DE2362775A1

DE2362775A1 - Vorrichtung zur steuerung des aufziehens von in einer farbflotte einzeln oder zu mehreren enthaltenen farbkomponenten

Info

Publication number: DE2362775A1
Application number: DE2362775A
Authority: DE
Inventors: Walter Sturm
Original assignee: Original Hanau Quarzlampen GmbH
Current assignee: Original Hanau Quarzlampen GmbH
Priority date: 1973-12-17
Filing date: 1973-12-17
Publication date: 1975-06-19
Also published as: DE2362775B2; DE2362775C3

Description

PATENTANWALT DlPL-INQ. JOACHIM STRASSE 2362775

HANAU · RÖMERSTR.19 · POSTFACH 793 · TEL 20803 · TELEQRAMME: HANAUPATENT · TELEX: 418478ii>ot

ORIGINAL HANAU

Quarzlampen GmbH· Hanau, iij_# 12.1973

6450 Hanau E/Me - 132O

Vorrichtung zur Steuerung des Aufziehens von in einer Farbflotte einzeln oder zu mehreren enthaltenen Farbkomponenten

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung des Aufziehens von in einer Farbflotte einzeln oder zu mehreren enthaltenen Farbkomponenten durch Regelung der Temperatur der Farbflotte in Abhängigkeit von der Lichtdurchlässigkeit, die mittels eines photoelektrischen Empfängers meßbar ist, der von einem Farbflottenflüssigkeit durchdringenden Lichtbündel beaufschlagbar ist, wobei der mit dem photoelektrischen Empfänger gemessene Wert periodisch abgetastet und in einen Speicher eingegeben wird, dessen Ausgangssighal mit einem um einen voreinstellbaren Faktor veränderten, gemessenen Wert einer Vergleichsschaltung zugeführt wird, von der die Heizung für die Farbflotte beim Überschreiten des um den Faktor veränderten Meßwerts über den gespeicherten Wert abgeschaltet wird.

Eine derartige Vorrichtung, die zur Steuerung des Aufziehens von Farbkomponenten auf textile Güter in einem Färbebehälter verwendet werden kann, ist bereits vorgeschlagen worden. Bei

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dieser Anordnung wird während der Änderungen der Lichtdurchlässigkeit der Farbflotte die Heizung des Färbebehälters so betätigt, daß die Farbflotte in etwa eine konstante Temperatur aufweist. Stellt sich eine gleichbleibende Lichtdurchlässigkeit ein, dann wird die Farbflottentemperatur erhöht, bis sich die Lichtdurchlüssigkeit erneut ändert. Die vorgeschlagene Vorrichtung liefert selbsttätig die zum Aufziehen der einzelnen Farbkomponenten optimalen Temperaturwerte und hält diese während des Aufziehvorgangs konstant bzw. nahezu konstant. Der Zyklus zwischen Temperaturanstieg und konstantem Temperaturverlauf der Farbflotte wird so lange wiederholt, bis alle Komponenten der Farbflotte aufgezogen sind. Ein Grenzwert der Lichtdurchlässigkeit dient zur Meldung, daß die Farbkomponenten alle aufgezogen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung so weiterzuentwickeln, daß eine genauere Messung der Lichtdurchlässigkeit und eine bessere Anpassung des Temperaturverlaufs an die gegebenen Betriebsbedingungen erzielbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Strahlengang des Lichtbündels eine Durchlaufküvette angeordnet ist, der ein Ventil vorgeschaltet ist, über das die Zufuhr und die Verweilzeit von Farbflottenflüssigkeit in der Durchlaufküvette periodisch steuerbar ist, und daß nach Ablauf einer zu Beginn der Verweilzeit der Farbflottenflüssigkeit in der Durchlaufküvette anlaufenden Verzögerung wechselweise der gemessene Wert in den Speicher oder der mit dem eingestellten Faktor veränderte, gemessene Wert der Vergleichsschaltung zuführbar ist. Die Lichtdurchlässigkeit der Farbflotte wird bei dieser Anordnung erst nach dem Entgasen einer Farbflottenprobe für die Regelung weiterverarbeitet. Dies hat den wesentlichen Vorteil, daß Meßfehler vermieden werden. Ein besonderer Vorteil der.Anordnung ist in der selbsttätigen optimalen

