Maschine zum Nassbehandeln, z. B. Färben, von Fasern in Strangenform Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Maschine zum Nassbehandeln, z. B. Färben, von Fa sern in Strangenform, mit die Strangen aufnehmenden hohlen, an einen Verteiler angeschlossenen Strangen- armen, die Durchbrechungen aufweisen, durch welche die von innen zugeführte Behandlungsflüssigkeit aus tritt.
Um bei einer solchen Maschine eine möglichste Schonung der Fasern zu ,ermöglichen, ist gemäss der Erfindung der mit Durchbrechungen versehene Teil jedes Strangenarmes durch eine ebenfalls mit Durch brechungen versehene äussere Deckwand abgedeckt, wobei die Durchbrechungen der Deckwand in bezug auf die Durchbrechungen des Strangenarmes versetzt sind. Ferner sind die Strangenarme für die Trans portbewegung der Strangen drehbar gelagert.
Hierbei kann der Raum zwischen dem mit Durch brechungen versehenen Teil jedes Strangenarmes und der Deckwand durch Querstege in der Längsrichtung in mehrere Kammern unterteilt sein. Ferner kann dieser Raum auch noch durch einen Längsmittelsteg unterteilt sein.
Auch kann der Verteiler, durch den die Behand lungsflüssigkeit den Strangenarmen zugeführt wird, mit einem Flüssigkeitsturm in Verbindung stehen, in welchem eine verstellbare Niveaueinstellvorrichtung vorhanden ist, derart, dass ein konstanter Flüssig keitsdruck in den Strangenarmen eingestellt werden kann, der nicht überschritten wird. Die Niveauein- stellvorrichtung im Flüssigkeitsturm kann ein höhen verstellbar angeordnetes Rohr aufweisen, das oben als Überlauf ausgebildet ist und dessen Auslauf in die die Strangenarme enthaltende Kufe geleitet wird.
Ferner kann ein automatisch gesteuertes Umlauf ventil vorgesehen sein, das die Flüssigkeitszufuhr zu den Strangenarmen während deren Beschickung und Transportbewegung unterbricht und eine Schikane aufweist, um den Flüssigkeitseintritt in den Verteiler bei geöffnetem Umlaufventil zu drosseln.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausfüh rungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Aufriss der Maschine.
Fig. 2 ist eine Ansicht von der rechten Seite der Fig. 1.
Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch einen Strangenarm. Fig. 4 ist ein Querschnitt zu Fig. 3.
Fig. 5 ist eine Ansicht eines Teiles der mit Durch brechungen versehenen Oberfläche des Armes.
Fig. 6 ist eine Ansicht eines Teiles der mit Durch brechungen versehenen Oberfläche der Deckwand, Fig.7 zeigt ,einen ähnlichen Querschnitt wie Fig.4 mit einer aufgesetzten Strange.
Fig. 8 zeigt einen gleichen Querschnitt wie Fig. 7, wobei der Strangenarm um 180 gedreht worden ist, und Fig.9 und 10 sind je ein waagrechter Schnitt in Schliess- und Offenstellung des Umlaufventils. Die Kufe 1 der dargestellten Maschine ruht auf vier Füssen 2 und besitzt einen aufklappbaren Dek- kel 3.
Im Boden der Kufe 1 befindet sich ein Sieb gitter 4, unter dem sich die ablaufende Flüssigkeit sammelt, bevor sie durch eine zum Siebgitter 4 ver setzt angeschlossene Ablaufleitung 5 zur Saugseite der Pumpe 6 fliesst. An der tiefsten Stelle dieser Pumpe 6 befindet sich ein Ablassventil 7, durch des sen Öffnen die Flüssigkeit aus dem ganzen Flüssig- keits-Kreislaufsystem der Maschine abgelassen wer den kann.
An die Druckseite der Pumpe 6, die durch einen Elektromotor 8 angetrieben wird, ist eine Druckleitung 9 angeschlossen, die zu einem unter der Kufe 1 angeordneten Durchlauferhitzer 10 führt. Von diesem Durchlauferhitzer 10 führt ein Rohr krümmer 11 zum unteren Ende .eines Verteilers 12. An einen oberen erweiterten Teil dieses Verteilers 12 sind vier Rohrstutzen 13 nebeneinander ange- schlossen. Ferner ist oben in der Mitte des Ver teilers 12 ein Stutzen 14 vorhanden, an welchem mittels eines Flansches 15 ein Flansch 16 eines als rechteckiges Rohr ausgebildeten Turmes 17 befestigt ist.
Wie aus Fig. la ersichtlich ist, ist zwischen den Flanschen 15, 16 eine aus Gummi bestehende Dich tungsplatte 18 festgeklemmt, die einerseits eine recht eckige Durchtrittsöffnung 19 aufweist, durch welche der Stutzen 14 mit dem Turm 17 in Verbindung steht. Ferner weist diese Gummiplatte 18 auf der anderen Seite ein kreisrundes Loch 20 auf, durch das ein Niveaurohr 21 hindurchgeht, welches genau in das Loch 20 hineinpasst, so dass keine Flüssigkeit zwischen dem Loch 20 und dem Rohr 21 hindurch treten kann. Das Niveaurohr 21 ist oben an einer Stange 22 aufgehängt, die durch den Deckel 23 des Turmes 17 hindurchgeführt und in der Höhe ver stellbar ist, um das Niveaurohr 21 in der Höhe .ein stellen zu können.
