DE1635172A1 - Vorrichtung zum Behandeln von Bahnen aus Papier oder Stoffen verschiedener Art - Google Patents

Description

Patentanwalt ρr. Ing.

ι? K H"khiiuser

605 OffenbtKif .: if._r ' 1635172

Cluett, Peabody & Co., Inc.
Few York, 7. St .A,

Vorrichtung zum Behandeln von Bahnen aus Papier oder Stoffen verschiedener Art.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Behandeln von Bahnen aus Papier oder Stoffen verschiedener Art, bei dem die Bahn, während sie ununterbrochen einen Weg vorherbestimmter länge durchläuft, einer Behandlung mit einem "Gras ausgesetzt wird, und besonders eine Vorrichtung, bei der eine sehr genaue Kontrolle des Fmfangs der Gasbehandlung vorgenommen wird. Die Vorrichtung eignet sich für alle Gashehandlungen, bei denen es auf die Genauigkeit der Kontrolle einschließlich der Ausführung bekannter Verfahren zum Herbeiführen einer Verschleißoder Knitterfestigkeit und dauerhafter Bügeleigenschaften für bestimmte Arten von Stoffen ankommt.

Es ist bekannt, daß Gewebe aus Baumwolle oder mit einem merklichen Gehalt an Cellulosefaser ihre Zug- und Reißfestigkeit und auch weitgehend ihre Abriebfestigkeit verlieren, wenn sie den V/asch- und Verschleißbehandlungen unterworfen werden, die beispielsweise bei Geweben aus Polyesterfasern vorteilhaft sind. Es sind jedoch Verfahren entwickelt worden, durch welche die gewünsch-

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ten Eigenschaften solchen Gellulosegeweben bei sehr viel geringerer Verschlechterung anderer benötigter Eigenschaften verliehen werden können. Zu diesen verbesserten Verfahren gehören die, welche bekannte, vulkanisierbare Harze oder Vernetzmittel verwenden, bei denen aber der G-rad der Harzvulkanisation oder Vernetzung, die in den äußeren Teilen der Pasern, Litzen und Garne, aus denen das G-ewebe besteht, wesentlich geringer als der des Vulkanisierens .oder Vernetzens ist, der in den Innenteilen solcher G-ewebeelemente auftritt. Zum Beispiel wenn einem Baumwollgefrebe Wasch- und Verschleißeigenschaften verliehen werden, kann das G-ewebe zunächst mit irgendeinem geeigneten Harz oder Vernetzmittel zusammen mit einem Katalysator imprägniert werden, doch ehe das G-ewebe einer Behandlung unterworfen wird, bei schnell ein Vulkanisieren oder Vernetzen auftritt, wird die"Harz-Katalysator-Mischung in den äußeren Teilen der G-ewebeelemente irgendwie behandelt, um das Auftreten der Vulkanisation oder der Vernetzung in den äußeren Teilen zu vereiteln oder weitgehend einzuschränken. Ein so behandeltes Baumwollgewebe, das anschließend vulkanisiert oder vernetzt wird, hat nur im Innern des G-arns, der. Litzen und Fasern ein erhebliches und zweckmäßiges Maß an Vulkanisation oder Vernetzung, während die äußeren Teile weitgehend die ursprünglichen Eigenschaften unbehandelten Baumwollmaterials beibehalten. Ein solches G-ewebe zeigt eine größere Reiß- und Zugfestigkeit and eine viel größere Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiß als ein gleiches Baumwollgewebe, bei dem ein Vulkanisieren oder Vernetzen gleichmäßig über den ganzen Querschnitt der Gewebeelemente ausgeführt ist.

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.win bekanntes Verfahren, um Baumwollgeweben Wasch- und Scheuerfestigkeit ohne wesentliche Verringerung der Zug- und Reißfestigkeit und Verschleißfestigkeit zu verleihen, 1st weg'en der Schnelligkeit, mit der es auszuführen ist, und der verhältnismäßig niedrigen Kosten der verwendeten Materialien als sehr wünschenswert befunden worden. Das Verfahren besteht im allgemeinen aus der Imprägnation des Baumwollgewebes mit dem gewünschten Harz oder Verne tzraitt el, das mit einem Katalysator vermischt wird, worauf das imprägnierte Gewebe der Einwirkung eines Gases ausgesetzt wird, das mit dem Katalysator reagiert und eine Verbindung bildet, die als Katalysator unwirksam ist. Es «rgibt sich aber, daß eine Begrenzung der Reaktion des Gases mit dem Katalysator auf die äußeren Bereiche der Garne, Strähnen und Fasern eines sehr sorgfältige Kontrolle der Bedingungen verlangt, unter denen die Gasbehandlung durchgeführt wird. Gas hat den sehr großen Vorteil einer schnellen Durchdringung von Fasermaterialien, doch kann eine solche schnelle Durchdringung erhablich ein Trocknen oder Vernetzen durch das Innere der Gewebeelemente hindurch vereiteln. Um das "Neutralisieren¹¹ des Katalysators auf die äußeren Bereiche der Gewebeelemente so grundlegend zu beschränken, dürfen sie nur ganz kurz der Gaseinwirkung ausgesetzt werden, und weil das Aussetzen kurz ist, muß das Gas in sehr engen Grenzen auf einem Stand gehalten werden, der zu der besonderen Struktur.des Gewebes, seinem Feuchtigkeitsgehalt und den anderen Bedingungen der Umgebung in Beziehung steht, unter welchen die kurze und eng bemessene Einwirkung vor sich gehen müß.

