CH679499A5 - - Google Patents

Description

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CH 679 499 A5

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleichmässigen Verdichten von Garn, das in Form von Wickeln auf axial ineinanderschiebbare und axial verkürzbare hülsenförmige Gamträger im Kreuzspulverfahren aufgebracht wird, worauf aus einer Anzahl mit Garnwickeln versehener Garnträger eine Säule gebildet und schliesslich auf diese ein ihre Höhe um einen definierten Betrag reduzierender Axialdruck ausgeübt wird.

Die Erfindung betrifft weiter eine Färbehülse zur Ausführung des Verfahrens, mit zwei ringförmigen Endabschnitten und einem axial verkürzbaren Mittelabschnitt, wobei ein mit einer radial nach innen vorstehenden Stufe versehener Endabschnitt eine kreisförmige Innenkontur aufweist, die der Aussen-kontur eines anderen Endabschnittes angepasst ist, wodurch sich die Färbehülse um mindestens einen Teil der axialen Erstreckung eines Endabschnittes in bzw. auf eine ebenso ausgebildete Färberhülse gleichgerichtet ein- bzw. aufschieben lässt, und wobei der verkürzbare Mittelabschnitt eine Anzahl von in axialen Abständen voneinander angeordnete Unterteilungsringen aufweist.

Zum gleichmässigen axialen Verdichten von Garnwickeln ist es allgemein bekannt, diese auf axial ineinanderschiebbare oder in sich verkürzbare Färbehülsen aufzubringen, diese säulenförmig übereinander anzuordnen und die so gebildete Säule durch einen Axialdruck zu verkürzen. Bezweckt wird damit, eine homogene Garnsäule zu erhalten, die über ihre volle Höhe einem die Garnwickel radial durchströmenden Behandlungsmedium einen gleichen Widerstand entgegensetzt, der Voraussetzung für eine gleichmässige Garnbehandlung ist. Bei der Verdichtung erfolgt eine Verlagerung der einzelnen Garnwickel über die Höhe der Färbehülsen. Wird die Säule nach der Behandlung in einzelne Garnwickel/-hülsen/-einheiten zerlegt, besteht die Gefahr, dass die Garnwickel teilweise über ein Ende ihrer Färbehülse hinaus verschoben und insoweit nicht mehr abgestützt sind. Bei der weiteren Handhabung verlieren die Wickellagen dadurch ihre ordnungsgemässe Platzierung, verwirren sich und erschweren den Abspulvorgang, sofern eine Weiterverarbeitung eines derartigen Garnwickels überhaupt noch möglich ist.

Um bei dem eingangs beschriebenen Verfahren eine Verlagerung der Garnwickel über eine Färbehülse hinaus zu vermeiden, ist es allgemein bekannt, auf die Färbehülse jeweils einen Garnwickel aufzubringen, dessen axiale Länge wesentlich geringer ist, als die axiale Länge der betreffenden Färbehülse. Aber auch diese Massnahme, die zudem in Kauf nimmt, dass ein beachtlicher Teil der an sich verfügbaren Wickelhöhe einer Färbehülse ungenutzt bleibt, ist bei vertretbaren Längendifferenzen zwischen Garnwickel und Färbehülse nur dann erfolgversprechend, wenn sichergestellt wird, dass die Verlagerung eines Garnwickels auf die Längendifferenz beschränkt bleibt.

Aus der DE-OS 3 546 085 ist auch bereits ein Verfahren bekannt, bei dem das Garn auf axial zusammendrückbare und/oder zusammenschiebbare Färbehülsen aufgespult wird, wobei die so gebildeten Garnwickel gleichfalls eine axiale Länge aufweisen, die jeweils geringer ist als die axiale Länge der Färbehülse. Die bespulten Färbehülsen werden säulenartig übereinandergesetzt, und anschliessend wird auf die Färbehülsen und die Garnwickel ein axial wirkender Kompressionsdruck ausgeübt. Um insbesondere eine gleichmässige Verdichtung der Wickel ohne Störung des Garnverlaufs auch in den inneren Wickellagen herbeizuführen, wird vorgeschlagen, die Färbehülsen und die Garnwickel durch den Kompressionsdruck gleichzeitig und im wesentlichen über die gleiche Zeitdauer axial zusammenzudrücken.

