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Vorrichtung zum Färben von Stranggarn
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Färben von Stranggarn mit einem stehenden zylindrischen
Behälter und einem in diesen einsetzbaren, als Packbehälter dienenden Einsatz, in welchem das Garn in Form hängender Strähne von der Färbeflotte in lotrechter Richtung durchströmt wird.
Das Färben von Stranggarn wirft Probleme auf, deren Lösung schon auf verschiedene Art und Weise versucht wurde. So ist es z. B. bereits bekannt, zum Beschicken des stehend ausgebildeten Färbebehälters sogenannte Materialträger zu verwenden, welche mit Einrichtungen ausgestattet sind, um das zu färbende
Stranggarn hängend in dichter Stapelung aufzunehmen und während des Färbeprozesses in dieser Lage zu halten.
Es ist weiterhin bekannt, den Materialträger, auf welchem das zu färbende Stranggarn ausserhalb des
Färbebehälters in geordneter Lage mit Hilfe der erwähnten Garnstöcke aufgehängt wird, rechteckig zu gestalten. Das setzt das Vorhandensein eines im Querschnitt gleichfalls rechteckigen Färbebehälters voraus mit einer Färbekammer, in welche der fertig beschickte Materialträger hineinpasst.
Auch solche Massnahmen haben Mängel, weil trotz der Anordnung von Leitvorrichtungen nicht sichergestellt ist, dass die Flotte das Färbegut an allen Stellen des Materialträgers gleichmässig durchströmt.
Schliesslich ist auch bereits erwogen worden, in zylindrisch gestaltete Färbeapparate das auf stockförmigen Garnträgern hängende Stranggarn mit Hilfe rund gestalteter Einsätze einzubringen, wobei der gesamte lichte Querschnitt des Färbebehälters von dem zu färbenden Material ausgefüllt sein sollte. Das hat jedoch den Nachteil, dass die unmittelbar an der Innenwand des Färbebehälters befindlichen
Strähne von dem Flottenstrom so fest gegen diese Wand gepresst werden, dass sie beim Ausheben des Einsatzes Schaden erleiden. Im übrigen besteht auch hier die Gefahr, dass die ganz aussen im Färbeapparat gelegenen Stranggarnpartien wesentlich stärker durchgefärbt werden als die innen liegenden.
Schliesslich geht ein bekannter Vorschlag aus neuester Zeit dahin, einen Einsatz vorzusehen, an welchem das Stranggarn mit Hilfe gebogener Garnträger oder-stocke aufgehängt wird, die auf entsprechenden, in radialer Richtung verlaufenden Rahmen aufruhen. Der Einsatz soll dabei so ausgebildet werden, dass die Garnträger zentral um ein Innenrohr angeordnet sind, das mit dem Propeller zum Umwälzen der Färbeflotte in Verbindung steht. Derartige Ausbildungen befriedigen vor allem deshalb nicht, weil das in der Mitte des Einsatzes notwendigerweise vorhandene Zentralrohr einen vergleichsweise grossen Durchmesser haben muss, damit in dem Rohr die zum Umwälzen der Flotte innerhalb des Färbeapparates notwendigen Mittel, wie Propeller, Antriebsmotor usw., untergebracht werden können.
Es geht also auch hier ein wesentlicher Teil des möglichen Nutzraumes innerhalb des Färbebehälters verloren. Im übrigen ist auch die Beschickung des Einsatzes mit Hilfe gebogener Gamstäbe nicht ganz einfach ; abgebogene Garnträger neigen zu Deformationen, was zur Folge hat, dass die Stabenden nicht mehr in ihre an den zugehörigen Tragrahmen vorgesehenen Halterungen passen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen stehend ausgebildeten Apparat zum Färben von Stranggarn zu schaffen, bei welchem auf der einen Seite ein gleichmässiges und rasches Durchfärben aller Partien erreicht wird, ohne Rücksicht auf ihre Lage-in der Mitte oder in den Randzonen des Packeinsatzes-, bei welchem aber weiterhin eine sich von den bisherigen Vorschlägen vorteilhaft unterscheidende, praktisch vollständige Ausnutzung des Innenraumes des Färbebehälters zur Aufnahme einer maximalen Menge an Stranggarn ermöglicht wird. Des weiteren will die Erfindung die Beschickung des Färbeapparates wesentlich vereinfachen und verbilligen.
Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, dass der als Packbehälter dienende Einsatz in an sich bekannter Weise aus einem Hohlzylinder mit unperforiertem Mantel, einem mit diesem Hohlzylinder zweckmässig fest verbundenen, perforierten Boden besteht und einen perforierten, abnehmbaren Deckel besitzt, wobei dieser Packeinsatz in den Färbebehälter wie bekannt unter Belassung eines den Rückstrom und/oder Zustrom der Färbeflotte ermöglichenden Ringraumes zwischen der Innenwand des Färbebehälters und dem Aussenmantel des Einsatzes einsetzbar ist.
Eine in der Praxis mit besonderen Vorteilen verbundene Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass der Mantel des Packeinsatzes durch einen in seiner Längsmittelebene geführten Trennschnitt in zwei raumgleiche Zylinderhälften geteilt ist, die auf einer Seite durch Scharniere gelenkig miteinander ver-
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bunden sind. Durch Aufklappen der beiden Zylinderhälften sind die Packräume in denselben zum Zwecke des Aufhängens des zu färbenden Stranggarnes bzw. zur Entnahme der gefärbten Strähne gut zugänglich.
Durch die Möglichkeit, den Packeinsatz ausserhalb des Färbebehälters bei bester Übersicht und einfacher Einhängemöglichkeit für das Stranggarn zu beschicken, wird ein wesentlicher Teil der Arbeitsgänge erleichtert. Dabei ist es gleichgültig, ob das Stranggarn in dem Packzylinder mit Hilfe des sogenannten Einstabsystems oder mit Hilfe des einleitend schon erwähnten Zweistabsystems aufgehängt wird.
Weitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der durch dieselbe erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung einer in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungform der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Färben von Stranggarn.
Fig. 1 zeigt in einem Mittelschnitt den kompletten Färbeapparat mit Einsatz, Fig. 2 lässt den Einsatz
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mit den Halterungsleisten für die Garnstöcke in grösserem Massstab und Fig. 5 zeigt eine innere Seitenansicht mit den Verstellmöglichkeiten für die Halterung der Gamstöcke.
Der dargestellte und zum Färben von Stranggarn bestimmte und geeignete Färbeapparat ist in seiner allgemeinen Umrissform zylindrisch und steht aufrecht. Er besteht im wesentlichen aus einem mit der Zu- und Ableitung für die Färbeflotte versehenen, im übrigen unten abgeschlossenen Behälter, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit Hilfe eines Deckels 2 dicht abgeschlossen werden kann. Inner- halb des Färbeapparates bei einer solchen Ausführung auch mit hohen Temperaturen und unter Druck gearbeitet werden. Ein vollkommen geschlossener Färbebehälter ist jedoch nicht Voraussetzung
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neter Einsatz.
Dieser Einsatz besteht in seinen Grundelementen aus einem Hohlzylinder 16 mit unperforiertem Mantel und aus einem mit diesem Hohlzylinder fest verbundenen Zwischenboden 14, der perforiert ausgebildet ist oder aus einem Sieb besteht. Oberhalb des Zwischenbodens 14 befindet sich der Packraum 11 für das in hängender Lage gestapelte, mit 15 bezeichnete Färbegut in Form von Stranggarn.
Nach oben wird der Packraum 11 durch einen mit 5 bezeichneten, gleichfalls aus perforiertem Blech oder aus einem Sieb bestehenden Deckel 5 begrenzt. Die Verbindung zwischen dem oberen Deckel 5 und dem Hohlzylinder 16 erfolgt durch bei 6 angedeutete Schrauben. 4 ist ein mit dem Deckel 5 verbundener Bügel zum Ausheben und Einsetzen des Einsatzes 3 mit Hilfe eines geeigneten Hebezeuges. Der bereits erwähnte, gewölbte Deckel 2 umschliesst einen oberen Flotten-Verteilungsraum, der bis zum perforierten Deckel 5 des Packeinsatzes 3 reicht.
Der Einsatz 3 ist im Färbebehälter 1 mit solchem Spiel angeordnet, dass zwischen dem Aussenmantel des Hohlzylinders 16 des Einsatzes 3 und der Innenwand des Färbebehälters 1 ein Ringraum 27 von ausreichender Grösse verbleibt, um das Hindurchströmen der Färbeflotte, gegebenenfalls wechselweise in absteigender und aufsteigender Richtung, zu ermöglichen.