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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung sieht- eine vielseitige Behänölungskainmer vor. In .der G-ewebe sehr unterschiedlicher Gewichte und Garnnummern., Zwlrngrade usw.» In ununterbrochenem Arbeitsgang, mit hoher fteschwliadlgkelt und deswegen wirtschaftlich eindrucksvoll mit., el-' ner ungewöhnlich genauen Kontrolle der Behantflungsgas-Konzentration und der·Bedingungen verarbeitet werden können, unter denen das Gewebe der -Gaseinwirkung ausgesetzt wird.,Die Eontrolleinrichtungen, mit denen das erreicht wird, sind derart, daß bei einmal festgesetzten Bedingungen für ein bestimmtes Gewebe diese Bedingungen genau und zuverlässig immer dann wiederholt werden können, wenn ein Gewerbe dieser besonderen· Art zu behandeln ist« Auf diese Welse kann auf der Grundlage einer Betriebserfahrung mit einer großen Anzahl von Geweben die ursprunglich durch Versuche ermittelte, optimale Behandlung für jedes G-ewebe in der Vorrichtung für eine wirtschaftliche Erzeugung großer Mengen von Geweben eingestellt werden, die bemerkenswert gleichmäßige Wasch- und Verschleiß- oder sonstige Eigenschaften zusammen mit der Erhaltung eines sehr höhen Prozentsatzes der Reiß- und Scheuerfestigkeit haben, die normalerweise ein unbehandeltes G-ewebe aufweist.

Für die Zufuhr Von Behandlungsgas zur der Behandlungskammer für Gewebebahnen hat die Vorrichtung gemäß der Erfindung eine Gäsverteilungselnrichtung, die. In der Kammer zu dem Gewebe und den Zuführmitteln für andere Luftkomponenten sowie der Verteileinrichtung für die kombinierte Atmosphäre in der Kammer so angeordnet sind _% daß die Behandlung des ganzen Bereichs des Gewebes mit ungewöliii-

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licher Gleichmäßigkeit" gesichert ist. Die Gaszuführeinrichtung hat ebenfalls Steuermittel für die Zuführgeschwindigkeit, indem entweder eine vorgewählte, feste Geschwindigkeit genommen oder die Steuerung durch eine Automatik durchgeführt wird, die auf eine Analyse, etwa mittels eines öhromatographs, der Atmosphäre innerhalb der Kammer anspricht.

Es ist ein Ziel der Erfindung eine Bahnbehandlungsvorrichtung der beschriebenen Art zu schaffen. Andere und weitere Ziele ergeben sich aus der nachfolgenden, ins einzelne gehenden Beschreibung einer bevorzugten, jedoch nicht notwendigerweise der einzigen Ausführungsform der Erfindung, die in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung , die einen Teil der Beschreibung bildet, zu verstehen ist.

In der Zeichnung ist

Fig. 1 eine Seitenansicht mit geschnittenen und weggebrochenen Teilen einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, die auch schematisch und in der üblichen Weise verschiedene. Kontrollelemente einer solchen Vorrichtung zeigt, und

Fig. 2 eine schematische, übliche Ansicht einer Abwandlung einzelner Teile der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung.

Die Ausführungsform nach 3?ig. 1 ist sehr vielseitig und besonders beim Behandeln von Geweben¹erwünscht, bei dem die von dem Gewebe benötigte Menge Behandlungsgas in Bezug auf die Verweilzeit des Gewebes in Berührung mit dem Gas und auf die Schnelligkeit, mit der das Gewebe den benötigten Betrag aufnimmt, derart ist, daß die genaueste

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Regelung erreicht wird, indem man eine Luftmen^e wiederholt umlaufen läßt, die einen vorher festlegten, im wesentlichen gleichbleibenden Anteil des Behandlungsgases enthält, wobei das zugesetzte Gas in einer Menge unter Kontrolle durch die Grasanalysiereinrichtung zugegeben wird, welche das Behandlungsgemisch periodisch prüft. Die Ausführung nach ^ig. 2 schafft eine noch genauere Kontrolle der Zufuhrmenge an Zusatzgas, wenn sie, wie vorstehend in Verbindung mit Fig* 1 beschrieben ist, arbeitet und bietet den weiteren Vorteil einer genauen Kontrolle beim Bearbeiten von Geweben, welche aus diesem oder jenem Grunde die erforderliche Menge an Behandlungsgas so schnell aufnehmen, daß eine Luft probenahme nicht praktisch öder so lange erforderlich ist, wie die Zusatzmenge an Behandlungsgas genau auf einer vorherbestimmten, gleichbleibenden Höhe durch die in Fig„ 2 wiedergegebene Einrichtung gehalten wird.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform derErfindung umfaßt eine eingeschlossene Behandlungskammer, die grundsätzlich den iHettte&atelieH Dämpf kammern ähnelt, die bei der Stoff Verarbeitung verwendet werden. Die allgemein mit 10 bezeichnete Behandlungskammer ist deshalb etfcwas schematisch gezeigt und besitzt im allgemeinen senkrechte Endwände 12 und 14, Seitenwände 16 und 18 und im allgeminen waagerechte Deckel- und Bodenwände 20 und 22. Vorzugsweise wird die Deckelwand 20 beheizt, um eine Kondensation von Feuchtigkeit zu verhindern, die auf den Stoff fallen könnte. Beispielsweise kann die Deckelwand 20 mit Dampfrohen oder elektrischen Heizelementen 24 versehen und die V/and selbst aus zwei Platten bestehen, die die Rohre oder Heizelemente 24 bedecken,,

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Geeignete Zutrittsöffnungen, Von denen nur eine "be;i 26 gezeigt'ist," können in einigen oder allen senlo^eöhten !fänden 12, 14» 16 und ί8 vorgesehen sein, Die Zutritts-Öffnung 26' ist in der. '."/and 16 gezeigt, welche die förderwand der Kammer to, in Pig. 1 gesehen, ist* Die öffnung oder öffnungen oder einige %^ron ihnen können aus durchsichtigem Material ■ hergestellt sein öder duröhslchtige Einsätze ha"ben₉ uni das Eammerinnere heim Betrieb beobachten zu können, 'vie beispielsweise in !"ig. 1 gezeigt ist, ist die Öffnung 26 aus ^urchsiehtigem Merkstoff gemacht.

