DE3725581A1 - Vorrichtung zum messen des flottenverbrauchs einer applikationseinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen des Flottenverbrauchs einer Applikationseinheit, z. B. ei­ ner Schlichteanlage, eines Foulards oder dergleichen, mit einem die Flotte aufnehmenden Haupttrog, mit einem am Haupttrog vorgesehenen Applikationsmittel zum Auf­ bringen der Flotte auf ein Substrat, insbesondere auf eine Fadenschar, sowie mit einem Überlauf vom Haupttrog zum Vorbehälter, mit einer in eine Rückförderleitung zwischen Vorbehälter und Haupttrog eingeschalteten Pum­ pe und mit Mitteln zum Messen des Flottenniveaus im Vorbehälter.

In dem Applikations- bzw. Auftragsteil mit den Quetsch­ walzen einer Schlichtevorrichtung oder eines Foulards wird im allgemeinen mit konstantem Flotteninhalt gear­ beitet. Das Flottenniveau in dem für die eigentliche Beschlichtung verwendeten Haupttrog wird durch einen Überlauf konstant gehalten. Zugleich wird ständig Flot­ te aus einem Vorbehälter in den Haupttrog gefördert. Die Flotte läuft über den Überlauf zum Teil zurück in den Vorbehälter, und zum Teil wird sie von dem zu benet­ zenden oder zu tränkenden Substrat, z. B. einer Faden­ schar oder einer textilen Stoffbahn, wegtransportiert. Da das Flottenniveau im Hauptbehälter durch dessen Überlauf konstant gehalten wird, verringert die Flottenaufnahme des Substrats das Flottenniveau im Vor­ behälter. Diese Niveauänderung wird als Meßgröße für den Flottenverbrauch, das heißt für die Flottenaufnahme des durchlaufenden Substrats verwendet.

Die Geschwindigkeit der Änderung des Flottenniveaus im Vorbehälter hängt vom Flottenverbrauch des Substrats und von der Größe der Flüssigkeitsoberfläche des Vorbehälters ab. Der Flottenverbrauch durch das Sub­ strat hängt ab von dessen Geschwindigkeit und Aufnahme­ fähigkeit sowie vom Abquetscheffekt und von der Visko­ sität der Flotte. Ersichtlich können sich all diese Einflüsse sowohl zu einem sehr großen als auch zu einem relativ kleinen Flottenverbrauch pro Zeiteinheit addie­ ren. Wenn beispielsweise der Flottenverbrauch durch ei­ ne Niveaustandsmessung im Vorbehälter ermittelt werden soll, und bei hohen Werten von Transportgeschwindig­ keit, Flottenaufnahme und Viskosität wenige Sekunden zur Messung genügen, können beim Fahren im Kriechgang mit geringer Flottenaufnahme zehn bis fünfzehn Minuten für eine Messung erforderlich sein. Bei geringem Flot­ tenverbrauch muß daher ein wesentlich geringeres Meßvo­ lumen vorgesehen werden als für einen hohen Flottenver­ brauch. Da der Vorbehälter als Speicher für die aus dem Haupttrog überfließende Flotte dient, kann eine wesent­ liche Änderung des Gesamtvolumens des Vorbehälters nicht vorgenommen werden, wenn die Anlage universell, das heißt sowohl bei hohem als auch bei niedrigem Flot­ tenverbrauch einsetzbar sein soll.

