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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Färben eines Schlauches
aus einem Textilmaterial, wobei der Schlauch nacheinander die drei
folgenden Verfahrensstufen durchläuft:
- a)
die Verfahrensstufe des Imprägnierens, in der der Schlauch
in flach ausgebreiteter Form mit geschlossenem Querschnitt einen
Imprägniertrog mit der Färbflotte durchläuft,
- b) die Verfahrensstufe des Reduzierens, in der der Überschuss
an Färbflotte aus dem Schlauch entfernt und die Färbflotte
in dem Textilmaterial gleichmäßig verteilt wird,
und
- c) die Verfahrensstufe der Nachbehandlung, in der die Färbflotte
in dem Textilmaterial reagiert und fixiert wird.
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Diese
Merkmale sind im Oberbegriff des Anspruchs 1 der Anmeldung aufgeführt.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Färbemaschine zum kontinuierlichen
Färben eines Schlauches aus einem Textilmaterial, mit einem
die Färbflotte enthaltenden Imprägniertrog, durch
den der Schlauch in flach ausgebreiteter Form mit geschlossenem
Querschnitt hindurchgeleitet wird, mit einer in der Laufrichtung
des Schlauches hinter dem Imprägniertrog angeordneten Quetschvorrichtung,
in dem ein Überschuss an Färbflotte aus dem Textilmaterial des
Schlauches entfernt wird, und mit einer in der Laufrichtung des
Schlauches hinter der Quetschvorrichtung angeordneten Fixierkammer,
in der die Färbflotte in dem Textilmaterial reagiert und
fixiert wird. Eine Färbemaschine mit diesen Merkmalen ist
im Oberbegriff des Anspruchs 8 der Anmeldung angegeben.
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Ein
Verfahren und eine Vorrichtung der angegebenen Art gehen aus der
DE 10 2004 053 531
A1 hervor. Die Verfahrensstufe des Reduzierens wird in einem
Zugwerk aus zwei Quetschwalzen ausgeführt. Der Schlauch
behält in dieser Verfahrensstufe seine flach ausgebreitete
Form mit geschlossenem Querschnitt bei und läuft zwischen
den Presswalzen hindurch. Anschließend wird der Schlauch
einer Rundsaugdüse zugeführt, in der sein Querschnitt
kreisrund geöffnet wird. Dadurch soll eine gaskinetische Entwässerung
erzielt werden, bei der das Textilmaterial des Schlauches senkrecht
zu seiner Laufrichtung mit Färbflotte durchströmt
wird; die Färbflotte soll sich dadurch über Länge,
Breite und Dicke gleichmäßig in dem Textilmaterial
verteilen. Anschließend wird der Schlauch wieder in seine
flach ausgebreitete Form mit geschlossenem Querschnitt zurückgeführt.
Die Verfahrensstufe der Nachbehandlung ist in der
DE 10 2004 053 531 A1 nicht
konkret beschrieben; es wird lediglich festgestellt, dass die Schlauchware
unterschiedlichen Fixieraggregaten zugeführt werden kann.
Dabei ist für ein Beispiel auch eine Farbfixierung nach
dem Kalt-Verweil-Verfahren vorgesehen. Da dieses Verfahren diskontinuierlich
abläuft, ist das Färbeverfahren im Ganzen, also
mit Einschluss der Nachbehandlung, gemäß diesem
Stand der Technik kein kontinuierliches Verfahren.
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In
der
DE 10 2004
053 531 A1 ist weiter angegeben, dass allein schon durch
das Ausquetschen im Zugwerk ein Abquetscheffekt von 150% erzielt wird.
Das bedeutet nach der Sprachregelung der Praktiker, dass in 1 kg
Schlauchware 1,5 kg Färbflotte aufgenommen sind, entsprechend
einem Pick-up von 150% oder einer Restfeuchte von 150%.
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In
der
DE 10 2004
053 531 A1 ist auch schon das Problem der so genannten
Bugmarkierungen angesprochen. Sie entstehen als Folge der Quetschkanten
oder Bruchfalten, die bei der Bearbeitung des Schlauches in seiner
flach ausgebreiteten Form unvermeidlich sind. An den Randstellen
des ausgebreiteten Schlauches wird das Textilmaterial nämlich
um 180° umgelenkt und bildet bei der Quetschbehandlung
eine verstärkte Materialstelle, die nicht so gleichmäßig
gepresst werden kann wie die aufeinander liegenden flächigen
Bereiche. Als Folge sind in der fertigen Ware später streifenförmige
Verläufe oder Farbunterschiede zu erkennen, eben die genannten Bugmarkierungen,
welche nicht hingenommen werden können.
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Nach
den Angaben der
DE
10 2004 053 531 A1 soll allein durch das Ausquetschen im
Zugwerk auf eine Restfeuchte von 150% die Gefahr von Bugmarkierungen
vermieden sein. Nach den Erfahrungen der Anmelderin kann das jedoch
nicht für alle Textilmaterialien und nicht unter allen
Betriebsbedingungen gelten.
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Für
diese Feststellung spricht auch die
DE 10 2004 022 452 A1 ,
die aus demselben Anmeldejahr und von derselben Anmelderin stammt
wie der zuerst zitierte Stand der Technik. Nach der
DE 10 2004 022 452 A1 wird
an einem Schlauchmaterial eine Nassbehandlung im Allgemeinen durchgeführt, d.
h. die Anmeldung ist nicht speziell auf das Färben abgestellt.
