DE1460794B - Einrichtung zum vielfarbig gemusterten kontinuierlichen Einfärben von Fäden, Bändern oder Bahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur vielfarbigen kontinuierlichen Musterung von Fäden, Bändern oder Bahnen unterschiedlicher Werkstoffe, 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 Vielfarbigkeit 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 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 farbenweise 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 des 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 Abhängigkeit 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, auf das zu färbende Material erreicht.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist anwendbar für Materialien in Form von Fäden, Bänder oder Bahnen. Die Einrichtung weist eine Färbewalze auf, an deren Umfang Färbeelemente angeordnet sind, gegen

die das zu färbende Material an der Färbestelle angedrückt wird. Erfindungsgemäß sind die Färbeelemente sowohl radial auf der Färbewalze verstellbar als auch zur Aufnahme von Farben bei der Drehung der Färbewalze mustergemäß steuerbar. Nach der Farbstoffaufnahme übertragen die Färbeelemente diese an der Färbestelle in Zusammenarbeit mit einer dem Materialvorschub dienenden Gegendruckwalze auf das zu färbende Material und werden anschließend während der weiteren Drehung der Färbewalze von Farbresten gereinigt.

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 ) Farbübertragung nicht mehr mit Rollen quer zum Bahnverlauf sondern durch einen Abwälzvorgäng 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 Abhängigkeiten von der menschlichen Bedienung.

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

F i g. 1 die Einrichtung in Seitenansicht, F i g. 2 verschiedene Teile der Einrichtung, teils in Seitenansicht und teils im Schnitt, in größerer Darstellung,

F i g. 3 den Belag eines Färbeelementes in Draufsicht,

) Fig. 3 a den gleichen Belag eines ,Färbeelementes

im Schnitt nach Linie A-B und

F i g. 3 b den gleichen Belag eines Färbeelementes im Schnitt nach Linie C-D.

Eine Walze 1 (F i g. 1) ist auf ihrem gesamten Umfang mit gleich breiten Färbeelementen 2 (F i g. 1 und 2) bestückt. Diese Färbeelemente sind durch einen Führungsstift 3 in Führungsbohrungen 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 Elektromagnete 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 Magnete7, denen je ein Farbwerke zugeordnet ist. Passiert ein Riegel 4 den Magnet 7, so wird zuvor 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 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 Färbeelement auf der größeren Umfangslinie seiner äußeren Endlage bewegt, nimmt es beim Überlaufen der Farbübertragungswalze 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 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 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 notwenig, wenn eine Durchfärbung des zu färbenden Gutes erwünscht ist. Nach Passieren des Färbesektors werden die Färbeelemente in einem Reinigungssektor 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 Farbzuführungswalzen 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 notwenidg 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 F i g. 3 der Zeichnung ist ein solches Profil für Färbeelemente 2 aus Gummi dargestellt, das für eine einseitige Durchfärbung von Teppich-Kettfäden ausgebildet 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 Farbübertragungswalzen 11 entsprechen.

Für die Farbübertragunswalzen 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 zugeordnet ist. Diese Weiterbildung ermöglich es, dickes Material durchzufärben. Außedrem gestattet diese Weiterbildung sowohl beidseitig symmetrisch als auch gleichzeitig beidseitig verschieden zu mustern.

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 oder Bahnen. :

Durch räumliche Beschränkung im Auftragssektor 12 ist die Speicherung großer Farbstoffmengen behindert. Die Farben werden aus diesem Grunde und zur Erhaltung gleichmäßiger Konsistens mittels eines Umwälzsystems aus großen Farbbehältern in die mit Überlauf versehenen kleinen Behälter der Farbwerke 8 gepumpt. Das System wird bei Farbwechsel 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, Gegendruckwalzen, Reinigungs- und Trockenelemente sind in diesem Falle ebenfalls zusammengefaßt.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist der, daß die Abwicklung der sämtlichen Vorgänge am Umfang eines Walzkörpers 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 etwa 18 χ 36 mm, Schaltfrequenzen von 40 Färbeelementen je Sekunde und mehr erreichbar sind. Je nach Breite der Färbewalze bedeutet dies beispielsweise gegenüber bisherigen Färbetrommeln. 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 saugfähiges wie nichtsaugf ähiges 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 Form 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 all diesen Fällen, wie auch bei den genannten Weiterbildungen, die gleichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum vielfarbigen, kontinuierlichen Einfärben von Fäden, Bändern oder Bahnen, welche eine Färbewalze mit an ihrem Umfang an- S geordneten Färbeelemente aufweist, gegen die das zu färbende Material an der Färbestelle angedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Färbeelemente (2) sowohl radial verstellbar als auch mustergemäß steuerbar ausgeführt sind und bei der Drehung der Färbewalze (1) der Steuerung entsprechende Farben aufnehmen, diese Farben dann an der Färbestelle in Zusammenarbeit mit einer dem Materialvorschub dienenden Gegendruckwalze (13) auf das zu färbende Material übertragen und anschließend von den Farbresten gereinigt werden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Säuberung der Färbeelemente (2) eine Trocknung derselben angeschlos- ao sen ist.

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 und

2, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Gegendruckwalze (13) eine zweite gesteuerte Färbewalze (1) vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Färbewalzen (1) mit Färbeelementen (2) nebeneinander auf einem verbreiterten Färbwalzenkörper angeordnet sind, für jede Färbewalze (1) und deren Färbeelemente (2) jedoch eine gesonderte und unterschiedliche Steuerung vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, 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 unterschiedlichen Figuren, Buchstaben oder Ziffern erzeugenden Färbeplatten 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 gekennzeichnet, daß zur folgerichtigen Steuerung der Farbaufnahme der Färbeelemente (2) je einem Signale lesenden Element in gleichem Teilungsverhältnis ein Stellglied (7) zugeordnet ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einleitung und Rückführung 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.