[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren (entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches
1) sowie eine Vorrichtung (gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 4) zur kontinuierlichen
Naß-in-Naß-Behandlung einer Warenbahn.
[0002] Unter einer Naß-in-Naß-Behandlung versteht man einen kontinuierlich ablaufenden Prozeß,
bei dem eine Warenbahn, beispielsweise eine Textilbahn, in aufgeschnittener Form,
im Strang oder als Schlauch mindestens zwei Bäder bzw. Imprägnierchassis durchläuft.
[0003] Um hierbei eine definierte Auftragsmenge von Chemikalien, Weichmachern, Färbeflotten
usw. zu erzielen, versucht man, mit Quetschwerken oder Absaugeinrichtungen eine
möglichst genaue Feuchtedifferenz in der Warenbahn zu erreichen. Zu diesem Zweck
wird die Warenbahn nach einer ersten Naßbehandlung möglichst stark entwässert. Die
Warenbahn durchläuft nach der Entwässerung einen Tauchtrog, ein Imprägnierchassis
oder eine andere Benetzungseinrichtung, wird mit der entsprechenden Flotte benetzt
bzw. getränkt und dann wieder (mit Quetschwerken oder durch Absaugung) auf eine ganz
bestimmte Restfeuchte gebracht, die in diesem Falle höher liegen muß als die Feuchte
beim Einlauf in die Benetzungseinrichtung. Die Einlauffeuchte kann beispielsweise
100 % und die Auslauffeuchte 130 % betragen.
[0004] Die Differenzfeuchte (im angenommenen Beispielsfall somit 30 %) muß durch Nachsatzdosierung
in das Behandlungsbad eingebracht werden, wobei in dieser Nachsatzdosierung auch alle
für den gewünschten Behandlungsprozeß notwendigen Chemikalien und Präparationen
enthalten sein müssen.
[0005] Für die Nachsatzdosierung gibt es bisher im wesentlichen zwei Verfahren.
[0006] Das erste Verfahren verwendet Rechner oder manuelle Einrichtungen, die das Warengewicht
und die Maschinengeschwindigkeit erfassen und dementsprechend die Nachsatzdosierung
regeln. Im Hinblick auf die sich ständig ändernden Warenbreiten sowie die Unterschiede
in der Zusammensetzung und im Gewicht der jeweiligen Warenart ist dieses Verfahren
sehr aufwendig und schwer kontrollierbar.
[0007] Das zweite Verfahren arbeitet nach dem Prinzip der Verschleppung. Es wird somit ein
möglichst konstantes Flottenniveau aufrechterhalten und die Nachsatzdosierung dementsprechend
gesteuert. Bei diesem Verfahren bestehen jedoch zwei gegensätzliche Forderungen,
die sich schwer in Einklang bringen lassen.
[0008] Zum einen ist eine möglichst geringe Flottenmenge (d. h. ein kleiner Chassisinhalt)
erwünscht, um Ein- und Austrag schnell ins Gleichgewicht zu bringen. Die einlaufende
Ware bringt beispielsweise 100 % Wasser (Restfeuchte) und ungelöste Präparationen
mit sich, die sich zu einem gewissen Teil im Bad lösen und vermischen; gleichzeitig
werden aber auch im angenommenen Beispielsfall 130 % ausgetragen. Die 30 % Differenzfeuchte
werden nun über eine Niveausteuerung nachgesetzt und enthalten alle für diesen Prozeß
benötigten Chemikalien und Präparationen. Es leuchtet ein, daß in diesem Falle eine
kleine Flottenmenge, d. h. ein geringer Chassisinhalt, von großem Vorteil ist, da
sich nach kurzer Zeit ein Gleichgewicht einstellt (da die auslaufende Ware auch sich
ablösenden Schmutz und Wasser verschleppt).
[0009] Nun erfolgt andererseits die Nachsatzdosierung bisher stoßweise, indem bei Erreichen
des Sollniveaus die Nachsatzdosierung ausgeschaltet und bei Unterschreiten des Sollniveaus
wieder eingeschaltet wird. Dadurch ergeben sich mehr oder weniger große Niveaustöße
und Konzentrationsschwankungen, da in der Pause, in der nicht dosiert wird, sich
das Bad mit eingeschlepptem Wasser verdünnt und im nächsten Moment, wenn wieder dosiert
wird, an Konzentration zunimmt. Eine gleichmäßige Behandlung, beispielsweise Imprägnierung,
der Warenbahn ist auf diese Weise nicht möglich.
