DE4431637C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Färben einer textilen Warenbahn - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Färben einer textilen WarenbahnInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine entsprechende Vor
richtung.
Ein solches Verfahren und die entsprechende Vorrich
tung sind aus der DE 42 38 234 A1 bekannt. Die Färbeflüs
sigkeit wird mit einem Färbefoulard aufgetragen und abge
quetscht. Die Farbflottenverteilung auf der Bahn wird
mittels einer Helligkeitsmessung erfaßt, deren Signale die
Linienkraft des Foulards steuern. Der Foulard umfaßt min
destens eine durchbiegungssteuerbare Walze, deren Linien
kraftverteilung quer zur Bahn entsprechend dem gemessenen
Helligkeitsprofil eingestellt werden kann. Die Steuerung
erfaßt aber auch Änderungen in Längsrichtung der Bahn, die
durch entsprechende Beeinflussung der Linienkraft aus
gleichbar sind.
Versuche haben gezeigt, daß die Helligkeitsmessung
nicht bei allen Arten und Zuständen der Warenbahn brauch
bare Ergebnisse liefert. Manchmal sind die Helligkeits
änderungen bei färberisch relevanten Zustandsänderungen zu
gering, um für die Steuerung ausreichende Signale zu lie
fern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gat
tungsgemäßes Verfahren und die entsprechende Vorrichtung
so auszugestalten, daß der Anwendungsbereich breiter wird.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 in ihrem
verfahrensmäßigen Aspekt und in Anspruch 6 in ihrem vor
richtungsmäßigen Aspekt wiedergegebene Erfindung gelöst.
Die Idee ist also, sich nicht nur auf eine Art der
Helligkeitsmessung zu verlassen, die in bestimmten Situa
tionen keine befriedigenden Ergebnisse liefern kann, son
dern die optischen Eigenschaften ein und derselben Stelle
der Warenbahn mit zwei qualitativ verschiedenen Hellig
keitsmessungen zu erfassen, deren Signale in die Steuerung
eingehen und die sich gegenseitig im Sinne der Erzielung
eines insgesamt verbesserten Ergebnisses ergänzen.
Der Ausdruck "im nahen Infrarotbereich" soll den dem
sichtbaren Bereich nahen Infrarotbereich bis etwa 2000 nm
umfassen, der die sogenannten Wasserbanden enthält. Das
Meßprinzip der Infrarot-Reflexionsmessung zur Feuchtig
keitsbestimmung einer Warenbahn ist für sich genommen
bekannt (s. den Aufsatz von Dr. Hellmut Beckstein "Kon
trolle von Abquetscheffekt und Flottenauftrag" Melliand
Textilberichte 67 (1986), Seiten 728 bis 733; Dr. Sieg
fried Glander "Messen und Regeln des kontinuierlichen
Produktauftrages" Melliand Textilberichte (1982), Seiten
712 bis 716). Aus der von einer Infrarot-Lichtquelle emit
tierten Strahlung werden zwei bestimmte Wellenlängen her
ausgefiltert. Eine dieser Wellenlängen liegt im Bereich
einer Wasserbande (zum Beispiel 1450 nm oder 1930 nm), die
andere Wellenlänge liegt in einem Bereich, bei dem Wasser
nur schwach absorbiert, aber das textile Material der
Warenbahn bzw. die aufgetragenen organischen Bestandteile
Absorptionsbanden haben (zum Beispiel 1200 bis 1300 nm
oder 1700 bis 1850 nm). Die von der nach dem Abquetschen
noch feuchten Warenbahn reflektierte Strahlung wird von
einer Fotozelle aufgenommen. Die Differenz der Reflexions
intensitäten der beiden Wellenlängen bilden ein Maß für
den Wassergehalt. Die Meßstrahlung reagiert auf Wasser und
Material- und Struktureigenschaften, die Vergleichsstrah
lung reagiert nicht auf den Wassergehalt, sondern nur auf
die Material- und Struktureigenschaften. Dadurch können
die Material- und Struktureigenschaften durch den Ver
gleich der beiden Messungen weitgehend eliminiert werden,
so daß ein elektrisches Ausgangssignal gewonnen werden
kann, welches die Feuchtigkeit der Warenbahn wiedergibt.
Die Messung der Helligkeit wird also erfindungsgemäß
mit einer solchen Messung kombiniert, die in erster Linie
den Feuchtigkeitsgehalt wiedergibt. Die Kombination im
einzelnen kann so ausgestaltet werden, wie es bei dem
gerade vorliegenden Einzelfall am vorteilhaftesten ist.
