DE2600544A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von garnen in wickelform - Google Patents

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Patentanwälte Dipl.-Ing. Walter Kubom Dipl.-Phys. Dr.Peter Palgen

Düsseldorf

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GLEN HEAD, INC.

eine Gesellschaft nach den Gesetzen d.es Staates Georgia in Jasper, Georgia ^ol4> (V.St.A.)

Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Garnen in Wickelform.

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Behandlung von Garn in Wickelform und mehr im einzelnen auf ein neues Verfahren zur Behandlung von Garn in Wickelform mit einem Behandlungsmittel für das Garn zur Modifizierung der physikalischen und/ oder chemischen Eigenschaften des Garns, wobei das Behandlungsmittel in ausgewählte Stellen der äußeren Oberfläche des Wickels eingeführt und dann mit einem . aufgeheizten fluiden, unter Druck angewendeten Medium in den Wickel eingetrieben wird. Unter einem besonderen Aspekt befaßt sich das erfindungsgemäße Verfahren mit¹ der Behandlung von Garn in Wickelform mit einem oder mehreren Farbstoffen, um in reproduzierbarer Weise

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eine sich xtfi.ederholende Folge von Farben zu erzeugen.

In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Modifizierungsmittel für die Farbstoffaufnahmefähigkeit, z.B. eine Res ervage, in ein Ende oder beide Enden eines Garnwickels eingetrieben und ein aufgeheiztes fluides Medium, z.B. Dampf, dann unter Druck und bei einer Temperatur und für eine Zeitdauer eingeleitet, die ausreichen, um das Modifizierungsmittel für die

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Farbaufnahmefähigkeit ("EeTlweise durchdringen zu lassen und in Berührung mit den einzelnen Garnsträngen oder Fasern zu bringen,sowie das Modifzierungsmittel für die Farbaufnahmefähigkeit nötigenfalls zu fixieren. Das so behandelte Garn kann dann direkt durch bekannte Techniken gefärbt oder mit weiteren behandelten oder unbehandelten Garnen zu einem Flächengebilde verarbeitet werden, welches dann gefärbt wird und ein gefälliges Muster in verschiedenen Tönen oder Schattierungen liefert.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden an den Enden des Wickels mehrere Farbstoffe eingeführt und dannach ein aufgeheiztes fluides Medium wie Dampf für eine Zeitdauer eingeführt, die ausreicht, um die Farbstoffe den Wickel zumindest teilweise durchdringen zu lassen.

Zusätzlich befaßt sich die vorliegende Erfindung mit einer Vorrichtung in der das erwähnte Verfahren ausgeübt werden kann, um Garn in Wickelform mit Modifizierungsmitteln für die Farbaufnahme-

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fähigkeit, mit Farbstoffen oder mit anderen Behandlungsmitteln zu behandeln, um gewünschte Eigenschaften zu erzielen.

Die gefälligenFarbeffekte, die in einem Flächengebilde durch die Verwendung des sogenannten "space dyeing" erzeugt werden können, sind in dem vorliegenden Fächgebiet allgmein bekannt. Es sind weiterhin Verfahren und Vorrichtungen in den zurückliegenden Jahren entwickelt worden, um derartige Effekte durch selektives Färben von Teilen eines Garnwickels zu erzielen. Der Ausdruck "Garn in Wickelform", wie er hier gebraucht wird, soll . eine Garnmenge bezeichnen, die auf ein > Rohr, auf eine konische Wickelhülse, auf eine Schußspule oder andere derartiger bekannten Garnhalter aufgewickelt ist.Die Verfahren lassen sich in zwei große Kategorien einordnen. Eine dieser Kategorien beinhaltet die Verwendung von Nadeln,um Farbstoff in ausgviählte Teile des Garnwickels einzuspritzen. Typisch für diese Art der Behandlung ist das in dem USA-Patent j5 54γ 575 offenbarte Verfahren. Diese Verfahren des Standes der Technik sind zeitraubend und werfen Probleme hinsichtlich der Reproduzierbarkeit und Gleichmäßigkeit der Färbung auf. Darüberhinaus zerreißen die Nadeln bei feineren Garnen gewöhnlich die Garnfasern, was bei der nachfolgenden Verarbeitung in ein Flächengebilde durch Weben oder Stricken ersichtlich Schwierigkeiten hervorruft.

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Die zweite große Kategorie der Verfahren des Standes der Technik wird durch das USA-Patent 5 145 398 typisiert, bei dem Farbstoff durch Zentrifugalkraft gezwungen wird, radial durch ausgewählte Teile eines Garnwickels nach außen zu treten. Die Zentrifugalkraft hat den ihr innewohnenden Nachteil, den Garnwickel während des . Prozesses zu deformieren..

Nebenbei sei bemerkt, daß im Stand der Technik auch reine Druckausübung zum Färben von Garn in Wickelform eingesetzt worden ist. Bei diesen Verfahren des Standes der Technik, wie sie z.B. in den USA-Patenten 3 878 575 und 1 841 o24 offenbart sind, wurde jedoch der gesamte Wickel mit der gleichen Schattierung oder Farbe gleichmäßig gefärbt.

".Space dyeing" wird auch unter Zuhilfenahme von Reservagen ausführt, die die Farbaufnahmezonen in dem Garn ändern, so daß sie für bestimmte Arten von Farbstoffen nicht mehr aufnahmefähig sind, wie . z.B. in dem USA-Patent 3 743 477 dargestellt, welches bestimmte faserwirksame Verbindungen offenbart, die auf bestimmten Fasern angewendet werden und eine lokale Reservierung gegen die Anfärbung mit anionischen oder Säurefarbstoffen ergeben. Nach dem USA-Patent 3 7oo 4o2 werden Reservagen mittels Walzen aufgedrucktem ein Muster aus reservierten und nicht reservierten Bereichen zu bilden. Das Bedrucken von feineren Garnen mittels Walzen ist sowohl unpraktisch als

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auch kommerziell wegen der hohen Kosten wenig efctraktiv.

Zusammengefaßt zeigt jedes bekannte Verfahren zur Herstellung belebter Färbeeffekte auf Garn eine oder mehrere unerwünschte Eigenschaften, was bisher die kommerzielle Verbreitung dieser Verfahren beschränkt hat. Das Bedürfnis nach einer neuen Technik, die ohne unerwünschte Nebeneigenschaften den angestrebten gefälligen vielfarbigen oder Schattierungseffekt liefert, liegt auf der Hand.

Die vorliegende Erfindung beruht zum Teil auf der Entdeckung, daß ein Behandlungsmittel für Garn in vorbestimmter Form und reproduzier- · bar in eine in*Wickelform befindliche Garnmenge unter Zuhilfenahme eines bei erhöhter Temperatur unter Druck befindlichen fluiden Mediums eingebracht werden kann. Das aufgeheizte und unter Druck stehende fluide Medium läßt das Behandlungsmittel für das Garn sowohl in den Wickel als auch in die einzelnen Garn- oder Faserstränge bis zu einer vorbestimmten Tiefe eindringen und gewünsentenfalls den Winkel ganz durchdringen. Diese einzigartige und überraschende Lösung des lang anstehenden Problems auf dem Gebiet der Garnfärbung bietet eine einfache, praktische und kommerziell attractive Methode, die Ziele des "space dyeing " ohne irgendeinen der Nachteile der Verfahren des Standes der Technik zu erreichen.

Das Verfahren der Erfindung umfaßt das Einbringen eines Behandlungsmittels für das Garn, z.B. eines Modifizierungsmittels für die Farb-

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Stoffs, in ausgewählte Teile der äußeren Oberfläche des Garnwickels, worauf diese Oberflächen-, teile einem fluiden, bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck befindlichen Medium ausgesetzt werden. Das aufheizte fluide Medium passiert den Garnwickel und trägt das Behandlungsmittel für das Garn mit sich. Auf diese Weise wird ein kontrolliertes Eindringen des Behandlungsmittels für das Garn erreicht. Bei dem Verfahren, bei dem ein Modifizierungsmittel für die Farbstoff aufnahmefähigkeit nur von einem Ende des Wickels her eingeführt oder eingetrieben wird, ist das Ergebnis dieser Verfahrensschritte ein Garnwickel, der drei verschiedene Abschnitte mit relativ zueinander veränderlichen Mengen von Modifizierungsmitteln für die Farbstoffaufnehmefahigkeit enthält. In dem Abschnitt, der an das Ende stößt, an dem das Modifizierungsmittel für die Färbstoffaufnahmefähigkeit eingebracht worden ist, befindet sich eine relativ hohe Konzentration des Modifizierungsraittels. In dem Abschnitt am entgegengesetzten Ende des Garnwickels ist wenig oder praktisch kein Modifizierungsmittel für die Farbstoffaufnahmefähigkeit zugegen. In dem mittleren Abschnitt befindet sich eine Konzentration oder ein Anteil des Modifizierungsmittels, die zwischen denen der beiden Endabschnitte liegen. Wenn das Garn von dem so behandelten Wickel abgewickelt, wird, ergeben sich sich wiederholende . Folgen zusammenhängender Garnlängen, die durch das Modifizierungsmittel für die Farbstoffaufnahmefähigkeit voll behandelt, teilweise behandelt und nicht be ·- handelt sind.

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VJenn eine übliche Reservage als Modifizierungsmittel für die Farbstoffaufnahmefähigkeit verwendet wird, ergibt sich auf diese Weise durch die Erfindung eine Garnmenge, die sich wiederholende Polgen zusammenhängender Abschnitte aufweist, die nach dem Färben eine hohe Farbstoffaufnähme, eine geringere Farbstoffaufnähme und'keine Farbstoffaufnahme an den Tag legen.

In einer ^bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann ein Garnwickel mit einem oder mehreren Farbstoffen behandelt werden, so daß sich ein Garn ergibt, welches zusammenhängende, unterschiedlich : gefärbte Längenabschnitte aufweist. Wenn beispielsweise an einem Ende des Wickels ein erster Farbstoff und am anderen Ende des Garnwickels ein anderer Farbstoff, eingeführt wird, ergibt sich ein Garn mit Längenabschnitten in den beiden Farben und zusätzlich in einer Mischung der beiden Farben. Darüberhinaus ist es in einer nachstehend noch im einzelnen erörterten Weise möglich, eine oder zwei Farben an jedem Ende des Wickels einzubringen, so daß sich ein gefärbtes Garn ergibt, welches zusammenhängende Längenabschnitte in mindestens vier Farben und zusätzlich Längenabschnitte in Mischungen der Färb oder Farbstoffe umfaßt.

Der Ausdruck "Ende" eines Garnwickels soll in der vorliegenden Verwendung eine Fläche des Garnwickels bezeichnen, die senkrecht zur Längsachse des aufgewickelten Garns liegt. In dieser Thermologie hat ein Garnwickel zwei Enden und eine Umfangsfläche, ■wobei die letztere beispielsweise zylindrisch oder

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konisch sein kann, je nach dem verwendeten Wickelverfahren. In der vorliegenden Verwendung bedeutet der Ausdruck "Garn in Wickelforra" eine Garnmenge, die auf ein Rohr, einen konischen Wickelkörper, eine Schußspule oder einen anderen konventionellen Wickelhalter aufgewickelt ist. Die Ausdrücke "Faser" und "Garn" haben die gleiche Bedeutung wie normalerweise im vorliegenden Fachgebiet, d.h. "Paser" bedeutet einen einzelnen monof ilen Faden aus natürlichen oder synthetischem Material, und der Ausdruck "Garn" steht für.ein Bündel aus zusammengefaßten und normalerweise miteinander verdrehten Fasern.

