DE2718694A1 - Stueckgut-faerbevorrichtung und faerbeverfahren - Google Patents

Description

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Dr. RUSCHKE &. PARTNER PATENTANWÄLTE

BERLIN-MÖNCHEN Quadratur Berti« £ Quadratur MOnchwi TELEX: 1837·$ ^V TELEX: 50717

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NfcGraw-Edison-Conpany, Elgin, Illinois 60120, V.St.A.

Stückgut-Färbevorrichtung und Färbeverfahren

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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gewebefärbemaschine mit einer Kombination einer Trommelanordnung und einer Einrichtung, die die Trommel um eine durch diese verlaufende Achse dreht, wobei die Trommel durchgehende Wände aufweist, die eine Innenkammer bilden, die die Flüssigkeit und das Färbgut aufnimmt, einer Einrichtung, die zum Beschicken und zum Entladen der Kammer Zugang zu dieser verschafft, einer Einrichtung, um die Trommel mit Flüssigkeit bis zu einem vorgegebenen Badvolumen zu füllen, einer geschlossenen Kreislauf mit einem Auslaß, durch den Flüssigkeit aus der Trommelkammer abgelassenwird, und einem Einlaß, um Flüssigkeit in die Trommelkammer zurückzuführen sowie außerhalb der Trommelkammer verlaufenden Leitungen, die den Auslaß mit dem Einlaß verbinden, mit einer Pumpe in der Leitungsanordnung, die die Flüssigkeit in dem geschlossenen Kreislauf umlaufen läßt, einer Einrichtung, um bestimmte Zusätze wie Chemikalien und Farbstoffe der Flüssigkeit in der Leitungsanordnung stromaufwärts der Pumpe zuzugeben und einer Einrichtung, um zum Erwärmen Wasserdampf der Flüssigkeit wahlweise wie erwünscht mit bestimmten Zufuhrraten zuzugeben, wobei die Pumpe so geregelt ist, daß sie das Flüssigbad durch die Trommelkammer mit mindestens einem vollständigen Badaustausch pro etwa einer bis drei Minuten umwälzt, damit die Badtemperatur am Trommeleinlaß und am Trommelauslaß innerhalb von nicht mehr als etwa 1 bis 3° C , (2 - 5° F) voneinander bleiben. Weiterhin sind Mittel vorgese- ; hen, um die Erwärmungs- und Abkühleingangseinrichtung so zu re- , geln, daß die Flüssigbadtemperatur mit vorbestimmter Geschwindigkeit im Bereich von o,6 bis 5,5° C (1 - 1o° F) pro Minute er-

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höht werden kann, bsi die Farbstoffabbindetemperatur des Bades erreicht ist, und dort so lange gehalten wird, wie erforderlich ist, um den Farbstoff aus der Lösung zu erschöpfen. Schließlich ist eine Einrichtung vorgesehen, um das Bad, wie erforderlich, mit bestimmter Geschwindigkeit zu kühlen, bis die Temperatur des Bades unter der Wärmeschocktemperatur des Färbeguts liegt.

Weiterhin schafft die vorliegende Erfindung einen Verfahrenszyklus zum Färben von Stückgut mit geringem Verhältnis von Flüssigkeit zu Färbegut, wobei das anfängliche Füllgewicht an Flüssigkeit im Zyklus über die zum Benetzen des Färbguts erforderliche Flüssigkeitsmenge hinaus etwa das Zwei- bis Siebenfache des Trockengewichts des Guts beträgt, wobei man weiterhin Chemikalien und Farbstoffe zugibt, wie erforderlich, um eine bestimmte Färbebadkonzentration zu erzeugen, das Flüssigbad in der Trommel umwälzt, so daß das Gut regellos und kontinuierlich in unterschiedlichen Konfigurationen dem Flüssigbad ausgesetzt wird, das Flüssigbad in der Trommelkammer entfernt und durch Umlauf mindestens mit einer Geschwindigkeit ersetzt, bei der sich ein Badwechsel in jeweils eine bis drei Minuten ergibt, das Flüssigbad, wenn dieses sich außerhalb der Kammer befindet, mit bestimmter Geschwindigkeit im Bereich von o,1 bis 5»5° C (1 - 1o° F) pro Minute, bis die Flüsigbadtemperatur die Abbindetemperatur der Farbstoffe in dem Flüssigbad übersteigt, und selbst bis zum Sieden erwärmt und die Badtemperatur bi|e dieser Abbindetemperatur stetig hält, bis der Farbstoff in der Lösung erschöpft ist. Dann senkt man die Flüssigbadtemperatur mit bestimmter Geschwin-

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digkeit, bis sie sich unter derjenigen Temperatur befindet, bei der das Färbegut einen Wärmeschock erfahren kann. Das Umwälzen und Umlaufenlassen des Flüssigbades in der und durch die Kärntner gemeinsam mit dem Wärmen und/oder Kühlen des Flüssigbades sollen dabei die Badtemperaturen an unterschiedlichen Orten der Kammer auf einen Bereich von maximal 1,1 bis 2,8° C (2 - 5° F) gleichhalten.

Beim Färben von Geweben und Stoffen handelt es sich im Prinzip darum, Farbstoff auf das Gewebe aufzubringen. Es gibt sehr viele Kunststoffe oder -gewebe und entsprechend unterschiedliche Arten von Farbstoffen Anlagen, mit denen diese Gewebe gefärbt werden sollen, müssen daher universell, aber dennoch wirtschaftlich einsetzbar sein. Beispielsweise nimmt Baumwolle Farbstoff am leichtesten an, und zum Färben von Baumwolle sind nur minimale Kontrollen erforderlich, sofern man von einer ausreichenden Wärmekapazität absieht, um die Flottentemperatur über die zum Abbinden der Farbstoffe erforderliche Temperatur zu heben. Bie Kunststoffgeweben ist jedoch die Änderungsgeschwindigkeit der Flottentemperatur sehr kritisch} wenn eine solche Änderung zu schnell erfolgt, kann der Farbstoffauftrag fleckig oder das Material einem Wärmeschock ausgesetzt werden, was diese Charge dann unbrauchbar macht.

Bei einem typischen Färbezykls werden das Färbegut und der Farbstoff in die Färbevorrichtung eingegeben, wobei die Badtemperatur geringer als 49 C (I2o F) ist und der Färbstoffübergang

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aus der Lösung zum Gewebe sehr langsam erfolgt. Dann erhöht sich die Badtemperatur bis zu einem Punkt, wo der Farbstoff aktiv und die Übergangsgeschwindigkeit hoch sind} dies kann nahe bei oder auf dem Siedepunkt der Flüssigkeit der Fall sein. Das Färbebad wird auf dieser Temperatur etwa 15 bis 9o min. vorgehalten, damit der Farbstoff in der Flotte vollständig auf das Gewebe übergehen kann. Danach wird das Bads ausgeschüttet oder auf unter 4-9° C (12o° F) gekühlt und dann ausgeschüttet, um den Färbezyklus zu beenden. Die Abkühlgeschwindigkeit ist bei speziellen Geweben - besonders Synthetics wie Orion ,- extrem kritisch.

Bei der herkömmlichen Färbung erfordert das Färbebad erhebliche Flüssigkeitsmengen} beispielsweise können pro Kilogramm Färbegut 2o kg Färbebad erforderlich sein. Dieses Verhältnis wird im allgemeinen als "Wasser/Gut-Verhältnis" bezeichnet und beträgt in dem gegebenen Beispiel 2o zu 1. Vorhandene Färbemaschinen, mit solchen Wasser/Gut-Verhältnissen sind beispielsweise Drehfärber und Schaufelradfärber.

Bei einem herkömmlichen Drehfärber, dreht ein Zylinder in einem großen Tank, der mit dem Färbebad gefüllt ist} das Gut befindet sich in dem Zylinder, der perforierte Wände hat, um auf diese Weise das Gut dem Färbebad auszusetzen. Der Tank ist folglich größer als der Zylinder und enthält mehr Flüssigkeit als erforderlich, um den Zylinder zu füllen.

Bei Schaufelradfärbeanlagen ist häufig nur ein großer offener

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Tank vorgesehen, der das Färbebad enthält, wobei das Färbegut einfach im Bad umherschwimmt. Ein am Tank montiertes Schaufelrad taucht in das Bad und wälzt dieses ausreichend stark um, daß das Gut durch das Bad treibt.

Bei jedem Färbeverfahren bewirkt das Umwälzen des Guts im Bad oder des Bades um das Gut herum eine gleichmäßige Behandlung des Guts mit dem Bad, um eine gute Farbdurchmischung und -abdekkung des Guts zu erreichen.

Die oben erläuterten allgemeinen Vorrichtungsarten ergeben ein gleichmäßiges Färben des Guts) die Betriebskosten sind jedoch sehr hoch.

Für einen vollständigen Färbezyklus kann es erforderlich sein, das Gut vor dem Färben zu waschen oder zu belichen) hinterher muß es einmal oder mehrfach gespült und zusätzlich unter Umständen auch weichgemacht werden. In Färbevorrichtungen, bei denen jedes Bad erhebliche Wassermengen erfordert, braucht man diese für jede der unterschiedlichen Phasen des Zyklus) uas diesem Grunde können die Versorgungskosten sehr hoch werden. Insbesondere ist auch die nur für das Erwärmen des Wassers erforderliche Energiemenge erheblich und steht in unmittelbarem Zusammenhang mit der im Zyklus verwendeten Wassermenge. Weiterhin erfordern die meisten Färbeverfahren genaue Einstellungen und bestimmte Konzentrationen der Chemikalien, so daß ein großes Bad größere Chemikalienmengen erfordert als ein kleines Bad. Folglich sind bei großem Wasser/Gut-Verhältnis die Kosten für die Chemikalien

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höher als in Verfahren mit niedrigem Wasser/Gut-Verhältnis.

Da die Kosten der Energie lind Chemikalien ständig zunehmen, können Färbemaschinen mit nur hohem Wasser/Gut-Verhältnis weniger wünschenswert sein als eine Färbemaschine, die mit geringerer Wassermenge auskommt, obgleich die Erstellungskosten für erstere geringer sein können als für letztere.

