DE2248299A1 - Verfahren und anlage zum erzeugen von mustern auf langgestreckten materialien - Google Patents

Description

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KORTH AMERICA» MILLS, INC. Öaatonia, North Carolina® Y»3t»A«

Verfahren und Anlage sum Erseagen von Mustern auf langgestreckten Materialien

Die Erfindung betrifft Verfahren und Anlegen Erzeugen farbiger Muster auf langgestrecktem

Gemäß der Erfindung sind Verfahren und Anlagen ge» schaffen worden, die «a auf neuartige Weis® ermöglichen, ein Textilmaterial, das geeignet ist, Farbstoffe ^nd/oder Chemikalien aufzunehmen, z.Be stoffe oder.Garne, dadurch mit einem mehrfarbigen Muster zu versehen, daß daa Material länge einer vorbestiannten Bahn geführt wird, daß das Material eur Vorbereitung mittels einer Auftragwalzenbaugruppe bekannter Art oder einer anderen bekannten Vorrichtung mit einest überzug aus einer Grundfarbe vergehen wird, daß das mit diesem überzug versehen® Material mittels Bahesti infraroter ftärme oder auf andere bekannte Weise getrocknet wird, und daß auf das Material Farbstoff® und/od«!? Cfeesikalien mit Hilfe mehrerer Zerstäubungsdüse» aufgeb^seht werden, die sich in über der Ebene dee &iat@riale Ebenen im rechten Winkel zur Läufrichtung den teriala bewegen.

Auf daa zur Vorbereitung mit dem überzug versehene Katerial können durch mehrere verschieden® £>pritsirorgäoße nacheinander verschiedene Stoffe auf eine geregelt« _v im

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wesentlichen vorbestimmfce Weise aufgebracht werden. Das Variieren öer Relativgeschwindigkeii; zwischen dem Material und der sich quer dazu bewegenden ßpribzdüsen liefert eine Möglichkeit, die farbigen Muster zu verändern,

Das Erzeugen verschiedener Muster wird ferner dadurch erleichtert, daß die Spritzdüeen oberhalb dee Materiala um ihre eigenen Achsen gedreht werden können_s so daß ee möglich ist, das Material mit breiten oder schmalen Mustern zu versehen. Dieses Aufbringen von Stoffen mit Hilfe der in der Querrichtung bewegbaren Spritzdüeen führt dazu, daß das den überzug tragende Material mit einer Färbung oder Schattierung versehen wird, die sich nach der Menge de« aufgebrachten Farbstoffe und/oder der Chemikalien sowie nach Farbe und Art der Farbstoffe und/oder Chemikalien richtet, welche sowohl beim Aufbringen des Überzugs als auch während des Aufspritzens verwendet werden»

Nach der Beendigung der verschiedenen Spritzvorgänge wird das Material vorgetrocknet und dann einer Behandlung mit Dampf unterzogen, die dazu beiträgt, die Farben zu fixieren und überschüssige Farbstoffe in Chemikalien zu entfernen. Bei der Verarbeitung von Garnen werden mit Dampf gespeiste Venturirohre benutzt, um Massenträgheitekräfte zur Wirkung^ZU bringen, was dazu führt, daß die Garne ihre Bauechigkeit wiedergewinnen, oder daß ihre BauschLgkeit so* gar noch gesteigert wird« Die Auetritteenden der Venturirohre tauchen in ein vorzugsweise kaltes Wasserbad ein oder sind unmittelbar über dem Wasserbad angeordnet, um die in die Garne bzw. die Fasern durch den Dampf hineingetriebenen Farben zu stabilisieren. Das Wasserbad bewirkt ferner, daß überschüssige Farben oder Chemikalien von der Oberfläche des Garns abgewaschen werden, daß die Farben und Schattierungen einen Glanz erhalten und sich vertiefen, und daß das Garn seine Bauechigkeit zurückgewinnt. Hierauf wird das Material in einem nahezu Infrarotstrahlung erzeugenden Ofen oder auf andere bekannte Weise vorgewärmt, bevor es in einem

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mit Zwangsumwälsung arbeitenden Konirektionsofen mittels Luft endgültig getrocknet wird. Sobald d©r Stoff fessw* das Garn hinreichend getrocknet worden ist, wird das Material auf Rohre oder konlache Spulen aufgewickelt oder auf Kett-Daune aufgebracht.

Gemäß der Erfindung ißt unter anderem auch daran gedacht, Farbstoffe und Chemikalien bekannter Art zu verwenden, Hierzu gehören z.Bo disperse_r direkt wirkende, saure₉ vormetallisierte, basische,, pigment art ige* mit Paeern reagierende, Metallchelate bildende und andere Farbstoffe, die bei Textilmaterialien verwendet werden können, z.B. bei Garnen, Fasersträngen_f Vorgespinsten In Stoffbahnen, ohne Rücksicht darauf_? ob diese gewebt oder nicht gewebt aind_t und die aus gesponnenen Fasern, Filmen, Bändern oder endlosen Fäden hergestellt sind_t welche aus Polyestern» Polyamiden, Acetaten, Triecetaten, Acrylen, Modacrylen, Polyolefinen, Kunstseide, Polyvinylen usw. gesponnen sind, und zwar ohne Rücksicht darauf, ob diese Fasern aus 100-prozentigen Homopolymeren, regellosen Mischpolymerisaten oder Blockmiechpolymerisaten und polymeren Gemischen daraus gesponnen sind, sowie bei Naturfasern wie Baumwolle, Vkolle, Seide, Jute, Hanf usw> Ferner können alle solche Chemikalien verwendet werden, die gewöhnlich benutzt werden, um bei der Behandlung der genannten Textilmaterialien mit den erwähnten Farbstoffen und/oder Chemikalien diese Behandlung zu unterstützen oder ihr entgegenzuwirken.

Die Farbstoffe treten aus den Spritzdüeen bei bevorzugten Ausführungsformen unter verschiedenen Winkeln in einer im rechten Winkel zur Ebene des Materials verlaufenden Ebene aus und werden zu ihrem Auftreffen auf das Textilmaterial dispergiert und zerstäubt.

Zwar werden die Farbstoffe unter Druck durch die Düsen gepumpt, und die Geschwindigkeit bei ihrem Austreten aus den Düsen ist wegen des großen Austrittswinkels und der Kleinheit der Düsenöffnungen relativ hoch_s doch weisen die

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Färbetoff- und/oder Chemikalien!Ösungen, die auf das Textilmaterial auftreffen, eine verringerte Bewegungsenergie auf, da die kleinen Teilchen nur eine geringe Masse haben. Wegen des Zeratäubens, d.h. da die kinetisch« Energie eine Funktion des Produktes aus der Hasse und dom Quadrat der . Geschwindigkeit ist, enthalten die auftreffenden Farbstoffe jedoch eine ausreichende Energie, die dazu beiträgt, zu bewirken, daß die Farbstoffe in das Fasermaterial bew. das Aufnahmematerial eindringen und die einzelnen Fasern gleichmäßig überziehen. Werden mehrere einzelne Qarnstränge gefärbt, die nebeneinander angeordnet sind und die Anlage in axialer Kichtung durchlaufen, sind die ßpritzdüsen oberhalb des Materials angeordnet, und sie bewegen sich gewöhnlich über die ganze Breite des Materials hinweg auf gesteuerte bzw. Torbestimmte Weise. Die Breite der Zone, innerhalb welcher die genannten Stoffe auf das Textilmaterial aufgebracht werden, richtet sich nach mehreren Faktoren, und zwar

1) dem senkrechten Abstand zwischen der Düse in dem Textilmaterial,

2) der Laufgeschwindigkeit des Textilmaterial,

3) der Geschwindigkeit der Querbewegung der Düse, wobei sich aus den unter 2) und 3) genannten Geschwindigkeiten die Relativgeschwindigkeit ergibt,

4) den Winkel, den die Ebene, in der die Düsen die Farbstoffe usw. abgeben, mit der Längsachse der . einzelnen Garnetränge oder dergleichen bildet, sowie durch \

5) die Form und die öffnungsgröße der Düse.

Zwar hängt die Tiefe der Schattierung im mechanischen Sinne von den vorstehend genannten Faktoren ab, doch richtet sie eich auch nach der Konzentration der versprühten Farbstoffe und/oder Chemikalien, die auf einen bestimmten Teil Textilmaterials auftreffen. Ferner wird die Tiefe der Schattierung durch die Affinität zwischen den Farbstoffen und/oder Chemikalien und den zu färbenden Fasern bestimmt.

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Der Farbetoff und/oder die Chemikalien, die_xla flüssiger Fora verwendet wer&tra, kennen im kalter 2taetaEd oder bei einer erhöhten Temperat&r von ss»B„ unfte? 100° G versprüht und in Abhängigkeit von &@n zu verwendenden Farben und den zu erzeugenden Mustern mit bestimmten Hilf s st off sä und eine Schaumbildung verhindernden Chemikalien gemise&t werden« Sie richtige Wahl der Farbstoffe und/oder Ghemika« lien ist von sehr großer Bedeutung« Bs ißt erwüneoht₉ mit Hilfe eines einzigen aufgebrachtes Farbstoff- uad eines einzigen Arbeitegange dadurch eine hellere und ©in® dunklere Fläche zu erzeugen, daß man dafür sorgt_s daß sich die Sprühstrahlen überlappen» Dieser Arbeitβschritt 'kann in einem einzigen Durchgang durchgeführt werden«,

Beispielsweise wurde der nicht schattierte feil eines Nylongarns auf eine weiter unten, imtond voa. Fig«, 4 to©« schriebene Weise mit einer lösung ©isgefärbt, die Nylomingelb GS, ein Eindickungsmittel und Essigsäure enthielt und eine gelbe Grundfarbe lieferte« Das so behandelte Nylongarn wurde vorgetrocknet und dann innerhalb einer erstea Querbewegungszone mit einer Lösung besprüht ₉ die lylomenfolau GS, ein Eindickungsmittel und Essigsäure enthielt und eine grüne Färbung lieferte, wie es in IFig. 4 durch di© Zone A angedeutet ist« Dann lief das Garn unter einer aweiten Querbewegungs» bzw* Hingzone hindurch, wo auf das Garn eine Lösung aufgebracht wurde, die Hylomenrot 2BS₉ ein Eindickungsmittel und Essigsäure enthielt und ©inen orangefarbenen Farbton lieferte, wi© ©s in Fig. 4 durch die.Zone-B angedeutet ist; jedoch geschah di@s unt@r Ausschluß der Überlappungezone zwischen den Zonen A und B, innerhalb welcher ein brauner Farbton entstand,,

Das auf diese Weise unterschiedlich gefärbte Hylon-. garn wurde vorgetrocknet, bevor es dem mit Dampf gespeisten Venturirohr zugeführt wurde. In dem Venturirohr wurden die Farbstoffe fixiert, und überschüssige Farbstoffe und Chemikalien wurden entfernt. Dann wurde das Garn durch ein Wasser-

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bad geführt, um es abzuschrecken, und hierbei, gewann dta Garn te las Bausch igke.it zurück, und es wurde eine stärkere Leuchtkraft und ein« Vertiefung der FärbSchattierungen beobachtet. Das Garn wurde mit einer Laufgeschwindigkeit von etwa 9 n/min bewegt, und die Querbewegungsgeechwindigkeit der ßpritzdüsen betrug etwa 1,5 m/eec. Die Farbstofflösungen wurden bei Raumtemperatur mtgetragen, und zum Fixieren der Farben wurde mit einer Dampftemperatur von etwa 100° C gearbeitet.