[0010] Arbeitet man demgegenüber mit einem höheren Badinhalt, so ergibt sich eine vorteilhafte
Pufferwirkung, und die vorstehend genannten Konzentrationsschwankungen treten nicht
in ausgeprägtem Maße auf. In diesem Falle sind aber die Niveauunterschiede schwer
zu erfassen und die Dosierstöße erfolgen in größeren Abständen. Hierbei ergibt sich
der zusätzliche Nachteil, daß sich der Gleichgewichtszustand wesentlich später einstellt
und bei Prozeßänderungen mit einer größeren Menge von Abfallflotte gerechnet werden
muß.
[0011] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung dieser Nachteile
ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 so- wie eine Vorrichtung
gemäß dem Gattungsbegriff des Anspruches 4 so auszubilden, daß die Badkonzentration
mit hoher Genauigkeit konstant gehalten wird und zugleich das Gleichgewicht schnell
erreicht wird.
[0012] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches
1 bzw. 4 erreicht.
[0013] Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0014] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt unter Verwendung eines Behandlungsbades
von geringem Inhalt eine stetig regelnde Nachsatzdosierung, bei der ständig genau
die Menge an Behandlungsflotte nachgesetzt wird, die gerade von der auslaufenden Warenbahn
verschleppt wird.
[0015] Das erfindungsgemäße Verfahren verbindet damit die Vorteile einer kleinen Flottenmenge,
d. h. eines geringen Chassisinhaltes, mit den Vorzügen einer stetig regelnden Nachsatzdosierung.
Auf diese Weise wird einerseits zu Beginn eines Behandlungsprozesses der Gleichgewichtszustand
schnell erreicht und es ergibt sich bei Prozeßänderungen nur eine geringe Menge von
Abfallflotte. Andererseits gewährleistet die stetig regelnde Nachsatzdosierung die
Aufrechterhaltung einer konstanten Badkonzentration und damit einer ausgezeichneten
Qualität, insbesondere Gleichmäßigkeit, der Naß-in-Naß-Behandlung.
[0016] Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist in der Zeichnung schematisch veranschaulicht.
[0017] Die dargestellte Vorrichtung zur kontinuierlichen Naß-in-Naß-Behandlung einer Warenbahn
1 enthält ein erstes Behandlungsbad 2 und ein zweites Behandlungsbad 3, die von der
Warenbahn 1 nacheinander durchsetzt werden. Durch Quetschwalzen 4 wird die Warenbahn
1 nachdem Passieren des Behandlungsbades 2 auf eine gewisse Restfeuchte (beispielsweise
100 %) gebracht, die zugleich die Einlauffeuchte FE der Warenbahn beim Eintritt in
das Behandlungsbad 3 darstellt.
[0018] Die das Behandlungsbad 3 verlassende Warenbahn 1 wird durch Quetschwalzen 5 auf eine
gewisse Restfeuchte (beispielsweise 130 %) gebracht, die damit die Auslauffeuchte
FA (bezogen auf das Behandlungsbad 3) darstellt.
[0019] Das Behandlungsbad 3 ist mit Flotte 6 gefüllt, deren Niveau durch einen Schwimmer
7 von relativ großem Volumen überwacht wird. Dieser Schwimmer 7 gleicht mechanische
Widerstände und Schaumbildung aus und betätigt ein Potentiometer 8, das an eine Einrichtung
9 zum Soll- und Istwertvergleich angeschlossen ist.
[0020] Mit der Einrichtung 9 ist ein regelbares Motorventil 10 verbunden, durch das die
nachzusetzende Menge an Frischwasser (Pfeil 11) dosiert wird.
[0021] Die das Motorventil 10 durchfließende Wassermenge wird durch einen Wasserzähler
12 gemessen, an den ein Mikroprozessor 13 angeschlossen ist. Dieser Mikroprozessor
13 ermittelt die Menge der Zusatzstoffe (Chemikalien, Präparationen usw.), die der
jeweiligen Wassermenge beizugeben sind. An den Mikroprozessor 13 sind demgemäß eine
Anzahl von Dosierpumpen 14, 15, 16 angeschlossen, die die erforderlichen Mengen an
Zusatzstoffen aus Vorratsbehältern 17, 18, 19 in die Wasserleitung 20 einführen, die
zu einer Düse 21 führt, über die die Nachsatzdosierung erfolgt.
