CN1152646A - 染色装置 - Google Patents

Abstract

一种染色装置，包括一个适合包含染液的染缸(1)、一个可以转动地沿侧向悬插在染缸(1)中的旋转轴(3)、一个可以使染液沿平行于旋转轴的方向流动的叶轮(4a、4b)，以及一个可以让待染色物品(100)卷绕于其上的卷轴(6)，该叶轮(4a、4b)和卷轴(6)固定在旋转轴(3)上。该物品(100)的染色是通过利用叶轮(4a、4b)的旋转使染液从物品侧端部通过物品渗透而进行的。该旋转轴(3)在染色过程中可以反向旋转。

Description

染色装置

本发明涉及一种染色装置，用于以低浴比或低液比对拉链带、分开的搭扣带之类狭窄织物进行染色。

已知例如日本专利公布No.6-63,170中公开了一种窄带染色机，该机进行染色是通过在压力容器内的染色中从侧向悬插一个旋转轴，将窄带横向卷绕在旋转轴上，并使卷绕的窄带在染液中旋转；也已知例如已公布的日本专利申请--公开(早期公布)No.56-112,555中公开了一种低浴比的染色机，该机对给定物品的染色是通过在染罐中从侧向悬插一个穿孔管，将物品卷绕在穿孔管上，在穿孔管的相对两端上各安置一个水轮叶片，使染罐能够在旋转中从染罐底部获得染液而将其输送到穿孔管中，并使穿孔管中的染液由于旋转产生的离心力而通过穿孔管中形成的孔向外排放，由此对卷绕在穿孔管上的物品进行染色。

前一种染色机容易对窄带只能不均匀地染色或使窄带缠结，因为它要求在准备染色时将窄带沿横向卷绕在旋转轴上。后一种染色机由于它不能随待染色物品的量而改变染液的量，因此容易过量消耗染液和热能并引起产品成本高的问题。

因此，本发明的目的是提供一种染色装置，它能以低浴比对狭窄织物之类物品平稳地染色而不产生染色不均匀和织物缠结之类问题，同时使用的染液量正比于待染色织物的量。

为了达到这个目的，本发明提供一种染色装置，它包括一个适合于在其中包含染液的染缸、一个可以转动地沿侧向悬插在染缸中的旋转轴、一个可以使染液沿平行于旋转轴的方向流动的叶轮，以及一个可以让待染色物品卷绕于其上的卷轴，该叶轮和卷轴固定在旋转轴上。卷绕在卷轴上的物品的染色是通过利用叶轮的旋转使染液从物品侧向端部通过物品渗透而进行的。

由于上述构造，可以不利用循环泵之类机构而通过简单结构以低浴比对物品进行染色。特别在对其卷绕层厚度大于其宽度的狭窄织物进行染色的过程中，本发明的染色装置的优点是染色均匀而快速，因为染液是从织物侧向端部通过厚部较小的狭窄织物卷绕层而渗透流过的。

在本发明的一个优选实施例中，该染色装置包括至少一个卷轴和至少两个叶轮。叶轮安置在固定于旋转轴上的卷轴的两侧而旋转轴在染色过程中可以反向旋转。

通过在染色过程中使安装了绕有待染色物品的卷轴和叶轮的旋转轴周期地反向旋转，可以改变染液的流动方向，因此可以使染液从物品侧向两端流过物品而渗透。其次，旋转轴旋转方向的定期改变使物品的染色又快速又均匀，原因是这使得卷绕在卷轴上的物品在正向旋转时卷紧而在反向旋转时放松因而改善了染液渗入物品的情况。

在本发明的另一个优选实施例中，叶轮和卷轴分别设有固定在旋转轴上用的内圆筒形部件，而这些内圆筒形部件在其周边部分中设有孔，这些孔可以相互连接而形成使染液循环的流通路径。通过使围绕叶轮和卷轴的内圆筒形部件设置多个孔并由此形成上述使染液循环用的返回路径，可以使染液的循环变得平稳并使所需的染色又快速又均匀。

本发明还可以替换固定在旋转轴上的叶轮和卷轴。该装置还可以使用孔径和卷绕位置随待染色物品量而变化的叶轮和卷轴，因而可以减少生产成本。

通常可以在固定于旋转轴上的卷轴的相对两侧上安置保护件，它们能使染液通过并能防止卷绕的狭窄织物被侧向倒塌。它们可以增加由叶轮产生的染液喷射力并增加染液流入待染色物品的强度，因此能够使染色进行得又均匀又快速。

