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Laboratoriumsfärbegerät Die Erfindung betrifft ein Laboratoriumsfärbegerät
für Textilien mit meinem Temperaturbad eines Behälters senkrecht angeordneten Gefäßen
für die Flotte und das zu färbende Material, in denen eine Bewegung zwischen Flotte
und dem zu färbenden Material erfolgt.
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Es sind Labo:ratoriumsfärbegeräte bekanntgeworden, bei denen eine
Reihe von verschließbaren Färbeflaschen in einem um eine Horizontalachse drehbaren
Schüttelrahmen untergebracht sind, der in einem gegebenenfalls mit einer Heizvorrichtung
versehend Bad in einem Behälter bewegbar angeordnet ist. Ein derartiges Färbegerät
bedarf wegen der drehbaren Anordnung der in. einer Reihe angeordneten Färbeflaschen
viel Raum. Eine Möglichkeit, den Färbevorgang unter Druck durchzuführen, besteht
bei einer solchen Konstruktion nicht.
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Nach der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß die
Färbegefäße vorzugsweise von reagenzglasartiger Gestalt in dem Behälter kreisförmig
um eine Hohlsäule angeordnet und in einen Deckel eingelassen sind, der den Behälter
abdeckt.
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Durch die Vermeidung einer Drehung der Färbegefäße um eine zu ihrer
Längsachse unter rechtem Winkel stehende Achse sowie durch die kreisförmige Anordnung
der Färbegefäße in dem Behälter um eine Hohlsäule ist gegenüber bekannten Ko:nstruI@bionen
eine erhebliche Raumersparnis erzielbar. Ein weiterer Vorteil der Ausführungsform
nach der Erfindung besteht darin, daß sich bei dieser die Anordnung einer drehbaren
Welle in einem Flüssigkeitsbehälter erübrigt.
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Bei dem Laboratorium.sfärbegerät nach der Erfindung kann ferner vorteilhafterweise
in der Hohlsäule eine Stange vorgesehen sein, an deren oberem herausragendem Ende
eine scheibenförmige hin- und herbewegbare Kappe angeordnet ist, an der Träger für
das zu färbende Material angebracht sind, die in die Färbegefäße hineinragen.
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Ferner kann die Stange vorzugsweise in ihrem unteren Ende mit einem
Gestänge und einer Kurbel verbunden sein, die von einem Motor angetrieben wird,
der am Boden eines Gehäuses unterhalb des Behälters angebracht ist.
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Aus einer solchen Anordnung ergeben sich die Vorteile eines zentralen
Antriebs.
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Bei dem Gerät nach der Erfindung können weiterhin vorteilhafterweise
die Träger als Rührvorrichtungen ausgebildet sein. Die Tätigkeit einer solchen Rührvorrichtung
verbessert die Gleichmäßigkeit der Temperatur der Flotte sowie auch den Wärmeaustausch
zwischen: der Flüssigkeit des Badebehälters. und der Flotte im Färbegefäß. Dies
ist insbesondere dort von Vorteil, wo eine hohe Temperatur die Voraussetzung für
eine befriedigende Färbewirkung bildet. Nach der Erfindung können ferner vorzugsweise
die Träger aus Drähten bestehen, die an in radialer Richtung in der Kappe verstellbaren
Stäben befestigt sind. Die Drähte können. weiterhin vorteilhafterweise an verdrehten
Bandeisenteilen befestigt sein, die an der Kappe angebracht sind und durch einen
Schlitz in einer feststehenden Platte unterhalb der Kappe verlaufen, und bei der
Hin- und Herbewegung der Kappe drehbar sind, so daß die Träger für das zu färbende
Material sowohl hin- und herbewegbar als auch drehbar sind.
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Über dem Behälter kann nach der Erfindung weiterhin vorzugsweise ein
Druckdom angeordnet sein. Der Behälter kann schließlich vorteilhafterweise mit einem
Flansch versehen sein, und es kann ein oberer ringförmniger Teil vorgesehen sein,
der nach dem Einführen des Deckels unter Abdichten mit dem Flansch verschraubbar
ist, wobei der Druckdom dicht mit dem oberen ringförmigen Teil verbunden und eine
einstellbare Klammer zum Festhalten des Domes in seiner Lage vorgesehen ist. Eine
solche Anordnung gestattet ein druckdichtes Verschließen des Behälters, so daß das
Gerät nach der Erfindung auch zum Färben von Probestücken unter Druck geeignet ist.