Der Flottenverbrauch kann auch als die Flottenmenge de­ finiert werden, die nach Absinken des Niveaus im Vorbe­ hälter von einem oberen auf ein unteres Niveau aus ei­ ner Flottenaufbereitung nachzufüllen ist. Im allgemei­ nen kann die Messung des Flottenverbrauchs auf die Mo­ mente des Wiederauffüllens des Vorbehälters beschränkt werden. Wenn jedoch häufigere Zwischenmessungen gewünscht werden, können - besonders bei Betrieb im Kriechgang - die zu ermittelnden Differenzen im Bereich der Meßgenauigkeit der für Normalbetrieb vorgesehenen Meßmittel liegen. Gegebenenfalls müssen also relativ aufwendige Sondermeßmethoden und -mittel vorgesehen werden, wenn auch Messungen bei minimalem Flottenverbrauch, z. B. auch bei Minimalauftrag von Flotte auf ein Substrat, erwünscht sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung zum Messen des Flottenverbrauchs einer Applikationseinheit so zu verbessern und zu ver­ vollständigen, daß sie ohne nennenswerten zusätzlichen Investitions- und Arbeitsaufwand in der Lage ist, auch bei äußerst geringem Flottenverbrauch pro Zeiteinheit jeweils in kurzer Zeit, z. B. innerhalb weniger Sekun­ den, ein Meßergebnis für den Flottenverbrauch zu lie­ fern, dessen Meßgenauigkeit derjenigen bei hohem Flot­ tenverbrauch entspricht. Die erfindungsgemäße Lösung besteht für die eingangs genannte Vorrichtung mit einem die auf das Substrat zu applizierende Flotte aufnehmen­ den Haupttrog mit Überlauf zu einem Vorbehälter und mit einer Rückförderleitung zwischen Vorbehälter und Haupt­ trog mit darin eingeschalteter Pumpe sowie mit Mitteln zum Messen des Flottenniveaus im Vorbehälter darin, daß in den Überlauf zwischen Haupttrog und Vorbehälter eine zumindest im Kriechgang der Applikationseinheit einzu­ schaltende Feinmeßeinheit gesetzt ist. Gemäß weiterer Erfindung wird als Feinmeßeinheit entweder ein inner­ halb oder außerhalb des Vorbehälters angeordneter Meß­ behälter mit Überlauf zum Vorbehälter oder eine als Querschnittsverengung des Vorbehälters ausgebildete Feinmeßzone vorgesehen.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß ohne jede Verän­ derung der üblichen Meßvorrichtung und -prozedur am Vorbehälter und ohne Beeinflussung des Betriebs der Maschine eine exakte Messung auch eines kleinsten Flot­ tenverbrauchs bei Kriechgang, hoher Abquetschung und/oder geringer Flottenaufnahme möglich ist. Die in den Überlauf zwischen Haupttrog und Vorbehälter oder in den Vorbehälter selbst eingebaute Feinmeßeinheit ist vielmehr praktisch ohne jeden Einfluß auf den Betrieb der Applikationseinheit und kann im allgemeinen ständig eingeschaltet werden, auch dann, wenn gerade ein Meßer­ gebnis nicht benötigt wird.

Nach dem Vorangehenden kann die erfindungsgemäße Fein­ meßeinheit als innerhalb oder außerhalb des Vorbehäl­ ters angeordneter Meßbehälter ausgebildet werden. Ein solcher Meßbehälter kann aus dem Überlauf des Haupt­ trogs gefüllt werden und seinerseits einen Überlauf zum Meßbehälter besitzen. Je nach Wunsch kann dann sowohl im Meßbehälter oder im Vorbehälter eine Messung des Flottenverbrauchs vorgenommen werden. Der Meßbehälter kann bevorzugt (zusammen mit einer Verbindungsleitung zu der die Flotte über eine Rückförderleitung vom Vorbehälter in den Haupttrog fördernden Pumpe) einen Bypass für den über den Vorbehälter führenden Flotten­ weg darstellen. Vor allem in diesem Fall können die Leitungen zwischen Vorbehälter und Meßbehälter einerseits und Pumpe andererseits je ein Ventil enthal­ ten, wobei jeweils nur das eine oder das andere der Ventile zu öffnen ist, derart, daß der Weg vom Überfluß des Hauptbehälters zu der Pumpe entweder (im Normal­ fall) nur über den Vorbehälter oder (bei Kriechgang, Minimalauftrag usw.) nur über den Meßbehälter führt.

