DE2515499B2 - Vorrichtung zur Steuerung des Aufziehens von mindestens einer in einer Färbeflotte enthaltenen Farbkomponenten auf Textilgut o.dgl - Google Patents
Vorrichtung zur Steuerung des Aufziehens von mindestens einer in einer Färbeflotte enthaltenen Farbkomponenten auf Textilgut o.dglInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung des Aufziehens von mindestens einer in einer
Färbeflotte enthaltenen Farbkomponenten auf Textilgut oder dergleichen durch Regelung der Temperatur in
Abhängigkeit der Lichtdurchlässigkeit, die durch ein die Färbeflotte durchdringendes und einen photoelektrischen
Empfänger beaufschlagendes Lichtbündel erfaßbar ist, indem die Temperatur jeweils auf den für den
Aufziehvorgang optimalen Wert erhöht und anschließend auf einem nahezu gleichbleibenden Wert gehalten
wird, bis durch den Rückgang der Änderung der Lichtdurchlässigkeit die Beendigung des Aufziehvorgangs
bei dieser Temperatur angezeigt ist, und bei der der photoelektrische Empfänger an den Eingang
mindestens eines Verstärkers angeschlossen ist, der mit einer die Färbeflottentemperatur regulierenden Anordnung
verbunden ist.
Vorrichtungen zum Färben von Textilgut sind bereits der DT-PS 2112 014 und DT-OS 22 60 906 zu
entnehmen. Bei der der DT-PS 21 12 014 entsprechenden Vorrichtung, die einzig und allein zum Färben von
Textilgut geeignet ist, wird an einem Färbebehälter eine mit lichtdurchlässigem Abschnitt versehene Nebenschlußleitung
angeschlossen. Ein diesen Abschnitt durchdringendes Lichtbündel ist auf einen photoelektrischen
Empfänger gerichtet, dessen Ausgangssignale ein Maß für die Lichtdurchlässigkeit sind. Um einen
günstigen Aufziehvorgang zu erzielen, wird die Temperatur bei Änderung der Lichtdurchlässigkeit
konstant gehalten, und bei gleichbleibender Lichtdurchlässigkeit wird die Temperatur erhöht. Ein Grenzwert
der Lichtdurchlässigkeit gibt an, daß alle Farbkomponenten aufgezogen sind.
Bei der anderen Vorrichtung durchdringt ebenfalls ein Lichtbündel einen lichtdurchlässigen Teil einer
Nebenschlußleitung und wird dann auf einen photoelektrischen Empfänger gerichtet. Dessen Ausgangssignale
werden auf einen logarithmischen Verstärker gegeben, so daß nicht die Lichtdurchlässigkeit, sondern die
Konzentration der Färbeflotte bestimmt und zur Steuerung des Färbevorgangs herangezogen wird.
Beide Vorrichtungen zeigen den Nachteil, daß Streueinflüsse der Farbstoffe den Meßvorgang und
damit die Regelung des Färbevorgangs nachteilig beeinflussen. Besonders bei hellen Farbflotten werden
aufgrund der Streuung Lichtdurchlässigkeit und Konzentration nicht richtig bestimmt und der Färbevorgang
nachteilig beeinflußt. Umständliche Eineicharbeiten und
das Verwenden von Farbfiltern sind notwendig, um die streubedingten Fehler verringern zu können.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung der eingangs erwähnten Art derart weiterzuentwickeln, daß sie eine genaue Steuerung des
Färbevorganges unter Eliminierung des Streueinflusses ermöglicht.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei der eingangs erwähnten Vorrichtung ein
Lichtbündel, das ein mit einer Referenzflüssigkeit gefülltes Gefäß durchdringt, einen zweiten photoelektrischen
Empfänger beaufschlagt, der ebenso wie der vom die Färbeflotte durchdringenden Lichtbündel
beaufschlagte Empfänger an jeweils einen Eingang zweier Verstärker angeschlossen ist, daß die Lichtbündel
von einer Lichtquelle ausgehen und daß der Ausgang eines Verstärkers mit einem elektrischen
Antrieb zum Bewegen des Gefäßes, um die Wegstrecke des Lichtbündels in der Referenzfliissigkeit zu verändern,
und der Ausgang des anderen Verstärkers mit der Anordnung verbunden ist.