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In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsformen des Laboratoriumsfärbegerätes
nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.
Fig. 1 ist ein Schnitt
durch eine erste Ausführungsform des Gerätes nach der Erfindung entsprechend Linie
1-I der Fig. 3; Fig. 2 ist eine Seitenansicht entsprechend Fig. 1; Fig. 3 ist eine
Draufsicht entsprechend Fig. 2; Fig. 4 i.st ein Schnitt entsprechend: Fig. 1 durch
eine zweite Ausführungsform des Laboratoriumfärbegerätes ; Fig. 5 ist eine Seitenansicht,
durch die eine weitere Abänderung gemäß der Erfindung veranschaulicht ,r ird.
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Das in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellte Gerät besitzt einen rechteckigen
Behälter aus feueremaIlliertem Blech von etwa 457 mm Seitenlänge. Die Grundfläche
dieses Gehäuses 11 ist mit einem Gummifuß 12
versehen. Für die Öffnung
des Behälters ist ein abnehmbarer Deckel 13 vorgesehen.
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In dem Deckel sind zwölf kreisrunde Öffnungen: von etwa 50 mm Durchmesser
vorgesehen, die um die Mittelachse des Deckels 13 auf einem Teilkreis von etwa 248
mm Durchmesser angeordnet sind.
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An der Unterseite des Deckels 13 ist koaxial zu den Öffnungen ein
Aluminiumbehälter 14 von etwa 317 mm Durchmesser und 229 mm Tiefe befestigt. Der
Boden dieses Behälters ist in der Mitte mixt einer Öffnung zur Aufnahme des unteren
Endes 15a einer Hohlsäule 15 versehen. Dieser untere Teil 15d der Säule
15 ist mit einem Flansch versehen, so daß er dicht gegen die Innenfläche
des Behälterbodens anliegt, und weist eine mit einem Gewinde versehene Verlängerung
15 b auf, die durch die Öffnung in dem Behälterboden hindurchtritt und mit einer
Mutter 16 versehen werden kann, durch die die Säule 15 unter Abdichtung in ihrer
Stellung gehalten wird.
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Die Säule 15 Ist gegossen und glasartig emailliert. Sie erstreckt
sich senkrecht nach oben durch den Behälter und tritt durch eine weitere mittlere
Bohrung in dem Deckel 13 hindurch. Sie endet etwa 63 mm oberhailb des Deckels. Die
Bohrung der Säule hat in den oberen zwei Dritteln einen Durchmesser von etwa 25
mm und ist mit einem selbstschierenden Lager 17 von etwa 19 mm innerem Durchmesser
an jedem Ende dieses Teiles versehen, während sie sich in ihrem unteren Drittel
auf einen Durchmesser von etwa 50 mm am Bodenende erweitert. Die Außenfläche der
Säule 15 ist entsprechend gestaltet.
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Die Lager 17 in der Säule tragen eine Stange 18 von etwa 19 mm Durchmesser,
deren unteres Ende an einem Ende einer Verbindungsstange 19 unterhalb des unteren
Lagers 17 befestigt ist. Die Verbindungsstange 19 erstreckt sich in den Raum des
Gehäuses unterhalb des Behälters 14 und ist mit ihrem unteren Ende befestigt an
einer Kurbel 20, die mit 60 Umdrehungen je Minute von einem mit einem Getriebe versehenen
und nur einen Bruchteil einer Pferdestärke aufweisenden Motor 21 angetrieben wird,
der an dein Gehäuseboden angebracht ist. Die Kurbel 20 ist etwa 25 mm lang, so daß
sie der Stange 19 einen Hub von etwa 50 mm erteilt. Das obere Ende der Stange
18 tritt aus der Säule 15 heraus und trägt eine scheibenförmige Kappe 22.
