Method and apparatus for treatment of an endless web of material with vacuum

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯状材料を処理ハウジング内で転向ローラ経て案内し、生成する蒸気( 以下Brueden)を真空により吸引し、気体と液体とに分離し、液体を処理ハウジングに戻して行う帯状材料を処理する方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】帯状材料を洗浄機械内での加熱された洗浄液を経て導くことにより処理する方法および装置は既に、本出願人の日本国特許出願平７−２５９００７号に記載されている。 洗浄機械内で生じる気体−水−混合物は外部に導出され、次いで気体相と液状相とに分離される。 液体は洗浄機械内に戻される。 温かい気体は利用されずに導出される。 この気体と共に随伴されて導出される熱エネルギーは洗浄機械内の洗浄液中に消失される。
このことは、高いエネルギー損失を伴う洗浄液の著しい冷却を意味する。 大気中に放出される気体は環境を汚染する。 真空による液体の吸込みの際、液体の一部分が、
真空中の圧力低下とこれに伴う沸点の降下とにより気体相に移行してしまい、その中に存在しているエネルギーが残りの気体と共に利用されずに大気中に放出される。
従来、気体中に存在しているエネルギーを極めて簡単な手段で利用可能にすることは不可能であった。

【０００３】帯状材料を乾燥する際に蒸気が発生し、こり蒸気はヘンチュレータ等を経て放出される。 蒸気が吸引される結果、異質の空気、特に冷たい空気が吸引され、これにより乾燥効果が悪化する。 特に乾燥シリンダを使用した際、このような処理は不利である。 何故なら、これにより乾燥シリンダが著しく冷却されるからである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課題は、公知の方法および装置がもつ欠点を有することなく、消費されるエネルギーも完全に回収され、処理作用も改善され、かつ乾燥作用も上昇される、冒頭に記載した様式の方法および装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、本発明により、繊維帯状材料を乾燥するために帯状材料を、帯状材料の走行方向で相前後して設けられている一つ或いは多数の回転するローラを経て案内すること、蒸気を真空発生装置により吸引し、分離器を経て導き、蒸気から気体を真空発生装置を介して導出し、次いで帯状材料の走出領域において最後のローラから処理ハウジングに戻すことによって解決される。

【０００６】本発明による方法により、蒸気から分離された気体は真空発生装置を介して案内される。 この真空発生装置には、付加的なエネルギー、例えば出力１０から１００ｋｗのモータである内蔵した駆動機構出力が適用される。 この付加的なエネルギーにより、真空発生装置中の気体は摩擦損失により更に加熱される。 この付加的に加熱された気体の戻し案内は、エネルギー収支を改善するばかりでなく、処理作用の改善をももたらす。

【０００７】処理ハウジング内に戻され、真空発生装置内で加熱された気体は、帯状材料の走出領域内において直接、例えばノズルを介して、帯状材料上に吹付けられる。 これにより、乾燥の間生じる蒸気は帯状材料の表面から導出され、乾燥作用が改善される。 戻された気体、
或いはこの気体の一部分が、帯状材料の走行方向と反対方向で走出領域から走入方向へと、ローラを囲繞しており、外部に対して封隙されていてかつ加熱されている流動管路を経て案内されると、蒸気はこの流動管路の全長にわたって帯状材料から吹出され、次いでこの流動管路から流出した後気体と共に再び真空発生装置により吸引される。 流動管路もまた乾燥作用を改善する。

【０００８】帯状材料の乾燥に必要な乾燥媒体はローラおよび／または加熱された流動管路を介して帯状材料に適用される。 加熱されたローラを使用した場合、上記流動管路の内部において温度の均衡が生じ、この温度均衡は殆ど戻される気体の温度に等しい。 気体は蒸気と共に過熱された蒸気（Dampf)を形成し、この蒸気は蒸気(Bru
eden) を部分的に消尽し、飽和する。 この構成によっても乾燥効果が著しく改善される。

【０００９】流動管路を形成している二重壁のジャケットの内壁が邪魔板を備えている場合、流動管路の内部には乱流が生じ、この乱流は乾燥効果の更なる改善を行う。 使用可能な二重壁の、加熱されるジャケットは、ドイツ連邦共和国特許出願第４４１６ ６４５．１号に記載されている。 このような加熱される、二重壁のジャケットを使用した際、回転するローラは加熱されない。