Für dieses bekannte Verfahren wird als Vorteil geltend gemacht, dass dadurch Relativbewegungen zwischen den die Mantelflächen der Färbehülsen bildenden Elementen einerseits und den inneren Lagen der Garnwickel andererseits ausgeschlossen würden, da ein Zusammendrücken oder Zusammenschieben der Färbehülsen stets zugleich mit einem Zusammendrücken der Garnwickel vor sich gehe. Dabei sollen die auftretenden Verformungen bei den Färbehülsen und bei den Garnwickeln gleich sein. Relativbewegungen der inneren Garnlagen oder Garnwickel an den Elementen der Mantelflächen der Färbehülsen sollen entfallen. Störungen, Einklemmungen und Beschädigungen der inneren Garnlagen würden somit gleichfalls entfallen.

Um aber auf säulenartig übereinandergesetzte Färbehülsen und Garnwickel trotz ihres axialen Längenunterschiedes gleichzeitig einen Kompressionsdruck ausüben zu können, ist es unerlässlich, zwischen aufeinanderfolgenden Garnwickeln Distanzstücke anzuordnen, die den Längenunterschied ausgleichen. Durch diese zusätzlich erforderlichen Distanzstücke ergibt sich aber ein ihrem Volumen entsprechender Kapazitätsverlust an Garnmaterial für jede Säule, da diese je nach dem für das Garnmaterial erforderlichen Verdichtungsbetrag über 25% und mehr ihrer Höhe aus Distanzstücken gebildet werden muss. In einem mit derartigen Säulen beschickten Färbebehälter reduziert sich daher gleichfalls dessen Aufnahmekapazität für das Garnmaterial um einen entsprechend grossen Teil. Für eine Färbebehandlung ist daher beispielsweise ein entsprechend grosses Verhältnis Flottenmen-ge:Garnmenge erforderlich. Daraus ergibt sich nicht nur eine entsprechend grössere Energiemenge zur Aufheizung und Umwälzung der Flotte, sondern auch eine Vergrösserung der schliesslich abzuführenden und zu entsorgenden Menge an verbrauchtem Behandlungsmedium, bezogen auf die jeweils behandelte Garnmenge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, bei dem die Garnwickel keine wesentlich geringere axiale Länge aufweisen müssen, als die Färbehülsen und bei dem insbesondere auf Distanzstücke zwischen den Garnwickeln verzichtet werden kann, um dennoch eine Verlagerung der Garnwickel über das jeweilige Ende der betreffenden Färbehülse hinaus mit Sicherheit auszuschlies-sen.

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Das erfindungsgemässe Verfahren entspricht den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Werden durch den auf die Färbehülsen und die Garnwickel ausgeübten Axialdruck erfindungsge-mäss zunächst die Färbehülsen ineinandergeschoben, verlagern sich die Stirnseiten der Garnwickel von den Enden der Färbehülsen in Richtung zu deren Mitte, wodurch der Verdichtungsvorgang für die Garnwickel eingeleitet wird, ohne dass diese dabei eine Verlagerung über ein Färbehülsenende hinaus erfahren. Sind die Färbehülsen um einen definierten Teil ihrer Höhe ineinandergeschoben, so ist der Abstand zwischen den Stirnseiten der Garnwickel und den Enden der Färbehülsen auf ein Maximum angewachsen. Unter fortgesetztem Axialdruck erfolgt sodann eine weitere Verkürzung der Säule ausschliesslich durch eine Verkürzung der Färbehülsen in sich, wodurch der Verdichtungsvorgang der Garnwickel fortgesetzt wird, ohne dass wesentliche Relativbewegungen zwischen dem Garnwickel und der Färbehülse stattfinden, da beide gleichzeitig so lange axial verkürzt werden, bis eine über die Höhe der Säule gleichmässige Verdichtung erzielt ist.

Wird nach einem Behandlungsvorgang der Axialdruck aufgehoben und die Säule in einzelne Garn-wickel/-färbehülsen/-einheiten zerlegt, expandieren diese axial um einen Betrag, um den die axiale Verkürzung der Färbehülse rückgängig gemacht wird, so dass die Stirnseiten der Garnwickel in einem ausreichenden Abstand von den Enden der Färbehülsen verbleiben und somit ihre stabile Anordnung beibehalten können.