Dabei wird von einer bereits nassen Ware ausgegangen und das Durchlaufen
eines Imprägniertroges mit Behandlungsflotte allenfalls
nur zusätzlich vorgesehen. Der Schlauch durchläuft
anschließend gleichfalls eine Rundsaugdüse, in
der sein Querschnitt zur Kreisform aufgeweitet und durch Vakuum
behandelt wird. Nach anschließendem Überdehnen
oder Krumpfen nach einer Vorentwässerung wird der Schlauch
aufgeschnitten und entdoubliert. Die Schlauchform wird somit aufgegeben, und
das entdoublierte Textilmaterial wird breit liegend als eine einzige
Lage von Flachmaterial weiterbehandelt. In dieser Form erfolgt auch
die Verfahrensstufe der Nachbehandlung mit den üblichen
Verfahren. Das in der
DE
10 2004 022 452 A1 beschriebene Verfahren der Nassbehandlung
soll vor allem bewirken, dass im Vergleich zum Stand der Technik
die Schlauchware geringer beansprucht wird.
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Für
die an das Färben sich anschließenden Verarbeitungsvorgänge
erweist es sich aber als nachteilig, dass die Schlauchware aufgeschnitten und
somit geöffnet ist. Der aufgeschnittene Schlauch wird nämlich
an den Kanten immer einrollen, so dass diese Kanten verleimt werden
müssen. Da die verleimten Kanten zum Teil nach jedem Behandlungsschritt
wieder abgetrennt werden, entstehen erhebliche Abfallmengen, die
5 bis 10% des Warengewichtes betragen können. In vielen
Fällen, besonders bei den Leibweiten-Schlauchwaren, will
man auf die Herstellung von nahtloser Ware (seamless-Ware) nicht verzichten.
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Im
Stand der Technik sind zahlreiche Versuche zu verzeichnen, Verfahren
zum Färben von Schlauchware zu verbessern, wobei alle drei
Verfahrensstufen, nämlich das Imprägnieren, Reduzieren und
das Nachbehandeln in der Schlauchform ablaufen und ein Aufschneiden
des Schlauches vermieden wird. So wird gemäß der
DE 32 40 406 A1 vorgeschlagen,
die Bugmarkierungen zu vermeiden, indem die Quetschkanten des Schlauches
nach dem Verlassen der Quetschwalzen zu der Mitte des Schlauches
hin verlagert werden. Hierzu wird der in flach ausgebreiteter Form
aus den Quetschwalzen ablaufende Schlauch in zwei Richtungen verdreht, nämlich
einmal um seine Längsachse und sodann senkrecht dazu. Dabei
wirken zwei Innenbreithalter von innen auf den Schlauch ein. Die
Innenbreithalter bestehen aus zwei Paaren von Rotationskörpern,
die sich im Abstand voneinander befinden und mit ihren Rotationsachsen
gegeneinander verdreht sind. Bei einer weiteren Behandlung sind
somit neue Quetschfalten entstanden, während die ursprünglichen Quetschfalten
sich in der Mitte des Schlauches befinden und dieselbe gleichmäßige
Verteilung der Färbflotte erhalten können wie
die übrigen flächigen Bereiche. Die gemäß der
DE 32 40 406 A1 hierzu
vorgeschlagene Vorrichtung ist verhältnismäßig
kompliziert und muss das Textilmaterial stark beanspruchen.
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Ein
weiterer Versuch zum Vermeiden von Bugmarkierungen geht aus der
DE 36 00 559 A1 hervor.
Hierbei durchläuft der Schlauch in flach ausgebreiteter
Form einen Imprägniertrog, in dem sich ein Unterflotten-Quetschwerk
befindet. Anschließend wird der kontinuierlich sich bewegende
Schlauch in Ballonform aufgeblasen, wobei also sein Querschnitt geöffnet
wird. Dadurch sollen zunächst die Poren des Textilmaterials
durch die Färbflotte geschlossen werden. Anschließend
durchläuft der Schlauch wieder in flach ausgebreiteter
Form ein weiteres Paar von Quetschwalzen, wobei auch die schon erwähnten Quetschkanten
unvermeidlich sind.
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Um
Bugmarkierungen zu vermeiden, wird deshalb gemäß der
DE 36 00 559 A1 vorgesehen, dass
der Schlauch nach dem Verlassen der Quetschwalze einem Schlauchbreithalter
zugeführt wird, der aus zwei kleinen Quetschwerken besteht. Jedes
dieser Quetschwerke wirkt auf den Bereich der Quetschkanten ein,
die in dem vorangegangenen Quetschwerk entstanden sind. Der Bereich
der Quetschkanten wird somit für sich noch einmal nachbehandelt,
wobei eine Art Laufrolle von innen im Bereich der Quetschkanten
mit einer äußeren Laufrolle zusammenwirkt.
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Durch
diese Nachbehandlung soll das Entstehen von Bugmarkierungen in der
fertigen Schlauchware vermieden werden. Die beschriebene Vorrichtung
muss mit großer Genauigkeit arbeiten und führt
gleichfalls zu einer starken Beanspruchung der Schlauchware.
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Ebenfalls
zum Vermeiden von Bugmarkierungen sind Rundquetschvorrichtungen
entwickelt worden, mit denen die Behandlungsflotte aus dem Textilmaterial
von Schlauchware schonend herausgequetscht werden soll. Eine Rundquetschvorrichtung
dieser Art, die aus der
DE
197 01 415 C1 bekannt ist, hat einen Aufbau mit lotrechter
verlaufender Längsachse. Der imprägnierte Schlauch
tritt in flach ausgebreiteter Form mit geschlossenem Querschnitt von
unten in die Rundquetschvorrichtung ein, durchläuft sie
mit geöffnetem Schlauchquerschnitt von unten nach oben
und tritt mit wieder geschlossenem Querschnitt in flach ausgebreiteter
Form oben aus der Vorrichtung aus.