[0022] Um Unterschiede im Verfahren und in der maschinellen Einrichtung zu berücksichtigen,
wird im Mikroprozessor 13 ein Faktor f berücksichtigt, der durch den Quotienten von
Auslauffeuchte FA und Differenzfeuchte(FA - FE) gebildet wird.
[0023] Der Inhalt des Behandlungsbades wird zweckmäßig so klein bemessen, daß durch die
Nachsatzdosierung ein vollständiger Flottenaustausch im Behandlungsbad innerhalb
von 5 bis 20, vorzugsweise innerhalb von 10 bis 15 Minuten erfolgt. Bei einer Produktion
von 1000 kg Ware pro Stunde und einer Feuchtedifferenz von 30 % sollte der Chassis-Inhalt
somit nicht mehr als 50 bis 75 l betragen.
1. Verfahren zur kontinuierlichen Naß-in-Naß-Behandlung einer Warenbahn (1), die
mit einer bestimmten Einlauffeuchte (FE) in ein mit Flotte gefülltes Behandlungsbad
(3) eintritt und dieses Bad mit einer gegenüber der Einlauffeuchte erhöhten Auslauffeuchte
(FA) verläßt, wobei zur Aufrechterhaltung des Flottenniveaus im Behandlungsbad (3)
eine Nachsatzdosierung von Behandlungsflotte erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß
unter Verwendung eines Behandlungsbades (3) von geringem Inhalt eine stetig regelnde
Nachsatzdosierung erfolgt, bei der ständig genau die Menge an Behandlungsflotte (6)
nachgesetzt wird, die gerade von der auslaufenden Warenbahn (1) verschleppt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
a) mittels eines das Flottenniveaus überwachenden Schwimmers (7) wird über ein regelbares
Ventil (10) eine der der gerade verschleppten Flottenmenge entsprechende Wassermenge
dosiert;
b) die nachfließende Wassermenge wird gemessen und der gewonnene Meßwert einem Mikroprozessor
(13) aufgegeben;
c) der Mikroprozessor (13) steuert Dosierpumpen (14, 15, 16), über die der nachfließenden
Wassermenge eine der Flottenzusammensetzung entsprechende Menge an Zusatzstoffen
zudosiert werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verwendung eines Behandlungsbades
(3), dessen Inhalt so bemessen ist, daß durch die Nachsatzdosierung ein vollständiger
Flottenaustausch im Behandlungsbad innerhalb von 5 bis 20, vorzugsweise 10 bis 15
Minuten erfolgt.
4. Vorrichtung zur kontinuierlichen Naß-in-Naß-Behandlung einer Warenbahn (1), enthaltend
a) ein Behandlungsbad (3), in das die Warenbahn (1) mit einer bestimmten Einlauffeuchte
(FE) entritt und das sie mit einer gegenüber der Einlauffeuchte erhöhten Auslauffeuchte
(FA) verläßt;
b) Einrichtungen zur Nachsatzdosierung von Behandlungsflotte (6),
gekennzeichnet durch folgende Elemente der Einrichtungen zur Nachsatzdosierung von
Behandlungsflotte:
b₁) einen das Flottenniveau überwachenden Schwimmer,
b₂) ein vom Schwimmer (7) betätigtes Potentiometer (8),
b₃) eine an das Potentiometer (8) angeschlossene Einrichtung (9) zum Soll- und Istwertvergleich,
b₄) ein an die Einrichtung (9) zum Soll- und Istwertvergleich angeschlossenes regelbares
Motorventil (10) zur Dosierung der nachzusetzenden Wassermenge,
b₅) einen Wasserzähler (12) zur Messung der das Motorventil (10) durchfließenden Wassermenge,
b₆) einen an den Wasserzähler (12) angeschlossenen Mikroprozessor (13) zur Ermittlung
der Menge der der Wassermenge beizugebenden Zusatzstoffe,
b₇) an den Mikroprozessor (13) angeschlossene Dosierpumpen (14, 15, 16) zur Zudosierung
der Zusatzstoffe.