Das neuartige Zusarinenwirken der erwähnten Bauteile usw. bei der beschriebenen Anordnung bietet bestimmte neuartige Vorteile. Beispielsweise besteht ein Lerkmal der Erfindung darin, daß das Behandlungsgut beim Durchlaufen der Anlage spannungsfrei gehalten wird» Line einzige Antriebsvorrichtung, z.B« ein Gleichstrommotor, treibt dae Material an längs seiner Bahn in Abständen verteilten tunkten Über zwangsläufig arbeitende, stufenlos verstellbare Getriebe an, die durch Kettentriebe miteinander gekuppelt sind, um zu gewährleisten, daß die Laufgeschwindigkeit am Lintrittaende der Anlage sowie zwischen einander benachbarten Antriebsstellen stets gleich der Geschwindigkeit am Austritteende oder etwas höher als diese Geschwindigkeit ist.

Die Vorteile dieses spannungsfreien Antriebs dee Behandlungsguts bestehen insbesondere darin, daß eine Dehnung der Fasern vermieden wird, daß ein Verlust an Bauschigkeit infolge einer fortschreitenden Ausdehnung verhindert wird, daß die einzelnen Fasern weder geschwächt noch voneinander getrennt werden, daß ein Beitrag dazu geleistet wird, daß sich der hrozeß während eines einmaligen Durchlaufens der Anlege durchführen läßt, und daß das Behandlungsgut, insbesondere Garne, der Dämpfvorrichtung so zugeführt wird, daß eine optimale Behandlung gewährleistet ist.

Ein zweites Lerkmal der Erfindung besteht in der Behandlung des i»aterials mit Dampf, die sich am besten in

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Verbindung mit Garnen betreiben IaBt₅, welche durch di© mit Dampf gespeisten Venturirohr geleitet* und dans gewaschen werden.

Die Behandlung des Materials ait Dampf bietet uater andere® die folgenden Vorteil©s Die Garne werdea Suren unter hohem Druck stehenden^ auf ihre Außenflächen auftreffenden Dampf in Bewegung gehaltenι es wird ©ia hervorragender Viärmeübergang dadurch ersielt ₉ deü der die richtigen Eigenschaften aufweisende Dampf ®sa die Garne direkt ia si© eindringende Wärme abgibt; die Farben worden fixiert ©der stabilisiert j die überschüssigen Eieagen der aufgebrachten Stoffe werden abgewaschen, und das Garn wird erneut bau·* schig gemacht, oder seine Bsuschigkeit wird sogar noch ge·* steigert.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß es mit Hilfe des Verfahrens und der Anlage nach der Erfindung möglich ist, eine praktisch unbegrenzte Anzahl von Mustern zu erzeugen. !Ferner ist es gemäß der Erfindung möglich, jedes gewünschte Muster zu reproduzieren. Diese · Vorteile sind in erster Linie darauf zurückzuführen, daß sich die Arbeitsschritte zum Aufbringen von Farben mit Hilfe einer elektropneumatischen Steuervorrichtung e@hr weitgehend programmieren lassen.

Allgemein gesprochen ermöglicht diese Vorrichtung die Durchführung sowohl digitaler als auch analoger Steuervorgänge, so daß es mit Hilfe einer großen Anzähl von steuerbaren Spritzköpfen möglich ist, eine außerordentlich große Anzahl vorbestimmter Küster zu erzeugen. Die analogen Signale dienen dazu, die Geschwindigkeit der Querbewegung jedes Spritskopfes im Vergleich zur Laufgeschwindigkeit des Behandlungsguts anzustellen, während die digitalen Signale die Hublänge, das Aufbringen der Farben und andere Farame·? ter des gesamten Kustererzeugungsvorgangs bestimmen· Die Steuervorrichtung weist einen Speicher auf, der mit einem Papierstreifen oder Magnetband oder dergleichen als Informa-

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- 8 -tioneträger arbeiten kann·

Sie kinetischen Bedingungen, unter denen die Spritzdüsen sub Einleiten der verschiedenen Stoffe in das Behandlungsgut arbeiten, werden so eingestellt, daß ein Ein· dringen der Stoffe in das Behandlungsgut gewährleistet ist, so daß es auf vorteilhafte Ueise möglich ist, haltbare Farben in den verschiedensten Schattierungen zu erzielen, die auf Überlappungsvorgängen, Farbkontrasten oder sogar dem Verlaufen von Farben beruhen»

Weiterhin ermöglicht es das erfindungegemäße Verfahren, die gewünschten Küster kontinuierlich mit einer erhöhten Arbeitsgeschwindigkeit zu erzeugen, jedes gewünschte Muster zuverlässig zu reproduzieren und die Behandlungskosten zu verringern·

Schließlich ist es gemäß der Erfindung möglich, auf die Verwendung von Hilfestoffen, Abdeckstoffen oder dergleichen sowie auf ein nachfärben, Bedrucken usw. zu verzichten, denn gemäß der Erfindung wird das Eehandlungsgut in einem einzigen Arbeitsechritt ohne jede Einbuße an- Bauschigkeit mehrfarbig gefärbt.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand echematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtt

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform einer Färbeanlage in einem Elockschaubildj

Fig. 1A in einem Blocksohaubild eine weitere Aueführungsform einer Behandlungeanlage mit nur schematisch angedeuteten Vorrichtungen zum spannungsfreien Fördern des Behandluncsguts;

Fig. 2 in einer Seitenansicht eine etwas abgeänderte Ausführuncsform einer Behandlungsanlage mit Vorrichtungen zum Behandeln des Materials mit Dampf und zum Waschen des Materials;

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Fig. 3 in einer sich an das rechte Ende von Fig« 2 anschließenden Darstellung eine Vorrichtung zum Trocknen des Behandlungsguts mittels nahezu infraroter Energie sowie eine Konvektionsvorrichtung zum Trocknen das Behandlungsguts mit Luft 5

Fig. 4 in einer Seitenansicht einen einzelnen Garn«» strang, bezüglich dessen typische Färbevorgänge dargestellt sind;

Fig. 5 perspektivisch eine einzige Spritzstation;

Fig. 6 einen Teilschnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 5;

Fig. 7 perspektivisch eine einen Bestandteil einer erfindungsgemäßen Anlage bildende elektrische Steuervorrichtung ;

Fig. 8 schematisch eine elektropneumatisch« Vorrichtung zum Erzeugen einer hin- und hergehenden Bewegung bei drei Spritzetationen;

Fig. 9 schematisch ein pneumatisches Umschaltventil;

Fig. 10 ein Diagramm, anhand dessen ein Verfahren beschrieben wird, das es durch Berechnungen ermöglicht, ein typisches Muster vorherzubestimmen, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit der Spritzzylinder im Vergleich zn der Geschwindigkeit berücksichtigt wird, mit der das Behandlungsgut die Anlage durchläuft;

Fig. 11 in einem Schaltbild eine elektrische Schaltung zum Betätigen elektromechanischer Teile, die es ermöglichen, die Spritzköpfe von der Steuervorrichtung aus zu steuern;

Fig. 12 perspektivisch die arbeitenden Teile einer typischen Steuervorrichtung;

Fig. 15 perspektivisch die Herstellung eines Steuerdiagramms für die Steuervorrichtung nach Fig» 12;

Fig. 14 in einem Teilschnitt, auf welche Heise die Steuervorrichtung nach Fig. 12 in Abhängigkeit von einem Steüerdiagrama einen ISikroschalter betätigt;

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Fig. 15 i» Grundriß einen in eine Ebene abgewickelten Teil eine« ßteuerdiagramms mit einer analogen Kurve, die sw Steuern eines Spritzkopfes abgetastet wird}

flg. 16 perspektivisch mehrere Venturirohr«, durch die einzelne Garbe hindurchgeführt werden; und

Fig. 1? im Längsschnitt zwei mit Dampf gespeiste Venturirohre mit den durch sie hindurchlaufenden Garnen·

Der Kürze halber werden die erfindungsgemäßen Verfahren und Anlagen in folgenden für den Fall beschrieben, daß e· eich bei dem Behandlungegut um Garn handelt, doch let eu bemerken, daß es möglich let, anstelle von Garnen andere Materialien der eingange genannten Art z.B. Stoffbahnen oder dergleichen} zu verarbeiten, wenn man die Zuführungs-, Dampfbehandlungs- und Aufwickelvorrichtungen entsprechend abändert« Yird ein bahnförmiges Material verarbeitet, kann man die Vorrichtung mit den mit Dampf gespeisten Venturirohre durch eine Vorrichtung ersetzen, die mit trockener oder feuchter Wärm« oder einer Kombination von trockener und feuchter Wärme arbeitete Fig. 1 und 2 zeigen entsprechend in Blockschaubildern die Anpassungsfähigkeit von Anlagen nach der Erfindung. Gemäß Fig. 1 wird da· Garn den verschiedenen Teilen der Anlage B.B. mittels eines Kettbaume, eines Spulengatters oder von Scherwickeln aus zugeführt, wie es bei 21 angedeutet ist. Biese Vorrichtung kann mehrere auf bekannte Welse ausgebildete Einheiten aufweisen, und die Anzahl der zu verarbeitenden Garnstränge bestimmt die Abmessungen sowohl des Spulengatter bzw· der Zuführungsvorrichtung als auch der Aufwickelvorrichtung am Auetrittsende der Anlage.

Es ist zweckmäßig, als bevorzugte Ausführungsfoni eine Anlage für 200 Garnstränge vorzusehen, und daher wird eine solche Anlage im folgenden als Ausführungsbeiapiel beschrieben. Unter Anwendung der Grundgedanken, auf denen die Konstruktion der zu beschreibenden Färbeanlage beruht, ist es möglich, Anlagen zu schaffen, bei denen die Anzahl der ca

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verarbeitenden Garastränge zwischen 1 nnä einer beliebigen praktisch vertretbaren Zahl liegt.

Gesäß flg. 1 wird das as.B« am® Bohseide bestehend© Garn in die Anlage mit Hilfe' von Fadanfiihrungen 25 eingeführt, die dazu dienen, die Breite des von den öarnen ein-«· genossenen Raums zu regeln \m& die Garne. ©iner " Vorrichtung 27 «ue vorbereitenden Aufbringe© eines Überzugs zuzuführen«. Die Vorrichtung 27 wird gemäß Fig„ 11 von einer mit variabler Drehzahl arbeitenden Antriebevorrichtung 29 b.ub über einen Ketten- oder Keilriementrieb 31 ©der dergleichen angetrieben, wie es auf dem Gebiet der Textilindustrie bekannt ist· Diese dem Eintritteende der Anlag® benachbarte Mf °~ -tragwalze 27 kann dazu dienen, auf das Garn entsprechend den bei den zu verarbeitendes Faaern gegebenen Erfordernissen einen Grundtibersug oder eise sur Vorbehandlung dienende Chemikalie aufzubringen«

Zu diesem Zweck kann man eine Vorrichtung bekannter Art benutzen, z.B. einen Färbekasten mit einer Einrichtung zum Umwälzen eines Farbstoffs sowie Einrichtungen zum Regeln der ßtandhöhe und der Temperatur der Chemikalien und/oder des Farbstoffbades· Gemäß Fig» 1 wird das Garn jenseits der Vorrichtung 27 nach Bedarf teilweise oder vollständig in einem ersten, mit nahezu infraroter Strahlung arbeitenden Ofen 33 getrocknet, wobei die Farbe in dieser Vorrichtung teilweise oder vollständig fixiert wird, woraufhin das Garn gemäß Fig. 1 einer ersten Vorrichtung 35 zugeführt wird, wo es mit einer ersten, sich in der Querrichtung bewegenden Farbspritzdüse behandelt wird, um eine erste Farbe und/ oder eine Chemikalie auf das Garn aufzubringenο

Gemäß der Erfindung lassen sich neuartige Musterungseffekte dadurch erzielen, daß man die Lage der Ebenen, in denen die Düsen das ßpritzgut abgeben, gegenüber der erwähnten Querebene und die Bewegungegeschwindigkeit der Düsen im Vergleich zur Laufgeschwindigkeit des Garns nach Bedarf wählt« Eine vorprogrammierte Steuervorrichtung ermöglicht .es,

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alle diese variablen Größen nach Uunsch zu regeln, au registrieren und au reproduzieren.