Die Vorrichtung ermöglicht einen Aufziehvorgang von in einer Färbeflotte vorhandenen Farbkomponenten
auf Textilgut od. dgl. saugfähige Güter, der unabhängig von der Streuung des Lichtes an den
Partikeln in der Färbeflotte ist. Dazu wird die Lichtdurchlässigkeit der Färbeflotte mit der einer
Referenzflüssigkeit gleicher Zusammensetzung verglichen, so daß die Streuung in beiden Medien von gleicher
Größenordnung ist.
Da der Aufziehvorgang stark von der Temperatur der Färbeflotte abhängig ist, wird aufgrund des Vergleichs
der Lichtdurchlässigkeiten in der Färbeflotte und der Referenzflüssigkeit die Temperatur durch eine Anordnung
mit Steuerventilen zur Wärmeübertragung reguliert. Ist die Referenzflüssigkeit lichtdurchlässiger als die
Färbeflotte, so wird dieser Energie zugeführt, bei Verringerung der Differenz wird die Energiezufuhr
gedrosselt. Sind die Lichtdurchlässigkeiten in beiden Medien gleich oder ist die Färbeflotte sogar lichtdurchlässiger,
so erhält diese keine Energie mehr.
Durch diese kontinuierliche Regelung befindet sich die Färbeflotte stets auf der Temperatur, die einen
optimalen Aufziehvorgang gewährt.
Die Aufziehgeschwindigkeit aller Farbkomponenten auf das Textilgut oder dergleichen wird durch eine von
100% auf 0% stattfindende Konzentrationsänderung der Referenzflüssigkeit vorgegeben. Da die Schichtdikke
und Konzentration äquivalente Größen sind, durchdringt ein Lichtbündel das die Referenzflüssigkeit
beinhaltende Gefäß bei verschiedenen den Konzentrationen entsprechenden Schichtdicken. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Gefäßes senkrecht zum Lichtbündel
gibt dann die Aufziehgeschwindigkeit vor.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die die Flüssigkeiten durchdringenden Lichtbündel auf
photoelektrische Empfänger gerichtet, deren Spannungen auf Verstärker gegeben werden. Der Ausgangsimpuls
eines Verstärkers löst den Bewegungsablauf des die Referenzflüssigkeit beinhaltenden Gefäßes aus, das des t>o
zweiten Verstärkers steuert über Regelventile die Energiezufuhr zum Färbebehälter. Vorzugsweise wird
Dampf als wärmeübertragendes Medium verwendet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist außerdem den Vorteil auf, daß Intensitätsschwankungen der eö
Lichtquelle den Färbevorgang nicht beeinflussen, da die die Flüssigkeiten durchdringenden Lichtbündel von
einer Lichtquelle ausgehen. Weiterhin werden hierdurch auch auf die Signalleitungen auftreffende elektrische
und magnetische Störungen vermieden.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel werden nur die Wechselstromkomponenten der aus den photoelektrischen
Empfängern entnommenen Spannungen weiterverarbeitet, um Fehler aufgrund einer Verstärkerdrift
zu eliminieren. Ein Schwellwertdiskriminator wird in den die Geschwindigkeit des Körpers mit der
Referenzflüssigkeit regelnden Stromkreis geschaltet, so daß die Bewegung des Gefäßes unterbunden wird, wenn
die Lichtdurchlässigkeit durch dieses größer wird als durch die Nebenschlußleitung des Färbebehälters.
