CN1259476C - 用于卷绕在卷轴或者类似卷装上的纱线的染色或者漂白设备 - Google Patents

Abstract

用于卷绕在卷轴或者类似卷装上的纱线的染色或者漂白设备，包括，多个小型染色锅炉(15)，后者设置在一个圆周上，每个适合于接收一个可移动的卷轴支架心轴(13)，所述心轴(13)能够同时移出，以用于随后的离心式排水和染色操作，以较少的液体操作，并且能够以恒定的浸渍率以部分能力使用。

Description

用于卷绕在卷轴或者类似卷装上的 纱线的染色或者漂白设备

技术领域

本发明涉及用于卷绕在卷轴或者类似卷装上的纱线的染色或者漂白设备。

背景技术

传统的用于纱线的染色或者漂白设备由一个立式锅炉和用于使处理液体可逆循环的装置构成，所述锅炉装备有一个泵。因为这种设备适合于接收用于不同可能的纱线卷装的材料支架，它们具有一个通用的用途。

特别只用于卷轴或者类似卷装，使用由一个设置有多个用于容纳卷轴的竖直管的单个锅炉构成的设备。

这种锅炉结构，例如公开在US-A-3760614中，其提供了一个降低的浸渍率，但是不足以满足染色工业的实际需求。

或者可以使用包括一系列小型卧式锅炉的特定设备；所述卧式锅炉一个设置在另一个后面或者一个设置在另一个上面，从而形成平行六面体结构。

每个这种小型锅炉能够接收一个卷轴支撑心轴，后者通常具有一个管状结构。为了结构上的成本有效性，这种心轴根据其穿孔支架的长度，通常承载着十至十二个卷轴。

这种设备，相对于传统的设备，具有的优点是：以非常短的浸渍率进行操作，另外，其既不需要安装空间，也不需要移动该设备的起重装置。

然而，这种设备具有涉及染色质量的一系列问题，实践中是卷轴的装载和卸载操作、和总体上移动卷轴支撑心轴的问题。

实际上，操作工必须将所述卷轴以一个在另一个上面的方式套插在单个心轴上，所述心轴的轴线设置成垂直的。因为所述小型锅炉是水平的，在装载了卷轴从而非常重的这种心轴上进行套插，首先需要将它们轴线水平地定位在一个滑车上。

因为所述卷轴的数量非常大，所以接收卷轴的这种心轴非常长；并且这种心轴实质上由一个穿孔管构成。这种管具有一个基孔，并且在其表面上以区别的方式沿着其长度穿孔，从而力图使液体的通过在设置于所述心轴上的单个卷轴上均匀进行。

无论如何，丰富和均匀地浸湿大量地设置在所述心轴上的卷轴存在许多困难；另外，非常可能一些卷轴具有相对于其它卷轴具有完全不同的密度，从而会使浸湿通过时不均匀。

为此，并且因为其它染色液体的循环系统固有的原因，这些设备不适合对非常紧凑的卷轴进行染色，例如，那些具有棉或者粘胶纱线的卷轴，特别是具有单一颜色的用于织物或者针织物的细纱。

因此，所述设备是非常复杂的设备，具有不合理的和不切实际的液体循环，这需要许多对纱线的操作；另外，其价格昂贵，从而太困难和昂贵而不能自动化，特别是其染色不可靠。

因此，很清楚，除了降低浸渍率的优点之外，这种设备必然不能代表当今染色工业对于对卷线在卷轴或者类似卷装上的纱线的染色或者漂白装置的期望。如果由于前述设备操作的较短的浸渍率而获得了环境友好的方面，则缺少了关于减少纱线操作的方面，从而不能降低对劳动力成本的冲击，并且缺少与实际操作的灵活性、容易自动化和首要的用绝对的信心处理各种纤维的可能性相关的方面。

