Laboratoriumseinrichtung zum Färben von Mustern In Farbenfabriken sowie in grösseren Färbereien ist es oftmals nötig, zur vergleichenden Prüfung ver schiedener Farbstoffe, zur Einstellung von Farbstoff mischungen oder auch zur Prüfung der färberischen Eigenschaften bestimmter Textilmaterialien eine An zahl von Mustern gleichzeitig unter denselben Be dingungen zu färben.
Zu diesem Zwecke sind schon Einrichtungen bekannt, bei denen eine grössere Zahl von Färbebechern, von denen jeder beispielsweise nur etwa 100 bis 1000 cm3 Färbeflotte fasst, in ein und demselben Heizbad, das beispielsweise mit Wasser oder einer Flüssigkeit mit höherem Siedepunkt, wie einer wässerigen Salzlösung oder einer Glykol- mischung beschickt ist, zu erwärmen und hierbei in jedem Färbebecher ein Muster zu färben.
Die be kannten Einrichtungen besitzen u. a. den Mangel, unhandlich zu sein, weil sie im Vergleich zum nutz baren Inhalt der Färbebecher ausserordentlich grosse Heizbäder benötigen, in der Hauptsache deshalb, weil bei den bekannten Einrichtungen die Heizvor- richtung (z. B. Dampfschlangen oder auch elektrische Heizung) im Heizbad selbst angeordnet ist und aus diesem Grunde ein nicht unerheblicher Abstand zwi schen Heizvorrichtung und Färbebechern nötig ist.
Bei grossen Heizbädern ist bei elektrischer Hei zung zur Erreichung einer praktisch brauchbaren Aufheizzeit ein sehr grosser Anschlusswert erforder lich und bei Dampfheizung ist die Einstellung und Konstanthaltung von Temperaturen unter 100 sehr schwierig.
Solche und ähnliche Schwierigkeiten sollen bei der vorliegenden Laboratoriumseinrichtung weitge hend vermieden werden. Diese besitzt .ebenfalls eine Heizvorrichtung und einen zur Aufnahme einer Heizflüssigkeit bestimmten Behälter, in welchen Färbegefässe eintauchen, ist aber erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Boden des Heiz- flüssigkeitsbehälters als Heizvorrichtung ausgebildet ist und dass die Färbegefässe unmittelbar auf dem Boden aufsitzen.
Als Färbegefässe können dabei wie üblich mit Vorteil zylinderförmige Gefässe mit flachem Boden verwendet werden, die beispielsweise aus Glas oder rostfreiem Stahl oder einem ähnlichen, gegenüber den vorauszusehenden Einwirkungen widerstands fähigen Material bestehen können. Im allgemeinen ist eine Form der Färbebecher vorzuziehen, bei der die Höhe des Bechers ein Mehrfaches, beispielsweise mindestens das Doppelte des Bodendurchmessers, be trägt. Der Boden des Heizflüssigkeitsbehälters ist zweckmässig so ausgestaltet, dass er seine ebene Form durch die thermischen und mechanischen Beanspru chungen nicht verliert. Ferner ist es zweckmässig, diesen Boden aus einem die Wärme relativ gut lei tenden Material, z. B. Metall, insbesondere Kupfer oder rostfreien Stahl, herzustellen.
Der Boden kann in beliebiger Weise als Wärmequelle ausgestaltet wer den, z. B. indem man ihn doppelt ausführt und im Zwischenraum ein Heizmedium zirkulieren lässt oder einfach und für viele Fälle praktischer, indem man ihn mit an sich üblichen elektrischen Heizelementen, z. B. Heizspiralen, versieht. Hierbei ist zweckmässig dar auf zu achten, dass die Heizung der gesamten Boden fläche möglichst gleichmässig bewirkt wird. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn bei elektrischer Heizung eine stufenweise Einschaltung der Heizung vorgesehen ist.
In diesem Falle müssen zur Vermei dung von Ungleichmässigkeiten die einzelnen Heiz- stufen so auf die gesamte Bodenfläche verteilt wer den, dass auch bei Einschaltung nur eines Teils der Heizstufen die gesamte Bodenfläche gleichmässig erwärmt wird.
überraschenderweise führt das vorgeschlagene System der Beheizung des Heizbades und der Färbe- becher, die auf dem beheizten Boden unmittelbar aufsitzen, nicht nur zu keinen Unzukömmlichkeiten, etwa durch Rütteln und Dampfblasenbildung zwi schen beheiztem Boden und aufsitzenden Färbe bechern, sondern bietet einige wesentliche Vorteile. Es ist hervorzuheben, dass sich bei gleichmässiger Heizung des Bodens praktisch keine Temperatur differenzen zwischen den im Färbebad gemessenen Temperaturen der einzelnen Färbeflotten einstellen.
