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L ab o rato riums einri chtung zum Färben von Mustern In Fa,rbenfabriken
sowie in größeren Färbereien ist es oftmals nötig, zur vergleichenden Prüfung verschiedener
Farbstoffe, zur Einstellung von Farbstoffmischungen oder auch zur Prüfung der färberischen
Eigenschaften bestimmter Textilmaterialien eine Anzahl von Mustern gleichzeitig
unter denselben Bedingungen zu färben. Zu diesem Zwecke sind schon Einrichtungen
bekannt, bei denen eine größere Zahl son Färbebechern, von denen jeder beispielsweise
nur etwa 100 bis 1000 ccm Färbeflotte, in ein und demselben Heizbad, das beispielsweise
mit Wasser oder einer Flüssigkeit mit höherem Siedepunkt, wie einer wäßrigen Salzlösung
oder einer Glykolmischung, beschickt ist, zu erwärmen und hierbei in jedem Färbebecher
ein Muster zu färben. Die bekannten Einrichtungen besitzen unter anderem den Mangel,
unhandlich zu sein, weil sie im Vergleich zum nutzbaren Inhalt der Färbebecher außerordentlich
große Heizbäder benötigen, in der Hauptsache deshalb, weil bei den bekannten Einrichtungen
die Heizvorrichtung (z. B. Dampfschlangen oder auch elektrische Heizung) im Heizbad
selbst angeordnet ist und aus diesem Grunde ein nicht unerheblicher Abstand zwischen
Heizvorrichtung und Färbebechern nötig ist.
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Bei großen Heizbädern ist bei elektrischer Heizung zur Erreichung
einer praktisch brauchbaren Aufheizzeit ein sehr großer Anschlußwert erforderlich,
und bei Dampfheizung ist die Einstellung und Konstanthaltung von Temperaturen unter
1000 C sehr schwierig.
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Solche und ähnliche Schwierigkeiten werden bei der vorliegenden Laboratoriumseinrichtung
weitgehen vermieden. Diese besitzt ebenfalls eine Heizvorrichtung und ein eine Flüssigkeit
enthaltendes Heizbad, in welches die eigentlichen Färbegefäße eintauchen, ist aber
dadurch gekennzeichnet, daß der P,oden des Heizbades als Heizeinrichtung ausgebildet
ist und daß die Färbegefäße unmittelbar auf dem Boden aufsitzen.
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Als Färbegefäße können in der vorliegenden Einrichtung wie üblich
mit Vorteil zylinderförmige Gefäße mit flachem Boden verwendet werden, die beispielsweise
aus Glas oder rostfreiem Stahl oder einem ähnlichen, gegenüber den vorauszusehenden
Einwirkungen widerstandsfähigen Material bestehen I<önnen. Im allgemeinen ist
eine Form der Färbebecher vorzuziehen, bei der die Höhe des Bechers ein Mehrfaches,
beispielsweise mindestens das Doppelte des Bodendurchmessers beträgt. Der Boden
des Heizbades ist zweckmäßig so auszugestalten, daß er seine ebene Form durch die
thermischen und mechanischen Beanspruchungen nicht verliert. Ferner ist es zweckmäßig,
diesen Boden aus einem die Wärme relativ gut leitenden Material, z. B. Metall, insbesondere
Kupfer
oder rostfreiem Stahl, herzustellen. Der Boden kann in beliebiger Weise als Wärmequelle
ausgestaltet werden, z. B. indem man ihn doppelt ausführt und im Zwischenraum ein
Heizmedium zirkulieren läßt oder einfach - und für viele Fälle praktischer indem
man ihn mit an sich üblichen elektrischen l Heizelementen, z. B. Heizspiralen, versieht.
Hierbei ist zweckmäßig darauf zu achten, daß die Heizung der gesamten Bodenfläche
möglichst gleichmäßig bewirkt wird Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn bei
elektrischer Heizung eine stufenweise Einschaltung der Heizung vorgesehen ist. In
diesem Falle müssen zur Vermeidung von Ungleichmäßigkeiten die einzelnen Heiz stufen
so auf die gesamte Bodenfläche verteilt werden, daß auch bei Einschaltung nur eines
Teiles der Heizstufen die gesamte Bodenfläche gleichmäßig erwärmt wird.
