DE3528605A1 - Faerbebaum - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Färbebaum aus einem Hohlzylinder, dessen Mantel mit über die Mantelfläche verteilten radialen Perforationen versehen ist und an dessen beiden Stirnseiten je eine Randscheibe angeordnet ist, die einen dem Außendurchmesser des auf den Färbebaum aufzubringenden Warenbahnwickels entsprechenden Außendurchmesser aufweist.

Derartige Färbebäume sind allgemein bekannt und dienen zum sogenannten Stückfärben darauf in Wickelform aufgebrachter Warenbahnen bestimmter Länge. Die Egalität der Färbung, bei der ein Wickel radial von innen nach außen und/oder von außen nach innen mit Färbeflotte durchströmt wird, hängt wesentlich von einem über die Länge und den Umfang des Wickels gleichmäßig großen Strömungswiderstand ab. Unterschiedliche Strömungswiederstände führen dazu, daß die Färbeflotte vorzugsweise über Wege geringeren Widerstands fließt und diese Bereiche des Wickels intensiver färbt als andere Bereiche. Zur Egalisierung der Färbung wird daher eine gleichmäßige Wickelhärte auf dem Färbebaum angestrebt. Die Härte der Wicklung verändert sich jedoch infolge eines materialabhängigen Schrumpfeffekts während der Färbebehandlung, insbesondere in der Aufheizphase. Auch die Brücksichtigung der Schrumpfung bei der Bewickelung des Färbebaumes kann nicht ausschließen, daß die untere Hälfte des beim Färben horizontal angeordneten Wickels so durchhängt, daß ein im Querschnitt sichelförmiger Freiraum zwischen dem Hohlzylinder des Färbebaumes und dem Wickel entsteht. Dieser Freiraum begünstigt eine Kurzschlußströmung der im Kreislauf umgewälzten Färbeflotte, so daß eine gleichmäßige Färbung des Wickels nicht zu gewährleisten ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Färbebaum so zu verbessern, daß die gewählte Härte des Warenbahnwickels auch dann beibehalten werden kann, wenn die Warenbahnwindungen Längenveränderungen infolge von Dehnungen oder aber auch Schrumpfungen erfahren.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einem Färbebaum der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten gattungsgemäßen Art ausgegangen, der erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale aufweist.

Der erfindungsgemäß aus beispielsweise sechs bis zehn, vorzugsweise acht Segmenten zusammengesetzte Hohlzylinder erlaubt eine Veränderung seines Manteldurchmessers, indem der Blähkörper, worauf sich die Segmente abstützen, einer entsprechenden Veränderung seines Außendurchmessers unterworfen wird. Diese ist in einfacher Weise durch eine Volumenänderung des den Blähkörper ausfüllenden Mediums erzielbar, das beispielsweise Druckluft oder auch Druckflüssigkeit sein kann.

Nach einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Färbebaums weist jedes Segment auf jeder Stirnseite zwei radiale Führungen auf, von denen jeweils die eine Führung aus einer radial nach außen auf einer gegen den Blähkörper anliegenden Segmentwand aufgesetzten Leiste besteht, wobei diese Leiste in radialen Schlitzen von zwei auf dem Kernrohr befestigten, radial nach außen vorstehenden Kragen geführt sind, und von denen jeweils die andere Führung aus einer radial nach innen auf einer den Mantel bildenden Segmentwand aufgesetzten Leiste besteht, wobei diese Leisten in radialen Schlitzen von in den Abschlußflanschen achsparallel gehaltenen Bolzen geführt sind.

Durch die insgesamt vierfache radiale Führung eines jeden einzelnen Segments ist nicht nur ein Verkanten oder Verwinden der Segmente bei ihrer radialen Verlagerung vermieden, sondern auch gewährleistet, daß die mit einer Durchmesservergrößerung zunehmenden Abstände zwischen benachbarten Segementen untereinander gleichbleiben und dadurch die Zylinderform des Mantels weitgehend erhalten bleibt. Eine wesentliche Beeinträchtigung der Zylinderform des Mantels ergibt sich auch deshalb nicht, weil in der Praxis Durckmesserveränderungen in der Größenordnung von ± 2% ausreichen, um die Härte eines Wickels mit einem Durchmesser von beispielsweise 1100 mm konstant zu halten.

Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Färbebaum ist jeder Bolzen durch eine im Abschlußflansch angeordneten Feder axial aus dem Flansch herausbewegbar, wobei die den Bolzen zugewandte Seite der Leiste mindestens eine Schrägfläche aufweist, deren Neigungswinkel und -richtung so gewählt ist, daß durch die federbelasteten Bolzen die Segmente bei abnehmender Expansionskraft des Blähkörpers radial nach innen bewegbar sind.