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Anpassung der Färbezeit an das Färbeverfahren zu sehen. Mit der Anordnung wird verhindert, daß die Aufziehgeschwindigkeit zu groß ist. Bei zu großer Aufziehgeschwindigkeit würde das Material ungleichmäßig angefärbt. Durch die von der Lichtdurchlässigkeit abhängige Temperaturregelung ergibt sich eine zum gleichmäßigen Aufziehen der Farbstoffe hinreichend hohe Aufziehgeschwindigkeit, durch die der Färbevorgang abgekürzt wird. Dies bedeutet eine Reduzierung der Maschinenbelegzeiten. Neben einer Erhöhung der Produktivität ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung auch eine Verminderung des Energieverbrauchs, da unnötig lange Aufheizzeiten entfallen. Weiterhin verbessert die Anordnung die Reproduzierbarkeit. Unegalitäten und Fehlpartien werden weitgehend vermieden. Durch die selbsttätige Regelung des Färbevorgangs wird die Gefahr von unsachgemäßen Eingriffen und Fehlbedienungen der Färbeeinrichtung verringert. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß nacheinander unterschiedliche Färbeverfahren mit der gleichen Einrichtung ohne Änderungen oder Eingriffe in die Steuerung oder den Heizkreis ablaufen können.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist an eine das Ventil enthaltende Leitung für den Zufluß und an eine Leitung für den Abfluß von Farbflottenflüssigkeit an der Durchlaufküvette eine Parallelleitung angeschlossen, in der ein weiteres steuerbares Ventil angeordnet ist, das wechselweise mit dem Ventil in der Leitung für den Zufluß geöffnet bzw. geschlossen ist. Durch Öffnen des ersten Ventils gelangt Farbflottenflüssigkeit in die Durchlaufküvette. Während dieser Zeit ist das Ventil in der Parallelleitung geschlossen. Sobald das Ventil in der Zuflußleitung geschlossen wird, öffnet sich das Ventil in der Parallelleitung. Dadurch wird die Farbflottenflüssigkeit durch die Parallelleitung geführt. Die Farbflottenflüssigkeit in der Durchlaufküvette kommt zum Stillstand und steht nach der Entgasung für eine genaue Messung der Licht durchlässigkeit zur Verfügung. Mit dieser Anordnung kann

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Farbflottenflüssigkeit in wählbaren Zeitabständen,zur Messung der Lichtdurchlässigkeit benutzt werden. Nach dem öffnen des ersten Ventils wird die in der Durchlaufküvette vorhandene Flüssigkeit durch nachströmende Farbflottenflüssigkeit verdrängt. Ein Vorteil der Anordnung ist in der selbsttätigen Probenauswahl zu sehen.

Vorzugsweise ist die Durchlaufküvette senkrecht angeordnet, wobei Farbflottenflüssigkeit von unten an die Verbindungsstelle zwischen der Leitung für den Zufluß und der Parallelleitung herangeführt wird. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Farbflottenflüssigkeit in der Durchlaufküvette nach dem Schließen des ersten Ventils zum Stillstand kommt und gleichzeitig über die offene Leitung für den Abfluß entgast wird. Zusätzliche Maßnahmen für die Entgasung, wie z. B. eine öffnung zur umgebenden Atmosphäre, sind nicht erforderlich.

Eine zweckmäßige Ausführungsform besteht darin, daß in der Leitung für den Abfluß ein von Hand betätigbares Ventil und in den von den Ventilen in den Leitungen für den Zu- und Abfluß zu der Durchlaufküvette führenden Leitungsabschnitten verschließbare Reinigungsöffnungen vorgesehen sind. Mit dieser Anordnung ist es möglich, die Durchlaufküvette auf Ablagerungen an den Wänden, die Ungenauigkeiten in der Messung hervorrufen, zu kontrollieren und etwaige Ablagerungen mittels Spülungen schnell und einfach zu beseitigen.

Bei einer günstigen Ausführungsform ist in dem Strahlengang des Lichtbündels zusätzlich eine Eichküvette angeordnet und dem photoelektrischen Empfänger ein logarithmischer Verstärker nachgeschaltet, dessen Ausgangsspannungskennlinie auf auswählbare Werte der Lichtdurch-lässigkeit einstellbar ist, denen bestimmte Grenzen des AufziehVorgangs zugeordnet

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sind. Mit dieser Anordnung können bestimmte Werte der Lichtdurchlässigkeit, die zu Beginn und am Ende eines Färbevorgangs vorhanden sein sollen, in einfacher Weise am Verstärker eingestellt werden. Der logarithmische Verstärker stellt am Ausgang eine linear von der Konzentration des Farbstoffs der Farbflotte abhängige Spannung zur Verfugung. Dies erleichtert den Anschluß von Meßinstrumenten, die lineare Skalen aufweisen können, die z. B. in Prozentwerten der Konzentration geeicht sein können. Mit derartigen Instrumenten läßt sich der Ablauf des Färbevorgangs einfach überwachen. Vorzugsweise ist der Vergleichsschaltung ein Thyristor nachgeschaltet, durch den ein Relais steuerbar ist, über das der Heizkreis für die Farbflotte ein- und ausschaltbar ist.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, daß ein Taktgeber vorgesehen ist, der Impulse mit gegenüber der Impulspause geringer Dauer abgibt, daß an den Taktgeber eine monostabile Kippstufe angeschlossen ist, der ein Relais mit einem Umschaltkontakt nachgeschaltet ist, über den wechselweise Spulen der als Magnetventile ausgebildeten Ventile mit Spannung beaufschlagbar sind, und daß der Taktgeber mit einer Steuerschaltung verbunden ist, von der während der Dauer der Impulse abwechselnd eine dem Speicher und eine der Vergleichsschaltung vorgeschaltete Abtastschaltung einschaltbar ist. Diese Anordnung erleichtert die Anpassung der Vorrichtung an die am jeweils zu steuernden Färbebehälter gegebenen Bedingungen in bezug auf die Aufheiz- und Abkühlzeit und dient der Bestimmung des gewünschten Aufziehgrades pro Zeiteinheit.