Begünstigt wird der Verfahrensablauf dadurch, dass jeder im Kreuzspulverfahren hergestellte Garnwickel über seine Höhe eine zunächst unterschiedliche Wickeldichte aufweist, die in den stirnseitigen Endbereichen des Garnwickels wegen der Fadenumkehrstellen zwangsweise grösser ist als im mittleren Garnwickelbereich. Werden somit die Färbehülsen ineinandergeschoben und die Garnwickel entsprechend verschoben, wird bereits eine Verdichtung des mittleren Garnwickelbereiches eingeleitet, da dieser der Kompression den geringsten Widerstand entgegensetzt. Im mittleren Garnwickelbereich ist aber auch der zu einer gleichmässigen Verdichtung erforderliche axiale Verkürzungsbetrag am grössten. Dies wird dadurch berücksichtigt, dass sich in diesem Bereich die Verkürzung der Färbehülse in sich voll auswirkt und somit schliesslich jeder Garnwickel und die daraus gebildete Säule eine über ihre Höhe völlig gleichmässige Verdichtung aufweist.

Nach Anspruch 2 werden die mit Garnwickeln versehenen Garnträger auf ein stabförmiges, der Säulenhöhe angepasstes Führungselement aufgeschoben und so weit ineinandergesteckt, dass einander zugewandte Stirnseiten benachbarter Wickel unmittelbar aneinanderliegen und beim Ineinanderschieben der Garnträger über den zunächst inein-andergesteckten Betrag hinaus die Garnwickel auf den Garnträgern verschoben und erst durch das Verkürzen der Garnträger die gleichmässige Verdichtung herbeigeführt wird.

. Zur Bildung einer stabilen Garnwickelsäule ist es vorteilhaft, in an sich bekannter Weise ein Führungselement, beispielsweise in Form eines perforierten Rohres, zu verwenden, das als Zuführleitung für ein Behandlungsmedium dient. Darauf lässt sich nacheinander eine Anzahl Färbehülsen mit Garnwickeln aufschieben, und diese können dabei so verdreht zueinander angeordnet werden, dass sich die Färbehülsen unbehindert ineinanderschieben lassen. Erleichtert wird diese Anordnung, wenn die axiale Länge der Garnwickel geringfügig kleiner ist, als die axiale Länge der Färbehülsen. Dieser Längenunterschied kann aber auf ein Mindestmass beschränkt werden, das erforderlich ist, um die Färbehülsen gegebenenfalls winkelmässig orientiert ineinanderzustecken. Für den Verdichtungsbetrag selbst ist dieser Längenunterschied jedoch bedeutungslos, zumal er jedenfalls kleiner ist als der Betrag, um den eine Färbehülse in eine andere Färbehülse eingeschoben wird.

Zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens kann eine Färbehülse der eingangs beschriebenen Art dienen. Eine solche ist beispielsweise aus der DE 3 629 401 A1 bekannt. Der axial verkürzbare mittlere Bereich dieser Färbehülse begünstigt durch darin vorgesehene schlitzförmige Durchbrüche jedoch ein Verklemmen der unmittelbar auf diesen Bereich aufgebrachten Fadenlagen, so dass diese beschädigt werden können, zumindest aber stellenweise der Färbeflotte nicht in der gleichen Weise ausgesetzt werden wie das übrige Fadenmaterial und insbesondere den Abspulvor-gang behindern, da die betreffenden Fadenwindungen auch dann noch am Mittelabschnitt der Färbehülse haften, wenn die Färbehülse vom axialen Kompressionsdruck entlastet ist.

Aus der DE 3 628 571 A1 ist aber auch bereits eine Färbehülse bekannt, bei der Fadeneinklemmun-gen vermieden werden. Zur Homogenisierung der Wickeldichte verfügt diese Färbehülse über einen verkürzbaren mittleren Hülsenbereich, der aus im Abstand voneinander angeordneten Zungen gebildet ist, die wechselweise von einem unteren und einem oberen Färbehülsenbereich ausgehen und über Lücken zwischen den Zungen des jeweiligen Färbehülsenbereichs bis in die Endbereiche der Färbehülse hineinschiebbar sind.

Die Ausbildung dieser Färbehülse ist jedoch verhältnismässig kompliziert. Auch verfügt die Färbehülse ohne einen verhältnismässig grossen Materialaufwand nicht über die radiale Stabilität, die erforderlich ist, um den radial einwärts wirkenden, aus dem Schrumpfungsvorgang eines Wickels resultierenden Kräften zu widerstehen.