Durch die federbelasteten Bolzen in Verbindung mit den diesen zugewandten Schrägflächen der Leisten wirkt sich an den Segmenten eine Rückstellkraft aus, die in der Lage sein soll, bei einer Verminderung des Blähdruckes die Segmente in ihre Ausgangsposition zurückbewegen. Die Schrägflächen der Bolzen können auch aus je zwei spitz zueinander verlaufenden Schrägflächen bestehen, denen zur Verminderung der Reibung zwischen den Leisten und den Bolzen an diesen auf dem Schlitzboden spiegelbildlich verlaufende Schrägflächen gegenüberliegen.

Um die von den Bolzen auf die Segmente übertragene Rückstellkraft durch einen Eingriff von außen variieren zu können, sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, jeden Bolzen auf der der Leiste abgewandten Seite auf einem in jeweils einer Gewindebohrung des Abschlußflansches verstellbaren Gewindezapfen gleiten zu lassen, auf dem eine Ringscheibe sitzt, wogegen die mit unterschiedlicher Vorspannung gegen den Bolzen drückende Feder abstützbar ist.

Der vorzugsweise über einen Querschlitz auf der Stirnseite seines über den Abschlußflansch vorstehenden Endes verdrehbare Gewindezapfen erlaubt in einfacher Weise eine Veränderung der Vorspannung der zwischen der Ringbahnscheibe und dem Bolzen gespannten Feder und läßt sich gegen eine unbeabsichtigte Verdrehung durch eine gegen die Außenseite des Abschlußflansches anziehbare Gewindemutter kontern.

Um auch die Beaufschlagung des Blähkörpers von außen variieren zu können, sieht eine weitere Ausgestaltung schließlich noch vor, den Blähkörper über eine Druckleitung an ein in einem der beiden Flansche vorgesehenen Ventil anzuschließen, dessen Einströmöffnung einer Ringnut gegenüberliegt, die in einem Flansch eines den Färbebaum aufnehmenden stationären Trägers vorgesehen und über eine daran angeschlossene Zuführleitung mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Färbebaums dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch den in einem Färbebehälter angeordneten Färbebaum;

Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch den Färbebaum gemäß Fig. 1 mit weiteren Einzelheiten in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt durch ein Segment.

Der konzentrisch in einen liegend angeordneten zylindrischen Färbebehälter 1 eingebrachte Färbebaum 2 besteht im wesentlichen aus einem Hohlzylinder 3, an dessen beiden Stirnseiten je eine Randscheibe 4 angeordnet ist. Ein Wickel 5 aus einer zu färbenden Warenbahn ist auf den perforierten Mantel des Hohlzylinders 3 zwischen den Randscheiben 4 aufgebracht. Eine konzentrisch durch ein sich über die Länge des Färbebaums 2 ersteckendes Kernrohr 6 geführte Spindel 7 fixiert mit Hilfe einer Gewindemutter den Färbebaum 2 gegen einen Stutzen 8 eines nicht dargestellten Flottenkreislaufs, der über einen am Färbebehälter 1 mantelseitig angebrachten Stutzen 9 geführt ist.

Der Hohlzylinder 3 besteht aus acht Segmenten 10, die jeweils mit einer gebogenen Segmentwand 11 eine mit Perforationen 12 (Fig. 3) versehene Teilfläche des Mantels bilden. Radial ist jedes Segment 10 durch zwei Stege 13 begrenzt. Auf der dem Kernrohr 6 zugewandten Seite bildet eine gebogene Segmentwand 14 die Begrenzung eines jeden Segments 10.

In einem durch die Segmentwände 14 und das Kernrohr 6 radial definierten Ringraum 15 ist ein zylindrischer Blähkörper 16 angeordnet, der das Kernrohr 6 manschettenförmig umgibt.

Verändert sich der Außendurchmesser des Blähkörpers 16, verändert sich entsprechend der Außendurchmesser des Ringraumes 15, so daß die Segmente 10 in Anhängigkeit von dieser Veränderung radial nach außen oder innen bewegt werden.

Zur Führung der Segmente 10 bei ihrer Radialbewegung sind auf jeder Stirnseite eines jeden Segments 10 zwei besondere Einrichtungen vorgesehen. Eine der Einrichtungen besteht aus einer auf der konvexen Seite der Segmentwand 14 seitlich vorstehend aufgebrachten Leiste 17. In radialen Schlitzen 18 sind die Leisten 17 geführt. Die Schlitze 18 befinden sich in zwei Kragen 19, von denen je einer auf einer Seite der Segmente 10 am Kernrohr 6 befestigt ist. Die andere Einrichtung besteht aus einer auf der konvexen Seite der Segmentwand 11 aufgesetzten Leiste 20. Diese greift jeweils in einen radialen Schlitz 21 eines Bolzens 22. Gehalten sind die Bolzen 22 in achsparallelen Bohrungen 23 von Abschlußflanschen 24, welche den Hohlzylinder 3 seitlich begrenzen.

