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Title:
DEVICE AND METHOD FOR TREATING TEXTILES OR LEATHER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/161450
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for use in the treatment of textiles or leather with liquid, comprising a container having an inner wall with through-holes and surrounded by an outer wall that is arranged at a distance, covers that cover the end cross-sectional openings of the container, a drive which propels the container along a trajectory to reciprocate with a maximum acceleration of at least 20 m/s².

Inventors:
HUKELMANN BERNHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/054746
Publication Date:
August 31, 2023
Filing Date:
February 24, 2023
Export Citation:
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Assignee:
HS TUMBLER GMBH (DE)
International Classes:
D06B3/20; C14C15/00; D06B5/12
Domestic Patent References:
WO1998007057A11998-02-19
Foreign References:
US3821883A1974-07-02
US10301755B22019-05-28
DE102018215084A12020-04-23
DE102013109482A12015-03-05
US1981453A1934-11-20
DE102018215084A12020-04-23
Attorney, Agent or Firm:
TARUTTIS, Stefan (DE)
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Claims:
Ansprüche Vorrichtung zur Verwendung bei der Behandlung von Textilien oder Leder mit Flüssigkeit, die einen Behälter (1) mit einer Innenwand (11), die Durchgangslöcher (10) aufweist und von einer beabstandeten Außenwand (12) umfasst ist, mit Deckeln (3, 5), die die endständigen Querschnittsöffnungen des Behälters (1) überdecken, mit einem Antrieb, der eingerichtet ist, den Behälter in einer Ebene entlang einer Bahnkurve anzutreiben, die eine Abfolge von Bahnsegmenten umfasst, die durch die Überlagerung der Hin- und Herbewegung entlang zumindest zweier Achsen mit verschiedenen Frequenzen und/oder mit Phasenversatz erzeugbar sind und die jeweils genau eine vollständige Hin- und Herbewegung entlang der Achse, entlang derer die Hin- und Herbewegung mit der niedrigeren Frequenz erfolgt, umfassen und jeweils zumindest einen Scheitelpunkt aufweisen, in dem sich die Richtung um zumindest 90° innerhalb von maximal 24,5% der Länge eines Bahnsegments ändert. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leitung (15) an dem zwischen der Innenwand (11) und der davon beabstandeten Außenwand (12) gebildeten Zwischenraum angeschlossen ist. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnsegmente einen Scheitelpunkt aufweisen, in dem sie ihre Richtung um zumindest 120° innerhalb von maximal 10 % der Länge eines Bahnsegments ändern. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene, in der sich die Bahnkurve erstreckt und in der der Behälter (1) bewegt wird, parallel zum Querschnitt des Behälters (1) liegt. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) durch einen zweiten Antrieb zur Rotation um seine Längsachse (2) senkrecht zur Ebene der Bahnkurven antreibbar ist. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eingerichtet ist, den Behälter (1) nur dann zur Rotation um seine Längsachse (2) anzutreiben, wenn der Antrieb zur Bewegung entlang Bahnkurven den Behälter (1) nicht bewegt. Vorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) nicht rotierbar ist. Vorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) frei drehbar gelagert ist. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterschied der Frequenzen zumindest 0,01 Hz und 0,01 % bis 900% beträgt und der Phasenversatz 0,0028 % bis 50% einer vollständigen Hin- und Herbewegung beträgt. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die endständigen Querschnittsöffnungen des Behälters (1) einschließlich der endständigen Querschnittsöffnungen der Außenwand (12) mit Deckeln (3, 5) verschlossen sind, die parallel zur Ebene des Querschnitts liegen, der von der Innenwand (11) aufgespannt wird. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb eingerichtet ist, den Behälter (1) zu einer Hin- und Herbewegung entlang der Bahnsegmente mit einem Beschleunigungsmaximum von zumindest 3,5 m/s2 anzutreiben. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Behälter (1) eine Leitung zur Zuführung von Luft angeschlossen ist und eine Auslassleitung durch die am Zwischenraum zwischen Innen- und Außenwand (11, 12) angeschlossene Leitung (15) gebildet ist. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (11) durch Stützen (13), die sich über den Zwischenraum zwischen Innen- und Außenwand erstrecken, mit der Außenwand (12) verbunden ist. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (13) nur formschlüssig als zumindest ein separates Element zwischen Innen- und Außenwand (11, 12) angeordnet sind. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Hin- und Herbewegungen entlang der Bahnkurve durch ein Getriebe angetrieben sind, das zumindest einen Riementrieb, der von genau einem Motor angetrieben ist, und/oder ein Reibradgetriebe ist, das von genau einem Motor angetrieben ist. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Sensor (30), der mit einer Steuerung verbunden ist, die eingerichtet ist, die Frequenz der Hin- und Herbewegung und/oder die Beschleunigung des Behälters (1) während der Hin- und Herbewegung abhängig vom Signal des Sensors (30) zu steuern. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine am Behälter angebrachte Einrichtung (32) mit einem Magneten und einer relativ zum Magneten beweglich angeordneten Spule, die eingerichtet sind, bei Relativbewegung zueinander elektrische Spannung zu erzeugen und mittels einer elektrischen Leitung (31) mit einem am Behälter (1) angebrachten Sender (33) verbunden sind. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (30) ein akustischer Sensor ist, der am Behälter (1) befestigt ist oder in einem Abstand von einem Wendepunkt der Bahnkurve an einem Gestell festgelegt ist, an dem der Behälter (1) zur Hin- und Herbewegung geführt ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (30) am Behälter (1) befestigt ist und zur Übermittlung von Sensorsignalen mit dem Sender (33) verbunden ist. Verwendung einer Vorrichtung zur Behandlung von Textilien oder Leder mit Flüssigkeit, die einen Behälter aufweist, dessen Innenquerschnitt von einer in sich geschlossenen, ebenen Behälterwand aufgespannt wird und dessen endständige Querschnitte mit jeweils einem Deckel verschließbar sind, mit einem Antrieb, der eingerichtet ist, den Behälter in einer Ebene entlang einer Bahnkurve anzutreiben, die eine Abfolge von Bahnsegmenten umfasst, die durch die Überlagerung der Hin- und Herbewegung entlang zumindest zweier Achsen mit verschiedenen Frequenzen, von denen jede zumindest 1 Hz beträgt, und/oder mit Phasenversatz erzeugbar sind und die jeweils genau eine vollständige Hin- und Herbewegung entlang der Achse, entlang derer die Hin- und Herbewegung mit der niedrigeren Frequenz erfolgt, umfassen und jeweils zumindest einen Scheitelpunkt aufweisen, in dem sich die Richtung um zumindest 90° innerhalb von maximal 24,5% der Länge eines Bahnsegments ändert. Verfahren zur Behandlung von Textilien oder Leder mit Flüssigkeit, insbesondere in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, mit den Schritten des Einfüllens von Textilien oder Leder in einen von einem Behälter (1) aufgespannten Innenraum, Einfüllen von Flüssigkeit in den Behälter (1) durch eine am Behälter (1) angeschlossene Leitung, Hin- und Herbewegen des Behälters (1) entlang einer Bahnkurve, die eine Abfolge von Bahnsegmenten umfasst, die durch die Überlagerung der Hin- und Herbewegung entlang zumindest zweier Achsen mit verschiedenen Frequenzen und/oder mit Phasenversatz erzeugbar sind und die jeweils genau eine vollständige Hin- und Herbewegung entlang der Achse, entlang derer die Hin- und Herbewegung mit der niedrigeren Frequenz erfolgt, umfassen und jeweils zumindest einen Scheitelpunkt aufweisen, in dem sich die Richtung um zumindest 90° innerhalb von maximal 20% der Länge eines Bahnsegments ändert. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum von einer in dem Behälter (1) angeordneten Innenwand (11) aufgespannt wird, die Durchgangslöcher (10) aufweist und von einer beabstandeten Außenwand (12) des Behälters umfasst ist.
Description:
Vorrichtung und Verfahren zur Behandlung von Textilien oder Leder