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Eintritts-
und Austrittsebene des Schlauches in seiner flach ausgebreiteten
Form sind dabei um 90° um die Längsachse der Rundquetschvorrichtung gegeneinander
verdreht. Wenn also die Ebene des flach ausgebreiteten Schlauches
beim Eintritt in die lotrecht stehende Vorrichtung in der Ost-West-Ebene liegt,
so befindet sich diese Ebene beim Austritt oben aus der Vorrichtung
in der Nord-Süd-Ebene. Der Schlauch wird durch eine am
Ausgang der Rundquetschvorrichtung befindliche Walze nach oben abgezogen,
welche die Bahn des aufgeweiteten Schlauches wieder zu zwei flach
aufeinander liegenden Lagen zusammenführt und diese beim
Verlassen der Rundquetschvorrichtung um 90° in die Waagerechte
umlenkt.
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Die
Rundquetschvorrichtung gemäß der
DE 197 01 415 C1 ist im
Prinzip ein Rundbreithalter, der den Schlauch durch Ausbreitrollen
und innere Quetschwalzen in seiner geöffneten Form hält.
Die Ausbreitrollen und inneren Quetschwalzen sind innen in dem Schlauch
angeordnet und verlaufen kranzartig parallel im Abstand zur Längsachse
der Rundquetschvorrichtung. Außen um den Schlauch herum sind äußere
Quetschwalzen angeordnet, von denen jede zur Drehung angetrieben
ist und nach innen in Richtung an die inneren Quetschwalzen angestellt werden
kann. Die Anordnung ist derart getroffen, dass jeweils zwei inneren
Quetschwalzen eine äußere Quetschwalze gegenübersteht,
wobei diese drei Quetschwalzen ein einzelnes Quetschwerk bilden. Die
innen angeordneten Ausbreitrollen sind in den Lücken zwischen
je zwei inneren Quetschwalzen angeordnet und können unabhängig
von diesen mittels einer Spreizmechanik in radialer Richtung verstellt werden;
auf diese Weise lassen sich Schläuche mit unterschiedlichem
Durchmesser in derselben Rundquetschvorrichtung ausquetschen; der
Querschnitt wird bei größeren Durchmessern durch
die Ausbreitrollen sternförmig verformt.
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Die
Gruppe der Ausbreitrollen zusammen mit den inneren Quetschwalzen
wird im Betrieb als eine gemeinsame Baueinheit zur Drehung angetrieben,
ebenso die Gruppe der äußeren Quetschwalzen als
eine weitere gemeinsame Baueinheit; die Winkelgeschwindigkeit der
Drehung ist für beide Baueinheiten dieselbe. Im Betrieb
läuft der Schlauch drehungsfrei in Längsrichtung
durch die Rundquetschvorrichtung hindurch, während die
Baueinheiten mit den Ausbreitrollen und den inneren Quetschwalzen
sowie den äußeren Quetschwalzen um den Schlauch
herum rotieren. Dabei wird in den beiden Spalten zwischen je zwei
inneren Quetschwalzen und der zugehörigen äußeren
Quetschwalze das Textilmaterial des Schlauches wirksam ausgequetscht.
Die Drehrichtung der angetriebenen äußeren Quetschwalzen ist
dabei so gewählt, dass diese einer drehenden Mitnahme des
Schlauches durch die beiden gemeinsamen Baueinheiten entgegenwirken.
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Mit
Rundquetschvorrichtungen der aus der
DE 197 01 415 C1 bekannten Art haben sich
ebenfalls Verbesserungen bei der Verwirklichung eines vollständig
kontinuierlich ablaufenden Färbeverfahrens von Schlauchware
erzielen lassen. Jedoch sind diese nicht bei jedem Textilmaterial
und nicht in sicher vorhersagbarer Weise eingetreten; insbesondere
wenn es auf eine schonende Behandlung des Textilmaterials und eine
einwandfreie Beschaffenheit des Endproduktes ankommt, also in erster
Linie auf das Vermeiden von Falten und Bugmarkierungen.
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Nach
den Erfahrungen der Anmelderin hat man trotz der hier erwähnten
und anderer Verbesserungsvorschläge darauf verzichtet,
allgemein und in größerer Zahl Färbeverfahren
für Textilmaterialien durchzuführen, bei denen
alle drei Verfahrensstufen in der Schlauchform durchlaufen werden.
Insbesondere ist das vorteilhafte Pad-Steam-Verfahren im Wesentlichen
der Flachware vorbehalten (vgl. z. B.