从下述结合附图的说明可以明显地知道本发明的其它目的、特点和优点，附图中：

图1是本发明染色装置第一实施例的主要部分纵向截面图；

图2是图1所示染色装置的分解透视图；

图3是绕在卷轴上的搭扣带的透视图；

图4是本发明染色装置第二实施例的主要部分纵向截面图；

图5是本发明染色装置第三实施例的主要部分纵向截面图。

现在，参照附图中例示的实施例说明本发明。

参照图1和图2，它们例示本发明的第一实施例，该实施例的染色装置包括一个染缸1，一个从侧面伸入并可旋转地设置在染缸1中的旋转轴3，分别连接在旋转轴3上的一对叶轮或螺旋桨4a和4b、一对保护件5a和5b及一个卷轴6，分别固定在染缸1上的染液进料管70和排放管71及加热部件74。

染缸1的形状为空心圆缸，由圆缸壁11和在其一端整体形成的侧壁12形成。一个盖或帽13连接在染缸1的另一端，能够自由地打开和关闭。旋转轴3从侧面悬插在染缸1的内部中央，因此，连接在旋转轴3上的叶轮4a和4b、保护件5a和5b及卷轴6可以通过这个盖13插入旋转轴3的周围和从旋转轴3上取出。盖13有一个在其内表面中央部分中形成的凹口14，以装入从侧面悬插在染缸1中的旋转轴3的自由端部并将其支承就位。染缸1的下部形成一个保持染液的染室2。虽然染缸1通常装有密封机构，但图中省略了。如图2所示，染液进料管70和染液排放管71连接在形成染室2的染缸1缸壁11上。通过合适地操纵设置在这些管中的阀72和73，将染液供入染室2或从染室2中排放染液。染缸1在其缸壁11的下部旁边设有加热部件74以加热染液。加热介质进料管75用于给加热部件74供给加热介质如蒸汽。

旋转轴3可以旋转地连接在侧壁12上，并沿染缸1的中心轴线安置。旋转轴3在其一端形成一个自由端部，可以用于替换叶轮4a和4b、保护件5a和5b及卷轴6。该自由端部的前端装入并支撑在盖13的凹口14上。旋转轴3的另一端从染缸1的侧向伸出。电动机7的驱动轴8通过联轴器9的中介连接在该端部上，以便向旋转轴3传送可逆的转动。在旋转轴3的周边的一侧上，形成一个平行于轴线的槽31。叶轮4a和4b、保护件5a和5b及卷轴6的内圆筒形部分40、50及60的内表面上分别隆起凸条41、51及61(它们将在后面具体说明)，这些凸条顺序装入槽31。旋转轴3的自由端部的前端中形成一个螺纹部分32。一个止动件或螺母33紧固在旋转轴3的螺纹部分32上，以固定已经连接在旋转轴3上的叶轮4a和4b、保护件5a和5b及卷轴6。

图2是透视图，表示叶轮4a和4b、保护件5a和5b及卷轴6固定到旋转轴3上的顺序。成对的保护件5a和5b与成对的叶轮4a和4b跨越作为中心的卷轴6分别隔开并以上述顺序依次安置在卷轴6的相对两侧上。叶轮4a和4b在其中心部分中设有内圆筒形部分或装配圆筒形部分40。该圆筒形部分40在其内表面上设有凸条41，可以装入旋转轴3的槽31中。叶轮4a和4b各自的外圆筒形部分或底座部分42有多个叶轮45(在图示实施例中为四个叶轮)，底座部分42通过连接臂43的中介安置在装配圆筒形部分40的外面，使得染室2中的染液将沿图1中箭头所示方向喷出和循环。用于将装配圆筒形部分40连接到叶轮4a和4b的底座部分42上的若干个连接臂43由孔44分别隔开。这些孔44与保护件5a和5b及卷轴6中形成的孔54及64(它们将在下面具体说明)连通，以形成图1中所示的循环中的染液用的返回路径。