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die zur Verwendung für die Behandlung von Textilien oder Leder geeignet ist, und ein mit der Vorrichtung durchführbares Verfahren zur Behandlung von Textilien oder Leder. Das Verfahren kann das Waschen und/oder das Färben von Textilien oder Leder sein. Die Textilien oder Leder, die mit dem Verfahren behandelt werden, können Bekleidung sein, die fertiggestellt oder halbfertig sein kann, oder nicht zugeschnittene oder bahnförmige oder zugeschnittene Textilien oder Leder. Die Textilien können Baumwolle, Wolle, Kunstfaser, Flachs, eine Kombination von zumindest zweien dieser aufweisen, und das Leder kann roh oder zumindest teilweise gegerbt sein. Das Verfahren kann das Gerben und/oder Färben von Leder umfassen.

Es ist generell bekannt, eine um eine horizontale Achse drehbare gelochte Trommel in einem Behälter rotieren zu lassen, um in der Trommel Textilien oder Leder mit Flüssigkeiten zu behandeln, die in dem Behälter sind. Die DE 10 2013 109 482 Al beschreibt für die Nassbehandlung von Textilien eine um eine vertikale Achse drehangetriebene Trommel, an der eine Leitung befestigt ist, deren eines Ende in einen an der Trommel befestigten Ringkanal mündet, der die Trommel radial umfasst, und deren anderes Ende näher an der Achse mündet.

Die US 1 981 453 A beschreibt das Fördern von Flüssigkeit durch Textilien, die an der Wand eines rotierenden Behälters anliegen, wobei die Flüssigkeit zentral in den Behälter geleitet wird und nach Durchtritt durch die Textilien durch Öffnungen in der Behälterwand austritt.

Die WO 98/07057 Al das Mischen durch Bewegen eines Behälters entlang einer Bewegungsbahn mit zwei Bereichen starker Bahnkrümmung oder zwei Umkehrpunkten.

Die DE 10 2018 215 084 Al beschreibt zur Herstellung einer Masse, die eine durchgehende homogene Phase aufweist, das Hin- und Herbewegen eines Behälters mit den Bestandteilen der Masse entlang zweier Achsen mit jeweils unterschiedlicher Frequenz.

Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine alternative Vorrichtung und ein damit durchführbares Verfahren zur Behandlung von Textilien oder Leder bereitzustellen, das mit einem geringen Volumen an Flüssigkeit durchführbar ist.

Die Erfindung löst die Aufgabe mit den Merkmalen der Ansprüche und insbesondere mit einer Vorrichtung zur Verwendung bei der Behandlung von Textilien oder Leder mit Flüssigkeit, wobei die Vorrichtung einen Behälter mit einer optionalen Innenwand, die Durchgangslöcher aufweist und von einer beabstandeten Außenwand umfasst ist, wobei bevorzugt die Innenwand mit der Außenwand fest verbunden ist, mit Deckeln, die die endständigen Querschnittsöffnungen des Behälters überdecken, optional mit zumindest einer am Behälter angeschlossenen beweglichen Leitung, die an zumindest einem der Deckel, optional an dem zwischen der Innenwand und der davon beabstandeten Außenwand gebildeten Zwischenraum angeschlossen ist, einen Antrieb, der eingerichtet ist, den Behälter entlang einer Bahnkurve zu einer Hin- und Herbewegung anzutreiben, wobei die Ebene, in der sich die Bahnkurve erstreckt und in der der Behälter bewegt wird, bevorzugt parallel zum Querschnitt des Behälters liegt, - und der Antrieb eingerichtet ist, den Behälter mit einem Beschleunigungsmaximum von zumindest 20 m/s 2 , bevorzugt zumindest 30 m/s 2 oder zumindest 50 m/s 2 oder zumindest 100 m/s 2 , z.B. jeweils bis zu 600 m/s 2 oder bis 500 m/s 2 entlang der Bahnkurve zu bewegen, wobei optional die Vorrichtung eingerichtet ist, den Behälter während der Bewegung entlang der Bahnkurven nicht zu rotierten, insbesondere nicht um eine Achse senkrecht zur Ebene der Bahnkurven zu rotieren,

- wobei optional die Vorrichtung eingerichtet ist, wenn der Antrieb zur Bewegung entlang der Bahnkurve den Behälter nicht bewegt, den Behälter, z.B. durch einen zweiten Antrieb, zur Rotation um eine Achse senkrecht zur Ebene der Bahnkurve anzutreiben, aufweist oder daraus besteht.