Gemäß Fig. 1 läuft doe Behandlungsgut von der ersten Faxbspritzvorrichtung 35 «tue direkt zu einer zweiten, quer zur Laufrichtung des Garne angeordneten Farbspritzvorrichtuag 37, mittels welcher auf df» Behandlungegut eine aweite Farbe aufgebracht werden fcann, wobei die genannten variablen Größen ebenfalls in der bezüglich der ersten Farbsprit«vorrichtung beschriebenen Weise geregelt werden können. Jenseits der zweiten Fexbspritzvorrichtung 37 kann man länge der Bahn des Garns eine beliebige Anzahl weiterer Farbspritjsvorrichtungen oder -Stationen anordnen, von denen in Fig. 1 die letzte bei 39 dargestellt und zusätzlich mit N bezeichnet ist.

Jenseite der letzten Farbepritzvorrichtung 39 tritt das Garn in eine weitere Vortrooknungs- oder Vorfixier- und Trocknungevorrichtung 41 ein, die ebenfalls als ein mit nahezu infraroter Energie arbeitender Ofen ausgebildet ist. Hinter der Vorrichtung 41 wird das Garn durch eine mit Venturirohren ausgerüstete Dampfkammer 43 geleitet; wird anstelle einzelner Garne eine Stoffbahn behandelt, kann man gemäß Fig. 1A anstelle der Dampfkammer 43 zum Fixieren der Farben einen Dampfkasten 46 bekannter Art vorsehen.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 wird das Garn mit Hilfe des Dampfeβ durch die Venturirohre hindurch bewegt, und es wird angenommen, daß dieser Vorgang dazu beiträgt, die Farben sehr schnell zu fixieren, und zwar z.B. Innerhalb von weniger als 2 see, während dieses Fixieren bei bekannten Vorrichtungen 2 bis 3 min in Anspruch nimmt, so daß es die erfindungegemäße Anlage ermöglicht, mit erheblich höheren Durchlaufgeschwindigkeiten zu arbeiten. Dem Dampfkasten 43 ist gemäß Fig. 1 ein kühles Wasserbad 45 nachgeschaltet, von dem angenommen wird, daß es dazu beiträgt, die Farben in dem Garn, dem Stoff oder einem anderen Behandlungegut zu stabilisieren.

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Jenseits des Wasserbad©® 45 trete» di© dar» ia ei~ nen Heißluft-Konvektionstpoiata« 4? ein» to©v©^ sie Auf spulvorrichtung 23 angeführt werden, die gs.B. 200 aufweist«

Pig. 1A zeigt eine Anlege in Form eia@r ©twas andere» Kombination von Vorrichtungen^ di© ®s ®:mo*g2icSrö, <äas grundsätzliche Verfahren nach der BW?indößg durchsns£fibren· Beispielsweise kann nan ein® ilpileisg&ttex¹- und (tarafü&v ru&gsvorrichtung 51 anetelia üOfciil d®s Kettbamae ^sw* d®8 Spulengatters bzw» der ßöhemdo&@l 21 als auch d©3? ^axofüiirungsvorrichtung 25 nach Pig. 1 benutzen. Ferner kiSBn man einen Quetschwalzenständer 53 xwiaeii^n der und Garnführungsvorrichtuüg 51 und der 27* anordnen. Der nahezu mit Xaf3i?asoten©rgie arbeitende Tortrocknungsofen 33* und di© erst© FarbepritzvorriehtQsg 35' sind von gleicher Konstruktion wi@ di© entepreetondes ?οϊ?^ richtungen der Anlage nach Fig. 1« Jedoch ist zwischen der ersten Parbspritzvorriehtujag 35' und ®±n®r nioht äaig©» stellten larbspritzvorrichtiisg &in Eiäfärb©«» od©r lalssen*· ständer 55 vorhanden. Jenseits <H®v ?©rrielrtnmg 55 &aan man jede beliebige Anzahl von Farbspritzvorriclituiigea aaox^diien, deren letzter ein Bampfbehandluags&astsa 46 nachg©schaltet ist, der es ermöglicht, Stoffbahnsgi su verarbeiten» ν,ηά dessen Breite natürlich der Breit® dar hindurchzmfl&rendes. und zu dämpfenden Materialbahn entsprechen muB» &ra Waschen des Behandlungsguts kann eine Waschvorrichtung 5? dienen. Jenseits dieser MsGhyorrichttmg_$ di© d@r bescliriebasaen Vorrichtung 45 nach Pig. 1 gleichen kama₉ ist ©is weiteres Quetschwalzengestell 59 angeordnet _v &a@ gegebgnoiäfalls ;lazu dient, auf das Behandlengegut sur lüaclibahandliipg ©lass chemischen Stoff aufzubrisen. Bi® Waisen der Vorriebtttag 59 werden von einem verstellbfiren G©triebe 61 aus Üer eine Kette oder einen Keilriemen ?0 aag©trieben. Ei© der ¥®r« richtung 59 nachgeschaltete froek@nvorriQhtiing 63 ist als mit Heißluft arbeitende Eonvelcti©nevorrichtm]&g au@gebiidet_t die das getrocknete Behandlungsgut einer Auf«i©l:elfoi?rieh-: tung 65 bekannter Art zuführt·

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TTm eise spannungsfrei© Handhabung dee

got· BU «rsielen, kann man einen einsigen Gleiohetrommiotos ?i benuteen, der sämtliche Vorrichtungen der *n1, tg* alt Ausnahme der Aufwickelvorrichtung 65 antreibt, welch letster» durch einen »alteren Gleichstrommotor 71a. angetrieben wird. Jedoch werden beide Motoren duroh eiae Vor* richtung 75 synchronisiert, die mit gesteuerten Siliciumgleichrichtern arbeitet«,

Von dem He isügl eichst rommotor 71 aus wird dl· Antriebekraft durch einen Keilriemen- oder Kettentrieb 73 «■ Auetritteende der Trockenvorrichtung 63 und von dort au· duroh einen Treibriemen oder eine Kette 73 zu einem Drehsahlregelgetriebe 77 übertragen. Von dem Getriebe 77 en· erstreckt sich ein Riemen- oder Kettentrieb 79 zur Bintritteseite der Trockenvorrichtung 63ι βο daß sich die Laufg·- schwindigkeiten des Behandlirageguts auf der Eintritt·- und der Auetrittsseite so einstellen lassen, daß ein apannung*- loser Transport des Behandlungsguta gewährleistet ist« Von der Einepritsseite der Trookenvorriohtung 63 aus treibt ein Ketten- oder Riementrieb 81 die falzen der Vorrichtung 49 an, von der aus sich ein weiterer Ketten- oder Riementrieb 70 sa dem Drehzablregelgetriebe 61 erstreckt· Von dem Getriebe 61 aus erstreckt sich ein Ketten- oder Riementrieb 81 sit der Einfärbe- oder Walsecvorrichtung 3% von der aus sich ein weiterer Biemen- oder Kettentrieb 83 zu dem Brehsahlregelgetriebe 29 erstreckt. Es wurde bereite beschrieben, auf welche leise der Riemen oder die Kette 31 die Vorrichtung 27' antreibt; hierbei iet die Antriebseinrichtung lediglich durch einen sich zu dem Quetschwalsengestell 53 erstreckenden Biemen- oder Kettentrieb Θ5 verlängert.

Die soeben beschriebene Antriebs- und Steuereinrichtung ermöglicht es, das Garn oder ein anderes Behandlung·· gut in einem im wesentlichen spannungslosen Zustand en halten.

In Fig« 2 sind die beschriebenen Spulengatter und die führungsvorrichtung fortgelassen, und die Garne sind mit

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auf

Jedoch eine! sll© ia©^@»tig@B
Pi^aspe» mit weiteren
geniß Fig. 2 ©Ιβθι? Ums ?©s*Qliaaölißiag

ofeös·© Bruökwalze 93 f§©li&?t₉ i.1© tta?el& ©iaaa Hebel 95 eia Gewicht 97 bs©s üiatea g©|p® ©la© wbM®s® Auftrags?©^ 97 gedruckt werdea ksan₀ w©l©B, l©*lst©3?@ dureh eis© sait» variabler Drehzahl @Ä©iteM© Mfeei einen Hiemen oder eine Kstt© 101 §ua_ sie in einem Behälter 99 ©iB@si ©!!©aieetea Stoff» ©imus stoff oder eine andere. Substam anfeiaiito Ein siefet st ©liter Trog dient dazu_f daß wd,©ht won &@ϊ aufgenommene lilaterial zu sai»@ISs dLeait ©si Verwendung zur Verfugung steht_B
laufen die G.arne zu ednes? "aw©it©a
oder dergleichen, di@ ee ©siaögli©!!^,) di© Gara© Quetschwirkung auesueetzen, sie zu ziehen oder aus einem weiteren Behälter 105 mit Hilfe einer drehbaren unteren Walze 107 Chemikalien auf das Beheadlungsgut aufzubringen* wobei die untere Walze mit einer durch ©in Gewicht 111 belasteten oberen V»alsse 109 Zusammenarbeit©!_o ü@r Autrieb der unteren Vialze 1C7 ist mit dem ABtri®^) ö,©:*? Vo'alze 9? diasch das Getriebe 105 synchronisiert _f unä ¹Wm Sis/aek di©s©r Syn«= chronisation ist die ¥.alze 107 durch eiaea Hiemen- oder Kettentrieb 113 mit einer weiteren, mit variabler Drehzahl arbeitenden Antriebsvorrichtung 115 verbunden»

Die Vorrichtung 91 dient vorzugsweise dazu,, auf das Behandlungsgut einen Farbstoff, Chemikalien oder andere Substanzen aufzubringen, die einen Hintergrund bilden oder eine Vorbehandlung bewirken, und die nachgeschaltete zweit© Vorrichtung hat die Aufgabe, dem Behandlungsgut Hilfsetoff® oder dergleichen zuzuführen, di© zur Wirkung lEOiimens wenndas Behandlungsgut sit Hilfe der nachfolgenden Spritzvorrichtungen so gefärbt wird, da£ ein Muster entsteht« Jenseits der zweiten Vorbehandlungsvorrichtung wird das Garn

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in einen ersten, nahezu mit Infrarotstrahlung arbeitenden Ofen 117 eingeführt, in den es teilweise oder vollständig getrocknet wird, bevor es zu den Ferbspritzvorrichtungen gelangt. Eine Quetsch-, Zieh- oder Nachbehandluncevorriohtung 121 bewegt das Garn gegenüber der Vorrichtung 1CXl-, da sie von dem gemeinsamen Brehzahlregelantrieb 115 aus über ihre untere Walze 125 mittels eines Ketten- oder Keilriementriebs 123 angetrieben wird. Auf diese Weise werden die Garne bzw. der Stoff durch eine insgesamt mit 127 bezeichnete erste Farbspritzvorrichtung 127 geführt.