Die Kammer to ist mit einem Satz Hollen 28 ausgerüstet, die drehbar in geeigneten Lagern sitzen und hat einen öatz untere ^Λο11βη 30, die ebenso gelagert sind. Beide Rollensätze 28 und 30 können aus Losrollen bestehen oder ein Satz oder auch beide, vorteilhaft der untere. Satz 30, xönnen so angetrieben werden, daß. sie die Längsspannung in dem zu behandelnden G-ewebe trerringern* Ss ist äußerst wünschenswert, daß die "Lager für die Hollen 28 und 30 außerhalb der 1-ammer angeordnet sind, um sowohl Schmier- als auch iiorrosiosnprobleme zu vermeiden» wenn bestimmte Behandlungsgase verwendet werden, um keine Zuflucht, zu der kostspieligen, anderen Möglichkeit einer Verwendung gekapselter, korrosionsfreier Lager oder dgl. nehmen zu müssen. Außenlager mit geeigneten Dichtungen für die Hollenenden werden bei einigen Ausführungen von Stoffdampfkästen benutzt und sind dem Appre₍turfaclimann geläufig. Infolgedessen sind die Außenlager 32'und 34 für die Rollen 28 und 30 in Fig. 1 nur schematisch wiedergegeben.

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Eine zu behandelnde Stofflänge 36 wird über eine Leerlauf rolle 38 links von der Kammer 10, in ^¹Ig. ΐ gesehen,

'⁼ ' 40 geführt und durch einen Staukasten geleitet» ehe sie in die Kammer 1.0 gelangt. Der Staukasten 40 ist mit irgend·«" einer geeigneten Form von abgedichteten oder einen Gasstrom zurückhaltenden Öffnungen für den Zutritt und Austritt des Stoffes 36 versehen. Diese öffnungen können enge Schlitze 42 und 44 sein, die nur wenig größer als die Breite und Dicke des Stoffes 36 sind. Gewünschtenfalls können die unteren Kanten der Schlitze 42 unf 44 mit Heizvorrichtungen 46 und 48 versehen sein, um einer Feuchtigkeitskondensation vorzubeugen. Auch können die Schlitze 42 und 44 mit (nicht bezifferten) Elastomerenklappen ausgerüstet sein, welche nachgiebig eine der Flächen des Stoffs 36 erfassen,um eine zusätzliche Abdichtung zu erzielen»

Ein Staukasten 50, der dem Kasten 40 ähnlich oder in allen Teilen gleich sein kann, ist am Ausgangsende der Kammer 10 angebracht. Der Stoff 36 wird über die letzte obere Rolle 28 und durch die Schlitze oder Dichtungen des Staukastens 50 zügelner äußeren Leitrolle 52 geführt, um die Kammer 10 zu verlassen. Die oberen'Wände der Staukästen 40 und 50 können als Fortsetzungen der Deckenwand 20 der Kammer 10 ausgebildet sein und jedenfalls durch die Dampfrohre oder Heizelemente 24 beheizt werden, um eine Kondensation von Dampf auf ihnen zu Verhüten»

Die Staukästen 40 und 50 werden auch vorteilhaft mit nicht bezifferten Auslaßöffnungen in der Deckenwand versehen, deren jede mit einer Leitung 54teiner Leitung

56 und rait einem Entlüfter oder Absauggebläse 60 in Verbindung steht, das, zur Atmosphäre außerhalb des Gebäudes führt, in dem die Kammer 10 steht. Das Gebläse 60 dient einem ständigen Absaugen von Gas aus den Staukästen 40 und 50 und erzeugt in diesen einen Unterdruck, durch den jeder Durchtritt durch die Dichtungen oder Schlitze (z.B. 42 und 44)» in. das Innere der Staukästen gerichtet ist, wie die mit den Schlitzen in beiden Stau-

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kästen 40 und verbundenen Pfeile anziegen. Auf diese Weise wird das Entweichen schädlicher Gase in den Fabrikbereich nahe der Kammer 10 verhütet.

In der Kammer 10 wird der Stoff über die. erste obere Rolle28, nach unten zu der ersten unteren Rolle 30 und dann abwechselnd über so viele obere und untere Rollen 28 und 30 geführt, wie es für eine besondere Verweilzeit bei einer besonderen linearen Zuführgeschwindigkeit gewünscht wird. Bei den Verfahrensarten, für welche die Vorrichtung besonders geeignet ist, sind Verweilzeiten von 5 bis 10 seo. im allgemeinen angemessen, sodaß selbst bei einem mit hoher Geschwindigkeit laufenden Stoff die Gesamtgröße der Vorrichtung nicht ungebührlich groß wird,

Für ein Umwälzen der Luft in der Kammer ΙΌ ist ein Rohr 62 vorgesehen, das quer zur Bahn des Stoffes 36 verläuft und im oberen Teil der Kammer 10 nahe dem Stoffaustritt sitzt. Das Rohr 62 ist mit einer Reihe von löchern 64 versehen, die an seinem unteren Umfang angebracht: sind und in einer Linie etwa über die Breite der Kammer 10 verlaufen. An seinem hinteren Ende, in Fig. 1 gesehen, steht das Rohr 62 mit'einer Leitung 66 in Verbindung, die in den Einlaß eines Lüfters oder Gebläses 68 mündet.

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Der Auslaß des Gebläses 68 geht in eine Leitung 70, die mit einem Rohr 72 ähnlich oder gleich dem Rohr 62 verbunden und mit einer Reihe Löcher 74 versehen ist, welche mit dem Innern der Kammer 10 in Verbindung stehen. Bas Rohr 62 ist also ein Rückleitungsrohr und das Rohr 72 ein Zufuhrrohr für das Umwälzen der Luft der Kammer 10 unter dem Binfluß des Gebläses 68, Selbstverständlich können die Leitungen 66 und 70 mit den beiden Enden oder dem Mittelteil des Rückleitungs- und des Zuführrohres 62 und 72 in Verbindung stehen, um eine noch gleichmäßigere Verteilung des Gases zu bewirken, wenn das gewünscht wird. Vorzugsweise ist das Zuführrohr 72 tiefer als das Rückleitungerohr 62 angeordnet, da ja die zu beschreibenden Heizvorrichtungen ein im wesentlichen aufwärts gerichtetes Strömen der Luft in der Kammer 10 bewirken und auf diese Weise ein wünschenswertes Mischen der zurückgeführten Luft mit dem Zusatz gefördert wird.