Die Erfindung wird im -folgenden anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, aus dem sich weitere Merkmale sowie Vorteile ergeben.

Die Figur zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zur

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Steuerung des Aufziehens von Farbkomponenten einer Farbflotte auf textile Güter, die in einem nicht dargestellten Färbebehälter untergebracht sind, der mit der Farbflotte gefüllt ist. Der Färbebehälter ist mit einer Nebenschlußleitung 10 ausgestattet, die an Leitungsenden 12, IZf eines Meßkopfes angeschlossen ist. Farbflottenflüssigkeit wird dem Leitungsende 12 zugeführt. Mit dem Leitungsende 12 ist eine Leitung verbunden, die an eine Durchlaufküvette 20 angeschlossen ist. Im Zuge der Leitung 18 ist ein Magnetventil 22 angeordnet. Von der Durchlaufküvette 20 führt eine weitere Leitung 24 zum Leitungsende 1Zf. Im Zuge der Leitung 2Zf ist ein von Hand betätigbares Ventil 26 angeordnet. Die Leitungen 18, 2Zf dienen jeweils für den Zufluß oder Abfluß von Farbflottenflüssigkeit zur bzw. von der Durchlaufküvette 20. An die Leitungen 18 und 20 ist eine Parallelleitung 28 angeschlossen. Im Zuge der Leitung 28 ist ein weiteres Magnetventil 30 angeordnet. In den zwischen den Ventilen 22 und 26 und der Durchlaufküvette 20 verlaufenden Leitungsabschnitten der Leitungen 18 und 2Zf befinden sich verschließbare Reinigungsöffnungen ^Z) 34. Die Durchlaufküvette 20 und die Leitung 28 sind senkrecht angeordnet. Die Farbflottenflüssigkeit wird von unten dem Leitungsende 12 zugeführt.

Im Meßkopf 16 befindet sich eine Lichtquelle 36, in deren Strahlengang die Durchlaufküvette 20 angeordnet ist. Ein von der Lichtquelle 36 ausgehendes Lichtbündel trifft im Anschluß an die Durchlaufküvette 20 auf eine Eichküvette 38, der im Zuge des von der Lichtquelle 36 ausgesandten Licht- . bündeis ein selektives Filter Z₊O nachgeschaltet ist. Das Lichtbündel, das die Durchlaufküvette 20, die Eichküvette und das Filter 40 durchdringt, fällt anschließend auf einen photoelektrischen Empfänger 42, beispielsweise eine Photozelle oder eine Photodiode.

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Der photoelektrische Empfänger 4-2 ist mit einem logarithmischen Verstärker Mf verbunden. Während die Ausgangssignale des Empfängers k-Z in Abhängigkeit von der Konzentration der Farbflotte logarithmisch verlaufen, zeigt die Kennlinie des Verstärkers Mf in Abhängigkeit von der Konzentration einen linearen Verlauf. Mit Hilfe eines Potentiometers ^6, dessen Abgriff mit der nicht näher dargestellten internen Schaltung des Verstärkers Mf verbunden ist, und eines Potentiometers Zf8, das. an den Ausgang des Verstärkers Mf angeschlossen ist, können Anfangs- und Endpunkt der Ausgangsspannungskennlinie des Verstärkers Mf wahlweise eingestellt werden. Diese beiden Punkte entsprechen dann einer Konzentration von 0 bzw. 100 % bei dem jeweiligen Wert der Lichtdurchlüssigkeit der Farbflotte. Dem Potentiometer 1+8 ist ein Anzeigeinstrument 50 nachgeschaltet, dessen Skala in Prozentwerten geeicht ist. Das Instrument gibt somit die Konzentration von Farbstoffen in der Farbflotte in Prozenten an.

Mit dem Verstärker Mf ist. ferner über das Potentiometer /f8 ein Abtastschaltkreis 52, ein Arbeitskontakt eines Relais 5k, verbunden. Der Abtastschaltkreis 52 ist an einen Eingang eines Operationsverstärkers 56 angeschlossen, der eine Spannungsverstärkung von eins aufweist. Weiterhin steht der Abtastschaltkreis 52 mit einem Anschluß eines Kondensators 58 in Verbindung, dessen zweiter Anschluß an Bezugspotential gelegt ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 56 ist auf den zweiten Eingang zurUckgekoppelt. Der Kondensator.58 und der Operationsverstärker 56 bilden einen analogen elektrischen Speicher. Am Ausgang des Operationsverstärkers % steht ein der Spannung am Kondensator 58 entsprechendes elektri-. sches Signal zur Verfügung, auch wenn der Kontakt 52 geöffnet ist. Wenn der Kontakt 52 geschlossen ist, lädt sich der Kondensator 58 auf die am Ausgang dee Potentiometers 48 anstehende Spannung auf.

