinrichtungen sowie Ventilmittel angeschlossen oder aufgebaut sein. .
Dieser Deckel kann in den Ausführungsformen nach Fig. 1 und 5 ebenfalls zur Befestigung eines allfällig einzusetzenden
Verdrängskörpers 13 (Fig. 1) verwendet werden, wenn hiefür
nicht besondere Vorkehren entweder an diesem Körper selbst, oder an andern Teilen der Einrichtung vorgezogen werden.
Aus der vorstehenden Beschreibung von drei Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes ergibt sich,
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dass damit eine mechanisch praktisch beanspruchungsfreie Behandlung des Probengutes bei optimaler Benetzungsmöglichkeit
der zu behandelnden Probestücke erzielbar ist. Darüber hinaus bietet die Einrichtung alle Möglichkeiten
der Plottenbeeinflussung, wie sie bei einer herkömmlichen Einrichtung zur Behandlung von Textilmaferialproben gegeben
sind. Von besonderer Bedeutung ist. dass für den Antrieb der Flottenbewegung keine aussenliegenden
Pumpenmittel oder zu dichtende Wellendurchführungen erforderlich sind.
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Claims (8)
1. Einrichtung zum Nassbehandeln von Textilmaterialproben
mit einem in ein Heizmedium einbringbaren, die Flottenflüssigkeit enthaltenden Becher und einem ausserhalb dieses
Bechers liegenden Antriebsmechanismus für das Bewegen der Flottenflüssigkeit, gekennzeichnet durch einen praktisch
zentrisch in den genannten Becher einbringbaren Behandlungseinsatz mit mindestens einem zylindrischen Mantelkörper, einem
axial unter dem Behandlungseinsatz drehbar angeordneten Pumpenglied und einer im Flottenkreislauf liegenden Strömungsleitanordnung
zur Erzielung eines wenigstens über einen Teil des Flottenkreislaufs im wesentlichen parallel zur Längsachse des
Behandlungseinsatzes gerichteten Flottenströmung; das Ganze derart, dass sich bei rotierendem Pumpenglied über diesem eine
Saugzone bilden kann und die vom Pumpenglied durch Zentrifugalkraft nach aussen geförderte Flottenflüssigkeit nach oben umgekehrt
wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenglied (4) ein mit einer Schutzschicht umhüllter
Permanentmagnet-stab ist, der von einem unterhalb des Behandlungsbecherbodens (31) angeordneten Mangnet feldantriebsmechanismus
in Drehung versetzt wird.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das Pumpenglied ein aus einem Mitnehmerflansch (23) einer Antriebswelle (24) und einem Flügelrad (25) aufgebautes
Rotationselement einer Pumpeneinheit (2 2 - 3o) ist.
4. Einrichtung nach Anspruc^ !>
dadurch gekennzeichnet, dass Strömungsleitbleche (9) radial auf der Aussenseite
des Einsatzgefässes (6) angeordnet und parallel zur Längsachse des Einsatzgefässes verlaufen,
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5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitbleche in einer über dem Pumpenglied angeordneten Strömungsleitanordnung (28)
vorgesehen sind.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleitbleche (9) unter
einem Winkel zur Längsachse des Einsatzgefässes (6) angeordnet
sind und diesen im wesentlichen auf einer schraubenlinienförmig gekrümmten Linie umfahren.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass eine perforierte Abstützfläche (7; 33) vorgesehen ist, um das zu behandelnde Textilmaterial
in der Flüssigkeitsströmung abzustützen.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die perforierte Abstützfläche (33) den im Behandlungsabschnitt liegenden Teil des Flotxenurnlaufpfades in zwei Kammern
(35, 35') unterteilt.
Der Patentanwalt
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