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Die- Kappe 22 besteht aus Bronzeguß und hat einen Durchmesser von
etwa 152 mm. Sie ist an der Unterseite in der Nähe des Umfanges mit einer ringförmigen
Vertiefung 22a versehen, und in den Wänden dieser Vertiefung sind zwölf Paare von
jeweils auf einer Linie angeordneten Öffnungen vorgesehen, in denen Stäbe 23 aus
rostfreiem Stahl. von ,etwa 6 mm Durchmesser und 76 mm Länge untergebracht sind.
Diese Stäbe 23 sind jeweils gleitfähig eingepaßt in ein Paar von hintereinanderliegenden
Öffnungen und sind dann in radialer Richtung in bezug auf die Kappe 22 angeordnet.
In der Vertiefung 22a ist eine Federklammer 24 vorgesehen, die es erlaubt, die Stäbe
23 in der Kappe 22 von Hand einzustellen, diese jedoch fest in der eingestellten
Stellung hält.
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An ihrem äußeren Ende, das einen verringerten Durchmesser aufweist,
sind die Stäbe 23 je mit Gummiringen 23 a, versehen. Diese Ringe eines jeden Stabs
halten je Träger 25 aus rostfreiem Stahl. Die Träger 25 können in beliebiger Weise
ausgebildet sein, weisen jedoch vorteilhafterweise eine Anzahl von kreisiru.nden
Öffnungen auf, durch die das Garnmuster hindurchgezogen werden kann. Die Träger
sind je etwa 279 mm lang und hängen senkrecht nach unten je in Glasgefäße 26, die
wie Reagenzgläser ausgebildet sind und mit enganliegenden Gummiringen 27 versehen
sind, durch die sie in Öffnungen in dem Deckel 13 gehalten werden. Bei der hier
beschriebenen besonderen Ausführungsform haben die Glasgefäße einen Durchmesser
von etwa 38 mm und -eine Länge von etwa 254 mm.
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Der an dein Deckel befestigte Behälter 14 ist mit zwei gebogenen elektrischen
Heizelementen 28,29 versehen, deren ersteres von etwa 2 kW Leistungen nahe dem Boden.
und deren anderes von etwa 1 kW Leistungen gerade darüber angeordnet sind. An dem
Behälter 14 üs,t ferner ein einstellbarer Thermostat 30 angebracht. An der Außenseite
des Behälters 14 ist ein Isoliermantel 31 vorgesehen.
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Das Gerät wird vervollständigt durch ein Schaltbrett 32 an der Außenseite
des Gehäuses 11. Das Schaltbrett weist einen Motorschalter 33, gesonderte Schalter
34,35 für die beiden Heizelemente 28,29
sowie eine Einstellvorrichtung 36
für den Thermostaten- auf. Es ist ferner eine Kontrollampe 37 vorgesehen, die in
den Stromkreis der Heizelemente geschaltet ist.
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Das beschriebene Färbegerät weist alle Merkmale auf, die für einen
erfolgreichen Betrieb erforderlich sind. Es ist jedoch zweckmäßig, noch gewisse
Feinheiten und zusätzliche Merkmale vorzusehen, so daß die Wirksamkeit noch verbessert
wird und die Verwendung und die Wartung vereinfacht werden.
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Es kann beispielsweise durch Anbringen eines Rührers die Temperatur
des Wassers in dem Behälter in engeren Grenzen gesteuert werden. Eine bevorzugte
Rühreinrichtung besteht aus einer Ringplatte 38, die in den Behälter mittels eines
Paares von Betätigungsstangen 39 eingehängt ist, die an der Unterseite der Kappe
22 befestigt sind und durch den Deckel 13 hindurchtreten.
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Weiterhin ist am Boden des Behälters 14 ein Hahn 40 vorgesehen, der
sich bis fast an die Gehäusewand nach außen erstreckt. In die Gehäusewand ist an
der dem Ende des Hahnes 40 benachbarte Teil mit einer Öffnung versehen, so, daß
zum Entleeren dies Behälters an dien Hahn 40 ein Gummischlauch befestigt werden
kann. Um zu verhindern, d:a,ß Flüssigkeit von dem Hahn 40 in Berührung mit den elektrischen.
