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Maschine zum Nasshehandeln von Strähngarn.
Die bekannten Maschinen zum Nassbeandeln von Garnsträhnen sind nicht dazu geeignet, dass auf ihnen sowohl Uni-als auch Multi-Färbungen vorgenommen werden können. Verschiedene Färbungen und sonstige Behandlungsweisen konnten auf den bekannten Maschinen auch nicht befriedigend durch- geführt werden, weil die erforderlichen Einrichtungen zum Bewegen der Garnsträhne fehlten. Die be- kannten Maschinen weisen auch meist ein ungünstiges Flottenverhältnis auf, d. h. es ist im Verhältnis zu der Leistung der Maschine ein zu grosses Farbkufen-Volumen notwendig, so dass infolge grossen Ver- branches an teuren Chemikalien die Maschine wenig wirtschaftlich ist.
Für alle Behandlungsweisen, u. zw. sowohl für das Multi-Färben wie auch für das Uni-Farben, ist es zweckmässig, wenn die Garnsträhne in der Flotte schwingen. Während für das Multi-Färben das
Schwingen der Garnsträhne bei nicht rotierendem Garnträger und bei bestimmter Einstellung der Eintauchtiefe der Strähne in der Flotte stets in einer Ebene parallel zum Flottenspiegel vorgenommen werden muss, um eine scharfe Farbgrenze zu erzielen, kann bei Uni-Färbungen das Schwingen der Garnsträhne durch exzentrische rotierende Garnträger erzielt werden. Es ist zwar bekannt, exzentrisch gelagerte, drehbare Garnträger bei Färbemaschinen zu verwenden, wobei man aber andere als Uni-Färbungen nicht durchführen konnte.
Ebensowenig konnte hiebei feines Material, besonders ungezwirnte Kunstseide, gefärbt werden, weil sich die auf exzentrischen Garnträgern aufgelegten Strähne zu den Unterbindungen verschoben, wodurch ein Abwinden der Kunstseide fast unmöglich wurde. Bei der Einrichtung gemäss der Erfindung sind die drehbaren Garnträger hinsichtlich ihrer Querschnittsform verstellbar eingerichtet, so dass man sie für das Multi-und Uni-Färben und für jedes Färbegut verwenden kann. Diese Einrichtung lässt sich in verschiedener Weise durchbilden. Vorteilhaft ist es, wenn mit der Verbreiterung des Garnträger-Quersehnittes nach der einen Seite hin eine entsprechende Verschmälerung nach der diametral gegenüberliegenden Seite hin verbunden ist.
Hiedurch wird bei normalem oder noch geringerem Achsenabstand der Garnträger trotzdem eine verhältnismässig grosse Exzentrizität erzielt. Gleichzeitig erreicht man dabei ein sowohl beim Färbevorgang mit exzentrischen als auch mit konzentrischen Garnträgern gleichbleibendes günstiges Flottenverhältnis. Sind die Garntläger zum Erzielen von Uni-Färbungen in ihre unsymmetrische Querschnittsform eingestellt, so erfolgt während der ständigen Drehung der Garnträger durch die Ausladung ein ausgiebiges Schwingen der Garnstl ähne in der Flotte.
Will man Multi-Färbungen, d. h. das mehrfarbige absatzweise scharf abgegrenzte oder auch übergehende Färben der Garnsträhne, durchführen, so können die Garnträger auf ihre symmetrische
Querschnittsform eingestellt werden, und das Schwingen der Garnsträhne in der Flotte geschieht nicht durch Drehen der Garnträger, sondern auf irgendeine andere Weise. Das Schwingen der Garnsträhne sowie der ununterbrochene oder unterbrochene Antrieb der Garnträger in den verschieden eingestellten Höhenlagen oder auch während der Höhenverstellung der Garnträger kommt auch für andere Behandlungsweisen, z. B. für das Vor-und Nachbehandeln undAvivieren von Strähnen sowie für das Abmustern, in Betracht.
Im Falle der Durchführung von Multi-Färbungen und auch für andere Behandlungsweisen, z. B. zum Vor-und Nachbehandeln und Avivieren von Strähnen, sieht die Erfindung die Eimichtung vor, dass ein die drehbaren Garnträger mit ihren Antriebsteilen tragender, heb-und senkbarer Barren
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Garnträgern in waagrechter oder senkrechter Ebene geschwungen werden kann. Man kann dadurch die Garnsträhne bei nicht rotierenden Garnträgern und bei der gewünschten Eintauchtiefe in der Flotte hin und her schwingen.