就操作而言，回想整个操作循环可预见的情况是有利的。其包括，在垂直设置的单个心轴上、以一个在另一个上面的方式插入卷轴而装载卷轴，这些心轴转动直到到达一个水平位置，将这些心轴传送到一个装载滑车上，所述滑车承载着呈水平位置的心轴，将所述滑车定位和夹紧到所述染色设备的结构上，将所述心轴推到单独的小型锅炉中，分开和移走所述装载滑车，在所述小型锅炉中进行染色处理，重新定位和夹紧所述滑车到所述设备的结构，从所述单独的小型锅炉移开所述心轴，分开所述滑车，垂直地重新定位单独的心轴，从所述心轴移走所述卷轴，将所述卷轴浸入到排水设备中，进行排水处理，以从所述卷轴排出最大可能量的水，从所述排水设备移走所述卷轴，将所述卷轴装载在用于烘干机的滑车的心轴上，将所述滑车引导到烘干机中，对卷轴进行干燥，移走所述滑车，对处理过的干燥的卷轴进行最后的装载。

因此，很清楚现代的染色工业怎样需要能够降低(如果不能消除的话)在前述生产循环的某些步骤中纱线操作存在的另一需要，除上述之外，还有就是能够更加灵活地使用这些设备，就能够使用这些设备而言，不只是以完全的能力，而是根据需要，当然能够部分地具有实际上恒定的浸渍率。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于卷绕在卷轴或者类似卷装上的纱线的染色或者漂白设备，其能够尽可能地减少要进行的操作。

本发明的另一个目的是提供一种用于卷绕在卷轴或者类似卷装上的纱线的染色或者漂白设备，其保证了良好的处理结果，在每个卷装中具有均匀的和丰富的处理液体通过。

本发明的另一个目的是提供一种染色或者漂白设备，所述设备使用一非常短的浸渍率，降低了大气和环境污染，并因此降低了能量成本。

本发明还有一个目的是提供一种染色或漂白设备，所述设备具有良好的使用灵活性，在要处理的材料载荷变化时保持恒定的浸渍率。

本发明的再有一个目的是以可接受的成本提供一种特别简单和有效的染色或者漂白设备。

根据本发明，提供了一种用于卷绕在卷轴上的纱线的染色或者漂白设备，所述设备具有降低的浸渍率，包括，多个小型处理锅炉，所述处理锅炉装备有一个基部，并且装备有可移走封闭盖，所述小型锅炉装备有用于处理液体的进和出管，所述进和出管与一个循环泵连接，并且连接于一个热交换器，在每个所述小型锅炉中在中心位置设置有一个可移走支撑心轴，在所述可移走支撑心轴上以一个在另一个上的方式套插着纱线的卷轴，其特征在于，所述小型锅炉具有圆形截面，具有垂直轴线，并且所述小型锅炉的轴线设置在一个圆周上，每个所述支撑心轴在一个垂直位置上，并且设置在分别靠近每个盖和每个基部的支座之间，其中所述小型锅炉的内直径稍微大于每个所述卷轴的最大直径。

根据本发明的一个有利方面，所述盖机械地和气密地利用锁定装置关闭所述小型锅炉的上边缘，所述锁定装置具有叠置的齿。

附图说明

对照所附示意图，根据本发明用于卷绕在卷轴或者类似卷装上的纱线的染色或者漂白设备的特征和优点从下面的描述中会更加清楚，所述描述作为一个例子，并非为限定的目的；在所述图中：

图1是一个根据本发明用于卷绕在卷轴上的纱线的染色或者漂白设备的侧视示意图，所述设备由许多小型立式处理锅炉构成，后者设置在一个圆周上并且每个包含一个卷轴支撑心轴；

图2表示了一个用于移动所有卷轴支撑心轴的装置的放大侧视示意图，为简化的目的，所述卷轴支架承载了两个心轴；

图3a和3b表示了图1所示设备的小型锅炉的一个盖的细节的放大的侧视示意图，其分别处于关闭之前和关闭位置的步骤；

图4表示了一个处理液体循环的图表，其中可以看到图1设备的一些小型锅炉的截面，其中一个装有一根卷轴支撑心轴，而另一个空着，交替地通过阀门相对于所述循环关闭；

图5表示了图1染色设备的前视图，其插入一个染色线的实施例中，位于一个离心式排水设备的上游，所述排水设备带有一个漏斗，后者具有一个蜂窝状截面，和一个具有一个腔室的干燥器的上游，所述腔室具有一个圆形截面；