EP 0 797 698 B1 ). Aber selbst beim Kalt-Verweilverfahren,
also einem diskontinuierlichen Verfahren, ergeben sich Schwierigkeiten,
wenn der gefärbte Schlauch auf Großdocke drehend
bei Raumtemperatur fixiert wird, weil Bugmarkierungen nicht ausgeschlossen
sind. In der Praxis wird deshalb Schlauchware überwiegend
noch immer auf Jet-Färbemaschinen gefärbt. Das
Färbegut wird dabei durch die Färbflotte bewegt;
das Verfahren arbeitet diskontinuierlich und ist sehr zeitaufwendig.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Färben
eines Schlauches aus einem Textilmaterial und eine hierzu dienende Färbemaschine
der eingangs zuerst genannten Art zu schaffen, mit denen die Verfahrensstufen
des Imprägnierens, des Reduzierens sowie des Reagierens und
Fixierens kontinuierlich in der Schlauchform durchgeführt
werden, wobei das Textilmaterial schonend behandelt wird und mit
Sicherheit auch für unterschiedliche Textilmaterialien
ein Endprodukt von hoher Qualität zustande kommt, vor allem
Bugmarkierungen mit Sicherheit ausgeschlossen sind.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs zuerst genannten Art
durch die folgende Verfahrensführung erreicht:
- d) die Verfahrensstufe des Reduzierens erfolgt mit geöffnetem
Querschnitt des Schlauches durch Auspressen des Textilmaterials
in einer Rundquetschvorrichtung nach Art eines Rundbreithalters,
indem das Textilmaterial zwischen innen im Schlauch angeordneten
inneren Quetschwalzen und von außen an dem Schlauch anliegenden äußeren
Quetschwalzen hindurchgeführt wird, wobei die inneren und äußeren
Quetschwalzen im Abstand von der Längsmitte des Schlauches
und annähernd parallel zu dieser verlaufen,
- e) die Verfahrensstufe der Nachbehandlung erfolgt wieder in
der flach ausgebreiteten Form mit geschlossenem Querschnitt des
Schlauches;
- f) der flach ausgebreitete Schlauch beim Eintritt in die Rundquetschvorrichtung
und der flach ausgebreitete Schlauch beim Austritt aus der Rundquetschvorrichtung
liegen in derselben längs durch die Rundquetschvorrichtung
verlaufenden Ebene.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit der
Schlauch aus dem Textilmaterial nicht mehr aufgeschnitten; die Schlauchform
ist auch in der Verfahrensstufe der Nachbehandlung noch aufrechterhalten.
Während des Verfahrens ändert sich nur die Form
des kontinuierlich bewegten Schlauches, der zunächst flach
ausgebreitet mit geschlossenem Querschnitt den Imprägniertrog
durchläuft, im Bereich der Rundquetschvorrichtung jedoch
mit geöffnetem Querschnitt behandelt wird, während
in der abschließenden Verfahrensstufe des Reagierens und
Fixierens wieder die flache Form mit geschlossenem Querschnitt vorliegt.
Das Aufrechterhalten der Schlauchform wirkt sich vor allem in der
Weiterverarbeitung der Schlauchware günstig aus, weil ein
zusätzliches Vernähen entfällt und die
Abfallmenge verringert wird. Außerdem wird in vielen Fällen
eine nahtlose Ware ausdrücklich gewünscht.
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Die
Behandlung des Schlauches durch Quetschen in seiner runden, geöffneten
Form hat den Vorteil, dass ein hoher Abquetscheffekt erzielt wird.
Aus dem Imprägniertrog kommt der Schlauch mit einem Pick-up
von etwa 120%, der in der Rundquetschvorrichtung auf etwa 50 bis
60% Restfeuchte reduziert wird. Das ist ein erheblicher Unterschied
zu einem Stand der Technik, nach dem der Schlauch in seiner flach
ausgebreiteten Form durch Quetschrollen hindurchgeführt
wird. Bei einer derart geringen Restfeuchte sind anschließend
alle Verfahren zum Reagieren und Fixieren möglich, die
sich bei der Behandlung von Flachmaterial bewährt und durchgesetzt
haben und auch kontinuierlich durchgeführt werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren führt
dadurch zu einem geringeren Wasser- und Energieverbrauch.
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Dabei
ist die aus der
DE
197 01 415 C1 bekannte Rundquetschvorrichtung aber nicht
unverändert übernommen und in das erfindungsgemäße
Verfahren einbezogen worden. Vielmehr wurde ein überraschender
Vorteil dadurch erzielt, dass bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren der flach ausgebreitete Schlauch beim Eintritt in die
Rundquetschvorrichtung und der flach ausgebreitete Schlauch beim
Austritt aus der Rundquetschvorrichtung in derselben längs durch
die Rundquetschvorrichtung verlaufenden Ebene gelegt wurden. Dies
ist ein erheblicher Unterschied zum Stand der Technik, bei dem die
Eintritts- und Austrittsebene des Schlauches in seiner flach ausgebreiteten
Form um 90° um die Längsachse der Rundquetschvorrichtung
verdreht sind. Diese gegenüber dem Stand der Technik geänderte
Verfahrensweise setzt die mechanische Beanspruchung des Textilmaterials
beim Durchlaufen der Rundquetschvorrichtung entscheidend herab und
führt zu einem Endprodukt, das weitgehend frei von Faltenbildung ist
und schließlich auch Bugmarkierungen mit Sicherheit ausschließt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren ist für textiles
Rundmaterial jeder Art in gleicher Weise geeignet. Besonders mit
Rundstrickwaren sind sehr gute Ergebnisse erzielt worden.
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Verfahrens besteht darin, dass der flach ausgebreitete Schlauch
nach dem Austritt aus der Rundquetschvorrichtung eine Beruhigungsstrecke
durchläuft, die frei von Umlenkungen ist und in der Austrittsebene
des Schlauches beim Verlassen der Rundquetschvorrichtung liegt.