Die Messung der Helligkeiten erfolgt jeweils an einer
bestimmten Stelle der Warenbahn, deren Ausdehnung wesent
lich kleiner als die Dimensionen der Warenbahn ist, bei
spielsweise zwei Größenordnungen darunterliegt. Bei einer
Warenbahnbreite von 2 m könnte die Ausdehnung in Breiten
richtung einige wenige Zentimeter betragen, wobei die
Ausdehnung in Längenrichtung der Warenbahn ähnlich ist.
Um ein Helligkeitsprofil quer zur Warenbahn zu er
halten, kann an einer Mehrzahl von Stellen mit entspre
chend vielen Meßeinrichtungen gleichzeitig gemessen wer
den, oder es kann eine Meßeinrichtung traversierend quer
zur Warenbahn bewegt werden, die an vorbestimmten Stellen
der Warenbahn jeweils eine Messung ausführt.
Eine wichtige Ausgestaltung des Erfindungsgedankens
ist Gegenstand des Anspruchs 2, wonach die beiden Meßwerte
mit einer je eigenen Gewichtung bei der Steuerung verwen
det werden, die gemäß Anspruch 3 verändert werden kann.
So kann zum Beispiel das Signal der Helligkeitsmes
sung im sichtbaren Bereich mit 20% in dem Steuersignal
berücksichtigt werden, das Signal im Infrarotbereich mit
80%. Auf diese Weise kann die Art der Messung gewisserma
ßen von einer überwiegend als Helligkeitsmessung anzuspre
chenden Messung in Richtung einer überwiegend eine Feuchte
wiedergebenden Messung und zurück verschoben werden.
Diese Verschiebung kann gemäß Anspruch 4 auch automa
tisch geschehen, wobei Anspruch 5 ein bevorzugtes Ausfüh
rungsbeispiel darstellt.
Wenn die Helligkeitsmessung im sichtbaren Bereich
ergibt, daß es sich um eine sehr dunkle Warenbahn handelt,
bei der ein Arbeiten nur mit der Helligkeitsmessung im
sichtbaren Bereich nicht zu befriedigenden Ergebnissen
führt, kann dem Signalanteil der Messung im nahen Infra
rotbereich ein Übergewicht verschafft werden, wodurch sich
wieder ein hinreichend deutliches Steuersignal für die
Abquetschung erzielen läßt, welches dann allerdings über
wiegend auf der Feuchtigkeitsverteilung beruht, was aber
im dunklen Bereich zufriedenstellende Ergebnisse bringt.
Die Ansprüche 6 bis 10 geben den vorrichtungsmäßigen
Aspekt der Erfindung wieder.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der
Erfindung schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt die Seitenansicht eines Foulards zur
Färbung einer textilen Warenbahn mit der angebauten Steu
ereinrichtung;
Fig. 2 zeigt schematisch das Prinzip der Messung;
Fig. 3 zeigt einen Teilquerschnitt nach der Linie
III-III in Fig. 1.
Die in Fig. 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Färbe
vorrichtung dient zum kontinuierlichen Färben einer in
Breitlage in Pfeilrichtung geförderten textilen Warenbahn
1. Die Färbevorrichtung 100 umfaßt einen Foulard 10 mit
einem Tauchbecken 2 für die Färbeflüssigkeit 3, in welches
die Warenbahn 1 über Umlenkwalzen von oben hineingeleitet
wird und nach Umlenkung im unteren Bereich des Tauchbeckens
wieder nach oben herausgeleitet wird. Die Warenbahn 1
legt also in der Färbeflüssigkeit 3 eine Tauchstrecke
zurück, in der sie sich zumindest teilweise mit Färbeflüs
sigkeit 3 sättigt. Nach dem Auftauchen aus der Färbeflüs
sigkeit 3 passiert die Warenbahn 1 ein Quetschwerk 4,
welches aus einer angetriebenen konventionellen Unterwalze
5 und einer zonenweise durchbiegungssteuerbaren Walze 6
besteht, die an Schwingen 27 gelagert und gegen die Unter
walze 5 anstellbar ist. Die Schwingen 27 an den beiden
Enden der Walze 6 sind hydraulisch oder pneumatisch in dem
angebenen Pfeilsinne verschwenkbar.