Der der vorliegenden Erfindung innenwohnende Vorteil besteht darin, daß sie die Behandlung einer großen Garnmenge in kompa^kter Form ermöglicht, d.h. in Form eines Garnwickels anstelle eines Strangs, einer Kette oder eines gestrickten Gebildes. Die besondere Form der für die vorladende Erfindung verwendeten Wickel ist nicht kritisch. Das Garn kann auf eine konische Wickelhülse, ein Rohr, eine Schußspule oder in irgendeiner ähnliehen Form ausgewickelt sein, um einen Wickel zu bilden. Das Wiederholungsmuster des Garns ändert sich natürlich mit dem verwendeten Wickelverfahren. Wenn das Garn beispielsweise mit konstanter Geschwindigkeit und konstantem Vorschub, d.h. trommelartig aufgewickelt wird und der Wickel von den Enden behandelt wird, werden die sich wiederholenden Abschnitte des Garns, die voll behandelt, teilweise behandelt und nicht behandelt sind,durch die ge-

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satnte Garnmenge des Wickels von der gleichen proportionalen Länge sein. Dies ergibt die erwünscheste Wirkung und Verteilung der Farbstoffe.

Durch die schon vorstehend kurz skizzierte Ausführungsform des Verfahrens, bei der ein Modifizierungsmittel für die Farbstoffaufnahmefähigkeit verwendet wird, ergibt sich erfindungsgemäß ein Garn, welches die latenten Eigenschaften Garnwickels für das "space dyeing" aufweist. Vom kommerziellen Standpunkt ist jedoch das Verfahren der vorliegenden Erfindung insofern außerordentlich vorteilhaft, als ein Vorrat an behandelten Garnwickeln..in ungefärbtem Zustand aufrechterhalten und so die s.onst erforderliche Lagerhaltung wesentlich reduziert werden kann. Es sei noch ein Schritt weitergegangen: Ein Wirker oder Weber kann seine Ware aus den an Lager befindlichen so behandelten Garnwickel vor dem Färben herstellen, so daß die Vorratshaltung an gewebter oder gewirkter Ware in einer Fabrik reduziert werden kann. Sobald eine Ware in einer bestimmten Farbe gewünscht wird, wird die so vorbereitete Ware durch konventionelle Verfahren gefärbt.und ergibt die gefällige oder attraktiven Vielfarbeffekte, die normalerweise mit im '%)ace dyeing"-Verfahren gefärbten Garnen einhergehen.

Das direkte Färben des Wickels in einer anderen Ausführungsform des Verfahrens, bei der ein Farbstoff oder mehrere Farbstoffe in ver-

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schiedene Plächenbereiche eingebracht werden, kann, ebenfalls viele Vorteile bieten. Auf andere Weise nicht ersielbare Farbeffekte werden auf einfache Weise mit maximaler Ausnutzung des Farbstoffs und minimalem Energieauf wand ersielt.

Es wurde ferner herausgefunden, daß das Verfahren der Erfindung in der Weise reproduzierbar ist> daß wenn die gleiche Menge von Behandlungsmitteln für das Garn eingesetzt und nachfolgend eine gleichmäßige, nicht veränderliche Behandlung mit einem unter Druck stehenden aufgeheizten fluidem Medium erfolgt, die Wiederholungsfolgen im wesantliehen die gleichen sind. Wenn bei der vorliegenden Erfindung mehr als ein Farbstoff eingesetzt wird, sind die Wiederholungsfolgen der Farben in dem Wickel ebenfalls reproduzierbar.

Ein v/eiterer Aspekt der Erfindung ist die Art und Weise, in der die die vorstehend behandelten Garnwickel in ein Flächengebilde verarbeitet werden können, beispielsweise durch Wirken oder Weben. Wie nachstehend besehrieben, können eine oder mehrere Garnlängen, die erfindungsgeraäß behandelt sind, zusammen mit einer oder mehreren unbehandelten Garnlängai verwebt oder verwirkt werden. Auf diese Weise können vollständig neue und gefällige Effekte erreicht werden. Eine derartige Ware kann auch nachfolgend im Stück gefärbt werden, um vielfarbige bzw. buntbelebte Effekte herauszuholen.

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VJenn das Behandlungsmittel für das Garn eine Reservage ist, kann ein ansprechenden Erscheinungsbild geschaffen werden, indem ein erster Farbstoff verwendet wird, der selektiv nur die unbehandelten Garnlängen anfärbt, während-ein anderer Farbstoff selektiv die ganz oder teilweise reservierten Abschnitte der erfindungsgemäß behandelten Garnlängen anfärbt . Es sind ersichtlich weitere Möglichkeiten dieser Art denkbar, um neue und ungewöhnliche Farbeffekte zu bewirken. Auch das Mischen von natürlichen Fasern und Kunstfasern bzw. von verschiedenen Arten von Kunstfasern gibt neue und ungewöhnliche Resultate.

Bas Verfahren der vorliegenden Erfindung kann auch mit Behandlungsmitteln ausgeübt werden, die in einer vorbestimmbaren Weise Farbstoffaufnahmezonen in die Fasern des Garns einführen. Wenn z.B. Polyestergarne entsprechend der vorliegen den Erfindung behandelt werden,können Behandlungsmittel eingesetzt werden, die Farbstoffaufnahmezonsn in dem Polyester schaffen, so daß sich die gleiche Art von Wiederholungsmuster in der den Garnwickel bildenden Garnmenge bildet.

Zusätzlich zum" Vorstehenden kann das in Wickelform befindliche Garn, mit anderen Behandlungsmitteln wie z.B. Sehmälze behandelt werden um bestimmte erwünschte Effekte hervorzurufen. Im Grunde ist das Verfahren der vorliegenden .Erfindung immer brauchbar, wenn ein Garnwickel mit irgendeinem konventionellen bzw. bekannten Behandlungsmittel für Garn in einer vorbestimmten Weise durchsetzt werden soll.

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Auch offenbart als Teil der Erfindung ist eine Vorrichtung, die besonders für das hier beschriebene Verfahren geeignet ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt die Vorrichtung eine Einrichtung, die vorgewählte Mengen eines Behandlungsmittels für das Garn, z.B. eines Farbstoffes oder eines Modifizierungsmittels für die Farbstoffaufnahmefähigkeit, abmißt, eine Einrichtung zum Einführen oder Einverleiben dieser abgemessenen Menge QM ausgewählten Stellen am Ende oder an den Enden des Garnwickels, z.B. mittels einer gelochten Platte, sowie eine Einrichtung, mittels deren der Garnwickel einem unter erhöhtem Druck stehenden aufgeheizten fluiden Medium ausgesetzt vifd, um das Textilbehandlungsmittel in das Innere des Garnwickels einzutreiben. Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenso zur Behandlung von Garnwickeln mit einer Vielzahl von Textilbehandlungsmitteln wie z.B. Schmälze geeignet ist.

Die Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen hervor.

Fig. 1 ist eine schematische -Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens j

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Pig. 2 ist eine Ansicht der an dem Wickel angreifenden Platte im wesentlichen nach der Linie 2 - 2 in Fig. Ij

Fig. 5 ist eine schematische Teilansicht einer alternativen Steueranordnung für das in Fig. 1 dargestellte Kopfstück;

Fig. 4 ist eine scheraatisohe Teildarstellung einer abgewandelten Ausführungsform der an dem Wickel angreifenden Platte;

Fig. 5a ist eine schematische Darstellung eines Garnwickels, der gemäß einem Aspekt der Erfindung behandelt wird;

Fig. 5b ist eine schematische Darstel~ lung eines Garnwickels, der entsprechend einem anderen Aspekt der Erfindung behandelt wird;

Fig. 5c ist eine schematische Teildar-■ stellung eines Garnabschnittes nach der erfindungsgemäßen Behandlung;

Fig. 6 ist eine schematische Teildarstellung einer anderen Ausfuhrungsform eines der in Fig. 1 dargestellten Kopfstücks.

Zur ErI eichf-fcrunjdes Verständnisses des erfindungsgemäßen Verfahren sei die Aufmerksamkeit auf die Fig. 5a, 5b und 5c gelenkt. Fig. 5a zeigt schematisch einen Garnwickel 114, der nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens behandelt wird.

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.. Eine bestimmte Menge eines Modifizierungsmittels für die Farbaufnahmefähigkeit wird an beiden Enden des Garnwickels 114 eingebracht. Dies wird schematisch durch die Pfeile 121 am oberen Ende und die Pfeile 125 am unteren Ende des Garnwickels 114 angedeutet. Das Modifizierungsmittel kann in Form einer Paste oder einer viskosen Flüssigkeit oder alternativ in flüssiger Form unter gleichzeitiger Anwendung von Druck eingebracht werden, indem der hier offenbarte Apparat verwendet wird.

Nachdem das Modifizierungsmittel für die Farbaufnahmefähigkeit in die Enden des Garnwickels eingebracht ist, wird ein unter Druck stehendes aufgeheiztes fluides Medium wie z. B. Dampf an den Enden des Garnwickels 114 eingeführt. Die Pfeile 121 und 123 stellen also schematisch auch die Strömung des aufgeheizten fluiden Mediums bzw. des Dampfs dar. Natürlich ist es wünschenswert, Mittel wie die in Fig. 2 dargestellte perforierte Platte zu verwenden, um das unter Druck stehende aufgeheizte fluide Medium in geeigneter Weise zusammenzuhalten. Das durch den Wickel 114 sich hindurchbewegende aufgeheizte fluide Medium trägt das Modifizierungsmittel für die Färbst offaufnähmefähigkeit mit sich.

Nach der erfindungsgemäßen Behandlung ist der zylindrische Abschnitt 125, der gemäß Fig. 5a an die

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Enden des Wickels 114 angrenzt, im wesentlichen vollständig mit dem Modifizierungsmittel für die Färbstoffaufnahmefähigkeit behandelt» Der Abschnitt 129 etwa in der Mitte des Wickels 114 ist im wesentlichen von dem Modifizierungsmittel für die Farbstoffaufnahmefähigkeit unbehandelt, und die dazwischenliegenden Abschnitte 127 sind mit dem Modifizierungsmittel .für die Farbstoffaufnahmefähigkeit teilweise behandelt.

Fig. 5c zeigt schematisch die latenten Eigenschaften eines Garnabschnitts des in der vorstehenden Weise behandelten Wickels 114. Es liegen Garnabschnitte 125a vor,- die mit dem Modifizierungsmittel für die Farbstoffaufnahmefähigkeit voll behandelt sind, Garnabschnitte 127a, die teilweise behandelt sind, und Garnabschnitte 129a, die im wesentlichen unbehandelt sind. Die Garnabschnitte 125a, 127a und 129a haben unterschiedliche Aufnahmefähigkeiten für Farbstoff als Ergebnis der unterschiedlichen Behandlung entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren.

Wenn der Wickel 114 mit konstanter Geschwindigkeit und konstantem Vorschub, d. h. frommelartig, gewickelt worden ist, werden die sich wiederholenden Folgen der Längenabschnitte 125a, 127a und 129a durch den ganzen Wickel 11.4 hindurch im wesentlichen gleich sein und sich nur leicht vom Anfang zum Ende verändern. Der relative oder proportionale Unterschied zwischen den Längenabschnitten 125a., 127a und 129a ist eine Funktion der verwendeten Menge des Modifizierungsmittels für die Farbstoffaufnahmefähigkeit, der Einwirkungsdauer und des Drucks und

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der Temperatur des aufgeheizten fluiden Mediums, welches eingesetzt wird. Die Auswahl und Abstimmung dieser Parameter kann der Fachmann an Hand der nachstehend aufgeführten Beispiele vornehmen.