Das Behandlungsgas für den Stoff 56 wird in die Kammer 10 durch ein Rohr 76 eingeleitet, das sich quer zur Laufbahne des Stoffes 36 und über die Breite der Kammer 10 erstreckt. Das Rohr 76 ist mit einer Reihe verhältnismäßig kleiner Löcher 78 in geringem Abstand versehen, die sich im wesentlichen über die Länge des Rohres 76 erstrecken und auf seiner oberen Hälfte angeordnet sind, sodaß das durch die Löcher 78 austretende Gas nach oben in die Kammer geleitet wird. Es empfiehlt sieh, das Rohr · 76 unter das Umwälz-Zufuhrrohr 72 zu verlegen, wodurch das Gas aus dem Rohr 76 mit der umgewälzten Luft so schnell und ""gleichmäßig wie möglich i-emitfeht wird. As eiiipf Lehlt sich ebenso, die beiden Rohre 72 und 76 in ei-

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neu Teil der Kammer 1Q zu verlegen, der Tor dem eisten näqh unten verlaufenden Teil des Stoffes 36 bei seinem Übergang von der ersten oberen Halle 28 auf die erste untere Rolle 30 liegt, sodaß der eintretenden Stoff schnell der Sinwirkung des Gases in der richtig ge-rmisehten und in den passenden Zustand versetzten Luft ausgesetzt wird. Die gemeinsame Wirkung der Konvektion und der Bewegung des Stoffes 36 durch die Kammer hat zur Folge, daß die behandelnde Luft zunehmend nach oben und rechts in Fig. 1 geführt wird, sodaß bei der Aufnahme des Behandlungsgases durch den Stoff seine Konzentration in der Luft im allgemeinen gleichmäßig zunehmend verringert wird· '-.'-

Wenn das Behandlungsgas mit Wasser mischbar oder in ihm löslieh ist, wird die Absorption des Gases in dem Stoff gefördert und gleichmäßiger gemacht, sobald der Stoff eine gewisse Menge gleichmäßig verteilter Feuchtigkeit enthält mid die behandelnde Luftmischung auf einem ziemlich hohen, gleichmäßig verteilten Feuchtigkeitsgehalt gehalten wird. Ebenso ist es für eine Eörderung der Absorption von Gas und Feuchtigkeit durch den Stoff in dem Gemisch wünschenswert, die behandelnde Atmosphäre auf einer Temperatur zu halten, die wenigstens so hoch wie und zweckmäßig etwas höher als die Temperatur des Stoffes "56 ist» da eine Wärmestrahlung aus dem Stoff in die umgebende Atmosphäre dazu neigen würde, die Absorption zu behindern.

Infolgedessen hat die Vorrichtung Mittel zum Zugeben von Feuchtigfceitsdampf und Wärme zu dem behandelnden Gasgemisch» Das kann einfach und wirksam durch Zugabe

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niedrig gespannten Dampfes in die Kammer 10 bei einer Temperatur geschehen, die erheblich über der des zugeführten Stoffes liegt. Deshalb sind in Fig. 1 zwei Dampf verteilende Rohre 80 und 82 mit Löchern 84 und 86 in ihrer oberen Hälfte nahe der Bodenwand 22 der Kammer 10 angeordnet. Vorzugsweise ist das Dampfrohr 80 unter das das-Behandlungsgas verteilende Rohr 76 gelegt, wodurch der zugegebene Dampf sich unverzüglich mit dem Behandlungsgas mischt und die umgewälzte Luft sicherstellt, daß das behandelnde Gemisch, welches zuerst mit dem zugeführten Stoff in Berührung kommt, aus einer geeigneten und gleichmäßigen Mischung von Behandlungsgas und Feuchtigkeitsdampf besteht und die gewünschte Temperatur hat, die über der des Stoffes liegt.

Das Dampfverteilungsrohf 82 liegt vorteilhaft hinter der letzten aufwärtsgehenden Bahn des Stoffes bei seinm Zickzackweg durch die Kammer 10, um so für die Hitze und den . feuchten Dampf zu sorgen, die auf den Stoff bei seinem Weg durch die Kammer 10 übertragen sind. Es hat sich auch . als wünschenswert heruasgestellt_r zusätzlichen Wasserdampf für eine Erneuerung des Luft gemisches zur Umwälzung durch das Rückleitungsrohr 62, das Gebläse 68 und das Zuführrohr 72 in die Kammer 10 zuzugeben. Zu diesem Zweck verläuft ein Wasserverteilungsrohr 88 mit nach unten gerichteten Löchern oder Sprühdüsen 90 durch die Kammer 10 gerade vor der letzten oberen Rolle 28. Eine Stauwand 92 sitzt zwischen dem Rohr 88 und dem Stoff 36, um ein unmittelbares Auftreffen von Wassertröpfchen auf den Stoff 36 zu verhindern, welche von dem Rohr 88 ausgesipritzt werden oder sich in seiner Nähe bilden.

Das Rohr 88 ist als■ein Wasserverteilungsrohr insofern beschrieben worden, als es dazu dienen kann, Feuchtigkeit in Form von Naßdampf oder eines feinen Wassersprühstrahls zuzuführen. In vielen Fällen ist es wünschenswert, einen feinen Wasserstrahl durch Zerstäuberdüsen aus dem Rohr 88 zu versprühen, um den Feuchtigkeitsgehalt der Luft ohne weiteren Temperaturanstieg dieser Luft zu erhöhen. Beisoielsweise kann die Temperatur der Luft in der Kammer 10 so hoch sein, wie es für eine bestimmte Arbeitsarvd.se gewünscht wird, doch kann der Feuchtigkeitsgehalt niederiger als erforderlich sein. Ein Zusatz versprühten Wassers aus dem Rohr 88 steigert den Feuchtigkeitsgehalt, ohne die Temperatur der Luft zu erhöhen, oder gewümsentenfalls unter Verringerung der Temperatur, gerade ehe sie wieder durch die beschriebene Einrichtung umgewälzt wird. Das ist ein wichtiger Gesichtspunkt der genauen, durch die Erfindung ermöglichten Kontrolle. ■-'■-..