图6a、6b和6c表示了从一个染色线的三个生产实施例的上方看去的三个不同俯视图，其带有相应的滑车；特别是在图6a中，图5所示的染色线示意性的表示，在图6b中，可以看到带有一个矩形截面的腔室的传统干燥器的染色线，，并且最后在图6c中，一个具有传统排水设备和一个传统干燥器的染色线被表示；

图7表示了图1设备上方的俯视图，其没有盖，并且可以看到许多小型锅炉，所述锅炉的轴线设置在一个圆周上。

具体实施方式

首先，必须指出，只有对于完全理解本发明必须的染色设备的部件在附图中示出，并且将在下面说明；而所有附件，例如指令和控制装置，都可以以现有技术中已知的传统的方式实现，都没有表示出来。

此外，虽然总是参照一个染色设备，但是可以理解，其也可以涉及漂白或者其它处理的设备。

参照附图，一个具有短浸渍率的染色设备装备有许多小型立式锅炉15，并且总体上用标号10表示。

这样一个设备10包括一个圆筒形结构65，后者具有一根垂直轴线；所述圆筒形结构65停放在支架22上。在所述结构65的内侧，并且靠近所述圆筒的两个基部，焊接了一个下环66和一个上环67，所述上环和下环支撑着许多小型的圆筒形处理锅炉15，所述处理锅炉15具有一个垂直轴线；所述圆筒形处理锅炉的轴线设置在所述结构65的单个内圆周上，其轴线同心，如图7所示。

所述小型圆筒形锅炉15装备有一个基部48，并且顶部开口。所述小型圆筒形锅炉15通过一系列圆形盖11关闭，后者安装在一个圆环形覆盖结构50上，并且设置成其中心在一个圆周上。这样一个圆周与设置所述小型锅炉15的轴线的圆周相同。

所述圆环形结构50在其中心处通过一根杆51的一端被支撑着，所述杆51通过一个销轴43枢转。所述杆51通过一个作用于其另一端的翻转式压力缸20被驱动。另外，结构50沿轴向装备有一个压力缸21。

用于使染色液体按照箭头46所示方向循环的装置可以预见。如图4所示，所述装置按顺序包括：一个外部泵16、一个用于冷却和加热所述液体的热交换器17、一个设置在所述设备10的轴线上的流向转换器60。所述流向转换器60通过两条管线70和70′与各个小型锅炉15连接。

每个小型锅炉15的基部48在中心装备有一个圆筒形积垢器(sump)49。所述积垢器49的下端与所述管线70连接，在另一端终止于倒转的圆锥形座25′。

这种座接收一个卷轴支撑心轴13的圆锥形下端25，所述下端25如图2所示，在所述卷轴支撑心轴13上套插着要被处理的卷轴12。在图2所示的情况下，卷轴12卷绕在圆锥形穿孔支架上，并且通过间隔盘26分开。在卷轴12卷绕在特定的圆筒形穿孔支架上的情况下，盘26可以不用。图2表示了一个圆形装置14，用于移动沿着所述圆周设置的所有心轴13；所述圆环形装置14包括一个结构件32，后者承载着用于锁定所有心轴13的附件结构；每个附件结构由一对小活塞27或者任何其它已知系统构成，后者推动一个与所述心轴13的开槽上端23相对应的两个钳子28；这可以在图3a和3b看到。

在图3a和3b中，表示了在一个小型锅炉15上边缘上的盖11的一个锁定装置。

在每个盖11上，心轴13的锁定和对准中心的装置可以预见。这种装置由一个销轴30构成，所述销轴装备有一个弹簧31，所述弹簧终止于一个圆锥形座29，所述圆锥形座适合于接收顶部终止于一个埋头孔24的所述心轴13。

在图4中，表示了一个处理液体循环的图表，所述设备10的小型锅炉15交替地装有卷轴支撑心轴13。不包含所述心轴13的小型锅炉15通过阀门55和55′从所述循环中关闭；所述阀门截取所述管70和70′。