Die zonenweise Durchbiegungssteuerbarkeit der Walze 6
bedeutet, daß ein wählbares Linienkraftprofil längs des
zwischen den Walzen 5 und 6 gebildeten Abquetschspalts
eingestellt werden kann, welches nicht symmetrisch zur
Mitte sein muß, sondern in einem gewissen Grade beliebig
ausgestaltet werden kann. Die unterschiedliche Linienkraft
pro Längeneinheit führt zu einer unterschiedlichen Abquet
schung der von der Warenbahn 1 aus dem Tauchbecken mit
genommenen Färbeflüssigkeit.
Die zonenweise Durchbiegungssteuerbarkeit kann bei
spielsweise in der in Fig. 3 angedeuteten Weise erzielt
werden. Die Walze 6 umfaßt ein undrehbares Querhaupt 7,
welches an den Enden in den Schwingen 27 gelagert ist. Die
Dreiecke 8 symbolisieren die von den Schwingen 27 auf das
Querhaupt 7 ausgeübten Kräfte.
Das Querhaupt 7 durchgreift der Länge nach eine Hohl
walze 9, deren Außenumfang den arbeitenden Walzenumfang
bildet und die mit ihrem Innenumfang 11 allseits Abstand
von dem Querhaupt 7 beläßt. Auf der Seite der Walzspalts
12 sind an dem Querhaupt 7 in dem Zwischenraum 13 zwischen
Querhaupt 7 und Innenumfang 11 der Hohlwalze 9 in Längs
richtung der Walze 6 hintereinander aufgereihte hydrosta
tische Stützelemente 14 angeordnet, die einzeln oder in
Gruppen ansteuerbar sind und mit ihrer in Fig. 3 unten
gelegenen Gleitfläche am Innenumfang 11 der Hohlwalze 9
anliegen. In den Gleitflächen sind flache Lagertaschen
ausgebildet, die mit Druckflüssigkeit füllbar sind, die
einen hydrostatischen Druck auf den Innenumfang 11 der
Hohlwalze 9 ausübt und ständig über die Berandung der
Lagertaschen nach außen abströmt, so daß eine metallische
Berührung zwischen den Stützelementen 14 und dem Innen
umfang 11 der Hohlwalze 9 nicht stattfindet.
Wenn einzelne Stützelemente oder Gruppen derselben
mit einem höheren hydraulischen Druck beaufschlagt werden,
erscheint eine entsprechende Erhöhung der Linienkraft,
gemildert durch die Formsteifigkeit der Hohlwalze 9 im
Walzspalt 12 und prägt sich in einer mehr oder weniger
starken Abquetschung der Warenbahn 1 aus.
Wenn die Warenbahn 1 das Quetschwerk 4 verlassen hat,
passiert sie kurz danach in noch praktisch unverändert
feuchtem Zustand eine Meßeinrichtung 20, deren Prinzip
ganz schematisch in Fig. 2 angedeutet ist. Sie umfaßt eine
Lichtquelle 15, die Licht mit Infrarotanteilen aussendet,
welches durch eine Linsenanordnung 16 zu einem parallelen
Strahl 28 geformt wird, der an einer Stelle 17 senkrecht
auf die Warenbahn 1 fällt. Die Stelle 17 wird eine im
wesentlichen kreisrunde Gestalt haben. Ihr Durchmesser
beträgt einige wenige Zentimeter.
Die in der Richtung 18 von der Oberfläche der Waren
bahn reflektierte Strahlung wird durch eine Linsenanord
nung 19 auf eine Sensoranordnung 30 fokussiert, die zwei
in dem Ausführungsbeispiel unmittelbar nebeneinander an
geordnete Sensoren 21, 22 umfaßt. Der Sensor 21 ist ein
fotoelektrisches Element, welches ein Signal abgibt, wel
ches die Helligkeit der Warenbahn 1 im Bereich der sicht
baren Strahlung von etwa 200 bis 700 nm repräsentiert. Das
fotoelektrische Element des Sensors 22 spricht nur auf
Strahlung im nahen Infrarotbereich bis etwa 2000 nm an und
gibt ein Signal ab, welches im wesentlichen den Feuchtig
keitsgehalt der Warenbahn 1 repräsentiert. Es versteht
sich, daß die Anordnung in Fig. 2 sehr stark vereinfacht
wiedergegeben ist.