Ferner gelingt es, die Temperaturdifferenzen zwi schen Heizbad und Färbeflotte so gering zu halten, dass beispielsweise beim Färben mit Substantiven Farbstoffen, wo eine Temperatur des Färbebades von etwa 95 C genügt, mit Wasser als Heizbadflüs- sigkeit auszukommen ist. Schliesslich ist eine ausser ordentlich gute Ausnutzung des Inhaltes des Heiz- bades möglich, weil das Heizbad nur einer sehr ge ringen Durchmischung bedarf, um überall in den Färbebechern die gleiche Temperatur hervorzurufen.
Die vorliegende Laboratoriumseinrichtung kann in an sich bekannter Weise Mittel zum automatischen Auf- und Abbewegen des Färbegutes in den ein zelnen Färbebechern aufweisen. Diese Mittel sind zweckmässig an einem Stativ angebracht, in dessen Fuss der Heizflüssigkeitsbehälter genau passend ein gesetzt ist. Eine absolut genügende Durchmischung der Heizbadflüssigkeit kann in diesem Falle dadurch bewirkt werden, dass eine Mischvorrichtung mit dem für die Bewegung des Färbegutes vorgesehenen Teil gekuppelt wird.
Es ist auch überraschend, dass bei Färbeeinrichtungen der vorliegenden Art ein sehr geringer Hub von wenigen Zentimetern, beispiels weise bis höchstens 5 cm, vorzugsweise aber 1-2 cm, ausreicht, um ein genügendes Umziehen und damit eine egale Färbung der Muster zu gewährleisten.
Das erwähnte Stativ zum Auf- und Abbewegen des Färbegutes kann zweckmässig so ausgestaltet sein, dass seine Höhe über dem obern Ende der Färbebecher grösser ist als die Höhe eines Färbe bechers und zweckmässig etwa das 1 1/Jfache dieser Höhe beträgt.
In diesem Falle ist es nämlich mög lich, das Stativ so auszubilden, dass entweder alle Träger für das zu färbende Textilmaterial miteinan der gleichzeitig in die Höhe gehoben werden kön nen, oder dass nach Wunsch nur einzelne Träger gehoben werden können, wenn die Färbung in dem betreffenden Färbebecher allein eingetaucht werden soll. Zweckmässig ist auch die Konstruktion eines Traggestells oberhalb der Färbebecher, das als Ganzes entfernt werden kann.
Bei Verwendung eines genügend hoch angebrach ten Traggestells für die .einzelnen Färbemusterträger ist es auch ohne weiteres möglich, die Färbung in einzelnen oder allen Färbebechern mit Hilfe ,eines Rückflusskühlers durchzuführen. Dieser Rückfluss- kühler kann bei Unterbruch der Färbung gewünsch- tenfalls am obern Traggestell vorübergehend befestigt werden.
Die beiliegenden Zeichnungen zeigen Ausfüh- rungsbeispiele der Einrichtung nach vorliegender Erfindung.
Fig. 1 stellt eine Vorderansicht der gesamten Ein richtung dar.
Fig. 2 stellt eine Seitenansicht der gesamten Einrichtung dar.
Fig. 3 stellt einen Vertikalschnitt durch den lin ken Teil des Heizbades mit drei eingesetzten Färbe bechern dar.
Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt durch einen Färbe becher mit aufgesetztem Deckel und Rückflusskühler. Fi. 5 ist eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, durch'- eine Kupplung von Hebemitteln, links im geschlossenen, rechts im geöffneten Zustand.
Fig.6 stellt eine perspektivische Ansicht eines ankerförmigen Färbemusterträgers mit vier Armen dar.
Fig.7 stellt eine perspektivische Ansicht eines spiralförmigen Färbemusterträgers dar.
Fig.8 stellt eine Variante der Fig.7 dar und zeigt andeutungsweise die Aufnadelung eines Ge webes.
In den Figuren 1 bis 3 bedeutet 11 einen Kasten, der in seinem Innern den Behälter der Heizflüssig- keit 12 enthält. Dieser Kasten 11 ruht mit Hilfe von Kugeln 13 abnehmbar und doch der Lage nach gut fixiert auf dem Stativfuss 14, der an entsprechender Stelle zu den Kugeln 13 passende Vertiefungen 15 besitzt. Mit dem Stativfuss 14 ist beidseitig je ein aufsteigender Stativteil 16 fest und stabil verbunden. Die letzteren tragen zusammen eine Traverse 17, an welcher ein Elektromotor 18 mit einem Unter setzungsgetriebe 19 befestigt ist.