Jeder Bolzen 23 gleitet auf einem Gewindezapfen 25, der in einer zur jeweiligen Bohrung 23 koaxialen Gewindebohrung 26 gleichfalls im Endflansch 24 verstellbar und durch eine Gewindemutter 27 gekontert ist. Eine Feder 28, die sich gegen eine fest mit dem Gewindezapfen 25 verbundene Ringscheibe 29 abstützt, belastet den Bolzen 22.

Eine dem Bolzen 22 zugewandte Seite 30 der Leiste 20 ist mit zueinander spitz zulaufenden Flächen versehen. Diesen liegen patrizenförmig angepaßte Flächen des Bolzens 22 gegenüber, welche eine Bodenseite 31 des darin eingefrästen Schlitzes 21 bilden.

Durch den von den Federn 28 ausgeübten Druck werden die Segmente 10 bei entsprechend abnehmendem Druck im Blähkörper 16 radial nach innen bewegt.

Die Beaufschlagung des Blähkörpers 16 mit einem Druckmedium erfolgt über eine Zuführleitung 32, die an eine Ringnut 33 angeschlossen ist. Die Ringnut 33 befindet sich in einem Flansch 34 eines den Färbebaum 2 aufnehmenden stationären Trägers. Der diesem Träger gegenüberliegende Abschlußflansch 24 des Färbebaums 2 wird gegen elastische Dichtungsringe 35 gepreßt, welche die Ringnut 33 einschließen. Somit verschließt der Abschlußflansch 24 die Ringnut 33. Diese steht mit einem Ventil 36 im Abschlußflansch 24 in Verbindung. Am Ventil 36 ist eine zum Blähkörper 16 führende Druckleitung 37 angeschlossen.

Durch die entsprechende Einstellung von Armaturen 38, 39, 40 in der Zuführleitung 32 läßt sich der Blähkörper 16 auf einen unterschiedlichen Außendurchmesser einstellen, mit dem sich entsprechend der Außendurchmesser des aus den Segmenten 10 gebildeten Hohlzylinders 3 des Färbebaums 2 verändert.

Claims (5)

1. Färbebaum aus einem Hohlzylinder, dessen Mantel mit über die Mantelfläche verteilten radialen Perforationen versehen ist und an dessen beiden Stirnseiten je eine Randscheibe angeordnet ist, die einen dem Außendurchmesser des auf den Färbebaum aufzubringenden Warenbahnwickels entsprechenden Außendurchmesser aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (3) aus einer Anzahl Segmenten (10) besteht, die auf einem manschettenförmig um ein konzentrisch zum Hohlzylinder (3) angeordnetes Kernrohr (6) aufgebrachten Blähkörper (16) abgestützt und radial zwischen zwei Abschlußflanschen (24) geführt sind.

2. Färbebaum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Segment (10) auf jeder Stirnseite zwei radiale Führungen aufweist, von denen jeweils die eine Führung aus einer radial nach außen auf einer gegen den Blähkörper (16) anliegenden Segmentwand (14) aufgesetzten Leiste (17) besteht, wobei diese Leisten (17) in radialen Schlitzen (18) von zwei auf dem Kernrohr (6) befestigten, radial nach außen vorstehenden Kragen (19) geführt sind, und von denen jeweils die andere Führung aus einer radial nach innen auf einer eine Mantelteilfläche (20) des Hohlzylinders (3) bildende Segmentwand (11) aufgesetzten Leiste (20) besteht, wobei diese Leisten (20) in radialen Schlitzen (21) von in den Abschlußflanschen (24) achsparallel gehaltenen Bolzen (22) geführt sind.

3. Färbebaum nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bolzen (22) durch eine im Abschlußflansch (24) angeordnete Feder (28) axial aus dem Abschlußflansch (24) herausbewegbar ist und die dem Bolzen (22) zugewandte Seite (30) der Leiste (20) mindestens eine Schrägfläche aufweist, deren Neigungswinkel und -richtung so gewählt ist, daß durch die federbelasteten Bolzen (22) die Segmente (10) bei abnehmender Expansionskraft des Blähkörpers (16) radial nach innen zurückbewegbar sind.

4. Färbebaum nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Bolzen (22) auf der der Leiste (20) abgewandten Seite auf einem in jeweils einer Gewindebohrung (26) des Abschlußflansches (24) verstellbaren Gewindezapfen (25) gleitet, auf dem eine Ringscheibe befestigt ist, wogegen die mit unterschiedlicher Vorspannung gegen den Bolzen (22) drückende Feder (28) abstützbar ist.

5. Färbebaum nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Blähkörper (16) über eine Druckleitung (37) an einem in einem der beiden Abschlußflansche (24) vorgesehenes Ventil (36) angeschlossen ist, dessen Einströmöffnung einer Ringnut gegenüberliegt, die in einem Außenflansch (34) eines den Färbebaum (2) aufnehmenden stationären Trägers vorgesehen und über eine daran angeschlossene Zuführleitung (32) mit einem Druckmedium beaufschlagt ist.