Zur Durchführung des Verfahrens soll daher eine Färbehülse vorgeschlagen werden, bei der die Garnwickel keine wesentlich geringere axiale Länge aufweisen müssen als die Färbehülse und bei der insbesondere auf Distanzstücke zwischen den Garnwickeln verzichtet werden kann, um dennoch eine Verlängerung der Garnwickel über das jeweilige Ende der betreffenden Färbehülse hinaus mit Sicherheit auszuschliessen und auch zu vermeiden, dass insbesondere die inneren Windungen eines Garnwickels, die unmittelbar auf dem axial verkürz5

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baren Mittelabschnitt der Färbehülse aufliegen, eingeklemmt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer Färbehülse der im Oberbegriff des Anspruchs 3 genannten gattungsgemässen Art ausgegangen, welche erfindungsgemäss die im kennzeichnenden Teil desselben angegebenen Merkmale aufweist.

Mit der erfindungsgemässen Färbehülse lässt sich eine über die Höhe eines Wickels unterschiedliche Wickelhärte in vortrefflicher Weise vergleich-mässigen, wobei eine Verschiebung der Wickelbereiche über die Wickelfläche auf ein Minimum beschränkt werden kann, so dass bei der axialen Verdichtung einer Wickelsäule, die aus einer Anzahl von bewickelten Färbehülsen gebildet ist, Fäden nicht eingeklemmt werden können und auch Reibungswiderstände erheblich reduzierbar sind, die insbesondere infolge von unmittelbar auf der Wickelfläche aufliegenden Wickellagen entstehen.

Nach Anspruch 4 ist die Wandstärke der Distanzelemente am Hülsenaussenumfang kleiner als am Hülseninnenumfang.

Nach Anspruch 5 ist der einschiebbare Endabschnitt durch über seinen Umfang in gleichmässiger Verteilung angeordnete, axial ausgerichtete Stege mit dem ihm am nächsten liegenden Unterteilungsring verbunden.

Nach Anspruch 6 liegen radiale Aussenflächen der Distanzelemente auf einem Durchmesser, der kleiner ist als der Aussendurchmesser der Unterteilungsringe.

Nach Anspruch 7 liegen die radialen Aussenflächen der Distanzelemente auf einem Durchmesser der grösser ist als der Durchmesser, auf dem radiale Aussenflächen der Stege angeordnet sind.

Nach Anspruch 8 weisen jeweils in zwei benachbarten, sich axial erstreckenden Reihen angeordnete Distanzringe parallel zueinander ausgerichtete Mittelachsen auf.

Nachfolgend wird anhand einer Zeichnungsfigur ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Die Figur zeigt die Färbehüise in einer Seitenansicht.

Die Färbehülse besteht aus einem unteren ringförmigen Endabschnitt 1, einem oberen, gleichfalls ringförmigen Endabschnitt 2 und einem axial verkürzbaren Mittelabschnitt 3.

Der untere Endabschnitt 1 ist aus einem unteren Ring 4 und der obere Endabschnitt 2 aus einem oberen Ring 5 gebildet. Der Innendurchmesser des unteren Rings 4 entspricht dem Aussendurchmesser des oberen Rings 5. Eine über den Umfang des unteren Rings 4 vorgesehene Nut 6 dient zur Aufnahme einer sogenannten Fadenreserve.

Der untere Ring 4 ist mit einer nach innen vorstehenden Stufe 7 versehen, durch welche die Eindringtiefe einer ebenso ausgebildeten, gleichgerichteten Färbehülse definitiv begrenzt ist, indem die Stirnseite des oberen Rings 5 der eingeschobenen Färbehülse gegen die Stufe 7 zur Anlage kommt.

Der Mittelabschnitt 3 der Färbehülse besteht aus in gleichmässigen axialen Abständen voneinander angeordneten Unterteilungsringen 8, die über Distanzelemente 9 miteinander verbunden sind. Die Distanzelemente 9 bilden paarweise mit den zu verbindenden Unterteilungsringen 8 Distanzringe 10, welche bei einer axialen Kompression der Färbehülse in eine elliptische Form übergehen, ohne dass Teile der Distanzelemente 9 oder der Unterteilungsringe 8 aufeinandergepresst werden, wodurch auf den Mittelabschnitt 3 aufgebrachte Fadenwindungen eingeklemmt würden.