Zum Anschliessen einer andern Farbe werden die Garnsträhne aus dem Farb- bad herausgenommen und durch stückweises Verdrehen der Garnträger entsprechend verstellt, so dass i beim darauffolgenden Eintauchen der Strähne in das andersfarbige Bad die Farbe hinreichend scharf angrenzend angeschlossen werden kann. In ähnlicher Weise lassen sich Ombré-Färbungen mit über- gehenden Abtönungen durch stufenweise Veränderung der Eintauehtiefe der Garnsträhne erzielen.
Es lassen sich beispielsweise folgende Arbeitsweisen ausführen : a) Derartige Tiefenlagen der Garnträger, dass die Strähne gänzlich in die Flotte getaucht sind : hiebei entweder nur Drehen oder nur Hin-und Herschwingen oder Drehen und Hin-und Herschwingen der Garnträger mit den Strähnen. b) Derartige Höhenlagen der Garnträger, dass die Strähne nur zu einem beliebig klein oder gross einstellbaren Teile ihrer Länge in die Flotte tauchen ; hiebei entweder nur Drehen oder nur Hin-und Hersehwingen oder Drehen und Hin-und Herschwingen der Garnträger mit den Strähnen.
! c) Derartige Höhenlagen der Garnträger, dass die Strähne gar nicht mehr in die Flotte tauchen. sondern in freier Luft hängen ; hiebei entweder nur Drehen oder nur Hin-und Hersehwingen oder Drehen und Hin-und Herschwingen der Garnträger mit den Strähnen.
) Auf-und Abbewegen der Garnträger zwischen beliebigen Hohen-und Tiefengrenzlagen : während dieser Auf-und Abbewegung entweder nur Drehen oder nur Hin-und Herschwingen oder Drehen und
Hin-und Herschwingen der Garnträger mit den Strähnen. e) Verschiedenartige Gestaltung bzw. Ausschaltung der Dreh- und Schwingbewegungen beim Aufwärtsgang gegenüber dem Abwärtsgang der Garnträger mit den Strähnen.
1) Ruhestellung der Garnträger in jeder beliebigen Höhen-oder Tiefenlage : hiebei Ausschalten der Dreh-und Schwingbewegung der Garnträger. g) Die Hub-und Senkbewegung der Garnträger wird mit veränderlicher Geschwindigkeit aus- geführt. z. B. auch derart. dass die Strähne langsam in die Flotte gesenkt und rascher wieder herausgehoben werden.
Die verschiedenen Arbeitsweisen sind auch den verwendeten Farbstoffen, z. B. Substantiv, Indan- thren, Schwefel- und Diazofarben. anzupassen.
Wird die Färbemaschine fahrbar gemacht, so können die Garnsträhne von einer zur andern Farb- kufe gebracht werden.
In der Zeichnung sind Beispiele von Strähngarnträgern mit verstellbarem Tr1igerquerschnitt sowie von Maschinen zum Nassbehandeln der Strähngarne dargestellt.
Ein strahlenförmiger. am einfachsten kreuzförmiger Grundquersehnitt für die Garnträger wird dadurch erreicht, dass mehrere Blechlängsstreifen auf der Garnträgerachse befestigt sind.
Fig. l zeigt einen Garnträger mit einer Aufsatzleiste. quer geschnitten. und Fig. 2 eine Ansieht beider Teile von oben gesehen.
Der auf der Drehachse 1 sitzende Garnträger 2 ist hier kreuzförmig gestaltet. Auf eines der vier
Längsbleche des Garnträgers ist eine abnehmbare Leiste 2'aufgesetzt, derart, dass der Gesamtquerschnitt des Garnträgers nach der betreffenden Richtung hin verbreitert wird. Die Aufsatzleiste kann beispiels- weise mit Hilfe von Klammern befestigt werden. Für den Garnträger und für die Aufsatzleiste wird zweckmässig ein Baustoff gewählt, welcher bei Benutzung durch die Färbeflüssigkeit nicht oxydiert (z. B. rostfreier Stahl).
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trischen kreuzförmigen Querschnitt aufweisen. Jeder Garnträger besteht aus zwei zueinander versetzbaren Teilen 2 bzw. 4, wobei der Teil 4 verschiebbar angeordnet ist.
Der Teil 4 besitzt Löcher 4', welche seine Befestigung an den Teilen 2, 2 mittels Schrauben od. dgL 40 ermöglichen. An Stelle der Löcher 4' können Schlitze 41 (Fig. 6 und 7) vorgesehen sein. Fig. 4 zeigt die in Fig. 3 dargestellten Garnträger umgewandelt in solche von unsymmetrischem Querschnitt.
