DE4321332A1 - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Einfärben von Textilfäden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum kontinuierlichen Ein­ färben von Textilfäden, bei dem die Fäden kontinuierlich an aufeinanderfolgenden Farbaufbringstationen für verschiedene Farben vorbeigeführt werden, wobei jede Station auf die Fäden eine Reihe von Farbflecken derart aufbringt, daß jeder Faden eine Folge von Farbflecken aufweist, die ein sich über eine gewisse Länge des Fadens erstreckendes und ständig wiederho­ lendes Motiv bilden. Die Erfindung betrifft ferner eine Vor­ richtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Anmelderin hat in der französischen Patentanmeldung 8910277 vom 26. Juli 1989 eine Maschine zum kontinuierlichen Einfärben von Textilfäden der oben genannten Art beschrieben. In dieser Maschine weist jede Aufbringstation eine Farbspritz­ turbine auf, die um eine parallel zur Transportrichtung der Fäden liegende Achse in Rotation versetzt wird, wobei jede Turbine mehrere Farbdurchgangslöcher aufweist, die geeignet sind, auf die Fäden aufeinanderfolgende Farbflecken zu sprit­ zen.

In dieser Ausführungsform ist die Turbinenanordnung mit einer gemeinsamen Welle verbunden, die durch einen einzigen elektri­ schen Motor angetrieben wird, so daß alle Turbinen mit der selben Geschwindigkeit rotieren.

Dadurch werden auf den Fäden aufeinanderfolgende Farbflecken in einer vorgegebenen Farbfolge erhalten, die ein sich über eine gewisse Länge des Faden erstreckendes Motiv bilden, daß sich unendlich in perfekter Weise wiederholt.

Die so erhaltenen Textilfäden dienen insbesondere zur Herstel­ lung von Teppichen.

Die Anmelderin hat festgestellt, daß sich die perfekte Wieder­ holung des vorerwähnten Motivs aus den Farbflecken auf den Fäden aufgrund des Vorhandenseins von Fehlern auf dem Teppich in Form von Streifen niederschlägt, die die Qualität dieses Teppichs beeinträchtigen.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Vermeidung dieses Nachteils.

Die Erfindung geht daher von einem Verfahren zum kontinuier­ lichen Einfärben von Textilfäden aus, bei dem die Fäden konti­ nuierlich an aufeinanderfolgenden Farbaufbringstationen für verschiedene Farben vorbeigeführt werden, wobei jede Station auf die Fäden eine Reihe von Farbflecken derart aufbringen, daß jeder Faden eine Folge von Farbflecken aufweist, die ein sich über eine gewisse Länge des Fadens erstreckendes und ständig wiederholendes Motiv bilden.

Erfindungsgemäß ist dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die Farbaufbringstationen einzeln gesteuert werden, um die Wiederholung der aufeinanderfolgenden Motive zu ändern.

Dieses Verfahren ermöglicht die Unterdrückung der oben erläu­ terten Fehler.

In einer ersten Ausführungsform des Verfahrens werden die Farbaufbringstationen individuell so gesteuert, daß sie die Länge der aufeinanderfolgenden Motive ändern.

Demgemäß wird sich die Länge der aufeinanderfolgenden Motive leicht von einem Motiv zum anderen ändern.

Dieses Ergebnis kann durch Regeln der Rotationsgeschwindigkeit von elektrischen Motoren erzielt werden, die einzeln die Farb­ spritzturbinen antreiben.

In einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens werden die Farbaufbringstationen einzeln so gesteuert, daß die Folge der Farben der Farbflecke in aufeinanderfolgenden Motiven geändert wird. Die Kombination dieser Maßnahme mit der vorgeschriebenen Maßnahme erlaubt es, den Wiederholungscharakter des aus den Farbflächen gebildeten Motivs noch stärker zu verändern.

Dieses Ergebnis kann wie das vorbeschriebene Ergebnis durch Steuerung von abrupten Änderungen der Rotationsgeschwindigkeit der die Turbinen antreibenden Motoren erreicht werden.

In einer dritten Ausführungsform des Verfahrens werden die Farbaufbringstationen einzeln so gesteuert, daß sie auf einand­ erfolgende Motive bilden, die sich voneinander durch die Anwe­ senheit oder Abwesenheit eines Farbflecks einer vorgegebenen Farbe unterscheiden.