Die Geschwindigkeit, mit der der Farbstoff die Flotte verläßt und auf das Gewebe übergeht, bestimmt sich teilweise durch die Badtemperatur und ist bei niedriger Badtemperatur sehr gering; bei kritischen bzw. erhöhten Temperaturen ist sie sehr hoch und der Übergang erfolgt fast augenblicklich. Die Temperatur kann weiterhin für nur die Geröeart des Färbeguts und den jeweiligen Farbstoff gelten, und man kann Chemikalien zugeben, um die Färbegeschwindigkeit zu beschleunigen oder zu verlangsamen. Folglich kann ein einziges Färbebad einen breiten Bereich unterschiedlicher kritischer Temperaturen aufweisen, wenn unterschiedliche Farbstoffe eingesetzt werden oder unterschiedliche Arten von Ge4

i weben gefärbt werden sollen, Nach beendetem Farbstoffübergang | muß das Gut oft mit sehr genau eingestellter Geschwindigkeit ge-j· kühlt und umgewälzt werden, um einen Wärmeschock und/oder Fasert bruch zu vermeiden.

Da fast ausschließlich die Färbebadtemperatur die Geschwindig- j keit des Farlsboffübergangs auf das Gut bestimmt, sollte das Fär-ibebad eine fast gleichmäßige Temperatur und Farbstoffkonzentration aufweisen und die Behandlung des Guts im Farbstoffbad soll-

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te gleichmäßig sein, da das Gut sonst fleckig werden kann. Wenn beispielsweise das Gut zusammengeballt oder geknotet vorliegt und nur die Außenteile des Gutes bei der Färbetemperatur dem Bad und dann vielleicht auch nur kurzzeitig ausgesetzt sind, können, wenn zuvor behandelte Teile des Guts dem Farbstoff erneut ausgesetzt sind, unterschiedliche Farbschattierungen bzw. Fleckenbildungen auf dem Gut auftreten, da das Gut in seinen verschiedenen Teilen dem Farbstoffbad unterschiedlich stark ausgesetzt war.

Aus diesem Grund weisen typische handelsübliche Färbeanlagen im Verhältnis zu der Menge des Färbeguts sehr großvolumige Bäder auf, so daß das Gut vollständig geöffnet im Bad treibt. Weiterhin erlauben große Färbebäder eine allmähliche und genaue Temperaturänderung, obgleich der Zyklus an sich kostspieliger und länger sein kann.

Was die verschiedenen Herstellungs- und Färbeverfahren anbetrifft, kann ein Hersteller Waren aus unterschiedlichen Garnen nach bestimmten Mustern weben oder wirken, wobei diese Garne unbehandelt bzw. ungefärbt sind} dieses Gut ist im Gewebe als Rohware bekannt. Diese Rohware kann beispielsweise Teppichstoff, Strumpfwaren, Pullover, Schals oder dergl. aus Baumwolle, einem Synthetic wie Nylon oder Acryl oder einer Mischung solcher Grundstoffe bestehen. Die Waren können hergestellt und dann gelagert werden} das Färben erfolgt dann nur auf Bestellung. Das gleichzeitige Färben unterschiedlicher Gewebe in einem einzigen

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Färbebad ist als ^MÜberfärben^w ('cross dyeing¹) bekannt und ist möglich, weil die unterschiedlichen Gewebe nur bestimmte Farbstoffarten annehmen.

Beispielsweise kann es sich bei einem Material um Orion und beim anderen um Nylon handeln, die beide für eine Argyle-Socke verwendet werden; dabei wird der für das Orion eingesetzte Farbstoff von Nylon nicht angenommen und umgekehrt. Vor dem Färben kann die Socke eine im allgemeinen gleichmäßige staubig-graue Farbe aufweisen; nach dem Färben mit den von Nylon und Orion angenommenen Farbstoffen unterschiedlicher Färbung in einem einzigen Bad weisen sie dann die Mehrfachfärbung entsprechend dem vorbestimmten Muster auf.

Dieses gleichzeitige Färben unterschiedlicher Fasern hat immer mit sehr hohem Wasser/Gut-Verhältnis stattgefunden, wie erforderlich, um gleichmäßige Badtemperaturen und kontrollierte Badtemperaturänderungen zu gewährleisten und damit den unterschied·* liehen kritischen Temperaturen des Färbezyklus zu genügen.

Unterschiedliche Patente, die das allgemeinen Gegenstand des Färbens behandeln und bekannte Verfahren und/oder Vorrichtungen offenbaren, um dieses Färben durchzuführen, sind die US-Patentschriften 973.^7, 1.589,668, 1.577.315, 1.874.798, 2.o98.89o, 2.225.350, 2.602.0I6, 3.65ο.676, 3.665.735, 3.803.882 und 3.919* 664. !

Beim gewerblichen Färben von Geweben - typischerweise mindestens

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dann, wenn diese als Stückgut vorliegen - wird das Gewebe in ein bewegtes Flüssigbad aus Wasser und geeigneten Farbsotffen und chemischen Zuschlagen eingetaucht. Im eigentlichen Färbezyklus werden dann das Bad und das Gut im Bad von einer niedrigen, inaktiven Temperatur - möglicherweise an den Speisewasserbedingungen von 1o bis 27° C (5o - 8o° F) über diejenige Temperatur hinaus erwärmt, bei der der Farbstoff mit dem Gewebe reagiert. Abhängig von dem Gewebe und der Art des eingesetzten Farbstoffs tritt eine gewisse Färbeaktivität bzw. Wanderung aus der Flotte, zum Gewebe auch bei niedrigeren Temperaturen bei 66° C (I5o° F) auf; eine mäßige Färbeaktivität findet im allgemeinen bei höheren Temperaturen nahe 82° C (18o° F) statt, und beim Siedepunkt sollte der gesamte Farbstoff aus der Flotte ausgezogen sein insbesondere nach einer Vorhaltzeit von mehr als mehreren Minuten.

Nach derm Erreichen der Reaktionstemperatur und Vorhalten für die erforderliche Dauer wird das Bad gekühlt und abgelassen, das Gut dann gespült und getrocknet.

Faktoren für eine potentielle Rückweisung von Färbegut sind beispielsweise ein ungleichmäßiges Ausfärben oder eine ungleichmässige Tönung, eine schlechte Textur oder Griffigkeit des Guts ohne die gewünschte Lockerheit, die durch einen einwandfreien milden Faserabtrag während des Färhezyklus entsteht, das Strecken oder Beschädigen des Guts in einem Färbezyklus, in dem die Umwälzung unzureichend oder übermäßig ist, oder der Wärmebruch von Synthe-

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ticfasern während des Abkühlens.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Färbevorrichtung und ein Verfahren für ein Wasser/Gut-Verhältnis bis hinter zu 2 : 1 bzw. durchweg im Bereich unter 7:1» Dieses geringe Wasserverhältnis steht im Vergleich zu Verhältnissen von mehr als 1o:1 und bis zu 2o:1, wie sie bei den Dreh- und Schaufelradfärbeanlagen nach dem Stand der Technik häufig angewandt werden.

Angesichts der ständig zunehmenden Kosten stellt das Färben mit niedrigem Wasser/Gut-Verhältnis einen erheblichen Fortschritt auf dem Gebiet der Färbereitechnik dar, wenn man beispielsweise nur die reduzierten Kosten der Energie, die zum Aufheizen des kleineren Bades auf den Siedepunkt erforderlich sind, sowie die geringeren Chemikalienunkosten in Betracht zieht, wo bestimmte Chemikalienkonzentrationen in dem kleineren Bad erforderlich sind, Weiterhin schafft die vorliegende Erfindung für Färbevorrichtung und -verfahren für niedrige Wasser/Gut-Verhältnisse eine Verbesserung des Abkühlens des Färbeguts von der Reaktionstemperatur be! oder auf dem Siedepunkt durch den kritischen Bereich über etwa 69 C (156° F) hindurch, wo das Gewebe noch thermisch instabil sein kann.

In dieser Hinsicht ist beispielsweise Orion das am häufigsten eingesetzte Material für Herrensocken, aber hinsichtlich seiner Färbbarkeit das empfindlichste. Orion selbst ist bei Temperaturen von mehr als etwa 69° C (156° F) thermoplastisch, so daß bei zu schnell sich ändernden Badtemperaturen über diesem Punkt

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Faserbrüche oder -risse auftreten können. Das Zusammenballen oder Verknoten des Guts während des Abkühlens ist besonders nachteilig, da damit das Gut dem Bad nur regellos ausgesetzt wird; hierbei treten fast immer Wärmerisse auf. In vielen Fällen kann man das Bad umwälzen, um das Gut offen und damit weniger empfänglich für Wärmerisse zu halten; bei einer unzureichenden oder übermäßigen Bewegung können die Fasern jedoch ebenfalls Schaden nehmen, so daß das Umwälzen allein noch keine Lösung ist.

Die Färbevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung verwendet einen Drehzylinder ohne Außenummantelung, der das Färbebad und das Färbegut enthält, so daß nur wenig Badflüssigkeit erforderlich ist, um das Gut gleichmäßig zu behandeln. Es ist ein geschlossener Strömungskreislauf für den Umlauf des Färejbbads durch den Zylinder mit einer minimalen Geschwindigkeit von einem Umlauf in jeweils einer bis drei Minuten vorgesehen. Ein Wärmeaustauscher und ein Temperaturregler im Strömungskreislauf bewirken eine präzise Dampfheizung oder Wasserkühlung des Färbebads, um die Färbebadtemperatur genau einzustellen.

Die Vorrichtung nach der Erfindung weist beabstandete Luftein- und -auslaßöffnuq$n für die Trommel sowie ein Gebläse auf, das Luft durch diese Öffnung auf die Oberfläche des Färbebads drückt, Diese Zwangsbelüftung des Gehäuses für das Färbebad kühlt das Färbebad während der Abkühlphase des Färbezyklus mit hohem Wirkungsgrad sehr schnell, aber auch sehr gleichmäßig ab.

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Zusätzlich ist zu der Luftkühlung ein Stromungskreislauf außerhalb des Zylinders vorgesehen. Dieser Strömungskreis enthält 5 bis 15% der gesamten durch den Zylinder laufenden Badflüssigkeit. Mit der angegebenen Anlage läßt das Färbebad sich auf Erwärmungs- und Abkühlgeschwindigkeiten zwischen o,6 und 5»5° C /min (1 - 1o° F/min) genau einstellen. Diese Kühlung kann anstelle der Luftkühlung eingesetzt werden, ist jedoch nicht so wirkungsvoll.

Die Färbevorrichtung kann also mit einem Färbebad minimalen Volumens selbst dann betrieben werden, wenn nach dem Benetzen des Guts und unabhängig von Kondensat und Kühlwasser nur 2 kg Bad pro Kilogramm Gut vorliegen. Damit sind die Kosten des Färbebade8, der diesem zugesetzten Chemikalien sowie etwaige Abwassersteuern zur Entsorgung des aufgebrachten Färbebades erheblich verringert.