Um Fehler aufgrund temperaturabhängiger Streueinflüsse auszuschalten, werden die Referenzflüssigkeit und
die Färbeflotte auf gleicher Temperatur gehalten.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindurg ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Anhand der Zeichnung sind Einzelheiten und Merkmale der Erfindung beispielsweise erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 einen schematischen Aufbau einer Steuervorrichtung
für Färbeflotten,
F i g. 2 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung für Färbeflotten.
Die F i g. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Vorrichtung zur Steuerung des Aufziehens von in einer
Färbeflotte vorhandenen Farbkomponenten auf Textilgüter. Diese sind in einem mit der Färbeflotte gefüllten
Färbebehälter 10 untergebracht. An den Färbebehälter 10 ist eine Leitung 12 im Nebenschluß angeschlossen,
durch die die Färbeflotte aufgrund des Druckunterschiedes an den Anschlußöffnungen des Färbebehälters 10
fließt. Um eine große Strömungsgeschwindigkeit zu erzielen, ist in der Leitung 12 eine nicht dargestellte
Pumpe angeordnet.
Ein lichtdurchlässiger Teil 14 der Leitung 12 ist an einen Meßkopf 16 angeschlossen. Der Meßkopf 16 setzt
sich aus einer Lichtquelle 18, aus Optiken 20 und 22 und einem photoelektrischen Empfänger 24 zusammen. Ein
von der Lichtquelle 18 ausgehendes und von der Optik 20 parallel gebündeltes Licht durchsetzt den lichtdurchlässigen
Teil 14 der Leitung 12 und wird durch die Optik 22 auf den photoelektrischen Empfänger 24 gerichtet. In
einer Meßvorrichtung 26 befindet sich ein im Schnitt dreieckig aussehendes, keilförmig ausgebildetes Gefäß
28, ein Spalt 30, Optiken 32, 34 und ein photoelektrischer
Empfänger 36. Das Gefäß 28 ist mit einem Teil der als Referenzflüssigkeit vorgesehenen Färbeflotte in der
vor dem Aufziehvorgang vorgegebenen Zusammensetzung gefüllt. Das von der Lichtquelle 18 ausgehende
Licht wird durch den Spalt 30 eng begrenzt, durch die Optik 32 parallel gebündelt, durchdringt dann das mit
der Referenzflüssigkeit gefüllte Gefäß 28 und wird schließlich von der Optik 34 auf den photoelektrischen
Empfänger 36 gebündelt.
Die photoelektrischen Empfänger 24 und 36 sind jeweils an Eingänge von Verstärkern 38 und 40
angeschlossen, die beispielsweise Verstärkungsfaktoren von 1000 bzw. 10 aufweisen. Der Verstärker 38 liefert an
seinem Ausgang eine Spannung, die einen nicht dargestellten elektrischen Antrieb 42 in Betrieb setzt,
um das Gefäß 28 in Richtung des Pfeils 44 zu kleinen Schichtdicken hin zu bewegen. Der elektrische Antrieb
42 und die damit verbundene Bewegungsgeschwindigkeit des Gefäßes 28 kann so eingestellt werden, daß sich
das Gefäß 28 in gewünschter Zeit senkrecht gegen den von der Lichtquelle 18 ausgehenden Strahl von der
Grundfläche bis zur Spitze bewegt.
Die von dem Verstärker 40 gelieferte Ausgangsspannung steuert kontinuierlich eine Anordnung 46, die nicht
näher dargestellte Steuerventile enthält, die zur Wärmeübertragung mittels Dampf auf den Färbebehälter
10 und damit verbundener Temperaturregelung dienen. Gleichzeitig können weitere Heiz- und Kühlleitungen
an die Anordnung 46 angeschlossen sein.
Zu Beginn des Aufziehvorgangs wird mit Hilfe einer nicht dargestellten elektrischen Schaltung oder mechanischer
Keilverstellung die von den photoelektrischen Empfängern 24 und 36 ausgehenden Spannungen derart
abgeglichen, daß an den Ausgängen der Verstärker 38 und 40 keine Spannungsimpulse zu entnehmen sind.