Die Innenwand ist bevorzugt zylindrisch, mit dem Querschnitt parallel zur Ebene der Bahnkurven angeordnet, optional weist die Innenwand einen sechseckigen, achteckigen, zehneckigen oder zwölfeckigen oder mehreckigen Querschnitt auf. Die Innenwand spannt den Behälterinnenraum auf. Die endständigen Querschnittsöffnungen des Behälterinnenraums, bevorzugt einschließlich der endständigen Querschnittsöffnungen der Außenwand, sind mit Deckeln verschlossen, die bevorzugt parallel zur Ebene des Querschnitts liegen, der von der Innenwand aufgespannt wird.

Bevorzugt beträgt der Abstand, in dem die Außenwand die Innenwand umfasst, 1 bis 20 mm, bevorzugt 1 bis 10 mm oder bis 5 mm, z.B. 2 bis 4 mm. Der geringe Abstand zwischen Innenwand und Außenwand ergibt ein kleines Totvolumen, in das Flüssigkeit durch die Durchgangslöcher der Innenwand eintreten kann. Aus diesem Totvolumen, das durch den Abstand zwischen Innen- und Außenwand begrenzt wird, kann Flüssigkeit durch eine optionale, daran angeschlossene Leitung abgezogen werden, kann der Behälter evakuiert werden, oder es kann durch die Leitung Flüssigkeit oder Luft, insbesondere auf z.B. 50 bis 90°C erwärmte Luft, in den Behälter gefördert werden.

Bevorzugt weist der Querschnitt, der von der Innenwand aufgespannt wird, einen Durchmesser auf, der das 0,5-fache bis das 2-fache der Erstreckung entlang der Längsachse auf, die senkrecht zum Querschnitt liegt.

Textilien und Leder werden hier auch als Stoffe bezeichnet. Der Querschnitt führt bei der Hin- und Herbewegung entlang einer Bahnkurve, die z.B. durch Hin- und Herbewegung entlang mindestens zweier Achsen, die in einem Winkel zueinander und in der Ebene des Querschnitts des Behälters liegen, zu einer Relativbewegung der Stoffe, die in den Behälter eingefüllt sind, gegen die Behälterwand. Es wird angenommen, dass die intensive und effektive Durchdringung der Stoffe mit Flüssigkeit während des Verfahrens darauf zurückzuführen ist, dass die Bewegung des Behälters die darin enthaltenen Stoffe mit mehr als 1 x g (Erdbeschleunigung) relativ zur Innenwand beschleunigt.

Der Behälter ist zur Hin- und Herbewegung entlang zumindest einer Bahnkurve angetrieben, die durch Überlagerung der Hin- und Herbewegung entlang zumindest zwei Achsen, die in einem Winkel zueinander liegen, wobei bevorzugt zwei der Achsen in der Ebene des Querschnitts des Behälters liegen, erzeugbar ist, wobei die Hin- und Herbewegung entlang jeder Achse bei verschiedenen Frequenzen und/oder mit Phasenversatz erfolgt. Die Bahnkurve ist durch die Überlagerung der Hin- und Herbewegung entlang zweier oder dreier Achsen mit verschiedenen Frequenzen und/oder mit Phasenversatz erzeugbar und weist eine Abfolge von Bahnsegmenten auf, von denen zumindest eines, bevorzugt jedes, genau eine vollständige Hin- und Herbewegung entlang der Achse, entlang derer die Hin- und Herbewegung mit der niedrigeren Frequenz erfolgt, umfasst oder daraus besteht, wobei die überlagerten Hin- und Herbewegungen mit der höheren Frequenz oder der gleichen Frequenz, jeweils optional mit Phasenversatz, entlang der anderen Achse oder Achsen umfasst wird. Dabei bildet die niedrigere Frequenz der vollständigen Hin- und Herbewegung die Frequenz der Abfolge der Bahnsegmente. Für jedes Bahnsegment ist ein Frequenzverhältnis der Hin- und Herbewegung entlang zweier Achsen von maximal 1 :20 oder maximal 1 : 15 oder maximal 1 : 10, maximal 1 :4 oder maximal 1 :3 bevorzugt, bevorzugter zwischen 1 :1 bis 1 :2, noch bevorzugter größer als 1 : 1 bis 1 :2 oder bis 1 : 1,5, z.B. mit einem Frequenzverhältnis von 1 : 1,001 bis 1 :2 oder bis 1 : 1,5.

Bei einer Bahnkurve, die durch Überlagerung der Hin- und Herbewegung entlang zweier Achsen bei unterschiedlichen Frequenzen und/oder mit Phasenversatz erzeugbar ist, liegen die Achsen bevorzugt in der Ebene des Querschnitts des Behälters. Bei einer Bahnkurve, die durch Überlagerung der Hin- und Herbewegung entlang drei Achsen gebildet wird, liegen bevorzugt zwei der Achsen in der Querschnittsebene des Behälters und die dritte Achse steht in einem Winkel zu dieser Querschnittsebene. Dabei bildet die niedrigste Frequenz der vollständigen Hin- und Herbewegung entlang einer der drei Achsen die Frequenz der Abfolge der Bahnsegmente. Generell bevorzugt stehen die linearen Bewegungsachsen im rechten Winkel aufeinander.