Fig. 5t> stellt schematisch einen Garnwickel 114 dar, bei dem ein Modifizierungsmittel für die Färbst off auf nahmef ähigke it "nur am oberen Ende des Wickels eingeführt wird, wie durch die Pfeile 121 angedeutet. In einer solchen Ausführungsform sind nur drei unterschiedene Abschnitte des Wickels vorhanden, die unterschiedliche Behandlungszustände aufweisen: tier Abschnitt 125, der im wesentlichen voll behandelt ist, der Abschnitt 129» der im wesentlichen unbehandelt ist, und den mittleren Abschnitt 127, der teilweise behandelt ist. In einem typischen illustrativen Ausführungsbeispiel des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird Nylon 66 behandelt, indem als Modifizierungsmittel für die Färbstoffaufnahmefähigkeit eine der konventionellen Reservagen verwendet wird, wie z. B. Verona-Reservage, die von der Firma Verona Chemical Company hergestellt wird, oder Sandoz Space R, die von der Firma Sandoz. Chemical Company hergestellt wird. Wenn die für das vorliegende Verfahren ausgewählte Reservage fixiert werden muß, bewirkt dies das aufgeheizte fluide Medium, z. B. der Dampf.

Die Einfachheit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung gestattet es, mehr als eine Behandlung des Garns während eines einzigen Verfahrensablaufs durchzuführen. So kann z. B. das Garn zusätzlich zur Einführung von Farbstoffen oder eines Modifizierungsmittels für die Farbstoffaufnahmefähigkeit, mit einer

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Schmälze behandelt werden und dadurch ein separater, nachfolgender Arbeitsgang eingespart werden. Wie allgemein bekannt, ist das Schmolzen des Garns eine absolute Notwendigkeit vor dem Wirken oder Stricken und beinhaltet normalerweise das Abwickeln des Wickels.

Erfindungsgemäß kann das so behandelte Garn dann durch Weben, Wirken oder dgl. in ein Flächengebilde verarbeitet werden, welches dann gefärbt oder überfärbt werden kann. Bei der Herstellung des Flächengebildes kann, wie noch mehr im einzelnen aus den Beispielen hervorgeht, eine oder mehrere behandelte und unbehandelte Garnlängen zur Bildung des Flächengebildes herangezogen werden, so daß sich in dem fertigen Flächengebilde ein weiter Bereich von Farbkombinationen ergibt. Darüber hinaus können verschiedene Farbstoffkombinationen zur Erzielung verschiedener Farbmuster eingesetzt werden. Im Hinblick auf Fig. 5c sei bemerkt, daß, wenn das Modifizierungsmittel für die Färbstoffaufnähmefähigkeit eine konventionelle Reservage ist, die gegen Säurefarbstoffe reserviert, und wenn dann das Garn mit einem Säurefarbstoff gefärbt wird, die Abschnitte 125a ungefärbt bleiben, die Abschnitte 127a schwach angefärbt werden, während die Abschnitte 129a einen tiefen Farbton an den Tag legen.

Es wird nun die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ausübung der beschriebenen Verfahren dargestellt.

Bei dem- zur Darstellung ausgewählten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist gemäß Fig. 1 eine Aufnahmekammer Io mit einem Unterteil 11 vorgesehen, welches ein unteres Kopfstück 12 abstützt. Die

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Säulen 14 tragen eine obere Platte 15> auf der ein pneumatischer Zylinder 16 angeordnet ist, dessen Kolbenstange 18 sich durch die obere Platte 15 hindurch erstreckt. Am unteren Ende der Kolbenstange 18 ist das .obere Kopfstück I9 angebracht. Wenn die Kolbenstange 18 aus dem pneumatischen Zylinder 16 ausgefahren oder in diesen eingefahren wird, bewegt sich das obere Kopfstück I9 nach unten bzw. oben.

Jedes der Kopfstücke 12 und I9 tragt eine gelochte Platte 2% bzw. 21. Die Platten 2o und 21 überdecken Hohlräume 2o bzw. 24 in den Kopfstücken 12 und 19. Die Platten 2o und 21 sind vorzugsweise auswechselbar, um andere Ausbildungen der gelochten Platten einsetzen zu können.

In dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel stellen die gelochten Platten 2o und 21 die Durchgänge dar, durch die das Behandlungsmittel in den Garnwickel eingebracht wird. Außerdem bildet die äußere Oberfläche der Platten eine druckdichte Abdichtung mit dem Umfang der Enden des zu behandelnden Garnwickels, so daß das Behandlungsmittel für das Garn bzw. der Dampf nicht in die Atmosphäre entweichen, sondern in den Wickel übertreten. Der Umfangsteil der Platten 2o und 21 kann vorstehen und eine Büchse bilden, die den Garnwickel während des Betriebs der Vorrichtung ganz umgibt. Eine zusätzliche Variante besteht darin, daß eine Platte mit mehreren offenen Stellen anstelle von Löcher verwendet werden kann, falls die Platte hinreichend ausgedehnt ist, um eine gute Abdichtung

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an den Enden des Garnwickels zu bilden.

Das Rohr 25 ist an einem Ende über die Zweigeingangsleitungen 26 und 28 mit dem unteren Kopfstück 12 verbunden und mündet in den Hohlraum 22. Am anderen Ende ist das Rohr 25 mit der Steuereinrichtung für das untere Kopfstück verbunden, die als Ganzes mit 29 bezeichnet ist und im einzelnen in einem späteren Abschnitt der Beschreibung erörtert werden wird.

Die flexible Leitung 32 ist an einem Ende über die Zweigeingangsleitungen Jo und 3I mit dem oberen Kopfstück 19 verbunden und mündet in den Hohlraum Am anderen Ende ist die flexible Leitung 32 mit der Steuereinrichtung 24 für das obere Kopfstück verbunden, die im einzelnen ebenfalls in einem späteren Teil der Beschreibung erörtert werden wird.

Es ist für den Fachmann hieraus ersichtlich, daß ein textiler Garnwickel jeder üblichen Form auf die untere gelochte Platte 2o aufgesetzt werden kann. Es wird dann der pneumatische Zylinder 16 betätigt, so daß die Kolbenstange 18 ausfährt und das obere Kopfstück 19 absenkt, bis die obere gelochte Platte an der oberen Oberfläche des Garnwickels anliegt. Die Lochungen der gelochten Platten 2ο und 21 sind so angeordnet, daß sie auf dem auf dem Garnwickel befindlichen Garn zur Anlage kommen und nicht an dem Rohr oder dem sonstigen Kernmaterial, auf dem das Garn aufgewickelt ist. Es sind Einrichtungen vorgesehen, mittels deren das gewünschte Garnbehandlungsmittel, wie z. B. ein Farbstoff oder ein Modifizierungsmittel für die Färbstoffaufnahmefähigkeit, durch die Leitungen 25 und 32 eingebracht werden kann, so daß die Chemikalien

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in die Kohlräume 22 und 24, durch die Lochungen in den gelochten Platte 2o und 21 und in Berührung mit dem Garn des Garnwickels treten.

Entsprechend einer Ausführungsform dös erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine vorbestimmte Menge eines Garnbehandlungsmittels in zumindest eine Oberfläche des Garnwickels eingebracht. Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist eine solche, bei der die Einbringung in beide Enden des Garnwickels vorgenommen werden kann.

Die zur Ausführung dieser Ausführungsform der Erfindung fähige Vorrichtung umfaßt eine erste Meßeinrichtung 35* die das Behandlungsmittel abmißt, das in die untere Oberfläche des Garnwiekels eingebracht werden soll. Sie umfaßt ferner eine zweite Abmeßvorrichtung 36, die das Behandlungsmittel abmißt, welches in die obere Oberfläche des Garnwiekels eingebracht werden soll. Im einseinen umfaßt die erste Abmeßvorrichtung 35 einen Behälter 38 mit einem damit in Verbindung stehenden Rohr 39* welches vom Boden des Behälters 38 ausgeht und an die Steuereinrichtung 29 angeschlossen ist. Am oberen Ende des Behälters 38 befindet sich ein Rohr 4o, welches zu einem Ventil 41 führt. In dem Behälter 38 ist ein Schwimmer 42 angeordnet, der auf der Oberfläche des durch das Rohr 39 in den Behälter 38"eingeleiteten Stoffes schwimmen kann.

Die Wandung des Behälters 38 ist in dem hier betrachteten Ausführungsbeispiel durchsichtig, und auf einer Seite des Behälters 38 befindet sich eine Lichtquelle 44, während auf der anderen Seite eine

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Fotozelle 45 so angeordnet ist, daß sie Licht von der Lichtquelle 44 empfangen kann. An die Fotozelle 45 ist ein Relais 46 angeschlossen, welches anzieht oder abfällt, je nach dem ob die Fotoselle 45 Licht von der Lichtquelle 44 empfängt oder nicht. Wenn nun der Schwimmer 42· auf der Oberfläche des in den Behälter 38 eingebrachten Stoffes schwimmt und bis zu einem zwischen der Lichtquelle 44 und der Fotozelle 45 gelegenen Punkt ansteigt, wird das von der Lichtquelle 44 in die Fotozelle 45 abgestrahlte Licht unterbrochen, so daß das Relais 46 abfällt.

Das Relais 46 ist über den Draht 48 mit einer Magnetspule 49 verbunden, die ein "Ventil 50 betätigt. Das Rohr 5I führt von dem Ventil 50 zu einem Vorratstank oder einer anderen Quelle eines Modifizierungsmittels, eines sonstigen Behandlungsmittels oder einer Mischung derselben, die unter Druck stehen, so daß bei öffnung des Ventils das Mittel durch das Rohr 51* das Ventil 50, das Rückschlagventil 52 in das Rohr 39 übertritt, durch welches der Stoff in den Behälter 38 einströmen kann. Wenn das Mittel den Behälter 38 anfüllt, schwimmt der Schwimmer 42 auf der Oberfläche des Mittels auf, bis er die Höhe der Fotozelle 45 und ihrer Lichtquelle 44 erreicht. Wenn der Schwimmer 42 die Lichtquelle 44 blockiert, fällt das Relais 46 ab, wodurch wiederum die Magnetspule 49 abgeschaltet und das Ventil 50 geschlossen wird. Wenn das Ventil 50 schließt, wird der Zufluß des Mittels von dem Vorratstank zu dem Behälter unt erbrο chen.

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Beim Ansteigen des Mittels in dem Behälter 38 wird die darin befindliche Luft verdrängt. Aus diesem Grunde ist an der in Fig. 1 angegebenen Stelle das Ventil Kl angeordnet, welches das Entweichen der Luft aus dem*Behälter 38 über das Rohr 4o und durch das Ventil 41 in das Auslaßrohr 5K gestattet.

Nachdem die gewünschte Menge des Behandlungsmittels in den Behälter 38 eingeführt worden ist, wird das Ventil Kl umgestellt, so daß eine Druckluftquelle oder eine Quelle eines sonstigen inerten Gases, welches an der Leitung 55 ansteht, über das Ventil Kl mit dem Rohr 4o verbunden wird, so daß Druckluft über dem Mittel in den Behälter 38 einströmt. Ferner wird an dieser Stelle ein Ventil 56 durch eine Magnetspule 58 betätigt, so daß das Mittel aus dem Behälter 38 unter dem Druck der Druckluft über die Leitung 39 abströmen kann, dann durch die Zweigleitung 59* durch das Ventil 56, durch das Rückschlagventil 6o und in das Rohr 25, aus dem das Mittel über die EingangsZweigleitungen 26, 28 in den Hohlraum 22 des unteren Kopfstücks 12 und dann in den Garnwickel überströmt.