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Während
beim Stand der Technik gemäß der
DE 197 01 415 C1 der Schlauch
unmittelbar nach Verlassen der Rundquetschvorrichtung durch eine Abzugswalze
um 90° in die Waagerechte umgelenkt wird, ist gemäß der
Weiterbildung die genannte Beruhigungsstrecke vorgesehen. Diese
Maßnahme ergänzt den verdrehungsfreien Durchlauf
des Schlauches durch die Rundquetschvorrichtung und unterstützt
damit in und vorteilhafter Weise das angestrebte Ziel, wonach die
mechanische Beanspruchung des Textilmaterials verringert und eine
Faltenbildung im Endprodukt vermieden werden soll.
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Versuche
haben ergeben, dass die Länge der Beruhigungsstrecke mindestens
20% der Länge der Rundquetschvorrichtung betragen sollte.
Um diese Länge muss somit der aus der Rundquetschvorrichtung
austretende Schlauch weiter geradlinig nach oben geführt
werden, ehe eine weitere Bearbeitungsstation oder ein Umlenken erfolgt.
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Die
Möglichkeiten des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden dadurch besonders vollständig ausgeschöpft,
dass gemäß einer Weiterbildung der Schlauch die
drei Verfahrensstufen des Färbeverfahrens kontinuierlich
durchläuft und dass die Verfahrensstufe der Nachbehandlung
durch Beheizen des sich bewegenden Schlauches mittels Dampf erfolgt.
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Auf
diese Weise liegt ein Pad-Steam-Verfahren für Schlauchware
vor, das zuverlässig zu einem hochwertigen Endprodukt ohne
Falten und Bugmarkierungen führt und zudem Wasser- sowie
energiesparend arbeitet. Da das Abquetschen der Färbeflotte
bei geöffnetem Schlauchquerschnitt zu einer Restfeuchte
von weniger als 100% führt, ist die Ware trockener und
kann im kontinuierlichen Durchlauf in der Fixierkammer mit Dampf
behandelt werden, bis der Farbstoff reagiert hat und fixiert ist.
Damit wird in erheblichem Maße Zeit und Energie gespart.
Während bei einer bestimmten Schlauchware beim Reagieren in
einer Jet-Färbemaschine bisher sechs Stunden erforderlich
waren, kann dieselbe Ware nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren bereits nach zwei bis drei Minuten fertig gefärbt
sein.
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Der
für die kontinuierliche Nachbehandlung des Schlauches durch
Beheizen erforderliche Dampf sollte eine Temperatur von 95°C
bis 110°C, vorzugsweise 98°C bis 103°C
haben.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist vorgesehen, dass der flach ausgebreitete Schlauch
vor dem Beheizen durch Dämpfen vorbehandelt wird.
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Auch
diese Verfahrensstufe wird bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren abgekürzt und verbilligt, weil der in den Dämpfer
einlaufende Schlauch von vornherein einen sehr viel geringeren Feuchtigkeitsgehalt
hat als das bisher der Fall war. Das Dämpfen ist eine vorteilhafte
Stufe des anschließenden Reagierens, wobei der aufgesprühte
Dampf zu einer Erwärmung der Farbe führt, ohne
jedoch empfindliche Fasern des Textilmaterials zu schädigen.
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Zwar
wird das erfindungsgemäße Verfahren aus wirtschaftlichen
Gründen vor allem in der Form des Pad-Steam-Verfahrens
durchgeführt werden. Aber wo es technisch und wirtschaftlich
sinnvoll ist, kann auch das Kalt-Verweil-Verfahren in der Form des
erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt werden.
Dann wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung
vorgesehen, dass die Verfahrensstufe der Nachbehandlung durchgeführt
wird, indem der nasse Schlauch auf Großdocke drehend bei
Raumtemperatur fixiert wird. Das Verfahren in seiner Gesamtheit
ist dann nicht mehr kontinuierlich; für bestimmte Anwendungsfälle
wie beispielsweise bei zellulosischen Fasern kann eine derartige
Verfahrensführung aber dennoch in Betracht kommen.
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Die
vorstehend angegebene Aufgabe wird für eine Färbemaschine
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass die folgenden Merkmale vorgesehen sind:
- a) Das Quetschwerk ist eine Rundquetschvorrichtung
nach Art eines Rundbreithalters mit inneren Quetschwalzen und äußeren
Quetschwalzen, die kranzartig um die Mittel-Längsachse
der Rundquetschvorrichtung 10 angeordnet sind;
- b) die Führungseinrichtungen des Schlauches in der
Rundquetschvorrichtung sind derart ausgebildet, dass der Schlauch
beim Eintritt in die Rundquetschvorrichtung seine flache, ausgebreitete Form
hat, beim Hindurchlaufen durch die inneren und äußeren
Quetschwalzen jedoch seiner aufgeweiteten Form mit geöffnetem
Querschnitt, wobei sich das Textilmaterial des Schlauches zwischen den
inneren Quetschwalzen und den äußeren Quetschwalzen
befindet, und beim Austritt aus der Rundquetschvorrichtung wieder
seine flache, ausgebreitete Form, die in derselben Ebene liegt wie
beim Eintritt in die Rundquetschvorrichtung;
- c) die Fixierkammer ist mit Einrichtungen versehen, durch die
der flach ausgebreitete Schlauch kontinuierlich durch die Fixierkammer
hindurchgeleitet und mit Dampf beheizt wird.