保护件5a和5b固定在离卷轴6的相对端部尽可能近的地方并由内圆筒形部分或装配圆筒形部分50和外圆筒形部分或底座部分52及支承架55形成，部分50和52的直径分别等于叶轮4a和4b的装配圆筒形部分40和底座部分42的直径，而支承架55从底座部分52的周边沿径向伸出，每个支承架可以形成一个网眼状空间。可以装入旋转轴3的槽31中的凸条51形成于装配圆筒形部分50的内面。装配圆筒形部分50和底座部分52用多个连接臂53连接。连接臂53由中间孔54相互隔开。这些孔54与叶轮4a、4b和卷轴6中的孔44和64连通，形成循环的染液用的返回路径。上述方式制造的保护件5a和5b位于卷轴6的相对的端部上并这样安置，使得能防止待染色的物品卷100被由于叶轮4a和4b的旋转而形成的染液射流碰撞而从侧面撞塌。如图2中所示，保护件5a和5b可以形成为两个分立件。另一种方法是，它们可以在卷轴6的相对的侧向端部中与其整体形成为设有形成网状空间的支承架的法兰形状。在这种情况下，叶轮4a和4b的叶片45和法兰必须设置成隔开一个规定距离，以便防止染料液体流产生紊流。

卷轴6用于使物品100能够染色，该物品如拉链带或搭扣带，由准备卷绕其上的狭窄织物制成。在其中央部分设置内圆筒形部分或装配圆筒形部分60，可以安装在旋转轴3的周围。在圆筒形部分60的内表面上，像叶轮4a和4b及保护件5a和5b中那样地形成凸条61并装入旋转轴3的槽31中。多个连接臂63从装配圆筒形部分60的周边伸出并连接到一个外圆筒形部分或底座部分62上，底座部分62用于卷绕待染色物品100。连接臂63由孔64互相隔开。这些孔64与叶轮4a、4b和保护件5a、5b中的开口44和54连通，以形成循环的染液的返回路径。

图3例示卷轴6上卷绕一个搭扣带，作为待染色物品100的狭窄织物的一个具体例子。因为搭扣带具有从其基底纤维品表面上隆起的搭钩和/或扣圈作为啮合元件，所以这些啮合元件在染色过程中特别易于变形。在本发明的染色装置中，因为搭扣带卷是通过使染液流从其侧边渗透搭扣带卷而染色的，所以不会撞塌搭钩和/或扣圈就能完成染色。因此，该染色装置能够为搭扣带提供最佳染色方法。

叶轮4a和4b、保护件5a和5b及卷轴6是可以替换的，因此可以选择使用那些其孔刚巧适合于对绕在卷轴6上的特定量物品100进行染色的叶轮、保护件及卷轴。例如，当待染色物品100为小量时，使用的卷轴6就做成孔64的容积变大，即在装配圆筒形部分60和底座部分62之间插入大的间隔，而叶轮4a和4b与保护件5a和5b做成使其相应的孔44与54扩大到与卷轴6的孔64适应，因此待染色物品10可以就近卷绕在卷轴6的外周边上，并因而可以用靠近染室2的底部的小量染液进行染色，如图4中所示。通过准备几套叶轮4a和4b、保护件5a和5b及卷轴6并使它们的孔随待染色物品的预期变化量而变化，从而将它们用作本发明染色装置的合适替换，可以用刚巧适合于物品量的染液量来对给定物品进行染色，因此可以减少生产费用。

上述第一实施例代表在旋转轴3上固定一个卷轴6的情况。通过如图4中所示在染缸1a内安置固定在一个旋转轴3a上的两个卷轴6a和6b，可以对不同宽度的织物同时进行染色。也可以用隔板20a和20b将染缸1b内部分成多个染室2a、2b和2c，设置一个穿过其间的旋转轴3b，并如图5所示在各个染室内将叶轮4a和4b、保护件5a和5b及卷轴6分别固定在共同的旋转轴3b上，从而在多个染室内用不同颜色的染液对物品进行染色。

图4和图5分别表示本发明染色装置的第二和第三实施例。

图4所示的染色装置与上述第一实施例的不同之处在于，在一个共同的旋转轴3a上固定两个卷轴6a和6b、两对(总数四个)分别安置在卷轴相对两侧上的保护件5a和5b及三个叶轮4a、4b和4c，其中两个叶轮安置在卷轴6a和6b之外，一个安置在卷轴6a和6b之间；上述不同之处还在于在染缸1a的圆筒形壁11a上方在卷轴6a和6b之间间隙的延伸部位形成的开口部分15上固定一个自由开关的盖子16。但是，染色装置部件的基本结构与第一实施例的相同。在本发明的染色装置的情况下，因为使用如图4所示的长度互不相同的卷轴，所以可以同时对宽度不同的两个物品100a和100b进行染色。当该染色装置制成使用多个长度相等的卷轴时，它可以同时对宽度相等的多个物品进行染色。将物品100a和100b缠绕在卷轴6a和6b上和将它们从卷轴6a和6b上退绕的操作可以通过打开盖子16后的开口部分15直接完成，如图4中一长两短虚线所示。另一种方法是，如第一实施例中那样，这些操作可以在打开盖13后从旋转轴3a上取出卷轴6a和6b来完成。