Die zweite Abmeßvorrichtung 36 ähnelt der ersten Abmeßvorrichtung 35* so daß die Abmeßvorrichtung 36 nicht im einzelnen erörtert werden wird. Die Abmeßvorrichtung 36 umfaßt einen Behälter Sl mit einem unteren Anschlußrohr 62 und einem oberen Anschlußpohr 64, welches mit dem Rohr Ko verbunden ist. Eine Lichtquelle 65 ist für die Fotozelle 66 vorgesehen, die das Relais betätigt. Das Relais 68 steuert die Magnetspule 69* die ein Ventil.70 betätigt. Das Ventil 7o verbindet die Quelle des Mittels über eine Leitung fl, über ein Rückschlagventil 72, dann durch das Rohr 62 mit dem Behälter 61, so daß ein Schwimmer 7^ angehoben wird,

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um den Lichtstrahl von der Lichtquelle 65 absusperren.

Wenn das Mittel aus dem Behälter 61 über das Rohr 62 ausgetrieben wird, wird eine Magnetspule 75 betätigt, um ein Ventil 76 zu öffnen, durch das das Mittel über die Zweigleitung 78, das Ventil 76 , und das Rückschlagventil 79 in das Rohr 32 überströmen kann und von dort über die EingangsZweigleitungen Jo und 31 und in den Hohlraum 24 sowie in Berührung mit dem Garnwickel 114 kommt.

Nachdem das Mittel an die Enden des Garnwickels, abgegeben worden ist, wird ein aufgeheiztes fluides unter Druck* stehendes Medium in ähnlicher V/eise in Berührung mit den Enden des Garnwickels gebracht, um das Modifizierungsmittel für die Farbaufnahmefähigkeit, den Farbstoff oder das Behandlungsmittel zu verteilen und in das Innere des Garnwiekels einzutreiben, sowie um das Behandlungsmittel nötigenfalls zu fixieren.

In den nachstehend angegebenen Beispielen ist das aufgeheizte fluide Medium, welches bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt wird, Dampf. Zur VereinBachung der Darlegungen wird in der folgenden Erörterung der Ausdruck "Dampf" als aufgeheiztes fluides Medium verwendet, doch sei festgehalten, daß auch andere fluide Medien eingesetzt werden können, wenn das besondere Gambehandlungsmittel nicht die Anwesenheit "von Feuchtigkeit oder Wasserdampf erfordert. Wenn also der Dampf oder das aufgeheizte fluide Medium durch das Ventil 82 hindurchströmen, setzen äie ihren Weg durch die Zweigleitung 8l in das Rohr 25 fort und werden in das untere Ende des Garnwickels durch das Kopfstück 12 hindurch eingepresst

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2h _

In ähnlicher Weise tritt Dampf aus der Leitung 80 in die Zweigleitung 85 über, von wo er über ein durch die Magnetspule 88 betätigtes Ventil weiterströmt. Wenn der Dampf durch das Ventil hindurchtritt, setzt er seinen Weg über die Zweigleitung 85 zu der flexiblen Leitung J52 fort und wird in die Oberseite des Garnwickels durch das obere Kopfstück I9 hindurch eingepresst.

Wenn der Dampf in den Garnwickel eintritt, kondensiert er zunächst und bildet Feuchtigkeit. Wenn mehr Dampf in den Garnwickel eintritt, kann sich die im Garnwickel befindliche Wassermenge ändern. Je nach Dampfdruck und -temperatur und Dauer der Einwirkung kann eine Trocknung zweckmäßig sein, um überschüssige Feuchtigkeit zu entfernen .

Zu dem Steuersystem für die vorstehend beschriebene Vorrichtung gehört ein Zeitschalter 90, der elektrisch betätigt und durch einen Druckknopf 91 in Gang setzbar ist. Wenn der Druckknopf 91 niedergedrückt ist, um den Schaltkreis zu schließen, startet der Zeitschalter 9o*und es wird sogleich eine Leitung geschlossen, um eine Spannung auf den Draht 92 zu geben und die Magnetspule 9²^ zu betätigen. Dadurch wird das Ventil 95 verstellt, so daß Druckluft von der Vorratsieitung 96 über das Ventil 95 und die Leitung 98 in die Rückseite des pneumatischen Zylinders 16 überströmen kann, so daß die Kolbenstange 18 ausgefahren wird. Beim Ausfahren der Kolbenstange 18 wird, wie bereits erwähnt, das obere Kopfstück I9 abgesenkt und auf den Garnwickel aufgesetzt,,um die Abgabe des Behandlungsmittels an den Garnwickel vorzubereitenο Wenn jedoch

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die Behälter 38 und 61 nicht mit Behandlungsmittel bis zu der vorbestimmten Höhe gefüllt sind, sollte der Verfahrensablauf nicht weitergehen, da die zur Verfügung stehende Menge an Behandlungsmittel nicht der gewünschten Menge entspricht.

Es können verschiedene Sperren vorgesehen werden, um sicherzustellen, daß kein Behandlungsmittel abgegeben wird, bis die vorbestimmte Menge ausgemessen ist. Es ist jedoch hier ein einfacher Haltekreis gezeigt, bei dem der Zeitschalter 9° nur weiterläuft, solange die Schalter 46-1 und 68-1 geschlossen sind. Der Schalter 46-1 ist ein Relaiskontakt, der durch das Relais 46 betätigt wird. Der Schalter 68-1 ist ein Relaiskontakt, der durch das Relais 68 betätigt wird. Wenn das Relais 46 anzieht, ist dies ein Hinweis darauf, daß Licht von der Lichtquelle 44 auf die Fotozelle 45 fällt, um das Relais 46 zu betätigen. Die Magnetspule 49 steht dann unter Spannung und öffnet das Ventil 50, so daß Behandlungsmittel in den Behälter 38 einströmen kann. Da das Relais 46 unter diesen Bedingungen aktiviert ist, ist der Schalter 46-1 offen. Wenn aber das Behandlungsmittel in dem Behälter 58 hinreichend angestiegen ist, so daß der Schwimmer 42 den Lichtstrahl der Lichtquelle 44 unterbrechen kann, fällt das Relais 46 ab und läßt den Schalter 46-1 in seine normale geschlossene Stellung zurückkehren. Das gleiche gilt für den Schalter 68-1. Da die Schalter 46-1 und 68-1 in Reihe liegen, müssen beide Schalter geschlossen sein, um als Haltekreis für den Zeitschalter 90 zu dienen und den Betrieb fortzusetzen.

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Ea sei angenommen, daß das obere Kopfstück ganz auf den Garnwickel abgesenkt ist und die Behälter J)Q und 61 bis zu ihren vorbestimmten Höhen gefüllt sind. Der Zeitschalter 90 gibt dann eine Spannung auf den Draht 99* um die Spule loo zu betätigen und das Ventil 41 zu verstellen und die Druckluftquelle über das Rohr 55, das Ventil 41 und das Rohr 4o anzuschließen. Der Zeitschalter gibt ferner eine.' Spannung auf den Draht lol und den Draht Io2, um die Spulen 58 und 75 zu betätigen und die Ventile 56 und 76 zu öffnen, so daß Behandlungsmittel aus den Behältern 38 und 61 über die Rohre 39 und 62, die Ventile 56 und 76 und die Rohre 25 und 32 abströmt.

Nach einer vorbestimmten Zeit schaltet der Zeitschalter 9o die Spannung von den Drähten 99j lol und Io2 wieder ab, so daß das Ventil 41 umschaltet, um die Behälter 38 und 61 über das Rohr 4o und das Entlüftungsrohr 44 zu entlüften. Die Spule 48 wird abgeschaltet und schließt das Ventil 56 und die Spule 75 wird abgeschaltet und schließt das Ventil 76. In diesem Zeitpunkt gibt der Zeitschalter 90 eine Spannung auf die Drähte Io4 und Io5, um die Spulen 84 und 88 zu betätigen und die Ventile 82 und 86 zu öffnen. Hierdurch kann dann von der Leitung 8o3ft«*if in die.Zweigleitungen 8l und 85 über die Ventile 82 und 86 übertreten und von dort in die Rohre und 32 gelangen.

Sobald die Ventile 56 und 76 geschlossen werden, wird das Ventil 41 umgeschaltet, um die Behälter und 61 zu entlüften. Das Behandlungsmittel ist zu

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diesem Zeitpunkt aus den Behältern entfernt, so daß die Schwimmer 42 und 74 sich auf dem Boden der Behälter befinden, so daß die Lichtquellen 44 und 65 ihr Licht auf die Fotozellen 45 und 66 fallenlassen können. Dadurch ziehen die Relais 46 und 68 an und betätigen die Spulen 49 und 69 zur Öffnung der Ventile 5I und 70. Dadurch wird erneut Behandlungsmittel in die Behälter 38 und 61 eingeleitet. Am Ende des Behandlungszyklus eines einzelnen Garnwickels werden die Behälter 38 und 61 wieder bis zu der vorbestimmten Höhe mit einer frischen Charge des Behandlungsmittels gefüllt, so daß der nächste Garnwickel ohne Verzögerung behandelt werden kann.

Zur Erzielung einer Abwandlung in der Behandlungsart eines Garnwickels wird die Aufmerksamkeit auf Fig. 3 der Zeichnung gelenkt, die eine modifizierte Form 19* des oberen Kopfstücks zeigt. Das Kopfstück 19' umfaßt eine Trennwand I07, so daß der Hohlraum ΉΊ. in zwei separate und voneinander unterschiedene Hohlräume I06 und I08 unterteilt wird. Aus dem Hohlraum I06 tritt eine flexible Leitung 32a und aus dem Hohlraum I08 eine flexible Leitung 32b aus. In jeder der Leitungen 32a -.und 32b ist ein Ventil I09 bzw. Ho angeordnet. Mit dieser Anordnung kann Behandlungsmittel durch die gemeinsame Leitung 111, durch die beiden Ventile I09 und Ho und durch die Zweigleitungen, 32a und 32b in die Hohlräume I06 und I08 eingeleitet werden. Da Jede der Zweigleitungen 32a und 32b durch ihr eigenes Ventil I09 bzw. Ho separat gesteuert werden kann, kann das in Jeden der Hohlräume I06 und I08 einströmende Behandlungsmittel·

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separat gesteuert werden, um die Behandlungsmittelmenge zu variieren, die einzelnen Teilen des Garnwickels zugeleitet werden. Auch der Dampf wird durch die gleichen Leitungen eingeleitet, so daß die an getrennte Teile des Garnwickels abgegebene Dampfmenge variiert werden kann.

In einer anderen Ausführungsform, die in Fig. dargestellt ist, sind die Zweigleitungen 32a und 32b an nicht dargestellte separate Behandlungsmittelquellen angeschlossen, so daß zwei verschiedene Behandlungsmittel für das Garn, z. B. zwei verschiedene Farbstoffe, in das obere Ende des Garnwickels 114 eingeleitet werden k nn. Fig. 3 zeigt noch eine weitere Abwandlung der Vorrichtung nach Fig. 1. In Fig. 3 ist die gelochte Platte 21^! nicht in Berührung mit der oberen Oberfläche oder dem dortigen Ende des Garnwickels llA. Mit dieser Anordnung wird ein Behandlungsmittel wie z. B. eine Garnschmälze nicht selektiv gegen das obere Ende des Garnwickels 114 gesprüht. Um ein Verspritzen der Chemikalien bei der Abgabe an den Garnwickel 114 zu vermeiden, ist eine von dem oberen Kopfstück 19* getragene Schürze vorgesehen, die sich nach unten um den oberen Teil des Garnwickels 114 herum erstreckt.