【００１０】織物から成る帯状材料を処理する場合、気体と蒸気( 以下Brueden)は一緒に帯状材料の走入領域から帯状材料が案内される吸込み管を介して吸引される。
弾性的な編み物から成る帯状材料を処理する場合、ローラは回転する吸込みローラよび／または篩ローラとして形成される。 第一の吸込みローラから、蒸気と気体はローラの篩ジャケットを経て、帯状材料を通過してローラの内部に吸引され、次いで軸方向で外部へと導出される。 後者のローラにあっては、戻される気体の全部或いは一部分が軸方向でこのローラの内部に、そして篩ジャケットを介して内方から外方へと帯状材料を経て流動管路内に導入される。 この構成も、帯状材料の乾燥に対して有利に作用する。 吸込みローラの有利な構成は、ドイツ連邦共和国特許出願第４４ ３６ ７４５．７号に記載されている。

【００１１】エネルギー収支を更に改善するために、本発明により、真空発生装置により吸引される気体の全部或いは一部分は水供給部を備えている熱交換器内に極微細に配分された形で導入され、この際生じる温かい液体の全部或いは一部分は消費部に供給されるか、或いは全部或いは一部分は処理ハウジング内に導入され、生じる排気の全部或いは一部分は大気中に導出される。

【００１２】帯状材料の処理の際、処理媒体の一部分は失われる。 この損失は新鮮な媒体、例えば新鮮な洗浄水を添加することにより補われなければならない。 分岐された温かい気体は、微細に配分された形で、熱交換器の液体浴中に或いは直接処理媒体中に導入される。 気体中に含有されている熱は殆ど完全に液状の媒体に放出され、処理ハウジング内に導入されるか、或いは他の消費部に供給される。 残った、十分に冷たい空気は何ら危惧することなく大気に放出することが可能である。 この空気の全部或いは一部分は処理ハウジング内に案内される。

【００１３】上記の方法を実施するための装置は、処理ハウジング内で転向ローラを経て案内される帯状材料を処理するための処理機械を基礎としており、生じる蒸気を導出するために処理ハウジング内に吸込み装置が接続されており、その際生じる気体−液体−混合物が吸引され、分離される。 本発明による繊維帯状材料を乾燥するための装置の特徴とするところは、帯状材料を案内しかつ処理するための転向ローラ間で繊維帯状材料を乾燥するために、一つ或いは多数の回転するローラが帯状材料の走行方向で見て互いに相前後して設けられていること、生成する蒸気を吸引するために吸込み導管が分離器と結合されており、この分離器が頭部において気体吸込み導管とその底部において液体導管と結合されており、
この際気体吸込み導管が真空発生装置と、そしてポンプを備えている液体導管が消費部と結合されていること、
および真空発生装置と処理ハウジングの間に気体戻し導管が設けられていることを特徴としている。

【００１４】本発明による他の構成により、真空発生装置から出ている気体戻し導管から分岐管が出ており、この分岐管は極く微細な開口を備えている分配板を有する新鮮水供給部を備えている熱交換器の底部領域内に導入されており、上記の分配板の領域内で温かい液体のための吸込み導管が、分配板の上方においては大気に案内される排気導管が設けられている。