Fig. 1 ist eine schematisierte Seitenansicht der Färbevorrichtung nach der vorliegenden Erfindungi

Fig. Ta ist ein Seitenriß der Färbeeinrichtung nach der vorliegenden Erfindung in einer teilweise weggebrochenen und teilgeschnittenen Darstellung!

Fig. 2 ist eine Rückansicht von der Linie 2-2 der Fig. 1 herj ■

Fig. 3 ist eine Schnittansicht auf der Linie 3-3 der Fig. 1 und zeigt das Innere der in der vorliegenden Vorrichtung eingesetzten Trommel, und

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Fig. 4 ist ein Diagramm des externen Strömungskreises, der in Verbindung mit der Vorrichtung der Fig. 1 eingesetzt wird.

Die Fig. 1 zeigt eine schematisierte Darstellung der vorliegenden Erfindung in Ausführung als eine Färbevorrichtung, deren Einzelheiten ausführlicher in den Fig. 1 A bis 5 gezeigt sind. Diese Färbevorrichtung ist strukturell in einiger Hinsicht der in der US-Patentschrift 3.677.o39 und 3.768.282 offenbarten Waschmaschine ähnlich; die Färbevorrichtung 21ο hat einen Rahmen 212, der auf geeigneten Rollen 214 eine Trommel 216 trägt, die von einem Motor 217 um eine Achse 218 gedreht wird, die eine Neigung von etwa 6-15° von der Horizontalen hat. Die Enden der Trommel 214 sind offen und, wie dargestellt, weist die Trommel einen zylindrischen Teil 22o am oberen Ende sowie einen kegel stumpf förmi gen Teil 222 auf, der sich zu einer kleineren Auslaßöffnung 224 am unteren Ende verjüngt. Eine schwenkbar am Rahmen 212 festgelegte Tür 226 kann mit einem hydraulischen Zylinder in eine Offenstellung (gestrichelt gezeigt), um das Gut aus der Auslaßöffnung zu schütten, und in eine Schließstellung über dem offenen Ende 224 der Trommel bewegt werden, in der sie dieses abschließt. Geeignete (nicht gezeigte) Dichtungen zwischen Tür und Trommel erlauben, die Trommel relativ zur ortsfesten Tür zu drehen, während ein flüssigkeitsdichter Verschluß für die Trommelöffnung beibehalten bleibt.

Ein Trichter 23o auf dem Rahmen anjoberen Ende der Trommel 216

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wirkt mit dieser über geeignete (nicht gezeigte) Dichtungen zusammen, so daß die Trommel sich relativ zu dem ortsfesten Trichter verdrehen kann, während ein unmittelbarer Zugang zum Trommelinneren entsteht. Der Trichter hat eine obere öffnung 232, durch die Färbegut unmittelbar von einem Kopfförderer oder dergleichen eingeschüttet werden kann, um die Trommel schnell mit dem Färbegut beschicken zu können. Eine Tür 234-, die scharnierartig am Trichter angeschlagen ist, läßt sich mittels eines hydraulischen Zylinders schließen, um ein Entweichen von Wärme oder Dämpfen aus der Trommel während deren Arbeitszyklus gering zu halten.

Weiterhin ist ein geschlossener Kreislauf 236 mit den Leitungen 237, 238, 239, 24o, 24-1 und 242 sowie einem Filter 24-3, einer Pumpe 244 und einem Wärmeaustauscher 246 vorgesehen, um das Flüssigbad durch die Trommel 16 umzuwälzen. Die Trommel kann anfänglich mit Wasser durch ein Haupteinfüllrohr 248 gefüllt werden, wobei die Pumpe dann die Flüssigkeit in einer solchen Richtung strömen läßt, daß sie auf der Leitung 242 in die Trommel hinein und auf der Leitung 237 aus der Trommel hinaus geführt wird. Die Leitung 237 kann von der Tür getragen werden und über eine mit einem Sieb versehene Öffnung in der Tür mit der Trommel in Strömungsverbindung stehen, während (nicht gezeigte) Dichtungen für eine auftrennbare Verbindung der mit der Tür sich bewegenden Leitung 237 und der auf dem Rahmen 212 gelagerten Leitung 238 sorgen.

Dampf kann über die Steuerventile 25o zugeführt werden und

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strömt aus der Leitung 252 in den Wärmeaustauscher 246, wo er unmittelbar mit der Baflüssigkeit gemischt wird; beide gemeinsam treten dann aus der Leitung 242 in die Trommel ein. Der Dampf erwärmt auf diese Weise die Badflüssigkeit bis über die Reaktionstemperatur des Farbstoffs und schließlich auch bis zur Siedetemperatur, während der kontinuierliche Umlauf des Bades durch die Trommel und den geschlossenen Strömungskreis 236 dazu beiträgt, die Badtemperatur im wesentlichen gleichmäßig zu halten. Die Umlaufgeschwindigkeit des Bades, die sich als am vorteilhaftesten herausgestellt hat, beträgt mindestens einen Badwechsel auf jeweils mindestens eine bis drei Minuten.

In den verschiedenen Tanks 256 gespeicherte chemische Zusätze können auf der Leitung 257 über ein T-Stück 258 stromaufwärts der Pumpe 244 in den externen geschlossenen Strömungskreis 236 eingeführt werden. Weiterhin sind Mittel vorgesehen, um Wasser dem Strömungskreis dosiert zuzugeben, damit das Wasser/Gut-Verhältnis des Bades beibehalten wird und dieses weiterhin in der Abkühlphase wie noch auszuführen sein wird, gekühlt wird. Die Wasserleitung ist über die Steuerventile 262 und die Leitung angeschlossen} die Wasserzufuhr erfolgt über das gemeinsame T-Stück 58 in den Kreislauf 236 wie für die chemischen Zusätze. Bei normalen Pumpbetrieb werden also die Zusätze bzw. das Wasser mit dem umlaufenden Bad in der Pumpe selbst und im Wärmeaustauscher im erforderlichen und geeigneten Ausmaß vermischt, bevor die Einspeisung in die Trommel aus der Leitung 242 erfolgt.

Die Steuerventile 25o, 263 für den Dampf- bzw. das Wasser sind

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in parallelen Leitungen unterschiedlicher Größen angeordnet, die infolge ihres Eigenwiderstandes nur bestimmte Mengen der jeweiligen Flüssigkeit zulassen, so daß durch öffnen bestimmter dieser Ventile sich die Einspeisemengen des Heizdampfes und/oder des Kühlwassers erreichen lassen.

Ein Umlenkventil 264 ist ebenfalls in dem Kreislauf zwischen den Leitungen 238 und 239 vorgesehen; mit ihm kann das Bad auf der Leitung 256 in einen Abfluß oder einen (nicht gezeigten) Speichertank während des normalen Färbebetriebs abgelassen werden.

Die offenbarte Trommel 216 ist ohne Außenmantel ausgeführt, und enthält sowohl das Färbegut als auch die Badflüssigkeit. Das Bad in der Trommel weist allgemein den bei 267 gezeigten Spiegel auf, der bis zum oberen Viertel der Tür und von dort zurück in den zylindrischen Teil 22o der Trommel reicht. Radialflügel, wie sie ausführlicher in den Fig. 1a und 3 gezeigt sind, befinden sich auf der Trommelinnenfläche und lassen sich verwenden, um das Gut unddas Bad in der Trommel bije deren Drehung umzuwälzen. Eine Trommel mit einem Durchmesser im Schnitt 22o feie von etwa 1143 bis 127o mm kann beispielsweise vorzugsweise mit 7 bis 2o U/min gedreht werden, um das Bad und das Gut gleichmäßig umzuwälzen.

Die Färbevorrichtung weist an ihrem unteren Ende an der Auslaßöffnung eine Lufteinlaßrohr 266 auf, das sich über dem maximalen

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Badspiegel 267 in die Trommel öffnet. Eine Drosselklappe 268, die schwenkbar in einem Rohr gelagert ist, kann unterschiedlich weit geschlossen werden, um dieses zu sperren, oder geöffnet werden, um einen gewissen Durchtritt bis zum Maximum zu ermöglichen. Ein zwischen die Klappe und das Rohr gelegter Zylinder erlaubt, die Klappe nach Wunsch automatisch fernzusteuern. Ein Umlenkventil 27o kann verwendet werden, um die Leitung 266 zur Leitung 271, die zur Atmosphäre außerhalb des Gebäudes führt, in dem die Färbevorrichtung angeordnet ist, oder zur Leitung 272 zu öffnen, die einfach in die Umgebung der Färbeeinrichtung führt.

Die Färbeeinrichtung weist am oberen Ende der Trommel ein aus der oberen Trichterwand heraustretendes Luftauslaßrohr 274· auf, das über ein Gebläse 276 mit der Leitung 277 in Verbindung steht. Die Leitung 277 ist über ein Umlenkventil 278 an die Leitung 279 angeschlossen, die zur Atmosphäre außerhalb des Gebäudes führt, in dem die Färbevorrichtung sich befindet, während die Leitung 28o einfach zur Umgebung der Färbevorrichtung führt. Eine Klappe 282 in der Leitung 277 läßt sich mit einem Zylinder 283 öffnen und schließen.

Um einen Färbezyklus durchzuführen, wird die Trommel mit dem Färbegut beschickt und dann bis zu einer vorbestimmten Höhe mit Wasser niedriger Temperatur und dem entsprechenden Farbstoff und/oder chemischen Zusätzen gefüllt. Die Badtemperatur wird erhöht, indem man Dampf unmittelbar in das Bad leitet, bis eine

über der Reaktionstemperatur der Farbgboffe liegende Temperatur und typischerweise die Siedetemperatur der Flüssigkeit erreicht ist, wo der Übergang des Farbstoffs aus der Lösung auf das Färbegut erfolgt. Die Geschwindigkeit dieses Übergangs hängt von dem jeweils vorliegenden Farbstoff und Gewebe ab. Für beste Ergebnisse sollte die Badtemperatur jedoch geh.ichmäßig gehalten werden und das Gut sollte im Bad umgewälzt werden. Nach einer Vorhaltzeit von allgemein zwischen 15 und 2o min ist die Flotte im wesentlichen erschöpft; der Farbstoff ist auf das Färbegut übergegangen und die Abkühlphase des Vorgangs kann beginnen.

Da das Färbebad von der Dampfmischung unmittelbar erwärmt wird, trägt das Kondensat zum Badvolumen bei, so daß eine größere Menge der Badlösung bei Beginn der Abkühlphase als im Färbezyklus selbst vorliegt. Der Badepiegel in der Trommel kann also höher sein als erforderlich, so daß man den Flüssigkeitsüberschuß, der ein minimales Volumen übersteigt, aus der Trommel durch öffnen des Ventils 264 abläßt. Die verbleiebende Badflüssigkeit wird jedoch fortwährend von der Pumpe 244 im Umlauf gehalten und der Motor 217 dreht die Trommel weiter, um das Bad in der gesamten Trommel gleichmäßig zu halten.