Die Erfindung betrifft ferner eine Maschine zum kontinuier­ lichen Einfärben von Textilfäden mit aufeinanderfolgenden Farbaufbringstationen für verschiedene Farben und mit Trans­ portmitteln zum kontinuierlichen Vorbeiführen der Textilfäden an den genannten Aufbringstationen, wobei jede Aufbringstation eine Farbspritzdüse aufweist, die um eine parallel zur Führungsrichtung der Fäden angeordnete Achse rotierend ange­ trieben ist, wobei jede Turbine mehrere Farbdurchgangslöcher aufweist, die zum Aufspritzen einer Folge von Farbflecken auf die Fäden angeordnet sind, und wobei die Anordnung der Auf­ bringstationen so ausgebildet ist, daß auf dem Faden ein sich über eine gewisse Fadenlänge erstreckendes Motiv aus den Flecken gebildet wird.

Erfindungsgemäß ist diese Maschine dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbringstationen individuelle Steuerungen aufweisen, die eine Änderung der vollkommenen Wiederholung auf einanderfolgen­ der Motive erlauben.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Verwendung der beige­ fügten Zeichnung.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Frontansicht einer kontinuier­ lichen Einfärbmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt durch eine Turbine der erfindungsgemäßen Maschine;

Fig. 3 eine Ansicht eines Textilfadens mit einer Reihe von Farbflecken, die mit einer erfindungsgemäßen Maschine aufgebracht worden sind;

Fig. 4 ein eine erste Ausführungsform der Erfindung erläuterndes Schema, das die Änderung der Länge eines aus aufeinanderfolgenden Farbflecken gebildeten Motivs in Abhängigkeit von der Zeit darstellt;

Fig. 5 ein ebenfalls die erste Ausfüh­ rungsform der Erfindung erläutern­ des Schema, das die Variation der Rotationsgeschwindigkeit der Tur­ binen in Abhängigkeit von der Zeit darstellt;

Fig. 6 eine Ansicht eines Textilfadens, der nach Anwendung der durch Fig. 5 erläuterten Ausführungsform er­ halten worden ist;

Fig. 7 eine Ansicht eines Textilfadens, der unter Verwendung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung er­ halten worden ist;

Fig. 7a ein Diagramm der Rotations­ geschwindigkeit in der Turbine bei der Umsetzung der zweiten Ausfüh­ rungsform der Erfindung in Kombi­ nation mit der ersten Ausführungs­ form und

Fig. 8 eine Ansicht eines Textilfadens, der bei der Verwendung einer drit­ ten Ausführungsform der Erfindung erhalten worden ist.

Gemäß Fig. 1 weist eine Maschine 10 zum kontinuierlichen Ein­ färben von Textilfäden ein Chassi 11 auf, das durch ein Gehäu­ se 12 verkleidet ist, und in dessen Inneren eine Vorrichtung 13 zur Aufbringung einer einheitlichen Farbe auf eine Lage von Fäden 14 und drei Stationen 15a, 15b, 15c angeordnet sind, die Farbturbinen T1, T2, T3 zur Aufbringung von kontinuier­ lichen und im allgemeinen nicht überlappenden Farbflecken auf­ weisen. Die Anzahl der Farbturbinen zur Aufbringung der Farb­ flecken kann in Abhängigkeit von dem angestrebten Resultat von der Anzahl drei verschieden sein. Zu der Aufbringeinrichtung 13 gehört ein Vorrat mit der einen Farbe, während zu den Farb­ aufbringstationen Vorräte 15′a, 15′b, 15′c zugeordnet sind.

Eine derartige Maschine ist im Detail in dem französischen Pa­ tent 8910277 beschrieben, das der Anmelderin gehört. Demzufol­ ge sollen hier im Detail nur die Modifikationen der bekannten Maschine beschrieben werden.

Fig. 2 zeigt eine der Farbspritzturbinen T1, die rotierend um eine Achse X-X′ parallel zur Führungsrichtung der Fäden 14 angetrieben ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Turbine T1 an ihrer Peripherie drei Farbdurchgangs­ löcher 16 auf. Diese Löcher 16 sind geeignet, auf die Fäden 14 nacheinanderfolgend drei Farbflecken A1, A2, A3 zu spritzen, die voneinander beabstandet und von derselben Farbe sind, wie dies in Fig. 3 angezeigt ist.

