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Färbe apparat für Laborzwecke
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Die Erfindung betrifft einen Färbeapparat für Laborzwecke, mit einem
Druckbehälter mit Behälterdeckel, Behältermantel, zentralem Spulenträger und Behälterunterteil
mit Umsteuervorrichtung und angeschlossenen Rohrleitungen für die Zuführung und
Abführung der Flotte.
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Färbeapparate für Laborzwecke dienen im allgemeinen dazu, den eigentlichen
Produktionsprozeß zu simulieren. Beispielsweise werden im Rahmen von Versuchen Färbeflottenansätze
ermittelt, die Farbstoffaufnahme einzelner Spulen überprüft sowie das Verhalten
von Fasern, Farbstoffen und Hilfsmitteln getestet. Auch der Verlauf der Flottenzirkulation
ist von Interesse. - Bei den bekannten Färbeapparaten besteht der Druckbehälter
aus einem undurchsichtigen Behälter mit abnehmbarem Deckel. Dadurch ist einerseits
die Testspule verhältnismäßig schwer zugänglich, andererseits läßt sich der Verlauf
der Flottenzirkulation nicht beobachten.
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Außerdem verlangen verschiedene Spulengrößen verschieden dimensionierte
Färbeapparate, weil der Druckbehälter regelmäßig nicht austauschbar ist. Die Abmessungen
von Testspule und Druckbehälter müssen jedoch stets aufeinander abgestimmt sein,
da sich anders ein ähnliches und damit vergleichbares Flottenverhältnis wie im Produktionsapparat
nicht erreichen läßt. - Auch die Umsteuervorrichtung ist bei den bekannten Färbeapparaten
unterschiedlich gestaltet und ermöglicht im allgemeinen kein schnelles Umsteuern
der Flotte. Das gilt sowohl für Klappen - wie auch Hahnumsteuerung, die beide nur
ein verhältnismäßig langsames Umsteuern mit aufwendigem Antrieb ermöglichen. Schnelles
und einfaches Umsteuern ist jedoch dann Voraussetzung, wenn in vergleichharer Weise
festgestellt werden soll, wie sich das Umsteuern auf den Färbeeffekt auswirkt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Färbeapparat für Laborzwecke
der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welcher den Verlauf der Flottenzirkulation
und die Auswirkung des Umsteuern der Flotte auf den Färbeeffekt im Einsatz unschwer
erkennen läßt und sich durch leichte Spulen Zugänglichkeit sowie Behälteraustauschmöglichkeit
zum Zwecke der Anpassung an verschiedene Spulengrößen auszeichnet.
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Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Färbeapparat
dadurch, daß der Behälterdeckel un der Behältermantel aus Glas bestehen, und daß
das Behälterunterteil eine Bodenplatte mit der darunter angeschlossenen Umsteuern
vorrichtung und einen auf der Bodenplatte verriegelbaren Stützring für den Behältermantel
aufweist, und daß der Behälterdeckel und der Behältermantel zwischen dem Stützring
und einem den Behälterdeckel übergreifenden Spannring unter Bildung einer Baueinheit
einspannbar und als Baueinheit auf der Bodenplatte auswechselbar zu befestigen sind.
- Nach Lehre der Erfindung läßt sich der Druckbehälter deshalb aus Glas herstellen
weil er in Behältermantel und Behälterdekkel unterteilt ist die sich beide mit Hilfe
des Stützringes und Spannringes unter Bildung des Druckbehälters einspannen lassen
und als gleichsam gläserne Baueinheit den zentralen Spulenträger in sich aufnehmen.
Der gläserne Druckbehälter ermöglicht die Beobachtung der Flottenzirkulation und
insbesondere
die Flottenströmung an der Spulenoberfläche. Dadurch
ist der erfindungsgemäße Färbe apparat auch für die Kurzflottentechnik geeignet.