Das obere Ende des Turmes 17 steht durch ein Rohr 24 mit der Aussenluft in Ver bindung, um den Raum oberhalb der Flüssigkeits säule im Turm zu entlüften und dadurch einen Unter druck zu vermeiden. Ferner mündet in den Turm 17 oben eine Zuleitung 25 ein, durch welche zum Fül len und Reinigen des Kreislaufsystems Flüssigkeit eingefüllt werden kann. Das untere Ende des Niveau rohres 21 liegt in einem senkrechten Kanal 26, der unten durch eine Rücklaufleitung 27 mit der Kufe 1 in Verbindung steht.
Mit jedem Rohrstutzen 13 des Verteilers 12 ist ein Rohr 28 eines Verteilerarmes durch eine Ring dichtung 29 derart verbunden, dass sich das Rohr 28 relativ zu dem Rohrstutzen 13 drehen kann. Das Rohr 28 ist in zwei Kugellagern 30 drehbar gelagert. Auf allen Rohren 28 sind zwischen den Lagern 30 Kettenräder 31 vorhanden, mittels welchen alle vier Rohre 28 durch Ketten miteinander in Antriebs verbindung stehen. Ein Kettenrad 31 eines der Rohre 28 steht ferner durch eine Kette 32 mit einem Kettenrad 33 in Antriebsverbindung, das auf der Abtriebswelle eines Getriebes 34 sitzt, welches durch einen Elektromotor 35 angetrieben wird.
Die Rohre 28 reichen in die Kufe 1 hinein und bilden zwischen zwei Führungsblechen 36 (Fig.3) Strangenarme zur Aufnahme von zu behandelnden Strangen. Zwischen den Führungsblechen 36 ist je des Rohr 28 auf einem Teil seines Umfanges mit Durchbrechungen in Form von Löchern 37 versehen. Über dem mit diesen Durchbrechungen 37 versehenen Bereich jedes Rohres 28 ist eine Deckwand 38 vor handen, welche mit schlitzförmigen Durchbrechungen 39 versehen ist.
Der Zwischenraum zwischen der Oberfläche des Rohres 28 und der Deckwand 38 ist durch Querstege 40 in der Längsrichtung und durch einen Längsmittelsteg 41 unterteilt, derart, dass eine Mehrzahl symmetrisch angeordneter Kammern gebil det werden, wie aus den Fig. 3 bis 6 klar .ersichtlich ist.
Aus Fig. 6 geht ferner hervor, dass die schlitzför migen Durchbrechungen 39 der Deckwand 38 in bezug auf die Löcher 37 des Rohres 28 versetzt lie- gen, so dass die aus den Löchern 37 unter Druck austretenden Flüssigkeitsstrahlen auf die Deckwand 38 zwischen den Durchbrechungen 39 auftreffen, und die Flüssigkeit durch die letzteren praktisch druck los austritt. An den beiden Flanschen 36 ist eine eirohrförmige Transportleiste 42 befestigt, welche sich bei der Drehung des Rohres 28 mit diesem mit dreht.
Wie aus den Fig.7 und 8 hervorgeht, dient die Transportleiste 42 dazu, die auf dem Rohr 28 befindlichen Strangen 43 bei der Drehung des Rohres mitzunehmen, derart, dass bei jeder ganzen Umdre hung des Rohres 28 die Strange 43 um einen be stimmten Betrag auf dem Rohr 28 verschoben bzw. transportiert wird, um nacheinander verschiedene Be reiche der Strange 43 an die Behandlungsstelle zu bringen.
Im unteren Teil des Verteilers 12 ist ein Umlauf ventil vorhanden, das einen Ventilsitz 44 aufweist, mit welchem ein aus Gummi bestehender Abdich tungsring 45 zusammenwirkt, auf dessen beiden Sei ten Metallringe 46, 47 vorhanden sind, die durch Schrauben 48 miteinander und durch Arme 49, 50 mit Naben 51, 52 verbunden sind, welche auf einer Verstellstange 53 verschiebbar geführt sind. Auf die ser Stange 53 ist eine Dichtungsscheibe 54 fest an gebracht, die beim Verschieben der Stange 53 zwi schen dem Abdichtungsring 45 und der Nabe 52 beweglich ist. Die Stange 53 reicht in einen hydrau lischen Zylinder 55 hinein und trägt einen Betäti gungskolben 56.