Zu Anfang der Abkühlphase ist die Badtemperatur nahe oder auf dem Siedepunkt, so daß erhebliche Dampfmengen von der bewegten Badoberfläche, aus den in der Trommel umherspritzenden Tröpfchen und auch von dem benetzten Gut und der benetzten Trommelinnenwand freigesetzt werden. Beim öffnen der Klappen 268 und 282

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und beim Einschalten des Gebläses 276 wird kühlere Luft mit einer Temperatur von vermutlich zwischen 21 und 49° C (7o und 12o° P) durch das Einlaßrohr 266 und den Trommelmantel und über das bewegte Bad gezogen, durchläuft das Gebläse 276 und tritt durch die Leitung 277 vorzugsweise auf der Leitung 279 in die Außenluft aus. Damit werden die Baddämpfe aus dem Trommelmantel herausgezogen und ebenfalls an dessen Umgebung abgeführt.

Das Bad selbst wird axial durch die Trommel mittels der Pumpe 244 geführt und die Luft strömt axial durch die Trommel durch das Gebläse 276, aber in entgegengesetzte Eichtungen, so daß das Bad und die Luft häufig ausgewechselt werden} auf diese Weise entstehen eine Art Gegenstromwarmeaustauscher. Diese Luftströmung durch den Trommelmantel erfolgt auch in unmittelbarer Nähe des sich bewegenden Bads, der Trommel und auch des Färbeguts selbst, so daß mit diesen ein guter Wärmeaustausch stattfindet. Die Luft hat jedoch einen niedrigen Wännekoeffizienten, so daß die momentane Temperaturänerungsgeschwindigkeit der Badflüssigkeit nur gering ist. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit, daß das Färbegut, wenn es sich in wärmeerweichbarem Zustand befindet, einem in diesem jeweiligen Augenblick gleichmäßig warmen Bad ausgesetzt ist, obgleich die Temperatur des Bades während des gesamten Abkühlvoranges tatsächlich fällt. Die Luftströmung kann weiterhin durch teilweises Schließen der Klappen unter ein Maximum reduziert werden, so daß die Kühlgeschwindigkeit des Bads sich genau einstellen läßt.

Vorzugsweise wird das Lüftungsgebläse 276 stromabwärts des Luft-

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kreisläufe durch die Trommel angeordnet, da auf diese Weise der statische Druck in der Trommel und damit die Verdampfungstemperatur der Badflüssigkeit gesenkt werden können. Weiter wird Luft aus der Umgebung der Färbeeinrichtung in die kleinen, nicht abgedichteten öffnungen der Färbeeinrichtung eingezogen, anstatt Wrasen und Dämpfe aus diesen öffnungen hinauszudrücken, so daß die Umgebung der Färbeeinrichtung sauber bleibt. Weiterhin wäre vorzuziehen, die abgezogene Luft auf der Leitung 279 an die Außenluft abzugeben, anstatt die Umgebung der Färbeeinrichtung selbst mit Dunst zu durchsetzen. Abhängig von der Innentemperatur des Gebäudes, in dem die Färbeeinrichtung sich befindet, kann es jedoch sinnvoll sein, der Außenluft des Gebäudes zum Belüften den Vorzug gegenüber der Innenluft - oder umgekehrt zu geben.

Im bevorzugten Betrieb der Zwangsbelüftung während der Abkühlphase findet eine Luftkühlung - insbesondere beim Färben empfindlicher Stoffe wie Orion - nur im Anfangsteil bei der Temperatursenkung von der Seidetemperatur auf etwa 91 bis 93° C (195 - 2oo° F) statt. Bei diesen Temperaturen ist Orion stark plastisch, so daß es sehr leicht einen WMrmeschock erfährt, wenn man es schnell hintereinander einer Badfolge mit Temperaturen aussetzt, die sich um mehr als nur wenige Grad - beispielsweise 2 bis 3° C (3 - 6° F) - unterscheiden. Die Luftkühlung in diesem sehr kritischen Temperaturbereich trägt also dazu bei, im gesamten Bad eine gleichmäßige Augenblickstemperatur aufrechtzuerhalten, auch wenn die Gesantbemperatur des Bads sinkt.

Unterhalb dieser sehr kritischen Badtemperatur von 91 bis 93 C

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(195 - 2oo° F) kann Kühlwasser in die Trommel eingelassen werden, wie oben ausgeführt, indem man einige der Ventile 62 öffnet, wobei das Wasser sich mit der Badflüssigkeit stromaufwärts der Pumpe mischt, so daß eine vollständige Temperaturdurchmischung mit dem umlaufenden Bad stattfindet, bevor die Flüssigkeit in die Trommel selbst eingelassen wird. Wenn die Badtemperatur etwa 74- 77° C (165 - 17o° F) erreicht, nimmt die Empfindlichkeit des Gewebes gegenüber Wärmerissen erheblich ab, so daß die Wasserzufuhrgeschwindigkeit bei sich abkühlendem Bad erheblich gesteigert werden kann. Die kontrollierte Abkühlung setzt sich bis zu einer Badgesamttemperatur unter der Wärmeerweichungstemperatur des Orions (69° C (156° F), d.h. beispielsweise 60 66° C (1Ao- 15o° F) hinab fort, wo das gesamte Bad dann abgelassen werden kann. Danach kann man die Trommel mit kaltem Wasser auffüllen und überschüssigen Farbstoff und Chemikalien aus dem Färbegut ausspülen.

Bei einer Trommel von etwa 1,4- - 1,7 m* (5o - 60 cu.ft.) Gesamtinnenvolumen kann während des ersten Teils der Abkühlphase das Flüssigbad 566 - 85o Liter (2o bis 30 cu.ft.) ausmachen, so daß ein freier Luftraum von etwa o,57 bis 1,13 1 (2o · Ao cu.ft.) in der Trommel über dem Badspiegel bleibt. Der Querschnitt der

Trommel kann etwa 0,56 bis 1,39 m (6-15 sq.ft.) betragen und das Bad etwa 1o - 7o % dieser Fläche einnehmen, und zwar unabhängig davon, wo dieser Querschnitt genommen wird und wie hoch an dieser Stelle der Badspiegel liegt. Die Luftströmung durch die Trommel mit dieser allgemeinen Größe und Gestalt bei einer

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Temperatur der Luft von 21 - 49° C (7o - 12o° F) hat sich mit einem Wert von 28,3 - 39»6 m /min (1ooo - 14oo cfm) als sehr zufriedenstellend herausgestellt, wobei 21,2 mVmin (75o cfm) eine untere Grenze darzustellen scheinen, unterhalb der die Qualität drastisch abnimmt, während über 51 m /min (18oo cfm) eine Steigerung nicht mehr wesentlich zur Qualität oder der Leistungsfähigkeit des Pärbezyklus beiträgt. Diese Luftdurchsatzwerte bewirken bei dem-vorhandenen Luftraum in der Trommel über dem Bad minimal 1o Luftwechsel pro Minute, möglicherweise bis 1oo Luftwechsel pro Minute. Diese Werte entsprechen Luftgeschwindigkeiten durch die Trommel und in der Nähe des sich bewegenden Bades von etwa 18,3 bis 244 m/min (6o - 8oo ft./min.), und zwar abhängig wiederum vom Querschnitt der jeweils vorliegenden Trommel.

Die praktische Geschwindigkeit der Badtemperaturkühlung eines schwierigen Gewebes wie Orion in einem gewerblichen Färbezyklus scheint im Bereich von o,6 - 5»5° C (1 - 1o° F) pro Minute vom Siedepunkt bis hinunter auf etwa 91 - 93° C (195 - 2oo° F) und dann möglicherweise schneller bis etwa 74 - 77° C (165 - 17o° F) und noch schneller bis unter die Wärmeerweichungstemperatur des Materials - wie auf 60-66 C (14o - 15o° F) zu liegen. Die offenbarte Zwangsbelüftung des Raumes über dem Badspiegel bewirkt eine genaue und gleichmäßige Badabkühlung mit dieser Ge* schwindigkeit insbesondere im kritischten Temperaturbereich unmittelbar unter der Siedetemperatur und auch bei Färbeprozessen mit niedrigem Wasseranteil, wo das Gut sich leichter zusammenballt. Für das Abkühlen unterhalb des kritischten Bereiches kann

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auch Wasser in die Trommel eingelassen werden, wie offenbart, und zwar in Mengen von anfänglich 3i8 bis 716 Liter pro Minute (1 bis 2 gallons) und später 19 - 38 Liter (5 - 1o gallons) pro Minute bis zu dem Punkt, wo das Bad abgelassen werden kann. Die gesamte Abkühlphase eines Färbebades kann daher 5 bis 25 min dauern; diese Zeit, wenn durchweg eingehalten, erlaubt eine Arbeitsweise mit schnellem Durchsatz und damit eine wirkungsvolle Nutzung der Vorrichtung.

Ein intereasaantes, für das offenbarte Abkühlverfahren sehr hilfreiches Phänomen ist, daß erhebliche Energiemengen durch den Verdampfungsprozeß an die Atmosphäre abgegeben werden, so daß die entsprechende Menge von Kühlenegie hier nicht mehr erforderlich ist- im Gegensatz einer ausschließlichen Wasserkühlung. Der Verdampfungsprozeß kann im tatsächlichen Betrieb 15 bis 35 % des gesamten Bades von Anfang des Abkühlvorgangs umfassen. In einem typischen Beispiel würde beispielsweise das Badvolumen am Ende des Siedevorgangs 85? - 1o41 Liter (225 275 gallons) freie Flüssigkeit ausmachen, die man vor dem Abküh Vorgang auf etwa 568 - 757 Liter (I5o - 2oo gallons) abläßt. Wenn jedoch a_as Bad aufetwa 91 - 93° C (195 - 2oo° F) abgekühlt ist, beträgt die gesamte Badmenge nur 379 - 568 Liter ("bo gallons). Dies läuft darauf hinaus, daß bei der Abkühlung etwa 19o Liter (5o gallons) Flüssigkeit an die Atmosphäre abgegeben werden. Nimmt man für die latente Wärme der abgegebenen Dämpfe einen geringeren Wert als die 556 kcal/kg (I000 BTU/lbs.) der Energie von Trockendampf an, entsteht trotzdem ein erheblicher

Kühleffekt infolge der Zwangsbelüftung des Bades, wie oben beschrieben.