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Mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 56 ist ein Eingang eines !Comparators 60 verbunden, dessen zweiter Eingang an einen Abtastschaltkreis 62 angeschlossen ist. Bei dem Abtastschaltkreis 62 handelt es sich ebenfalls um den Arbeitskontakt eines Relais 64. Der Kontakt 62 ist mit dem Abgriff einer Spannungsteilerschaltung verbunden, die Widerstände 66 a, 66 b, 66 c, 66 d, 66 e aufweist. Die Spannungsteilerschaltung kann auch noch mehr oder weniger Widerstände enthalten, an denen verschiedene Spannungsabfälle abgegriffen werden können. Es ist auch möglich, ein Potentiometer als Spannungsteilerschaltung zu verwenden. Der Abtastschaltkreis 62 wird vom Verstärker über das Potentiometer 48 gespeist, während für die Spannungsteilerschaltung eine eigene Stromversorgung über einen Widerstand 68 vorgesehen ist.

Der Komparator 60, der die beiden Spannungen an seinen Eingängen miteinander vergleicht und bei überwiegen der über den Kontakt 62 zugeführten Spannung sein Ausgangssignal ändert, ist mit der Steuerelektrode eines Thyristors 70 verbunden, an dessen Anode die Spule eines Relais 72 angeschlossen ist, die über einen Widerstand 74 an einen Pol einer Spannungsquelle gelegt ist« über einen Ruhekontakt 76 des Relais 72 wird eine Anordnung 78 mit Spannung versorgt, die nicht näher dargestellte Ventile enthält, mit denen die Zuleitung eines Heiz- und gegebenenfalls eines KÜhl-

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mediums zum Färbebehälter gesteuert wird.

Von einem Taktgenerator 80 werden periodisch Impulse er zeugt, die im Vergleich zur Impulspause eine geringe Impuls dauer aufweisen. Der Taktgenerator 8o speiet eine monostabile Kippstufe 82, die von den negativ verlaufenden Flanken der Impulse angestoßen wird. Die Kippstufe 82 ist mit der Basis eines Schalttransistors 84 verbunden, in dessen Kollektorkreis eine Spule eines Relais 86 angeordnet ist, das einen Umschaltkontakt 88 enthält. Der Ruhestromausgang

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des Kontakts 88 ist an die Spule 90 des Magnetventils 30 angeschlossen. Der Arbeitsstromausgang des Kontakts 88 speist die Spule 92 des Magnetventils 22.

Mit dem Ausgang des Taktgenerators SO ist weiterhin ein Eingang einer Steuerschaltung 94 verbunden, die zwei Ausgänge und 98 aufweist. Während des Auftretens von Impulsen führen die Ausgänge 96 und 98 wechselweise Spannungen, von denen die Spulen der Relais 5k_t 64 erregt werden. Dies bedeutet, daß abwechselnd die Kontakte ^Z oder 62 geschlossen bzw. geöffnet sind.

Weiterhin speist der Taktgenerator 80 über einen Arbeitskontakt 100 eines Relais 102 die Basis eines Transistors IO4, dessen Emitter an Bezugspotential und dessen Kollektor an die Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand 74 und der Spule des Relais 72. angeschlossen ist. Die Spule des Relais 102 liegt im Kollektorkreis eines Transistors 106, dessen Basis mit dem Ausgang einer monostabilen Kippstufe 108' verbunden ist, deren Eingang von der Anode des Thyristors 70 gespeist wird.

Solange die monostabile Kippstufe 82 einen niedrigen. Signalpegel am Ausgang aufweist, liegt an der Spule des Relais 86 keine Spannung an. In diesem Fall wird die Spule 90 des Magnetventils 30 mit Spannung versorgt, während die Spule 92 des Magnetventils 22 keine Spannung erhält. Dadurch wird das Magnetventil 30 geöffnet, und das Magnetventil 22 bleibt geschlossen. Bei geöffnetem Magnetventil 30 strömt Farbflottenflüssigkeit von der Leitung 10 zum Leitungsende 12 über die Parallelleitung 28 zum Leitungsende IZf, von dem die Flüssigkeit zur Nebenschlußleitung 10 gelangt.

