Übersetzung der Beschreibung:
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Färben oder
anderweitigen Behandeln von Textilmaterialien in Form von Tuch, Bändern, Garnen
und anderen langgestreckten Materialien.
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Eine auf dem Gebiet des Textilfärbens bekannte typische Vorrichtung umfaßt
ein zylindrisches Gefäß, in dem eine heiße Färbeflüssigkeit umgewälzt wird, und
einen zylindrischen Baum, der auf einer in dem Gefäß abgestützten Antriebswelle
drehbar gelagert ist und auf den ein zu färbendes Textilmaterial aufgewickelt ist. Da
der Baum nur mit der Welle verdrehbar und ansonsten unbeweglich gehalten ist,
besteht die Gefahr, daß das auf den Baum aufgewickelte Material bei der Berührung
mit der heißen Färbeflotte aufquillt oder schrumpft und demzufolge unter erhöhter
Spannung an den Umfang des Baums angedrückt wird. Dies würde zu einem
ungenügenden Eindringen der Färbeflotte in diejenigen Bereiche des Textilmaterials
führen, die mit dem Baum in enger Berührung gehalten sind, und infolgedessen ist
es schwierig, das Material über seine Gesamtabmessung gleichförmig zu färben.
Dieses Problem wird beim Färben einer Reißverschlußkette noch verstärkt wo die
Kette insbesondere im Bereich der Kupplungsköpfe der an den Tragbandrändern
befestigten Kuppelgliederreihen einer übermäßigen Spannung ausgesetzt wird, was
zu verformten oder anderweitig unbrauchbaren Kuppelgliedern führt.
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In der FR-A-1 464 607 ist eine abziehbare Spule beschrieben, auf deren Kern
ein Faden aus Kunststoff aufgewickelt ist, der einer Wärmebehandlung unterzogen
werden soll. Die Spule ist während der Behandlung nicht zu einer Verdrehung
geeignet. Außerdem wird die Spannung des Fadens durch eine Feder eingestellt, die
über Verbindungsstangen mit den Kern der Spule bildenden zurückziehbaren
Segmenten wirksam ist. Die Elastizität der Feder kann vor der Behandlung, aber nicht
kontinuierlich während der Behandlung eingestellt werden.
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In der FR-A-2 427 417 ist eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung eines
Textilmaterials, nämlich eines Reißverschlußbandes beschrieben, umfassend ein
horizontal angeordnetes zylindrisches Gefäß, das an einem Ende mit einer
abnehmbaren Endabdeckung und am gegenüberliegenden Ende mit einer vertikalen
Endwand versehen ist, und einen zylindrischen Baum. Das Textilmaterial wird auf den
Baum aufgewickelt, und eine Färbeflüssigkeit wird in dem Gefäß derart umgewälzt,
daß es das Textilmaterial durchdringt. Es sind keine Mittel vorgesehen, um die
Spannung in dem Textilmaterial während des Färbens zu verändern.
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Mit der vorliegenden Erfindung sollen ein verbessertes Verfahren und eine
Vorrichtung zum Färben von Textilmaterialien geschaffen werden, das bzw. die die
vorstehenden Schwierigkeiten des Standes der Technik überwindet.
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Mit der vorliegenden Erfindung soll ferner eine Färbevorrichtung mit einem
Warenbaum geschaffen werden, die Mittel zur Steuerung der Spannung in einem
Textilmaterial umfaßt, um das Ausmaß der in dem Material während des
Färbevorgangs eintretenden Schrumpfung auszugleichen.
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Diese und andere Ziele und Merkmale der Erfindung ergeben sich noch
deutlicher aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung anhand der beiliegenden
Zeichnungen.
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Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zum Färben oder anderweitigen
Behandeln eines länglichen Textilmaterials, einschließlich Reißverschlußbänder,
geschaffen, umfassend das Aufwickeln des Textilmaterials auf eine drehbare,
kontraktierbare Rahmeneinrichtung, die in einer Färbekammer angeordnet ist, und das
Verringern des Durchmessers dieser Rahmeneinrichtung auf ein Maß, das
erforderlich ist, um die in dem Textilmaterial während des Färbevorgangs auftretende
Schrumpfung auszugleichen.