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Im
Vergleich zum Stand der Technik wird also bei der Färbemaschine
gemäß der Erfindung vermieden, dass Eintrittsebene
und Austrittsebene des Schlauches gegeneinander verdreht sind. Damit wird
das Textilmaterial des Schlauches beim Transport durch die Rundquetschvorrichtung
weitgehend geschont. Ferner wird auch die Fixierkammer in die kontinuierliche
Verfahrensführung mit einem Schlauch, der nicht aufgeschnitten
ist, einbezogen. Auf diese Weise liegt eine Färbemaschine
für Schlauchmaterial nach dem Pad-Steam-Verfahren vor,
die zuverlässig arbeitet und zu Endprodukten von hoher
Qualität führt.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Färbemaschine gemäß der
Erfindung besteht darin, dass in der Förderrichtung des
Schlauches im Anschluss an die Rundquetschvorrichtung eine geradlinige
Beruhigungsstrecke s vorgesehen ist, die in der durch den flach
ausgebreiteten Schlauch gebildeten Ebene liegt. Dabei soll die Länge
s der Beruhigungsstrecke mindestens 20% der Länge L der
Rundquetschvorrichtung betragen.
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Auch
diese Ausgestaltung der Färbemaschine trägt erheblich
zur weiteren Schonung des Textilmaterials bei. Während
nämlich bei der bekannten Rundquetschvorrichtung unmittelbar
an ihrem Austritt der Schlauch um 90° umgelenkt wird, erfolgt
bei der Färbemaschine gemäß der Erfindung
eine weitere Schonung und Beruhigung des Textilmaterials durch die
von Umlenkungen freie Beruhigungsstrecke von der Länge
s.
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Weitere
Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Färbemaschine,
die ebenfalls zur Lösung der genannten Aufgabe beitragen,
sind in den weiteren rückbezogenen Ansprüchen
angegeben.
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Die
Erfindung wird anschließend in einem Ausführungsbeispiel
anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. In
den Figuren ist das Folgende dargestellt:
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1 zeigt
eine Färbemaschine zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens in einer Seitenansicht.
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2 stellt
dieselbe Färbemaschine in einer Ansicht von vorn dar.
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3 ist
ein Querschnitt durch die Rundquetschvorrichtung der Färbemaschine
nach den 1 und 2 bei der
Behandlung von Schlauchware mit einer großen Breite.
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4 ist
ein der 3 entsprechender Querschnitt
bei der Behandlung von Schlauchware mit kleinerer Breite.
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5 zeigt
in einer vergrößerten Darstellung mit weiteren
Einzelheiten die Rundquetschvorrichtung aus den 1 und 2.
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1 zeigt
in einer schematisch gehaltenen Darstellung die Färbemaschine
nach der Erfindung in ihrer Gesamtheit. Eine trockene, saubere und
saugfähige Rundstrickware wird in Form eines Schlauches 1 in
einem Wagen 2 vorgelegt. Der Schlauch kann zu 100% aus
Baumwolle oder Baumwollmischgewirken bestehen und sollte nicht zu
warm sein. Er läuft nach oben zu einem Entwirrkopf 3 und
von dort wieder hinunter zu einer Breitstreckeinrichtung 4 und einem
angetriebenen Walzenpaar 5. Danach gelangt der flach ausgebreitete
Schlauch 1, dessen Querschnitt geschlossen ist, in den
Imprägniertrog 6.
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Die
Imprägniertrog 6 ist isoliert und wird durch Wasser
gekühlt, das über die Kühlwasser-Zuführleitung 7 zugeführt
wird. Dabei ist der Imprägniertrog 6 mit Verdrängungskörpern 8 ausgestattet,
damit das wirksame Volumen des Imprägniertroges klein bleibt
und ein schneller Flottenaustausch gewährleistet ist. Der
Imprägniertrog 6 ist mit der Färbflotte
gefüllt, durch die der Schlauch 1 hindurchgeleitet
wird. Am Ende des Imprägniertroges 6 befindet
sich eine Auflege- oder Quetschwalze 37, wodurch bereits
ein Teil der in dem Schlauch 1 befindlichen Farbflotte
zurückgehalten wird.
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Über
eine Umlenkrolle 9 wird der Schlauch 1 seitlich
geführt und tritt von unten in die Rundquetschvorrichtung 10 ein.
Die Rundquetschvorrichtung 10 befindet sich in einem Gestell 11 und
wird anschließend noch in ihren Einzelheiten näher
beschrieben. Die 1 und 2 lassen
klar erkennen, dass durch die Umlenkrolle 9 eine Ebene
festgelegt wird, in welcher der Schlauch 1 bei seinem Eintritt
in die Rundquetschvorrichtung 10 liegt und die bei seinem
Austritt oben aus der Rundquetschvorrichtung 10 dieselbe
geblieben ist. Der Schlauch 1 verlässt die Rundquetschvorrichtung
nach dem Ringbreithalter 12 somit in derselben Ebene, in
der er in die Rundquetschvorrichtung 10 eingetreten ist.
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Hinter
dem Ringbreithalter 12 liegt der Schlauch 1 wieder
in seiner flach ausgebreiteten Form mit geschlossenem Querschnitt
vor. In dieser Form durchläuft er einen Dämpfer 13,
in dem er zwischen Stützen 14 hindurch läuft,
an denen sich Leitbleche 15 befinden. In dem Dämpfer 13 wird
Wasserdampf von dem Schlauch 1 weg gerichtet gegen die Leitbleche 15 gesprüht;
durch diese Anordnung wird erreicht, dass der Schlauch 1 lediglich
mit Dampf behandelt wird, Kondensattropfen aber aus den Leitblechen 15 nach
unten in eine Sammelleitung abgeleitet werden. Das auf diese Weise
erzielte Dämpfen ist eine Vorstufe des anschließenden
Reagierens, wobei der aufgesprühte Dampf zu einer Erwärmung
der Farbe führt, ohne jedoch empfindliche Fasern des Textilmaterials
zu schädigen.
