DE1460794A1 - Einrichtung zum vielfarbig gemusterten kontinuierlichen Einfaerben von Faeden,Baendern oder Bahnen - Google Patents

Description

Patentanwälte

LEOSCHMET2

DiPL-WG. BRUNO SO«föf2

AACHEN

Heinrichsallee 2

am Kaiserplatz

Fernspr. 34731

Fa. Gebrüder Schoeller in Düren/Rheinland Patentanmeldung

Einrichtung zum vielfarbig gemusterten kontinuierlichen Einfärben von Fäden, Bändern oder Bahnen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur vielfarbigen kontinuierlichen Musterung von Fäden, Bändern oder Bahnen unterschiedlicher 'Merkstoffe, wobei die Musterung aus quer zur gefärbten Warenbahn verlaufenden Streifen oder Figuren einheitlicher Grundbreite gebildet wird. Durch beliebig wiederholtes Färben eines Streifens mit gleicher Farbe ergibt sich eine Musterung mit beliebig langen Farbfeldern und durch abwechselnde Farbfolge ergibt sich die Tielfarbigkeit der Musterung. Der nicht rapportgebundenen Vielfarbigkeit der Musterung kann eine rapportgebundene figürliche Musterung durch unterschiedliche * figürliche Einfärbung der einzelnen Streifen zugeordnet werden. ,

Eine Musterung dieser Art ist praktisch z.B. bei der Färbung von Teppichgarnen bekannt, bei der als Ketten eines gemusterten Teppichs verwendete florbildende Fäden entsprechend dem gewünschten Muster gefärbt werden. Zur Herstellung einer solchen vielfarbigen Musterung werden beispielsweise als Färbetrommeln bekannte Geräte verwendet, bei denen das Gut als endlicher

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Wickel auf Trommeln gespannt wird. Unter einer parallel mit Fäden bewickelten Trommel bewegt sich auf einer geraden'!Führungsbahn parallel zur Trommelachse eine in Farbe eintauchende Färberolle. Sie wird während des laufes gegen das Gut gedrückt, wälzt sich an diesem ab und färbt gleichzeitig einen Streifen ein. Die Breite des Farbstreifens entspricht dabei der Färberollenbreite und gleichzeitig der Teilung eines Zahnkranzes, der zur Positionierung am Umfang der Trommel angebracht ist. Die Musterung kann nur durch die menschliche Bedienung erfolgen, indem das vorgegebene Muster von einer farbigen Vorlage farbenv/eise abgelesen, eine meist manuelle Positionierung der Trommel und die Auslösung der Färberolle vorgenommen wird. Je Trommelumdrehung werden alle Farbstreifen einer Farbe des Musters eingefärbt und anschließend die Färberolle sowie ein zugehörender Farbbehälter gegen eine gleiche Vorrichtung, jedoch mit einer anderen Farbe' ausgetauscht.

Dieses Verfahren zur vielfarbigen Musterung weist u*A. folgende !Nachteile auf: Die physiologische Belastung der Bedienenden ist stark. Da die Musterungsübertragung am Arbeitsplatz bei störender Ablenkung und gleichzeitiger Handarbeit vor sich geht, sind geistige und optische Ermüdung und dadurch erhöhte Fehlfärbungen von Bedeutung. Es besteht eine starke Abhängigkeit von der menschlichen Arbeitskapazität. Die Notwendigkeit chargenweiser Bedienung fordert erhöhten Aufwand'. Die Färberollen bedingen ungleichmäßige Färbungen an den Rändern der Farbstreifen durch Ausquetschungen der Färberollen. Es können nur relativ geringe !Leistungen erreicht werden durch die Ab-

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hängigkeit von der menschlichen Bedienungskapazität und große zu bewegende Massen. Die geringen Einheitsleistungen bedingen große Trommelbreiten.· Bei Färbung von Fäden bedingt der mehrfach die Trommel umschlingende Faden einen Rapport im abgewickelten Zustand. Dadurch entstehen bei geforderten großen Rapportlängen überdimensionale Trommeln.