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Gemäß der Erfindung wird ferner eine Färbevorrichtung zum Färben oder
anderweitigen Behandeln länglicher Textilmaterialien, einschließlich
Reißverschlußbänder geschaffen, umfassend ein horizontal angeordnetes zylindrisches Gefäß,
das an einem Ende mit einer abnehmbaren gewölbten Endabdeckung und am
gegenüberliegenden Ende mit einer vertikalen Endwand versehen ist, einen
zylindrischen
Baum, der in dem Gefäß konzentrisch gelagert und aus diesem entnehmbar
ist, eine angetriebene Welle, die sich axial und zentral durch den Baum erstreckt,
einen ersten Motor zum Verdrehen der angetriebenen Welle, einen zweiten Motor,
der mit Mitteln gekuppelt ist, um die angetriebene Welle axial zu dem ersten Motor
hin und von diesem weg zu bewegen, mehrere Trennwände, die parallel angeordnet
sind und den Baum in mehrere unabhängige Färbekammern unterteilen, eine
drehbare Färberahmeneinheit, die zwei ringförmige parallele Radkränze und zwei
parallele Armbaugruppen aufweist, die jeweils mehrere gleichabständige radiale Arme
haben, und einen Steuerkurvenhebel, der über eine Nabe mit der angetriebenen
Welle verbunden und zu dieser hin und von dieser weg radial bewegbar ist, um den
Gesamtdurchmesser der Färberahmeneinheit, auf der ein Textilmaterial angeordnet
ist, einzustellen.
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Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer
erfindungsgemäßen Baumfärbevorrichtung,
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Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1,
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Fig. 3 zeigt in einem größeren Maßstab einen Bereich der Vorrichtung nach
Fig. 1,
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Fig. 4 ist eine perspektivische Darstellung eines Bereichs der Vorrichtung
nach Fig. 1 in größerem Maßstab,
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Fig. 5 zeigt in einem größeren Maßstab einen Querschnitt durch einen
Bereich der Vorrichtung nach Fig. 1 in einem Betriebszustand, und
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Fig. 6 ist eine Darstellung ähnlich wie Fig. 5, die die Vorrichtung jedoch in
einem anderen Betriebszustand zeigt.
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Es wird jetzt auf die Zeichnungen, insbesondere auf Fig. 1 Bezug genommen,
die eine Baumfärbevorrichtung 10 zum Färben oder anderweitigen Behandeln eines
Textilmaterials F in Form von Tuch, Bändern, Garnen und anderen langgestreckten
Textilmaterialien einschließlich einer Reißverschlußkette zeigt. Die Vorrichtung 10
umfaßt ein horizontal angeordnetes zylindrisches Behandlungsgefäß 11 mit
kreisrundem Querschnitt (Fig. 2), das an einem Ende mit einer nach außen gewölbten,
abnehmbaren Endandeckung 12 und am gegenüberliegenden Ende mit einer
vertikalen Endwand 13 versehen ist.
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Mit 14 ist ein zylindrischer Baum bezeichnet, der in dem Gefäß 11
konzentrisch angeordnet ist, und der auf zwei am Boden des Gefäßes 11 befestigten
Führungsschienen 15 und 16 (die besser in Fig. 2 gezeigt sind) bequem in das Gefäß
11 einsetzbar und aus diesem entnehmbar ist. Eine angetriebene Welle 17 erstreckt
sich axial und zentral durch den Baum 14, und sie ist mit einer Reihe von
nachstehend beschriebenen Färberahmen gekuppelt.
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Der Baum 14 ist an einem oder dem hinteren Ende 14a über eine Kupplung
18 mit einer ersten Antriebswelle 19 eines ersten Motors 20 verbunden und mit dem
anderen oder vorderen Ende 14b über ein Lager 21 mit einer zweiten Antriebswelle
22 eines zweiten Motors 23 verbunden.
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Beim Betrieb des ersten Motors 20 werden die Färberahmen verdreht,
wogegen beim Betrieb des zweiten Motors 23 die Antriebswelle 17 auf eine nachfolgend
beschriebene Weise in einer von zwei Richtungen axial bewegt wird.
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Der Baum 14 ist an beiden Enden mit entsprechenden kreisrunden
Endwänden 24 und 25 verschlossen und durch parallele Trennwände 31, 32, 33 und 34 in
mehrere unabhängige Färbekammern 26, 27, 28, 29 und 30 unterteilt. Der Baum 14
ist daher hermetisch verschlossen, ausgenommen an seinem oberen Bereich, wo in
jeder der Färbekammern 26-30 eine angelenkte Deckelklappe 35 vorgesehen ist.
Wie besser in Fig. 2 gezeigt, kann die Deckelklappe 35 geöffnet werden, um eine
Färbeflüssigkeit zuzuführen oder zu entnehmen und um das Textilmaterial F
auf- oder abzuwickeln.