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Zwischen
dem Ringbreithalter 12 und einem Satz von Transportwalzen 17 in
der anschließenden Fixierkammer 16 durchläuft
der flach ausgebreitete Schlauch 1 mit geschlossenem Querschnitt
eine gerade Strecke ohne jede Umlenkung oder Verdrehung. Diese Strecke
dient als Beruhigungsstrecke, welche die schonende Behandlung des
Schlauches 1 unterstützt. Die Beruhigungsstrecke
hat eine Länge s, die mindestens 20% der Länge
L der Rundquetschvorrichtung 10 haben sollte.
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Die
Fixierkammer 16 umfasst auch die Reaktionskammer 18,
in welcher der Schlauch 1 mäanderförmig über
einen Satz von Umlenkwalzen 19 geführt und mit
Dampf behandelt wird. Der Dampf hat eine Temperatur von etwa 98° bis
103° Celsius. Dabei muss das Verfahren so geführt
werden, dass die Restfeuchte des Schlauchmaterials nicht unter 25% sinkt,
weil sonst der Farbstoff zu stark antrocknet.
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Die
drei Transportwalzen 17 sollen möglichst wenig
Warenzug aufbringen, damit auch an dieser Stelle der Färbemaschine
keine Bugmarkierungen entstehen. Die große Zahl der Umlenkwalzen 19 bewirkt,
dass die Reaktionszeit für die Farbe in dem Schlauch 1 sehr
kurz ist, beispielsweise bei etwa 2 Minuten liegt.
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Anschließend
wird der gefärbte Schlauch 1 mit einem Faltenleger 20 zur
weiteren Verarbeitung abgelegt. Von diesem Schlauch 1 wird
anschließend der nicht fixierte Farbstoff noch auf handelsüblichen Waschmaschinen
oder auf Waschtürmen ausgewaschen, die bekannt sind. Das
Waschen erfolgt mit heißem Wasser von 80° bis
85° Celsius.
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Anhand
der 3 bis 5 werden anschließend
der Aufbau und die Funktion der Rundquetschvorrichtung 10 beschrieben,
soweit das für das Verständnis der Anmeldung erforderlich
ist. Die in dem Gestell 11 befindliche Rundquetschvorrichtung 10 hat
eine lotrechte Mittel-Längsachse 21. Der geöffnete
Schlauch durchläuft die Rundquetschvorrichtung 10 von
unten nach oben mit der Mittel-Längsachse 21 als
symmetrischer Mittelachse; der Schlauch 1 wird in der Rundquetschvorrichtung 10 aber
nicht verdreht. Seine Behandlung erfolgt in einem Zusammenspiel
von inneren Quetschwalzen 22, äußeren
Quetschwalzen 23 und Ausbreitwalzen 24.
-
Die
inneren Quetschwalzen 22 befinden sich an einer inneren
zentralen verstellbaren Tragsäule 30, die um die
Mittel-Längsachse 21 frei drehbar ist. Die zentrale
verstellbare Tragsäule 30 setzt sich aus einem
Außenrohr 31 und einer Verstellstange 32 zusammen,
die teleskopartig in dem Außenrohr 31 verschiebbar
ist. Mit dem Außenrohr 31 und der Verstellstange 32 sind
die Spreizstreben 33a, b, c verbunden, die ihrerseits gelenkig
an Vertikalstreben 34 befestigt sind. Damit ist eine Spreizmechanik
gebildet. Sie wird durch Verkürzen und Verlängern
der teleskopartig aufgebauten zentralen Tragsäule 30 betätigt.
Somit lässt sich der Abstand der Vertikalstreben 34 von
der zentralen Tragsäule 30 einstellen. An den Vertikalstreben 34 sind
die Ausbreitwalzen 24 gelagert. Während die inneren
Quetschwalzen 22 stets denselben radialen Abstand von der
Mittel-Längsachse 21 behalten, ist mittels der
Spreizmechanik der radiale Abstand der Ausbreitwalzen 24 von
der Mittel-Längsachse 21 veränderlich.
Sowohl die inneren Quetschwalzen 22 als auch die Ausbreitwalzen 24 sind
aber frei drehbar an ihren Halterungen angeordnet.
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Während
die inneren Quetschwalzen 22 und die Ausbreitwalzen 24 von
innen auf das Material des Schlauches 1 einwirken, liegen
die äußeren Quetschwalzen 23 von außen
an dem Schlauch 1 an und drücken das Schlauchmaterial
gegen die inneren Quetschwalzen 22. Jeweils zwei innere
Quetschwalzen 22 bilden zusammen mit einer äußeren Quetschwalze 23 ein
Einzel-Quetschwerk; im vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist eine Rundquetschvorrichtung 10 mit drei Einzel-Quetschwerken 22, 23 dargestellt.
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Die äußeren
Quetschwalzen 23 sind über Anstelleinheiten 25 an
Lagerringen 26a und 26b befestigt, die durch Vertikalstützen
im senkrechten Abstand übereinander angeordnet und an dem
Gestell 11 drehbar gelagert sind. Die ersten Lagerringe 26a, b
bilden zusammen mit den Vertikalstützen 28 eine erste
Baueinheit nach Art eines Käfigs, an dem die äußeren
Quetschwalzen 23 über die Anstelleinheiten 25 gelagert
sind. Dieser Käfig wird mittels eines ersten Antriebsmotors 27 in
Drehung versetzt.