In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel spritzt die Turbine T2 auf den Faden 14 vier Farbflecken B1, B2, B3, B4 mit einer anderen Farbe als die Farbflecken A1, A2, A3.

Die dritte Turbine T3 spritzt drei Farbflecken C1, C2, C3.

Die drei Turbinen, T1, T2, T3 bilden so auf dem Faden 14 ein Fleckenmotiv, das sich über eine Fadenlänge L erstreckt, die von der Transportgeschwindigkeit des Fadens abhängt.

Wenn die drei Turbinen T1, T2, T3 mit derselben Geschwindig­ keit rotieren, wie dies für die in dem französischen Patent 8910277 beschriebene Maschine vorgesehen ist, wiederholt sich das Motiv mit Länge L unendlich mit einer vollkommenen Regel­ mäßigkeit.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weisen die Aufbringstationen 15a, 15b, 15c der in Fig. 1 dargestellten Maschinen individu­ elle Steuerungen auf, die es ermöglichen, die vollkommene Wie­ derholung der aufeinanderfolgenden Motive zu verändern.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel werden die Turbinen T1, T2, T3 jeweils durch einen Elektromotor M1, M2, M3 rotie­ rend angetrieben. Die Rotationsgeschwindigkeit jedes dieser Motoren kann unabhängig von denen der anderen Motoren geregelt werden.

Es ist daher möglich, die Längen der aufeinanderfolgenden Mo­ tive in einer vorbestimmten Weise so zu ändern, daß sich die Wiederholung der Motive unterscheidet.

Die Geschwindigkeit der Motoren M1, M2, M3 kann demgemäß so programmiert sein, daß die Länge des zweiten Motivs größer oder kleiner ist als die des ersten Motivs usw.

Fig. 4 zeigt als Beispiel die Änderung der Länge L der auf­ einanderfolgenden Motive über die Zeit, die durch eine gleich­ förmige Änderung der Rotationsgeschwindigkeit der Turbinen T1, T2, T3 entsteht. In diesem Beispiel vergrößert sich die Länge ausgehend von einem Mittelwert Lm bis zu einer maximalen Län­ ge, die dem Mittelwert Lm + 20% entspricht und vermindert sich dann auf einen Minimalwert, der dem Mittelwert Lm -20% entspricht, um dann von neuen auf den Mittelwert Lm anzustei­ gen.

Die Dauer t1 des in Fig. 4 dargestellten Zyklus entspricht einer großen Anzahl von aufeinanderfolgenden Motiven. Diese Dauer wird im Hinblick auf das gewünschte Ergebnis ausgewählt.

Die Änderungen der Rotationsgeschwindigkeiten der Motoren M1, M2, M3, die die Turbinen antreiben, kann durch einen Rechner P (siehe Fig. 1) gesteuert werden, der in geeigneter Weise vor­ programmiert ist.

Fig. 5 zeigt ein Diagramm der Änderung der Rotationsge­ schwindigkeit N der Turbinen T1, T2, T3, . . . in Abhängigkeit von der Zeit, die realisiert werden muß, wenn ein sich nicht streng wiederholender Charakter der nacheinanderfolgenden Mo­ tive erhalten werden soll.

Die Geschwindigkeiten N des Motors der Turbinen T1, T2, T3, . . . va­ riieren um + oder -20% um einen Mittelwert Nm, und diese Geschwindigkeiten sind zu einem bestimmten Zeitpunkt für die verschiedenen Turbinen verschieden. Dabei wird die anfängliche Phasenverschiebung zwischen den Turbinen beibehalten, um eine Überlagerung der Flecken zu vermeiden.

In dem dargestellten Fall ist die Geschwindigkeit der Turbinen T2, T3 in einem vorgegebenen Zeitpunkt geringfügig kleiner als die der Turbine T1, beispielsweise um 20 U/min.

Fig. 6 zeigt das erhaltene Ergebnis.

Die obere Darstellung zeigt die Aufeinanderfolge von Farb­ flecken A1, B1, C1, die während eines ersten Zyklus erhalten werden, in dem die Turbinen mit ihrer Nominalgeschwindigkeit laufen.

Die mittlere Darstellung zeigt die Aufeinanderfolge von Farb­ flecken von A′1, B′1, C′1 während eines zweiten Zyklus, in dem die Turbinen mit einer verminderten Geschwindigkeit rotieren.

