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"Verfahren und Vorrichtung zum insbesondere mehrfarbigen, bilde-
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rungsfreien Färben von Garn" Die Erfindung betrifft ein Verfahren
sowie eine Vorrichtung zum insbesondere mehrfarbigen, bilderungsfreien Farben von
Garn, das dabei in Form einer aus dicht angehäuften, regel- oder unregelmäßig geformten
Garnschlingen bestehenden Garnsäule an mehreren aus Düsen austretenden Farbspritzstrahlen
kontinuierlich vorbeigeführt wird.
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Nach einem bekannten Verfahren obiger Art wird das zu färbende Garn
kontinuierlich in eine rohrförmige Behandlungskammer geblasen, darin vorübergehend
zu einer aus unregelmäßig geformten Schlingen bestehenden Garnsäule angehäuft und
zugleich durch mehrere in der Behandlungskammerwand vorgesehene Spritzdüsen mit
verschiedener Farbflotte beaufschlagt und sodann wieder in gestreckter Form laufend
aus der Behandlungskammer abgezogen.
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Dabei ist auch bereits vorgeschlagen worden, das Aufspritzen der verschiedenartigen
Farbflotten intermittierend durchzuführen, um auf diese Weise unterschiedliche und
wechselnde Farbtönungen im Garn zu erzielen. Eine solche Garnfärbung läßt sich wirtschaftlich
gut
durchführen, da sowohl die Durchsatzleistung des zu färbenden Garns als auch dessen
Verweilzeit als lose angehäufte Garnsäule in der Behandlungskammer verhältnismäßig
groß sind, so daß die Farbflotteneinwirkung auf das Garn entsprechend intensiv ist.
Dagegen hat es sich aber als Nachteil erwiesen, daß die in solcher Weise gefärbten
Garne bei ihrer Weiterverarbeitung zu Strickwaren, Geweben oder getufteten Teppichen
zu sogenannter Bilderung führen, die sich störend auf das Aussehen der aus solchen
Garnen hergestellten Ware auswirkt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das vorgenannte Verfahren
zum insbesondere mehrfarbigen Färben von Garn dahingehend weiterzuentwickeln, daß
damit ein für die Weiterverarbeitung weithin bilderungsfreies Garn erzeugt werden
kann. Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Färbeverfahren der eingangs erwähnten
Gattung erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Farbspritzstrahlen
um die Garnsäule oszillierend-bewegt werden.
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Dabei empfiehlt es sich weiterhin, so zu verfahren, daß die Garnsäul
von den oszillierenden Farbspritzstrahlen unregelmäßig intermittierend beaufschlagt
wird. Wie sich gezeigt hat, kann durch die oszillierende Bewegung der die Garnsäule
beaufschlagende Farbspritzstrahlen, insbesondere wenn diese zusätzlich unregelmäßig
intermittierend tätig werden, bewußt eine so ungleichmäßige Garnfärbung erzielt
werden, daß die daraus gewirkte oder gestrickte oder auch getuftete Fertigware keinerlei
Bilderungseffekte aufweist.
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Zur Durchführung des neuen Färbeverfahrens kann von einer bekannten
Vorrichtung ausgegangen werden, die mit einer von der zu färbenden Garnsäule kontinuierlich
zu durchwandernden, rohrförmigen Behandlungskammer und mehreren in der Behandlungskammerwand
angebrachten Farbspritzdüsen versehen ist, die über Zuleitungen mit entsprechenden
Farbflotten-Vorratsbehältern in Verbindung stehen. Erfindungsgemäß sind dabei die
Farbspritzdüsen auf einem in der Behandlungskammerwand drehbar gelagerten, um die
Kammerlängsachse oszillierend anzutreibenden Kammerwandring angeordnet und mit vorzugsweise
elektromagnetisch zu betätigenden Spritzventilen versehen-. Die öffnungs- und Schließzeiten
der elektrmagnetischen Spritzventile können durch Impulsgeber, wie z.B.