Durch die Erfindung wird die Möglichkeit des kontinuierlichen · Materialvorzugs und der gleichzeitigen automatischen Musterungsübertragung von einem codierten Speicher, z.B. einem lochband, j auf das zu färbende Material erreicht. Durch Anwendung eines Walzenkörpers und der radialen Stellbewegung der Färbeelemente wird ermöglicht, daß die zur Aufnahme der Farbstoffe notwendigen Stellwege sehr klein sind. Dies ermöglicht bei gleichzeitig geringen Massen der bewegten Färbeelemente hohe Färbegeschwindigkeiten und damit hohe Leistungen bei geringer Breite der Färbewalze. Die damit gegenüber der Leistung bisheriger Färbetrommeln gesteigerte Leistung wird durch Verbreiterung der Färbewalze noch mehrfach erhöht. Gleichmäßigere Färbungen werden dadurch erzielt, daß die Fernübertragung nicht mehr mit Rollen I quer zum Bahnverlauf sondern durch einen Abwälzvorgang in Laufrichtung des Gutes erfolgt. Elastizität und Profilierung der Färbeelemente wirken in dieser Hinsicht zusätzlich und gestatten eine Anpassung an die verschiedenen zu färbenden Materialien. Beim Färben von Fäden ergeben sich keine Rapportbindungen mehr durch den kontinuierlichen Lauf des Gutes. Die Dimensionierung wird nicht mehr durch notwendige Rapportlängen bestimmt. Es entfallen weiterhin die dargestellten starken

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Abhängigkeiten von der menschlichen Bedienung.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt, und zwar zeigen:

Pig. 1 die Einrichtung in Seitenansicht,

Fig. 2 verschiedene Teile der Einrichtung, teils in Seitenansicht und teils im Schnitt, in größerer Darstellung,

Pig. 3 den Belag eines Färbeelementes in Draufsicht,

Pig. 3a den gleichen Belag eines Färbeelementes im Schnitt nach linie A-B und

Pig. 3b den gleichen Belag eines Pärbeelementes im Schnitt nach Linie D-D

Eine Walze 1 (Pig. 1) ist auf ihrem gesamten Umfang mit gleichbreiten Pärbeelementen 2 (Pig. 1 u. 2) bestückt. Diese Färbeelemente sind durch einen Führungsstift 3 in Führungebohrungen der Walze 1 geführt und vermögen nach Lösen des gefederten Riegels 4» der in einer Halterung 5 der Walze 1 befestigt ist, eine radiale Stellbewegung durch die Feder 6 auszuführen. Die Auslösung der Riegel 4 geschieht durch ein elektromagnetisches Feld der Blektromagnete 7 ohne mechanischen Kontakt zwischen Riegel und Magnet. Wird die Färbewalze 1 in der gezeichneten Drehrichtung gedreht, so passieren die Riegel 4 ständig die gestellfesten Magnete 7» denen je ein Farbwerk 8 zugeordnet ist. Passiert ein Riegel 4 den Magnet 7, so wird zijivor bei Überlaufen der gestellfesten Steuerkurve 9 durch die Stellrolle 10 das Färbeelement 2 etwas nach innen gedrückt und damit der Riegel gelüftet. Im Falle eines durch die musterungsgemäße

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Steuerung bewirkten Auslöseimpulses wird in diesem Moment der Riegel angezogen. Das Färbeelement bewegt sich, radial bis zur Endlage, die durch einen Anschlag am Führungsstift 3 gegeben ist· Während sich das Färheelement auf der größeren Umfangslinie seiner äußeren Endlage bewegt, nimmt es beim Überlauf en der Farb übertragungswalze 11 Farbstoff an. Die folgende Steuerkurve 9 drückt dann mittels der Stellrolle 10 das Färbeelement 2 wieder in den Riegel 4-. Die Farbwerke 8 sind in einer Vielzahl innerhalb des Auftragssektors 12 der Färbewalze 1 angebracht. Sie können in diesen gestellfesten Rahmen eingeschoben und ausgewechselt werden. Es ist normalerweise je eine andere Farbe in den Farbwerken enthalten.

Für die musterungsgemäße Steuerung kann z.B. ein lochband verwendet werden. Dieses enthält den verschiedenen Farben zugeordnete Signale in der Reihenfolge wie sie einem gewünschten Muster entsprechen. Vom Antrieb 20 wird getriebemäßig ein synchroner und kontinuierlicher Lauf des Lochbandes bewirkt. Zur Ablesung des Lochbandes ist jedem Farbwerk ein Selektor zugeordnet, der nur die für ihn zutreffenden Signale aufnimmt. Auf diese Weise wird die gleichzeitige Auslösung mehrerer Färbeelemente an verschiedenen Stellen durch die geometrische Zuordnung ermöglicht. Es ist dazu nötig, daß das Teilungsmaß der Farbwerke und das der Selektoren einander entsprechen. Die Abnahme der Signale vom Lochband und ihre Verstärkung erfolgt wegen relativ hoher Schaltfrequenzen zweckmäßig mit Fotodioden und kontaktlosen elektronischen Schaltelementen· Die an die Auslösemagnete 7 gegebene Erregung muß synchron