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Überraschenderweise führt das vorliegende System der Beheizung des
Heizbades und der Färbebecher, die auf dem beheizten Boden unmittelbar aufsitzen.
nicht nur zu keinen Unzukömmlichkeiten, etwa durch Rütteln und Dampfblasenbildung
zwischen beheiztem Boden und aufsitzenden Färbebechern, sondern bietet einige wesentliche
Vorteile. Es ist hervorzuheben, daß sich bei gleichmäßiger Heizung des Bodens praktisch
keine Temperaturdifferenzen zwischen den im Färbebad gemessenen Temperaturen der
einzelnen Färbeflotten einstellen. Ferner gelingt es, die Temperaturdifferenzen
zwischen
Heizbad und Färbeflotte so gering zu halten, daß beispielsweise heim Färben mit
substantiven Farl>stoffen, wo eine Temperatur des Färbeltades von etwa 950 C
genügt, mit Wasser als Heizbadflüssigkeit auszukommen ist. Schließlich ist eine
außerordentlich gute Ausnutzung des Inhaltes des Heizbades möglich, weil das Heizbad
nur einer sehr geringen Durchmischung bedarf, um überall in den Färhebechern die
gleiche Temperatur hervorzurufen.
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Die vorliegende Laboratoriumseinrichtung kann in an sich bekannter
Weise mit einer Vorrichtung kombiniert werden, die zum automatischen Auf- und Abbewegen
des Färbegutes in den einzelnen Färbebechern dient. Eine solche Vorrichtung wird
zweckmäßig an einem Stativ angebracht, in dessen Fuß das Heizbad genau passend eingesetzt
werden kann. Eine absolut genügende Durchmischung der Heizhadflüssig keit kann in
diesem Falle dadurch bewirkt werden daß eine Alischvorrichtung mit dem für die Bewegung
des Färbegutes vorgesehenen Teil gekuppelt wird. Es ist auch überraschend, daß bei
Färbeeinrichtungen der vorliegenden Art ein sehr geringer Hub von wenigen Zentimetern.
beispielsweise bis höchstens 5 cm, vorzugsweise aber 1 bis 2 cm, ausreicht, um ein
genügendes Umziehen und damit eine egale Färbung der Muster zu gewährleisten.
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Das erwähnte Stativ zum Auf- und Abbewegen des Färbegutes kann zweckmäßig
so ausgestaltet werden, daß seine Höhe über dem oberen Ende der Färbebecher größer
ist als die Höhe eines Färbebechers und zweckmäßig etwa das lt/ fache dieser Höhe
beträgt.
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In diesem Falle ist es nämlich möglich, das Stativ so auszubilden,
daß entweder alle Träger für das zu färhende Textilmaterial miteinander gleichzeitig
in die Höhe gehohen werden können oder daß nadel Wunsch nur einzelne Träger gehoben
werden können wenn die Färbung in dem betreffenden Färbebecher allein unterbrochen
werden soll. Zweckmäßig ist auch die Konstruktion eine Traggestells oberhalb der
Färbebecher. das als Ganzes entfernt werden kann.
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Bei Verwendung eines genügend hoch angebrachten Traggestells fiir
die einzelnen Textilmaterialträger ist es auch ohne weiteres möglich, die Färbung
in ein zelnen oder allen Färbebechern mit Hilfe eines Rücklußkühlers durchzuführen.
Dieser Rückflußkühler kann bei Unterbruch der Färbung gewünschtenfalls am oberen
Traggestell vorübergehend befestigt werdell .
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Träger
zum Färben von Geweben in einer Laboratoriumseinrichtung, der aus einer horizontal
liegenden Spirale mit geschärftem Ende besteht. Mit Hilfe dieses Trägers gelingt
es außerordentlich leicht.
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Gewebe zickzackförmig auf den Träger aufzunadeln, und es hat sich
gezeigt, daß mit Hilfe eines solchen Trägers außerordentlich egale Färbungen auf
Geweben erzielt werden können.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Träger
für in Strang gewundenes Garn. der ankerförmig ausgebildet ist und zweckmäßig höchstens
vier Arme besitzt. Vorteilhafterweise kann auf diese ankerförmige Vorrichtung noch
eine gegehenenfalls perforierte Platte aufgesetzt werden, um zu serhindern. daß
heim Auf- und Abbewegen das Garn von den Zinken abgleitet.