Die Steuerung der Flüssigkeits zufuhr auf die eine oder andere Seite des Betätigungs kolbens 56 und dadurch des öffnens und Schliessens des Umlaufventils erfolgt durch eine auf einem der Strangenarme angeordnete, nicht dargestellte Nok- kenscheibe, derart, dass das Umlaufventil nur dann geschlossen ist, wenn sich die Strangenarme in der Stellung der Fig. 7 befinden.
Wie aus Fig. 9 ersicht lich ist, kann in dieser Stellung keine Flüssigkeit aus dem Verteiler 12 durch das Umlaufventil in die Rückleitung 27 fliessen, so dass alle dem Verteiler 12 zugeführte Flüssigkeit in den Turm 17 aufsteigt und in die Strangenarme 28 geleitet wird und nur die überlaufende Flüssigkeit in die Kufe 1 gelangt. In der Stellung des Umlaufventils nach Fig. 10 steht der Verteiler 12 unmittelbar mit der Rücklaufleitung 27 in Verbindung, so dass die Flüssigkeit in die Kufe 1 abfliesst und nicht mehr durch den Verteiler 12 in die Strangenarme gelangt.
Eine am Metallring 46 des Ventils befestigte Schikane 57 verhindert das Aufsteigen der Flüssigkeit in den oberen Teil des Verteilers 12.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Maschine ist wie folgt: Nachdem durch die Zuleitung 25 die Behand lungsflüssigkeit in die Maschine eingefüllt worden ist und die zu behandelnden Strangen auf die Stran- genarme aufgesetzt worden sind, wird in der Stellung der Strangenarme nach Fig. 7 und des Umlaufventils nach Fig. 9 durch die Pumpe 6 die Behandlungsflüs sigkeit nach Erwärmung im Durchlauferhitzer 10 unter Druck in den Verteiler 12 gepumpt, füllt diesen und die Strangenarme und steigt im Turm 17 bis zum oberen Rand des Niveaurohres 21 an.
Dieser obere Rand bildet, wie ersichtlich, einen Überlauf, so dass die Flüssigkeit nicht höher steigen kann und der Druck im Verteiler und den Strangenarmen konstant bleibt bzw. einen eingestellten Wert nie überschreiten kann. Die aus den Löchern 37 der Rohre 28 aus tretenden Flüssigkeitsstrahlen treffen auf die Deck wand 38 und fliessen praktisch drucklos und gleich mässig aus dieser aus und bilden auf ihr ein Flüssig keitspolster, welches die Strangen abhebt und sie schonend behandelt. Es kann dadurch bei sehr grossen Flüssigkeitsumwälzungsmengen eine schnelle und dennoch schonende Behandlung von Strangenfasern erreicht werden.
Durch die Unterteilung des Zwi schenraumes zwischen dem Rohr 28 und der Deck wand 38 in verschiedene Kammern, die alle prak tisch mit demselben Druck arbeiten, kann erreicht werden, dass auch bei nur teilweise beladenem Stran- genarm eine einwandfreie Durchflutung auftritt. Zu folge der schonenden Behandlung kann diese Ma schine auch für sehr empfindliche Fasern angewen det werden. Für hochempfindliche Fasern kann der statische Druck durch entsprechende Senkung des Niveaurohres bis auf einen minimalen Druck vermin dert werden. Dadurch können hochempfindliche Fa sern ohne Beeinträchtigung ihrer Struktur behandelt werden.
Nach einer bestimmten Behandlungsdauer füh ren die Strangenarme periodisch nach einem ein stellbaren Steuerprogramm jeweils eine Umdrehung aus. Sobald sich die Strangenarme zu drehen anfan gen, wird das Umlaufventil in der erwähnten Weise geöffnet, wobei die Flüssigkeit aus dem Turm 17 und dem Verteiler 12 durch das Ventil in die Rück leitung 27 zurückfliesst. Der Rückgang der Flotten zufuhr zu den Strangenarmen erfolgt dabei allmäh lich bis zum vollständigen Stillstand, so dass ein ruhiges Absetzen der Strangen auf den Strangenarm erfolgt.
Der Flüssigkeitsstand im Verteiler 12 senkt sich zufolge der Schikane 57 auf ein solches Niveau, dass keine Flüssigkeit mehr in die Strangenarme ge langen kann. Da der Turm durch das Rohr 24 be lüftet ist, kann sich in den Strangenarmen beim Zurückfliessen der Flüssigkeit kein Unterdruck bilden, der die Fasern in die Durchbrechungen saugen könnte.
Bei der Drehung der Strangenarme werden die Strangen durch die Transportleiste 42 transpor tiert und wenn sich nach einer vollständigen Umdre hung die Strangenarme wieder in der Stellung nach Fig. 7 befinden, werden sie angehalten und das Um laufventil wird wieder geschlossen, wodurch ein er neutes Ansteigen der Behandlungsflüssigkeit im Ver teiler 12 und Turm 17 und eine Behandlung der Strangen stattfindet.
Durch einen an der Kufe 1 vorgesehenen, abge deckten Stutzen 58 (Fig. 1) können während der Be handlung der Strangen der Flotte je nach Erfordernis Behandlungsmittel zugegeben werden.