在图5所示的染色装置中，染缸1b由一个封闭的圆筒形成，该圆筒包括圆筒形壁11b和固定在圆筒形壁11b相对两端部的侧壁12a、12b。染缸1b的内部用两个隔板20a和20b分成三个染室2a、2b和2c。在共同旋转轴3b的位于每个染室内的每部分上分别安置一个卷轴6与设置在该卷轴6两侧的两个保护件5a、5b和两个叶轮4a、4b，它们的固定方式与第一实施例相同。然后，在染室2a、2b、2c上方的圆筒形壁11b中分别形成开口部分15a、15b、15c，而盖子16a、16b、16c可以自由开关地固定在上述相应的开口部分上。在这种情况下，因为染缸1b保持在关闭状态而没有设置图1中所示的盖，连通孔21a和21b分别在隔板20a和20b的上部形成，因此染色过程中染缸内保持均匀压力。在上述构造的染色装置中，将物品100卷绕在卷轴6上和从卷轴6上退绕的操作是在分别安置于染室2a、2b、2c上方的盖子16a、16b、16c以图4实施例中同样方式打开之后进行的。在染室2a、2b、2c上连接分别设有阀73a、73b、73c的染液排放管71a、71b、71c和染液供给管(未示出)。

现在，将在下面参照图1说明本发明的染色装置的使用。首先，待染色物品卷绕在适合于物品100的量的卷轴6上。然后，将具有对应于卷轴6的孔64的孔44和54的叶轮4a、4b和保护件5a、5b按图2所示顺序固定在染缸1中的旋转轴3上。在拧上止动件33而封闭旋转轴3的前端后，关闭染缸1的盖13，开通染液进料管70中的阀72以供给染液，直到它达到图1中所示的L₁标示的高度。然后，通过加热介质进料管75将蒸汽之类加热介质供应到加热部件74上以提高染液的温度，并使旋转轴3与电动机7一起开始旋转。结果，染缸1的染室2中的染液通过前叶轮4a沿图1中所示箭头方向受到推动，通过保护件5a，撞入卷绕在卷轴6上的待染色物品100的侧向端部，通入物品，从其相对的侧部排出，受后叶轮4b的向后推动，并通过由装在旋转轴3上的叶轮4a和4b、保护件5a和5b及卷轴6的孔44、54及64形成的流动路径返回前面，由此形成一个染色用的循环染液流。在物品于规定温度下被上述循环染液流染色规定时间后，连接在染缸1底部的染液排放管71中的阀73被打开而排放染液，而后盖13被打开，使得可以从旋转轴3上连同叶轮4a、4b和保护件5a、5b一起取出卷轴6。最后从卷轴6上退绕下已染色的物品，从而完成染色过程。在染色操作期间，旋转轴3的旋转可以定期地反向，以使染液的流动方向改变为与图1中箭头表示的方向相反，并使染液从相反侧面上的侧边端部渗透卷绕在卷轴6上的待染色物品100。因为旋转轴3的旋转方向的周期变化使卷绕在卷轴上的物品由于正向旋转而卷紧和由于反向旋转而放松，从而加强了染液在物品中的渗透，使物品受到迅速而均匀的染色。

因此，本发明的染色装置能以低的浴比或液比对给定物品进行染色，因为其操作机构在于利用叶轮4a和4b迫使染液循环、沿侧向冲撞物品并通过其间而渗透。其次，因为染色是通过使染液冲撞待染色物品卷的侧向端部而进行的，特别因为染液是从侧向端部通过厚度较小的狭窄织物卷层渗透的，所以比起当染液从层厚较大的周边表面侧渗透卷层来，染色可以进行得更快速更均匀。