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zum Maschinenlauf erfolgen und zeitlich entsprechend begrenzt sein. ■

Nach dem Passieren des Auftragssektors 12 sind die Farbstoffe in gleicher Reihenfolge wie sie im Lochband enthalten sind auf die Färbeelemente der Walze 1 aufgetragen. Mittels der Gegendruckwalze 13 wird an einer folgenden Stelle des Färbewalzenumfangs das zu färbende Material vorgezogen und dabei die Farbstoffe musterungsgemäß übertragen. Die Reinigungsvorrichtung 15 ist notwendig, wenn eine Durchfärbung des zu färbenden Gutes erwünscht ist. Nach Passieren des Färbesektors werden die Färbe elemente in einem Eeinigungssektor 16 mit einem lösungsmittel abgespült und damit für die Aufnahme anderer Farben wieder vorbereitet. Eine anschließende Trocknung der Lösungsmittel geschieht bei nicht ausreichend rascher natürlicher Abtrocknung beispielsweise bei wasserlöslichen Farbstoffen im Trocknungssektor 17 mit Blasluft, Wärme oder Warmluft. Die Färbewalze 1, die Gegendruckwalze 13» die Farbübertragungswalzen 11 sowie die FarbzuführungBwalzen 18 und 19 werden alle vom Antrieb 20 formschlüssig derart angetrieben, daß sich an den Kontaktstellen mit der Färbewalze 1 gleiche Abwälzgeschwindigkeiten ergeben.

Es ist notwendig in Abhängigkeit von dem zu färbenden Material und den zu übertragenden Farben die Oberfläche der Färbewalze 1 sowie der Gegendruckwalze 13 elastisch auszubilden und nötigenfalls zu profilieren. In Fig· 3 der Zeichnung ist ein solches Profil für Färbeelemente 2 aus Gunnai dargestellt» das für eine einseitige Ju^/«V- iunf /„η 7eppich-Kettfäden ausge-

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bildet ist. Das Profil muß in Gestaltung und Werkstoff nicht nur den Bedingungen der schnellen und gleichmäßigen Farbabgabe an das zu färbende Gut, sondern in gleicher Weise den Bedingungen für die gleichmäßige und schnelle Farbannahme von den Farbübertragungswaizen 11 entsprechen. Für die Farbübertragnngswalzen 11 und die Zuführungswalzen 18, 19 ist in ähnlicher Weise eine Anpassung an geeignetste Übertragungsbedingungen durch Werkstoffwahl und Profilierung erforderlich. Diese Variationen stellen Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Einrichtung dar, durch die verschiedenste Materialien gefärbt werden können. ' %

Dem gleichen Zweck kann eine andere Weiterbildung dienen, bei der eine zweite gesteuerte Färbewalze an Stelle der Gegendruckwalze 13 angeordnet ist« Diese Weiterbildung ermöglicht es, dickes Material durchzufärben· Außerdem gestattet diese Weiterbildung sowohl beidseitig symmetrisch, als auch gleichzeitig beidseitig verschieden zu mustern.

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Werden die Färbeelemente mit Färbeplatten bestückt, die durch entsprechende Formgebung Figuren, Buchstaben oder Ziffern einfärben, so wird der vollkommen freizügigen Farbmusterungsmöglichkeit die Möglichkeit rapportgebundener figürlicher Musterung hinzugefügt. Diese Anwendungsmöglichkeit betrifft insbesondere Färbungen auf Bändern und Bahnen·

Durch räumliche Beschränkung im Auftrags sekt or 12 ist die Speicherung großer Farbstoff mengen behindert. Die Farben

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ORIGINAL INSPECTEE)

werden aus diesem Grunde und zur Erhaltung gleichmäßiger Konsistenz mittels eines Umwälzsystems aus großen Farbbehältern in die mit Überlauf versehenen kleinen Behälter der ·· Farbwerke 8 gepumpt. Das System wird bei Parbwechsel mit Lösungsmittel durchgespült.