Weitere Einzelheiten der neuartigen Färbspritzvorrichtungen sind aus Fig. 5 und 6 ersichtlich, wo man erkennt, daß alle diese Vorrichtung von gleicher Konstruktion sein können und so angeschlossen sind, daß sie unabhängig voneinander mit Hilfe der noch zu beschreibenden elektrischen Steuervorrichtung betätigt werden können. Gemäß Fig. ist ein pneumatisch oder hydraulisch arbeitender Zylinder 131 oder eine mechanische Einrichtung vorhanden, die dazu dient, eine Kolbenstange 133 zu betätigen, deren Hubstrecke größer ist als die Breite des Behandlungsguts, so daß der Hub nach Bedarf dieser Breite entsprechen oder kleiner als diese Breite gewählt werden kann. Der Zylinder 131 wird von Böcken 135 und 14-5 getragen, die ihrerseits durch das Gestell 137 der Anlage unterstützt sind. Kit Hilfe der Kolbenstange 133 läßt sich eine Düsenplatte 139 längs eich zwischen den Böcken 135 und 14-5 erstreckenden Führungeetangen 141 und 14-3 hin- und herbewegen.

Vorzugsweise sind zwei Düsenhalter 147 und 149 vorhanden, die Spritzdüsen 151 und 153 tragen und mit zusätzlichen Düsen 155 und 157 versehen sind, die sich beim Auftreten von Störungen leicht anstelle der jeweils vorher benutzten Düsen einbauen lassen.

Gemäß Fig. 5 sind Zuführungeschläuche 161 und 163 vorhanden, die dazu dienen, den Düsen Farbstoffe und/oder Chemikalien von einem in Fig. 2 gezeigten Behälter 165 «us

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zuzuführen. Einer Umwälzpumpe 167 wird eine erste auszuspritzende Farbe von dem Behälter 165 aus über eine Rohrleitung 169 zugeführt, so daß diese Farbe über eine sich nach oben erstreckende Rohrleitung 171 und die Schläuche und 163 den Düsen I5I und 153 zugeführt wird. Gemäß Fig· ist ein nach oben ragender Halter 173 vorhanden, der die Zuführungsschläuche oberhalb der Spritzdüsen unterstützt, sie gespannt hält und eine das Hin- und Herbewegen der Schläuche ermöglichende Feder 175 aufweist» Diese Anordnung verhindert ein Verwirren der Schläuche und ermöglicht die erforderliche Querbewegung, die gegebenenfalls bewirkt werden muß, wenn alle 200 Garne bespritzt werden sollen.

Gemäß Fig. 6 weist die Spritzvorrichtung 127 Auffangschalen oder Tröge 177 und 179 auf, die dazu dienen, die überschüssige Farbflüssigkeit zu sammeln und sie über in ihre Böden eingebaute Schläuche 181 und 183 zu dem Behälter 165 nach Fig. 2 zurückzuleiten. Der Behälter 165 ist gemäß Figo 2 auf bekannte Weise mit einer Heiz- oder Kühleinrichtung, einer Umgehungsleitung und einer Einrichtung 185 zum Bewegen des Behälterinhalte versehen; Gemäß Fig. 2 kann der Behälter 165 mit Hilfe der Pumpe 167 oder unter Ausnutzung der Schwerkraft über eine Ablaufleitung 187 entleert werden. Ferner ist ein Ventil 191 zum Steuern der Rückumwälzleitung 185 vorhanden, während weitere Ventile und 197 die Aufgabe haben, den Flüssigkeitsstrom zu drosseln bzw. zu unterbrechen. Von besonderer Bedeutung wegen ihres Zusammenarbeitens mit der elektrischen Steuervorrichtung sind jedoch zwei weitere pneumatisch betätigbare Ventile 201 und 203, die in die die Schläuche 161 und 163 speisenden Leitungen eingeschaltet und als elektropneumatisch^ Ventile ausgebildet sind, damit sie im Wege der Fernsteuerung vollautomatisch betätigt werden können_o

Die Lage der Ebene, in der die Düsen das auszuspritzende Material relativ zu der querliegenden Bahn abgeben, längs der sich die Düsen bewegen, läßt sich bei den

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verwendeten handelsüblichen Düsen mit der Hand einstellen« Mit anderen Vorten, die Düsen 151 und 153 können nach Bedarf getrennt oder gemeinsam gedreht werden, um zu bewirken, daß die durch die erzeugten Spritzstrahlen vollständig in der Sichtung der querliegenden Bahn, d.h. parallel zu den Führungsatangen 141 und 143 oder sogar is rechten Winkel dazu verlaufen, so daß es im letzteren Fall möglich ist, die Farbe jeweils innerhalb einer sehr schmalen Zone auf die Garne aufzubringen, während die Farbe bei der erateren Stellung innerhalb einer sehr breiten Zone auf die Garne aufgebracht wird. Natürlich könnte man auch jeden anderen Winkel zwischen den beiden genannten Stellungen wählen, doch hat es sich gezeigt, daß eine Orientierung der Düsen innerhalb eines Winkelbereichs von 90° bis 120° in einer Ebene, die im rechten Winkel zur Normalebene des Behandlungsgute verläuft, in Verbindung mit den zahlreichen übrigen variablen Größen ausreicht, um mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anlage die erwähnte große Anzahl neuartiger Muster zu erzielen.

Somit ermöglichen es die Wahl der Spritzebene der Düsen gegenüber der Querebene, die Wahl der Querbewegungsgeschwindigkeit der Düsen im Vergleich zur !laufgeschwindigkeit des Garns und die Betätigung einer Düse oder beider Düsen derart, daß sie gleichzeitig oder gegeneinander versetzt oder mit einer tiberlappungswirkung arbeiten, die eingangs genannte, äußerst große Anzahl von neuartigen Kusterungseffekten zu erzielen« Wie ferner bereits erwähnt, lassen sich diese variablen Größen mit Hilfe der vorprogrammierten Steuervorrichtung vorherbestimmen, aufzeichnen und nach Bedarf reproduzieren. Beispielsweise werden die in Fig. 2 gezeigten Umschaltventile 201 und 202 durch die elektrische Steuervorrichtung elektromagnetisch betätigt, um die Zufuhr von Flüssigkeit zu den zugehörigen Schläuchen 161 und 163 sowie den Düsen 151 und 153 einzuleiten oder zu beenden.

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Sowohl die Geschwindigkeit der Bewegung der Kolbenstange 133 nach Pig· 5 als auch ihre Hublänge werden durch eine pneumatische Betätigung des Zylinders 131 geregelt; dies ist am besten aus Fig. 8 ersichtlich, wo zu erkennen ist, daß die elektropneumatische Prograiraniervorrichtuiig 211, die jeweils durch ein bestimmtes Diagramm 213 eesteuert wird, diese variablen GrcJ?en mit Hilfe eines ersten pneumatischen Relais 215 und eines ersten Kagnetventils 217 des auch in Fig. 5 und 8 gezeigten Zylinder 131 steuert. Der Zylinder 131 wird auch als der erste Zylinder bezeichnet, da er die Düsen 151 und 153 der ersten Spritzvorrichtung 127 steuert.

Gemäß Fig. 2 läuft das Behandlunggut von der ersten Spritzvorrichtung 127 aus zu der mit falzen arbeitenden Vorrichtung 120, die nach Bedarf benutzt oder dadurch au£er Betrieb gesetzt werden kann, daß die obere V.alze 121 von der unteren Walze 125 abgehoben wird. Die untere fcalze 125 der Vorrichtung 120 wird über eine Kette, einen Keilriemen oder einen Zeitsteuerriemen 221 von einer mit variabler Drehzahl arbeitenden Antriebsvorrichtung 223 aus angetrieben, damit sich die Garnspannung zwischen der Vorrichtung 120 und einer weiteren ähnlichen Vorrichtung 220 regeln läPt, welch letztere ebenfalls von der Antriebsvorrichtung 223 aus über einen Eiemen 225 oder dergleichen angetrieben wird.

Jenseits der Vorrichtung 120 durchläuft das Garn nicht dargestellte Fedenführer, um zu weiteren Spritzvorrichtungen 230 und 240 zu gelangen, die von gleicher Konstruktion sind wie die Spritzvorrichtung 127, weshalb in Fig. 2 keine weiteren Einzelheiten dargestellt sind. Natürlich ist es möglich, die Vorrichtung 240 nicht zu benutzen oder aber nach Bedarf weitere gleichartige Vorrichtungen vorzusehen, von denen jede vorzugsweise mit zwei Düsen und den zugehörigen tlmschaltventilen auscerüstet ist, damit die betreffenden Düsen nach Vtunsch gesteuert werden können.

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Nachdem das Garn die letzte Spritzvorrichtung durchlaufen hat, gelangt es zu einer weiteren Auftragwalzen- oder Quetschwalzenanordnung oder Vorrichtung 220, die in der weiter oben beschriebenen t.eise die Spannung des Behandlungsguts im Zusammenwirken mit den übrigen Antriebevorrichtungen, z.B. gemäß Fig. 3 mit einer weiteren Auftragoder Quetschwalzenanordnung 230, kompensiert.

Gemäß Fig. 3 kann die Vorrichtung 230 dazu dienen, gegebenenfalls Chemikalien für eine ftachbehandlung aufzutragen, oder sie kann lediglich zum Regeln der Spannung dienen, oder sie kann mehrere Aufgaben gleichzeitig unter Einschluß eines Quetschvorgangs erfüllen. Die Vorrichtung 220 überträgt gemäß Fig. 2 eine Antriebskraft über einen Treibriemen 225» und sie wird von einer mit variabler Drehzahl arbeitenden Antriebsvorrichtung 231 aus über einen Kiemen 233 angetrieben. Gemäß Fig. 3 wird die Antriebsvorrichtung 231 über einen Treibriemen 235 von der Vorrichtung 230 aus angetrieben, die durch den Gleichstrom-Hauptantriebemotor 239 niit einer Leistung von z.B. 2 PS über einen Riemen 237 direkt angetrieben wird.

Gemäß Fig. 2 wird das Garn von der Auftragvorrichtung 220 aus durch eine insgesamt mit 241 bezeichnete, mit Venturi rohre η ausgerüstete Dampfkammer geleitet. Viird anstelle einzelner Garne eine Stoffbahn verarbeitet, benutzt man anstelle der mit Dampf gespeisten Venturirohre in der schon erwähnten V.eise einen auf bekannte Weise ausgebildeten Dampfkasten von ausreichender Breite, um die Stoffbahn an dieser Station der Anlage mit Dampf zu behandeln.

Das Garn wird durch den Dampf durch die Venturirohre gefördert, und es wird angenommen, daß diese Behandlung dazu beiträgt, die Farbe sehr schnell zu fixieren, und zwar im Vergleich zu den normalerweise benötigten 2 bia 3 min innerhalb von weniger als 2 see. Ferner wird angenommen, daß die Behandlung mit Dsmpf und eine nachfolgende Behandlung in einem kalten Wasserbad 243 dazu beiträgt, die Farbe des Garns

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dee Stoffs oder einea anderen Behandlungsguts zu stabilisieren.

Weitere Einzelheiten des die mit Dampf gespeisten Venturirohr enthaltenden Kastens 241 eind aus Fig. 16 und 17 ersichtlich« Der Kasten 241 ist mit sich an ihrem Lintrittsende trichterförmig erweiternden Austrittsrohren 253 von vorbe stimmt er Länge versehen. Die Länge der Austritts·? rohre richtet sich nach der Verweilzeit des Garns in den Rohren, die erforderlich ist, um das jeweils behandelte Fasermaterial zu fixieren» d.h. ihre Länge entspricht dem Produkt aus der in Längeneinheiten je Sekunde gemessenen Laufgeschwindigkeit des Garne und der in Sekunden angegebenen Verweilzeit» Ein.Beispiel hierfür wird weiter unten gegeben .