Eine weitere Abwandlung zur selektiven Behandlung von Teilen eines Garnwickels ist in Fig. 4 dargestellt. Das Kopfstück 19" umfaßt die gelochte Platte 21^tT, wobei eine Lochung 117·in ein im wesentlichen konis-ches Glied 116 übergeht. Während die Gestalt des Gliedes 116 in der gewünschten Weise unterschiedlich sein kann, ist der zugrundeliegende Gedanke in Erschaffung einer Verbindung mit der öffnung zu sehen, wodurch das Behandlungsmittel durch

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die Öffnung 11"9- und in das umschlossene Glied 116 eintritt, um einen abgetrennten Teil oder Punkt auf dem Garnwickel zu behandeln.

An Hand der Beschreibung der vorstehenden Ausführungsformen der Vorrichtung und der Beschreibung ihrer Betriebsweise sollte die Behandlung von Garnwickeln damit für einen Fachmann verständlich sein. Nachstehend werden mehrere Behandlungsbeispiele mit einem Modifizierungsmittel für die Farbaufnahme fähigke it und Schmälze wiedergegeben, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung illustrieren sollen. Die Chemie bei Färbungen mit Reservagen ist im Stand der Technik wohlbekannt. Die Beispiele dienen natürlich nur der Erläuterung, und es können Abwandlungen und Substitutionen gemacht werden. Nichtsdestoweniger sind alle Beispiele in Betracht kommender Ausführungsformen und alle darin enthaltenen Merkmale erfindungswesentlich, ebenso wie die aus der Beschreibung entnehmbaren Merkmale.

Beispiel 1

Es wird ein 2,5-Pfund-Wickel eines tromraelartig aufgewickelten 1οο/2β/ΐ Vy/cn 66 verwendet. (Die Bezeichnung "loo/26/l" bedeutet, daß das Garn loo Denier und.26 Einzelfäden aufweist und nicht mehrfach ist.) Ein solcher Wickel wird in die vorstehend beschriebene Vorrichtung eingesetzt. Mittels des Dampf er zeugungsteils der Vorrichtung wird dann durch eine Anzahl von Wickeln dieser Art hindurchgeblasen, um die Vorrichtung aufzuwärmen. Der Dampf

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wird auf einer Temperatur von ungefähr I50 Grad Celsius und auf einem Kesseldruck zwischen etwa 6,5 und 7 Atmosphären gehalten. Nach dem Aufwärmen der Vorrichtung wird ein zu behandelnder 2 1/2-Pfund-Wickel in die Behandlungskammer eingesetzt. Reservierungsmittel Sandoz Space R, welches von der Sandoz Chemical Company erhältlich ist, wird in einer Gewichtsmenge von 2 bis 3j5 % des Gewichts des Wickels mit Wasser in einem Volumenverhältnis von etwa 7*5 zu 1 gemischt. Dieser Mischung wird Trinatriumphosphat zugegeben,, um den pH-Wert der Mischung auf zwischen 8 und Io einzustellen. Diese Mischung wird in einem Vorratstank gespeichert und stellt die Quelle des Behandlungsmittels dar, welches durch die Ventile 50 und 70 eingebracht wird. Der Vorratstank hält das Reservierungsmittel· auf Umgebungstemperatur. Das Reservierungsmittel wird durch Schlagen oder Rühren in Lösung gehaiten. Die so erhaltene Mischung wird von dem Vorratstank abgepumpt und dann in den Garnwickel eingebracht, worauf Dampf bei ungefähr I50 Grad und unter einem Druck zwischen 6,5 und 7 Atmosphären eingeleitet wird. Die Dampfeinleitung wird für etwa 1,5 Minuten aufrechterhalten.

Dem Fachmann ist gß/fluffg, daß die Reservagechemikalien, die bei der Behandlung von Nylon Verwendung finden, eine relativ hohe Viskosität aufweisen, die durch Erhitzen erniedrigt wird. Derartige Reservagen werden auch in dem Garn durch den Einsatz erhöhter Temperaturen fixiert.

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Wenn bei dem Verfahren des Beispiels 1 die Reservagechemikalie in den Garnwickel zum Eintreiben abgegeben wird, tritt ein gewisses Eindringen des Mittels in den Wickel ein, weil der Druck der Druckluft auf der Chemikalie ruht und diese in flüssiger Form vorliegt; es wird jedoch kein bedeutendes Eindringen der Chemikalie weder in den Wickel noch in die einzelnen Fasern des Garns zu verzeichnen sein. Der unmittelbar der Einbringung folgende Dampf erniedrigt die Viskosität der Reservage, so daß sie sowohl in den Garnwickel als auch in die einzelnen Fasern des Garns eindringen kann. Weiterhin fixiert der Dampf die Reservagechemikalie im Garn.

Es wird dann ein Färbebad vorbereitet, dem in der üblichen Weise ein gelber Säurefarbstoff, der Farbstoff Sevron blau ACN und Sevron rot YCN separat zugesetzt, werden, zusammen mit einem Verzögerungsmittel wie Sandoz CCm. Der gelbe Säurefarbstoff färbt nur diejenigen Teile des Nylons an, die nicht behandelt oder nur teilweise behandelt sind. Sevron blau ACN und Sevron rot YCN sind kationische Farbstoffe und färben das Garn nur in den Bereichen, die teilweise oder ganz reserviert sind. Das Bad wird zum Kochen gebracht, wonach Garn mit sich wiederholenden Längenabschnitten, wie in Fig. 5 dargestellt, gefärbt und in der üblichen Weise behandelt wird. Das Ergebnis ist ein Garn, dessen Abschnitte 12^a blau, dessen Abschnitte 127a hellblau und dessen Abschnitte 129a gelb gefärbt sind»

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Beispiel 2

Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung wird in der im Zusammenhang mit Beispiel 1 beschriebenen Weise aufgewärmt und ein 2 1/2-Pfund-Wickel von 1οο/2β/1 Denier Nylon 66 in die Behandlungskammer eingesetzt. Das Reservierungsmittel Sandoz Space R wird in einer Gewichtsmenge von 2 bis ~$Λ/2 % des Gewichtes des Wickels mit Schmälze, z. B. gewöhnlichem Spulenöl, in einer Menge von ungefähr 2 $ des Gewichtes des Wickels gemischt. Dieser Mischung wird Wasser hinzugefügt,bis das Volumenverhältnis von Wasser und Schmälze zu dem Volumenverhältnis des Reservierungsmittels etwa 8,5 zu 1 beträgt. Die Behandlungskammer wird dann mit einer zylindrischen Absperrfläche umschlossen,, die das langsame Entweichen des Dampfes aus dem Garnwickel erlaubt, Jedoch den Dampf in Berührung mit der Seitenfläche des Garnwickels beläßt. Dampf von ungefähr I50 Grad Celsius und bei einem Kesseldruck von 6,5 bis 7 Atmosphären wird dann in der vorstehend beschriebenen Weise für ungefähr 1,5 Minuten eingeleitet.

In diesem Beispiel wird das Trinatriumphosphat weggelassen, da Trinatriumphosphat mit bestimmten Reservierungen reagieren kann und Nebenprodukte wie Salzsäure oder Natriumchlorid bildet, die zu einer Korrosion in den Wirk- oder Webmaschinen führen, in denen das Garn nachfolgend verwendet wird. Die Weglassung des Trinatriumphosphats vermeidet die Möglichkeit der Korrosion. Das Trinatriumphosphat hilft jedoch beim Fixieren, so daß bei seiner Abwesenheit

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das Garn in eine geschlossene Dampfkammer eingebracht werden muß und Dampf an der Außenseite des Wickels vorhanden ist, damit das Reservierungsmittel richtig fixiert wird. Die Verwendung einer Dampfkammer ist angezeigt, wenn die Fixierungsgeschwindigkeit des Reservierungsmittels geringer ist als die ¹Di f-p-usionsgeschwindigkeit des Fixierungsraittels durch den Garnwickel. Wenn der Wickel in diesem Beispiel in der Vorrichtung gehalten wird, hat die Reservage die Neigung, nach außen zu den Seiten des Wickels hin zu entweichen, wodurch ein unterschiedliches Reservierungsmuster entsteht als gewünscht wird» Durch die Behandlung des Wickels in einer Dampfkammer wird das Reservierungsmittel fixiert,ohne herauszudiffundieren. Zur Erzielung des gewünschten Resultats reicht es aus, den Wickel für ungefähr 3ο Minuten bei relativ niedriger Temperatur und niedrigem Druck in einer Dampfkammer zu halten.

Die Hinzufügung von Schmälze ist vorteilhaft, insofern dies einen zusätzlichen Verfahrensschritt einspart. Wenn das Garn bei der Reservage nicht geschmälzt wird, muß ein zusätzlicher Schritt des Abwickeins des Garn vom Wickel, des Schmälzens und dann des Wiederaufwickelns auf eine konische Wickelhülse ausgeführt werden. Durch das gleichzeitige Schmälzen und Reservieren sind diese Schritte ausgeschaltet,und es kann der trommelartig gewickelte Wickel direkt in einer Wirk- oder Webmaschine eingesetzt werden. Obwohl das Reservierungsmittel bei diesem Verfahren den Wickel nur teilweise durchdringt, wie es in den Fig. 5a und 5b dargestellt ist, dringt die Schmälze durch den gesamten Wickel vor und schmälzt alle darin enthaltenen Fasern gleichmäßig.

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Das so behandelte Garn kann dann gemäß Anspruch 1 gefärbt werden.

Beispiel 3

Es werden Garnwickel mit Reserv' --rungsmittel wie in den Beispielen 1 und 2 behandelt. Nach dieser Behandlung und vor dem Färben werden zwei Längen des behandelten Garns zu einer Webware verarbeitet. Das Ergebnis ist eine Ware mit drei Tönen.

Beispiel 4

Es werden Garnwickel in der gleichen Weise wie bei den Beispielen 1 oder 2 behandelt. Nach der Behandlung eines Endes eines loo/26/l Nylon 66 wird behandeltes Garn mit einem Ende von 1οο/2β/1 Denier Nylon 6 Garn in unbehandeltem Zustand gewirkt und die sich ergebende Ware dann in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise gefärbt. Das Ergebnis ist eine Ware, in der das unbehandelte Garn voll zu einem sehr tiefen Gelb gefärbt ist und das behandelte Garn Längenabschnitte in drei Blauschattierungen aufweist.

Beispiel 5

Ein 2 1/2-Pfund-Wickel von Nylon 66 Garn wird mit Verona Reservierungsmittel behandelt. Es werden bis zu Io bis lo,5 Gewichtsprozent einer Mischung angewendet, die Reservierungsmittel gemischt mit Wasser

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Xn einem Volumenverhältnis von ungefähr 7 1/2 zu 1 enthält. Es wird dann der Mischung Ameisensäure zugegeben, um den pH-Wert auf zwischen 2,5 und 5,5 einzustellen. Das Garn wird dann in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise behandelt.