In 3?ig. 1 wird das Behandlungsgas dem "Verteilerrohr 76 durch eine Leitung 94 von einer üblichen Gasflasche 96 oder einer sonstigen, geeigneten Druckquelle für das gewählte Behandlungsgas zugeführt. Das Gas aus der Flasche 96 wird über ein übliches Druckregelventil 98 abgegeben, sodaß das Gas unter gleichbleibendem, festgelegtem Druck in eine Leitung 100 und aus dieser durch ein einstellbares Drosselventil 102 in die Leitung" 94 strömt.

Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß"Fig. 2 wird das Behandlungsgas der Leitung 94 aus einer Gasflasche 296 oder einer anderen,, geeigneten Quelle ähnlich der in Fig. 1 gezeigten zugeleitet. Das Gas aus der Flasche

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296 wird über ein Druckregelventil 298 in eine Leitung 300 unter vorherbestimmtem, gleichbleibendem Druck abgegeben. Aus der Leitung 300 strömt das Gras durch einen' Strömungsmesser 302 in eine Leitung 94· Der Strömungsmesser 302 wird bei dieser Ausführungsform der Erfindung anstatt des Brosselventils Ί02 InJ¹Ig. 1 benutzt. Der Strömungsmesser 302 kann irgendeine handelsübliche Ausführung für die Abgabe von Bas in gleichbleibender Menge oder gleichbleibender Strömungsgeschwindigkeit sein, die auf die jeweils gewünschte Größe eingestellt werden, können. Für die größte Genauigkeit bei der Behandlung eines Stoffes hat der Strömungsmesser vorteilhaft die Ausgestaltung, bei der die besondere Temperatur oder Temperaturschwankungen des Gases ausgeglichen werden, sodaß das Gas mit einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit abgegeben wird·

Bei jeder Ausf ührungsform der Erfindung nach Fig. 1 oder 2 kann die Strömungsgeschwindigkeit des Behandlungsgases von der Quelle 96 oder 296 zur Leitung 94 und zum Gasverteilerrohr 76 durch einen Chromatograph überwacht werden, der Proben der Behandlungstoammerluft untersucht, die an einer geeigneten und passenden Stelle der Kammer 10 entnommen sind. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist die Überwachungseinrichtung ein automatischer Chromatograph mit einem Entnahmerohr 104, das in der Kammer 10 an einer Stelle vorzugsweise zwischen einem benachbarten Paar untere Führungsrollen 30 und ziemlich entfernt von dem Zuführpunkt für das Behandlungsgas sitzt. Der Probenrohr 104 ist mit einem Scharpie-Filter t06 nahe seinem Innen-· ende ausgerüstet und erstreckt sich außerhalb der Kammer

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und steht dort mit; einer Leitung 108 in Verbindung, Die Probe der Kämißerluft, di^e durch die Leitung 108 abgesaugt wird, wird zunächst einem Xonditionierapparat 110 züge-' leitet, in dem die Grasprobe auf die besondere Temperatur, den Feuchtigkeitsgehalt und etwaige sonstige Bedingungen gebracht wird, mit denen sie zu analysieren ist.. Aus dem Konditionierapparat 110 wird aas konditionierte ©as einem Analysator 112 der Chromatographenart zugeleitet, der die verschiedenen Gase trennt und ein elektrisches Signal an einen Programmierer 113 sendet, der die in der betreffenden Probe vorhandene Menge an Behandlungsgas bestimmt. Der Programmierer gibt ein elektrisches Signal an einen Transduktor 114» der das elektrische Signal in eine Luftabgabe an.einenRegistriergerätaregler 116 umwandelt. Der Reg-istriergerätsregler 116 hat einen oder mehrere Schreibstifte, die abhängig von der Luftabgabe betätigt werden und das Signal auf einen Streifen aufzeichnen. Der Registriergerätregler vergleicht das so auf den Streifen aufgezeichnete Signal mit einem vorher festgesetzten Stand und sendet ein Signal an einen Drosselbetätiger 118, der das Drosselventil 102 "betätigt und die Strömung verstärkt oder verringert, je nachdem, welcher Art das von dem Registriergerätsregler¹ 116 erhaltene Signal: ist. Die verschiedenen Bauteile der Kontrolleinrichtung, die vorstehend beschrieben ist, sind in etwas abweichender Form von Herstellern zu erhalten, die sich auf den Entwurf und die Konstruktion derartiger Geräte spezialisiert haben, und die Einzelheiten der Konstruktion bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung«.

Bei der in 5¹Ig, 2 wiedergegebenen Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Strömungsmesser 302 anstelle

des Drosselventils 102 in ^ig. 1 verwendet wird, ist erkennbar, daß die Signale von einem Registriergerätsregler 216 eines selbsttätigen Chromatographen ausgenutzt werden, um die Strömungsgeschwindigkeit einzustellen, die von dem Strömungsmesser 302 festgesetzt wird. Als Folge einer Analyse durch den Chromatograph, die anzeigt, daß eine Erhöhung oder Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit notwendig ist, wird so die angezeigte Einstel-•lung automatisch vorgenommen, um den Anteil des Behandlungsgases in der Luft in der Kammer 10 auf den vorher festgelegten Wert zu bringen, der für die besondere Behandlung eines bestimmtes Stof-fes gewählt wurde.