图5表示了，在一个起重机35的下方，由一个滑车36、所述染色设备10、一个离心式排水设备和一个干燥器构成的染色线，所述滑车承载着一系列心轴13，所述心轴设置在一个圆周上，所述离心式排水设备具有蜂窝状起重装置或者穿孔管37；所述干燥器具有一个腔室，后者具有一个圆形剖面38。

在图6a、6b和6c中，表示了染色线的其它实施例；其中，除了相对于图5，还可以注意到，带有一个具有矩形截面40的腔室的传统的干燥器、一个传统的排水设备41和一个矩形滑车42，所述矩形滑车承载着一系列固定的心轴。

要被染色的卷轴12卷绕在圆锥形穿孔支架上，并被套插在心轴13中，通过盘26分开。这些心轴13定位在滑车上，一起通过所述装置14被装载在所述染色设备10中。

具体地说，所述心轴13被定位在所述小型锅炉15中，后者可以从图1中看到，具有一个内直径，所述内直径稍微大于所述卷轴12的最大直径。

沿着圆周的系列座25′的尺寸作成接收所述心轴13的圆锥形下端25。

有利地，一系列心轴13，在图中所示的例子中为20个，能够同时定位，以通过使用所述移动装置14填充所有的小型锅炉15。

这样一种装置14具有圆形结构件32，后者包括一系列成对的小活塞27，每一对活塞用于一根心轴13，也可以使用其它已知的装置，所述活塞沿着与通过所述小型锅炉15的中心的圆周的相同的圆周设置。该小活塞27可以被驱动，而通过钳子28夹住或者释放所述心轴13的开槽上端23；所述钳子28通过杠杆与所述小活塞27连接，并可以接合在所述开槽端部23中。

如图5所示，所述装置14夹住所有例如在所述滑车36上、沿着所述圆周设置的心轴13，所述圆周在与通过所述小型锅炉15的中心的圆周相同的圆周上，并且从上方通过所述起重机35下降进入所述染色设备。

一旦所述心轴13被插入所述座25′，所述覆盖结构50通过被两个压力缸20和21驱动的两个不同的运动关闭。

所述压力缸20驱动杆51绕销轴43翻转，进入图3a所示位置。

然后，所述压力缸21使结构50沿着轴向下降，所述结构50承载着各个盖11，从而可以同时关闭所述设备10的所有小型锅炉15。在此步骤，所述心轴13进行锁定在其位置上的动作。这是通过由所述销轴30形成的装置来进行的，所述销轴30终止于圆锥形座29：如图3b所示，当关闭时，所述圆锥形座29被压缩弹簧31用力压向所述心轴13的上埋头孔24，由于其圆锥形状，从而获得锁定和对准中心。

所述小型锅炉15的机械式和气密关闭以已知的手段通过锁定位于所述上边缘44处的单个盖11进行。

如从图1可以清楚地看出，当所述心轴13设置在所述小型锅炉15内时，在所述小型锅炉15的内侧实践中没有盲区(dead zone)。

或者，使用所述染色设备10的部分载荷也是可能的，其中只使用一部分小型锅炉15，而通过所述阀门55和55′从所述液体循环中关闭空的小型锅炉15。因此获得了不同的部分载荷情况。

在引述的关闭所述盖11之后，所述小型锅炉15填充以染色液体。

通过所述外部泵16而促进所述液体的循环，同时可以通过转换器60转换所述管70和70′中液流的方向。

所述转换器60通过一个管线19供料，后者来自热换器17。这种转换器60装备有一个已知的装置，用于根据期望的循环方向通过所述管70或71对所述小型锅炉15内侧的液流进行引导。所述液流然后穿过所述锅炉15，并且分别穿过所述管71或70，返回到所述转换器60；由该转换器60通过管线18向前流向泵16。