Generell ist die Vorrichtung eingerichtet, den Behälter entlang einer Bahnkurve anzutreiben, die durch Überlagerung der Hin- und Herbewegung zumindest zweier sich überlagernder linearer Achsen gebildet wird, die in einem Winkel aufeinander stehen, wobei die Hin- und Herbewegung entlang der linearen Achsen bei unterschiedlichen Frequenzen und/oder mit Phasenversatz erfolgt. Die linearen Achsen, entlang derer die sich überlagernden Hin- und Herbewegungen bei unterschiedlicher Frequenz und/oder mit Phasenversatz verlaufen, bilden die Bahnkurve entlang derer die Hin- und Herbewegung des Behälters erfolgt, zu der die Vorrichtung eingerichtet ist.

Durch die Bewegung des Behälters entlang der Bahnkurve ist die Vorrichtung eingerichtet, die Stoffe relativ zum Behälter zu beschleunigen, so dass im Behälter enthaltene Stoffe durch die Beschleunigung gegen die Behälterwand intensiv mit Flüssigkeit oder Luft kontaktiert wird.

Dadurch, dass die Bahnkurve durch die unterschiedlichen Frequenzen und/oder den Phasenversatz der sich überlagernden Bewegungen entlang der linearen Achsen einstellbar oder vorbestimmt sein können, ist die Vorrichtung zur Hin- und Herbewegung des Behälters entlang der Bahnkurve und zur Relativbewegung der Stoffe darin gegenüber dem Behälter eingerichtet.

Die durch die verschiedenen Frequenzen und/oder den Phasenversatz der sich überlagernden Bewegungen entlang zumindest zweier linearer Achsen einstellbare oder vorbestimmte Bahnkurve beschleunigt die Stoffe relativ zum Behälter. Durch die Hin- und Herbewegung des Behälters werden die Stoffe und im Behälter enthaltene Flüssigkeit zur Bewegung gegen die Behälterinnenwand angetrieben.

Optional ist der Behälter zumindest während der Bewegung entlang der Bahnkurve nicht drehangetrieben und weiter bevorzugt nicht oder nicht vollständig drehbar, z.B. um maximal 30° oder um maximal 20° oder 10° um seine Längsachse drehbar geführt. Generell bevorzugt ist der Behälter ausschließlich zu einer Hin- und Herbewegung entlang einer Bahnkurve angetrieben, optional zusätzlich zu einer Rotation antreibbar, wenn der Behälter nicht entlang der Bahnkurve bewegt wird, insbesondere optional mit zeitlichem Versatz zur Hin- und Herbewegung entlang der Bahnkurve ausschließlich drehangetrieben. Optional ist der Behälter um eine Achse senkrecht zur Ebene der Bahnkurve frei drehbar gelagert und nicht um seine Längsachse drehangetrieben

Durch die Bahnkurve können der Einfalls- und Ausfallswinkel der Stoffe gegen die Behälterwand bestimmt werden. Überdies ist die Vorrichtung optional eingerichtet, den Behälter mit einstellbarer oder vorbestimmter Beschleunigung und Geschwindigkeit entlang der Bahnkurve zu bewegen. Dadurch, dass die Vorrichtung für eine einstellbare oder vorbestimmte Bahnkurve und/oder eine einstellbare oder vorbestimmte Beschleunigung und/oder eine einstellbare oder vorbestimmte Geschwindigkeit entlang der Bahnkurve der Hin- und Herbewegung des Behälters eingerichtet ist, werden die Stoffe und im Behälter enthaltene Flüssigkeit mit einstellbarem oder vorbestimmtem Beschleunigungsmaximum und/oder einstellbarer oder vorbestimmter Geschwindigkeit relativ gegen den Behälter angetrieben und erlaubt eine vorbestimmte oder kontinuierliche Anpassung des Verfahrens an die zu behandelnden Stoffe.

Generell kann eine Bahnkurve von zumindest zwei überlagerten Einzel Schwingungen gebildet sein, bevorzugt gleicht eine Bahnkurve der durch Überlagerung von Hin- und Herbewegungen entlang zumindest zweier linearer Bewegungsachsen bei jeweils unterschiedlichen Frequenzen und/oder durch Phasenversatz erzeugbaren Bahnkurve. Eine Hin- und Herbewegung entlang einer Bahnkurve, die der Hin- und Herbewegung entlang aufeinanderstehender linearer Bewegungsachsen gleicht, die sich überlagern, weisen unterschiedliche Frequenzen auf und/oder haben einen Phasenversatz zueinander. Optional kann die Bahnkurve eine Kreisbahn sein oder diese ausschließen.

Der Llnterschied der Frequenzen kann z.B. zumindest 0,01 Hz und/oder 0,01 % bis 900% betragen. Der Phasenversatz der Hin- und Herbewegungen entlang der linearen Achsen kann z.B. von 0,01° bis 180°, bevorzugt 1 bis 179° von 360°, die einer vollständigen Hin- und Herbewegung entspricht, betragen. Dabei sind 0,01 bis 180° einer vollständigen Hin- und Herbewegung von 360° gleich 0,0028 % bis 50% einer vollständigen Hin- und Herbewegung, 1 bis 179° von 360° sind gleich 0,28% bis 49,7% einer vollständigen Hin- und Herbewegung. Dabei stehen die linearen Bewegungsachsen z.B. senkrecht oder in einem anderen Winkel, z.B. 5° bis 85° zueinander, insbesondere in der Ebene des Querschnitts des Behälters bzw. senkrecht zu einer Längsachse des Behälters. Optional enthält die Bahnkurve Bahnsegmente mit zumindest einem gradlinigen Abschnitt, dessen Ende z.B. ein Scheitelpunkt ist, an dem die Stoffe relativ zur Behälterwand beschleunigt werden.