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Vor Beginn und nach Beendigung des Färbens besteht bei I,a'oratoriumsein
richtungen eine gewisse Schwierigkeit darin, die einzelnen Träger für das zu färbende
Textilmaterial rasch in die Einrichtung einzusetzen bzw. daraus zu entfernen. Ein
weiterer Gegenstand
der vorliegenden Erfindung besteht daher in einer Ixupplung zum
Einsetzen und Entfernen von Trägern in bzw. aus einer Vorrichtung, die zum Heben
und Senken von Färbemustern dient. Diese Kupplung besteht aus einem oberen Stab,
der an seinem unteren Ende ein verschiebbares und gegen das Herausfallen gesichertes
Überwurfrohr trägt und innerhalb des Spielraums des Überwurfrobres eine nach oben
geneigte Fläche aufweist. auf welche eine entsprechende Fläche des Trägerstabes
paßt, so daß bei der durch Schwerkraft gesicherten tiefsten Lage des aber wurfrohres
der obere .Stab und der Trägerstab praktisch starr miteinander gekuppelt sind.
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Die Zeichnungen erläutern die vorliegende Erfindung.
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Fig. 1 stellt eine Vorderansicht der gesamten Einrichtung dar; Fig.
2 stellt eine Seitenansicht der gesamten Einrichtung dar: Fig. 3 stellt einen Vertilialschnitt
durch den linken Teil des Heizbades mit drei eingesetzten Färbebechern dar; Fig.
4 ist ein Vertikalschnitt durch einen Fäfl>ebecher mit aufgesetztem Deckel und
Rückflußkühler; Fig. 5 ist eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt, durch eine
Kupplung, links im geschlossenen, rechts im geöffneten Zustand; Fig. 6 stellt eine
perspektivische Ansicht eines ankerförmigen Trägers mit vier Armen dar; Fig. 7 stellt
eine perspektivische Ansicht eines spiralförmigen Trägers dar: Fig. 8 stellt eine
Variante der Fig. 7 dar und zeigt andeutungsweise die Aufnadelung des Gewebes.
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In den Fig. 1 bis 3 bedeutet 11 einen Kasten, der in seinem Innern
das Heizbad 12 enthält. Darstellungsgemäß ist der Kasten etwa bis zur Hälfte gefüllt.
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Dieser Kasten 11 ruht mit Hilfe von Kugeln 13 abnehmbar und doch der
Lage nach gut fixiert auf dem Stativfuß 14, der an der richtigen Stelle zu den Kugeln
13 passende Vertiefungen 15 besitzt. Mit dem Stativfuß 14 ist beidseitig je ein
aufsteigender Stativteil 16 fest und stabil verbunden. Die letzteren tragen zusammen
eine Traverse 17, an welcher ein Elektromotor 18 mit einem Untersetzungsgetriebe
19 befestigt ist. Jeder aufsteigende Stativteil 16 enthält ferner auch das Lager
für die Achse 21, auf der verschiebbar die beiden Exzenterscheiben 22 sitzen.
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Diese Achse 21 wird vom Motor 18 über das Untersetzungsgetriebe19
19 und die Räder23 und 24 mit Hilfe eines nur angedeuteten Keilriemens 25 angetrieben.
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Jeder aufsteigende Stativteil 16 enthält ferner die nur angedeutete
Führung für je einen vertikal verschiebbaren Einsatzteil 26, der in bekannter Weise
mit Hilfe der Rolle 27 auf der Exzeuterscheibe 22 ruht und durch diese auf und ab
bewegt wird. Je nach der gewählten Ausführung der Konstruktion kann es zweckmäßig
sein, durch Federkraft zusätzlich zur Schwerkraft die Abwärtsbewegung des Einsatzteils
zu unterstützen. Am oberen Ende besitzt jeder Einsatzteil 26 eine Feststellschraube
28 zur starren Verbindung mit dem Traggestell 27.