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Außerdem
ist jede äußere Quetschwalze 23 zusätzlich
für sich zur Drehung angetrieben, wozu ein zweiter Antriebsmotor 35 dient.
Zur Übertragung des erforderlichen Antriebsdrehmoments
dient ein zweiter Lagerring 36, der auf einen Drehantrieb 29 einwirkt.
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Im
Betrieb der Färbemaschine läuft der Schlauch 1 unverdrehbar
von unten nach oben durch die Rundquetschvorrichtung 10 hindurch.
Die erste Baueinheit aus den ersten Lagerringen 26a, b,
den Vertikalstützen 28 und den Anstelleinheiten 25 mit den äußeren
Quetschwalzen 23 wird als Ganzes um die Mittel-Längsachse 21 in
Drehung versetzt. Dabei sind die äußeren Quetschwalzen 23 für
sich zur Drehung mittels des zweiten Antriebsmotors 35,
des zweiten Lagerringes 36 und des Drehantriebs 29 in Drehung
versetzt.
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Die
zweite drehbare Baueinheit, bestehend aus der zentralen verstellbaren
Tragsäule 30 mit den inneren Quetschwalzen 22 und
den Ausbreitwalzen 24 wird durch die äußere
Baueinheit mit den äußeren Quetschwalzen 23 durch
den Schlauch 1 hindurch zur Drehung mitgenommen. Damit
der Schlauch 1 hierbei nicht gleichfalls mitgenommen und
gedreht wird, muss die Eigendrehrichtung der äußeren Quetschwalze 23 gleichgerichtet
sein mit der Drehrichtung der gesamten ersten drehbaren Baueinheit.
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Bei
einem Vergleich der 3 und 4 wird deutlich,
wie die Ausbreitwalzen 24 Schläuche 1 von
unterschiedlicher Querabmessung in der Rundquetschvorrichtung 10 unterbringen.
Bei Schläuchen 1 von großer Arbeitsbreite
wird der Schlauchquerschnitt sternförmig auseinandergezogen,
wobei die äußeren Quetschwalzen 23 eine
Faltenbildung nach innen bewirken, vgl. 3. Bei Schläuchen 1 von
geringerem Querschnitt hingegen bewirken die nach innen eingezogenen
Ausbreitwalzen 24 zusammen mit den inneren Quetschwalzen 22 eine
annähernd kreisringförmige Form des Schlauches 1,
vgl. 4.
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Aufbau
und Funktion der Rundquetschvorrichtung 10 bewirken, dass
der Schlauch 1 unverdreht und ohne wesentliche Beeinflussung
durch seitlich wirkende Kräfte bei geöffnetem
Querschnitt, aber in gestreckter Form von unten nach oben durch die
Rundquetschvorrichtung 10 hindurchwandert. Die drei Einzel-Quetschvorrichtungen 22, 23 bewirken
dabei ein sehr schonendes, aber wirksames Ausquetschen des Schlauchmaterials.
Da zudem die Ebene des flach ausgebreiteten Schlauches 1 zwischen
Eintritt und Austritt der Rundquetschvorrichtung 10 nicht
geändert wird und nach dem Austritt aus der Rundquetschvorrichtung
die beschriebene Beruhigungsstrecke zwischen dem Ringbreithalter 12 und
der nächsten Umlenkung an den drei Transportwalzen 17 eingeschaltet
ist, ergibt sich ein wirksames, aber schonendes Reduzieren, bei
dem zwar die Farbflotte in dem Textilmaterial gleichmäßig
verteilt wird, aber das Entstehen von Bugmarkierungen ausgeschlossen
ist.
-
- 1
- Schlauch
- 2
- Wagen
- 3
- Entwirrkopf
- 4
- Breitstreckeinrichtung
- 5
- angetriebenes
Walzenpaar
- 6
- Imprägniertrog
- 7
- Kühlwasser-Zuführleitung
- 8
- Verdrängungskörper
- 9
- Umlenkrolle
- 10
- Rundquetschvorrichtung
- 11
- Gestell
- 12
- Ringbreithalter
- 13
- Dämpfer
- 14
- Stützen
- 15
- Leitbleche
- 16
- Fixierkammer
- 17
- Transportwalzen
- 18
- Reaktionskammer
- 19
- Umlenkwalzen
- 20
- Faltenleger
- 21
- Mittel-Längsachse
- 22
- innere
Quetschwalzen
- 23
- äußere
Quetschwalzen
- 24
- Ausbreitwalzen
- 25
- Anstelleinheit
- 26a,
b
- erster
Lagerring
- 27
- erster
Antriebsmotor
- 28
- Vertikalstützen
- 29
- Drehantrieb
- 30
- zentrale
verstellbare Tragsäule
- 31
- Außenrohr
- 32
- Verstellstange
- 33a,
b, c
- Spreizstreben
- 34
- Vertikalstrebe
- 35
- zweiter
Antriebsmotor
- 36
- zweiter
Lagerring
- 37
- Auflegewalze
- s
- Länge
der Beruhigungsstrecke
- L
- Länge
der Rundquetschvorrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102004053531
A1 [0004, 0004, 0005, 0006, 0007]
- - DE 102004022452 A1 [0008, 0008, 0008]
- - DE 3240406 A1 [0010, 0010]
- - DE 3600559 A1 [0011, 0012]
- - DE 19701415 C1 [0014, 0016, 0018, 0024, 0027]
- - EP 0797698 B1 [0019]