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Ein Heizmedium, beispielsweise Wasser, wird in das Gefäß 11 von einer
außerhalb und am Boden des Gefäßes angeordneten Versorgungsquelle 36
zugeführt. Das Heizmedium wird durch einen Einlaß 37 auf einen mit L&sub1; bezeichneten
Pegelstand gepumpt und durch einen Auslaß 38 und durch einen Wärmetauscher
39 rückgeführt. Die Ausbildung dieser Versorgungseinheit ist allgemein bekannt und
bedarf daher keiner weiteren Erläuterung.
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An der Oberseite des Gefäßes 11 ist eine Zuführeinheit 40 für ein
Druckmedium vorgesehen, um beispielsweise Druckluft in das Gefäß 11 einzuleiten, damit
dessen Innendruck auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird, wobei die Einheit
40 einen mit einem Ventil versehenen Durchlaß 41, der mit dem Gefäß 11 in
Verbindung steht, einen Druckmesser 42 und ein Steuerventil 43 umfaßt. Diese Ausbildung
der Einheit ist ebenfalls herkömmlich und bedarf daher keiner weiteren Erläuterung.
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Ein elastisches Bauteil, beispielsweise eine Feder 44 ist zwischen der
Kupplung 18 und dem hinteren Ende der angetriebenen Welle 17 angeordnet, um die
Welle 17 axial zum Vorderende 25 des Baums oder zu dem zweiten Motor 23 hin
axial vorzuspannen.
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Die zweite Antriebswelle 22 ist bei 45 an einem vom Lager 21 abliegenden
Ende mit einem Gewinde versehen und mit einer Mutter 46 verschraubt, so daß die
Drehbewegung des zweiten Motors 23 in einer Richtung zur Folge hat, so daß sich
die zweite Antriebswelle 22 in Axialrichtung des Baumes 14 nach vorne bewegt und
die angetriebene Welle 17 gegen die Vorspannung der Feder 44 in gleicher Weise
axial zum hinteren Ende 24 des Baumes 14 oder zu dem ersten Motor 20 hin
bewegt. Die Drehbewegung des zweiten Motors 23 in der entgegengesetzten Richtung
hat zur Folge, daß sich die zweite Antriebswelle 22 axial zurückzieht und die
angetriebene Welle 17 in gleicher Weise axial nach hinten zum vorderen Ende 25 des
Baumes 14 oder zu dem zweiten Motor 23 hin bewegt.
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Die Mittel zum Bewirken einer axialen Bewegung der angetriebenen Welle 17
können anders ausgebildet sein als dies vorstehend beschrieben wurde, was für den
Fachmann offensichtlich ist.
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Die Färbekammern 26 - 30 sind voneinander getrennt und können mit
Färbeflotten unterschiedlicher Farbe gefüllt werden, um die Behandlung des
Textilmaterials F mit einer der Anzahl der Färbekammern 26 - 30 entsprechenden Anzahl
verschiedener Farben durchzuführen.
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In jeder der Kammen 26 - 30 ist eine im allgemeinen radförmige Färbeeinheit
47 drehbar gelagert, umfassend zwei ringförmige, parallele Radkränze 48, 48 und
zwei im Abstand angeordnete parallele Armbaugruppen 49, die jeweils mehrere
gleichabständige radiale Arme 50 aufweisen, die sich von einer an der Antriebswelle
17 befestigten Nabe 51 radial erstrecken und deren anderes Ende mit einem
zugeordneten ringförmigen Radkranz 48 verbunden ist, wie besser aus den Fig. 2 und 3
ersichtlich ist.
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Jede Färberahmeneinheit 47 umfaßt ferner einen Steuerkurvenhebel 52, der
allgemein die Form eines rechteckigen Rahmens hat, wie besser in Fig. 4 gezeigt,
der vertikale Längsseitenbereiche 52a hat, die zwischen zwei von jedem Arm 50
axial abstehenden Stiften 53 abgestützt sind. Mit dem unteren Ende jedes vertikalen
Seitenbereichs 52a des Steuerkurvenhebels 52 ist ein Ende eines Lenkerhebels 54
schwenkbar verbunden, dessen anderes Ende in einem in der Nabe 51
ausgebildeten Schlitz 55 abgestützt ist.
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Die Färberahmeneinheit 47 umfaßt ferner eine Flip-Flop Schaufel 56 mit zwei
parallelen vertikalen Stütznasen 57, einem zwischen den Stütznasen 57
angeordneten, perforierten, im Querschnitt elliptischen Auflager 58 und einem mit den
Stütznasen 57 einstückigen Teil 59, das bei 60 mit dem oberen Endbereich 52b des
Steuerkurvenhebels 52 schwenkbar verbunden ist und im Querschnitt die Form
eines umgedrehten Y hat, wie besser in Fig. 4 gezeigt.