Zur Einstellung unterschiedlicher Frequenzen und/oder eines Phasenversatzes der überlagerten Hin- und Herbewegungen entlang zumindest zweier linearer Bewegungsachsen können diese Hin- und Herbewegungen durch ein Getriebe oder eine Kulissenführung miteinander gekoppelt sein und von einem Motor angetrieben sein. Dabei kann ein von einem Motor angetriebenes Getriebe, das die Hin- und Herbewegung entlang der Bahnkurve einstellt, ein festes Übersetzungsverhältnis zwischen den sich überlagernden Bewegungen entlang jeder Achse aufweisen, oder ein einstellbares Übersetzungsverhältnis, z.B. ein kontinuierlich oder stufenweise schaltbares Getriebe sein. Optional kann das Getriebe schlupfbehaftet sein, z.B. einen Riemenantrieb aufweisen oder ein Reibradgetriebe sein.

Die Abtriebsdrehzahl des Getriebes, das die Hin- und Herbewegung des Behälters antreibt, beträgt bevorzugt zumindest 0,5 Hz, bevorzugter zumindest 2,5 Hz, zumindest 5 Hz, z.B. bis 10 Hz, z.B. 4Hz bis 40 Hz, bis 30 Hz, bis 20 Hz oder bis 10 Hz. Dabei ist die Abtriebsdrehzahl des Getriebes gleich der Frequenz der Hin- und Herbewegung.

Alternativ kann die Hin- und Herbewegung entlang jeder der linearen Bewegungsachsen von einem separaten Motor angetrieben sein, wobei für die Zwecke der Erfindung die niedrigere Abtriebsdrehzahl die Frequenz der Hin- und Herbewegung ist und die Frequenz der Abfolge der Bahnsegmente bildet. In jeder Ausführungsform kann die Drehzahl jedes Antriebsmotors gesteuert sein, fest eingestellt oder über die Dauer des Verfahrens veränderlich.

Dabei erlaubt die Vorrichtung, dass die Bahnkurve die Stoffe in einer definierten Richtung auf einen gezielten Ort der Behälterinnenwandung gezielt beschleunigt. Dabei kann die Geometrie des Behälters in Verbindung mit der Bahnkurve den Waschvorgang unterstützen, so dass die Bahnkurve abhängig von Form und Größe des Behälterquerschnitts eingestellt werden kann. Optional ist die Vorrichtung eingerichtet, die Bahnkurve der Hin- und Herbewegung und/oder die Beschleunigung und/oder Geschwindigkeit der Hin- und Herbewegung während des Verfahrens zu ändern, z.B. in einer ersten Phase die Hin- und Herbewegung entlang einer ersten Bahnkurve und mit einer ersten Beschleunigung und Geschwindigkeit einzustellen und die Hin- und Herbewegung in einer anschließenden zweiten Phase entlang einer geänderten Bahnkurve und/oder geänderten Beschleunigung und/oder Geschwindigkeit einzustellen.

Weiter optional ist die Hin- und Herbewegung in einer ersten Phase eine lineare Hin- und Herbewegung und in einer zweiten Phase eine Hin- und Herbewegung entlang ineinander übergehender Bahnkurven. Dabei kann die Bahnkurve z.B. durch ein Getriebe bestimmt sein, das die Bewegung des Behälters antreibt.

Die Vorrichtung erlaubt durch die Einstellung der Bahnkurve und Beschleunigung der Hin- und Herbewegung des Behälters eine vorbestimmte oder dynamisch veränderbare und gerichtete Beschleunigung der Stoffe relativ zum Behälter.

In einer Ausführungsform, in der der Behälter in einer ersten Phase zu einer linearen Hin- und Herbewegung gesteuert angetrieben sein kann, ist die Vorrichtung eingerichtet, Stoffe und optional Flüssigkeit mit einer steuerbaren Beschleunigung senkrecht gegen die Behälterwand zu bewegen, die signifikant größer als die Erdbeschleunigung und daher im Wesentlichen unabhängig von der Erdbeschleunigung ist, z.B. mit einem Beschleunigungsmaximum von zumindest 15 m/s 2 , bevorzugt 25 m/s 2 , bevorzugt zumindest 50 m/s 2 oder zumindest 100 m/s 2 oder zumindest 200 m/s 2 oder zumindest 350 m/s 2 z.B. jeweils bis 500 m/s 2 .

Generell kann die Vorrichtung eingerichtet sein, den Behälter mit einem Beschleunigungsmaximum von zumindest 15 m/s 2 , 20 m/s 2 , oder mit zumindest 25 m/s 2 , z.B. zumindest 50 m/s 2 , bevorzugt bis zu 100 m/s 2 , bevorzugt 200 m/s 2 , z.B. jeweils bis zu 300 m/s 2 oder 450 m/s 2 , bis zu 260 m/s 2 oder bis zu 250 m/s 2 entlang der Bahnkurve, z.B. in einem Scheitelpunkt der Bahnkurve, zu beschleunigen.

Der Behälter ist bevorzugt zu einer Hin- und Herbewegung mit einem Beschleunigungsmaximum von zumindest 0,5 m/s 2 oder zumindest 1 m/s 2 oder zumindest 2 m/s 2 zumindest 3,5 m/s 2 , bevorzugt zumindest 60 m/s 2 , bevorzugter zumindest 100 m/s 2 , zumindest 150 m/s 2 , zumindest 160 m/s 2 , zumindest 200 m/s 2 , z.B. jeweils bis zu 300 m/s 2 oder 450 m/s 2 , bis zu 260 m/s 2 oder bis zu 250 m/s 2 entlang jeder von zwei Achsen angetrieben. Generell bevorzugt ist der Behälter in Kombination mit der Beschleunigung zu einer mittleren Geschwindigkeit von zumindest 0,5 m/s, bevorzugt zumindest 2 m/s, bevorzugter zumindest 3,5 m/s, z.B. bis 10 m/s oder bis 20m/s oder bis 6 m/s, z.B. 3 bis 4 m/s, jeweils entlang einer der Achsen, bevorzugt entlang jeder Achse angetrieben. Dabei ist der Weg der Bewegung entlang zumindest einer Achse, bevorzugt entlang jeder Achse z.B. 0,1 cm bis 24 cm.