【００１５】本発明による装置により本発明による方法が簡単に実施することが可能である。 以下に添付した図面に図示した発明の実施の形態につき本発明を詳細に説明する。

【００１６】

【発明の実施の形態】織物から成る帯状材料の処理、特に乾燥の場合、図１により帯状材料３は転向ローラ１０
〜１４を経て、そして更に二つの加熱されていないローラ１６と１７とを経て、壁部２が絶縁されている処理ハウジング１を案内される。 帯状材料３の走入端部４は貯水槽６を経て処理ハウジング１内に導入される。 この貯水槽は液体充填部８と溢流部９とを備えた加熱可能な二重壁のハウジング７から成る。 液体充填部８内には帯状材料３のための第一の転向ローラ１０が存在している。
更に、転向ローラ１１〜１３が設けられている。 これらの転向ローラに、帯状材料３の案内と処理のために、二つの加熱されていない回転するローラ１６がローラ軸１
８でもって、そしてローラ１７がローラ軸１９でもって接続している。 加熱されるローラを使用することも可能である。 他の転向ローラ１４を経て帯状材料３の走出端部５が、走出側の気密な開口１５を経て処理ハウジング１から他へと導出される。 ローラ１６と１７はそれぞれ加熱可能な、二重壁のジャケット２０と２１（ドイツ連邦共和国特許願第４４ １６ ６４５．１号参照）により囲繞されており、これらのジャケットは舌状パッキン２２〜２４と共に密閉された流動管路２５を形成している。 ジャケット２０と２１の内部には邪魔板が設けられている。 舌状パッキン２２と２３は帯状材料３がローラ１６からローラ１７へと移行する領域に設けられており、舌状パッキン２４は帯状材料３がローラ１７から走出する領域内に設けられている。 帯状材料３が流動管路２５内に走入する端部は開かれている。 転向ローラ１２
と１３の間において、一方では帯状材料３の左側には吸込み開口３１を備えた吸込み管２６が、他方右側には吸込み開口３０を備えた吸込み管２７が設けられている。
これらの吸込み管２６，２７には、吸込み導管３２と結合されている分岐管２８と２９とが接続されている。

【００１７】吸込み導管３２は接線方向で分離器３３と結合されている。 この分離器３３の底部接続管３４からポンプ３７を備えた液体導管２６が出ている。 分離器３
３の頭部接続管３５からは気体吸込み導管３８が分岐しており、この気体吸込み導管は駆動機構４０を備えた真空発生装置３９内に導入されている。 ここで付加的に加熱された気体は気体戻し導管４１を経て分配ボックス４
２内に導入され、この分配ボックス４２は帯状材料３方向に整向されている噴霧ノズル４３を備えている。

【００１８】本発明は、図示した発明の実施の形態に限定されない。 即ち、この方法をただ一つのローラのみを使用して行うことも可能である。 弾性的な編み物から成る帯状材料３を処理、特に乾燥する場合、図２に示したように、転向ローラ１３と１４との間に、篩ジャケット４９と５３を備えている二つのローラ４８と５２、並びにその間に転向ローラ４４が設けられている。 転向ローラ４１と走出側の開口１５間に他の転向ローラ４５が設けられている。 ローラ４８は篩ジャケット４９と共にドイツ連邦共和国特許願第４４ ３６ ７４５．７号により吸込みローラとして形成されており、ローラ５２は篩ジャケット５３を備えて篩ローラとして形成している。
ローラ５２は加熱可能であり、および／または加熱不可能である。 ローラ４８と５２の上方には、加熱可能な、
二重壁のジャケット４６（ドイツ連邦共和国特許願第４
４ １６ ６４５．１号参照）が設けられており、このジャケットはローラに適合しており、従って流動管路７
５を形成している。 この発明の実施の形態にあっても、
ジャケット４６の内側は邪魔板を備えている。 帯状材料３の走出領域内に舌状パッキン４７が設けられている。
ローラ４８はローラ軸５０を、ローラ５２はローラ軸７
４を備えている。 ローラ軸５０の領域内には軸方向の吸込み部５１を、ローラ軸７４の領域内には軸方向の供給部５４が設けられており、この供給部には気体戻し導管４１から分岐している分岐導管５５が接続されている。
弁５６と５７は戻される気体の規則正しい配分を行う。
ローラ４８と５２の下方には底部槽５８が存在している。

【００１９】本発明は、図示した発明の実施の形態に拘束されない。 何故なら、方法をただ一つのローラを使用しても行うことが容易に可能であるからである。 すべてのローラ１６，１７並びに４８，５２は図示していない封隙されている端面壁を備えている。 図１に図示した発明の実施の形態にあって吸込み−および／または篩ローラを使用することも可能である。

【００２０】流動管路２５と７５は気体の流入領域７
６；７７から気体と蒸気との流出領域７８；７９まで完全に封隙されており、従って気体と蒸気との流動管路２
５と７５内での均一な流れが保証される。 図１に図示した発明の実施の形態にあって、気体と蒸気は一緒に流動管路２５を去り、領域７８を経て吸込み管２６，２７の領域に達する。 気体と蒸気はそこから真空により吸込み開口３０，３１を経て吸込み導管３２内に吸引され、そこから分離器３３に達する。 ここで気体と液体は分離される。 分離された水は底部接続管３４を経てポンプ３７
を備えた液体導管３６内に達し、他の消費部に供給される。 分離された気体は分離器３３から頭部接続管３５と気体吸込み導管３８とを経て真空発生装置３９内に吸引され、そこで加熱され、気体戻し導管４１を介して分配ボックス４２内に導入される。 ノズル開口４３は帯状材料３の幅全体にわたって指向されており、従って戻された気体は均一に帯状材料３の幅全体にわたって配分され、この帯状材料３上に吹付けられる。 気体はここから一様な乱流で蒸気と共に流動管路２５を通って流出領域７８内に達する。