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Unterhalb des Zwischenbodens 14 bildet ein nach unten gewölbter Boden 12 eine untere Kammer zur Verteilung der Färbeflotte. Der genannte Boden 12 hat in der Mitte eine Ausnehmung mit einem Sitzring 13, der auf eine die Zu- und Abströmstutzen für die Färbeflotte enthaltende konisch gestaltete Tragkonstruktion 7 im unteren Teil des Färbebehälters abdichtend einwirkt bzw. auf dieser Konstruktion aufsitzt.
Im unteren Teil des Färbebehälters 1 sind ausserdem Heizschlangen 28 vorgesehen, durch welche Dampf zum Aufheizen der Färbeflotte hindurchströmt.
Die richtige Lage des Packeinsatzes 3 innerhalb des Färbebehälters 1 unter Wahrung des für den Flottenstrom notwendigen Ringraumes 27 zwischen der Innenwand des Färbebehälters 1 und dem unperforierten Mantel 16 des Einsatzes 3 wird dadurch gesichert, dass nach Schliessen des Deckels 2 die an diesem vorgesehene Anpressspindel durch Verstellen eines Handrades auf den Nocken 9 niedergeschraubt wird und der Sitzring 13 im unteren Teil abdichtend in den konischen Sitz 7 gepresst wird. Der Nocken 9 dient dabei dazu, den perforierten Deckel 5 bei offenem Apparat ausheben zu können, und zwar mit Hilfe einer hier nicht näher interessierenden Haltebrücke.
Der Packeinsatz 3 selbst ist, wie die Fig. 3,4 und 5 erkennen lassen, im einzelnen wie folgt gestaltet :
Der unperforierte Mantel 16 ist durch einen in seiner Längsmittelebene, die in Fig. 2 mit einer strichpunktierten Linie angedeutet ist, geführten Trennschnitt in zwei einander raumgleiche Zylinderhälften 17 und 19 geteilt. Bei dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen, dass die Zylinderhälfte 17 feststehend ausgebildet und dass an dieselbe über Scharniere 18 die zweite Zylinderhälfte 19 derart beweglich angeschlossen ist, dass sie mindestens um den aus Fig. 3 ersichtlichen Winkel von 45 bis 900 gegenüber der feststehenden Hälfte 17 ausgeschwenkt werden kann. Auf der gegenüberliegenden Seite sind Ver-
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geschlossenen Lage verriegeln.
Diese Verschlussteile bestehen beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus Verschlussbolzen oder Haken an der Zylinderhälfte 19, über welche die an der Zylinderhälfte 17 vorgesehenen Exzenterverschlüsse greifen.
Um Kurzschlusswege im Flottenstrom zu vermeiden, muss sowohl die Scharnierverbindung der Teile 17 und 19 wie auch die Verriegelung auf der gegenüberliegenden Seite abdichtend ausgebildet sein, was
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am einfachsten erreicht wird durch Einfügen von Dichtungsmitteln in Form von Gummiprofilen, die in der Schliesslage unter Druck aneinander zum Anliegen kommen.
Die beiden Halbteile 17, 19 des Packeinsatzes 3 sind mit besonderen Anordnungen ausgestattet, um das in einer Charge zu färbende Stranggarn in hängender Lage aufzunehmen und während des Färbevorganges in dieser Lage zu halten. Zu diesem Zweck sind die beiden raumgleichen Zylinderhälften auf ihrer Innenseite mit aus Fig. 4 ersichtlichen Abkantungen 24 versehen, die in vertikaler Richtung verlaufen, treppenförmig gestaltet sind und sich jeweils in Richtung auf die Gelenkstelle bzw. die Schliessstelle für die Behälterhälften verjüngen. Auf der Innenseite dieser vertikalen, gleichzeitig den Zylindermantel16 versteifenden Abkantungen 24 sind Halterungen angebracht für die mit 23 bezeichneten Garnstöcke, auf welchen das Stranggarn hängt, wenn die Garnstöcke zum Zwecke der Beschickung des Packeinsatzes in die mit 24 bezeichneten Leisten eingefügt werden.
Die Enden der Garnstöcke greifen dabei in Aufnahmelöcher 26 ein, die einen rechteckigen oder mehreckigen Querschnitt haben und in Abständen in den Abkantungen 24 in einer solchen Anzahl vorgesehen sind, dass es möglich ist, unter entsprechender Staffelung und in abwechselnder Folge längerer oder kürzerer Strangpaare in aufeinanderfolgenden Lagen praktisch den ganzen lichten Querschnitt des Einsatzes 3 voll als Stapelraum für das Stranggarn auszunutzen.