Fig. 5 lässt einen der in Fig. 3 erscheinenden Garnträger in einer Oberansicht erkennen. Fig. ü zeigt quergeschnitten einen kreuzförmigen Garnträger in etwas anderer Ausführungsform. Fig. 7 ist die Oberansicht dazu. Die Fig. 8,9 und 10 zeigen eine weitere Ausführungsform in Querschnitten und in einer Oberansicht. Gemäss den Fig. 8-10 weist der Teil 4 Stifte 42 auf, mit denen er in Hülsen 20 des Teiles 2 entweder von oben (Fig. 8 und 10) oder von unten (Fig. 9) eingesteckt und mittels Schrauben fixiert werden kann. Die Fig. 11-14 zeigen im Querschnitt Vorderansicht und Draufsicht einen kreuzförmigen Garnträger in zwei Stellungen.
Ein mit schrägen Schlitzen versehener Tragteil 4 ist in der Mitte des auf die ganze Länge des Garnträgers sich erstreckenden Körpers 1 innerhalb des Schlitzes.' ! verschiebbar. Zum Verschieben dient eine Schiene 5, welche mit Stiften 6 in die schrägen Schlitze 7 des Teiles 4 eingreift. Eine im Körper vorgesehene Nut und mehrere Bügel S, die die Schiene von aussen her umfassen, dienen dieser als Führung. In den Fig. 11, 12 und 13 befindet sich der Tragteil 4 in Mittellage, in Fig. 14 ist er seitlich verschoben. Ähnlich ist der Garnträger gemäss Fig. 15 ausgebildet. Hier ist der Tragteil mit einem Rohr 9 verbunden und der Teil 4 führt sich in entsprechenden Schlitzen dieses
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Rohres.
Im Rohr 9 sitzt die Stellschiene Jss. deren Stifte 7/in entsprechend schräge Schlitze des Teiles 4 ragen.
Bei einer weiteren Ausführungsform gemäss den Fig. 6-18 hat der Träger einen vierkantigen
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Gemäss Fig. 19 sind vier einzeln eingesetzte Tragteile T1-T4 vorgesehen, wobei nach Wunsch alle oder jeder für sich verstellt werden können. je nachdem, ob ein bestimmt bemessener symmetrischer oder ein unsymmetrischer Querschnitt erzielt werden soll. Die Stücke K bilden die auf der Drehachse befestigten festen Führungsteile. Fig. 20 zeigt eine ähnliche Ausführung, jedoch mit durchgehenden. ineinandergestreckten Tragteilen 2. 2 bzw. 4. 4. Fig. 21 zeigt winkelförmige Einsatzstüeke für den Garnträger. Gemäss Fig. 22 ist an einem für gewöhnlich T-förmigen Garnträger ein abnehmbarer Tragteil
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ist. Fig. 24 zeigt vier als Ganzes in das Garnträgerkernstück K einschiebbare Tragteile. Gemäss Fig. 25 findet ein T-förmiges Einschiebestück Verwendung.
In die in den Fig. 19,20, 21,24 und 25 dargestellten Kernstücke K können. wie aus der Zeichnung ersichtlich, sehr verschiedenartige Tragteilformen eingesetzt werden.
Gemäss den Fig. 26 und 27 ist ein winkelförmiger Tragteil klappbar vorgesehen. so dass wechselweise ein kreuzförmiger oder nur ein T-förmiger Querschnitt erreicht werden kann. Fig. 28 zeigt einen Garnträger mit einem einfachen klappbaren Teil. wobei ebenfalls die Umbildung eines kreuzförmigen in einen T-fürmigen Querschnitt und umgekehrt möglich ist.
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Sorge getragen, dass beim Versetzen des Tragteiles bzw. der Tragteile deren Lage in der Längsrichtung des Garnträgers ungeändert bleibt. Zu diesem Zwecke lassen sich geeignete Führungsteile vorsehen.
Die Fig. 29 und 30 zeigen in einer Längsseitenansicht und in einer Breitseitenansieht eine erfin- dungsgemässc Ausführungsform der Färbemasehine. bei der verschiedene Bewegungen bzw. Lagen- änderungen der Garnträger selbst ausgeführt werden können, um die Maschine für die Durchführung aller in der Strähngarnfärberei vorkommenden Färbeverfahren verwenden zu können.
Die Garnträger selbst können dabei beliebig ausgebildet sein. Je nach dem Umfang der mit der Maschine zu erzielenden Behandlungsweisen der Garnsträhne ist für die Träger eine geringere oder grössere Anzahl von Bewegungs-bzw. Betätigungsarten vorgesehen. Die wesentlichen Bewegungsarten sind mit der in den Fig. 29 und 30 dargestellten Maschine möglich, nämlich : l. das Drehen der Garnträger.