所述染色液体通过热交换器17被加热或者冷却。

通过染色设备10，还可以提高生产效率。对此，如图5和6a所示，一条染色线具有一个滑车36，在此滑车上带有要被处理的卷轴的心轴13沿着圆周方向设置。这些心轴13由起重机35拾起，并且通过移动装置14被降低，进入染色设备10。在所述设备10中的循环之后，成系列的心轴13被移动装置14拾起，并且被降低而进入离心式排水设备37，后者可以具有一个蜂窝状起重装置或者具有穿孔管，所述起重装置或者穿孔管具有合适的尺寸来容纳所述沿着圆周设置的一系列心轴13。在所述步骤的最后，所述移动装置14拾起该系列心轴13，并且将其下降到所述干燥器38中，后者具有一个腔室，所述腔室具有一个适当尺寸的圆形截面，用于容纳所述沿着圆周设置的一系列心轴13，在此完成加工。

或者，如图6b所示，与图6a相比，所述生产线包括，代替具有圆形截面38的腔室的干燥器，一个传统的干燥器40位于所述离心式排水设备37的出口处，所述传统干燥器40具有一个腔室，后者具有矩形截面，所述沿着圆周设置的一系列心轴13被所述移动装置14拾起，并且停靠在一个滑车36上，然后被送入所述干燥器40中。

在另一种方案中，如图6c所示，与图6a相比，所述生产线包括，一个传统的排水设备41和一个传统的干燥器40，所述干燥器40具有一个腔室，该腔室具有一个矩形截面，为此，在所述染色设备10的出口处，所述沿着圆周设置的一系列心轴13由所述移动装置14拾起并且放置在一个滑车36上。单独的卷轴12从所述滑车36上的所述心轴13抽出，并且手工或者机械地定位在所述传统的排水设备41中。在所述排水步骤的末端，单独的卷轴12被拾起并且手工或者机械地设置在一个滑车42上，后者然后被送入带有一个腔室的传统干燥器40中，所述腔室具有一个矩形截面，以完成处理工艺。

应当注意的是，在图6a中实现的技术方案当然是最优选的一个，因为其将生产循环中卷轴12的操作减少到了最小。

所述具有许多小型立式锅炉的染色设备的这个特定实施例的特征所带来的优点在于，在单独的可移走的卷轴支撑心轴上接收要被染色的卷轴，所述卷轴支撑心轴位于一个圆周上。这种心轴能够通过具有气动钳子或者另一种已知的装置的一个圆形装置同时被全部去除，并且因而不需要中间操作而首先定位在具有一个蜂窝状起重装置或者穿孔管的离心式排水设备中，然后进入具有圆形腔室的干燥器中。

对于最后的干燥操作，非常重要的是，在排水之后的纱线中的剩余水分在所有的卷轴中都是均匀的，这在本发明的设备中通过这样一个事实来保证，即，所述卷轴支撑心轴设置在一个圆周上，这在传统的设备或者在带小型卧式锅炉的设备中是不可能实现的。

另一个优点在于生产的合理化，因为卷轴从染色设备到排水设备、并由此到干燥器的手工传送操作被取消了。因此，在实践中，整个批量被染色、离心和干燥，而没有中间的对卷轴的操作。

对此而言，在一个圆周上设置卷轴支撑心轴大大简化了利用机械手对初始装载操作和从所述心轴上最后卸载单个卷轴的可能的自动化。

使用还具有空的小型锅炉(其数量从两个到总数的二分之一，相对于所述中心对称地设置，以允许在所述离心式排水设备中平衡地使用所述心轴)的所述设备还允许使生产能力最大化，保持浸渍率基本恒定：因此操作灵活性也最大化。

最后，为了处理大批量、构造有一个模块化结构的设备可以实现，根据本发明结合或者成对使用许多染色设备。

此外，根据本发明目的的染色设备，仍然保持了传统设备的实质上的特定特征，即，满负荷工作和可以转换循环液体的方向，不仅仅大大降低了其浸渍率，而且还提高了其染色能力。

由于所述小型染色锅炉的垂直和圆周方向上新颖的设置，上述情况成为可能，所述设置在实践中没有盲区。

浸渍率的降低导致同时在水、能量、蒸汽和化学产品消耗方面同时减少，并且导致大气污染和环境排放方面的降低。

此外，处理次数降低，因为，对于泵的相同流速和相对于传统设备的相同热交换表面而言，由于浴液容积方面的大幅降低、增加了其每分钟循环和温度升高梯度，因而从理论上讲，增加了对于染液的特性使用寿命曲线的适应性，处理次数降低。另外，每分钟循环次数的增加还意味着染色能力的改进。