Die automatische Steuerung des Drosselventils 102 in Fig. 1 oder des Strömungsmessers 302 in Fig. 2 in Abhängigkeit von der periodischen, chromatographischen Probenahme aus der Luft in der Kammer 10 ist in Verbindung mit der Behandlung von Stoffen äußerst wünschenswert, bei der die Absorption des Behandlungsgases durch den Stoff verhältnismäßig langsam vor sich geht, d.h. wobei Einwirkungszeiten von etwa 5 .bis 10 see benötigt werden,· um das Behandlungsgas bis zu der jeweils gewünschten Grenze eindringen zu lassen, die von der Praxis bei dem beschriebenen Verfahren gesetzt ist. Für Anlagen, in denen Stoffe dieser Art bearbeitet werden, deren Menge die Aufstellung eines besonders auf diese Stoffe zugeschnittenen Maschine rechtfertigt, kann die in Fig. 1 gezeigte Form der Erfindung bevorzugt werden. Der Grund ist, daß das Drosselventil 102 billiger zu erstellen und zuwarten ist als der in ^ig. 2 gezeigte Strömungsmesser. Selbst in solchen Anlagen kann jedoch die größere Genauigkeit

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der Strömungsgeschwindigkeit des Behandlungsgases, die von dem Strömungsmesser 502 gewährleistet wird, so wertvoll sein, daß sie die Anwendung der Erfindung in ihrer Ausführung nach Fig. 2 rechtfertigt. Die τοη einem Strömungsmesser gebotenen, maßgenauen Einstellungen erleichtern zum mindesten das Inangriffnehmen verschiedener Stoffe,in Verbindung mit dem eine geeignete, grundsätzliche Strömungsgeschwindigkeit empirisch festgelegt wurde. Daher wird die erste Probenahme, die von dem automatischen Chromatographen bei einer neuen Bearbeitungsreihe durchgeführt wird, die Atmosphäre in der Kammer 10 viel näher an dem gewünschten Behandlungsgas-Stand finden, als! das bei dem Drosselventil 102 der Fall wäre, das keine vergleichbare Genauigkeit der Einstellung verbürgt. ■■"-■"-.

Die Verweilzeit des Stoffes in der Kammer 10 kann kontrolliert werden, indem man die lineare Geschwindigkeit des Stoffes oder die Anzahl der Hollen 28 und 30 ändert,, über die der Stoff geführt wird. Die letztgenannte Maßnahme wird angewandt indem man lediglich einige der Rollen fortläßt, wenn eine kürzere Verweilzeit gewünscht wird. Diese Maßnahme ist wahrscheinlich in vielen Fällen dem Indern der linearen Geschwindigkeit vorzuziehen, da die erfindungsgemäße Einrichtung häufig in eine Fließbandfertigung eingebaut werden wird, bei der es bequemer ist, eine Geschwindigkeit beizubehalten, welche der der übrigen Maschinerie entspricht. Beispielsweise soll angenommen werden, daß in einer bestimmten Anlage wünschenswert, ist, Stoff mit einer linearen Geschwindigkeit von 91 m/min zu bearbeiten. In diesem Fall wird

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die Kammer 10 in solcher Größe ausgeführt, daß beim Führen des Stoffes über alle Rollen 28 und JG die Verweilzeit in der Kammer bei dieser linearen Geschwindigkeit etwa 10 see ist. Es leuchtet ein,, daß bei einem Fortfall einiger der Rollen ^^^e Verweilzeit praktisch auf jede kürzere ^eit verkürzt werden kann, die gewünscht wird,

Die Verweilzeit für eine Gasbehandlung eines Stoffes, der mit einer Harz-Katalysator-Mischung imprägniert worden ist, um den Katalysator bis auf eine vorherbestimmte Tiefe nur in den äußeren Regionen der Stoffelemente zu deaktivieren, wird von einer Anzahl Faktoren abhängen, die der Benutzer so weit unter seiner Kontrolle hat, daß der vorgeschlagene Verweilzeitbereich von etwa 5-bis = etwa 10 see üblicherweise für eine sehr große Serie von Stoffen geeignet ist. Die richtige Abstimmung von Verweilzeit und Menge an Behandlungsgas in der Luft in der ΐΓ?τητηρΓ 10 ist im Hinblick darauf zu wählen, daß Gaskonzentratiönen zu vermeiden sind, die entweder zu hoch mssk oder zu niedrig, sind, um genau kontrollierbar zu sein, während gleichzeitig eine ausreichende Verweilzeit festzulegen ist, um den Stoff mehrere Durchlaufe durch die auf- und abwärts gerichteten Bahnen machen zu lassen, so daß eine gleichmäßige Verteilung und eine endgültige Behandlung erwartet werden können. Die -^usführungsformen der Erfindung, welche den automatischen Chromatographen für die gewünschte Genauigkeit der Behandlung eines weiten Bereichs von Stoffen vorsehen, umfassen einige Stoffe* die in sehr großen Mengen, wie Herrenhemdenstoff, hergestellt werden.

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In machen Fällen kann sich infolge der Besehaffenheit des Stoffes, seines Feuchtigkeitsgehalts oder der Menge oder Art des Behandlungsharzes und/oder des verwendeten Katalysators die gleichzeitige Forderung nach einen großen Kenge Behandlungsgas und einer sehr k^z en Verweilzeit erheben. Das kann der Fall sein, wenn ein besonderer Stoff das Behandlungsgas mit sehr hoher Geschwindigkeit absorbiert, während gleichzeitig eine grosse Menge Behandlungsgas absorbiert werden muß. Unter diesen Bedingungen wird es -nötig sein, Behandlungsgas der Kammer mit einer solchen Geschwindigkeit zuzuleiten, daß die Konzentration des Behandlungsgases im Singangsbereich der Kammer sehr hoch ist und schnell abfällt, wenn das Behändlungsgas absorbiert wird, während der Stoff zum Ausgang wandert. Unter diesen Umständen bietet die Ausführung der Erfindung nach i"ig. 2 besondere Vorteile. Bei dieser Ausführungsform kann das Behandluhgsgas lediglich bei Handregelung des Strömungsmessers 302 gemäß einem empirisch festgelegten Verfahren für den betreffenden, besonderen Stoff zugegeben werden. Die automatischen Chromatograph-Steuerungen können für diesen Zweck abgeschaltet werden, wenn Stoffe dieser Art allgemein verhältnismäßig selten angetroffen werden. Andererseits kann in einer Anlage, in der große Mengen solcher Stoffe verarbeitet werden, die Vorrichtung von Anfang an ohne die Chromatographeinrichtung eingerichtet werden. .