2. das Heben und Senken der Garnträger und 3. das Schwingen der Garnträger. Das Schwingen besteht hier in gemeinsamem. waagerechtem Hin-und Herbewegen aller Garnträger. Es kann aber auch die Einrichtung getroffen sein. dass dieses Schwingen andersartig erfolgt. In allen Fällen ist es wichtig, dass das Drehen wie auch das Schwingen in allen Höhen-bzw. Tiefenlagen der Garnträger, insbesondere auch während des Verstellens. ununterbrochen fortgesetzt werden kann.
Das Gestell der Färbemaschine (Fig. 29 und 30) wird von den seitlichen Ständern 50 gebildet,
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einer von geeigneter Stelle aus angetriebenen Welle z. B. eines Elektromotors J9. Das von den Rädern 56. 57 und 58 gebildete Wechselgetriebe dient dazu. die Schraubenspindeln 51 in der einen oder andern Richtung zu drehen, je nachdem der waagerechte Tragbarren 52. welcher die drehbaren Garnträger trägt, auf-oder niederbewegt werden soll. Steht das Rad- ? in der Mitte zwischen den Rädern 57 und 56. so befindet sich der Tragbarren in Ruhe. Auf dem Tragbarren ruht längsverschiebbar (z. B. mit einer Schlittenführung) der für alle Garnträger gemeinsame Getriebekasten 60. in welchem sämtliehe Garnträger 61 gelagert sind.
Im den Antrieb der Garnträger 61 für das Drehen um ihre Längsachsen unabhängig zu machen. kann auf dem Getriebekasten 60 ein Elektromotor 62 mit angeschlossenem Untersetzungsgetriebe 63 vorgesehen sein. von welchem aus mittels der Welle 64 über ein Kegelräderpaar 66 und die Stirnräder 66,67 eine der Garnträgerwellen angetrieben wird. Sämtliche Garnträgerwellen besitzen Kettenräder 68 : dariiber hin ist eine endlose Kette 69 geführt, so dass alle Garnträger gleichzeitig in Drehung versetzt werden. Die Kette kann z.
B. in der aus Fig. 29 ersichtlichen Weise über die Kettenräder geführt sein. wodurch je zwei benachbarte Garnträger zueinander entgegengesetzte Drehrichtung erhalten. derart. dass sich die jeweils benachbarten Teile der Garnsträhne abwechselnd gemeinsam in die Flotte und aus der Flotte bewegen. wie dies durch Pfeile in Fig. 29 angedeutet ist. Mit der Antriebseinrichtung zum Drehen der Garnträger kann gleichzeitig die Antriebseinrichtung zum gemeinsamen Hin-und Herschwingen der Garnträger vereinigt sein, natürlich so, dass die Schwingung nach Erfordernis vom Antrieb abschaltbar ist.
Das Schwingen der Garnträger lässt sich so durchführen, dass
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vom Untersetzungsgetriebe 63 über eine Welle 70 und ein Stirnräderpaar 71. 7'2 eine Kurvenwalze 7 : ; mit einer in sieh geschlossenen Schrägnut 74 angetrieben wird. wobei der Getriebekasten 60 der Garn-
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Getriebekasten bzw. den Garnträgern eine waagerechte Hin- und Herbewegung quer zu den Garnträgerachsen erteilt. Das Stirnräderpaar 71 und 72 muss natürlich so angeordnet sein, dass trotz der Verschie- bung des Getriebekastens der Antrieb der Kurvenwalze 7. 3 gesichert ist. Eine auf der Welle 70 verschieb- bare, jedoch mit dieser drehbare Kupplungsmuffe 76 dient dazu. um jeweils den Antrieb der Kurven- walze 73 ein-oder auszuschalten.
In Fig. 29 ist der Antrieb ausgeschaltet dargestellt.
DieLagerungs-undAntriebseinriehtung für die Garnträger sind so durehgebildet, dass die Garn- strähne ganz oder nahezu vollständig unter den Flottenspiegel getaucht werden können. derart, dass die Strähne bei ihrem Kreislauf entweder gar nicht oder nur um ein weniges vorübergehend der Luft ausgesetzt sind und infolgedessen ein Oxydieren bzw. Bronzieren nicht vorkommen kann. Diese Einrich- tung ist für das Färben mit Indanthren-und Schwefelfarben wertvoll. Gemäss Fig. 30 ist an dem Getriebe- kasten 60 für jeden Garnträger ein besonderer Lagerbügel 17 vorgesehen, in welchem das Zahnräder- paar 18, 79 und die eigentliche Garnträgeraehse gelagert sind. Fig. 30 lässt beispielsweise eine Tieflage der drehbaren Garnträger in der Färbeflüssigkeit erkennen.