Der Behälter kann z.B. zu einer Hin- und Herbewegung angetrieben sein, die sich entlang jeder Achse über einen Weg von zumindest 1 mm oder 2,5 mm, zumindest 1 cm, bevorzugter zumindest 2 cm oder zumindest 5 cm, zumindest 10 cm oder zumindest 15 cm, z.B. jeweils bis 100 cm, bis 50 cm, bis 30 cm oder bis 20 cm erstreckt. Weiter bevorzugt ist die Hin- und Herbewegung des Behälters harmonisch. Die Hin- und Herbewegung des Behälters kann in einer ersten Phase linear sein, generell ist die Bahnkurve nicht-linear und kann z.B. sinusförmig, dreiecksförmig, schleifenförmig oder brezelförmig oder bogenförmig sein, z.B. entlang einer sogenannten Lissajous-Figur oder Hypozykloiden verlaufen, die bevorzugt in der Ebene liegt, bzw. zweidimensional, optional dreidimensional ist. Bevorzugt ist die Hin- und Herbewegung in einer ersten Phase linear und in einer zweiten Phase entlang zumindest zweier, nicht-linearer Bahnsegmente, die jeweils zumindest einen Scheitelpunkt enthalten, zu einer Bahnkurve ausgebildet. Denn generell fördert eine nicht-lineare Bahnkurve, z.B. eine Bewegung entlang einer Bahnkurve, deren Bahnsegmente zumindest jeweils einen Scheitelpunkt aufweisen, ein Aufprallen von Stoffen senkrecht auf die Innenwand des Behälters, sowie optional ein zumindest abschnittweises gleichmäßiges und intensives Abrollen oder Rutschen der Stoffe entlang der optional strukturierten Innenwand.

Bevorzugt umfasst die Hin- und Herbewegung die Hin- und Herbewegung entlang ineinander übergehender Bahnkurven, die zumindest zwei, bevorzugt zumindest drei, bevorzugter zumindest vier unterschiedliche Bahnkurven umfassen, die ablaufgesteuert ineinander übergehen. Jede der Bewegungsachsen, entlang derer sich die Bewegungen zu einer Bahnkurve überlagern, für sich kann linear oder bogenförmig verlaufen, so dass die nichtlineare Bewegung des Behälters aus der Überlagerung der Bewegungen entlang zweier Bewegungsachsen erzeugt wird. Dabei ist die Behälterwand die umfänglich geschlossene Wand des Behälters, die sich um eine Längsachse und zwischen jeweils endständigen gegenüberliegenden Querschnitten bzw. daran angebrachten Deckeln erstreckt. Der Behälter hat einen optional kreisförmigen Querschnitt, der sich um eine Längsachse erstreckt und von der Behälterwand aufgespannt wird. Generell bevorzugt werden die endständigen Querschnittsöffnungen des Behälters von jeweils einem Deckel überdeckt, von denen optional zumindest einer eine Durchgangsöffnung aufweist.

Generell ist bevorzugt, dass die Bahnkurve zumindest ein, bevorzugt zumindest zwei oder zumindest drei Bahnsegmente, die jeweils zumindest einen Scheitelpunkt aufweisen, in dem sie ihre Richtung um zumindest 90°, bevorzugter um zumindest 120°, noch bevorzugter um zumindest 180° ändern. Generell ist bevorzugt, dass zumindest ein Bahnsegment einen Scheitelpunkt aufweist, in dem sich die Richtung des Bahnsegments um zumindest 90°, bevorzugter um zumindest 120°, noch bevorzugter um zumindest 180° oder zumindest 210° ändert, z.B. innerhalb von maximal 24,5%, maximal 24%, maximal 23%, maximal 22%, maximal 21%, maximal 20%, maximal 15% oder maximal 10%, bevorzugter maximal 5% oder maximal 3%, maximal 2% oder maximal 1% der Länge eines Bahnsegments. Denn ein Scheitelpunkt der Bahnkurve führt zu einer starken Relativbeschleunigung des Stoffs gegen den Behälter. Die Scheitelpunkte und zwischenliegenden Abschnitte eines Bahnsegments werden durch den Frequenzunterschied und/oder die Phasenlage der überlagerten Hin- und Herbewegungen entlang zumindest zweier Achsen bestimmt. Generell kann die Vorrichtung eingerichtet sein, den Frequenzunterschied und/oder die Phasenlage während der Hin- und Herbewegung zu verändern.

Die Steuerung des Antriebs des Behälters ist optional abhängig vom Signal eines Sensors, bevorzugt eines akustischen Sensors gesteuert, der Schwingungen, insbesondere Geräusche des Behälters während der Hin- und Herbewegung, insbesondere während der ersten und/oder während der zweiten Phase, aufnimmt. Der akustische Sensor kann z.B. an der Außenoberfläche des Behälters angebracht sein oder in einem Abstand vom Behälter in einer Stellung festgelegt sein, an der die Hin- und Herbewegung des Behälters vorbeiläuft. Bevorzugt ist der akustische Sensor in geringem Abstand, z.B. von 0,5 bis 5 cm, vom Scheitelpunkt der Hin- und Herbewegung festgelegt, z.B. an einem Gestell festgelegt, gegenüber dem der Behälter entlang der Bahnkurve bewegt wird. Der akustische Sensor kann ein Vibrationssensor, z.B. ein Mikrophon sein. In dieser Ausführungsform kann die Steuerung der Hin- und Herbewegung eingerichtet sein, bei Änderung des Signals, das der akustische Sensor abgibt, um eine vorbestimmte Abweichung innerhalb einer vorbestimmten Zeit der Hin- und Herbewegung, und/oder bei Erreichen eines vorbestimmten Signals, das der akustische Sensor abgibt, die Hin- und Herbewegung mit einer geänderten Geschwindigkeit und/oder mit geändertem Phasenversatz ablaufen zu lassen und/oder von einer linearen Bewegung in eine Bahnkurve zu steuern, insbesondere von einer ersten Phase zu einer zweiten Phase der Hin- und Herbewegung zu steuern.