Leitungen oder dem Motor 21 kommt, wenn der Hahn 40 tropft oder versehentlich offen
gelassen, wird', ist ein Schutzblech 41 vorgesehen, das sich zwischen dem Behälterboden
und der Wand des Gehäuses 11 gerade unterhalb des Hahnes 40 erstreckt. Das Schutzblech
41 ist so angeordnet, dafl es beim Herausnehmen des Behälters 14 aus dem Gehäuse
11 nicht stört. Es. ist außerdem vorteilhaft, an mindestens zwei einander gegenüberliegenden
Seiten des Gehäuses 11 zwei Handgriffe 42 anzubringen.
Beim Betrieb
des Gerätes hängen die Färbegefäße 26 in dem runden Behälter 14, der mit Wasser
oder einer anderen, Flüssigkeit, wie Glyzerin, gefüllt ist. Die Färbegefäße sind
mit den entsprechenden Färbeflüssigkeiten gefüllt und die Garnmuster od. d!gl. an
den Trägern 25 befestigt. Das Wasser in dem Behälter 14 wird zunächst durch das
Hauptelement 28 von 2 kW Leistung und das Kontrollelement 29 von 1 kW Leistung,
die beide gleichzeitig eingeschaltet werden, auf annähernd die gewünschte Temperatur
erhitzt. Dann wird das Hauptelement 28 ausgeschaltet, wGraufhin der Thermostat 30
in Verbindung mit dem Kontrollelement 29 die gewünschte Wassertemperatur aufrechterhält,
die durch die Einstellvorrichtung 36 vorgewählt werden kann. Da der größte Teil.
der Außenfläche der Färbegefäße 26 in Berührung mit dem Wasser in dem Behälter 14
ist, folgt die Temperatur der Färbeflüssigkeit derjenigen des Wassers in dem Behälter
14 sehr schnell. Der Motor 21 betätigt nach dem Einschalten die Kurbel 20 und bewirkt
ein Hin- und Hergehen der Stange 18, der Kappe 22, des Rührbleches 38 und der Träger
25 mit den daran hefestigten Mustern und gewährleistet damit ein wirksames Färben
der Muster. Durch die Wirkung des Rührbleches 38 wird eine lokale Erhitzung verhindert
und zu jeder Zeit eine gleichmäßige Temperatur in dem gesamten Wasservolumen aufrechterhalten.
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Die Federklammern 24 in der Vertiefung der Kappe 22 bleiben in festem
Eingriff mit den Stäben 23, wenn beispielsweise. die letzteren zurückbewegt werden,
um die Färbegefäße 26 zugänglich zu machen.
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Das, soeben beschriebene Färbegerät hat den Vorteil, daß es billig
und einfach in der Herstellung, infolge weitgehender Zugänglichkeit der verschiedenen
Teile einfach in der Wartung sowie stabil und; betriebswirksam ist.
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In Fig. 4 ist ein Laboratoriumsfärbegerät beschrieben, das in verschiedener
Hinsicht abgeändert ist. Einige synthetische Stoffe, insbesondere aus Polyestern,
können nur bei hohen Temperaturen rasch gefärbt werden, und normalerweise ist dafür
eineDru.ckanlage erforderlich. In größeren Anlagen bietet dies keine wesentlichen
Schwierigkeiten. Im Laboratorium besteht jedoch ein Bedürfnis für ein Musterfärbegerät,
das bei hohen Temperaturen befriedigend arbeitet. Das vorliegende abgewandelte Gerät
kommt diesem Bedürfnis entgegen.
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Grundsätzlich ist das Gerät nach den gleichen Prinzipien gebaut wie
das vorher beschriebene Gerät, und gleicheTeile sind mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
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Das Gerät ist jedoch insofern abgeändert, als der Behälter 14 aus
einer widerstandsfähigen Gußeisenkonstruktion besteht und einen schweren Flansch
14a aufweist. Oberhalb des Deckels ist ein schwerer ringförmiger Teil 43 aus rostfreiem
Stahl angeordnet, der mit einer koaxialen Vertiefung zur Aufnahme des unteren Endes
eines Druckdomes 44 und eines Gummidichtungsringes 45 versehen ist. Der Flansch
14a und der Teil 43 sind mit Bohrungen versehen, so daß sie nach dem Einfügen des
Deckels 13 von Dichtungsringen 13a zusammengehalsten und abgedichtet werden können.