Das untere Schema zeigt die Folge von Farbflecken A′1 2, B′1 2, C′1 2 in einem dritten Zyklus, in dem die Turbinen mit ei­ ner erhöhten Geschwindigkeit rotieren.

In einer zweiten Version der Erfindung, die in Fig. 7 darge­ stellt ist, erfolgt die Regelung der Geschwindigkeit der Tur­ binen so, daß die Reihenfolge der Farben der Farbflecken in den aufeinanderfolgenden Motiven verändert wird, indem man abrupt die Geschwindigkeit einer der Turbinen vergrößert oder verkleinert. In dem in Fig. 7 dargestellten Beispiel weist ein erstes Motiv (das oben dargestellt ist) eine normale Rei­ henfolge der Farbflecken A1, A2, A3 (Turbine T1), B1, B2 (Tur­ bine T2) und C1, C2 (Turbine T3) auf.

In dem unten in dieser Figur dargestellten zweiten Motiv ist die Rotationsgeschwindigkeit der Turbine T2 derart beschleu­ nigt worden, daß der von der Turbine T2 gespritzte erste Farb­ fleck B1 in die Reihenfolge der von der ersten Turbine T1 ge­ spritzten Farbflecken A1, A2, A3 eingreift.

Diese Version des Verfahrens kann mit der vorher beschriebenen Version kombiniert werden, um den sich nicht wiederholenden Anteil der aufeinanderfolgenden Motive noch zu steigern. Das Diagramm gemäß Fig. 7A verdeutlicht diese Kombination.

In einer dritten Version der Erfindung ist jeder Turbine T1, T2, T3 ein Steuermittel zur Unterbrechung oder Wiederaufnahme des Aufspritzens der Farbflecken auf den Faden 14 zugeordnet. Diese Mittel können beispielsweise aus elektromagnetisch ge­ steuerten Verschlüssen bestehen.

Es können daher auf den Fäden 14 aufeinanderfolgende Motive gebildet werden, die sich einer von dem anderen durch das Vor­ handensein oder das Nichtvorhandensein eines Farbflecks in einer vorgegebenen Farbe unterscheiden. Diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Fig. 8 dargestellt.

In diesem Beispiel weist ein erstes Motiv (in Fig. 8 oben dargestellt) eine normale Reihenfolge von Farbflecken A1, A2, A3 (Turbine T1), B1, B2 (Turbine T2) und C1, C2 (Turbine T3) auf.

In dem zweiten Motiv ist der zur Turbine T2 gehörende Ver­ schluß verschlossen worden, woraus sich das Fehlen der Farb­ flecken B1, B2 ergibt.

In dem dritten Motiv (in Fig. 8 unten dargestellt) ist der Verschluß der Turbine T1 verschlossen, woraus sich das Fehlen der Farbflecken A1, A2, A3 ergibt.

Diese Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann mit der einen oder der anderen der vorbeschriebenen Varianten kombi­ niert werden, um mehr oder weniger stark den sich wiederholen­ den Charakter der aufeinanderfolgenden Motive im Hinblick auf die angestrebte Qualität des Endproduktes zu verändern.

Die Versionen des Verfahrens, die auf der Variation der Tur­ binengeschwindigkeit beruhen, benötigen sehr präzise Regler für die Motorgeschwindigkeiten. Die benutzten Elektromotoren müssen bürstenlos sein und ein geringes Trägheitsmoment auf­ weisen, damit ihre Rotationsgeschwindigkeit beispielsweise von 0 auf 4000 U/min. im Bruchteil einer Sekunde ansteigen kann.

Die von einem Rechner gesteuerte elektronische Steuerschaltung muß geeignet sein, die Rotationsgeschwindigkeiten der verschiedenen Motoren mit großer Präzision einzustellen.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Aus­ führungsbeispiele beschränkt. Zahlreiche Modifikationen sind möglich, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlas­ sen. Selbstverständlich ist es möglich, die Form der Farb­ flecken in den aufeinanderfolgenden Motiven zu modifizieren.