因此，这样构思的染色设备适合于改进和变化，都在本发明的范围之内；另外，所述的细节可以由技术上的等同元素替代。实践中，所述使用的材料、尺寸根据技术要求而变化。

Claims (11)

1.用于卷绕在卷轴上的纱线的染色或者漂白设备，所述设备具有降低的浸渍率，包括，多个小型处理锅炉(15)，所述处理锅炉装备有一个基部(48)，并且装备有可移走封闭盖(11)，所述小型锅炉(15)装备有用于处理液体的进和出管(70，70′)，所述进和出管与一个循环泵(16)连接，并且连接于一个热交换器(17)，在每个所述小型锅炉(15)中在中心位置设置有一个可移走支撑心轴(13)，在所述可移走支撑心轴上以一个在另一个上的方式套插着纱线的卷轴(12)，其特征在于，所述小型锅炉(15)具有圆形截面，具有垂直轴线，并且所述小型锅炉(15)的轴线设置在一个圆周上，每个所述支撑心轴(13)在一个垂直位置上，并且设置在分别靠近每个盖(11)和每个基部(48)的支座(29，25′)之间，其中所述小型锅炉(15)的内直径稍微大于每个所述卷轴(12)的最大直径。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述盖(11)固定在一个环形覆盖结构(50)上，所述环形结构(50)被所有所述小型锅炉(15)的一个打开和关闭装置(51，20，21，43)移动。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述打开和关闭装置包括一个杆(51)，所述杆在一端支撑着所述结构(50)，所述杆(51)可以绕一个销轴(43)枢转并且由一个翻转式压力缸(20)驱动。

4.根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，所述打开和关闭装置包括一个压力缸(21)，所述压力缸沿轴向安装在所述结构(50)上，并且向着所述小型锅炉(15)下降所述盖(11)，直到关闭所述小型锅炉，同时通过所述支座(29)锁定所述支撑心轴(13)。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述盖(11)机械地和气密地利用锁定装置关闭所述小型锅炉(15)的上边缘(44)，所述锁定装置具有叠置的齿。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述支座(25′，29)由一系列圆锥形座(25′)和相应的一系列圆锥形座(29)构成，所述圆锥形座(25′)形成在所述小型锅炉(15)的内基部(48)上，并且设置在一个圆周上，所述圆周通过所述锅炉的中心，所述圆锥形座(29)形成在所述盖(11)上，当所述盖(11)封闭在所述小型锅炉(15)上时，所述圆锥形座(29)与通过形成在所述小型锅炉(15)的基部上的圆锥形座(25′)的每个中心的垂直轴线共轴，并且位于面向所述小型锅炉(15)内侧的一个表面上。

7.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述支撑心轴(13)在下方装备有圆锥形端部(25)，所述圆锥形端部适合于可移走地容纳在所述圆锥形座(25′)中。

8.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，位于所述盖(11)上的所述圆锥形座(29)安装在装备有压缩弹簧(31)的销轴(30)上，在关闭所述小型锅炉(15)上的盖(11)的动作中，通过在所述心轴(13)的上端中形成的埋头孔(24)，锁定在所述小型锅炉(15)的基部(48)上形成的圆锥形座(25′)中的所述支撑心轴(13)。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，一些所述小型锅炉(15)通过中途截取所述管(70，70′)的阀门(55，55′)从所述处理液体的循环中关闭。

10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，一个流向转换器(60)设置在一个圆周的中心，所述小型锅炉(15)的轴线设置在该圆周上，以便在所述小型锅炉(15)的内侧转换处理液体的循环。

11.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述支撑心轴(13)的顶部具有一个开槽端部(23)，所述开槽端部适合于通过装备有由小活塞(27)移动的钳子(28)的装置被夹住。

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