Beim Auftreten eines Impulses wird die monostabile Kippstufe 82 mit der negativ verlaufenden Flanke angestoßen und gibt

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ein Signal bestimmter Dauer ab, durch das der Schalttransistor 84 in den leitenden Zustand versetzt wird, über den leitenden Transistor δ^- wird die Spule des Relais 86 erregt. Dabei wechselt der Kontakt 88 seine Lage. Beim Umschalten des Kontakts 88 wird die Spule 90 des Magnetventils 30 spannungslos, während die Spule 92 des Magnetventils 22 mit Strom versorgt wird. Das Magnetventil 30 wird daher geschlossen. Gleichzeitig wird das Magnetventil 22 geöffnet. Die über den Leitungsabschnitt 12 einströmende Farbflottenflüssigkeit gelangt somit über die Leitung l8 zur Durchlaufküvette 20 und von dort über die Leitung 2.1+ und das geöffnete Ventil zum Leitungsende IZf.. Nach Beendigung des von der monostabilen Kippstufe Si+ abgegebenen Signals sperrt der Transistor 84, wobei das Relais 86 abfällt. Durch die Umschaltung des Kontakts 88 verliert die Spule 92 ihre Spannung, so daß das Magnetventil geschlossen wird. Gleichzeitig erhält die Spule 90 Spannung, und das Magnetventil ~j>0 wird geöffnet. Die Farbflottenflüssigkeit strömt daher wieder über die Parallelleitung 28. Durch das Schließen des Magnetventils 22 kommt die in der Durchlaufküvette 20 vorhandene Farbflottenflüssigkeit zum Stillstand. Der Flüssigkeit in der Küvette 20 steht dann eine bestimmte Zeit zum Entgasen zur Verfugung. Die Impulspause zwischen den vom Taktgeber 80 erzeugten Impulsen ist so groß eingestellt, daß die Zeit zum Entgasen der Flüssigkeit in der Küvette 20 ausreicht. Nach dem Abscheiden des Gases entspricht"die vom photoelektrischen Empfänger 1+2 abgegebene Spannung der Lichtdurchlässigkeit der Farbflottenflüssigkeit. Es werden daher Ungenauigkeiten der Messung vermieden, die durch eine zusätzliche Beeinflussung des von der Lichtquelle 36 ausgesandten Lichtbündels durch ein Gas-Flüssigkeitsgemisch verursacht werden können.

Für die Dauer eines Impuses wird abwechselnd jeweils der Kontakt 52 oder Gk geschlossen. Es sei angenommen, daß der Kontakt 52 mit einem positiven Impuls über ein entsprechendes

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Signal am Ausgang. 96 geschlossen wird. Bei geschlossenem Kontakt 52 wird der Meßwert vom Empfänger i+0 in den Speicher 56, 58 übertragen. Da während des Auftretens eines positiven Impulses in der Küvette 20 der Entgasungsvorgang bereits beendet ist, entspricht der gemessene Wert sehr genau der Lichtdurchlässigkeit der Farbflottenflüssigkeit. Mit der negativ verlaufenden Flanke des Impulses wird der Kontakt wieder geöffnet. Im Kondensator 58 wird dadurch der zu einem bestimmten Zeitpunkt vorhandene Meßwert der Lichtdurchlässigkeit gespeichert und dem Komparator 60 zum Vergleich zugeführt. Wenn der Kontakt 62 geöffnet ist, liegt die am zweiten Eingang des Komparators 60 anstehende Spannung unter derjenigen am ersten Eingang. Das Ausgangssignal des Komparators 60 ändert sich daher nicht.

Mit dem auf das Schließen und öffnen des Kontakts 52 folgenden Impuls gibt die Steuerschaltung 9k am Ausgang 98 Spannung ab, durch die das Relais Gk anzieht. Dadurch wird der Kontakt 62 geschlossen. Zwischen zwei Impulsen hat die bereits oben erläuterte Umschaltung der Magnetventile 22 und 30 stattgefunden. Bei jeder derartigen Umschaltung wird die in der Küvette 20 vorhandene Farbflottenflüssigkeit verdrängt und durch neue Farbflottenflüssigkeit ersetzt, die infolge ihres Umlaufs im Färbebehälter eine andere Konzentration als die verdrängte Flüssigkeit haben kann. Auch die neu in die Küvette 20 eingefüllte Flüssigkeit hat beim Auftreten des Impulses bereits einen hinreichenden Zeitraum für die Entgasung zur Verfugung gehabt. Der vom Empfänger 1+2 ermittelte Meßwert enthält daher keinen von einem Gas-Flüssigkeitsgemisch hervorgerufenen Fehler.

Durch den Spannungsteiler 66 a,.... 66 e wird die gemessene Spannung um den eingestellten Spannungswert vermindert. Ist

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die dem zweiten Eingang des !Comparators 60 zugeführte Spannung beim Schließen des Kontakts 62 kleiner als die im Kondensator 58 gespeicherte Spannung, dann findet keine Änderung der Ausgangsspannung des Komparators 60 statt.