Beispiel 6

Ein in der Industrie als Käse bekannter flacher Garnwickel geringer Dicke wird in die erfindungsgemäße Vorrichtung eingesetzt. Es wird eine Reservierung entsprechend den Beispielen 1 oder 2 vorbereitet. Diese Mischung wird in den Käse in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise eingebracht, worauf Dampf folgt. Bei einem flachen Wickel dieser Art und der angegebenen Menge an Reservierungsmittel, wird der gesamte Wickel soweit reserviert, daß das Garn keinen Farbstoff aufnimmt und bei jedem nachfolgenden Verfahrensschritt farblos bleibt.

Das Garn kann dann nachfolgend durch V/eben, Wirken usw. zusammen mit einem unbehandelten Garnende weiterbehandelt werden, worauf die sich ergebende Ware gefärbt werden kann, wobei nur die unbehandelten Teile des Garns den Säurefärbstoff aufnehmen. Sowohl die behandelten als auch die unbehandelten Garnstränge können auch mit Dispersionsfarbstoff gefärbt werden, und der behandelte Garnstrang kann auch mit einem Kationischen Farbstoff gefärbt werden.

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Beispiel J

Ein 2 1/2-Pfund-Wickei von trommelartig aufgewickeltem 1οο/2β/1 Denier Nylon 66 Garn wird in die Behändlungskammer der Erfindung eingesetzt. Eine Schmälze, wie z. B. Spulenöl auf der Basis von Mineralöl wird in einer Menge von 2 bis 2,5 % des Gewichts des Wickels mit Wasser in einem Volumenverhaltnis von ungefähr 7>5 zu 1 gemischt. Diese Mischung wird dann in der bei den Beispielen 1 und 2 im Zusammenhang mit dem Reservierungsmittel oder der reservierenden Schmälze beschriebenen Weise in den Wickel eingebracht . Die Einbringung wird durch Dampf bei einem Druck von 6,5 bis J Atmosphären und einer Temperatur von ungefähr 12o Grad Celsius gefolgt. Die Schmälze diffundiert vollständig durch den Garnwickel und schmälzt das Garn vollständig und gleichmäßig, so daß ein besonderer Schmälz-Verfahrensschritt nicht mehr erforderlich ist, bei dem das Garn abgewickelt und wieder auf eine trommel- oder eine konische Wickelhülse aufgewickelt wird. Das Garn kann dann unmittelbar in einer Wirk- oder Webmaschine o. dgl. weiterverarbeitet werden.

Natürlich kann die relative Menge des Behandlungsmittels im Verhältnis zum Gewicht des Wickels Veränderungen unterworfen werden, um differenzierte Resultate zu erzielen. So kann ζ. B. bei der Verwendung einer Reservierung durch Erhöhung deren Menge der reservierte Anteil des Garn in dem Wickel erhöht werden. Es wird angenommen, daß die sich wiederholenden Folgen von vollbehandelten, teilweise behandelten und unbehandelten Längenabschnitten von der relativen

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Fixiergeschwindigkeit der Reservierung im Verhältnis zur Diffusionsgeschwindigkeit der Reservierung durch den Wickel hindurch abhängt. In anderen Worten: Wenn die Fixierungsgeschwindigkeit des Reservierungsmittels wesentlich höher als die Diffusionsgeschwindigkeit des Reservierungsmittels durch den Wickel ist, sind die vollreservierten und teilweise reservierten Längenabschnitte des Garns im Verhältnis zu den unbehandelten Längenabschnitten relativ kürzer. Wenn dagegen die Diffusionsgeschwindigkeit des Reservierungsmittels durch den Wickel wesentlich höher als die Fixierungsgeschwindigkeit ist, sind die unbehandelten Längenabschnitte des Garn relativ kürzer.

Bei der Verwendung eines Reservierungsmittels als Behandlungsmittel und Dampf als aufgeheiztem fluiden Medium entsprechend dem Verfahren der Erfindung, ist die Temperatur des verwendeten Dampfes nicht kritisch, es sei denn, sie übersteigt die Temperatur, der das Reservierungsmittel ohne Schaden ausgesetzt werden kann. Natürlich wird die maximale Dampftemperatur auch vom Schmelz- oder Erweichungspunkt des verwendeten Garns abhängen. Normalerweise kann Dampf in einem Temperaturbereich von etwa Io3 bis I95 Grad Celsius verwendet werden.

Der eingesetzte Dampf kann kleine Feuchtigkeitsanteile enthalten, z. B. etwa 7 $. Vom praktischen Standpunkt ist ein relativ trockener Dampf vorzuziehen, um die Notwendigkeit des Trocknens des Garnwickels nach der erfindungsgemäßen Behandlung zu vermeiden.

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Die Zeit, während der der Wickel dem Dampf ausgesetzt wird, sollte wenigstens J>o Sekunden betragen, um die erwünschten Resultate zu erzielen. Der Dampf wird vorzugsweise während einer Minute oder langer bis zu 5 Minuten gegen den Garnwickel gerichtet. Obwohl 5 Minuten keine kritische obere Grenze darstellen, scheint keine merkliche Verbesserung oder Veränderung einzutreten, wenn Zeiten oberhalb von 5 Minuten Verwendung finden.

Das Wickelmuster des Garns zur Bildung des Wickels ist in der Praxis verschiedenartig ausgebildet. Das Garn kann auf eine konische Wickelhülse oder ein Rohr aufgewickelt werden und kann dabei entweder mit konstanter Geschwindigkeit und konstantem Vorschub oder mit Variationen in jedem dieser Parameter gewickelt werden. Die erzielten Wirkungen sind natürlich je nach der angewendeten Wickelart verschieden.

Wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Reservierungsmitteleingesetzt werden, sind die so behandelten Garne gegen bestimmte Färbstofftypen resistent. Wenn das Garn mit solch einem Farbstoff gefärbt wird, hat es einen vollgefärbten Bereich, einen Bereich mittlerer Anfärbung und einen Bereich ohne Farbe, die jeweils den Längenabschnitten entsprechen, die nicht reserviert, teilweise reserviert und vollständig reserviert sind. Derartige Garne können mit Kombinationen von Farbstoffen behandelt werden, von denen einer der vorstehenden Art angehört und ein anderer durch das Reservierungsmittel· nicht beeinflußt wird, so daß eine sehr eigenartige und differenzierte Erscheinungsform entsteht» Diese Art der Einflußnahme auf die Farbstoffaufnahmefähigkeit

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und des Mischens von Farbstoffen kann verwendet werden, um eine Ware zu färben, die von einem oder mehreren Strängen behandelten Garns und einem oder mehreren Strängen von unbehandeltem Garn hergestellt worden ist, um sehr gefällige buritbelebte Effekte an den Tag zu legen.

Eine weitere Verwendungsart der Vorrichtung nach Fig. 1 besteht in der Behandlung von Garnwickeln mit einem oder zwei Farbstoffen. In einem Aspekt eines solchen Verfahrens werden zwei verschiedenfarbige Farbstoffe den Abmesseinrichtungen 35 und J>6 zugeleitet. Dann wird der vorstehend beschriebene Verfahrensablauf ausgeführt. Durch richtige Auswahl der Färbstoffmenge ist es beispielsweise möglich, eine Durchdringung der oberen Hälfte des Wickels mit einer Farbe und eine Durchdringung der unteren Hälfte mit einer zweiten Farbe zu erzielen. Bei Einsatz von zusätzlichem Farbstoff wird natürlich im mittleren Bereich des Wickels eine Vermischung eintreten, und dieser wird eine Farbe zeigen, die einer Mischung der ersten und der zweiten Farbe entspricht. Andererseits wird durch den Einsatz geringerer Färbstoffmengen in der mittleren Region ein ungefärbter Bereich bestehen bleiben.

Eine andere Ausführungsform der Vorrichtung, die in erster Linie für das direkte Verfahren nach der Erfindung Verwendung finden soll, ist in Fig. dargestellt. Es ist ein*³ Kopfstückanordnung wiedergegeben, die im wesentlichen dem in Fig. 1 dargestellten Typ entspricht. Jedoch ist in das Kopfstück 19 eine Trennwand Io5, z. B. eine Dichtung, eingeführt, so daß sowohl die Fläche der gelochten Platte

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21 und der Hohlraum 24 in dem Kopfstück I9 unterteilt werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Wand I05 entlang einem Durchmesser 21 und unterteilt so den Hohlraum 24 in die Halbhohlräume 24a und 24b.

Wie weiterhin in Fig. 6 gezeigt, ist das Rohr 52a an den Halbhohlraum 24a und das Rohr 32b an den Halbhohlraum 24b angeschlossen. Die Rohre 52a und 32b sind an zwei nicht dargestellte Abmeßvor-richtungen wie die Abmeßvorrichtung 36 angeschlossen. Ein anderes Kopfstück entsprechend dem in Fig. 6 ist ebenfalls mit nicht dargestellten Rohren 25a und 25b ausgerüstet, die an zwei weitere nicht dargestellte Abmeßvorrichtungen angeschlossen sind. Auf diese Weise können zwei verschiedene Farbstoffe, z. B. Rot und Gelb, durch das Rohr 32a in den Halbhohlraum 24a und durch das Rohr 32b in den Halbhohlraum 24b in den im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Weise eingeleitet werden. Entsprechend können zwei zusätzliche Farbstoffe in das nicht dargestellte entgegengesetzte Kopfstück eingeleitet werden, wodurch die Einführung von vier Farbstoffen in einen Wickel möglich ist. Darüber hinaus kann der Hohlraum 24 in mehr als zwei separate Unterhohlräume unterteilt werden, so daß mehr als vier verschiedene Farbstoffe zur Behandlung eines einzigen Wickels verwendet werden können.

Es werden nun Beispiele einer direkten Färbung entsprechend der vorliegenden Erfindung nachstehend angegeben.

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Beispiel 8

Ein Wickel aus Pojyestergarn wurde mit mehreren Farbstoffen in der Vorrichtung der Fig. 1 in der Abwandlung mit der Einrichtung nach Fig. 6 gefärbt. Das gefärbte Garn war in der Form eines trommelartig gewickelten 2 1/4-Pfund-WickeIs aus 18/1 cc. Polyestergarn. Das obere und das untere Kopfstück und die entsprechenden gelochten Platten in der Vorrichtung waren jeweils durch ein dichtungsähnliches Teil in zwei Sektionen unterteilt, so daß die separate Einführung vier verschiedener Färbelösungen möglich war. Nachstehend werden in tabellarischer Form die vier Lösungen angegeben, die in die vier mit den vier Sektionen der Kopfstücke verbundenen Abmeßbshälter eingebracht wurden.

Oberes Kopfstück

(1) Erste Färbelösung

13.3 Milliliter Foron Gelb SEGLG 3,3 Milliliter Foron Navy 3GL

33.4 Milliliter Wasser

(2) Zweite Färbelösung

8,3 Milliliter Foron.Rot OWE. 8,3 Milliliter Fox-on Gelb SRL Λ Milliliter Wasser

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Unteres Kopfstück

(1) Erste Farbelösung

l£,6 Milliliter Foron Blau SBGL 33,4 Milliliter Wasser

(2) Zweite garbelösung

11.6 Milliliter Foron Rot Owe

5,ο Milliliter Foron Gelb SEGLG 33,4 Milliliter Wasser

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Die Farbstoffe sind hochintensive Foron-Farbstoffe, die ^von der Sandoz Color & Chemical Manufacturing Co. vertrieben werden. In jedem Fall war die Färbelösung eine 5$ige Lösung in Wasser.

Die oberen und unteren gelochten Platten wurden mit einem Druck von ungefähr 4,3 Atmosphären in Kontakt mit den oberen und unteren Enden des Garnwickels gebracht. Die Färbelösungen wurden dann für ungefähr 3° Sek. mit einem Druck von ungefähr 2 Atmosphären in den Wickel eingeführt. Sodann wurde Dampf bei einer Temperatur von ungefähr 17o°Celsius und einem Druck von 6,5 Atmosphären für ungefähr 2 Min. in den Wickel eingeleitet.