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Dieses Traggestell 27 dringt mit je einem vertikalen Schaft 31 in
den hohlen oberen Teil der beiden vertikal verschiebbaren Einsatzteile 26 ein und
kann gewünschtenfalls als Ganzes angehoben und in erhöhter Lage mit Hilfe der Schrauben
28 festgeklemmt werden. Das Traggestell 27 besteht im übrigen aus dem horizontalen
Galgenteil 32, den beiden Traversen 33 und 34 und den diese verbindenden Zwischenteilen
35 und 36. Die Traversen 33 und 34 sowie die
Zwischenteile 35 und
36 weisen vertikale Bohrungen und zugehörige Stellschrauben 37 auf. Mit Hilfe dieser
Stellschrauben können die relativ dünnen Stangen 38 und 39, die in den Bohrungen
vertikal verschiebbar sind, in der gewünschten Lage festgeklemmt werden.
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Das im Innern des Kastens 11 befindliche Heizbad 12 wird durch die
Seitenwände 41 und 42 und durch den Boden 43 gebildet und ist, wie in Fig. 3 gezeichnet,
mit Wasser oder einer passenden Flüssigkeit von etwas erhöhtem Siedepunkt gefüllt.
Dieser ganze Boden 43 dient als Heizung für das Heizbad, und zu diesem Zwecke ist
in dem darunterliegenden Raum 44 eine möglichst gleichmäßig verteilte elektrische
Heizung 45 (hier als offene Heizspirale gezeichnet) angebracht. Das Heizbad samt
Heizung ist in bekannter Weise durch Isolationsmaterial 46 und 1.uftkammern 47 gegen
Wärmeverluste isoliert. Auf der Oberseite ist das Heizbad durch einen Deckel 10
abgedeclit, der die nötigen Löcher zur Aufnahme der Färbebecher 48 und zur Durchfiihrung
der Stangen 39 besitzt. Diese Färbebecher sitzen mit ihrem Boden unmittelbar auf
dem Boden 43 des Heizbades auf. Sie sind, wie in Fig. 3 gezeichnet, mit der Färbeflotte
49 bis ziemlich nahe an den oberen Rand gefiillt.
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In dem in Fig. 1 gezeichneten. rechts vorspringenden Teil des Kastens
11 sind die nicht gezeichnieten Schaltelemente. wie elektrische Stufenschalter.
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Thermostatschalter zum Festhalten einer gewünschten Temperatur sowie
Anschlußelemente, wie Stecker u. dgl., untergebracht. Im Heizbad ist zwischen den
Färbebechern 48 die als langgestreckte Platte aus gebildete Rührvorrichtung 50 angebracht.
die mit den Stangen 39 verbunden ist und durch diese auf und ab bewegt wird.
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In Fig. 4 ist der Färbebecher wiederum mit 48 bezeichnet; auf diesem
sitzt ein Deckel 51 aus einem wärmebeständigen und nicht angreifbaren sowie zweckmäßig
leicht elastischen I(unststoff. Im Deckel ist direkt oder gewünschtenfalls mit Hilfe
einer Dichtung 52 ein Rückflußkühler 53 üblicher Bauart eingesetzt. In Fig. 2 ist
eine andere Form des Deckels 51 mit Rückflußkühler 53 ebenfalls eingezeichnet.
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In Fig. 5 bedeutet 38 den untersten Teil einer an einer Traverse
33 oder 34 befestigten Stange. Diese besitzt eine Einschnürung 54 und am unteren
Ende eine nach ohen geneigte Fläche. Das hier im Schnitt gezeichnete Überwurfrohr
56 ist auf der Stange 38 vertikal verschiebbar und durch eine Einschnürung 57 gegen
das Herausfallen gesichert. Die mit der Stange 38 zu kuppelnde Stange 58 besitzt
eine zur Fläche 55 passende Fläche 51. In der links gezeichneten Stellung befinden
sich die Flächen 55 und 51 im gegenseitigen Eingriff, und die Stangen 38 und 58
werden durch das bis zu seiner untersten Stellung herabgeschobene oder herabgefallene
Überwurfrohr 56 gehalten. In der rechts gezeichneten Stellung ist das Üherwurfrohr
56 in die Höhe geschoben. und die heiden Stangen 38 und 58 können voneinander gelöst
oder zusammengekuppelt werden.