Die Farbkufe 80 ist in dieser Figur geschnitten dargestellt. Die für das Herausheben der Garnträger bzw. der auf ihnen hängenden Garnsträhne 'f aus der Flotte erreichbare Hochstlage ist in Fig. 30 strichpunktiert angedeutet.
An Stelle der in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 29 und 30 verwendeten Mittel zur Erzeugung der Bewegungen können auch andersartige Mittel gewählt werden.
So lässt sich die Hubbewegung des die drehbaren Garnträger gemeinsam aufnehmenden Trag- barrens. j2 dadurch erreichen, dass der Barren an zwei über Räder geführten endlosen Ketten befestigt ist.
Weiters ist die Verwendung von Ketten gemäss Fig. 31 möglich. Hier greifen die über Räder 81 geführten Ketten 82 einerseits am Barren 52 und anderseits an Hubscheiben 8. 3 an. die in beliebiger
Weise gemeinsam in entgegengesetzten Richtungen gedreht werden.
Gemäss Fig. 32 ist die Einrichtung so getroffen. dass der Tragbarren 52 unmittelbar auf Zapfen bzw. Rollen 84 von Hubscheiben 83 ruht, die mittels Schneckenräder 85 und Schnecken 86 von einer Welle 87 ihren Antrieb erhalten. Hiebei kann unabhängig vom Heben und Senken der Garnträger der
Barren 52 mit Hilfe der Gleitrollen 84 beliebig hin und her schwingen.
Eine ähnliche Ausführung ist in Fig. 33 dargestellt. Hiebei führt der Barren ? mit den Garn- tragern zwangläufig eine vertikal kreisende Bewegung aus.
Bei allen Hubvorrichtungen ist es zweckmässig, das zlt hebende Gesamtgewicht durch Gegengewichte annähernd auszugleichen.
Zur Durchführung der Schwingbewegung, die zu den Garnträgerachsen horizontal oder vertikal. quer oder längs bzw. quer und längs, in Kreis-oder Kurvenbahn usw. ausgeführt werden kann, sind verschiedenerlei Antriebe möglich, z. B. durch Schwing-bzw. Kurbelzapfen oder Exzenter und Pleuelstangen.
Den zu erzielenden Bewegungen entsprechend, wird der die Garnträger haltende Tragbarren J ? in geeigneter Weise gelagert, so dass für die Erzeugung der Bewegungen nur geringe Kräfte notwendig werden. Gemäss Fig. 34. kann z. B. der Tragbarren 52 mit Hilfe von Walzen 88 auf quer zu diesen stehenden Walzen 89 gelagert sein, derart, dass ungehindert eine horizontale Kreisschwingung des Barrens 5Z möglich ist. Die Lagerung bleibt in allen Höhen-und Tiefenlagen des Barrens beibehalten. Die Walzen 89 werden mit dem Barren'auf und ab bewegt. An Stelle der Walzenlager können auch Kugellager verwendet werden.
Die Mechanismen zur Erzeugung der Hubbewegungen und jene zur Erzeugung der Schwingbewegungen sind jeweils so zu gestalten, dass entweder nur ein teilweises Eintauchen der Strähne in die Flotte oder aber ein gänzliehes Untertauchen stattfinden kann.
Erwähnt sei noch, dass, wie z. B. in Fig. 35 von oben gesehen dargestellt, der Antrieb zum Drehen der Garnträger auch mit veränderbarer Geschwindigkeit und Richtung durehführbar ist. Hiebei findet
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schwingende Bewegung erteilt wird. Mit dem Segment 90 wird über das Ritzel 93 und das Kegelräder- paar 94, 95 eine der Achsen der Garnträger 61 angetrieben, die mit den übrigen in beliebiger Weise (z. B. mittels einer Kette) auf Drehung gekuppelt ist.
PATENT-ANSPRUCHE : I. Maschine zum Nassbehandeln, insbesondere Färben, Vor-und Nachbehandeln und Avivieren, von Strähnen natürlicher und künstlicher Faser mit einer Einrichtung zum maschinellen Drehen der Garnträger um ihre Längsachse, dadurch gekennzeichnet, dass die Garnträger hinsichtlich ihrer Querschnittsform verstellbar sind.