Wenn als erfindungsgemäße Feinmeßeinheit eine als Quer­ schnittsverengung des Vorbehälters ausgebildete Fein­ meßzone vorgesehen wird, kann in den Vorbehälter ein flaschenartig dünnes Rohrteil, Stutzen oder dergleichen integriert werden. Stattdessen kann als Feinmeßzone auch ein durch einen im Vorbehälter zu befestigenden Verdrängerkörper definierter Höhenabschnitt innerhalb des Vorbehälters vorgesehen werden.

Im allgemeinen wird die Feinmeßzone im oberen Teil des Vorbehälters angeordnet. Bei geringem Flottenverbrauch kann sofort eine Verbrauchsmessung abgefragt werden, wenn zunächst aus einer Flottenreserve soviel Flotte in den Vorbehälter eingelassen wird, daß das Flottenniveau in die Feinmeßzone gelangt. Die Zeitdauer des Abfalls von dem Nachfüllniveau auf ein nach Ablauf einer be­ stimmten Zeit sich einstellendes Niveau ergibt den Flottenverbrauch pro Zeiteinheit.

Anhand der schematischen Zeichnung von Ausführungsbei­ spielen werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Messen des Flottenverbrauchs mit in den Vorbehälter eingebautem Meßbehälter;

Fig. 2 eine Vorrichtung entsprechend Fig. 1 mit außerhalb des Vorbehälters angeordnetem Meßbehälter mit Überlauf zum Vorbehälter;

Fig. 3 eine Feinmeßeinheit zum Messen des Flottenverbrauchs mit auf der Oberseite des Vorbehälters vorgesehenem, flaschenhalsartig engem Einfüllstutzen; und

Fig. 4 eine Feinmeßeinheit mit im oberen Niveaubereich des Vorbehälters fest angeordnetem Verdrängerkörper.

Die Vorichtung nach Fig. 1 und 2 besteht aus einem die Flotte 1 aufnehmenden Haupttrog 2 mit darin angeordne­ ter Tauchwalze 3 und mit einem Quetschwalzenpaar 4. Das jeweils zu behandelnde Substrat 5, bei dem es sich um eine Fadenschar oder um eine textile Stoffbahn handeln kann, läuft bei Betrieb in Pfeilrichtung 6 um die Tauchwalze 3 herum durch die Flotte 1 und wird im Quetschwerk 4 auf den jeweils gewünschten Benetzungs­ grad abgequetscht. Um das Maß der Klotzung des Sub­ strats 5 mit Flotte 1 am Einlauf des Quetschwalzenpaars 4 konstant zu halten, wird das Niveau 7 der Flotte 1 im Haupttrog 2 durch einen Überlauf 8 konstant eingestellt.

Aus dem Haupttrog 2 gelangt die Flotte 1 über den Über­ lauf 8 und eine Rinne 9, vorzugsweise durch ein reini­ gendes Sieb 10 in einen Meßbehälter 11, der im Ausfüh­ rungsbeispiel nach Fig. 1 innerhalb und im Ausführungs­ beispiel nach Fig. 2 außerhalb eines als Flottenreserve vorgesehenen Vorbehälters 12 angeordnet wird. Vom Meß­ behälter 11 in den Vorbehälter 12 gelangt die Flotte wiederum über einen Überlauf 13. Sowohl der Meßbehälter 11 als auch der Vorbehälter 12 besitzen am jeweiligen Behälterboden angeschlossene Förderleitungen 14 und 15, die über je ein Ventil 16 und 17 an eine Pumpe 18 mit Förderleitung 19 zum Haupttrog 2 führen. Schließlich wird dem Meßbehälter 11 oder dem Vorbehälter 12 die Zu­ leitung 20 mit Ventil 21 eines Reserveflotte einer Flottenaufbereitung aufnehmenden Vorratsbehälters 22 zugeordnet.