在图4所示的染色装置的情况下，即使当待染色物品为小量时，因为物品的卷绕部分近似地接近于图4中所示的卷轴6的周边，所以如标记L₂所指示的高度的小量染液对于达到染色目的也足够了。其次，因为叶轮4a、4b、4c和保护件5a、5b及卷轴6a、6b的孔44和54及64是以大尺寸形成的，所以它们对染液的循环形成宽大的流通路径，并对染液的流动不产生障碍。如图4所示，两个宽度不同的用于卷绕待染色物品的卷轴6a和6b可以平行地设置在旋转轴上。另一种方式是，可以在旋转轴上平行地设置同样尺寸的用于卷绕物品的卷轴。也可以如图5所示将染缸内部分为几个染室2a、2b、2c而将分别安置在不同染室中的多个卷轴6固定在共同的旋转轴3b上，从而在不同的染室中以不同颜色对物品进行染色。如图4和图5中所示，盖子16和16a、16b、16c可以自由开关地固定在染缸的上部，因而待染色物品可以卷绕在卷轴6a、6b和6上，它们同时固定在旋转轴3a和3b上。

虽然已经图示和说明了本发明的多个优选实施例，但可以清楚地理解，本发明不限于此，而可以进行各种实践。虽然图1中例示的第一实施例在卷轴两侧各有一个叶轮，但也可以在卷轴的一侧设置一个叶轮。同样，安装在旋转轴上的卷轴和叶轮的数目可以随意选定。因此被说明的实施例在一切方面都应看作是例示性的和非限制性的，本发明的范围由所附的权利要求书指示而并非由上述说明指示，因此，本发明的范围包括所有落入权利要求的等效范围内和意思等效的一切变化。

Claims (14)

1.一种染色装置，包括一个适合于在其中包含染液的染缸、一个可以转动地沿侧向悬置在染缸中的旋转轴、一个可以使染液沿平行于旋转轴的方向流动的叶轮，以及一个可以让待染色物品卷绕于其上的卷轴，该叶轮和该卷轴固定在旋转轴上，而该物品的染色是通过利用该叶轮的旋转使染液从物品侧向端部渗透通过物品而进行的。

2.根据权利要求1所述的装置，该装置包括至少一个卷轴和至少两个叶轮，该叶轮安置在固定于该旋转轴上的卷轴的两侧，而该旋转轴在染色过程中可以反向旋转。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：该叶轮和该卷轴分别设有固定在旋转轴上用的内圆筒形部分，而这些内圆筒形部分在其周边部分中设有孔，这些孔可以相互连接而形成使染液循环的流通路径。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：该叶轮和该卷轴可以替换地固定在旋转轴上。

5.根据权利要求1或2所述的装置，还包括安置在固定于该旋转轴上的卷轴的相对两侧端部的保护件，该保护件可以防止上述卷绕的织物层从侧面撞塌并可使上述染液通过。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：每一个保护件包括一个固定在旋转轴上的内圆筒形部分、一个通过多个臂连接于该内圆筒形部分上的外圆筒形部分，以及一个凸起于该外圆筒形部分上的网状支承件，上述内圆筒形部分、包围该内圆筒形部分的外圆筒形部分和上述臂联合形成孔。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于：上述保护件整体形成于上述卷轴的相对两侧端部。

8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：上述卷轴包括一个被固定到上述旋转轴上的内圆筒形部分和一个通过多个臂的中介连接在上述内圆筒形部分上的外圆筒形部分，上述内圆筒形部分、上述包围内圆筒形部分的外圆筒形部分和上述臂联合形成孔。

9.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：上述叶轮包括一个被固定到上述旋转轴上的内圆筒形部分和一个通过多个臂的中介连接在上述内圆筒形部分上的外圆筒形部分以及多个从上述外圆筒形部分上伸出的叶片，上述内圆筒形部分、上述包围内圆筒形部分的外圆筒形部分和上述臂联合形成孔。

10.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：上述染缸包括一个空心圆筒体，其一个侧部封闭，其另一侧部上装了一个连接在上述空心圆筒体上的盖，该盖可以自由地打开和关闭。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于：上述染缸在上述空心圆筒体的圆筒形壁的上部设有一个开口部分和一个连接在该开口部分上的盖子，该盖子可以自由地打开和关闭。

12.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：上述染缸包括一个空心圆筒体，该空心圆筒体中的空间用至少一个隔板分隔为多个染室，上述染缸设有一个通过上述染室安置的共同旋转轴，而上述卷轴和安置在该卷轴侧部上的上述叶轮被固定到安置在上述染室内的上述旋转轴的每一部分上。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于：上述隔板在其上部设有一个开口，允许相邻染室的空间连通。

14.根据权利要求12所述的装置，其特征在于：上述圆筒形体在其相对两侧的部分是闭合的。

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