Daher ist der automatische Chromatograph dort von besonderem Wert, wo die Absorption des Behandlungsgases durch den Stoff langsam genug vor sich gent, sodaß der Anteil

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an Behandlungsgas in der Atmosphäre im Eingangsbereich der Kammer 10 nur langsam zurückgeht, wenn die Atmosphäre sich mit dem Stoff zum Ausgang hin bewegt. Unter diesen Umständen ist eine Probenahme des Gases ein Stück weiter auf der Bahn des Stoffes in der Kammer äußerst zweckmäßig, weil die Konzentration an der Entnahmestelle nur wenig schwächer als das Maximum in der Kammer ist. Jedoch, wird bei den ungewöhnlichen Stoffen oder Bedingungen, die vorstehend erörtert sind, der verhältnismässige Anteil des Behandlungsgases in der Luft schnell fällen und an irgendeiner praktischen Entnähmesteile weiter im Innern viel kleiner als die größte Anteilmenge sein. Der Versuch, die Höchstkonzentration durch eine Probenahme der Luft mit geringer Restkonzantration zu kontrollieren, wird nicht so wirkungsvoll wie das einfachere Verfahren sein, eine feste Strömungsgeschwindigkeit durch den Strömungsmesser 302 ohhe Verwendung eines automatischen Chromatographen zu bewirken.

Eine große Zahl der Harze, die verwendet werden, um Baumwollstoffen Wasch- und Verschleißfestigkeits- und ähnliche Eigenschaften zu verleihen, sind Materialien, mit denen Katalysatoren benutzt werden, um das Trocknen oder Härten der Harze oder ein Vernetzen der Stoffelemente herbeizuführen. Daher kann für die praktische Anwendung eines Grasbehandlungsverfahrens, bei dem ein Härten oder Vernetzen nur an den Außenstellen der Baumwollstoffelemente verhindert oder weitgehend eingeschränkt wird, das Behandlungsgas für ein "Neutralisieren" des sauren Katalysators ein alkalisches Gas sein. Für praktische Zwecke ist Ammoniakgas durchaus zweckmäßig, weil es ohne weiteres zu haben, verhältnismäßig billig und nicht besonders schwie-

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rig oder gefährlich /bei Beachtung vernünftiger Vorsichtsmaßnahmen anzuwenden ist* Ammoniak löst sich ohne weite- " res in Wasser, und daher ist die Geschwindigkeit, mit der Ammoniak von einem Stoff absorbiert wird,¹ wenigstens teilweise von dem feuchtigkeitsgehalt des Stoffes abhängig, mit dem dieser der Ammoniak enthaltenden Atmosphäre in der Kammer 10 ausgesetzt wird. Beispielsweise hat sich gezeigt, daß bei einem bestimmten Stoff die Absorptionsgeschwindigkeit und damit die Eindringtsiefe des Ammoniaks in den Stoff in einem Zeitabschnitt größer wird, wenn der Feuchtigkeitsgehalt des Stoffes vergrößert wird«

Daher kann, besonders bei einer Verwendung von Ammoniakgas, ein erheblicher Genauigkeits-grad für eine Kontrolle des Ausmaßes der Behandlung durch die Wahl des Feuchtigkeitsgehaltes des Stoffes beim Einlauf in die Kammer 10 erhalten werden. Ebenso kann die aus den Dampfrohren 80 und 82" und dem Verteilerrohr 88 für Naßdampf der'ständig umgewälzten Luft der Kammer 10 zugegebene Feuchtigkeitsmenge für die besten Ergebnisse bei einem bestimmten Stoff geändert werden. Obgleich es in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, empfiehtl es sich, geeignete Instrumente für eine Aufzeichnung der Temperatur und der relativen ,Feuchtigkeit der Atmosphäre in der Kammer 10 zu verwenden. Eine Überwachung oder überwachung und Kontrolle dieser -Eigenschaften, der Luft erlaubt einen Ausgleich oder eine Ausmerzung der Wirkung einer Eigenschaf t sand erung auf die Art der Behandlung, die der genau gesteuerte Behandlungsgaszusatz gemäß der Erfindung dem Stoff verleiht.

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Claims (1)

1. Ansprüche

   1. Vorrichtung zum Behandeln von Bahnen aus Papier oder Stoffen verschiedener Art, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine geschlossene Kammer (10) mit Bin- und Aasgangsöffnungen (26) für eine Stoffbahn (36), eine Anzahl in öfteren und unteren Reihen in der Kammer angeordnete Führungsrollen (28, "30), über "welche die Bahn fortschreitend in einem Ziek-Zaek-¥eg mit abwechselnd nach unten und nach oben laufenden Bahnteilen in der Kammer geführt wird, ein Verteilerrohr (80) für Nlederdruckdampf, das quer zur Laufrichtung der Bahn verläuft und in der Mhe des ersten Bahnteils der Stoffbahn und des Kammerbodens angeordnet ist sowie eine Einrichtung(84) zur Abgabe einer im wesentlichen gleichmäßig verteilten Menge Dampf mit einer vorher festgelegten Seschwinsigkeit und im allgemeinen aufwärts über die Breite der Kammer besitzt, eine quer zur Laufrichtung der Bahn in der Nähe der Kammerdecke verlaufende Rückfüftrleitung (62), die neben dem letzten Bahnteil der Stoffbahn (36) in der Kammer liegt und eine Einrichtung (66, 68) zur Aufnahme der Luft aus dem Kammerinnern hat, ein Umwälzgebläse (68), dessen Einlaß mit der Rückführleitung (62) zum Absaugen von Kammerluft aus dieser Leitung, ein 2uführrohr (72), das mit dem Auslaß des Gebläses (68) verbunden ist und sich quer zur Laufrichtung des Stoffbahn neben dem ersten Bahnteil und oberhalb des Dampfrohrs (80) erstreckt sowie ein Einrichtung zum Leiten umgewälzter Luft abwärts entgegen dem aufsteigenden Dampfstrom aus dem Dampfrohr hat, und