Wenn mit der Vorrichtung nach Fig. 1 oder 2 ein Sub­ strat hoher Flottenaufnahme mit hoher Arbeitsgeschwin­ digkeit, gegebenenfalls bei hoher Flottenviskosität ausgerüstet werden soll, wird die Messung des Flottenverbrauchs in üblicher Weise durch Ermittlung des Absinkens des Flottenniveaus 23 im Vorbehälter 12 um einen Betrag H pro Zeiteinheit gemessen. Für diese Messung kann die Flottenmenge bestimmt werden, die nach einer bestimmten Betriebszeit zum Wiedererreichen des Flottenniveaus 23 aus dem Reservebehälter 22 nachzufül­ lende Flottenmenge herangezogen werden.

Wenn jedoch das Substrat 5 im Kriechgang durch die Flotte 1 und das Quetschwalzenpaar 4 hindurchgezogen wird und/oder wenn die Flotte ein sehr geringes Flot­ tenaufnahmevermögen besitzt, kann die pro Zeiteinheit verbrauchte Flotte so gering sein, daß für die be­ schriebene Messung im Vorbehälter 12 ausreichende Zeit nicht bleibt.

Während sonst die vom Überlauf 8 des Haupttrogs 2 zum Vorbehälter 12 fließende Flotte 1 über das Bodenventil 17 und die Leitung 15 des Vorbehälters 12 zur Pumpe 18 und über eine Förderleitung 19 zurück zum Haupttrog ge­ fördert wird, ist erfindungsgemäß vorgesehen, einen Meßbehälter 11 mit Bodenventil 16 als Bypass zum Vorbehälter 12 einzuschalten. Bei geöffnetem Bodenven­ til 16 des Meßbehälters 11 wird zweckmäßig das Boden­ ventil 17 des Vorbehälters 12 geschlossen, so daß die gesamte über die Rinne 9 ankommende Flotte durch den Meßbehälter 11 und dessen Bodenventil 16 zur Pumpe 18 gesaugt wird.

Definitionsgemäß ist der dem Flottenniveau entsprechen­ de Querschnitt des Meßbehälters 11 klein gegen den ent­ sprechenden Querschnitt des Vorbehälters 12. Es hat sich hierbei ein Verhältnis von größenordnungsmäßig 1:10 als zweckmäßig sowohl im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 als auch im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 herausgestellt.

Wenn die Messung des Flottenverbrauchs im Meßbehälter 11 auszuführen ist, kann - im Prinzip ebenso wie im Vorbehälter 12 - die Zeit gemessen werden, in der das Flottenniveau 24 des Meßbehälters 11 um den Betrag h fällt. Zum Messen der Niveauänderung pro Zeiteinheit können die üblichen Meßmethoden herangezogen werden, z. B. eine Druckmeßdose oder eine Niveausonde 25.

In dem Ausführungsbeispielen nach Fig. 3 und 4 besitzt die aus dem Haupttrog 2 und den Walzen 3 und 4 beste­ hende Applikationseinheit im wesentlichen denselben Aufbau wie in Fig. 1 und 2. Das Flottenniveau 7 im Haupttrog 2 wird durch eine Flottenrückführung über ei­ ne Leitung 19 mit Pumpe 18 aus einem Vorbehälter 12 in Verbindung mit einem Überlauf 8 konstant gehalten. Vom Überlauf 8 gelangt überschüssige Flotte in Pfeilrich­ tung 26 in den Vorbehälter 12.