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Magnetbänder, Lochstreifen u.dgl. gesteuert werden, die insbesondere
auch mit variabler Umlaufgeschwindigkeit angetrieben werden können, wodurch sich
weitere Ungleichmäßigkeiten bei der Fabrstoffaufspritzung erzielen lassen.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Farbspritzdüsen
in gleichmäßiger Ringsumverteilung auf einen gemeinsamen Kammerring angeordnet,
dessen oszillierender Drehantrieb durch einen schwenkbeweglich gelagerten, doppelseitig
beaufschlagbaren Pneumatikzylinder erfolgen kann, der mit seiner Kolbenstange an
einem radial am Kammerring angeordneten Mitnehmerarm schwenkbeweglich angreift.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn mehrere Behandlungskammern
mit
oszillierend bewegbaren Farbspritzdüsen nebeneinander angeordnet und deren Farbflottenzuleitungen
an jeweils aus-Vorratsbehälter, Pumpe und Reduzierventil bestehende Farbflotten-Umwälzleitungssysteme
angeschlossen werden.
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Mehrere Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt. Dabei zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch eine rohrförmige Behandlungskammer,
und zwar in Höhe des oszillierend bewegbaren, die Farbspritzdüsen tragenden Kammerringes,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Kammerrohr nach Fig. 1, Fig. 3 eine aus vier
rohrförmigen Behandlungskammern bestehende Garnfärbeanlage, Fig. 4,5 und 6 verschiedene
Diagramme für die Offnungs- und Schließzeiten der Farbspritzventile und Fig. 7 bis
Fig. 10 jeweils Draufsichten auf die in der Behandlungskammer vorhandene Garnsäule
mit verschiedenartigem Farbspritzauftrag.
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Bei den in den Fig. 1 und 2 teilweise dargestellten Garn-Färbe-Vorrichtung
handelt es sich um eine rohrförmige Behandlungskammer 1, in die das Garn kontinuierlich
mit Hilfe eines Luft-oder Dampf stromes so eingeblasen wird, daß es sich darin in
zumeist unregelmäßiger Schlingenform zu einer Garnsäule 2 anhäuft, die in diesem
Zustand die Kammer 1 durchwandert, um schließlich daraus wieder in gestreckter Form
abgezogen zu werden. In der Behandlungskammerwandung 1 ist ein Kammerwandring 3
drebeweglich gelagert, der drei über seinen Umfang gleichmäßig verteilt angeordnete
Farbspritzdüsen
4 trägt, die über elektromagnetisch zu betätigende Spritzventile 5 und die flexiblen
Zuleitungen 6 an entsprechende Farbstoff-Vorratsbehälter angeschlossen sind. Die
Abdichtung des Ringes 3 gegenüber der Kammerwand 1 erfolgt durch die O-Ringe 7.
An dem Ring 3 befindet sich ein radial abstehender Mitnehmerarm 8, der mit dem freien
Ende der Kolbenstange 9 eines an der Stelle 10 schwenkbeweglich gelagerten, doppelseitig
beaufschlagbaren Pneumatikzylinders 11 schwenkbeweglich verbunden ist.
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Durch entsprechende wechselseitige Beauschlagung des im Zylinder 11
vorhandenen Kolbens über die Zylinderanschlußleitungen 12 bzw. 13 kann der die Farbspritzdüsen
4 tragende Ring 3 in entsprechende oszillierende Drehbewegungen versetzt werden.
Dadurch kommt es zu einer entsprechenden wellenförmigen Beaufschlagung der Garnsäule
durch die aus den Düsen 4 austretenden Farbspritzstrahlen, die zweckmäßig noch durch
entsprechende Steuerung der Spritzventile 5 unregelmäßig intermittierend spritzen.
Bei entsprechender Dosierung der Farbspritzstrahlen können diese sich gewünschtenfalls
auch überlagern und zu entsprechenden Mischfärbungen der Garnsäule führen.
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Die Steuerung der Spritzventile 5 kann durch nicht dargestellte Impulsgeber,
wie z.B. Magnetbänder, Lochstreifen, Lochkarten o.dgl. erfolgen, vorzugsweise durch
Impulsgeber mit variabler Umlaufgeschwindigkeit, so daß insgesamt eine möglichst
unregelmäßig Farbflotten-Auftragung auf die Garnsäule zustandekommt. Beispiele für
solche Impulsfolgen eines Farbspritzventils 5 sind in den Fig. 4,5 und 6 dargestellt.