Gleichzeitig wird mit dem Aufheizen der Färbeflotte begonnen. Mit zunehmender Temperatur nimmt die
Konzentration der Färbeflotte ab. Dies bewirkt eine Änderung der Lichtdurchlässigkeit und somit eine
Spannungsänderung am Ausgang des photoelektrischen Empfängers 24. Wird die dem photoelektrischen
Empfänger 24 entnommene Spannung größer als die des photoelektrischen Empfängers 36, so liefert der
Verstärker 38 einen Ausgangsimpuls, der den nicht dargestellten elektrischen Antrieb 42 einschaltet, und
das Gefäß 28 bewegt sich in Richtung abnehmender Schichtdicken. Gleichzeitig liefert der Verstärker 40
eine negative Ausgangsspannung, die auf die Anordnung 46 derart einwirkt, daß die Steuerventile für die
Dampfzufuhr zum Färbebehälter 10 geschlossen werden und eine weitere Temperaturerhöhung verhindert.
Da sich das Gefäß 28 in Richtung abnehmender Schichtdicken bewegt, wird die Referenzflüssigkeit
lichtdurchlässiger, da Schichtdicke und Konzentration äquivalente Größen sind. Damit nimmt die dem
photoelektrischen Empfänger 36 entnommene Spannung zu, wird schließlich größer als die des photoelektrisehen
Empfängers 24, so daß am Ausgang des Verstärkers 40 je nach Spannungsdifferenz am Eingang
eine positive Spannung abgegeben wird. Diese beeinflußt nach ihrer Größe die Steuerventile der Anordnung
46 und bewirkt ein Einstellen der Temperatur auf einen Wert, der einen optimalen Aufziehvorgang ermöglicht.
Dadurch nimmt die Konzentration im Färbebehälter 10 ab, die dem photoelektrischen Empfänger 24 entnommene
Spannung nimmt zu, die Spannungsdifferenz an den Eingängen des Verstärkers 40 verändert sich derart,
daß der Ausgangsimpuls kleiner oder sogar negativ wird und die Steuerventile somit gedrosselt oder
geschlossen werden. Ein öffnen der Steuerventile und damit verbundene Temperaturerhöhung findet wieder
statt, wenn der den photoelektrischen Empfänger 36 beaufschlagende Lichtstrahl das Gefäß 28 in geringerer
Schichtdicke durchdringt, so daß die entnommene Spannung größer als die des photoelektrischen Empfängers
24 wird.
Durch diese fortlaufende Änderung der Dampfzufuhr und damit verbundene Temperaturänderung und
-einstellung findet der Aufziehvorgang unter optimalen Bedingungen statt. Durch den ständigen Vergleich der
Lichtdurchlässigkeit in der Färbeflotte und der Referenzflüssigkeit
entspricht die Konzentration in der Färbeflotte jeweils der durchlautctcn Schichtdicke der
Referenzflüssigkcit. Die Aufziehgeschwindigkeit selbst wird durch den elektrischen Antrieb 42 und der damit
verbundenen Bcwegungsgcschwindigkcil des Gefäßes 28 vorgegeben.
Bei Gleichgewicht zwischen beiden Intensitäten wird
der Antrieb 42 so lange außer Betrieb gesetzt, bis erneut eine Differenz entsteht.
Nachdem das Gefäß 28 senkrecht das von der Lichtquelle 18 ausgehende Lichtbündel durchfahren hat
ist der Färbevorgang beendet und die Steuerventile werden durch einen nicht dargestellten Schalter
unabhängig von der am Ausgang des Verstärkers 4C entnommenen Spannung geschlossen.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 werden nur die Wechselstromkomponenten der
von den photoelektrischen Empfängern 24,36 entnommenen
Spannungen weiterverarbeitet, um Fehler aufgrund von Verstärkerdrift zu eliminieren. Dem
photoelektrischen Verstärker 24 sind ein Kondensator 48, ein Verstärker 50, ein Kondensator 52, ein
Verstärker 54 mit invertierendem Ausgang, ein Kondensator 56 und ein Widerstand 58, dem photoelektrischen
Empfänger 36 ein Kondensator 60, ein Verstärker 62, Kondensatoren 64, 66 und ein Widerstand
68 nachgeschaltet.