Die Austrittsrohre 253 weisen gemäß Fig„ 1? an ihren Eintrittsenden vorzugsweise trichterförmige Erweiterungen auf und sind in Öffnungen des kanalförmigen unteren Bauteils 257 des Dampfkastens 241 eingelötet. Der Dampfkasten ist durch eine obere Platte 259 abgeschlossen, gegenüber dem unteren Bauteil 257 durch eine Dichtung abgedichtet, mit diesem Bauteil durch Schrauben verbunden und mit zahlreichen in die obere Platte eingeschraubten Einführungsteilen 261 versehen.

Gemäß Pig«, 17 wird jedes einzelne Garn 263 durch eines der Einführungsteile 261 geleitet. Der Dampfkasten weist ©ine einzige große Dampfeinlaßöffnung 263 auf, die zu dem Innenraum 266 (Fig. 17) des Dampfkastens führt» In den meisten Fällen ist es zweckmäßig, Dampf mit einem Druck von etwa 1,05 atü zu verwenden.

Die Einführungsteile 261 sind jeweils mit einer Längsbohrung versehen, deren Durchmesser dem Garndurchmesser angepaßt ist, und das untere Ende 254 jedes Einführungsteils ist auf seiner Außenseite derart konisch geformt, daß es in eine dünne Kante ausläuft, um mit einer in Fig., 17 der

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der Deutlichkeit halber übertrieben dargestellten engen Toleranz mit dem oberen Ende des zugehörigen, eich nach oben erweiternden Ende des zugehörigen Austritterohrs 255 zusammenzuarbeiten. Wegen dieser engen Toleranz ist ein sehr kleiner ringförmiger Dampfdurchlaß vorhanden, wie es. in Fig. 17 bei 265 durch Pfeile angedeutet ist. Infolgedessen wird der Dampf gezwungen, sich mit einer hohen Strömungsgeschwindigkeit zu bewegen und auf die Außenfläche Jedes Garnstrangs 263 aufzutraffen. Wegen seines großen Querschnitts im Vergleich zum gesamten Querschnitt der Venturirohre, wobei das Querschnittsverhältnis z.B. 10:1 be· trägt, wirkt der Dampfkasten als Verteilerkammer, so daß allen Garnen praktisch ein konstanter Dampfstrom zugeführt wird. Der Dampf wird dem Dampfkasten über dem Einlaß 263 ähenlnde, an verschiedenen Punkten angeordnete Einlasse zugeführt, damit alle Garne der gleichen Temperatur ausgesetzt werden; Fig. 16 zeigt nur einen Teil des Dampfkastens, der sich quer zur Längsachse der Anlage nach Fig. 2 erstreckt und sämtliche Garne, z.B. 200 Garne, aufnimmt; die in dieser Querrichtung gemessene Länge des Dampfkastens beträgt nur etwa 650 mm, da die Venturirohre in mehreren Reihen und gegeneinander versetzt angeordnet sind, wie es aus Fig. 16 ersichtlich ist.

Jedes Garn tritt in den Einlaß des zugehörigen Einführungeteile 261 ein und wird durch die erzeugte Saugwirkung durch das zugehörige Austrittsrohr 253 geführt. Es wird angenommen, daß die Farbe in den gequollenen Fasern durch die kinetische Energie und die hohe Temperatur des Dampfes stabilisiert und fixiert wird.

Hierauf werden alle etwa vorhandenen Überschüsse an Farbe und/oder Chemikalien, die auf dem Garn vorhanden eind, bevor es von dem Dampf erfaßt wird, infolge der hohen kinetischen Energie des Dampfes abgewaschen.

Die Länge der Bohre wird mit Hilfe der folgenden Gleichung berechnet:

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■ - 23 -

L « VT
Hierin ist L die Länge des Kotes,

V » die Laufgesclraiadigkeit des Garns in Zoll (25_S4 imü/see nad

S? » die Verweilzelt„

Nimmt man an, daß die Garae die Anlag© mit ©iner Qe~ schwindigkeit von etwa 27» 9 a/aiii durchlaufen (g@igSHi wird versuchsweise mit Laufgeaetoiadigkeitea von Tbia au etwa 45_?5 m/min gearbeitet), so ist V gleich etwa 27? 5 was einer Laufgeschwindigkeit von etwa 458 am/s©© entspricht ο Soll das Garn 1 sec laag der Viirkung Ä©s Bampi-» Stroms in dem Venturirohr ausgesetzt werden,, muS daher die Länge der Austrittsrohre 253 nach Fig» 17 etwa 458 mm feetragen. Natürlich sind die vorstehenden Angaben mnr als Beispiel zu betrachten, und $e nach den Eigenschaften das Behandlungsguts und dem gewünschton. Ausmaß d©r dampfbehandlung kann es erforderlich sein, Auatrifctsrete¹© alt einer anderen Länge zu benutzen.

Das Garn tritt aus dem Bohren 253 aus, deren in die Laufrichtung weisend© Enden z«B_e bei Garnen aus lylon und anderen Materialien in das kalte Äasserbad 243 eintauchenj bei bestimmten Materialien teaizelit das Wasserbad nicht notwendigerweise kalt zu sein, dean seine temperatur richtet sich nach den Eigenschaften der zu behandelnden Fasern; jenseits des V>asserbades 24-3 laufen die Garne dann gemäß Fig. 3 durch eine Waschvorrichtung 271 der Kaskadenbauart nach oben. In dem Wasserbad 243 angeordnete, nicht dargestellte Stangen oder Rollen dienen dazu, die Garne durch das Wasserbad zu führen. Die Kaskadenwaschvorrichtung 271 bewirkt ein weiteres Waschen der Garne mit heißem oaer kaltem Wasser.

Es wird angenommen, daß das kalte Wasser des Bades auf die Garne eine Absehreckwirlnmg ausübt, durch die die Farbe in dem Fasermaterial sozusagen verankert oder einge-

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schlossen wird, wodurch eine weitere Stabilisierung der Farbe eraieIt wird«

Gemäß Fig. 3 kann der Raschvorrichtung 2?1 eine mit Infrarotstrahlung arbeitende Trockenvorrichtung 251 n&chgeschaltet sein, der gegebenenfalls eine Vorrichtung 230 mit Extraktions- oder Quetsohwalzen vorgeschaltet ist, da es zweckmäßig ist, die Trockenvorrichtung einer solchen Vorrichtung nachzuschalten, weil die Walzen der Vorrichtung 230 nicht nur dazu beitragen, die Garnspannung zu regeln,, sondern gewöhnlich auch bewirken, daß überschüssiges Wasser aus den Garnen herausgedrückt wird, das aus dem kalten Wasserbad mitgerissen wurde.

Die Vorrichtung 230 mit den Extraktions- oder Quetschwalzen wird in der schon beschriebenen V,eise durch den mit variabler Drehzahl arbeitenden Hauptgleichstrommotor 239 angetrieben» Die V.alzen entfernen aus den Garnen, wie erwähnt, einen Teil des Wassers und führen die Garne im spannungslosen Zustand einer nachgeschalteten letzten, mit HeiEluft arbeitenden Konvektionstrockenvorrichtung 253 zu, zu der ein gasbeheizter Wärmetauscher 255» ein Gebläse und eine Entlüftungsleitung 259 für eine Heizkammer 261 gehören, wobei die Heizkammer so betrieben wird, daß sich in ihr eine Temperatur zwischen etwa 93 und etwa 149° C erzielen läßto Nach einer ausreichenden Trocknung in der Kammer 261, die z.B. eine Länge von etwa 3 m haben kann, werden alle Garne in der aus Pig. 1 bzw· 1A ersichtlichen Weise getrennt einer in Fig. 3 nicht gezeigten Aufspulvorrichtung zugeführt«,

In Fig. 4 ist ein typischer Garnstrang 301 dargestellt, der die Anlage nach Fig. 2 in Richtung des Pfeils 303 durchläuft. Gemäß Fig. 2 dient die Vorrichtung 91 vor-* zugeweise dazu, den Garnstrang 301 über seine ganze Länge zur Vorbereitung mit einem überzug zu versehen, während der Garnstrang die Vorrichtung 91 mit den Walzen 93 und 97 durchläuft. Der an dieser Stelle zugeführte Farbstoff bildet

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~²⁵~ 22A8299

einen vollständigen TÜbersiig auf d©m Garn ©d©s ä©r Stoffbahn, um das zur Herstellung iron El ©iduags stückig fappicnen oder dergleichen "bestimmte Garn od©^ den Stoff mit einer be stimmten, einen Hintergrund bilde versehen,, Der Farbstoff zum Ergangen ss.Bο eine gelbe EaAe haben _o Der so

wird in dem Ofen 11? getrocknet, woraufhin das Betanöltimgs·» gut der ersten Spritzvorrichtung 12? angeführt IdS¹S₅ in der eine Flüssigkeit so auf das Beiaandlragsgut aufgespritzt daß sie eine Zone mit der Läng© &*
Hintergrund z_eB_o gelb ist, kaan die esst© S dazu dienen, innerhalb der Zone S^ @ia© gEüiio Easlb© aufzubringen <i Danach bringt die sweit© Bpritsvorriehtmaig einen Farbstoff auf eine weiter© Zoia© Sg auf₉ imd w©aa es sieb hierbei um einen orangefarbenaa Fangstoff handelt ₉ dort, wo sich die Zonen SL mnd Bg iibe^lappea^ ©in© Färbung, während der verbleibend© feil der Zone SU" orangefarbene Färbung beibehält und das τ©ρ&©2·© Ba Garnstrangs 301 ebenso wie sein 3iiater©a Ende g©saäß Figo 4 die gelbe Hintergrundfarbe ss©igt_Q Katürlich handelt ©g aich. hierbei nur um ein Beispiel für dl© ¥irl£iiags?/©iss d©s> lage; im folgenden wird in UerbiadiMg ait des? B der elektrischen Steuervorrichtung auch auf das schmaler oder breiter Farbstreifea eiagegaagen_o

Als nächstes wird die Steuervorrichtung dar

gemäßen Anlage beschrieben^ di@ ©s in einem sehr erheblichen Ausmaß ermöglicht, bestimmte Muster bei der X«änge n&ok gefärbten Garnen zu reprodmzi©ren₅ was von !besonder©!¹ B©« deutung ist, da solche Muster mindestens wöteesid Zeit reproduzierbai' sein müsaen₈ wäteaad welelieE treffende Erzeugnis Absats auf dea Markt find@t_o Eai ü@m di© Musterung bestimmenden Parametern handelt ©s sieh oh variable Größen» die sich regeln lasaaa₉ nad @© ist alle diese Parameter so einsustell@n₉ daB sich sowohl technischen als auch vom wirtschaftliches eine optimale Musterung ergibt.

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Ei stellen zwei sich deutlich unterscheidend· Verfahren «um B«atiiimen eines Mustere zur Verfügung; bei dem ersten dieser Verfahren handelt es eich um mathematische Berechnungen, die durchgeführt warden müssen, um ein Diagramm vorzubereiten» das sowohl analoge als auch digitale speioherbare Informationen liefert« Auf diese mathematischen Berechnungen wird im foleenden naher eingegangen. Bei demanderen Verfahren handelt es sich um ein empirisches Verfahren, bei dem ein zueammengesetzteβ Diagramm auf ungeregelte Weise augeschnittes wird, mittels dessen die Anlage dann Gesteuert wird, woraufhin sich die Möglichkeit ergibt, das Diagran abzuändern, um die erhielte Musterung zu verbessern.