Die Fig. 1a zeigt ä für die Färbevorrichtung 1o einen Rahmen 12, der aus Winkelprofilen und Blechteilen gefertigt ist, die miteinander verbolzt, verschweißt oder sonstwie befestigt sind, um ein hohles oberes Inneres mit drei Paar Rollen 14-, 16 und 18 auf dem Rahmen zu schaffen. Eine Trommel bzw. ein Zylinder 2o ist im oberen Innenraum des Rahmens angeordnet und auf den Rollenpaaren 14, 16, 18 drehbar gelagert, auf denen jeweils die Ringflächen 24, 26 und 28 auf den verschiedenen angerenzenden Flächen des Zylinders rollen. Der Zylinder ist mit seiner Längsmittelachse - vergl. 30 - um etwa 8 - 2o° aus der Horizontalen geneigt.

Der Zylinder selbst ist mit durchgehenden massiven Außenwänden ausgestattet, die in der Lage sind, Flüssigkeit aufzunehmen, und weist weiterhin ein offenes zylindrisches oberes Ende 32 auf, das als Einlaß für das Gut und die Badflüssigkeit in den Zylinder dient. Weiterhin ist ein zylindrisches unteres Ende 3^- als Auslaß für das Gut aus dem Zylinder vorgesehen. Die Trommel bzw. der Zylinder weist weiterhin einen großen zylindrischen Hauptteil 36 am Einlaß- bzw, offenen oberen Ende 32 auf sowie einen kegelstumpf förmigen Teil 38, der in das untere offene Auslaßende ausläuft.

Auf die Innenwand des Zylinders 2o sind drei Flügel 4o im Ab-

racht, die mi 98AA/1015

stand von etwa12o° angebracht, die mit ihrer Innenkante allgemein

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parallel zum Zylinderteil 26 verlaufen, so daß ihre relative Höhe über den kegelstumpfförmigen Teil 38 des Zylinders zur Auslaßöffnung hin abnimmt. Eine Tür 44 ist mit dem Arm 46 scharnierartig um den Schwenkpunkt 48 bewegbar gelagert, um das untere offene Ende des Zylinders zu öffnen und zu schließen. Geeignete Dichtungen 5o verlaufen teleskopartig zwischen der Tür und dem offenen Ende 34 der Trommel, um diese wirkungsvoll abzudichten, gleichzeitig aber eine Drehung der Trommel realtiv zur ortsfesten Tür zuzulassen. Ein Zylinder 52 ist mit dem Bolzen 54 auf dem Rahmen und mit dem Bolzen 56 am Arm 46 befestigt und dient dazu, die Tür im gewünschten Zeitpunkt zu öffnen und zu schliessen.

Weiterhin befinden sich im Zylinderinnern drei Strömungskanäle 58, die jeweils zwischen den Flügeln zentriert sind und einen perforierten Wandaufbau geringer Profilhöhe aufweisen, der etwa in der Mitte des zylindrischen Teils 36 beginnt und über den kegelstumpf förmigen Teil 38 bis zur Auslaßöffnung verläuft. Der untere Teil der Tür weist eine perforierte Innenwand auf, hinter der eine Kammer 6o gebildet ist, während die Kanäle 58 über die Dichtungen 5o hinaus in Verbindung mit der Kammer stehen. Diese Kanäle schaffen Strömungswege verhältnismäßig geringen Strömungswiderstands, die die !Flüssigkeit aus dem Trommel inneren an dem+ gegen die Tür zur Türkammer 6o zusammengeballten Gut vorbeileitet.

Die Trommel selbst wird von einem Motor über ein Untersetzungs-

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getriebe 62 angetrieben, die an Rahmen 12 befestigt sind. Die V-Riemen 64- laufen über ein Band, das den Hauptzylinderteil 36 umgibt, sowie eine mit der Getriebsausgangswelle verkeilte Riemenscheibe. Weiterhin ist ein Trichter 66 vorgesehen, den der Rahmen 12 über und in offener Verbindung mit dem offenen oberen Ende 32 der Trommel trägt. Eine mit dem Stift 7o angeschlagener Deckel 68 dient dazu, den oben offenen Trichter zu verschließen. Dieser Deckel kann mit einem Zylinder 71 automatisch geöffnet werden, wenn die Trommel beschickt werden soll.

In vielen Einzelheiten entspricht diese Einheit der in den US-Patentschriften 3.677.039 und 3.768.282 offenbarten. Unterschiede zwischen der vorliegenden und der früher offenbarten Einheit sind beispielsweise, daß die Rippen 4o im vorliegenden Fall nicht perforiert, sindern durchgehend ausgeführt sind, damit keine Flüssigkeit zu ihrer Unterseite strömen kann. Weiterhin befindet sich auf der Tür ein Probenrohr 72 und verläuft in die innere Türkammer 6o hinein. Das obere Ende des Rohrs liegt über dem hohen Wasserspiegel der Trommel und ist offen; ein Deckel 74· ist vorgesehen, um das offene obere Rohrende abzuschließen. Der Zweck des Probenrohrs 72 ist, die Probenentnahme für Untersuchungen des Farbstoffbades und des Gutes im Färbezyklus zu erlauben. Man läßt dabei ein Prüftuch entsprechenden Materials an einem Draht in die Türkammer 72 herab, wo es dem Farbstoffbad ausgesetzt wird; diese Probe läßt sich ohne Unterbrechung des Arbeitsablaufs wieder aus dem Rohr herausziehen. Weiterhin kann man am unteren Ende des Probenrohrs ein Sichtglas 76 vorsehen.

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Von besonderer Wichtigkeit für die vorliegende Vorrichtung ist, daß die Trommel bzw. der Zylinder 2o durchgehende Wände aufweist, so daß er obgleich er dreht, das Flüssigbad unmittelbar aufnimmt, und keinerlei äußerer Mantel oder dergleichen die sich drehende Trommel umgibt. Weiterhin sind Mittel vorgesehen, um das Farbstoffbad im Umlauf zu halten, und diese schließen einen Kreislauf außerhalb der Trommel von deren unterem Ende bis zu deren oberem Ende ein.

Insbesondere ist ein Rohr 80 an der Tür 44 in Strömungsverbindung mit der Türkammer 60 vorgesehen, das über eine lösbare Dichtung 82 mit einer Leitung 84 zusammenwirkt, die auf dem Rahmen 12 gelagert ist und mit einem 3-Wege-Ventil in Strömungsverbindung steht. Die Einlaßleitung 84 zum Ventil kann zu einer Leitung 88, die ihrerseits an einen Abfluß oder einen Speichertank (nicht gezeigt) im oberen hohlen Teil des Rahmens 12 oder sonstwo angeschlossen ist, oder zu einer Leitung 9o geschaltet werden, die zur Filtereinheit 92 führt, Von der Auslaßseite des Filters 92 führt eine weitere Leitung 94 zur Ansaugseite der Pumpe 96, die vorzugsweise eine offene Laufradpumpe ist, während deren Auslaßleitung 98 zum Wärmeaustauscher I00 führt. Vorzugsweise ist der Wärmeaustauscher I00 ein hohler flüssigkeitsdichter Tank 1o2, mit einer Einlaßleitung 98 und einer Auslaßleitung 1o4, die miteinander durch das offene Innere des Tanks in Strömungsverbindung stehen. Die Dampfleitung 1o5 führt über das Rohr I06 in den Wärmeaustauscher, das vorzugsweise über seine Länge eine Reihe kleiner öffnungen trägt, die den Dampf gleichmäßig

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in der bereits im Wärmeaustauscher befindlichen Flüssigkeit verteilen. Die Auslaßleitung 1o4 vom Wärmeaustauscher wird dann zum Rohr 1o8 am Trichterteil 66 geführt, von wo die Lösung in den sich drehenden Zylinder 2o eintritt.

Wie dargestellt, ist die offenbarte Vorrichtung am besten für das Färben geeignet, und in dieser kann in der Nähe der Einheit eine Vielzahl von Farbstoff tanks (in Fig. 4- schematisch gezeigt) 11ο, 112 und 11A- angeordnet sein, die jeweils einen bestimmten Farbstoff oder eine bestimmte Chemikalie enthalten, die der Trommel zugefügt werden muß. Die Auslaßleitungen dieser Tanks führen über die Ventile 111, 113» 115 auf eine Sammelleitung 118. Eine Pumpe 12o am Auslaß der Sammelleitung bewegt die Chemikalie durch die Leitung 122, so daß sie sich am T-Stück 124 in den geschlossenen Strömungskreis ergießt, und zwar vorzugsweise stromaufwärts der Pumpe am Filterauslaß. Desgl. wird das Kühlwasser auf der Leitung 126 vorzugsweise an diesem Ort in den Strömungskreislauf eingeführt. Folglich wird eine Bleiche, ein Weichmacher, eine Säure oder eine andere Chemikalie bzw. das Wasser, die bzw. das auf diese Weise auf der Ansaugseite der Pumpe in den Kreislauf gerät, vollständig in die umlaufende Lösung eingemischt, während diese die Pumpe durchläuft. Das Füllwasser für den Zylinder kann aus der Leitung 128 in ein Rohr 1o8 am Trichterabschnitt 66 gegeben werden.

Ein (nicht gezeigter) Luftzylinder zwischen dem Rahmen und dem Umlenkventil 86 kann verwendet werden, um das Ventil automatisch

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umzuschalten, so daß das Bad in der Trommel abgelassen oder in Umlauf versetzt wird.

Um eine genaue Steuerung der Badtemperatur zu erreichen, sind Mittel vorgesehen, die erlauben, genaue Mengen sowohl des Heizdampfs und/oder des Kühlwassers in das Strömungssystem einzulassen. Dieses Systems insgesamt, obgleich hier insbesondere in Fig. 1a und 4 gezeigt, kann das System in Fig. 1 nach Wunsch ersetzen.

Zunächst strömt der Heizdampf von der Dampfleitung 13o (vergl. Fig. 4) über einen Abscheider 132 auf einer Sammelleitung 134-, von der vier unterschiedlich bemessene Leitungen parallel zu einer zweiten Sammelleitung I36 führen. Insbesondere kann es sich um eine 1"-Leitung 138 mit Steuerventil 139» eine 3/4^w-Leitung 14ο mit Steuerventil 141, eine 1/2^W-Leitung 142 mit Steuerventil 143 und eine 1/8"-Leitung 1⁷¹A mit Steuerventil 145 handeln. Indem man wahlweise eines oder das andere dieser Ventile in unterschiedlichen Kombinationen öffnet, lassen sich größere und kleinere Mengen Dampf aus der Sammelleitung 136 über die Leitung 1o5 dem Wäremaustauscher I00 zuführen. Um eine noch genauere Einstellung zu ermöglichen, liegt ein Modulierventil 15o in Reihe zwischen der Sammelleitung 136 und der Einlaßdampfleitung 1o5 und wird betätigt, um die wirksame Strömung in der Leitung unabhängig davon, welche Ventilkombination offen ist und welche Dampfmenge an den Wärmeaustauscher abgegeben wird, zuverändern.