Der resultierende Garnwickel war vielfarbig, eine der beiden Hälften des oberen Teils in einem bleichen Grün, die andere Hälfte des oberen Teils in einer Bfirsiehfarbe.Die eine der Hälften des unteren Teils war in einem mittleren Blau gefärbt und die andere Hälfte des unteren Teils in einem bleichen Rosa. Es fand nur eine minimale Überlappung der Farbe statt und es befanden sich keine ungefärbten Garnzonen in dem Wickel. Das gefärbte G_arn bestand daher aus zusammenhängend aufeinanderfolgenden Längenabschnitten der vier Farben.

Sollte es erwünscht sein, daß ein Teil des Garns ungefärbt bleibt, werden die Färbelösungsmengen proportional verringert. Wenn es umgekehrt erwünscht ist, daß es zu einer Überlappung zwischen den gefärbten Abschnitten in den Garnwickel und eine Vermischung der Farbstoffe in bestimmten Bereichen des Wickels erhalten werden soll, muß die Färbelöaungsmenge entsprechend erhöht werden.

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Ersichtlich liegt es im Bereich des Fachmanns, die proportionalen Mengen der Färbelösungen zu erhöhen oder zu erniedrigen um die gewünschten Variationen der Färbung, der Schattierungen und der ungefärbten Zonen zu .erreichen.

Beispiel 9

Das Polyestergarn, welches in der vorstehend in Beispiel 8 beschriebenen Weise gefärbt worden ist, wird mit ungefärbten Strängen eines säurefärbbaren Nylons zu einer Wirkware verarbeitet. Die sich ergebende Ware hat Zonen, die ein bleich Grün, Pfirsichfarbe, Rosa, Blau und Weiß sind. Diese Ware wird dann in der üblichen Weise mit Säurefarbstoffen gefärbt, die nur den Nylonstrang einfärben. Auf diese Weise können einzigartige und gefällige Waren hergestellt werden.

Es ist klar, daß die wesentlichen Vorteile des Färbens von Garn entsprechend der vorliegenden Erfindung in der Einfachheit des Verfahrens, in dem Auskommen mit einer Mindestmenge und der vollen Ausnutzung des Farbstoffs, in der Abwesenheit von zu entfernenden Flüssigkeiten und in den niedrigen Energiebedarf liegt.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist das bevorzugte Mittel zur Erreichung einer selektiven Verteilung des Behandlungsmittels für das Garn in einem Garnwickel eine gelochte Platte, die an einem oder beiden Enden des Wickels anliegt.

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Es können auch andere gelochte Glieder als eine Platte -'verwendet werden, z.B. ein Element von zylindrischer Gestalt, welches !Durchbrechungen amAmfang aufweist. In einem solchen Fall wird das Behandlungsmittel für das Garn durch die Umfangsfläche des Garnwickels oder ausgewählte Stellen derselben eingeleitet.

• Obwohl die vorstehend angegebenen Ausführungsbeispiele die Behandlung spezieller Pasern beinhalten, können die Verfahren der vorliegenden Erfindung zur Behandlung jeglicher Faserart mit der erwünschten Type eines Behandlungsmittels verwendet werden. Unter den Fasern, die durch das vorliegende Verfahren behandelt oder gefärbt werden können, befinden sich Nylonfasern, Acrylfasern, Wollefasern und Polyesterfasern sowie Mischungen daraus. Die folgenden Formen von Fasern mit leichtem und schwerem Denier sind exemplarisch für Fasern, die nach den vorliegenden Verfahren behandelt werden können: Teppichfasern, Bekleidungsfasern, Fasern die in gewebten, getasteten, gewirkten, beflocKten und nicht gewebten Waren verwendet werden, und nicht texturierte "Feedβ? Denier" Faser .

Die vorliegende Erfindung kann auch Verwendung finden um die folgenden Behandlungen außer der Aufbringung von Reservierungen, Farbstoffen und Schmälzen auszuführen: Aufbringung von feuerhemmenden und wasserabstoßenden Mitteln auf Garn oder Fasern; Aufbringung von Färbehilfsmitteln auf Garn oder Fasern; Behandlungen zur Stärkung oder Schwächung von Garn oder Fasern; Heizfixieren von Garn oder Fasern; usw.

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- he -

In einer wahlweisen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine vorher abgemessene und abgepackte Menge eines Behandlungsmittels für das Garn wie z.B. ein Reservierungsmittel auf das obere bzw. untere Ende des Garnwickels aufgebracht, bevor der Garnwickel in die vorliegende Vorrichtung eingesetzt wird. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung viäre die mit der Hinzufügung des Behandlungsmittels befaßte Vorrichtung (35 und ~y.) nicht notwendig. Nachdem der Wickel zwischen den Kopfstücken 12 und 19 eingesetzt und das Kopfstück 19 bis zur Anlage auf dem oberen Ende des Wickels niedergebracht ist, wird heiße Flüssigkeit in den Wickel eingepumpt, wie vorstehend offenbart. In dieser Ausführungsform wie in anderen vorstehend beschriebenen wird der Wickel in einem vorbestimmbaren Teil desselben vollständig reserviert, wobei sich ein zweiter Bereich teilweiser Reservierung am Ende der vollständig reservierten Zone anschließt und eine dritte Zone überhaupt keine Reservierung aufweist.

Der Behälter für die vorher abgemessene und verpackte Menge der chemischen Behandlungsmittel besteht aus einem Material, welches das aufgeheizte fluide Medium durchläßt ader in diesem lösbar ist, so daß bei einem Kontakt mit dem aufgeheizten fluiden Medium sich der Behälter auflöst und das Eindringen des Behandlungsmittels in den Garnwickel gestattet..

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Filtermaterial, beispielsweise aus Papier oder einem Textilmaterial zwischen die Menge der chemischen Behandlungsmittel und den Garnwickel eingebracht. Das Filtermedium hält jeden unerwünschten Rückstand in dem Behandlungsmittel fest, so daß er leicht entfernt und vernichtet werden kann.

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Bei allen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann der gesarate Prozeß zur Erzielung einer wirksamen und ökonomischen Arbeitsweise automatisiert werden. Eine solche Automatisierung würde die aufeinanderfolgenden Arbeitsablaufe bei der Behandlung eines Garnwickels entsprechend der Erfindung mit nur einem minimalen Aufwand an Überwaäiung und Kontrolle einschließen-

Bei einem interessanten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein oder werden mehrere chemische Reservierungsmittel und Phosphat in einem Material eingeschlossen, welches in dem aufheizten fluidem Medium löslich ist, so daß bei einem Kontakt mit dem aufgeheizten fluidem Medium die Kapsel sich auflöst und eine Mischung des Reservierungsmittels und des Phosphats eintritt. Durch Einkapseln von einem oder mehreren dieser Materialien, und besonders dem chemischen Reservierungsmittel, ist es möglich, die Konzentration des Wassers in der Mischung auf einem Minimum zu halten. Es ist wünschenswert, die die Garnwickel zugeführte Wassermenge auf ein Minimum zu reduzieren, so daß schließlich ein trockener Garnwickel erhalten wird. Es können auch andere als die offenbarten Materialien zur wirksamen Einstellung des pH-Wertes und zur Erlangung eines in dem vorliegenden Verfahren brauchbaren Reservierungsmittels Verwendung finden.

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Claims (1)

1. Patentanwälte

   Dipl.-Ing. Walter Kuborn

   Dipl.-Phys. Dr.Peter Palgen

   Düsseldorf

   Mulvanystraße 2 *\ λ λ « r / /

   Telefon 632727 U« 2600544

   Patentansprüche

   IJ Verfahren zur Behandlung einer Garnmenge in Wickelform, dadurch gekennzeichnet, daß ein Behandlungsmittel für das Garn an ausgewählten Stellen der äußeren Oberfläche des Wickels eingebracht und das an diesen Stellen ein aufgeheiztes fluides Medium unter Druck eingeführt wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsmittel einen Farbstoff umfaßt.

   j5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsmittel eine Mischung aus einer Garnschmälze und einen Reservierungsmittel umfaßt.

   K. Verfahren zur Verhandlung einer Gärnmenge in Wickelform zur Erreichung sich wiederholender Folgen zusammenhängender Lär^enabschnitte des Garns mit unterschiedlicher Farbstoffaufnahmefähigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß ein Modifizierungsmittel für die Farbstoffaufnahmefähigkeit an ausgewählten

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   Stellen der äußeren Oberfläche des Wickels eingebracht wird und daß diese Stellen des Wickels einem aufgeheizten fluidem Medium unter Druck ausgesetzt werden, um das Modifizierungsmittel den Wickel wenigstens teilweise durchdringen zu lassen.

   5. Verfahren zur Behandlung einer Garnmenge in Wickelform zur Erzielung sich wiederholender Folgen vollreservierter, teilweise reservierter und unbehandelter Längenabschnitte des Garns, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmte Menge an Reservierungsmittel in Ende eines Wickels eingebracht wird, daß dann rtmter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur in dieses Ende des V/ickels eingeführt, so daß das Reservierungsmittel den Wickel zumindest teilweise durchdringt, und daß der Wickel·bei erhöhter Temperatur gehalten wird, um das Reservierungsmittel in den Wickel zu fixieren.

   6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Reservierungsmittel und der Dampf durch beide Enden des Wickels eingeleitet werden.

   7. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch ge kennzeichnet, daß nachfolgend das Garn mit mindestens einem Farbstoff gefärbt wird, der die unbehandelten und teilweise reservierten, jedoch nicht die voll reservierten Längenabschnitte des Garns anfärbt.

   8. Verfahren nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß nachfolgend unter Verwendung unbehandelten Garns und des behandelten Garns ein Flächengebildet hergestellt unaVgefarbt wird.

   9. Verfahren nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Farbstoff verwendet wird, der vorzugsweise die voll und teilweise reservierten

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   Längenabschnitte des Garns anfärbt.

   10. Verfahren zur Behandlung einer Garnmenge in Wickelform, dadurch gekennzeichnet, daß ein gelochtes Glied gegen einen ausgewählten Teil der äußeren Oberfläche des Wickels gedrückt und ein Behandlungsmittel für das Garn unterDruck*durch die Lochungen des gelochten Gliedes gepreßt sowie anschließend ein aufgeheiztes fluides Medium durch die Lochungen geleitet wird.

   11. Verfahren nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß das Garnbehandlungsmittel einen Farbstoff umfaßt.

   12. Verfahren zur Behandlung eines Garnwickels, dadurch gekennzeichnet, daß eine gelochte Platte gegen eine Ende des Garnwickels gedrückt,.ein Behandlungsmittel für das Garn durch die Lochungen der gelochten Platte sowie anschließend ein aufgeheiztes fluides Medium durch die Lockungen der gelochten Platte gepreßt wird.

   15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsmittel für das Garn ein ehern i sches, durch Wärme fixierbares Reservierungsmittel iä; und daß das Hindurchleiten des aufgeheizten Mediums durch die Lochungen für eine Zeit von J5o Sek. bis ungefähr 5 Min. erfolgt.

   14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite gelochte Platte gegen das gegenüberliegende Ende des Wickels gedrückt wird und daß das Garnbehandlungsmittel und das aufgeheizte Medium durch die Lochungen beider gelochten Platten hindurchgeleitet werden.