Der Sensor kann auch ein am Behälter angebrachter optischer Sensor sein, z.B. ein Trübungssensor.

Optional ist am Behälter eine Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Spannung angebracht, insbesondere eine Einrichtung mit einem Magneten und einer relativ zum Magneten beweglich angeordneten Spule, die eingerichtet sind, bei Relativbewegung zueinander elektrische Spannung zu erzeugen. Diese Einrichtung ist bevorzugt mittels einer elektrischen Leitung mit einem am Behälter angebrachten Sender verbunden, um den Sender mit elektrischer Spannung zu beaufschlagen. Der Sender ist bevorzugt mittels einer Datenleitung mit zumindest einem der Sensoren verbunden, um Sensorsignale zu empfangen. Dabei ist der Sender z.B. eingerichtet, empfangene Sensorsignale zu senden. Weiterhin kann der Sensor mittels einer elektrischen Leitung mit der Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Spannung verbunden sein. In dieser Ausführungsform ist die Vorrichtung eingerichtet, dass ein am Behälter angebrachter Sensor und ein Sender durch die Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Spannung beaufschlagt werden können, sobald der Behälter entlang der Bahnkurve bewegt wird. Entsprechend kann die Vorrichtung ohne ein elektrisches Kabel ausgebildet sein, das sich zwischen einem Gestell, gegenüber dem der Behälter bewegt wird, und dem Behälter erstreckt.

Generell ist der Weg der Bewegung entlang zumindest einer Achse, bevorzugt entlang jeder Achse z.B. 5 cm bis 24 cm.

Die Innenwand und die Außenwand können unabhängig voneinander verschieden oder gleich aus Metall, bevorzugt Edelstahl, aus Kunststoff oder Keramik bestehen.

Optional ist an dem Behälter eine Leitung zur Zuführung von Luft angeschlossen, bevorzugt mit einer Temperatur von 30 bis 90 °C oder bis 60 °C, um Stoffe in dem Behälter zu trocknen, während der Behälter entlang ineinander übergehender Bahnkurven bewegt wird, oder während der Behälter linear hin- und herbewegt wird. Dabei ist bevorzugt eine Auslassleitung, die z.B. die am Zwischenraum zwischen Innen- und Außenwand angeschlossene Leitung sein kann, am Behälter angeschlossen, um feuchte Luft aus dem Behälter abzuführen.

Die Durchgangslöcher der Innenwand können runde Bohrungen sein oder Langlöcher, die sich parallel oder senkrecht zum Querschnitt des Innenraums erstrecken, oder die sich in einem Winkel >0° bis <90° zum Querschnitt des Innenraums erstrecken. Optional zusätzlich oder alternativ können sich die Durchgangslöcher entlang der Radialen oder in einem Winkel von 10 bis zu 45° zu Radialen, die von der Längsachse des von der Innenwand aufgespannten Querschnitts ausgehen, erstrecken. Optional haben die Durchgangslöcher einen konstanten Querschnitt oder einen Querschnitt, der sich mit zunehmendem Abstand von der Längsachse aufweitet. Generell bevorzugt weisen die Durchgangslöcher eine Fase auf, bevorzugt bogenförmig, um an den Querschnitt angrenzende scharfe Kanten zu vermeiden. In einer einfachen Ausführungsform kann die Innenwand ein Gitter sein, dessen Stege zwischen sich die Durchgangslöcher bilden.

Die Innenwand kann durch Stützen, die sich über den Zwischenraum zwischen Innen- und Außenwand erstrecken, mit der Außenwand verbunden sein. Dabei kann die Innenwand mit der Außenwand dadurch verbunden sein, dass die Innenwand gegen Stützen anliegt, die sich über den Abstand zwischen Innenwand und Außenwand erstrecken. Stützen zwischen Innen- und Außenwand können einstückig mit der Außenwand oder der Innenwand ausgebildet sein oder mit einer oder mit beiden dieser verbunden sein, z.B. verlötet, verschweißt oder verklebt. Alternativ können Stützen nur formschlüssig zwischen Innen- und Außenwand angeordnet sein, z.B. als zumindest ein separates Element. Die Stützen können als Stege ausgebildet sein, die sich parallel zum Querschnitt des Behälterinnenraums erstrecken, z.B. ringförmig oder eckig wie der Behälterinnenraum, oder als Stege, die sich in einem Winkel zum Querschnitt des Behälterinnenraums, z.B. spiralförmig, erstrecken, bevorzugt als Stege, die sich senkrecht zum Querschnitt des Behälterinnenraums erstrecken, so dass dazwischen Kanäle gebildet werden, die in einem Abstand vor zumindest einer, bevorzugt beiden endständigen Querschnittsflächen des Zwischenraums zwischen Innen- und Außenwand münden. Weiter können die Stützen durch ein Gitter gebildet werden, bei dem für den Durchtritt von Flüssigkeit und Luft ein Anteil der Stege eine geringere Höhe aufweist, als der Ab stand zwischen der Innen- und der Außenwand. Generell bilden Stützen, insbesondere als Stege ausgebildet, zwischen sich das Totvolumen, durch das Flüssigkeit, optional Luft, z.B. beim Vakuumieren oder beim Trocknen von der Wäsche getrennt zugeführt und/oder abgeführt werden kann, insbesondere mittels Leitungen, die am Zwischenraum zwischen Innen- und Außenwand angeschlossen sind.

Das unter Verwendung der Vorrichtung durchgeführte Verfahren hat den Vorteil, dass bei der Bewegung des Behälters entlang ineinander übergehender Bahnkurven, insbesondere bei hohen Beschleunigungsmaxima von Stoffen relativ zum Behälter bzw. zur Innenwand, die darin enthaltenen Stoffe intensiv mit der Flüssigkeit kontaktiert werden, z.B. gewalkt werden, und an der Innenwand abrollen können, so dass die Stoffe bevorzugt aneinander reiben und weniger gegen die Innenwand des Behälters reiben.