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In Fig. 6 bis 8 sind die anzukuppelnden Stangen wiederum mit 58 und
die eingreifenden Flächen jetzt mit 59 bezeichnet. Die ankerförmige Konstruktion
des Trägers gemäß Fig. 6 mit den vier Armen 61 ist besonders geeignet zum Färben
voll Garnsträngen. Vorteilhafterweise wird nach dem Aufhängen der Stange eine z.
B. perforierte Scheibe 161 auf die Spitzen der Arme gelegt. Dadurch wird verhindert,
daß das Garn beim Auf- und Abbewegen von den Armen abgleitet.
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Die horizontal liegende Drahtspirale 62 mit dem ge-
schäften Ende 63
gemäß Fig. 7 und 8 zum Aufnadeln son Geweben in der in Fig. 8 angedeuteten zickzackförmigen
Weise dient, wobei das Gewebe mit 64 bezeichnet ist. In Fig. 6 und 7 ist der eigentliche
Träger (Anker in Fig. 6, Spirale in Fig. 7) mit der Stange 58 test verbunden (z.
B. angelötet oder angeschweißt), während in Fig. 8 der Träger an eine Schraubenmutter
65 angelötet ist, wobei die letztere auf ein am Ende der Stange 58 angebrachtes
Gewinde autgeschraubt ist. Diese letztere Befestigungsart gestattet es gegebenenfalls,
auf die in Fig. 5 gezeichnete Kupplung zu verzichten.
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Die Wirkungsweise der vorliegenden Einrichtung ist ohne weiteres
ersichtlich.
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Für eine Küpenfärbung, die beispielsweise bei Zimmertemperatur begonnen
und bei etwa 40 bis 600 C durchgreführt wird, kann das kalte Heizbad wendet werden
und durch passende Wahl der Heizstufe die gewünschte Aufheizzeit gewählt werden.
Bei einer substantiven Färbung. bei der z. B. bei etwa 513 bis 600 C begonnen wird.
kann die gewünschte Anfangstemperatur bei kaltem Heizbad durch Aufheizen erreicht
werden. Ist aber das Heizbad von einer vorhergehenden Färbung her noch heiß, so
besteht die Möglichkeit, durch Einsetzen von Färbebechern mit kaltem Wasser in kurzer
Zeit die für den Färbefreginn erwünschte Anfangstemperatur zu erzielen.
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Die oben als vorteilhaft bezeichnete Dimensionierung des Stativs
wirkt sich dann besonders günstig aus, wenn nach Beendigung der Färbung eine Nachbehandlung
bei Zimmertemperatur angeschlossen werden muß (z. B. Diazotieren und Entwickeln).
In diesem Falle kann der Färbebecher mit dem entsprechen -den Färbebad auf den Deckel
des Heizbades unter Abdecken des betreffenden Loches gestellt und die gewünscht
Operation darin durchgeführt werden. Die Möglichkeit, das Heizbad vom Stativ zu
entfernen. bewirkt, daß gewünschtenfalls die einzelnen Teile für sich allein verwendet
werden können. z. B. wenn mit dem Stativ Kaltfärbungen durchgeführt werden sollen
und/oder wenn auf dem Heizbad unter Umziehen von Hand. z. B. mit anders gestalteten
Färhegefäßen gearbeitet werden soll.
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Die hier gezeigte langgestreckte Anordnung kann gewünschtenfalls
auch mit durchsichtigen Längswänden der Färbebecher ausgeführt werden, so daß bei
passender Beleuchtung die Vorgänge, z. B. Kristallisationserscheinungen in Küpen,
in den einzelnen Färbebechern visuell verfolgt werden können.
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PATEXTAXSPRCYCHE: 1. Laboratoriumseinrichtung zum Färben von Mustern
mit einer Heizvorrichtung und einem eine Flüssigkeit enthaltenden Heizbad, in welches
die eigentlichen Färbegefäße eintauchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des
Heizbades als Heizvorrichtung ausgebildet ist und daß die Färbegefäße unmittelbar
auf dem Boden aufsitzen.