Jeder aufsteigende Stativteil 16 enthält ferner auch das Lager für die Achse 21, auf der verschiebbar die beiden Exzenter scheiben 22 sitzen. Diese Achse 21 wird vom Motor 18 über das Untersetzungsgetriebe 19 und die Rä der 23 und 24 mit Hilfe eines nur angedeuteten Keil riemens 25 angetrieben.
Jeder aufsteigende Stativteil 16 enthält ferner die nur angedeutete Führung für je einen vertikal verschiebbaren Einsatzteil 26, der in bekannter Weise mit Hilfe der Rolle 27 auf der Exzenterscheibe 22 ruht und durch diese auf und ab bewegt werden kann. Je nach der gewählten Ausführung der Kon struktion kann es zweckmässig sein, durch Federkraft zusätzlich zur Schwerkraft die Abwärtsbewegung des Einsatzteils zu unterstützen. Am obern Ende besitzt jeder Einsatzteil 26 eine Feststellschraube 28 zur starren Verbindung mit dem Traggestell 27'.
Dieses Traggestell 2<B>7</B> dringt mit je einem ver tikalen Schaft 31 in den hohlen obern Teil der beiden vertikal verschiebbaren Einsatzteile 26 ein und kann gewünschtenfalls als Ganzes angehoben und in er höhter Lage mit Hilfe der Schrauben 28 festge klemmt werden. Das Traggestell 27' besteht im übri gen aus dem horizontalen Galgenteil 32, den beiden Traversen 33 und 34 und den diese verbindenden Zwischenteilen 35 und 36. Die Traversen 33 und 34 sowie die Zwischenteile 35 und 36 weisen vertikale Bohrungen und zugehörige Stellschrauben 37 auf. Mit Hilfe dieser Stellschrauben können die relativ dünnen Stangen 38 und 39, die in den Bohrungen vertikal verschiebbar sind, in der gewünschten Lage festgeklemmt werden.
Der sich im Innern des Kastens 11 befindliche Heizbadbehälter wird durch die Seitenwände 41 und 42 und durch den Boden 43 gebildet und ist, wie in Fig.3 gezeichnet, bis nahe an seinen obern Rand mit Wasser oder einer passenden Flüssigkeit von etwas erhöhtem Siedepunkt gefüllt. Dieser ganze Boden 43 dient als Heizvorrichtung für die Heiz- flüssigkeit und zu diesem Zwecke sind in dem Bar unterliegenden Raum 44 möglichst gleichmässig ver teilte elektrische Heizelemente 45 (hier als Heiz- spirale gezeichnet) angebracht.
Der Heizbadbehälter samt Heizung ist in bekannter Weise durch Isola tionsmaterial 46 und Luftkammern 47 gegen Wärme verluste isoliert. Auf der Oberseite ist der Heizbad- behälter durch einen Deckel 10 abgedeckt, der die nötigen Löcher zur Aufnahme der Färbebecher 48 und zur Durchführung der Stangen 39 besitzt. Diese Färbebecher sitzen mit ihrem Boden unmittelbar auf dem Boden 43 des Heizbadbehälters auf. Sie sind, wie in Fig. 3 gezeichnet, mit der Färbeflotte 49 bis ziemlich nahe an den obern Rand gefüllt.
In dem in Fig. 1 gezeichneten, rechts vorsprin genden Teil des Kastens 11 sind die nicht gezeich neten Schaltelemente, wie elektrische Stufenschalter, Thermostatschalter zum Festhalten einer gewünsch ten Temperatur sowie die Anschlusselemente wie Stecker und dergleichen untergebracht. Im Heizbad- behälter ist zwischen den zwei Reihen von Färbe bechern 48 die als langgestreckte Platte ausgebildete Rührvorrichtung 50 angebracht, die mit den Stangen 39 verbunden ist und durch diese auf und ab beweg bar ist.
In Fig. 4 ist ein einzelner Färbebecher wiederum mit 48 bezeichnet; auf diesem sitzt ein Deckel 51 aus einem wärmebeständigen und nicht angreifbaren sowie zweckmässig leicht elastischen Kunststoff. Im Deckel ist direkt oder gewünschtenfalls mit Hilfe einer Dichtung 52 ein Rückflusskühler 53 üblicher Bauart eingesetzt. In Fig. 2 ist eine andere Form des Deckels 51 mit Rückflusskühler 53 ebenfalls einge zeichnet.