Eine Änderung der Ausgangsspannung des Komparators 60 tritt erst ein, wenn die am Abgriff des Spannungsteilers 66a,... 66e herrschende Spannung beim Schließen des Kontakts 62 größer ist als die dem ersten Eingang über den Kondensator 58 zugeführte Spannung. Dies bedeutet, daß sich die gemessene Spannung und damit die Lichtdurchlässigkeit der Farbflotte während zweier benachbarter Impulse um einen durch das eingestellte Spannungsteilerverhältnis bestimmten Wert geändert hat. Eine derartige Änderung findet nur bei einer Temperatur der Farbflottenflüssigkeit statt, die ein beschleunigtes Aufziehen einer oder mehrerer Farbkomponenten hervorruft. Durch die Spannungsänderung am Ausgang des Komparators 60 wird der Thyristor 70 gezündet. Dadurch wird das Beiais 72 mit Spannung beaufschlagt. Das Relais 72 zieht an und öffnet den Ruhekontakt 76, Durch das Öffnen des Ruhekontakts 76 wird die Heizung der Farbflottenflüssigkeit abgeschaltet. Das Zünden des Thyristors 70 schaltet den Eingang der monostabilen Kippstufe 108 auf Masse. Dadurch wird der Ausgang der monostabilen Kippstufe 108 stromlos. Die Basisstromversorgung des Transistors 106 wird damit unterbrochen. Der Transistor 106 wird gesperrt. Dabei fällt das Relais 102 ab, und der Arbeitskontakt wird geöffnet. Bei geöffnetem Arbeitskontakt 100 wirken sich die vom Taktgeber 80 abgegebenen Impulse nicht Über den Transistor 104 auf· das Relais 72. aus. Die Heizung des Färbebehälters bleibt daher während der durch die monostabile Kippstufe 108 festgelegten Zeitverzögerung ausgeschaltet. Bei Wiederkehr der Spannung am Ausgang der Kippstufe 108 erhält der Transistor 106 Basisstrom und wird

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leitend. Das Relais 102 zieht daher an und schließt den Kontakt 100.

Bei einem Impuls des Taktgebers 80 bleibt der Kontakt 100 nur dann geschlossen, wenn die Spannung am zweiten Eingang des Komparators 60 kleiner ist als die Spannung am ersten Eingang. Dies bedeutet, daß sich die Spannung am Ausgang des photoelektrischen Empfängers J+2 und die Lichtdurchlässigkeit der Farbflotte zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen nur wenig geändert haben. Der neu abgetastete Meßwert der Lichtdurchlässigkeit ist dann kleiner ,als der gespeicherte, mit dem reziproken Verhältnis des Spannungsteilers 66a, ... 66e multiplizierte Meßwert. Geringe Änderungen der Lichtdurchlässigkeit sind auf eine kleinere Farbaufziehgeschwindigkeit zurückzuführen. Der Komparator 60 ändert sein Ausgangssignal daher nicht, so daß der Thyristor keinen neuen Zündimpuls erhält. Der vom Taktgeber 80 abgegebene Impuls gelangt somit über den Kontakt TOO zur Basis des Transistors 1Oi+, der dadurch leitend wird. Der Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand 7k und dem Relais 72. wird über den leitenden Transistor 104 Bezugspotential zugeführt, das z, B. Massepotential sein kann. Infolge dieses Bezugspotentials wird die an dem Relais 72. und dem Thyristor 70 anliegende Spannung so weit vermindert, daß das Relais 72 abfällt und der Thyristor 70 wieder in den nichtleitenden Zustand übergeht. Der Kontakt 76 geht dabei in seine Ruhestellung zurück, über den geschlossenen Kontakt 76 wird die Heizung für den Färbebehälter erneut eingeschaltet. Durch die Heizung steigt die Farbflottentemperatur wieder an. Dabei wird eine Temperatur erreicht, die das schnelle Aufziehen der Komponente in der Färbflotte begünstigt. Da das schnelle Aufziehen von einer entsprechend raschen Änderung der Lichtdurchlässigkeit begleitet ist, wird der Komparator 60" zum Zünden des Thyristors 70 veranlaßt. Durch die Zündung des Thyristors

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wird wiederum die Heizung für den Färbebehälter abgeschaltet. Dabei laufen die bereits oben erläuterten Vorgänge erneut ab.

Mit der in der Figur dargestellten Anordnung wird während der starken Änderungen der Lichtdurchlässigkeit der Farbflotte durch wiederholtes Ein- und Ausschalten die Temperatur etwa auf dem Wert gehalten, bei dem die Aufziehgeschwindigkeit einer Farbkomponente am größten ist. Diese Regelung der Temperatur zeigt Zweipunktverhalten. Durch die Einstellung des Abgriffs am Spannungsteiler 66 a, ... 66 e kann der Zeitpunkt des Umschaltens am Ausgang des Komparators 60 beeinflußt werden. Die Anordnung kann somit über eine Neueinstellung des Teilungsverhältnisses verschiedenartigen Bedingungen bezüglich der Größe der bei einer bestimmten Farbkomponentenzusammenrstellung vorkommenden Lichtdurchlässigkeitsänderungen sowie den Zeitkonstanten der Färbezeit und Aufheizzeit angepaßt werden, d.h. mit anderen Worten, daß die Aufziehgeschwindigkeit hier eingestellt werden kann. Eine weitere Möglichkeit, die Anordnung den jeweiligen Erfordernissen des Färbegeräts anzupassen, besteht darin, das Verhältnis Impulsdauer zu Impulspause der vom Taktgeber 80 erzeugten Schwingung durch eine andere Einstellung der Schaltungsparameter des Taktgebers zu ändern.