Der insgesamt mit 12 bezeichnete Vorbehälter nach Fig. 3 besitzt ein dickleibiges Unterteil 27 mit einem Querschnitt, der die anhand von Fig. 1 und 2 beschriebene Messung H im Vorbehälter 12 auch bei großtem Flottenverbrauch ohne weiteres ermöglicht. Am Kopf des Vorbehälters 12 nach Fig. 3 befindet sich eine als Stutzen 28 ausgebildete Feinmeßzone, in der die für die Flotte zur Verfügung stehende Oberfläche klein gegen den entsprechenden Querschnitt des Unterteils 27 ist. Wenn also im Haupttrog 2 der Flottenverbrauch pro Zeiteinheit sehr gering ist, wird nicht wie bei Normalbetrieb im Bereich H des Unterteils 27 sondern im Bereich h des Stutzens 28 der Flottenverbrauch pro Zeiteinheit gemessen.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel ähnlich Fig. 3, bei dem jedoch nicht eine Verengung des insgesamt mit 12 bezeichneten Vorbehälters vorgesehen sondern inner­ halb des Vorbehälters ein Verdrängerkörper 30 fest angeordnet wird. Während eine Messung im unteren Be­ reich 31 des Vorbehälters 12 unterhalb des Ver­ drängerkörpers 30 in üblicher Weise etwa ebenso wie im Unterteil 27 des Vorbehälters 12 von Fig. 3 auszuführen ist, ergibt sich am Umfang des Verdrängerkörpers 30 we­ gen des für die Flotte verbleibenden geringen Quer­ schnitts auch bei kleinem Flottenverbrauch eine relativ schnelle Niveauänderung pro Zeiteinheit, die ent­ sprechend leicht und genau zu messen ist.

Eine genaue Messung des Flottenniveaus sowohl im Nor­ malbereich als auch im Feinmeßteil kann in allen Aus­ führungsbeispielen mit Hilfe einer oder mehrerer Druck­ meßdosen oder Niveausonden 25 erfolgen.

Bezugszeichenliste:

 1 Flotte
 2 Haupttrog
 3 Tauchwalze
 4 Quetschwalzenpaar
 5 Substrat
 6 Pfeil
 7 Niveau
 8 Überlauf
 9 Rinne
10 Sieb
11 Meßbehälter
12 Vorbehälter
13 Überlauf (11)
14 Leitung
15 Leitung
16 Ventil
17 Ventil
18 Pumpe
19 Förderleitung
20 Zuleitung
21 Ventil
22 Vorratsbehälter
23 Flottenniveau (12)
24 Flottenniveau (12)
25 Niveausonde
26 Pfeil
28 Kopfstutzen
30 Verdrängerkörper
31 unterer Bereich

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Messen des Flottenverbrauchs einer Applikationseinheit, z. B. einer Schlichteanlage, eines Foulards oder dergleichen, mit einem die Flotte (1) aufnehmenden Haupttrog (2), mit einem am Haupttrog (2) vorgesehenen Applikationsmittel (3, 4) zum Aufbringen der Flotte (1) auf ein Substrat (5), insbesondere auf eine Fadenschar sowie mit einem Überlauf (8) vom Haupt­ trog (2) zu einem Vorbehälter (12), mit einer in eine Rückförderleitung (19) zwischen Vorbehälter (11) und Haupttrog (2) eingeschalteten Pumpe (18) und mit Mit­ teln zum Messen des Flottenniveaus (23) im Vorbehälter (11), dadurch gekennzeichnet, daß in den Überlauf (11) zwischen Haupttrog (2) und Vorbehälter (12) eine zumindest im Kriechgang der Applikationseinheit einzuschaltende Feinmeßeinheit (11) gesetzt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Feinmeßeinheit ein innerhalb oder außerhalb des Vorbehälters (12) angeordneter Meßbehälter (11) mit Überlauf (13) zum Vorbehälter (12) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbehälter (12) zusammen mit einer Verbin­ dungsleitung (14) zur Pumpe (18) einen den über den Vorbehälter (12) führenden Flottenweg (15) kurzschließenden Bypass darstellt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (14, 15) zwischen Meßbehälter (11) und Vorbehälter (12) einerseits und Pumpe (18) andererseits je ein Ventil (16, 17) enthalten, wobei nur das eine oder das andere Ventil zu öffnen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Feinmeßeinheit eine als Querschnittsverengung des Vorbehälters (12) ausgebildete Feinmeßzone (28, 30) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Feinmeßzone ein flaschenartig dünner Stutzen (28) des Vorbehälters (12) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Feinmeßzone ein durch einen Verdrängerkörper (30) definierter Höhenabschnitt innerhalb des Vorbehäl­ ters (12) vorgesehen ist.