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Verfahren und Vorrichtung zum Färben von Garnwickeln.
Mit dem Verfahren nach der Erfindung wird bezweckt, Garn in Form von Spulen gleichmässig zu färben. Die Vorrichtung gemäss der Erfindung ist für solche Wirkwarenfabriken und sonstige Garnverbraucher bestimmt, die nicht in der Lage sind, die in Färbereien gebräuchlichen umständlichen und kostspieligen Einrichtungen aufzustellen.
Es wurde gefunden, dass Garnwickel gleichmässig gefärbt werden können, wenn eine Färbeflotte durch das Garn hindurch in kurzen Intervallen hin und her bewegt wird, vorausgesetzt, dass bei dieser Hin-und Herbewegung durch das Garn hindurch keine Luftblasen mitgerissen werden. Dies wird erfin- dungsgemäss dadurch erzielt, dass der Wickel ständig in die Farbflüssigkeit untertaucht und der nach einwärts gerichtete Flüssigkeitsstrom entsprechend der Drehzahl der Pumpe, der Art und Dichte des Wickels usw. regelbar ist.
Es wurde allerdings bereits vorgeschlagen, Garnwickel so zu färben, dass diese ständig in der Farbflüssigkeit untergetaucht sind ; bei diesem bekannten Verfahren wird die Flotte aber nicht in kurzen Zeiträumen abwechselnd von innen nach aussen und von aussen nach innen durch den Wickel hindurchgetrieben, sondern einen längeren Zeitraum in der einen und sodann in der andern Richtung, worauf das Färben beendet ist.
Auf der Zeichnung, die eine Ausführungsform der Färbevorrichtung zeigt, ist Fig. 1 eine Ansicht der Vorrichtung im Aufriss mit Schnitt nach der Linie 1-1 der Fig. 2, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung, Fig. 3 eine Draufsicht auf den unteren Teil der Vorrichtung mit Schnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1 in kleinerem Massstab. Fig. 4 ist ein Teilschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 2 in grösserem Massstab mit einer Düse und den zugehörigen Teilen und Fig. 5 ein lotrechter Schnitt durch einen der Farbstoffbehälter nach der Linie 5-5 der Fig. 2.
Die dargestellte Vorrichtung besteht aus zwei oftenen Farbstoffbehältern 10, 10', die abwechselnd in Betrieb genommen werden, und aus einer hin und her gehenden Pumpe 11, die mit diesen Behältern verbunden ist.
Der Farbstoffbehälter 10 enthält eine Anzahl Düsen 12, über die die rohrförmigen Kernhülsen J/ der in den Behälter eingesetzten Garnstränge A gesteckt werden können. Durch eine Leitung 13 mit Abzweigungen 14, die den Boden des Behälters 10 durchsetzen, werden die Düsen 12 mit einer in der Nähe des Bodens des Zylinders 16 der Pumpe 11 vorgesehenen Öffnung 15 verbunden. Ausserdem verbindet noch eine Nebenleitung 17 den Behälter 10 mit einer Öffnung 18 im Pumpenzylinder. Die Nebenleitung 17 enthält ein Regulierventil19, durch das die Strömung in dieser Nebenleitung geregelt oder ganz gesperrt werden kann, sowie ein Rückschlagventil 20, durch das jede Strömung der Farbe aus der Pumpe in den Behälter durch diese Leitung verhindert wird.
Die Pumpe hat einen Kolben 21, der durch eine Kurbel 22 zwischen einer unteren und einer oberen in der Fig. 1 strichliert dargestellten Stellung hin und her bewegt wird. Der Hubraum der Pumpe ist kleiner als der freie mit Farbstoff erfüllte Raum des Behälters 10 über den Spulen A. Die Pumpenwelle 23 wird durch einen Schneckenantrieb 24 langsam, aber ununterbrochen angetrieben.
Nimmt man an, dass der Behälter 10 und die Rohrleitungen 13 und 17 mit Färbeflotte gefüllt sind, wie aus Fig. 1 ersichtlich, und dass sich der Kolben 21 am unteren Ende seines Hubes befindet, so wird der Kolben während seines Aufwärtshubes einen Teil der Farbe aus dem Behälter 10 durch die Wickel
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hindurch nach innen in diedfisen 12 und von dort durch die Leitung 13 in den Pumpenzylinder ansaugen :
während des darauffolgenden Abwärtshubes wird nun der Kolben die Farbe durch die Wickel hindurch nach aussen in den Behälter zurückdrücken. Dieses Durchdringen der Farbe wird sich bei jedem Doppelhub der Pumpe wiederholen, und wegen des verhältnismässig geringen Hubraumes der Pumpe werden die Wickel stets vollständig eingetaucht bleiben, so dass keine Luft mit der Farbe in sie eingezogen wird.