Im folgenden wird zuerst das mathematische Verfahren anhand vom PIg. 10 beschrieben, wo die Zone» innerhalb welcher die Farbstoffe uud Chemikalien auf eine Stoffbahn oder zahlreiche laufende Garnstrang© aufgebracht werden, durch die rechteckige fläche 551 repräsentiert ist, die sich gemäß Fig. 10 gegenüber der ernten Spritzvorrichtung 12? nach unten zu der zweiten Spritzvorrichtung 230 und dann «u der dritten Spritzvorrichtung 240 bewegt« Die Abstände zwischen den verschiedenen Farben und die Länge der verschiedenen farbigen Abschnitte lassen sich leicht nach Bedarf regeln und reproduzieren« Die beiden wichtigsten variablen Größen, die die Abstände zwischen den verschiedenen Farben längs der einzelnen Garne bestimmen, sind ans den in Fig. 10 eingetragenen Bezeichnungen deutlich zu ersehen. Die Laufrichtung des Behandlungeguta ist durch den Pfeil V bezeichnet. Die drei getrennten Spritsvorrichtungen sind länge der Bewegungsbahn der Garne verteilt und durch gleich große Abstände x^ und 3^ getrennt. Die gestrichelt« Linie, die sich zwischen den senkrechten Linien durch die Punkte X^ und Ϊ2 erstreckt, bezeichnet die Projektion der Bahn einer Spritzdüse gegenüber den Garnen, längs welcher sich die Spritzdüse zwischen den Punkten T,. auf der einen Seite und Υ, auf der anderen Seite scheinbar bewegt < >

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Bs sei

welcher die "bete©£i@»i© itebe la &1@sof

ie*

Spritisdtse

m&cli UUTdh di© !'©rs

Es ist ersi©Ifct3.i@&_s dal qs
welcher die erste
aufbringt, wie es aus
ist, und bevor di® sugefe&ig© %^1Ί
reicht, erwünscht sein ksna₈ di© swait© 230 zu betätigen^ damit-die
an einem Punkt aufgebracht
Abstand von der ersten und ä®T sw©it©a Spritzvorriehtuag 12? g@ts?©aat iüto Mf kann man auch die cteltte
betätigen, um ein© iritt® Fasfee la eiaes von der duröh di© sweit© SpritEVorrichtung 230 Farbspur aufzubringen»

Jede Spritzvor^iehtung kam naabhaBgig "won all on anderen SpritsvorrichtuEgea stillgesetzt WQ^das.^ sobald die betreffenden Düsen einea bestimmtes Pas&is läags ite©r BaIa erreicht haben, worauf hin die Büjsem is iJis?© Amsgangest®!» " lung zurückgezogen werden_$ so daß eia© Waitere Möglichkeit zum Erzeugen neuartiger Muster besteht; sun Zweck der Er« läuterung der Erfindung zeigt jedoch Figo 10, daB die Düsen der ersten Spritzvorrichtung 12? die Seite bssw* d©a Punkt Υ» erreicht haben» V/erden die Düsen der ersten Spritzvorrichtung dann zurückgesogen, bewegen sie sich von dem Punkt Y, zu dem Punkt Y_QS und aus Figo 10 ist ©rsichtlich₉ daß die Strecke x_g dann größer sein würde als die Strecke 3£^_Θ

Die Strecke 3E^ läßt sieh mit Hilfe ©in©r allgemeinen Gleichung ermitteln,, die in d©r nachstehenden Weise abgeleitet werden kann:

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	Gleichung	1:	V0 - S/T	O	(Y1 - Y3)	2 erhält man
	Gleichung	2s	*i-V	X	vo
	Gleichung	5:		in Gleichung
	Einsetzen	von	Gleichung 5	(Y - Y ^
Durch die	Gleichung	4i		O V C

Durch weiteres Vereinfachen erhält man die folgende Gleichung:

X₁ - v_—V ³

* c

In den vorstehenden Gleichungen bezeichnet

V_ die Geschwindigkeit der Kolbenstange 155 in Längenc

einheit en {je Sekunde

V die Laufgeschwindigkeit des Garns in Längeneinheiten ie Sekunde

S die Eubstrecke der Kolbenstange

Y die Breite der durch die Garne gebildeten Bahn

Yq die zurückgezogene Stellung der an der Kolbenstange befestigten Spritzdüse

Y₁ den Anfangspunkt, an dem Farbe auf das Garn aufgespritzt wird

Yp den Bndpunkt, an dem das Aufspritzen von Farbe beendet wird

Y_x die ausgefahrene Stellung der an der Kolbenstange befestigten Spritzdüse

X₁ die Verlagerung des Garns an dem Punkt Y₁, wenn sich die Düse am Punkt Y_x befindet

X₂ die Verlagerung des Garns an dem Punkt Yp, wenn sich die Düse an dem Punkt Y_x befindet

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den Abstand zwischen der Spritzdüse der ersten Vorrichtung 127 und der Spritsdüse der zweiten Vorrichtung 230

X₂ den Abstand zwischen der Spritsduse der zweitem Vorrichtung 2JO und der Spritzdüse der dritten Vorrichtung 240

Tq die Laufzeit der Düse zwischen den Poi&ten Xq und Y₅ und

¹S die Laufzeit der Düse zwischen den Punkten X^ und Y,.

Fig. 7 zeigt perspektivisch eine ©ins selbständige Einheit bildende, insgesamt mit 401 bezeichnete Steuervorrichtung, die es ermöglicht» die verschiedenen Ventile, Elefctromagnete und Stößel der ©rfin&ungsgemäSen Anlage ait Hilfe eines Diagramms zu steuern, das mit Hilf© eines der vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt worden ist_o Gemäß Fig« 7 weist die Steuervorrichtung 401 ©in Fenster 403 aus einem durchsichtigen Kunststoff auf, das sich öffnen läßt, damit die Steuerdiagrsmie, von denen in Fig„ eines dargestellt und mit 411 bezeichnet ist, ausgewechselt werden können· Die Steuervorrichtung weist &wei üialexikrollen 407 und 409 auf, über welche das aueammeng©setzte Dia» grama 411 läuft, das durch eine bewagliche Antriebsrolle 413 angetrieben wird« Ferner gehören zu der Steusrvorrichtung 401 mehrere Schalter 402, Druckknopf e 404 und Drehknopf e 406« Bei der ©lektropneumatisehen Proggrammiervop«» richtung nach Fig. 7» 12 und 14 handelt e@ eich zwar um eine Vorrichtung bekannter Art, die in der Industrie zu den verschiedensten Zwecken benutzt wird, doch wird im folgenden näher erläutert, auf welche Weise die Steuervorrichtung in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Anlage benutzt wird_s um neuartige Wirkungen zu erzielen«

Fig« 13 zeigt die Herstellung eines Diagramms 411, das sich aus mehreren Kunststoffschichten zusammensetzt,

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die flexibel und so dünn Bind, daß sie sich mit Hilfe einer Schere zuschneiden lassen. Die Oberkante 415 der äußeren Schicht 413a ist so profiliert, daß sie eine analoge Steuerung des Programm!erprozassee ermöglicht. Sowohl die innere Schicht 41? als auch die äußere Schicht 413a sind mit Öffnungen versehen, die immer dann in Deckung miteinander kommen, wenn ein digitaler Steuervorgang, d.h. ein Ein- oder Ausschaltvorgang, durchgeführt werden aoil; dies ist am besten aus Fig. 14 ersichtlich, wo zwei der genannten Offnungen zusammen eine öffnung 421 bilden« Diese öffnungen sind jeweils auf gleicher Höhe mit öffnungen 423 angeordnet, die gemäß flg. 12 in einer aus Messing hergestellten Schiene 425 der Programmiereinrichtung ausgebildet sind.

Die Programmiereinrichtung weist ferner einen analog arbeitenden Einstellpunktgeber auf, der sich programmieren läßt, um ein zwischen etwa 0,21 und 1_f05 atti variierendes Einstellpunktsignal zu regeln und hierdurch den Arbeiteablauf pneumatisch zn steuern. Gemäß Fig. 14 weist dieser £inetellpunktgeber eine Abtastdüse 427 auf, die durch einen analog arbeitenden Abtastkopf 429 unterstützt ist, mittels dessen die Oberkante 415 der äußeren Schicht 413a des Diegramme 411 abgetastet wird» Der analoge Abtastkopf 429 - st auf eine in Fig. 12 nicht erkennbare Weise hinter der Maar singschiene 425 angeordnet, so daß er sich gegenüber den digital arbeitenden Ein- und Aueschaltöffnungen 423 befindet, die in Fig. 12 auf der Vorderseite der Kessingschiene 425 zu erkennen sind,, Fig. 14 ist eine sohematische Darstellung, die lediglich dazu dient, die Wirkungsweise des analogen Gebers und die digitale Arbeitsweise in einer einzigen Darstellung zu veranschaulichen} tatsächlich spielen eich die betreffenden Steuervorgänge längs des Diagramms in einem Winkelabstand von 180° voneinander, d.h«, auf entgegengesetzten Seiten der Mesaingschiene 425 ab»

Somit ermöglicht es das Diagramm 411 nach Fig. 1? mit Hilfe der Vorrichtung nach Fig. 12 und 14 sowie der Elektromagnet θ, Zylinder und Ventile nach Fig. 8 und 9, alle

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erforderliöhen variablen teölea au beeinflussen^ die i&r©rseits ©inen unmittelbar©!! Einfluß- aiaf das Muster ausüben, mit dem die Garne versehen werden₀ Außerdem dieat die Steuervorrichtung dasu, weitere elektrische oder pneraaa™ tische Vorrichtungen au steue:ra_? dmreli welch© das Ein·» und Ausschalten der Farbstoff- ©der <3h©mikalienpusipen₉ dei* Um^ schaltventile, 2.B* der Ventil© 201 und 203 mach Fig₃ 2₉ der Infrarot-Trockenöfen, d©s Hauptantriebamotors und all©]? sonstigen Vorrichtungen der· I?ä3?b@&nlage Isawirkt wirdo Bias© digitalen Ein- und AusschaltTo^glags w©sd©a mit Hilf© des Steuerdiagramms 411 auf elaktrisehem Weg© la der Reihenfolge durchgeführte

Die Zylinder zum Betätigaa. &©r Spritsköpf©, S₀B₀ Zylinder 151 nach 3?ig_e 2 und S₉ ©s'MÖglicb.eEi fii© Erzielung einer maximalen Anpassungsfähigkeit am "besten in Verbindung mit einer variablen Steuerung* doho einer Steuerung, die auf analog® Weise mit Hilfe der Programmiereinrichtung und des analogen EinBtellpunktgebera nach Figo 14- bewirkt wird«, Das Einstellpunktsignal variiert zwischen einem Druck von etwa 0,21 atü und einem Druck von etwa 1_?Q5 atti und kommt über eine pneumatische Düse,, z.B. die Bus® 427 nach fig« zur Wirkung, wobei die Düse veranlaßt wird₉ da® Profil des Diagramms 411 abzutasten, was durch einen unveränderlichen Innendruck bewirkt wird, mit dem die Abtastdüs® beaufschlagt wird, die ihrerseits eine nicht dargestellte Servovorrichtung in Form eines unter Federspannung stehenden 1£olbens steuert; dieser Kolben läßt sich entsprechend dem Druck verlagern, der durch die Abtastwirkung der Düse 427 zur Wirkung auf den Kolben gebracht wird_t um den Kolben entgegen der Federkraft der Vorspannfeder au bewegen oder eine Bewegung durch die Vorspannfeder zu ermöglichen, so daß ein Ausgangssignal in Form eines Drucks erzeugt wird, der swi~ sehen etwa 0„21 und etwa 1,05 atü variiert. Dieses Drucksignal dient zum Steuern der Aus- und Einfahrbewegungen der Kolbenstangen der verschiedenen Zylinder« Somit ist die Geschwindigkeit der Bewegung der Kolbenstange ijedes Spritz-

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kopfes eine variable Größe, die in der vorstehend beschriebenen Weise analog durch ein und dieselbe Programmiereinrichtung geregelt wird«

Befindet sich die Düse 427 am obersten Teil des Diagramms, d.h. gemäß Tig. 15 an dem Punkt 4JO₁ wird ein Ausgangssignal in Form eines Drucks von etwa 1,05 atü erzeugt, und wenn sich die Düse am unteren Band des Diagramms, z.B. an dem Punkt 431, befindet, wird ein Ausgangssignal in Form eines Drucks von etwa 0,21 atü erzeugt. Das zusammengesetzte Diagramm 411 aus Kunststoff wird mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit angetrieben und im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung der Profilabtasteinrichtung bewegt, und daher ist das AuB^angssignal sowohl eine Funktion der Zeit als auch der Stellung des Abtastkopfes in einer senkrechten Ebene.