Aneinander gegenüberliegenden Punkten ist der Teil 43 als Öse einer Hakenverbindung
ausgebildet, deren Hakenglieder aus einem abnehmbaren schwenkbaren Fuß 46 a eines
umgekehrt U-förmigen Klammergliedes 46 bestehlen. Ein Mittelglied, 46b, das an den
beiden Füßen 46 a mittels Teilen 46 c befestigt ist, weist eine Gewindebohrung auf,
die eine Schraube47 aufnimmt, die gegen einen Block48 stößt, der auf der oberen
Wand des Domes 44 befestigt ist. Der Flansch 14a ist an einer Stelle zur Aufnahme
eines mit einem Hahn versehenen Auslasses 49 verdickt ausgebildet. Dieser Auslaß
ist oberhalb des Wasserspiegels in dem Behälter 14 angeordnet, während ein weiterer
mit einem Hahn versehener Au-slaß 50 sich am Boden des Behälters 14 befindet und
beide Auslässe mit einem Manometerrohr 51 verbunden sind.
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Ein Sicherheitsventil 52 -Lind ein Druckmanometer
52 a sind an dem Dom 44 angebracht.
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Bei einem Gerät, das unter Druck arbeitet, ist es notwendig, daß die
Stange 18 an, ihrem oberen Lager abgedichtet wird, was dadurch erreicht wird, daß
dieses Lager als Stopfbüchse ausgebildet ist.
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Bei der Benutzung des Gerätes wird der Dom 44 in seiner Stellung befestigt
mittels der Schraube 47, die mit einem Handgriff 55 versehen ist, wobei der Behälter
14 natürlich vorher mit Wasser gefüllt und die Färbeflüssigkeit sowie die Muster
vorher in der bereits beschriebenen Weise eingebracht worden sein müssen.
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Durch Betätigung der Heizelement;: kann dann das Wasser und damit
die Färbeflüssigkeit auf die gewünschte Temperatur gebracht werden, -die erreicht
wird durch anfängliches Sieden des Wassers, wodurch auch der innere Druck hergestellt
wird. Im übrigen entspricht die Arbeitsweise des Gerätes derjenigen des offenen
Gerätes. Der Dom 44 kann in einfacher Weise durch Lockern der Schraube und Lösen
der Hakenverbindung sowie anschließendes Schwenken der Klammerglieder entfernt werden.
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In Fig.5 ist eine Vorrichtung vorgesehen, durch die ein zusätzliches
Rühren erreicht werden kann.
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Das obere Ende der Stange 18 ist mit einem Gewinde versehen, auf das
bei dem Gerät gemäß Fig. 1 eine Mutter aufgeschraubt werden kann, die die Kappe
22 festhält. Die im folgenden beschriebene Vorrichtung besteht aus einer Verlängerung
56 für die Stange 18, die auf das Ende der letzteren aufgeschraubt werden. kann,
wenn die Mutter und die Kappe 22 entfernt worden sind.
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Das obere Ende der Verlängerung 56 ist entsprechend dem oberen Ende
der Stange 18 ausgebildet, so d'aß daran eine Platte 57 mit radial angeordneten
Trägern befestigt werden kann. An den Enden der Träger sind zugehörige Bandeisenteile
58 angebracht, die schraubenartig verdreht sind. Diese Teile 58 verlaufen durch
Schlitze in den. Armen einer weiteren Platte 59, und an ihren unteren Enden sind
die Träger 25 befestigt. Die Platte 59 wird von einem Rohr 60 getragen.
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Wenn der Motor die Teile 58 durch die Schlitze in der Platte 59 hin-
und herbewegt, so werden die Träger 25 gedreht, und es wird gleichzeitig den Mustern
eine Drehbewegung erteilt, die sie gemeinsam mit der Hinundherbewegung in den Gefäßen
26 sehr wirksam bewegt.