Es wurde jedoch gefunden, dass die Farbe durch das Garn hindurch nach aussen viel leichter als nach innen fliesst, was darauf zurückzuführen ist, dass die Farbe bei ihrer Bewegung nach aussen bestrebt ist, das Garn zu lockern, während sie bei der Bewegung nach innen die Garnfäden zusammenzudrÜcken sucht. Wenn bei solchen Wickeln während des Aufwärtshubes des Kolbens keine Farbe aus dem Behälter in die Pumpe durch die Nebenleitung eingeführt wird, so entsteht in dem Pumpenzylinder ein hohes Vakuum, durch welches das Garn noch fester zusammengedrückt wird, so dass die Farbe in ungenügender Menge durch die Garnbündel nach innen fliesst und Luft auf dem Kolbenumfang in den Zylinder eingezogen wird.
Beim Abwärtsbub des Kolbens wird dann diese Luft mit der Farbe durch die Garnbündel hindurchgedrückt, so dass es vorkommen kann, dass einige Stellen im Garnbündel ungefärbt bleiben. Um dies zu vermeiden, wird das Regulierventil 19 entsprechend geöffnet, damit eine hinreichende Farbenmenge unmittelbar aus dem Behälter in den Pumpenzylinder während jedes Saughubes des Kolbens fliesst, um das Entstehen eines hohen Vakuums im Pumpenzylinder zu verhindern. Beim Druckhub des Kolbens schliesst sich jedoch das Rückschlagventil 20, so dass die ganze im Pumpenzylinder enthaltene Farbenmenge durch die Garnbündel hindurch in den Behälter zurüekgedrüekt wird.
Dadurch, dass die Wickel stets in der Farbflüssigkeit eintauchen und dass die Farbe die Garnwickel nach aussen in etwas grösserer Menge als nach innen durchfliesst, wird verhindert, dass mit der Flüssigkeit auch Luft in den Wickel eindringt. Hiedurch ergibt sich ein rasches und gleichmässiges Färben der Wickel.
Bei einem praktisch vorkommenden Ausführungsbeispiel macht die Pumpenwelle neun Umdrehungen in der Minute und ist-das Regulierventil ? so eingestellt, dass der negative Druck bzw. die Saugwirkung während des Aufwärtshubes des Pumpenkolbens 0'422 jr/CM unter, wogegen die Druckwirkung beim Abwärtshub des Kolbens ungefähr 0'422 7e < yicm2 über dem atmosphärischen Dmck beträgt. In diesem Falle verlässt ungefähr ein Drittel der bei jedem Aufwärtshub in die Pumpe gelangenden Farbmenge den Behälter durch die Nebenleitung.
Es versteht sich von selbst, dass die wirkliche Grösse der Saug-und Druckwirkung entsprechend der Wicklungsdichte der zu färbenden Spulen in weiten Grenzen verändert werden kann. In dem oben erwähnten Fall wurde eine. ziemlieh lose aufgewickelte Spule verwendet. Mit Saugwirkungen bis zu 0'774 7cg/e2 unter und mit Drücken bis zu 1'406 7cgjcm2 über dem atmosphärischen Druck wurden gute Erfolge erzielt. Um eine gute Färbewirkung zu erzielen, ist es jedoch sehr zweckmässig, dass die Kolbengeschwindigkeit und die Einstellung des Regulierventil in einem solchen Verhältnis zueinander stehen, dass der Pumpenzylinder am Ende eines jeden Aufwärtshubes wirklich vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist..
Ausser den Mitteln zur Durchführung dieses neuen Färbeverfahrens besitzt die dargestellte Vorrichtung noch Mittel, um das Auswechseln der gefärbten Garnbündel bzw. ihren Ersatz durch zu färbende Garnbündel zu erleichtern. So sind z. B. die Düsen der beiden Behälter 10 und 10', wie aus den Fig. 1, 2 und 3 deutlich ersichtlich, mit der Pumpe durch getrennte mit Absperrventilen 28, 28'versehene Abzweigungen 27, 27'mit der Hauptleitung 13 verbunden, während die Behälter selbst mit der Pumpe durch getrennte, ebenfalls mit getrennten Absperrventilen 26, 26' versehene Abzweigungen 25, 25'mit der Nebenleitung 17 verbunden sind.