Wenn die Lichtdurchlässigkeit, einen gleichbleibenden Wert angenommen hat, entsteht am Komparator 60 keine Änderung der Ausgangsspannung. Daher bleibt die Heizung des Färbebehälters eingeschaltet. Die Temperatur der Farbflotte steigt dadurch so lange an, bis eine für das Aufziehen einer weiteren Färbkomponente optimale Temperatur erreicht ist. Anschließend wird diese Temperatur über eine Zweipunktregelung in etwa auf dem gleichen Wert gehalten, bis durch eine gleichbleibende Lichtdurchlässigkeit festgestellt wird, daß die entsprechende Farbkomponente auf das

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textile Gut aufgezogen ist.

Die in der Figur dargestellte Anordnung führt selbsttätig so oft Zyklen des Temperaturanstiegs mit nachfolgender Regelung auf einen etwa gleichbleibenden Temperaturwert durch, wie Farbkomponenten mit charakteristischen Temperaturwerten für optimales Aufziehen in einer Farbflotte enthalten sind.

Das Auftreten einer maximalen Lichtdurchlässigkeit kann zur Signalisierung dienen, daß alle Farbkomponenten aufgezogen sind.

Zur Versorgung der Lichtquelle 36 mit Energie kann ein stabilisiertes Netzgerät benutzt werden. Es ist auch möglich, durch einen nicht näher dargestellten zweiten photoelektrischen Empfänger die Helligkeit der Lichtquelle 36 zu überwachen und sie über das Netzgerät auf einen einstellbaren Sollwert zu regeln. Mit einer derartigen Anordnung wird die Meßgenauigkeit verbessert.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung, bei der selbsttätig die für das schnelle Aufziehen der Farbkomponenten erforderlichen Temperaturen hergestellt werden, ergibt sich eine optimale Zeit für den Färbevorgang. Durch die Regelung der Temperatur in Abhängigkeit vom" Auszug wird einerseits eine große Aufziehgeschwindigkeit und andererseits ein gleichmäßiges Aufziehen der Farbkomponenten auf textile Güter erreicht. Die Ausziehgeschwindigkeit wird auf einen Wert begrenzt, bei dem noch kein ungleichmäßiges Anfärben des textilen Gutes eintritt. Die Färbezeit stellt sich selbsttätig auf einen optimalen Wert ein. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist es nicht mehr erforderlich, die Färbezeit sehr lange auszudehnen, um mit Sicherheit eine gleichmäßige Anfärbung zu erzielen. Somit werden die Maschinenbelegungs-

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zeiten verkürzt. Damit erhöht sich die Produktivität der Färbeanlagen. Gleichzeitig wird Energie und Aufwand für die manuelle Steuerung des Färbevorgangs eingespart, überdies wird die Reproduzierbarkeit der Färbung verbessert. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht ferner eine Qualitätssteigerung, durch die Kosten für etwaige Nachbehandlungen von Fehlpartien eingespart werden können. Da die Steuerung selbsttätig den Färbevorgang durchführt, werden Fehlbedienungen aufgrund manueller Eingriffe weitgehend vermieden.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann sowohl bei Technikumsoder Laborapparaten als auch bei Färbeapparaten in der Produktion benutzt werden.

Bei zwei aufeinanderfolgenden Färbevorgängen, in denen unterschiedlich zusammengesetzte Farbflotten verwendet werden, sind keine Änderungen in der Steuerung oder im Heizkreis erforderlich.

Der Einsatz ist nicht auf einen bestimmten Typ von Färbeapparaten beschränkt. Die Anordnung kann bei Kreuzspul-, Baumfärbeapparaten, Stranggarnapparaten, Haspelkufen und Jetfärbeapparaten benutzt werden.

Zum Prüfen, ob die Farbflottenflüssigkeiten auf den Wänden der DurchlaufkÜvette 20 Ablagerungen hinterlassen haben, die eine Beeinträchtigung der Messung hervorrufen, werden die Ventile 22, 26 geschlossen und zumindest die ReinigunRSÖffnung 32 geöffnet. Falls Ablagerungen vorhanden sind, kann die DurchlaufkÜvette 20 über diejReinigungsöffnungen 32, mit Spülflüssigkeit versorgt werden, um die Wände zu säubern.

Durch die Füllung der Eichküvette 38 mit einer entsprechenden

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Färbflüssigkeit kann der Verstärker Ιφ- auf entsprechende Eichwerte eingestellt werden. Nach der Eichung wird die Flüssigkeit aus der Eichküvette 38 entfernt.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist nicht nur zur Steuerung von Färbeanlagen, sondern allgemein zur Steuerung von Vorgängen geeignet, bei denen ein bestimmtes Ziel durch den Auszug einer in einer Flüssigkeit enthaltenen Materialkomponente erreicht wird.