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Mit 61 ist ein Begrenzungsteil für die Flip-Flop Schaufel bezeichnet, das am
oberen Endbereich 52b des Steuerkurvenhebels 52 befestigt ist und nach außen
divergierende Begrenzungsarme 61a und 61b hat, die zwischen sich das Ausmaß
der Schwenkbewegung der Flip-Flop Schaufel 56 begrenzen, wie besser in den Fig.
5 und 6 gezeigt.
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Der Umstand, daß das Teil 59 die Form eines umgedrehten "Y" hat, besteht
im beschleunigten Eindringen einer Färbeflüssigkeit, weil diese Flüssigkeit in und
durch die Lagen des um die Auflager 58 in jeder Färbekammer 26 - 30
herumgewickelten Textilmaterials F zerteilt nach oben geschleudert werden kann.
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Beim Betrieb der in dieser Weise ausgebildeten Färbevorrichtung 10 wird
eine Färbeflüssigkeit oder werden Färbeflüssigkeiten mit Druckluft bis zu einem
bestimmten Pegelstand L&sub1; in jede der Färbekammern 26 - 30 gefüllt, und ein
Heizmedium wird dem Gefäß von entsprechenden Quellen 40 und 36 zugeführt. Wenn
das um die Auflager 58 in der Rahmeneinheit 47 herumgewickelte Textilmaterial F
bei der Berührung mit der Färbeflüssigkeit D schrumpft oder sich zusammenzieht,
dann wird die angetriebene Welle 17 in einer Richtung axial bewegt, damit alle
Lenkerhebel 54 nach unten verschwenkt werden, die ihrerseits über die
Steuerkurvenhebel 52 die Flip-Flop Schaufeln 56 radial nach innen ziehen, wodurch der
Gesamtdurchmesser der Rahmeneinheit 47 um ein der Schrumpfung des Gewebes F
entsprechendes Maß verringert wird, oder anders ausgedrückt, um die Schrumpfung
oder die Spannung des Gewebes F während der Behandlung mit der
Färbeflüssigkeit D auszugleichen bzw. einzustellen. Da die Flip-Flop Schaufeln 56 mit den
Hebeln 52 schwenkbar verbunden sind, kippen sie bei einer Verdrehung des
Färberahmens 47 in einer Richtung zur Anlage gegen einen der Arme 61a und 61b des
Begrenzungsteils 61 und gegen den anderen Begrenzungsarm 61a und 61b, wenn
die Drehrichtung der Rahmeneinheit 47 geändert wird, wie in den Fig. 5 und 6
gezeigt.
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Wegen der vorstehenden Flip-Flop Bewegung der Schaufeln 56 wird das
Textilmaterial F an seinen an den Auflagern 58 anliegenden Bereichen geringfügig
verlagert, um Unregelmäßigkeiten des Färbeergebisses auszuschließen, das
andernfalls bei herkömmlichen Färbebäumen eintreten würde.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß
mit der Verlagerung oder Veränderung des Berührungsortes des Materials F mit den
Auflagern 58 diejenigen Bereiche des Materials F, die faltig sind oder durchhängen,
gestreckt werden und diejenigen Bereiche des Materials F, die gespannt gehalten
sind, faltig werden oder durchhängen. Dieses Verhalten des Materials F wird
wiederholt, um die Schrumpfung und damit zusammenhängende physikalische
Eigenschaften des Materials F über dessen Gesamtabmessungen gleichförmig zu
halten.
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Um eine sanfte Flip-Flop Bewegung der Schaufeln 56 zu gewährleisten, sollte
die auf das in der Färberahmeneinheit 47 aufgewickelte Textilmaterial ausgeübte
Spannung eingestellt werden, indem die angetriebene Welle 17 in einer bereits
beschriebenen Weise axial in der einen oder in der anderen Richtung bewegt wird. Der
Hub der Axialbewegung der angetriebenen Welle 17 kann mit einem Steuersignal an
den zweiten Motor 23 automatisch gesteuert werden, wobei das Steuersignal einen
Betriebsparameter bezeichnet, der beispielsweise auf dem Verhältnis zwischen der
Temperatur der Färbeflüssigkeit D, der Dauer der Färbezeit und dem Ausmaß der
Schrumpfung des jeweils zu färbenden Materials F beruht.
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Die Schaufeln 56 könnten beispielsweise mit den Steuerhebeln 52 starr
verbunden sein, oder die Aufhänger 58 allein könnten mit den Hebeln 52 unmittelbar
verbunden sein.