Durch je einen gemeinsamen Steuerhebel 29 bzw. 30 für die Ventile 26 und 28 bzw. 26'und 28'ist es leicht, den einen oder den andern Behälter mit der Pumpe zu verbinden bzw. von der Pumpe abzuschalten. Die Behälter 10 und 10'sind mit getrennten, durch Ventile 32, 32' ge- steuerten Ablassleitungen 31, 31' versehen. Im Betrieb wird der eine Behälter mit der Pumpe verbunden, um das beschriebene Verfahren durchzuführen, während der andere Behälter von der Pumpe abgeschaltet ist und entleert wird, damit die darin enthaltenen Spulen herausgenommen werden können.
Um die Spulen während des Färbeprozesses fest auf der zugehörigen Düse zu halten und ihr leichtes Auswechseln zu ermöglichen, hat jede Düse 12 unten ein ringförmiges Widerlager 33 für das untere Ende der Kernhülse A'eines Garnbündels A ; das Widerlager 34 für die oberen Enden der Kernhülsen ist unter Einschaltung von Federn 35 an einem mit dem oberen Rand des Farbenbehälters durch Scharniere verbundenen Rahmen 36 angebracht. Nach Hochklappen dieses Rahmens, wie Fig. 5 zeigt, können die
Garnbündel A von den Düsen 12 abgezogen werden. Nachdem frische Spulen auf die Düsen aufgesteckt worden sind, wird der Rahmen 36 heruntergeklappt, um die federnden Widerlager : 34 auf die oberen Enden der Kernhülsen zu drücken.
Dabei werden die Federn 35 zusammengedrückt und der Rahmen durch einen federnden Riegel 37 gefangen.
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Method and device for dyeing yarn laps.
The purpose of the method according to the invention is to uniformly dye yarn in the form of bobbins. The device according to the invention is intended for such hosiery factories and other yarn consumers who are not able to set up the cumbersome and expensive equipment customary in dye works.
It has been found that yarn packages can be dyed evenly if a dye liquor is moved back and forth through the yarn at short intervals, provided that no air bubbles are entrained through the yarn during this back and forth movement. This is achieved according to the invention in that the roll is constantly submerged in the color liquid and the inwardly directed flow of liquid can be regulated according to the speed of the pump, the type and density of the roll, etc.
However, it has already been proposed to dye yarn laps so that they are constantly submerged in the dye liquid; In this known method, however, the liquor is not driven through the lap alternately from inside to outside and from outside to inside in short periods of time, but for a longer period of time in one direction and then in the other, after which the dyeing is ended.
In the drawing, which shows an embodiment of the dyeing device, FIG. 1 is a view of the device in elevation with a section along the line 1-1 of FIG. 2, FIG. 2 is a plan view of the device, FIG. 3 is a plan view of the device lower part of the device with section along the line 3-3 of FIG. 1 on a smaller scale. 4 is a partial section along the line 4-4 of FIG. 2 on a larger scale with a nozzle and the associated parts, and FIG. 5 is a vertical section through one of the dye containers along the line 5-5 of FIG.
The device shown consists of two open dye containers 10, 10 ', which are put into operation alternately, and of a reciprocating pump 11 which is connected to these containers.
The dye container 10 contains a number of nozzles 12 through which the tubular core sleeves J / the yarn strands A inserted into the container can be inserted. The nozzles 12 are connected to an opening 15 provided in the vicinity of the bottom of the cylinder 16 of the pump 11 through a line 13 with branches 14 which pass through the bottom of the container 10. In addition, a secondary line 17 connects the container 10 with an opening 18 in the pump cylinder. The secondary line 17 contains a regulating valve 19, by means of which the flow in this secondary line can be regulated or completely blocked, as well as a check valve 20, by means of which any flow of paint from the pump into the container through this line is prevented.
The pump has a piston 21 which is moved back and forth by a crank 22 between a lower and an upper position shown in dashed lines in FIG. The displacement of the pump is smaller than the free space filled with dye in the container 10 above the coils A. The pump shaft 23 is driven slowly but without interruption by a worm drive 24.