Der erwähnte Innendruck wird gemäß Fig. 14 mehreren Düsen 451 der digitalen Fühlvorrichtung zugeführt, deren äußere Enden gemäß Fig. 12 die Öffnungen 423 bilden; zu diesem Zweck sind gemäß Fig. 14 Zuführungskanäle 453 vorhanden, die über engere Drosselkanäle 455 i& Verbindung mit Kammern 457 stehen, so daß immer dann, wenn der Düeenauslaß 451 durch das Diagramm aus Kunststoff verdeckt ist, sich ein in Fig. 8 und 14 dargestellter elektrischer Funktionsschalter 461 in seinem normalen Zustand (N.Ö.) befindet; sobald Jedoch das Druckmittel über ein eingestanztes Loch, z.B. das Loch 421, entweichen kann, wird die Kammer 457 von ihrem Innendruck entlastet, und der elektrische Funktionsschalter wird geschlossen, um einen Elektromagneten, ein Relais, eine Motorsteuervorrichtung oder verschiedene andere logische Elemente zu betätigen, wie es in Fig. 11 allgemein dargestellt ist.

Zunächst wird jedoch im folgenden die Wirkungsweise der Stößel zum Betätigen der Spritzköpfe anhand von Fig. 8 beschrieben, in der sowohl elektrisch als auch pneumatisch betätigbare Einrichtungen dargestellt sind, um sowohl die

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analogen als auch die digitalen Ausgangssignale au veranschaulichen, welche die Bewegungsgeschwindigkeit und die jeweilige Stellung der Kolbenstangen zum Betätigen der Spritzköpfe bestimmen* Der pneumatische Geber der Programmiervorrichtung ist mit mehreren pneumatischen Relais verbunden, von denen ^eder Spritzvorrichtung eines zugeordnet ist* Die analogen Signale der in Pig· 8 bei 211 schematisch angedeuteten Programmiervorrichtung gelangen als Signale in Form eines Drucks zwischen etwa 0,21 und etwa 1,05 atü über eine Drucksignalleitung 501 direkt zu dem in Figo 8 gezeigten ersten pneumatischen Relais 215» über eine Abzweigleitung 503 und eine weitere Leitung 505 zu einem zweiten pneumatischen Relais 507» sowie über eine Verlängerung der Leitung 503 zu einem dritten pneumatischen Relais 509» Diese Signale spannen die pneumatischen Relais so vor_v daß sie das Entweichen der Druckluft aus den verschiedenen Elektromagneten, d.h. dem ersten Elektromagneten 217» dem zweiten Elektromagneten 511 und dem dritten Elektromagneten 5^3 drosseln.» Die Höhe des Drucks, der sich durch eine Entlüftung verringern kann, ist eine Punktion der Größe des Signals, das in dem angegebenen Bereich von etwa 0,21 bis 1,05 atü von der Programmiervorrichtung abgegeben wirdο Wegen des Vorhandenseins der profilierten Kante 415 des Diagramms 411 ist dieses Signal gewöhnlich ein sich kontinuierlich änderndes Signal, und daher ändert sich auch die Geschwindigkeit des Entweichens der Luft aus den Elektromagneten ebenfalls kontinuierlich. Die unter einem hohen Druck von etwa 6,3 atü stehende Luft, die den Magnetventilen zugeführt wird, wird über eine gemeinsame Leitung 502 zu-" geführt«

Jedes der Spritzdüsen-Magnetventile wird gemäß Fig_o durch einen gesonderten Funktionsschalter elektrisch erregt, wenn auf die beschriebene Weise ein bestimmtes in das Diagramm aus Kunststoff eingestanztes Loch abgetastet wird»

Gemäß Fig. 8 ist die normalerweise geschlossene Öffnung 521 des ersten Magnetventils 217 mit der in dem Zylinder

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131 vor dem zugehörigen Kolben mündenden öffnung über eine Druckleitung 523 verbunden, während die normalerweise offene öffnung 525 des Magnetventils 217 mit der in dem Zylinder 131 hinter den Kolben mündenden Öffnung duroh eine Leitung 52? verbunden ist, damit die Kolbenstange 133 (Fig. 2 und 8) nach Bedarf gesteuert werden kann.

Befindet sich der Elektromagnet im stromlosen Zustand, strömt Druckluft zu der Einlaßöffnung am hinteren Ende des Zylinders 131, damit die Kolbenstange 133 gemäß Fig. 8 nach rechts bewegt wird; Jedoch steht die Öffnung am äußeren Ende des Zylinders in offener Verbindung mit dem Magnetventil 217 und einer sich an das pneumatische Relais 215 anschließenden Auslaßöffnung.

Wird der Elektromagnet durch den zugehörigen Funktionsschalter, d.h. gemäß Fig. 8 durch den Schalter 461, eingeschaltet, kommen die öffnungen des Magnetventile im entgegengesetzten Sinne zur Wirkung, d.h. die unter hohem Druck stehende Luft wird dem vorderen Linlaß des Zylinders 131 zugeführt, um die Kolbenstange 133 zurückzuziehen, während die öffnung am hinteren Ende des Zylinders in offener Verbindung mit dem Auslaß des Magnetventilβ steht, wobei das Ausgangssignal des Gebers über die Leitung 501 zur Wirkung kommt; man kann zulassen, daß die entweichende Luft ungehindert durch das erste pneumatische Relais 215 strömt, damit sich die Kolbenstange 133 mit einer hohem Geschwindigkeit zusammen mit der Spritzdüse nach innen bewegt.

Die Spritzdüßen der zweiten Vorrichtung 230 und der dritten Vorrichtung 240 werden auf ähnliche fteise gesteuert« Jede Spritzvorrichtung ist mit zwei oder mehr einzelnen Düsen zum Ausspritzen von Farbstoffen und Chemikalien versehen; diese Düsen entsprechen den in Fig. 5 dargestellten Düsen 151 und 153. Gemäß Fig. 9 sind jedoch in jedem bestimmten Augenblick jeweils nur zwei der Düsen an die gleiche Pumpe zum fördern von Farbstoffen oder Chemikalien angeschlossen.

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Fig. 9 zeigt eine Dreiwege-Ventilbaugruppe, die dazu dient, die Farbstoffe oder Chemikalien von einer !Pumpe aus bei jeder Spritzvorrichtung zur einen oder anderen der beiden Spritzdüsen strömen zu lassen^ was sich jeweils nach dem elektrischen Zustand der Magnet-Umschaltventile, z.B. der Ventile 201 und 205 nach Fig. 2, richtet.

Gemäß Fig* 9 ist jedes Umschaltventil einem gesonderten Funktionsschalter der Programmiervorrichtung zugeordnet, und entsprechend dem zu erzeugenden Muster ist es möglich, Löcher in das Diagramm aus Kunststoff einzustanzen, so daß das Umschaltventil entsprechend gesteuert wird und eine Steuereinrichtung mit der Wirkung eines Dreiwegeventils zur Verfügung steht, um die Farbstoffe oder" Chemikalien nach Bedarf der einen oder anderen Spritzdüse zuzuführen. Gemäß Fig. 9 wird die unter hohem Druck stehende Luft über eine. Leitung 561 dem Umschaltmagnetventil 563 zugeführt, das es ermöglicht, mit Hilfe .der, Leitung 561 den Kolben in dem Ventilzylinder 567 nach links und mit Hilfe der Leitung 569 nach rechts zu bewegen. Der Ventilbetätigungszylinder 5^7 weist eine Kolbenstange auf, die durch

ein Gestängeglied 569 mit einem pneumatischen Dreiwegeventil 571 verbunden ist, das jeweils einem der Umschaltventile 201, 203 usw. nach Fig. 2 entspricht. Somit wird der Farbstoff oder die Chemikalie oder dergleichen über eine Zuführungsleitung 573» cLie' der gemeinsamen Leitung 171 nach Fig. 2 entspricht, dem pneumatischen Dreiwegeventil 571 zugeführt, um zu einer normalerweise benutzten Leitung 573 oder nach dem Umschalten zu einer Leitung 577 zu gelangen; hierbei entsprechen die Leitungen 573 und 577 den in Fig. gezeigten Schläuchen 161 und 163«

Fig. 11 zeigt schematisch die elektrische Schaltung der Programmiervorrichtung, mittels welcher die verschiedenen Funktionen der erfindungsgemäßen Anlage gesteuert werden. Die Programmiervorrichtung bekannter Art weist 15 Funktionsschalter FS-1 bis FS-15 auf; anhand von Fig. 8 wurde

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bereite beschrieben, auf welche Weise der zweite Funktionsechalter FS~2 die Aufgabe des Schalters 461 übernimmt. Zwar wird die Programmiervorrichtung gewöhnlich mit 25 Schaltern ausgerüstet, doch war es im vorliegenden Fall nur erforderlich, 15 dieser Schalter au benutzen, die in Fig. 11 jeweils ihre obere Stellung einnehmen, was nur dann der Fall ist, wenn der betreffende Schalter durch ein Loch des Diagramms gesteuert worden ist, das einen zugehörigen Äiikroschalter betätigt, um zu bewirken, daß der betreffende Funktionsschalter in seine obere Stellung gebracht wirdo Hit anderen Worten, alle 15 Funktionaschalter befinden sich normalerweise in ihrer unteren Stellung, und ihre Kontaktarme werden nur dann in ihre obere Stellung gebracht, wenn in einem bestimmten Zeitpunkt ein Loch" des zusammengesetzten Diagramms 411 aus Kunststoff die dem betreffenden Funktioneschalter zugeordnete Düse freigibt·

Der Steuerschaltung nach Fig. 11 wird über Anschlüsse 601 und 602 eine Wechselspannung von 110 T zugeführt, und in die Speiseleitungen sind Sicherungen 603 und 605 für 5A eingeschaltet. Die neutrale Seite der Schaltung, die an die Klemme 602 angeschlossen ist, weist die Leitungen 607 und 608 auf, während die andere Seite der Schaltung, d.h. die Leitung 609, an die Klemme 601 angeschlossen ist»

Im oberen Teil von Fig. 11 ist ein Haupteinechalter 611 dargestellt, der es ermöglicht, den Strom einer ebenfalls im oberen Teil von Fig. 11 gezeigten Startschaltung zuzuführen. Bei dem Schalter 611 handelt es sich, um einen. der in Fig. 7 dargestellten Schalter 402. Wird der Hauptschalter 611 geschlossen, wird die Speisespannung an die Primärwicklung 613 eines Transformators 615 angelegt, der die Wechselspannung von 110 V in eine Wechselspannung von 24 Y verwandelt, die in der Sekundärwicklung 617 ereoheint« Diese niedrige Spannung speist eine Lampe 619ι die anzeigt, daß der Hauptschalter 611 geschlossen ist, ferner eine Lampe 621, die anzeigt, daß ein Arbeitsspiel begonnen hat, das

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gewöhnlich 8,5 min in Anspruch nimmt, eine Lampe 623„ die einer Rücksteilvorrichtung zugeordnet ist, eine Lampe 625 zum Anzeigen des Betriebs sowie eine Lampe 62?« die einer Haltevorrichtung zugeordnet ist.