Hinzu kommt, daß sich der gläserne Druckbehälter unschwer austauschen und gegen
einen anderen gläsernen Druckbehälter mit größeren oder kleineren Abmessungen in
Anpassung an die jeweilige Testspule in das Behälterunterteil einsetzen läßt, weil
die ortsfeste Bodenplatte des Behälterunterteils unverändert bleibt und sich darauf
der Stützring des jeweiligen Druckbehälters verriegeln läßt. Folglich lassen sich
verschiedene Behältergrößen mit gleichbleibendem Verriegelungsmechanismus auf der
Bodenplatte befestigen. Da darüber hinaus der gläserne Druckbehälter gleichsam zerlegbar
ist, ist die jeweilige Testspule leicht zugänglich.
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Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt.
So sind vorzugsweise der Behälterdeckel als Glasscheibe und der Behältermantel als
Glas zylinder mit vorgegebener Glasdicke ausgebildet. Die Glasdicke kann den jeweiligen
Beanspruchungsverhältnissen unschwer angepaßt werden. Selbstverständlich wird man
zwischen Spannring und Glasscheibe, Glasscheibe und Glaszylinder sowie Glas zylinder
und Stützring Dichtungsringe einsetzen. Aus Sicherheitsgründen kann der Glas zylinder
von einem zwischen Spannring und Stützring ebenfalls eingespannten Siebmantel umgeben
sein. - Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung
bilden
die Bodenplatte und der Stützring umfangseitig einen Bajonettverschluß und sind
beide in Verriegelungsstellung von einer niederschraubbaren Verriegelungsscheibe
übergriffen. Der umfangsseitige Bajonettverschluß ermöglicht den Einsatz von Stützringen
mit beliebigem Innendurchmesser, so daß der Bajonettverschluß unverändert bleibt,
wenn verschiedene Behältergrößen mit kleinerem oder größerem Durchmesser auf der
Bodenplatte verriegelt werden. Zweckmäßigerweise sind die Bodenplatte und der Stützring
von einer Be- und Entlüftungsleitung für den Druckbehälter durchdrungen, wobei das
in den Druckbehälter vorkragende Ende der Be- und Entlüftungsleitung zugleich den
zentralen Spulenträger bildet. In die Be- und Entlüftungsleitung ist vorzugsweise
ein Sicherheitsventil für Druckabbau in dem Druckbehälter eingesetzt, wobei die
Ventilspindel die Verriegelungsscheibe für den Bajonettverschluß trägt. Folglich
wird zwangsläufig das Sicherheitsventil geöffnet, wenn die Verriegelungsscheibe
von dem Bajonettverschluß abhebt und diesen freigibt. Aus dem Öffnen des Sicherheitsventils
resultiert Druckabbau in dem Druckbehälter Nach einem Vorschlag mit selbständiger
Bedeutung sieht die Erfindung vor, daß die Umsteuervorrichtung einen koaxial zu
dem Druckbehälter unter der Bodenplatte angeordneten Führungszylinder für einen
in dem Führungszylinder höhenverstellbaren
und drehsicher geführten
Steuerkolben mit knieartigem Leitungsabschnitt aufweist, und daß die Rohrleitungen
für die Zuführung und Abführung der Flotte übereinander fluchtend an den Führungszylinder
angeschlossen sind und dadurch der knieartige Leitungsabschnitt durch Höhenverstellung
des Steuerkolbens wechselweise an die zuführende und abführende Rohrleitung anschließbar
ist. Die erfindungsgemäße Umsteuervorrichtung ermöglicht einen Richtungswechsel
der Flotte mit extrem hoher Frequenz bei verhältnismäßig einfachem Antrieb, so daß
sich unschwer in vergleichbarer Weise feststellen läßt, wie sich das Umsteuern auf
den Färbeeffekt auswirkt. Der Steuerkolben mit dem knieartigen Leitungsabschnitt