Assuming that the container 10 and the pipes 13 and 17 are filled with dye liquor, as can be seen from FIG. 1, and that the piston 21 is at the lower end of its stroke, the piston becomes part of the color during its upward stroke from the container 10 through the winding
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through inwards into the dfisen 12 and from there suck through the line 13 into the pump cylinder:
During the subsequent downward stroke, the piston will push the paint back through the winding outwards into the container. This penetration of the paint will be repeated with every double stroke of the pump, and because of the relatively small displacement of the pump, the rolls will always remain completely immersed, so that no air is drawn into them with the paint.
However, it has been found that the paint flows through the yarn much more easily outwards than inwards, which is due to the fact that the paint tends to loosen the yarn as it moves outwards, while it tends to loosen the yarn when it moves inwards Seeks to compress yarn threads. If no color is introduced from the container into the pump through the secondary line during such wraps during the upward stroke of the piston, a high vacuum is created in the pump cylinder, by which the yarn is compressed even more tightly, so that the color is in insufficient quantity through the The bundle of yarn flows inwards and air is drawn into the cylinder on the circumference of the piston.
When the piston bumps downwards, this air with the color is then pressed through the yarn bundle, so that it can happen that some places in the yarn bundle remain undyed. To avoid this, the regulating valve 19 is opened accordingly so that a sufficient quantity of paint flows directly from the container into the pump cylinder during each suction stroke of the piston in order to prevent a high vacuum from developing in the pump cylinder. During the pressure stroke of the piston, however, the check valve 20 closes so that the entire amount of paint contained in the pump cylinder is pushed back into the container through the bundle of yarn.
The fact that the lap is always immersed in the dye liquid and that the dye flows through the thread lap in a somewhat larger amount to the outside than to the inside prevents air from penetrating the lap with the liquid. This results in rapid and even dyeing of the lap.
In a practical embodiment, the pump shaft makes nine revolutions per minute and is the regulating valve? adjusted so that the negative pressure or suction during the upstroke of the pump piston is below 0'422 jr / CM, while the pressure effect on the downstroke of the piston is approximately 0'422 7e <yicm2 above atmospheric pressure. In this case, approximately one third of the amount of paint entering the pump on each upstroke leaves the container through the bypass line.
It goes without saying that the actual size of the suction and pressure effect can be varied within wide limits according to the winding density of the coils to be colored. In the case mentioned above, a. fairly loosely wound spool used. With suction effects of up to 0'774 7cg / e2 below and with pressures up to 1'406 7cgjcm2 above atmospheric pressure, good results have been achieved. In order to achieve a good coloring effect, however, it is very useful that the piston speed and the setting of the regulating valve are in such a relationship that the pump cylinder is really completely filled with liquid at the end of each upward stroke.
In addition to the means for carrying out this new dyeing process, the device shown also has means for making it easier to change the dyed yarn bundles or to replace them with yarn bundles to be dyed. So are z. B. the nozzles of the two containers 10 and 10 ', as clearly seen in FIGS. 1, 2 and 3, are connected to the pump by separate branches 27, 27' provided with shut-off valves 28, 28 'with the main line 13, while the The container itself is connected to the pump by separate branches 25, 25 ', likewise provided with separate shut-off valves 26, 26', to the secondary line 17.
With a common control lever 29 or 30 for each of the valves 26 and 28 or 26 'and 28', it is easy to connect one or the other container to the pump or to switch it off from the pump. The containers 10 and 10 'are provided with separate discharge lines 31, 31' controlled by valves 32, 32 '. In operation, one container is connected to the pump in order to carry out the method described, while the other container is disconnected from the pump and emptied so that the coils contained therein can be removed.
In order to hold the bobbins firmly on the associated nozzle during the dyeing process and to enable them to be changed easily, each nozzle 12 has an annular abutment 33 at the bottom for the lower end of the core tube A 'of a yarn bundle A; the abutment 34 for the upper ends of the core sleeves is attached with the intervention of springs 35 to a frame 36 connected to the upper edge of the paint container by hinges. After folding up this frame, as shown in FIG. 5, the
Bundles of yarn A are drawn off from nozzles 12. After fresh bobbins have been plugged onto the nozzles, the frame 36 is folded down in order to press the resilient abutments: 34 onto the upper ends of the core sleeves.
The springs 35 are compressed and the frame is caught by a resilient latch 37.
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