Der den Endabschnitt 2 bildende obere Ring 5 ist mit dem zu ihm am nächsten angeordneten Unterteilungsring 8' über Stege 11 verbunden, die in gleichmässiger Verteilung am oberen Ring 5 und am Unterteilungsring 8' angeschlossen sind und mit einer radialen Aussenfläche 12 stufenlos in den Aussen-umfang des oberen Rings 5 übergehen.

Die Wandstärke der Distanzelemente 9 ist am Hülsenaussenumfang kleiner als am Hülseninnenumfang.

Claims (8)

Patentansprüche

1. Verfahren zum gleichmässigen Verdichten von Garn, das in Form von Wickeln auf axial ineinanderschiebbare und axial verkürzbare hülsenförmige Garnträger im Kreuzspulverfahren aufgebracht wird, worauf aus einer Anzahl mit Garnwickeln versehener Garnträger eine Säule gebildet und schliesslich auf diese ein ihre Höhe um einen definierten Betrag reduzierender Axialdruck ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch den auf die Garnträger und die Garnwickel ausgeübten Axialdruck zunächst die Gamträger ineinandergeschoben werden und dabei mindestens je ein Randbereich jedes Garnwickels verschoben wird und dass anschliessend die Garnträger verkürzt werden und dabei mindestens je ein Mittelbereich jedes Garnwickels gleichfalls verkürzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Garnwickeln versehenen Garnträger auf ein stabförmiges, der Säulenhöhe angepasstes Führungselement aufgeschoben und soweit ineinandergesteckt werden, dass einander zugewandte Stirnseiten benachbarter Wickel unmittelbar aneinanderliegen und beim Ineinanderschieben der Garnträger über den zunächst ineinander-gesteckten Betrag hinaus die Garnwickel auf den Garnträgern verschoben und erst durch das Verkürzen der Garnträger die gleichmässige Verdichtung herbeigeführt wird.

3. Färbehülse zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit zwei ringförmigen Endabschnitten (1, 2) und einem axial verkürzbaren Mittelabschnitt (3), wobei ein mit einer radial nach innen vorstehenden Stufe versehener Endabschnitt eine kreisförmige Innenkontur aufweist, die der Aussen-kontur eines anderen Endabschnitts angepasst ist, wodurch sich die Färbehülse um mindestens einen Teil der axialen Erstreckung eines Endabschnitts in bzw. auf eine ebenso ausgebildete Färbehülse gleichgerichtet ein- bzw. aufschieben lässt, und wobei der verkürzbare Mittelabschnitt eine Anzahl in axialen Abständen voneinander angeordnete Unterteilungsringe aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterteilungsringe (8) über bogenförmige Distanzelemente (9) miteinander verbunden sind, die paarweise zusammen mit den beiden jeweils zu

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verbindenden Unterteilungsringen (8) Distanzringe (10) bilden, deren Mittelachse im wesentlichen radial zur Färbehülse ausgerichtet ist.

4. Färbehülse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke der Distanzele- 5 mente (9) am Hülsenaussenumfang kleiner ist als am Hülseninnenumfang.

5. Färbehülse nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der einschiebbare Endabschnitt (2) durch über seinen Umfang in gleichmässi- 10 ger Verteilung angeordnete, axial ausgerichtete Stege (11 ) mit dem ihm am nächsten liegenden Unterteilungsring (8') verbunden ist.

6. Färbehülse nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass radiale Aussenflä- 15 chen der Distanzelemente (9) auf einem Durchmesser liegen, der kleiner ist als der Aussendurchmesser der Unterteilungsringe (8).

7. Färbehülse nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Aussen- 20 flächen der Distanzelemente (9) auf einem Durchmesser liegen, der grösser ist als der Durchmesser, auf dem radiale Aussenflächen (12) der Stege

(11 ) angeordnet sind.

8. Färbehülse nach einem der Ansprüche 3 bis 5, 25 dadurch gekennzeichnet, dass jeweils in zwei benachbarten, sich axial erstreckenden Reihen angeordnete Distanzringe (10) parallel zueinander ausgerichtete Mittelachsen aufweisen.

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