Wie insbesondere aus Fig. 3 erkannt werden kann, schafft die Aufklappbarkeit der beiden Hälften 17 und 19 des Einsatzbehälters 3 die Möglichkeit, bei voller Sicht und kurzen Griffwegen die richtige Beschickung des Packeinsatzes mit dem jeweils auf einen oder auch auf zwei Garnstöcken aufgehängten Stranggarn durchzuführen, so dass praktisch ein gleichmässig dicht gepackter Materialblock entsteht.
Wenn das Stranggarn in dieser Form eingebracht ist, werden die beiden Behälterhälften 17 und 19 geschlossen und der obere Deckel 5 wird aufgelegt und festgeschraubt. Alsdann wird der ganze Einsatz 3, wie schon beschrieben, mit Hilfe eines Hebezeuges, welches an der Aufhängenase 4 angreift, in den Färbebehälter 1 eingesetzt, wobei sich dann das aus Fig. l ersichtliche Bild ergibt.
Die Färbeflotte tritt, wie Fig. 1 erkennen lässt, in welcher der Strömungsverlauf der Flotte durch Pfeile wiedergegeben ist, u. zw. in der Annahme eines aufsteigenden Flottenstromes, von unten her durch den Einströmstutzen ein, verteilt sich innerhalb der vom Boden 12 gebildeten Verteilungskammer 10 gleichmässig auf den Materialblock, steigt durch die Öffnungen im perforierten Zwischenboden 14 hoch, geht gleichmässig durch das Stranggarn hindurch und tritt oben durch den perforierten Einsatzdeckel 5 in den oberen Flottenverteilungsraum wieder aus. Die Flotte strömt dann durch den Ringraum 27 zwischen der Innenwand des Färbebehälters 1 und dem unperforierten Aussenmantel16 des Einsatzes 3 in die untere im Boden des Färbebehälters 1 gelegene Sammelkammer.
Hier wird sie von den Dampfschlangen 28 wieder aufgewärmt und über den Abströmstutzen dem Propeller der Umwälzpumpe zugeführt, die sie durch den Eintrittsstutzen wieder neu auf den gleichen Strömungsweg schickt.
Wenn der Apparat mit einem bekannten automatischen Flottenwechsel ausgestattet ist, so kann so gearbeitet werden, dass die Flotte zunächst der unteren Heizungskammer des Färbeapparates zum Zwecke des Aufheizens zugeführt wird. Von dort aus würde sie dann zwangsläufig in dem mit 27 bezeichneten Ringraum aufsteigen und von oben her über die vom Deckel 2 des Färbeapparates und der perforierten Abdeckung 5 des Einsatzes 3 gebildeten Kammer in gleichmässiger Verteilung durch das einen Materialblock von gleichmässiger Dichte bildende Stranggarn hindurchstreichen und durch die beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Zuströmstutzen dienende Leitung der Umwälzpumpe zugeführt werden.
Nach Beendigung des Färbeprozesses wird der Deckel 2 geöffnet und der Packeinsatz 3 mit Hilfe eines Hebezeuges, das an dem Bügel 4 angreift, aus dem Färbebehälter herausgehoben. Nach Lösen der Schrauben 6 wird der Deckel 5 abgehoben und nach Lösen der Exzenterverschlüsse 21 der Mantel 16 des Packeinsatzes 3 geöffnet. Die beiden Halbteile 17, 19 werden in die aus Fig. 3 ersichtliche Lage ausgeschwenkt, in welcher die Garnstöcke 23 mit den auf ihnen hängenden, gefärbten Garnsträhnen 15 entnommen und zur Durchführung einer neuen Charge wieder neu beschickt werden. Zur Beschleunigung des Beschickungsvorganges können die Strähne bereits auf Stöcke geeigneter Länge und geeigneten Abstandes voneinander aufgehängt sein.
Noch idealer lässt sich arbeiten, wenn dem Färbeapparat noch ein zweiter kompletter Packeinsatz 3 zugeordnet wird, dessen Beschickung mit ungefärbtem Garn während der Zeit durchgeführt wird bzw. vorbereitet werden kann, in welcher sich der erste Packeinsatz zur Durchführung der Färbung der in ihm enthaltenen Garnpartie im Färbeapparat befindet.
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