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   15. Verfahren zur differenzierten Behandlung von Garn in Wickelform, dadurch gekennzeichnet, daß ein Garnbehandlungsmittel in wenigstens ein Ende des Wickels eingebracht und ein aufgeheiztes fluides Medium unter Druck in dieses Ende'des Wickels eingeführt wird, um das Garnbehandlungsm ittel wenigstens teilweise durch den Wickel zu transportieren.

   16. Verfahren zum Schmälzen einer Garnmenge in Wickelform, dadurch gekennzeichnet, daß eine Garnschmälze in mindestens ein Ende des Wickels eingebracht und Dampf in dieses Ende des Wickels eingeleitet wird, wodurch die Garnschmälze in den Garroiickel dringt und diffundiert.

   17. Verfahren zum Färben von Garn in Wickelform, dadurch gekennzeichnet, daß eine gelochte Platte gegen ein Ende des Wickels gedrückt und mindestens ein Farbstoff durch mindestens einen Teil der Lochungen der gleochten Platten hin-"-durchgeleitet und nachfolgend ein aufgeheiztes fluides Medium durch die Lochungen eingeleitet wird.

   18. Verfahren zur Behandlung eines Ganrwickels zur Erzielung sich wiederholender Folgen von unterschie±lich gefärh_ten Längenabschnitten des Garns, dadurch gekennzeichnet, daß eine gelochte Platte gegen wenigstens ein Ende des Wickels gepreßt wird, daß ein erster Farbstoff durch einen ersten Teil der Lochungen der gelochten Platte und ein zweiter Farbstoff durch einen zweiten Teil der Lochungen der gelochten Platte geleitet werden und daß ein aufgeheiztes Behandlungsmedium durch den ersten und zweiten Teil der Lochungen der gelochten Platte eingeleitet wird.

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   19. Verfahren zum Färben von Farn in Wickelform mit mehreren verschiedenen Farben, dadurch gekennzeichnet, daß eine Erste gelochte Platte gegen eine Ende des Wickels und eine zweite gelochte Platte gegen das andere Ende des Wickels gedrückt werden, daß mindestens ein erster Farbstoff durch einen Teil der Lochungen der ersten gelochten Platte in ein Ende des Wickels eingebracht wird, daß zumindest ein zweiter Farbstoff durch einen Teil der Lochungen der zweiten gelochten Platte das andere Ende des Wickels eingebracht wird und daß durch die Lochungen ein aufgeheiztes fluides Medium eingeleitet wird.

   20. Vorrichtung zur Behandlung einer Garnmenge

   in Form eines Wickels mit zwei Enden und einem Umfangsteil, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein erstes Kopfstück (12, 19) umfaßt, welches mit dem Umfang eines der Enden des Wickels eine druckdichte Abdichtung bildet und mehrere öffnungen aufweist, d;Le mit dem Ende in Verbindung stehen, und daß eine Zuführeinrichtung (29, 3²I-) vorgesehen ist, die dem Kopfstück (12, 19) ein fluides Medium zuleitet und es durch die öffnungen hindurch in Berührung mit dem Ende des Wickels (114) treten läßt.

   21. Vorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfstück (12, 19) eine gelochte Platte (2o, 21) umfaßt, die eine druckdichte Abbildung mit dem Umfang eines der Enden des-Wickels (114) bildet. - - - - -

   22. Vorrichtung nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung (29, mindestens eine erste Vorrichtung (35, 36) die eine vorbestimmte Menge eines ersten Behandlungsmittels an das Kopfstück (12, 19) liefert, eine

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   zweite Vorrichtung (80, 82; 80, 86), die ein aufgeheiztes fluides Medium unter Druck an das Kopfstück (12, 19) liefert, sowie Mittel (90) umfaßt, die die erste und die zweite Vorrichtung aufeinanderfolgend an das Kopfstück (12, 19) ankoppelt.

   23. Vorrichtung zur Behandlung einer Garnmenge in Form eines Wickels mit zwei Enden und einem Umfangsteil, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein erstes Kopfstück (19*) umfaßt, welches mit dem Umfang eines der Enden des Wickels (114) eine druckdichte Abdichtung bildet und welches eine Unterteilung (lo7) aufweist, die mindestens zwei separate Hohlräume (ΐοβ, I08) in dem Kopfstück (I9^r) schafft, die mehrere mit dem Ende des Wickels (H¹I-) in Verbindung stehende öffnungen aufweist, und daß eine Zuführeinrichtung vorgesehen ist, die ein fluides Medium in die Hohlräume (I06, I08) liefert und durch die öffnungen in Berührung mit dem Ende des Wickels (I]A) treten läßt.

   24. Vorrichtung nach Anspruch 23* dadurch gekennzeichnet, daß sie ein zweites Kopfstück umfaßt, welches mit dem Umfang des anderen Endes des Wickels (ll4) eine druckdichte Abdichtung bildet, und eine Unterteilung aufweist, die mindestens zwei separate Hohlräume in dem Kopfstück schafft, die mehrere mit dem anderen Ende des Wickels in Verbindung stehende öffnungen aufweisen, und daß eine Zuführeinrichtung vorgesehen ist, die ein fluides Medium in die Hohlräume liefert und durch die öffnungen in Berührung mit dem Ende des Wickels (llA) treten läßt.

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   25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung (l6) umfaßt, die hin- und hergehend die Kopfstücke (12, 19) in und außer druckdichte Anlage an den Enden des Wickels (114) bewegt.

   2.6. Vorrichtung zur Behandlung einer'Garnmenge in Form eines Wickels mit zwei Enden und mit einem Umfangsteil , dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein erstes Kopfstück (12,. 19) vorgesehen ist, daß mit dem Umfang eines Endes des Wickels (114) eine druckdichte Abdichtung bildet und mehrere mit dem Ende in Verbindung stehende öffnungen aufweist, daß eine Zuführeinrichtung vorgesehen ist, die ein fluides Medium dem Kopfstück (12, 19) zuleitet und daß fluide Medium durch die öffnungen.in Berührung mit dem Ende des Wickels (ll4) treten läßt, und daß aine Einrichtung (16) zur Erzeugung einer hin und hergehenden Bewegung zwischen dem ersten Kopfstück (19) und dem Ende des Wickels (114) vorgesehen ist, um dadurch eine druckdichte Abdichtung zwischen dem Kopfstück (19) und dem Umfang dieses Endes des Wickels (114) zu schaffen.

   27. Vorrichtung zur Behandlung einer Garnmenge in Form eines Wickels mit zwei Enden und einem Umfangsteil, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

   a) Ein erstes Kopfstück (12) mit einer ersten gelochten Platte (2o), die mit dem Umfang eines Endes des Wickels (ll4) eine druckdichte Abdichtung bildet5

   b) ein zweites Kopfstück (19) mit einer zweiten gelochten Platte (21), die mit dem Umfang des anderen Endes des Wickels (ll4) eine druckdichte Abdichtung bildet;

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   g) eine Erste Zuführeinrichtung (29), die zu mindest ein erstes fluides Medium dem ersten Kopfstück (12) zuleitet und durch die öffnungen in der ersten gelochten Platte (2o) in Berührung mit dem einen Ende des Wickels (H¹I-) treten läßt;

   d) eine zweite Zuführeinrichtung (3²O, die zumindest ein erstes fluides Medium dem zweiten Kopfstück (19) zuleitet und durch die öffnungen der zweiten gelochten Platte (21) in Berührung mit dem anderen Ende des Wickels (11*0 treten läßt j

   e) eine dritte Zufuhrungseinrichtung (8o), die ein aufgeheiztes fluides Medium unter Druck dem ersten und zweiten Kopfstück (12, 19) zuleitet;

   f) eine Steuereinrichtung (9°), die die erste, zweite und dritte Zuführeinrichtung (29, jj4, aufeinanderfolgend mit dem ersten und zweiten Kopfstück (12, 19) koppelt;

   g) eine Einrichtung (16) zur Erzeugung einer hin- und hergehenden Bewegung zwischen dem ersten und zweiten Kopfstück (12, 19) unter Schaffung einer druckdichten Abdichtung zwischen der aasten gelochten Platte (2o) und dem Umfang dieses Endes des Wickels (Il4) bzw. zwischen der zweiten gelochten Platte (21) und dem ander Ende des Wickels (114).

   28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das erste Kopfstück (19*) eine Unterteilung zur Schaffung zumindest zweier separaterHohlräume (I06, I08) in dem Kopfstück (I9¹),

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   wodurch die Lochungen des ersten Kopfstücks (19') zwischen den mindestens zwei separaten Hohlräumen (ΐοβ, Io8) unterteilt sind.

   29. Verfahren zur Behandlung einer Garnmenge in Wickelform durch stellenweises Einführen eines Behandlungsmittels in den Wickel, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsmittel in abgemessener Menge an einzelne Stellen der Oberfläche des Wickels gebracht und mittels eines eine erhöhte Temperatur aufweisenden gasförmigen oder flüssigen Mediums, welches von den einzelnen Stellen aus in das Innere des Wickels unter Druck einpreßbar ist, in das Innere des Wickels eingetrieben wird.

   J)O. Vorrichtung zur Durchführung des" Verfahrens nach Anspruch 29 für Wickel, die sich im wesentlichen senkrecht zur Wickelachse erstreckende Endflächen und eine sich dazwischen erstreckende Umfangsfläche aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein durch eine Hubvorrichtung (l6) voneinander entfernbare und gegen eine Endfläche des Wickels (114) andrückbares Kopfstück (12; 19, 19', 19") mit einer · der Endfläche zugewandten gelochten Platte (2oj 21, 21 21") umfaßt, die in ihrer Form den Endflächen des Wickels (114) angepaßt ist und in angedrücktem Zustand rundum dichtend gegen Austritt eines gasförmigen oder flüssigen Mediums in radialer Richtung anliegt, daß Zuführeinrichtungen (V\, 3f) für das Behandlungsmittel und für das gasförmige oder flüssige Medium vorgesehen sind, die mit den Kopfstücken (12; 19i 19'j I9¹¹) und den Lochungen der gelochten Platte (2o; 21, 21', 21'') in Verbindung stehen, und daß eine Steuereinrichtung (9o) vorgesehen ist, die die Zuführung des

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   Behandlungsniittels und das gasförmigen oder flüssigen Mediums hinsichtlich zeitlicher Abfolge, Menge, Temperatur und Druck steuert.

   Jl. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 29 für Wickel, die zwei Endflächen und eine sich dazwischen erstreckende Umfangsfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Umfangsfläche des Wickels umgebender Körper vorgesehen ist, der auf den der Umfangsfläche des Wickels zugewandten Innenumfang gelocht ist und rundum gegen den Austritt gasförmigen oder flüssigen Mediums an den Enden des Wickels in axialer Richtung abdichtbar ist, daß Zuführeinrichtungen (29, 34-) für das Behandlungsmittel und für das gasförmige oder flüssige Medium vorgesehen sind, die mit dem Körper und den Lochungen in Verbindung stehen, und daß eine Steuereinrichtung (9o) vorgesehen ist, die die Zuführung des Behandlungsmittels und das gasförmigen oder flüssigen Mediums hinsichtlich zeitlicher Abfolge, Menge, -Temperatur und Druck steuert.

   32. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Behandlungsmittel in einer für das gasförmige oder flüssige Medium und das unter der Einwirkung des gasförmigen oder flüssigen Mediums stehende Behandlungsmittel durchlässigen Packung an die Oberfläche des Wickels gebracht und durch das gasförmige oder flüssige Medium in den Wickel eingetrieben wird.

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   Le e rs e i t e