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   ein sich, quer über die Breite der lauf richtung der Stoffbahn in der Kammer erstreckendes Gas verteilerrohr (76) hai;, das sich, über die Rohrlänge erstreckende Mittel (78) zor Abgabe einer im wesentlichen gleichmäßigen Menge Behanälungsgas nach, oben inder Kammer hat und im wesentlichen senkrecht fluchtend mit und zwischen dem Dampf rohr (80) und dem Zuführrohr (72) liegt, wodurch sich das abgegebene Gras mit den ^egenströmen von Dampf und umgewälzter üaft mischt und an. einer Stelle in der Hähe der Stoffbahn an dem ersten Bahnteil eine Atmosphäre zur Stoff behandlung bildet,und eine Einrichtung (96, 98) zur Abgabe eines Stoffbehandlungsgases mit einer vorher festgelegten Geschwindigkeit an das Grasverteilerrohr (76) besitzt,, -

   2. Yarrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Ifiederdruckdampf-Verteilerrohr (82) vorgesehen ist, das quer zur laufbahn des Stoffes (36) verläuft und nahe am Boden der Kammer (10) und dem letzten Bahnteil des Stoffes durch die Kammer liegt sowie eine Einrichtung (86) zur Abgabe von Dampf allgemein nach oben von dem Kammerboden aus hat, um dem luftgemisch Wärem und ¥t|ßdampf zuzugeben.

   3· Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeich- n&t, daß in der Fähe des ersten Bahnteils der Stoffbahn und dem Boden derKammer (10) eine Einrichtung (72, 78, 80) zum Zuleiten eines G-as-luftgemisches aufwärts über die ganze Kammerbreite zur Berührung mit dem Stoff bis zum letzten Bahnteil dient und diese Einrichtung ein sich quer zur laufrichtung der Stoffbahn in deren Brei-

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   te durch die Kammer erstreckendes Rohr zur Gasabgabe umfaßt, das über seine Länge mit Mitteln zur Gasabirabe zwecks Vermischung des Gases mit den übrigen Bestandteilen der Atmosphäre versehen ist, und daß eine Einrich·=- tung zur Zufuhr von Behandlungsgas (102) an das Gasvertei-lerrohr' mit einer festgelegten G-eshhwindigkeit vorgesehen ist, zu der eine Behandlungsgasquelle (96) mit einem höheren Druck als dem der Atmosphäre in der Kammer und eine Reguliereinrichtung (98) zum Regeln der Gasgeschwindigkeit von der Quelle zur Gasrohr gehören.

   4« Verrichtung nach Anspruch ί bis 3, dadurch gekennzeichnetf daß die Einrichtung zum Regeln der Strömungsgeschwindigkeit des Behandlungsgases einen Strömungsmesser (302) enthält,

   5* Vorrichtung nach Anspruch, 1 bis 4* dadurch gekennzeich* net, daß der Geschwindigkeitsregler für die Strömung des Behandlungsgases ein Entnahmerohr (104) für eine Probenahme der Luft in der Kammer (tO), einen Chromatograph* GäSanalysator (Ή2) zur Probenahme der Kammerluft durch das Röhr Und zur Anzeige des relativen Gasgehalts in der ■Duft und eine auf die Anzeige ansprechende Einrichtung (it6, 21-6») zur Änderung der Strömungsgeschwindigkeit des Behandluiigsgases zum Gas verteilerrohr hat, die für das Erzeugen eines festgelegten relativen Gehalts an Be« in der Luft in der Kammer erforderlich ist*

   6# Vör2?i<^tu*ig nach Ängpruefe t bis %_f dadureh n#t_r daß die Einrichtufig zum Einfahren,der Atmosphäre: ±& die Kammer (1HO| nach Qbeii in ier glänzen

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   zur Berührung mit der Stoffbahn eine Verteileinrichtung (76) für das Behandlungsgas, zu der ein Zuleitungsrohr für das Gas zwecks Mischens mit -den übrigen Bestandteilen der Luft gehört, und eine Einrichtung (102, 302) für die Zufuhr von Behandlungsgas mit einer festgelegten Strömungsgeschwindigkeit zu dem 'Grasverteiler hat, zu Welcher eine Quelle (96) für das Behandlungsgas mit einem höheren Gasdruck als der Luftdruck in der Kammer gehört, wobei eine Regeleinrichtung (116, 216) für die Strömungsgeschwindigkeit des Gases von der Quelle, zu der Gasleitung vorgesehen ist.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Regeln der Strömungsgeschwindigkeit des Behandlungsgases ein Luftprobenentnahmerorh (104) in der Kammer (10), einen Chromatograph-Gasanälysator (112) zum Abziehen einer Luftprobe aus der Kammer durch das Rohr und zur Anzeige des relativen Anteils an Behandlungsgas in der Luft und auf diese Anzeige ansprechende Mittel zum Ändern der Strömungsgeschwindigkeit zum Gasverteilerrohr (76) hat, die zum Erzeugen eines festgelegten relativen Gehalts an Behandlungsgas in der Luft in der Kammer erforderlich sind.

   8". Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß • ein V/asserverteilungsrohr (88) mit einer Einrichtung (90) zum Versprühen von Wasser in fein verteilter ^drm in die Luft in der Kammer (10), wobei das Rohr sich quer zur Bahn, des Stoffes erstreckt und neben der Rüekführrohr (62) liegt, sodaß V/asser aus dem Verteilerrohr der Luft in der Kammer gerade vor dem.Absaugen der Luft durch das Rüekführrohr zugegeben wird.

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