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Daa gleiche allgemeine Konzept gilt für das Kühlwasser, für das die Leitung 152 an die Samelleitung 15^ gelegt wird, von der verschiedene Rohrteile parallel zur Sammelleitung 156 führen. Auch hier können eine 1"-Leitung 158 mit Steuerventil 159* eine 3/4"-Leitung 16o mit Steuerventil 161 und eine 1/2^M-Leitung 162 mit Steuerventil 163 vorgesehen sein. Auf gleiche Weise ist die Sammelleitung 156 über ein Modulierventil 166 zur Leitung 126 und damit in den Strömungskreis gelegt, wie oarben erwähnt.

Auf der Basis des angenäherten Badvolumens und der Erwärmungsoder AbMhleigenschaften des Heizdampfs und/oder des Kühlwassers läßt sich eine Strömung des Heizdampfs bzw. des Kühlwassers bestimmen, bei der das Bad mit bestimmter Geschwindigkeit erwärmt bzw. abgekühlt wird. Dementsprechend wäre es möglich, beispielsweise das 1"-Dampfleitungsventil 139 zu öffnen, das die Badlösung mit beispielsweise etwa 4 C/min (7 F/min.) erwärmt. Indem man das 1/2"-Leitungsventil 143 öffnet, kann die Heizgeschwindigkeit 1° C (2° F/min.) betragen. Indem man mehrere dieser Ventile gleichzeitig öffnet, erhält man entsprechend bestimmte erwartete Wärme- und Kühlgeschwindigkeiten zwischen o,6° C (1° F) und 5,5° C (1o° F) pro Minute.

Im Sinne einer genauen Steuerung würde man einen Temperaturfühler 17o mit einer Sonde 172 vorsehen, die die Temperatur der Flüssigkeit am Auslaß des Wärmeaustauschers oder allgemein im Zuführungsrohr 1o8 zur Trommel erfaßt. Der Wärmefühler kann typischerweise ein Thermistor sein, dessen elektrischer Wider-

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stand bei einer gegebenen Temperatur einen bestimmten Wert aufweist, der bei steigender Temperatur abnimmt und umgekehrt. Indem man diese Eigenschaften in einer geeigneten Regelung 174- allgemein bekannter Konstruktion auswertet, ist es möglich, die Einstellung des einstellbaren Dampfleitungsventils 15o oder des Wasserleitungsventils 165 entsprechend einem vorgegebenen Bezugsnormal vorzunehmen. Wenn die Flüssigkeitstemperatur, die die Sonde 172 erfaßt, dann vom Sollwert abweicht (beispielsweise zu hoch ist), drosselt die Steuerung 174- das Modulierventil gegegenüber der vorhergehenden Einstellung, so daß die Wärmezufuhr auf die gewünschte Temperatur der Speiseflüssigkeit zum Bad sinkt.

Es ist weiterhin möglich, beispielsweise mittels einer Schrittsteuerung, die von einer digitalen Einheit angesteuert wird, den Sollwert zu verändern, mit der die Thermistor spannung in der Steuerung 17^ verglichen wird. Mit einer solchen Technik läßt die Neutraltemperatur des Thermistors sich schrittweise erhöhen oder senken bzw. auf einen Wert stellen, bei dem sich eine Mittelstellung des Modulierventils ergibt. Auf diese Weise läßt sich eine genaue Erwärmung und Abkühlung der Badflüssigkeit mit vorbestimmter Geschwindigkeit ohne wesentliches Uberschwingen erreichen.

Um das Gut im Bad in Bewegung zu halten und ein Stau an der Türfläche zu vermeiden, ist am Rohr innen eine Rippe 18o mit stark vergrößertem Profil befestigt, die bei der Trommeldrehung das

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Gut von der ortsfesten Tür herunterschiebt. Die Rippe steht radial bis fast zur Trommelmitte vor und ist mit ihrer unteren Kante an einem U-Profil 58, aber winklig zur Drehachse der Trommel so befestigt, daß sie auf einer Schraublinie liegt. Die Pumpwirkung dieser schraublinienförmigen Rippe bei der Trommeldrehung ist von der Tür hinweggerichtet, so daß das Gut von der Tür hinweg zum Trommelinneren bewegt wird. Die hintere Kante der Rippe liegt etwa am Übergang zwischen dem kegelstumpfförmigen Teil 38 zum zylindrischen Hauptteil 36.

Was einige Einzelheiten der in Frage stehenden Färbeeinrichtung anbetrifft, hat der Trommeldurchmesser eine Größenordnung von 1143 - 127o mm (4-5 bis 5o in.) im zylindrischen Teil und am Ausgang des kegelstumpfförmigen Teils einen solchen von 635 bis 889 mm (25 - 35 in.). Der Zylinder ist um eine Achse drehbar gelagert, die zwischen 8 und 2o° zur Waagerechten geneigt ist, so daß der Boden des kegelstumpfförmigen Teils im allgemeinen fast waagerecht verläuft. Der Zylinder wird mit etwa 8 - 1o U/min gedreht, um das Gut im Bad normal umzuwälzen - mit Ausnahme bei kritischen Badtemperaturen und Abkühlphasen, bei denen der Zylinder schneller drehen kann, beispielsweise etwa 16 - 2o U/min· Bei dieser schnellen Trommeldrehung bewegen sich das Gut öfter durch das Bad und wird daher dem Färbebad gründlicher ausgesetzt, um in der Abkühlphase Wärmerisse oder Wärmeschocks bei Syntheticfasern - insbesondere Orion - gering zu halten. Beispielsweise tritt eine ungleichmäßige Beeinflussung des Guts durch das Bad auf, wenn ein Teil des Guts eine Badtemperatur von 88° C

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(19o° F) erfährt, sich dann bei dieser Temperatur zusammenballt und etwas später dann sich löst und dem Bad bei 82° C (I8o° F) ausgesetzt wird. Dieser schnelle Abfall, dem das Gut dann ausgesetzt ist, erteilt dem Gut ein gerissenes oder gebrochenes Aussehen. Unter %etwa 67° C (156° F) ist Orion nicht mehr thermoplastisch.

Zur Bestimmung des Verhältnisses von Wasser zum Färbgut verwenden sowohl der hier offenbarte Färbevorrichtung als auch herkömmliche Färbemaschinen nur die anfängliche Wasserfüllung. Das Kondensat des Dampfes, den man zum Erwärmen des Bades verwendet, oder das zum Kühlen des Bades verwendete Wasser, die sich dem Bad zumischen, erhöhen zwar das gesamte Badvolumen} diese Mengen gehen aber in die Bestimmung des Wassers/Gut-Verhältnisses nicht ein. Das Gleiche gilt für das zum Benetzen des Guts verwendete Wasser. Beispielsweise kann ein typischer Zyklus in der offenbarten Färbevorrichtung mit 151 - 284- Liter (4o - 125 gallons) Auffüllwasser erfordern. Der Dampfkondensat ergibt 379 - 757 Liter (1oo - 2oo gallons) Wasser bei der Erwärmung des Bades zum Sieden und Vorhalten auf dieser Temperatur für die erforderliche Dauer. Zum Abkühlen können etwa weitere 379 - 1136 Liter (loo 3oo gallons) erforderlich sein.

Betrachtet man die minimale Austauschströmung der Badlösung im Zylinder, liegt die Verdrängung der Pumpe mit kaltem Wasser vorzugsweise in der Größenordnung von 568 - 757 Litern (15o - 2oo gallons) pro Minute, so daß beim Ausgangsfärbebad von etwa 284 - 473 Liter (75 - 125 gallons) die Pumpe die gesamte Badlösung

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mindestens einmal pro Minute und vorzugsweise bis dreimal rpo Minute umwälzt. Infolge des bei sich dem Siedepunkt nähernder Badtemperatur abnehmenden Pumpenwirkungsgrads sinkt die Pumpgeschwindigkeit auf beispielsweise etwa 28o - 57o Liter (75 - 15o gallons) pro Minute ab, während das gesamte Badvolumen 76o 114o Liter (2oo bis 3oo gallons) betragen kann, so daß die Pumpe das Bad mindestens einmal in drei Minuten und vorzugsweise öfter umwälzt. Diese starke Umwälzströmung, gekoppelt mit der genauen Temperaturregelung der Speiseflüssigkeit zum Strömungskreislauf trägt dazu bei, das Bad in der Trommel auch dann auf einer verhältnismäßig konstanten Temperatur zu halten, wenn die Badtemperatur sich ändert. Typischerweise übersteigt der Unterschied der Badtemperatur zwischen TrommeMn- und -auslaß nicht mehr als 1 bis 3° C (2 - 5° F).

Es wird darauf hingewiesen, daß die Tatsache, daß das Gut durch die Trommeldrehung mechanisch durch die Lösung bewegt wird und das Bad selbst durch das Gut zu einem vollständigen Austausch in einer bis drei Minuten gezwungen wird, von kritischer Bedeu-j tung für ein erfolgreiches Arbeiten der Vorrichtung. Diese Mefk4 male, gekoppelt mit der sehr genauen Einstellung der Badtempe- j ratur, die möglich wird durch den in der Stromkreisleitung ange-f ordneten Wäremaustauscher, bewirken sehr genaue Färbebadtempera-i· türen an fast allen Punkten im Zylinder. Weiterhin wird darauf verwiesen, daß zu jeder Zeit die gesamte Färbebadlösung entweder vollständig in der Trommel selbst oder in dem Strömungskreis außerhalb der Trommel, das ein verhältnismäßig geringes Volumen

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hat, sich befindet, einschließlich des Filters, der Ventile, des Wärmeaustauschers, der Pumpe und der Verbindungsleitungen. In der Tat, macht die im Trommelinnern enthaltene Flüssigkeit jederzeit etwa 85 - 95 % der im gesamten abgeschlossenen System enthaltenen Flüssigkeit aus. Dieser Anteil schwankt natürlich, da, wie bereits festgestellt, der Flüssigkeitsspiegel des Bades zu Anfang seine Mindesthöhe hat und vor dem Ende der Verweildauer am Siedepunkt sein Maximum erreicht.