【００２１】図２に示した発明の実施の形態にあっては、戻された気体は気体戻し導管４１と分岐導管５５とを経て処理ハウジング１内に導入される。 弁５６，５７
により気体の部分量が任意に導管４１，５５に分配される。 図２に示した発明の実施の形態にあっては、気体の一部分が分配ボックス４２と流出ノズル４３とを介して帯状材料３上に、そして流動管路５７内に導入される。
気体の残りの部分は分岐導管５５を経て軸方向の供給部５４に供給され、そこから篩ジャケット５３を経て流動管路５７内に達する。 この流動管路は流入領域７７から流出領域７９まで完全に封隙されている。 発生する蒸気と共に、気体がローラ４８の篩ジャケット４９を経てローラの内部に、そして軸方向吸込み部５１を経て分岐導管３２内に吸込まれる。 既に、次の処理が上記のように行なわれる。

【００２２】図３による発明の実施の形態にあっては、
真空発生装置３３内で加熱された気体一部分或いは全部が導管３６を経て、水が充填されている熱交換器６６の底部の領域内に導入される。 この熱交換器底部の上方を走る管６４は流出ノズル６５を備えている。 規制された配分は弁５６と６０とによって行なわれる。 水、例えば新鮮水は弁６８を備えた導管６７を経て熱交換器６６内に導入される。 極微細な開口を備えた分配板６９は気体と新鮮水との微細な配分を行い、気体から新鮮水への最適な熱推移を可能にする。 加熱された水は導管７３を経て他の消費部に供給される。 存在している排気は導管７
０により大気へと放出される。 排気を導管７１を経て気体戻し導管４１に導入することも可能である。 弁６１と６２は適当な配分を行う。

【００２３】弁６１と６２が閉じられていて、弁５９が開かれている場合、真空発生装置３９を去る気体は完全に処理ハウジング１内に戻される。 弁５９が閉じられていて、弁６０が開かれている場合、気体は完全に熱交換器６６内に導入される。 弁５９と弁６０は、気体の一部分が処理ハウジングもしくは熱交換器６６内に導入される様に調節可能である。 弁６２が開かれていて、弁６１
が閉じられている場合、排気は完全に大気へと導出される。 弁６１が開かれていて、弁６２が閉じられている場合、全排気は気体戻し導管４１内に導入される。 排気は弁６１，６２を適当に調節することによっても部分的に導管７０，７１を経て導出することが可能である。

【００２４】

【発明の効果】上記の本発明による方法および装置により、織物から成る帯状材料および弾性的な編み物から成る帯状材料の、熱エネルギーの最善の利用と、環境を汚化することのない、また機器の構造を複雑にすることのない最適な乾燥を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】織物から成る帯状材料を処理するための設備の図である。

【図２】編み物から成る帯状材料を処理するための設備の図である。

【図３】設備の他の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 処理ハウジング ２ 壁部 ３ 帯状材料 ４ 帯状材料走入端部 ５ 帯状材料走出端部 ６ 貯水槽 ７ ハウジング ８ 液体充填部 ９ 溢流部 １０，１１，１２，１３，１４，４４，４５ 転向ローラ １５ 開口 １６，１７ ローラ １８，１９ ローラ軸 ２０，２１ ジャケット ２２，２３，２４ 舌状パッキン ２５ 流動管路 ２６，２７ 吸込み管 ２８，２９，３２ 吸込み導管 ３０，３１ 吸込み開口 ３３ 分離器 ３４ 底部接続管 ３５ 頭部接続管 ３６ 液体導管 ３７ ポンプ ３８ 気体吸込み導管 ３９ 真空発生装置 ４０ 駆動機構 ４１ 気体戻し導管 ４２ 分配ボックス ４３ 流出ノズル ４６ ジャケット ４７ ４８，５２ ローラ ５６，５７ 弁 ７６，７７ 流入領域 ７８，７９ 流出領域