Diese Diagramme geben den
möglichen Verlauf der öffnungs- und Schließzeiten
eines bzw. vier entsprechend gesteuerter Spritzventile 5 wieder. Wird beispielsweise
wie in Fig. 4 zunächst in der Phase a mit verhältnismäßig kurzeitig erfolgenden
öffnungs- und Schließimpulsen gearbeitet, so ergibt sich etwa der in Fig. 7 dargestellte
wellenförmige Farbstoffauftrag auf die Garnsäule 2. Der in der Phase b wiedergebenen
Impulsfolge, die sich durch etwas längere Schließzeiten s gegenüber der Phase a
unterscheidet, entspricht der in Fig. 8 dargestellte Farbstoffauftrag mit den den
längeren Schließzeiten s entsprechenden Einschnürungen s' im wellenförmigen Farbstoffauftrags"band"
14. Die noch wesentlich längeren Schließzeiten s in der Phase c führen im Farbstoffauftragbild
nach Fig. 9 bereits zu entsprechender Inselbildung also Unterbrechung des Farbstoffauftragbandes
14 an den Stellen 14'. Das Ventil-öffnungs- bzw.
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Schließdiagramm nach Fig. 5 unterscheidet sich von dem nach Fig. 4
prinzipiell nur durch die jeweils doppelt so langen öffnungszeiten o des Ventils.
Bei noch längeren Schließzeiten des Farbspritzventils 5, etwa entsprechend den beiden
unteren Kurvenzügen nach Fig. 6 kommt es zu noch stärkerer Inselbildung bezüglich
des Farbstoffauftrages, etwa wie in Fig. 10 dargestellt. Durch diese unregelmäßig
intermittierende öffnung der Farbspritzventile und insbesondere auch durch die oszillierende
Bewegung der Farbspritzdüsen gegenüber der Garnsäule 2 kommt es zu einer so unregelmäßigen
a-periodischen Einfärbung des Garns, daß sich bei dessen Weiterverarbeitung .praktisch
keinerlei Bilderungseffekte mehr ergeben.
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Eine bevorzugte Mehrkammeranlage nach der Erfindung ist in Fig. 3
dargestellt. Hier sind jeweils vier rohrförmige Behandlungskammern 1 nebeneinander
angeordnet, die mit je vier auf einem gemeinsamen, drehbeweglich oszillierend anzutreibenden
Kammerring angeordneten Farbspritzventilen 5 versehen sind, die in nicht näher dargestellter
Weise elektromagnetisch zu betätigen und durch entsprechende Impulsgeber zu steuern
sind. Jedes dieser Farbspritzventile 5 ist über eine Zuleitung 6 an ein Farbflotten-Umwälzleitungssystem
15 angeschlossen, das jeweils aus einem die entsprechende Farbflotte vorrätig haltenden
Behälter 16, einer Pumpe 17 und einem Reduzierventil 18 mit dazugehörigem Umwälzleitung
19 besteht. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß in der Umwälzleitung 19 stets
frische Farbflotte unter einem bestimmten Vordruck zur Verfügung steht, so daß die
Ventile 5 über die Zuleitungen 6 jeweils von der betreffenden Farbflotte mit konstant
bleibenden Druck beaufschlagt werden.
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Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Farbdosierung nur von
der unterschiedlichen öffnungsdauer der Spritzventile 5 abhängt.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführungsform
beschränkt. So kann die oszillierende Beauschlagung der Garnsäule durch die verschiedenartigen
Farbspritzstrahlen beispielsweise auch bei solchen Garnanhäufungen durchgeführt
werden, wo das zu behandelnde Garn über eine in einer Behandlungskammer untergebrachte
schraubenlinienförmige Behandlungsrinne geführt wird, und zwar hier in verhältnismäßig
regelmäßiger
Schlauchkopsform, die durch einen dem Behandlungskammerbehälter
vorgeschalteten Fournisseur erzeugt wird. Auch hier kann durch den oszillierenden
Farbstoffauftrag ein weithin bilderungsfreies Garn gefärbt werden. Im übrigen versteht
es sich, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. Verfahrensweise gewünschtenfalls
natürlich auch gleichmäßige Garnfärbungen, gegebenenfalls sogar Uni-Färbungen erzielt
werden können.