Wie oben erwähnt, ist der Füllpegel des Wassers zu Anfang des Färbezyklus typischerweise nur ein Teil der Gesamtwassermenge, die die Trommel schließlich am Ende des Färbezyklus enthält. Um in der Trommel für eine genaue Pegelregelung zu erreichen, liegt eine Reihe von DrucksciaLtern vor, die an ein T-Stück 135 (Fig. M-) im Wassersystem in der Trommel angeordnet, das eine vertikale Sammelleitung 186 speist. Ein Schalter 188 kann beispielsweise das Vorhandensein von Flüssigkeit in der Trommel überhaupt erfassen und so eingestellt sein, daß er das versehentliche öffnen der Tür verhindert. Ein Schalter 19o ist auf den minimalen Füllspiegel in der Trommel eingestellt, ein Schalter 192 auf die annehmbare Maximalspiegelhöhe. Ein Uberfüllschalter 194· kann verwendet werden, um die maximale Spiegelhöhe zu bestimmen, die die Trommel sicher aufnehmen kann. Obgleich man den Wasserverbrauch so einstellt, daß dieser Schalter 194- bei normalen Färbebetrieb nicht aktiviert wird, kann er doch typischerweise nahe dem Ende der Erwärm- oder Verweilphase des Zyklus erreicht werden, nachdem das Dampfkondensat dem Bad hinzugeflossen ist. In der bevorzugten Ausführungsform steuert .dejr.ttberfüllungsschalter 194- nicht

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das Umlenkventil 86, das Badflüssigkeit aus der Trommel abläßt, sondern verhindert lediglich die Zufuhr weiteren Heizdampfs, wobei die Trommel weiterdreht und das Färbegut weiter umgewälzt wird. Falls erforderlich, kann dann die Bedienungsperson das Bad von Hand ablassen und die Verweilzeit ohne zusätzliche Wärmezufuhr fortsetzen.

Nach der Heiz- und Verweilphase des Zyklus beginnt die kontinuierliche Abkühlung. Ein Schalter 196 ist an einer mittleren Wasserspiegelhöhe vorgesehen und bewirkt ein öffnen der Kühlwasserventile, wie von der erwünschten Abkühlgeschwindigkeit bestimmtj weiterhin verschiebt er das Umlenkventil 86 in regelmäßigen Schritten, um einen Teil des Wassers im System zur Abflußleitung 88 umzulenken. In der bevorzugten Betriebsart erfaßt eine Zeitsteuermechanik den Zustand des Kühlschalters 196. Wenn dieser einen bestimmten annehmbaren hohen Pegel erreicht, schaltet er das Umlenkventil 86, so daß das Bad teilweise zum Abflußrohr 88 abgelassen wirdj dieses Umlenkventil öffnet Jedoch nur kurzzeitig, damitdas Färbebad nicht innerhalb kurzer Zeit wesentliche Änderungen erfährt. Das System lenkt also regelmässig Wasser aus dem Bad zum Abfluß und schließt dann, während der Pumpenkreislauf in Betrieb bleibt und für eine gleichmäßi- j gere Abkühlung sorgt, und zwar sowohl hinsichtlich der Temperatur des Bades selbst als des Flüssigkeitsvolumens in der Trommel

Nach dem Färbezyklus können weitere Spül-, Wasch-, Weichmachoder dergl. Gänge nachgeschaltet werden, indem man einfach fri-

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sches Füllwasser und geeignete Lösung zuführt, den Zylinder dreht und die Umwälzpumpe arbeiten läßt, wie oben beschrieben. Der Nutzen dieser Färbevorrichtung läßt sich für jede der Behandlungsphasen realisieren - einschließlich der Bewegung des Guts durch das Bad infolge der Zylinderdrehung und des Umwälzens des Bads durch das Gut.

Auf die gleiche Weise läßt sich, wie oben erwähnt, das Gut selbst leicht in die Trommel einbringen, indem man es mit Unterstützung der Schwerkraft einfach am oberen Trommelende in sie einschüttet. Desgl. läßt es sich mit Hilfe der Schwerkraft wievo» unteren Trommelende bei geöffneter Tür entfernen. Weiterhin bewirkt die Strömung des Farbstoffs vom höheren Auslaß durch das Gut und aus der Trommel am untenliegenden Auslaß heraus, daß die Flotte durch das Gut hindurchgezwungen wird und die wirksame Übertragung des Farbstoffs aus der Suspension auf das jeweilige Gut verstärkt.

Die Tabelle I gibt die speziellen Reaktionen verschiedener Farbstoffe bei verschiedenen Temperaturen an, wie sie zum Färben bestimmter Fasermaterialien eingesetzt werden, und zeigt weiterhin das Ausmaß der Steuerung, die für die Abkühlphase des Färbzyklus erforderlich ist. Die Tabelle II verwendet diese speizifischen Eigenschaften bei bestimmten Färbezyklen, für die die offenbarte Färbevorrichtung bei niedrigem Wasser/Gut-Verhältnis benutzt wird. Obgleich in der Tabelle das Färben von Nylon mit einem Säurefarbstoff angegeben ist, färbt man Nylon bevorzugt

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mit einem Dispersionsfarbstoff. Es sollen im folgenden drei spezielle Beispiele von Färbezyklen mit den jeweiligen Zeiten angegeben werden, bei denen die hier offenbarte Färbevorrichtung eingesetzt wurde.

Beispiel 1

Mit dem offenbarten Verfahren und der offenbarten Färbevorrichtung wurde eine 91 kg (2oo lbs.) schwere Charge Herrensocken aus 75 % Nylon und 25 % Acrylfasern bzw. Orion gefärbt; nach dem Benetzen galt der in Tabelle II ausgeführte Behandlungszyklus. Die Pumpe zum Mischen der chemischen Zusätze aus den Tanks kann dem Färbebad am Anfang des Zyklus mit einem Durchsatz von 18,9 Litern (5 gallons) über eine Zeitspanne von etwa 1,5 min zugeschaltet werden. Die Wasserfüllung betrug 379 Liter (loo gallons) und ergab mit der 91 kg (2oo lbs.)-Charge ein Wasser/Gut-Verhältnis von etwa 4,2» Die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs vom Einlaß zur Reaktions- bzw. Abbindetemperatur des Farbstoffs«

d.h. 1oo° C (212° F) bzw. dem Siedepunkt variiert zwischen 2 unc. 4° C/min (3 - 8° F), so daß sich eine Gesamtbadheizzeit von etwa 33 ^mi-ⁿ ergab. Das gesamte Bad wurde dann etwa 3° zusätzliche Minuten auf der Siedetemperatur gehalten. Das Abkühlen ist die kritischte Phase, erfolgte mit einer Geschwindigkeit von 1-4°! C (2 - 8° F) pro Minute auf 38° C (loo⁰ F) und erforderte etwa 23 min. Der kritischte Teil der Abkühlungsphase liegt oberhalb !

der Wärmeerweichungstemperatur des Acrylmaterials, d.h. etwa 69° C (156° F), so daß das Abkühlen oberhalb dieser Temperatur langsamer als unter ihr erfolgt. Das Bad wurde bei geeigneten

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Temperaturen abgelassen und unmittelbar danach die Spül- und Weichmachzyklen durchgeführt. Etwa 1,8 kg (4 lbs.) Chemikalien waren erforderlich. Die gesamte mittlere Zyklendauer betrug weniger als zwei Stunden»

Beispiel 2

Bei einem weiteren Besipiel des Einsatzes der Färbevorrichtung und des Färbeverfahrens mit niedrigem Wasser/Gut-Verhältnis wurde eine Charge von 173 kg (38o lbs.) Strumpfhosen, die im wesentlichen aus Nylon bzw. einem Nylon-Spandex-Gewebe bestanden, unter Verwendung eines Dispersionsfarbstoffs gefärbt. Die Chargenfüllung nach dem Benetzen war etwa 4-54- Liter (12ο gallons). Die Chemikalien wurden wiederum dem Farbstoffbad aus Färbstofftanks etwa während der ersten anderthalb Minuten des Zyklus zugeführt. Die Badtemperatur wurde mit 1,7° C (3° F) pro Minute auf den Maximalwert von 82° C (18o° F) gesteigert und dann dort 3° min vorgehalten. Danach kann der Farbstoff ohne Abkühlen abgelassen oder ausgegossen werden. Für diesen Färbezyklus waren 3,18 kg (7 lbs.) Chemikalien erforderlich, und die gesamte für das Färben, zwei Spülgänge und einen Weichmachgang erforderliche Wassermenge belief sich auf etwa 189o Liter (5oo gallons). Der Zyklus erfordert im Mittel weniger als anderthalb Stunden.

Beispiel 3

Ein weiteres offenbartes Färbeverfahren mit niedrigem Wasser/ Gut-Verhältnis galt für Sportsocken aus einer Baumwoll-Nylon-

Mischung in einer Charge von 127 kg (28o lbs.) Etwa 4,54- kg (Ίο lbs.) Chemikalien waren erforderlich und wurden am Anfang des Zyklus über eine Zeitspanne von anderthalb Minuten automatisch zugegeben. Nach dem Benetzen des Guts betrug die durchschnittliche Wasserfüllung 322 Liter (86 gallons), wobei mit drei Spülgängen,einem Weichmachgang der gesamte Behandlungszyklus etwa 1893 Liter (5oo gallons) erforderte.

Die Badtemperatur wurde mit einer Geschwindigkeit von 4,4- C/ min (8° F/min) bis zum Sieden angehoben und dort etwa 15 min

ο gehalten, das Gut dann auf etwa 71° C (I6o P) abgekühlt und das Bad abgeschüttet. Die gesamte Zyklendauer betrug nur etwa eine und eine Viertelstunde.

Cl/ho

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Iabelle 1

	Fi	irbet	>adtemp.	Farnstoffreaktion für	versch. Stoffe und AbkühlbedinKunp;en	Baumw./Nylon-Misch.	F)	Nylon mit
	f	5F)	38	Nylon oder Mischung	Acryl od.Misch.	m.Säurefarbstoff		Disp.-Färbst.
		1oo	49	mit Säurefarbstoff	mit kation.Färbst.	sehr leicht aktiv		leicht aktiv
		12ο	6o	sehr leicht aktiv	nicht aktiv	sehr leicht aktiv		leicht aktiv
		14o	71	leicht aktiv	nicht aktiv	leicht aktiv	leicht aktiv
		16o	82	mäßig aktiv	sehr leicht aktiv	leicht aktiv	mäßig aktiv
	a	18ο		sehr aktiv	sehr leicht aktiv	mäßig aktiv	nach 3o min.
	arm«		93	erschöpft ohne	leicht aktiv		erschöpft
O	ι	2oo	1oo	Verweilzeit		mäßig aktiv
CD /m	H W	212	(Siedepkt,		mäßig aktiv
			1oo		nach 3o min. er	nach 15 min erschöpft
O		212			schöpft	von Abk.-Geschw.	von Abk.-Gesch
cn			93	von Abk.-Geschw.	sehr empfindlich	nicht beeinfl.	nicht beeinfl.
		2oo	82	nicht beeinflußt
	Ö φ	18o	71		sehr empfindlich
	H η	16ο	6o		sehr empfindlich
	rM	14-0	4-9		mäßig empfindlich
		12o	38		leicht empfindlich
		1oo			leicht empfindlich
					+ Unter 69° C (156°
				Material nicht mehr
			thermoplastisch

T a b e 1 1 e II

Behandlungsdauer und Färbebadtemperaturen für versch. Materialien und Farbstoffe

(⁰F)

;ur ("O)

Nylon oder Misch. m.Säurefarbstoff

Acrylf. od. Misch. m.kation.Farbstoff

Baumwolle/Nylon- Nylon mit Dismisch.m.Säurefarbst. pers.-Färbst.