Danach wird ein Druckknopfschalter 631 betätigt, um ein Arbeitsspiel einzuleiten; hierbei wird der Strom zwei Relais CR-1 bzw. 633 und CR-2 bzw» 635 zugeführt„ Beim Einschalten des Relais 6J53 werden die Kontakte CR-1 ge«· schlossen, um den oberen Teil der Schaltung nach Figo 11 einzuschalten, doch werden ähnliche Kontakte CR-1 dieses Relais geöffnet, die normalerweise geschlossen sind, wie es in Fig» 11 durch eine diese Kontakte durchkreuzende geneigte Linie angedeutet ist, so daß die zum Zurückstellen dienende, jeweils kurzzeitig zur Wirkung kommende Schaltung mit einem Ruckstellsghalter 641, dem ersten Funktionsschalter FS-1 wirkungslos gemacht wirdο Die übrigen Relais betätigen ihre Kontakte ebenfalls in der beschriebenen Weise und tragen lediglich als Steuereinrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei» Im folgenden wird beschrieben, auf welche Weise die Funktionsschalter FS-2 bis FS-15 die Durchführung der verschiedenen Arbeitsschritte bei der erfindungsgemäßen Anlage bewirken»

Wenn ein Entlüftungsloch des Diagramms 4-11 an der zweithöchsten öffnung 423 bzw· mindestens der dem Funktioneschalter FS-2 zugeordneten öffnung der Messingschiene 425 der Steuervorrichtung nach Fig, 12 vorbeiläuft₉ wird der Kontaktarm des zweiten Funktionsschalters 461 in seine untere Stellung gebracht, um das zugehörige Relais CR-4 einzuschalten, dessen Kontakte sich schließen, wie es im linken unteren Teil von Figo 11 bei 645 dargestellt ist, um das erste Magnetventil 217 nach Fig. 8 einzuschalten, damit sich die bereits beschriebenen Vorgänge abspielen· Bin dritter Funktionsschalter ist zusätzlich zu dem zweiten Funktionsschalter FS-2 vorhanden, damit eine zusätzliche Steuerung der Schaltung möglich ist, was sich jeweils danach richtet,

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ob der Kippschalter TOG-1 geschlossen ist oder nicht, denn dieser Kippschalter kann mit der Hand betätigt werden, um es der dem dritten Punktionsschalter zugeordneten Öffnung zu ermöglichen, diesen Funktionsschalter in einem anderen Zeitpunkt als den zweiten Funktionsschalter zu betätigen und so das Eelais CR-4 eingeschaltet zu halten, obwohl das dem zweiten Funktionsechalter zugeordnete binäre Loch infolge der Bewegung des Diagramms 411 eine weitere Bewegung ausgeführt hat.

Entsprechend arbeiten der vierte und der fünfte Funktionsschalter in der gleichen Weise, um das zweite liagnetventil 511 zu steuern, während der sechste und der siebte Funktionsschalter die gleichen Aufgaben bezüglich des dritten Magnetventils 513 erfüllen.

Der achte Funktionsschalter schaltet den ersten Pumpenmotor 691 ein, um zu gewährleisten, daß der zum Ausspritzen der Flüssigkeit benötigte Druck an der ersten Spritzvorrichtung 127 zur Verfügung steht. Auf entsprechende Weise schalten der neunte und der zehnte Funktionsschalter die Motoren 695 und 695 zum gleichen Zweck ein. Der elfte Funktionsschalter bildet einen Bestandteil eines HalteStromkreis es für die Funktionsschalter FS-8, Fß-9 und FS-1O. Der zwölfte Funktionsschalter schaltet das in Fig. 9 mit 571 bezeichnete Umschaltventil 2C1 nach Fig. 2 ein· Entsprechend steuern der zwölfte und der dreizehnte Funktionsschalter das zweite bzw· das dritte Umschaltventil.

Der Funktionsschalter SF-14 schaltet ein Beiais CR-12 ein, um das dritte Magnetventil 51? zu betätigen· Ferner schaltet der Funktionsechalter FS-14 gemäß Fig. 11 ein Heiais CR-O ein, um den Gleichstromanlasser 701 für den Haxiptgleichstrommotor, eine mit Zeitverzögerung arbeitende Steuervorrichtung 703 für den Trockenofen und eine mit Zeitverzögerung arbeitende Abschaltvorrichtung 705 für die Antriebseinrichtung zu betätigen. Der Funktionaschalter FS-15 führt in der bezüglich des elften Funktionsechalters be-

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schriebenen Weise alle Umschaltventile für sämtliche Pumpen in ihre normale Stellung zurück, b©i der die Ventile stromlos sind.

Der Funktionsschalter FS-1 ist vorhanden, damit die Anlage in jedem Zeitpunkt zurückgestellt werden karnu Die in Fig» 11 mit MR und 701 bszeichnete Vorrichtung ermöglicht es, den Motor der Programmiervorriehtung umzusteuern, wenn sich der zugehörige Schalter 702 in einer bestimmten Stellung befindet, und die mit MD und 703 bezeichnete Vorrichtung ermöglicht es, den Hauptantrieb des Motors der Programmiervorrichtung einzuschalten, wenn sich der Sehaltes? 702 in seiner anderen Stellung befindete

Bei einer typischen Betriebsweise der erfindungsgemäSen Anlage gibt die auf bekannte Weise ausgebildete Düse einen sauren Farbstoff in einer wässerigen Lösung ab* die eine geeignete Viskosität aufweist, wenn 1300 zweifädige endlose Nylongarne verarbeitet werden und die Temperatur des Farbstoffs etwa 26,5° C beträgt. Die bei der Anlage benutzten Düsen aus nichtrostendem Stahl sind bei der Firma Spray Stations, Inc. unter der Bezeichnung Vee-Jet W4003, T-316 erhältlich»

Ansprüche >

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Claims (1)

1. ANSPRÜCHE

   (λΔ Verfahren zum Erzeugen von Mustern auf einem langgestreckten Material unter Einschluß des Färbens des Materials mit mehreren Farben, dadurch gekennzeichnet, daß das Material längs einer vorbestimmten Bahn geführt wird, daß Lösungen von Farbstoffen in der Weise auf das Material aufgespritzt werden, daß die Vorrichtungen zum Abgeben der FarbstofPflösungen quer zur vorbestimmten Bahn des Materials an längs der Bahn in Abständen verteilten Punkten hin- und herbewegt werden, daß alle Querbewegungsgeschwindigkeiten der Vorrichtungen zum Abgeben der Farbstofflösungen und alle Vorgänge zum Aufbringen von Farben auf das Material auf wiederholbare Weise geregelt bzw. gesteuert werden, daß die Farben fixiert werden, daß das gefärbte Material gewaschen wird, und daß das gefärbte Material getrocknet wirdο

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß es sich bei dem Material um mehrere Garnetränge handelt.

   5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Arbeitsschritten zum Fixieren der Farben ein Behandeln des gefärbten Materials mit Dampf vor dem Waschen und dem Trocknen gehört, und daß die Behandlung mit Dampf dazu beiträgt, die Farben zu fixieren und überschüssige Farbstoffe und dergleichen zu entfernen.

   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Material vor dem Aufspritzen der Farbstofflösungen eine Grundfarbe aufgebracht wird.

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   5. Verfahren nach einem aer Ansprüche 2 bis 4₉ dadurch gekennzeichnet, daß zu der Behandlung der Garnetränge mit Dampf Maßnahmen gehören, um die Garnstränge in mit Dampf gespeisten Venturirohren von Dampfströmen mitführen zu lassen₉ um sie zum Zweck des Waschens in kaltes Wasser einzuleiten und so zum Fixieren der Farben und zum Entfernen überschüssiger Farbstoffe und dergleichen beizutragen.

   6ο * Anlage zum Erzeugen von Mustern auf langgestreckten Materialien unter Einschluß des Färbens des Materials mit. mehreren Farben, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (25; 5Ό zum Führen des Materials längs einer vorbestimmten Bahn, Vorrichtungen (127, 230, 240), mittels welcher Farbstofflösungen in der Weise auf das Material aufgespritzt werden, daß diese Vorrichtungen quer zu der vorbestimmten Bahn des Materials an längs der Bahn in Abständen verteilten Punkten hin- und herbewegt werden, eine Vorrichtung (401) zum Hegeln aller Querbewegungsgeschwindigkeiten der Spritzvorrichtungen und zum Steuern des Aufbringens von Farben auf das Material auf wiederholbäre Weise, Vorrichtungen (41, 43; 46) zum Fixieren der Farben, Vorrichtungen (45; 57; 243, 271) zum Waschen des Materials nach dem Fixieren der Farben sowie Vorrichtungen (47; 63; 251» 253) zum Trocknen des gefärbten und gewaschenen Materials«

   7« Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß den Spritzvorrichtungen (127, 230, 240) Düsen. (151» 153) zugeordnet sind»

   8«. Anlage nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß jeder Spritzvorrichtung eine sich quer zu der vorbestimmten Bahn des Materials erstreckende Führungsvorrichtung (141, 143) zugeordnet ist, daß ^ede Spritzvorrichtung mindestens eine Düse (151, 153) aufweist, daß ein Schlitten (139) vorhanden ist₉ der die bzw« ^ede Düse trägt und sie längs der Führungsvorrichtung bewegbar

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   unterstützt» und daß federn Schlitten ein Zylinder (131) mit einer Kolbenstange (133) zum Hin« und Herbewegen des Schlittens gegenüber der Führungsvorrichtung zugeordnet ist*

   9* Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß auf dem Schlitten (139) in einem Abstand von der Düse eine weitere Düse angeordnet ist, daß eine Flüssigkeitsquelle (165) vorhanden ist, und daß zwischen der Flüssigkeitsquelle und den Düsen (151t 153) Umschaltventile (201, 203) vorhanden sind_t die durch die Steuervorrichtung (401) gesteuert werden, um nach Bedarf das Zuführen der auszuspritzenden Flüssigkeit zu der einen oder anderen Düse zu ermöglichen <>

   10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß den Umschaltventilen (201^ 203) ein Elektromagnet (563) zugeordnet ist, der durch die Steuervorrichtung (401) gesteuert wird, daß ein Ventilbetätigungszylinder (567) vorhanden ist, der durch den Elektromagneten gesteuert wird, und daß zwischen der Flüssigkeitsquelle (165) und den Düsen (151» 153) ein durch den Ventilbetätigungszylinder steuerbares Dreiwegeventil (571) vorhanden ist.

   11 ο Anlage nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Magnetventile (217« 511, 513) zum Aussparen und Zurückziehen der zugehörigen . Kolbenstange (133) vorhanden sind, und daß pneumatische Heiais (215» 507» 509) vorgesehen sind, die durch die Steuervorrichtung (401) gesteuert werden, um die Magnetventile zu steuern«

   12* Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Fixiervorrichtung eine Vorrichtung (241) gehört, die dazu dient, das gefärbte Material mit Dampf zu behandeln, die vor der Waschvorrichtung (243) und der Trockenvorrichtung (251) angeordnet ist, und die zum Fixieren der Farben sowie zum Entfernen überschüssiger Farbstoffe und dergleichen beiträgt«

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