besteht vorzugsweise aus Kunststoff und ist zu seiner Drehsicherung exzentrisch
auf einem Standbolzen in dem Führungszylinder geführt. In die Bodenplatte ist zweckmäßigerweise
eine das obere Ende des Steuerkolbens aufnehmende Führungsbuchse zum Ausgleich der
Hubdifferenzen im Zuge der Höhenverstellung des Steuerkolbens eingesetzt, so daß
stets einwandfreie Überführung der Flotte aus der an den Steuerkolben jeweils angeschlossenen
Rohrleitung über den knieartigen Leitungsabschnitt und der Führungsbuchse in den
Druckbehälter gewährleistet ist. Auf den Steuerkolben kann eine pneumatische oder
hydraulische Hubvorrichtung mit durch den Boden des Führungszylinders geführter
Kolbenstange arbeiten. Diese Hubvorrichtung ist entweder an dem Führungszylinder
selbst angeschlossen oder am Behälterunterteil aufgehängt. Der Spannring und der
Stützring sind erfindungsgemäß über umfangsseitig angeordnete
Spannbolzen
miteinander verbunden. Der Spannring wird nach einer Empfehlung der Erfindung von
einem Tragring untergriffen während der Tragring an zumindest eine hydraulische
oder pneumatische Hebevorrichtung angeschlossen ist.
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Auf diese Weise läßt sich der gesamte Druckbehälter nach Lösen des
Bajonettverschlusses unschwer von dem Behälterteil bzw. der Bodenplatte abheben
und gegen einen anderen Druckbehälter austauschen.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin
zu sehen, daß ein Färbeapparat für Laborzwecke verwirklicht wird, welcher infolge
der gläsernen Ausbildung seines Druckbehälters eine einwandfreie Beobachtung der
Flottenzirkulation im Einsatz ermöglicht, darüber hinaus die Flottenströmung an
der Spulenoberfläche deutlich erkennen läßt, was für die Kurzflottentechnik von
Bedeutung ist. Der gläserne Druckbehälter läßt sich gleichsam zerlegen, so daß die
jeweilige Testspule leicht zugänglich ist. Dazu kann der gesamte gläserne Druckbehälter
im übrigen von dem Behälterunterteil abgehoben werden.
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Darüber hinaus läßt sich der gläserne Druckbehälter gegen andere Behältergrößen
schnell und einfach austauschen, so daß stets die Behältergrößen auf die Spulenabmessungen
der verschiedenen Testspulen abgestimmt werden können. Insoweit läßt sich stets
ein günstiges Flottenerhältnis verwirklichen welches dem Flottenverhältnis im Produktionsapparat
entspricht. Im ganzen lassen sich die tatsächlichen Produktionsverhältnisse
mit
dem erfindungsgemäßen Färbeapparat einwandfrei simulieren. - Auch die Umsteuervorrichtung
zeichnet sich durch ihren verhältnismäßig einfachen und funktionsgerechten Aufbau
aus. Sie ermöglicht darüber hinaus einen hochfrequenten Flottenrichtungswechsel,
um einwandfrei und vergleichbar feststellen zu können, wie sich das Umsteuern auf
den Färbeeffekt auswirkt Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich
ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig.
1 einen erfindungsgemäßen Färbeapparat in schematischer Beitenansicht und Fig. 2
teilweise den Gegenstand nach Fig. 1 in Ansicht von oben, insbes. im Bereich des
Bajonettverschlusses.
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In den Fig. ist ein Färbeapparat für Laborzwecke dargestellt, und
zwar mit einem Druckbehälter 1 mit Behälterdeckel 2, Behältermantel 3, zentralem
Spulenträger 4 und Behälterunterteil 5 mit Umsteuervorrichtung 6 und angeschlossenen
Rohrleitungen 7, 8 für die Zuführung und Abführung der Flotte.