Claims (12)

1. Verfahren zum kontinuierlichen Einfärben von Textil­ fäden (14), bei dem die Fäden kontinuierlich an auf­ einanderfolgenden Farbaufbringstationen (15a, 15b, 15c) für verschiedene Farben vorbeigeführt wer­ den, wobei jede Aufbringstation auf die Fäden (14) eine Reihe von Farbflecken (A1, . . . B1, . . . C1, . . . ) derart aufbringt, daß jeder Faden eine Folge von Farbflecken aufweist, die ein sich über eine gewisse Farblänge (L) erstreckendes und ständig wiederholen­ des Motiv bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbaufbringstationen (15a, 15b, 15c) einzeln ge­ steuert werden, um die Wiederholung der auf einan­ derfolgenden Motive zu ändern.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbaufbringstationen (15a, 15b, 15c) indi­ viduell so gesteuert werden, daß die Länge (L) der aufeinanderfolgenden Motive verändert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Farbaufbringstationen (15a, 15b, 15c) einzeln so gesteuert werden, daß die Reihenfol­ ge der Farben der Farbflecken (A1, . . . B1, . . . C1), . . . in den aufeinanderfolgenden Motiven verändert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbaufbringstationen (15a, 15b, 15c) individuell so gesteuert werden, daß sich die aufeinanderfolgenden Motive durch das Vorhanden­ sein oder das Fehlen eines Farbflecks einer bestimm­ ten Farbe unterscheiden.

5. Maschine zum kontinuierlichen Einfärben von Textil­ fäden (14) mit aufeinanderfolgenden Farbaufbring­ stationen (15a, 15b, 15c) für verschiedene Farben und mit Transportmitteln zum kontinuierlichen Vor­ beiführen der Textilfäden (14) an den genannten Auf­ bringstationen (15a, 15b, 15c), wobei jede Auf­ bringstation eine Farbspritzturbine (T1, T2, T3) aufweist, die um eine parallel zur Führungsrichtung der Fäden (14) angeordnete Achse rotierend antreib­ bar ist, wobei jede Turbine mehrere Farbdurchgangs­ löcher (16) aufweist, die zum Aufspritzen einer Fol­ ge von Farbflecken (A1, . . . B1, . . . 1, . . . ) auf die Fä­ den (14) angeordnet sind, und wobei die Anordnung der Aufbringstationen (15a, 15b, 15c) so ausgebildet ist, daß auf dem Faden ein sich über eine gewisse Fadenlänge (L) erstreckendes Motiv aus den Flecken gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Auf­ bringstationen (15a, 15b, 15c) individuelle Steue­ rungen aufweisen, die eine Änderung der vollkommenen Wiederholung aufeinanderfolgender Motive erlauben.

6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbaufbringstationen (15a, 15b, 15c) Regler zur individuellen Regelung der Rotationsgeschwindig­ keit (N) des Antriebsmotors (M1, M2, M3) jeder Farb­ spritzturbine (T1, T2, T3) aufweist.

7. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Regler für die Rotationsgeschwindigkeit (N) die Länge (L) aufeinanderfolgender Motive derart änderbar ist, daß eine Reihe aufeinanderfolgender Motive Längen aufweisen, die kontinuierlich von + 20% bis -20% eines Längen-Mittelwerts (Lm vari­ iert).

8. Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Regler für die Rotationsgeschwin­ digkeit (N) weiterhin geeignet sind, eine gewisse Versetzung zwischen den Rotationsgeschwindigkeiten der Turbinen (T1, T2, T3), die für die aufeinander­ folgenden Aufbringstationen vorgesehen sind, beizu­ behalten.

9. Maschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Regler für die Rotationsgeschwin­ digkeit (N) geeignet sind, die Rotationsgeschwindig­ keit einer Turbine (T1, T2, T3) einer vorgegebenen Station zu erhöhen oder abzusenken, um die Reihen­ folge der Farben der Farbflecken in aufeinanderfol­ genden Motiven zu ändern.

10. Maschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Turbine (T1) ein Steuer­ mittel zur Unterbrechung oder Wiederaufnahme des Spritzens von Farbflecken auf den Faden (14) zuge­ ordnet ist.

11. Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Steuereinrichtung geeignet ist, aufeinanderfolgende Motive zu bilden, die sich durch die Anwesenheit oder das Fehlen eines bestimmten Farbflecks unterscheiden.

12. Maschine nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die die Turbinen (T1, T2, T3) antreibenden Motoren (M1, M2, M3) bürstenlose Elek­ tromotore sind, die durch eine elektronische Schal­ tung gesteuert sind, die von einem zur Variation der Rotationsgeschwindigkeit der Motoren nach einem vor­ gegebenen Programm geeigneten Rechner (P) gesteuert wird.