Die den Stromkreisen der photoelektrischen Empfänger 24,36 entnommenen Spannungsdifferenzen werden
einem Eingang 70 eines Differenzverstärkers 72 zugeführt. Eingang 74 des Differenzverstärkers 72 liegt
an Bezugspunkt Masse.
Dem Differenzverstärker 72 sind ein Kondensator 76 ein Verstärker 78, ein Kondensator 80, ein Verstärker 82
und ein Gleichrichter als Schaltelement 84 nachgeschaltet. Eine dem Gleichrichter 84 entnommene Spannung
U, dient zur Regelung der Steuerventile der Anordnung 46, um die Temperatur in der Färbeflotte auf einen Wert
einzustellen, der einen optimalen Aufziehvorgang ermöglicht.
Eine Wien-Brücke 90 ist dem Verstärker 78 über Verbindungspunkte 86, 88 parallel geschaltet, um nur
Spannungen mit einer Frequenz weiter zu verarbeiten die der Frequenz der Lichtquelle 18 entspricht.
Die von einem Verbindungspunkt 92 entnommene Spannung wird einem Schwellwertdiskriminator 94
zugeführt, an dessen Ausgang der elektrische Antrieb 42 angeschlossen ist.
Die photoelektrischen Empfänger 24, 36 sind gleichzeitig an jeweils einen Eingang eines Differenzverstärkers
% angeschlossen, dessen Ausgangsspannung den elektrischen Antrieb 42 mitsteuert.
Zu Beginn des Steuervorgangs wird das Gefäß 28 in Richtung abnehmender Schichtdicke verschoben, so
daß die Lichtdurchlässigkeit durch diesen größer wird als durch die Färbeflotte. Die dem Gleichrichter 84
entnommene Spannung U8 beeinflußt die Steuerventile
der Anordnung 46 und bewirkt, daß die Färbeflotte
oo aufgeheizt wird. Die Steuerventile der Anordnung 4€
können als Proportionalventile ausgebildet sein, so daC die durch diese Ventile der Färbeflotte zugeführtc
Energie proportional der Spannung Ua ist.
Der elektrische Antrieb 42 ist dann außer Betriet
γ, gesetzt, da dem Schwellwertdiskriminator 94 eine von (
verschiedene Spannung zugeführt wird und die Spannung des Differenzverstärkers 96 positiv ist. Ersi
wenn die Lichtdurchlässigkeit in der Diffrenzflüssigkeii und in der Färbeflotte gleich sind, also dem Differenz-
,,ο verstärker 72 keine Spannung entnommen wird und det
Schwellwertdiskriminator 94 keine Spannung erhält wird der elektrische Antrieb 42 in Betrieb gesetzt, se
daß das Gefäß 28 in Richtung abnehmender Schichtdik kc bewegt wird. Der zuvor beschriebene Stcucrvorgang;
(,5 tritt dann erneut ein.
Eine negative Ausgangsspannung des Differenzvcr stärkers 96 bewirkt, daß der elektrische Antrieb 42 dei
Gefäßes 28 unabhängig von der dem Sehwellwertdiskri
minaior 94 zugeführten Spannung in Betrieb gesetzt wird. Dieser Fall tritt bei fehlerhaftem Betrieb der
Steueranordnung ein, wenn die Lichtdurchlässigkeit in der Färbeflotte größer ist als in dem Gefäß 28.
Ansonsten entspricht der Steuervorgang gemäß F i g. 2 dem des Ausführungsbeispiels nach F i g. 1.
Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 kann dahingehend abgeändert werden, daß die von den photoelektrischen
Empfängern 24, 26 weiterverarbeiteten Wechselstromkomponenten getrennt den Eingängen 70, 74 des
Differenzverstärkers 72 zugeführt werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Vorrichtung zur Steuerung des Aufziehens von mindestens einer in einer Färbeflotte enthaltenen
Farbkomponente auf Textilgut oder dergleichen durch Regelung der Temperatur in Abhängigkeit der
Lichtdurchlässigkeit, die durch ein die Färbeflotte durchdringendes und einen photoelektrischen Empfänger
beaufschlagendes Lichtbündel erfaßbar ist, indem die Temperatur jeweils auf den für den
Aufziehvorgang optimalen Wert erhöht und anschließend auf einem nahezu gleichbleibenden Wert
gehalten wird, bis durch den Rückgang der Änderung der Lichtdurchlässigkeit die Beendigung
des Aufzieh Vorgangs bei dieser Temperatur angezeigt ist, und bei der der photoelektrische Empfänger
an den Eingang mindestens eines Verstärkers angeschlossen ist, der mit einer die Färbeflottep.temperatur
regulierenden Anordnung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lichtbündel,
das ein mit einer Referenzflüssigkeit gefülltes Gefäß (28) durchdringt, einen zweiten
photoelektrischen Empfänger (36) beaufschlagt, der ebenso wie der vom die Färbeflotte durchdringenden
Lichtbündel beaufschlagte Empfänger (24) an jeweils einen Eingang zweier Verstärker (38, 72,40,
96) angeschlossen ist, daß die Lichtbündel von einer Lichtquelle (18) ausgehen und daß der Ausgang eines
Verstärkers (38, 96) mit einem elektrischen Antrieb (42) zum Bewegen des Gefäßes (28), um die
Wegstrecke des Lichtbündels in der Referenzflüssigkeit zu verändern und der Ausgang des anderen
Verstärkers (40, 72) mit der Anordnung (46) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den photoelektrischen Empfängern
(24, 36) erhaltene Wechselstrom- oder Gleichstromkomponenten dem mit der Anordnung (46)
verbundenen Verstärker (72,40) von den photoelektrischen
Empfängern (24,36) erhaltene Gleichstromkomponenten dem mit dem Antrieb (42) verbundenen
Verstärker (38,96) zugeführt werden.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Gefäß (28) mittels des
Antriebs (42) senkrecht zu dem den photoelektrisehen Empfänger (36) beaufschlagenden Lichtbündel
mit vorgegebener Geschwindigkeit in Richtung abnehmender Schichtdicken bewegt und die Aufziehgeschwindigkeit
aller in der Färbeflotte enthaltenen Farbkomponenten auf das Textilgut vorgibt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (28) im
Querschnitt keilförmig ausgebildet ist und mit einem Teil der als Referenzflüssigkeit vorgesehenen
Färbeflotte in der vor dem Aufziehvorgang vorgegebenen Zusammensetzung gefüllt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Gefäß (28)
enthaltene Referenzflüssigkeit auf gleicher Temperatur wie die Färbeflotte gehalten ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anordnung (46) Steuerventile für eine Energiezufuhr zum Regulieren der Temperatur
im Färbebehälter (10) enthält.
7. Vorrichtung nach dem Anspruch 6, dadurch hs
gekennzeichnet, daß an die Anordnung (46) Heiz- und Kühlleitungen zum Regulieren der Temperatur
im Färbebehälter (10) angeschlossen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einer der Lichtquelle (18)
entsprechenden Frequenz von einem Differenzverstärker (72) entnommene Wechselspannung über ein
Schaltelement (84) zum Steuern der Anordnung (46) gleichgerichtet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Verstärker
(96) und einem Schweüwertdiskriminator (94) entnommenen Spannungen den elektrischen Antrieb
(42) steuern.
10. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (28) nur dann in
Richtung abnehmender Schichtdicken bewegt wird, wenn die Lichtdurchlässigkeit durch dieses gleich
der durch die Färbeflotte ist.
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Family Applications (1)
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