Zusätzlich entstehen feine Luftbläschen welche den Reinigungsvorgang beim Umspülen der Fasern beschleunigen.

Die Erfindung wird nun genauer anhand eines Beispiels mit Bezug auf die Figuren beschrieben, die schematisch in

- Fig. 1 einen beispielhaften Behälter und Fig. 2 den Behälter von Fig. 1 im Schnitt A-A zeigen.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern funktionsgleiche Elemente.

Die Fig. 1 zeigt einen Behälter 1, der wie generell bevorzugt einen kreisförmigen Querschnitt hat, mit einer entlang der Längsachse 2 an einem ersten Deckel 3 angebrachten ersten Zugangsöffnung 4 und einer am gegenüberliegenden zweiten Deckel 5 entlang der Längsachse 2 angebrachten zweiten Zugangsöffnung 6. An den Zugangsöffnungen 4, 6 können Leitungen angeschlossen sein, z.B. für Zuluft und Abluft beim Trocknen. Der erste Deckel 3 und der zweite Deckel 5 überdecken jeweils einen endständigen Querschnitt des Behälters 1. Diese Deckel 3, 5 laufen hier trichterförmig, alternativ in der Ebene des Behälterquerschnitts, vom Behälter 1 zu einer der Zugangsöffnungen 4, 6. Der Behälter 1 kann alternativ nur eine Zugangsöffnung 4, 6 aufweisen, die in einem der Deckel 3, 5 angebracht ist, so dass die Befüllung und Entleerung des Behälters 1 durch nur eine gemeinsame Zugangsöffnung 4, 6 erfolgen kann. Bevorzugt ist einer der Deckel 3, 5 lösbar am Behälter 1 angebracht, um Textilien oder Leder in den Behälter zu füllen und daraus entnehmen zu können.

Ein Sensor 30, der am Behälter 1 angebracht ist, ist mittels einer elektrischen Leitung 31 mit einer am Behälter 1 angebrachten Einrichtung 32 zur Erzeugung elektrischer Spannung verbunden, die einen relativ zu einer Spule beweglichen Magneten aufweist. Ein Sender 33 ist mittels einer Datenleitung 34 mit dem Sensor 30 verbunden und mittels einer elektrischen Leitung 35 mit der Einrichtung 32 zur Erzeugung elektrischer Spannung.

Der in Fig. 2 gezeigte Längsschnitt durch den Behälter 1 zeigt die Durchgangslöcher 10 in der Innenwand 11. Die Innenwand 11 wird von der Außenwand 12 umfasst. Die Außenwand 12 wird durch die Stützen 13 von der Innenwand 11 beabstandet. Der Anschluß 14 mündet in den Zwischenraum zwischen Innenwand 11 und Außenwand 12, z.B. um Flüssigkeit einzubringen oder um Flüssigkeit oder Luft abzuziehen.

Beispiel: Behandeln von Stoffen

Als Beispiel für Stoffe wurden 5 kg Stoffbahnen aus Baumwollstoff in einen Behälter mit einem zylindrischen Innenquerschnitt mit 50 cm Durchmesser und einer Längserstreckung von 80 cm gefüllt. Die Innenwand bestand aus Edelstahlblech und wies gefaste Bohrungen von 2 mm Durchmesser, jeweils im Abstand von 2 cm auf, die Außenwand war ein Zylinder aus Edelstahl, der im Abstand von 3 mm angebracht war, mit Stützen dazwischen, die von Stegen aus Kunststoff gebildet wurden, die etwa parallel zur Längsachse des Behälters in den Zwischenraum geschoben waren.

Die endständigen Querschnittsflächen waren mit festgeklemmten Deckeln verschlossen, von denen einer einen angeschlossenen Schlauch zur Zuführung von Wasser und Detergenz aufwies. An der Außenwand war ein Stutzen mit einem Schlauch daran angeschlossen, der in Verbindung mit dem Zwischenraum zwischen Innen- und Außenwand stand.

Durch den am Deckel angeschlossenen Schlauch wurden 2 L Wasser mit darin verteiltem Detergenz in den Behälter eingefüllt. Anschließend wurde der Behälter für 10 bis 30 min entlang Bahnkurven, jeweils 30 cm lang, hin- und herbewegt, wobei die Bahnkurven durch Hin- und Herbewegen entlang einer ersten linearen Achse bei 4 Hz und entlang einer zweiten linearen Achse, zur ersten um 90° versetzten Achse, bei 5 Hz erzeugt wurden. In einem weiteren Versuch wurde anstelle des Detergenzes Färbemittel im Wasser verteilt, um den Stoff zu färben. Dabei wurde vor Einfüllen des Wassers der Behälter mit einer an dem Schlauch angeschlossenen Vakuumpumpe vakuumiert.

Anschließend wurde die Hin- und Herbewegung angehalten und Flüssigkeit wurde durch den Schlauch abgezogen, optional wurde der Behälter entlang einer Kreisbahn bewegt, so dass die Wäsche an der Innenwand abrollte und Flüssigkeit aus dem Stoff in den Zwischenraum gedrückt wurde.

Anschließend wurde zweimal klares Wasser in den Behälter gefüllt und, jeweils mit Bewegen des Behälters in einer Kreisbahn, Wasser durch den Schlauch abgezogen, um den Stoff in zwei Schritten zu spülen.

Bezugsziffern:

1 Behälter

2 Längsachse

3 erster Deckel

4 Zugangsöffnung

5 zweiter Deckel

6 zweite Zugangsöffnung

10 Durchgangslöcher

11 Innenwand

12 Außenwand

13 Stützen

14 Anschluß

15 Leitung

30 Sensor

31 elektrische Leitung

32 Einrichtung zur Erzeugung elektrischer Spannung

33 Sender

34 Datenleitung

35 elektrische Leitung