Ansprüche;

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Claims

Ansprüche

Vorrichtung zur Steuerung des Aufziehens von in einer Farbflotte einzeln oder zu mehreren enthaltenen Farbkomponenten durch Regelung der Temperatur der Farbflotte in Abhängigkeit von der Lichtdurchlässigkeit, die mittels eines photoelektrischen Empfängers meßbar ist, der von einem Farbflottenflüssigkeit durchdringenden Lichtbündel beaufschlagbar ist, wobei der mit dem photoelektrischen Empfänger gemessene Wert periodisch abgetastet und in einen Speicher eingegeben wird, dessen Ausgangssignal mit einem um einen voreinstellbaren Faktor veränderten, gemessenen Wert einer Vergleichsschaltung zugeführt wird, von der die Heizung für die Farbflotte beim überschreiten des um den Faktor veränderten Meßwerts Über den gespeicherten Wert abgeschaltet wird , dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang des Lichtbündels eine Durchlaufküvette (20) angeordnet ist, der ein Ventil (22) vorgeschaltet ist, über das die Zufuhr und die Verweilzeit von Farbflottenflüssigkeit in der Durchlaufküvette (20) periodisch steuerbar ist, und daß nach Ablauf einer zu Beginn der Verweilzeit der Farbflottenflüssigkeit in der Durchlaufküve.tte (20) anlaufenden Verzögerung wechselweise der gemessene Wert in den Speicher (58, 56) oder der mit dem eingestellten Faktor veränderte, gemessene Wert der Vergleichsschaltung (60) zuführbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß an eine das Ventil {2.2.) enthaltende Leitung (18) für den Zufluß und an eine Leitung (24) für den Abfluß von Farbflottenflüssigkeit

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an der Durchlaufküvette (20) eine Parallelleitung (28) angeschlossen ist, in der ein weiteres steuerbares Ventil (30) angeordnet ist, das wechselweise mit dem Ventil (22) in der Leitung (18) für den Zufluß geöffnet bzw. geschlossen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die DurchlaufkÜvette (20) senkrecht angeordnet ist, wobei Farbflottenflüssigkeit von unten an die Verbindungsstelle zwischen der ■ Leitung (18) für den Zufluß und der Parallelleitung (28) herangeführt wird.
1+. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden , dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (Zk) für den Abfluß ein von Hand betätigbares Ventil (26) und in den von den Ventilen (22, 26) in den Leitungen (18, 24) für den Zu- und Abfluß zu der DurchlaufkÜvette (20) führenden Leitungsabschnitten verschließbare Reinigungsöffnungen (32, 3A-) vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden , dadurch gekennzeichnet, daß in dem Strahlengang des Lichtbündels zusätzlich eine Eichküvette (38) angeordnet und dem photoelektrischen Verstärker (1+2.) ein logarithmischer Verstärker (kk) nachgeschaltet ist, dessen Ausgangsepannungskennlinie auf auswählbare Werte der Lichtdurchlässigkeit einstellbar ist, denen bestimmt-e Grenzen des Aufziehvorgangs zugeordnet sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden , dadurch gekennzeichnet, daß

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der Vergleichsschaltung (60) ein Thyristor (70) nachgeschaltet ist, durch den ein Relais (72.) steuerbar ist, über das ein Heizkreis für die Farbflotte ein- und ausschaltbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden , dadurch gekennzeichnet, daß ein Taktgeber (80) vorgesehen ist, der Impulse mit gegenüber der Impulspause geringer Dauer abgibt, daß an den Taktgeber (80) eine monostabile Kippstufe (82) angeschlossen ist, der ein Relais (86) mit einem Umschal tkontakt (88) nachgeschaltet ist, über den wechselweise Spulen (90, 92) der als Magnetventile ausgebildeten Ventile (30, 22) mit Spannung beaufschlagbar sind, und daß der Taktgeber (80) mit einer Steuerschaltung (9A-) verbunden ist, von der während der Dauer der Impulse abwechselnd eine dem Speicher (58, %) und eine der Vergleichsschaltung (60) vorgeschaltete Abtastschaltung (52, 62) einschaltbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Anode des Thyristors (70) mit einer monostabilen Kippstufe (108) verbunden ist, durch die ein weiteres Relais (102) steuerbar ist, über dessen Kontakt (100) die periodische Anschaltung der Verbindungsstelle zwischen dem Relais (72) und einem an eine Spannungsquelle angeschlossenen Widerstand (74) an Bezugspotential mittels der vom Taktgeber (80) abgegebenen Impulse steuerbar ist,
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastschaltungen (52, 62) als Relaiskontakte ausgebildet sind, deren Relais (54, 64) über die Steuerschaltung (94) ein- und ausschaltbar sind.

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