In einer anderen Weiterbildung der Einrichtung ist es möglich, eine Reihe von unterschiedlich gesteuerten Färbewalzen nebeneinander auf einem gemeinsamen Walzenkörper anzuordnen. Farbwerke, G-egendruckwalzen, Eeinigungs- und Trockenelemente sind in diesem Falle ebenfalls zusammengefaßt.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist der, daß die Abwicklung der sämtlichen Vorgänge am Umfang eines Wälzkörpers geschieht. Die gesteuerte radiale Verstellung der Färbeelemente ermöglicht zur Aufnahme der Farbe nur kleine Stellwege und führt bei geringen Massen der Färbeelemente zu hohen Färbegeschwindigkeiten bei gleichzeitiger Steuerungssicherheit.

Erprobungen zeigten, daß bei einer Ausführung wie der dargestellten, mit Färbeelementenmaßen von ca. 18 χ 36 mm, Schaltfrequenzen von 40 Färbeelementen je Sekunde und mehr erreichbar sind. Je nach Breite der Färbewalze bedeutet dies beispiels weise gegenüber bisherigen Färbe tr ormaeln Leistungssteigerungen bis zum 50-fachen und mehr. Die Einrichtung weist als weiteren bedeutenden Vorteil auf, daß sie nicht beschränkt ist auf spezielle Materialien oder Farbstoffe. Es läßt sich bei entsprechender Anpassung an die Materialien und Farbstoffe

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saugfähiges wie nicht saugfähiges Gut unterschiedlicher Dicke und Oberfläche gemustert einfärben. Die Anzahl der Farben ist nur durch die mögliche Ausdehnung des Auftragssektors beschränkt. Das zu färbende Gut kann zusammenhängend in
Porm von Vliesen, Geweben oder Bändern aber auch getrennt in Form von Fäden oder Bändern, die als Vielzahl parallel liegen, verarbeitet werden. Die wesentlichen Elemente der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in allen diesen Fällen wie auch bei den genannten Weiterbildungen die gleichen.

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Claims (1)

1. -XU-

   1. Einrichtung zum vielfariigen kontinuierlichen Einfärben von Fäden, Bändern oder Bahnen, wobei nach einem vorgegebenen Muster Farbfelder gleicher oder unterschiedlicher länge in gleicher Farbe oder beliebig wechselnden Farben entstehen, dadurch gekennzeichnet, daß. eine den Farbstoff übertragende Färbewalze (1) auf ihrem Umfang mit radial verstellbaren Färbeelementen (2) bestückt ist, die während jeder Umdrehung der Walze (l) mustergemäß gesteuert werden, dabei beliebige Farben aufnehmen, diese Farben an einer Färbestelle mittels einer Gegendruckwalze (13), die gleichzeitig dem MaterialVorzug dient, auf das zu färbende Material übertragen und an einer anderen Stelle des Färbwalzenumfangs von den Farbresten gesäubert werden.

   ο Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich· net, daß der Säuberung der Färbeelemente (2) eine Trocknung derselben angeschlossen ist»

   ^ 3· Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2 , dadurch

   gekennzeichnet, daß an Stelle der G-egendruckwalze

   (13) eine zweite gesteuerte Färbewalze (l) vorgesehen ist.

   4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Färbewalzen (1) mit Färbe element en (2) nebeneinander auf einem verbreiterten Färbwalzenkörper angeordnet sind, für jede Färbewalze (l) und deren Färbeelemente (2) jedoch eine gesonderte und unterschiedliche Steuerung vorgesehen ist.

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   5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 4_f dadurch gekennzeichnet, daß die Färbeelemente (2) mit profiliertem und elastischem Material belegt sind«

   6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbeelemente (2) mit un-.tersehiedliche Figuren, Buchstaben oder Ziffern erzeugenden IFärbeplatten ausgestattet sind.

   7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch

   gekennzeichnet, daß die zur Farbübertragung auf

   die Färbeelemente (2) dienenden Walzen (11, 18, 19) elastisch ™ und profiliert ausgebildet sind.

   8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennz e i ohne t, daß zur folgerichtigen Steuerung der Farbaufnahme der Färbeelemente (2) je einem Signale lesenden Element in gleichem leilungsverhältnis ein Stellglied (7) zugeordnet ist. ,

   9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einleitung und Rück- | führung der radialen Stellbewegungen der Färbeelemente (2) durch formgleiche und einfache Steuerkurven (9) bewirkt werden.

   10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbwerke (8) durch ein Farbumlaufsystem gespeist werden.

   Aachen, den 28· Juni 1962 Für Fa. Gebrüder Schoeller

   Die Patentanwälte durch: /~

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