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Der Behälterdeckel 2 und der Behältermantel 3 bestehen aus Glas. Das
Behälterunterteil 5 weist eine Bodenplatte 9 mit darunter angeschlossenen Umsteuervorrichtung
6 und einen auf
der Bodenplatte 9 verriegelbaren Stützring 10 für
den Behältermantel 3 auf. Der Behälterdeckel 2 und der Behältermantel 3 sind zwischen
dem Stützring 10 und einem den Behälterdeckel 2 übergreifenden Spannring 11 unter
Bildung einer Baueinheit einspannbar bzw. eingespannt und auf der Bodenplatte 9
auswechselbar zu befestigen. Der Behälterdeckel 2 ist als Glasscheibe und der Behältermantel
3 als Glas zylinder mit vorgegebener Glasdicke ausgebildet. Der Glaszylinder ist
von einem zwischen Spannring 11 und Stützring 10 ebenfalls eingespannten Siebmantel
12 umgeben. Die Bodenplatte 9 und der Stützring 10 bilden umfangsseitig einen Bajonettverschluß
13 und sind in Verriegelungsstellung von einer niederschraubbaren Verriegelungsscheibe
14 übergriffen. Die Bodenplatte 9 und der Stützring 10 sind von einer Be- und Entlüftungsleitung
15 für den Druckbehälter 1 durchdrungen. Das in den Druckbehälter 1 vorkragende
Ende der Be- und Entlüftungsleitung 15 bildet den zentralen Spulenträger 4. In die
Be- und Entlüftungsleitung 15 ist ein Sicherheitsventil 16 für Druckabbau in dem
Druckbehälter 1 eingesetzt. Die Ventilspindel 17 trägt die Verriegelungsscheibe
14 für den Bajonettverschluß 13, so daß beim Abheben der Verriegelungsscheibe 14
zum Öffnen des Bajonettverschlußes 13 gleichzeitig das Sicherheitsventil 16 geöffnet
und für Druckabbau in dem Druckbehälter 1 gesorgt wird.
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Die Umsteuervorrichtung 6 weist einen koaxial zu dem Druckbehälter
1 unter der Bodenplatte 9 angeordneten Führungszylinder 18 für einen in dem Führungszylinder
18 höhenverstellbaren und drehsicher geführten Steuerkolben 19 mit knieartigem Leitungsabschnitt
20 auf. Die Rohrleitungen 7, 8 für die Zuführung und Abführung der Flotte sind übereinander
fluchtend an den Führungszylinder 18 angeschlossen, wodurch der knieartige Leitungsabschnitt
20 durch Höhenverstellung des Steuerkolbens 19 wechselweise an die zuführende und
abführende Rohrleitung 7, 8 anschließbar ist. Der Steuerkolben 19 kann aus Kunststoff
bestehen und ist zu seiner Drehsicherung exzentrisch auf einem Standbolzen 21 in
den Führungszylinder 18 geführt. In die Bodenplatte 9 ist eine das obere Ende des
Steuerkolbens 19 aufnehmende Führungsbuchse 22 zum Ausgleich der Hubdifferenzen
im Zuge der Höhenverstellung des Steuerkolbens 19 zum Anschluß des knieartigen Leitungsabschnittes
20 an die eine oder andere Rohrleitung 7, 8 eingesetzt. Auf den Steuerkolben 19
arbeitet eine pneumatische oder hydraulische Hubvorrichtung 23 mit durch den Boden
des Führungszylinders 18 geführter Kolbenstange 24.
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Die Hubvorrichtung 23 kann an den Führungszylinder 18 angeschlossen
oder an dem Behälterunterteil 5 aufgehängt sein.
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- Der Spannring 11 und der Stützring. 10 sind über umfang seitig angeordnete
Spannbolzen 25 miteinander verbunden. Der Spannring 11 ist von einem Tragring 26
untergriffen und der Tragring 26 ist an zumindest eine hydraulische oder pneumatische
Hebevorrichtung
27 angeschlossen, so daß sich der gesamte gläserne Druckbehälter 1 von der Bodenplatte
9 nach Lösen des Bajonettverschlusses 13 abheben und aus tauschen läßt.