1oo
12ο
14ο

Sg ''So
οο:3 2θΟ
- * 212

38 49 6ο 71 82

95 Ιοο Verweilzeit

Vorbehaltzeit

7 7 ο ο

Summe

ο 5 7 14

21 21 21 21

Vorbehalt	Summe	Vorbehalt	Summe	Vorbehalt	Summe
zeit		zeit		zeit
O	O	0	O	O	O
5	5	5,5	5,5	7	7
4	7	5,5	7	7	14
7	12	5,5	1o,5	7	21 *
7	21	5,5	14	7	28
7	28	5,5	17,5	O	28
LfN	55		22,5	O	26
5ο	65	15	57,5	5o	58

; 212

2oo
ti 18o

12o
1oo

1oo

95 82 71 6o 49 58

keine Abkühlung, Bad abgelassen 65

keine Abkühlung, Bad abgelassen

	VJl	115,	68	5 min.	—	—	abgelassen	48,5	73,5 min.	6
	5	75	_	—		55,5		5
	5,5	76,5	6	45,5		58,5		—
	5	79,5	Bad	75,5		15
	5	82,5
	5	85,5
26	5	9o,5	5
51	5	95,5	5
56	5	1oo,5	5
51	15	115,5	15

1. Spülgang

2. Spülgang

3. Spülgang Weichmachgang

φ Gesamtbehand- 51 min.

d lungsdauer ■■«■■«■«

min.

<r> co

Leerseite

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Gewebefärbemaschine, gekennzeichnet durch die Kombination einer Trommel und einer Einrichtung, um die Trommel um eine durch die Trommel verlaufende Achse zu drehen, wobei die Trommel durchgehende Wände ohne Perforation aufweist, die eine Innenkammer bilden, in der die Flüssigkeit und das Färbegut enthalten sind, durch eine Einrichtung, die zum Beschicken der Trommelkanter Zugang zu dieser verschafft, sowie eine Einrichtung, aus der das Gut aus der Trommelkammer entladen werden kann, durch eine Einrichtung, um die Trommel mit Flüssigkeit bis zu einem bestimmten Badvolumen zu füllen, einen geschlossenen Kreislauf mit einem Auslaß zum Entfernen der Flüssigkeit aus der Trommelkammer, einem Einlaß zum Rückführen der Flüssigkeit in die Trommelkammer und einer Leitungsanordnung außerhalb der Trommelkammer, die den Auslaß und den Einlaß miteinander verbindet, durch eine Pumpe in der Leitungsanordnung, um die Flüssigkeit in dem geschlossenen Kreislauf und der Trommelkanter umzuwälzen, durch eine Einrichtung, um bestimmte Zusätze wie Chemikalien und Farbstoff in die Flüssigkeit der Leitungsanordnung stromaufwärts der Pumpe zuzuführen, und durch Mittel, um Heizdampf der Flüssigkeit wahlweise nach Wunsch mit bestimmter Zufuhrgeschwindigkeit zuzuführen, wobei die Pumpe geregelt das Flüssigbad durch die Trommelkammer hindurch umwälzt und dabei mindestens ein vollständiger Badaustausch pro jeweils eine bis drei Minuten stattfindet, um die Badtemperatur am Trommeleinlaß und

   ORIGINAL INSPECTED

   am Trommeleinlaß auf nicht mehr als etwa 1 bis J⁰C (2 - 5° F) Differenz zu halten, durch eine weitere Einrichtung, um die Heiz- und Abkühleingangseinrichtung so zu regeln, daß die Badtemperatur mit bestimmter Geschwindigkeit im Bereich von o,6 bis 5»5°C (1 - 1o°F) pro Minute erhöht werden kann, bis die Abbindetemperatur des Farbstoffs erreicht ist, und auf dieser Badtemperatur so lange, wie erforderlich ist, um die Farbstoff lösung zu erschöpfen, vorzuhalten, und schließlich durch Mittel, um das Bad, wie erforderlich, mit bestimmter Geschwindigkeit abzukühlen, bis die Badtemperatur unter die Wärmeschocktemperatur des Gutes abgekühlt ist.

   2. Gewebefärbemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Einrichtung zum Abkühlen des Bades um eine Einrichtung handelt, die der Kühleingangseinrichtung Kühlwasser zuführt, um das Bad mit einer Geschwindigkeit im Bereich vom o_f6 bis 5j5°C (1 - 1o° F) pro Minute zu kühlen.

   3. Gewebefärbemaschine nach Anspruch 1, oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel sowohl die Flüssigkeit und das Gut enthält und ansonsten kein die Flüssigkeit umfassender Mantel um die Trommel herum vorgesehen ist, daß die Einrichtung zum Einführen der Chemiealien und der Farbstoffe an den geschlossenen Strömungskreislauf zwischen dem Trommelauslaß und der Ansaugseite der Pumpe angeschlossen ist, und daß die sich drehende Trommel sich um eine geneigte Achse läuft, wobei das Beschickungsende der Achse höher liegt als das Entleerungsende.

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   ORIGINAL INSPECTED

   - μ γ

   27186b

   M-. Ge webe färbemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß das Gewicht der zum anfänglichen Füllen der Trommel und des geschlossenen Strömungskreislaufs verwendeten Flüssigkeit nur das Zwei- bis Siebenfache des Trockengewichts des Färbeguts selbst ausmacht und daß die in dem geschlossenen Kreislauf außerhalb der Trommel enthaltene Flüssigkeit nur etwa 5 - 15 % der Flüssigkeit im System darstellt.

   5. Gewebefärbemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Abkühlen des Bads eine Luftumwälzeinrichtung sowie eine Einrichtung ist, um de Kühlluft zwangsweise nacheinander nahe an das sich bewegende Farbstoffbad und dann zum Austritt an einem vom Farbstoffbad entfernt liegenden Ort zu leiten.

   6. Gewebefärbemaschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der nahe an das sich bewegende Farbstoffbad herangeführten Kühlluft im Bereich zwischen etwa 18 und 244- m/min (6o - 8oo ft./min.) liegt und das durch das Badgehäuse strömenden Luftvolumen die Luft in der Nähe des Bades und innerhalb der Umfassung zwischen etwa 1o- bis etwa 1oo-mal vollständig austauscht.

   7. Gewebefärbemaschine nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die eine Umfassung über und in unmittelbarer Nähe des sich bewegenden Färbebades bildet, durch beabstandete Ein- und Auslaß-Luftöffnungen in der Umfassung,

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   27186S4

   und durch Mittel, um kühlere Luft aus der Atmosphäre von außerhalb der Umfassung über die Einlaßöffnung zwangsweise durch die Farbstoffbadumfassung in unmittelbarer Nähe zum sich bewegenden Farbstoffbad und über die Auslaßöffnung zum Abzug an einem vom Färbebad entfernten Ort zu führen, wobei die sich drehende Trommel um eine geneigte Achse läuft, deren Beschickungsende höher liegt als deren Entleerungsende.

   8. Verfahrenszyklus zum Färben von Stückgut mit niedrigem Verhältnis Flüssigkeit zu Färbgut, dadurch gekennzeichnet, daß das anfängliche Füllgewicht der im Zyklus eingesetzten Flüssigkeit über die zum Benetzen des Guts hinaus erforderliche Flüssigkeit hinaus größenordnungsmäßig das Zwei- bis Siebenfache des Trockengewichts des Färbeguts ausmacht und daß man Chemikalien und Farbstoffe zusetzt, wie sie zur Herstellung einer bestimmten Badkonzentration erforderlich sind, das Flüssigbad in der Kammer in Bewegung hält, so daß das Gut regellos und fortwährend in unterschiedlicher Konfiguration dem Flüssigbad ausgesetzt wird, das Flüssigbad aus der Kammer abzieht und durch Umwälzen mit mindestens einer solchen Ge- i schwindigkeit nachfüllt, daß ein vollständiger Badaustausch jeweils in Abständen von einer bis drei Minuten stattfindet, das Flüssigbad, wenn dieses sich außerhalb der Kammer befindet, mit bestimmter Geschwindigkeit im Bereich von 0,6 - 5,5 ⁰C (1 - 1o° F) pro Minute erwärmt, bis die Temperatur des Bads die Abbindetemperatur der im Bad vorhandenen Farbstoffe übersteigt, und die Bandtemperatur auf diesem Wert konstant

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   hält, bis die Farbstofflösung erschöpft ist, dann die Badtemperatur mit bestimmter Geschwindigkeit absenkt, bis sie sich unter demjenigen Wert befindet, bei dem das Gut einen Wärmeschock erfährt, und das Flüssigbad in und durch die Kammer in Bewegung hält und dessen Erwärmung und der Abkühlung so durchführt, daß die Badtemperatur an unterschiedlichen Orten um nicht mehr als 1 bis 3° C (2 - 5° F) differiert.

   9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Flüssigbadtemperatur mit einer Geschwindigkeit im Bereich von o,6 - 5»5° C (1 - 1o° F) pro Minute senkt, indem man das Bad kühlt, wenn es sich außerhalb der Kammer befindet.

   10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man das sich noch bewegende Färbebad mit dem ihm noch ausgesetzten Färbegut Kühlt, indem man kühlere Luft zwangsweise in unmittelbarer Nähe zum Bad über dieses führt.

   11. Verfahren zum Färben von Geweben nach Anspruch 7 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Luftströmung durch die Umfassung stattfindet und im Raum über dem Bad pro Minute einen 1o - bis 1oo-maligen vollständigen Luftaustausch bewirkt, wobei die kühlere Luft mit einer Geschwindigkeit im Bereich von etwa 18 bis 244 m/min (6o - 8oo ft./min.) über das Farb-i. stoffbad streicht.

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