In Fig. 5 ist der unterste Teil einer der an der Traverse 33 oder 34 befestigten Stangen 38 darge stellt. Diese besitzt eine Einschnürung 54 und am untern Ende eine nach oben geneigte Fläche 55. Das hier im Schnitt gezeichnete überwurfrohr 56 ist auf der Stange 38 vertikal verschiebbar und durch eine Einschnürung 57 gegen das Herabfallen gesichert. Die mit der Stange 38 zu kuppelnde Stange 58 be sitzt eine zur Fläche 55 passende Fläche 59.
In der links gezeichneten Stellung befinden sich die Flächen 55 und 59 im gegenseitigen Eingriff und die Stan gen 38 und 58 werden durch das bis zu seiner unter sten Stellung herabgeschobene oder herabgefallene überwurfrohr 56 verbunden gehalten. In der rechts gezeichneten Stellung ist das L7berwurfrohr 56 in die Höhe geschoben und die beiden Stangen 38 und 58 können voneinander gelöst oder zusammengekuppelt werden.
In Fig. 6 bis 8 sind die anzukuppelnden Stangen wiederum mit 58 und die Kupplungsflächen mit 59 bezeichnet. Die ankerförmige Konstruktion des Trä gers gemäss Fig. 6 mit den vier Armen 61 ist beson ders geeignet zum Färben von Garnstrangen, wäh rend die horizontal liegende Drahtspirale 62 mit dem geschärften Ende 63 gemäss Fig. 7 und 8 zum Ruf nadeln von Geweben in der in Fig. 8 angedeuteten zickzackförmigen Weise dient, wobei das Gewebe mit 64 bezeichnet ist.
In Fig. 6 und 7 ist der eigentliche Träger (Anker in Fig. 6, Spirale in Fig. 7) mit der Stange 58 fest verbunden (z. B. angelötet oder ange schweisst) während in Fig.8 der Träger an eine Schraubenmutter 65 angelötet ist, wobei die letztere auf ein am Ende der Stange 58 angebrachtes Gewinde aufgeschraubt ist. Diese letztere Befestigungsart ge stattet es gegebenenfalls, auf die in Fig. 5 gezeichnete Kupplung zu verzichten.
Die Wirkungsweise der vorliegenden Einrichtung ist ohne weiteres ersichtlich.
Für eine Küpenfärbung, die beispielsweise bei Zimmertemperatur begonnen und bei etwa 40 bis 60 C durchgeführt wird, kann von der kalten Heiz- flüssigkeit 12 ausgegangen werden und durch passende Wahl der Heizstufe die gewünschte Auf heizzeit gewählt werden. Bei einer Substantiven Fär bung, bei der z. B. bei ,etwa 50 bis 60 C begonnen wird, kann die gewünschte Anfangstemperatur durch vorheriges Aufheizen erreicht werden. Ist aber das Heizbad 12 von einer vorhergehenden Färbung her noch heiss, so besteht die Möglichkeit, durch Ein setzen von Färbebechern mit kaltem Wasser in kur zer Zeit die für den Färbebeginn erwünschte An fangstemperatur zu erzielen.
Die oben als vorteilhaft bezeichnete Ausbildung des Statives wirkt sich dann besonders günstig aus, wenn nach Beendigung der Färbung eine Nach behandlung bei Zimmertemperatur angeschlossen werden muss (z. B. Diazotieren und Entwickeln). In diesem Falle kann der Färbebecher mit dem ent sprechenden Färbebad auf den Deckel des Heizbades unter Abdecken des betreffenden Loches gestellt und die gewünschte Operation darin durchgeführt werden.
Die Möglichkeit, den Heizbadbehälter vom Sta tiv zu entfernen, bewirkt, dass gewünschtenfalls die einzelnen Teile für sich allein verwendet werden kön nen, z. B. wenn mit dem Stativ Kaltfärbungen durch geführt und/oder wenn auf dem Heizbad unter Um ziehen von Hand, z. B. mit anders gestalteten Färbe gefässen, gearbeitet werden soll.
Die Längswände der Färbebecher können auch durchsichtig ausgeführt werden, so dass bei passen der Beleuchtung die Vorgänge, z. B. Kristallisations- erscheinung in Küpen, in den einzelnen Färbebechern visuell verfolgt werden können.