Die Signale der Sensoren 21, 22 werden über Leitungen
23, 24 einer Steuereinrichtung 40 zugeführt, die aus den
Signalen ein Steuersignal für die Steuerung der hydrauli
schen Drücke in den einzelnen Stützelementen 40 bildet. Es
wird also das Meßergebnis der Meßeinrichtung 20 an einer
bestimmten Stelle in Querrichtung der Warenbahn 1 zur
Bildung eines Steuersignals herangezogen, welches das oder
die für diese Stelle zuständige Stützelement 14 beein
flußt. Das Steuersignal der Steuereinrichtung 40 gelangt
über die Leitung 25 auf eine hydraulische Druckversor
gungseinheit 50, die die einzelnen hydraulischen Drücke
für die Stützelemente 14 bereitstellt und über hydrauli
sche Leitungen 26 an die Walze 6 weiterleitet. Die Leitung
26 ist nur vereinfachend als eine einzelne Leitung wie
dergegeben. In Wirklichkeit handelt es sich um so viele
Leitungen, wie Stützelemente 14 oder Gruppen von solchen
Stützelementen vorhanden sind.
Claims (10)
1. Verfahren zum Färben einer kontinuierlich in
Breitlage vorwärts bewegten textilen oder ähnlichen Waren
bahn, bei welchem auf die Warenbahn über deren Breite eine
Färbeflüssigkeit aufgetragen und die mit der Färbeflüssig
keit versehene Warenbahn mit einer über die Breite wählbar
unterschiedlich einstellbaren Linienkraft abgequetscht
wird, wobei zur Steuerung der Linienkraftverteilung bei
der Abquetschung das an der nach dem Abquetschen noch
feuchten Warenbahn ermittelte, in Querrichtung der Waren
bahn vorhandene Helligkeitsprofil verwendet wird und der
an einer Stelle der Warenbahn gemessene Helligkeitswert
zur Einstellung der Linienkraft in einem der Stelle, in
Breitenrichtung der Warenbahn gesehen, entsprechenden
Bereich dient, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stelle
(17) sowohl die Helligkeit im sichtbaren Bereich als auch
die Helligkeit im nahen Infrarotbereich gemessen und beide
Meßwerte bei der Steuerung verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die beiden Meßwerte mit einer je eigenen Gewich
tung bei der Steuerung verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Gewichtung verändert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Gewichtung in Abhängigkeit von dem gemessenen
Helligkeitswert des sichtbaren Bereichs automatisch ver
ändert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Gewichtung bei einer dunkleren Wa
renbahn zugunsten des Einflusses des Meßwertes des nahen
Infrarotbereichs verändert wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 5 mit
einer Auftragseinrichtung (2) für die Färbeflüssig keit (3),
einer der Auftragseinrichtung (2) nachgeschalteten Abquetscheinrichtung (4), deren Linienkraftverteilung über die Breite der Warenbahn (1) zonenweise einstellbar ist,
einer der Abquetscheinrichtung (4) nachgeschalteten Einrichtung (20) zur Ermittlung des Helligkeitsprofils in Querrichtung der Warenbahn (1)
und einer Steuereinrichtung (40) zur Beeinflussung der Linienkraftverteilung der Abquetscheinrichtung (4), wobei der an einer Stelle (17) der Warenbahn (1) gemessene Helligkeitswert zur Einstellung der Linienkraft in einem der Stelle (17), in Querrichtung der Warenbahn (1) gese hen, entsprechenden Bereich dient,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßeinrichtung (20) einen Helligkeitssensor (21) für sichtbares Licht und einen Helligkeitssensor (22) für Strahlung im nahen Infrarotbereich umfaßt und die Signale beider Sensoren (21, 22) in der Steuereinrichtung (40) verarbeitbar sind.
einer Auftragseinrichtung (2) für die Färbeflüssig keit (3),
einer der Auftragseinrichtung (2) nachgeschalteten Abquetscheinrichtung (4), deren Linienkraftverteilung über die Breite der Warenbahn (1) zonenweise einstellbar ist,
einer der Abquetscheinrichtung (4) nachgeschalteten Einrichtung (20) zur Ermittlung des Helligkeitsprofils in Querrichtung der Warenbahn (1)
und einer Steuereinrichtung (40) zur Beeinflussung der Linienkraftverteilung der Abquetscheinrichtung (4), wobei der an einer Stelle (17) der Warenbahn (1) gemessene Helligkeitswert zur Einstellung der Linienkraft in einem der Stelle (17), in Querrichtung der Warenbahn (1) gese hen, entsprechenden Bereich dient,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßeinrichtung (20) einen Helligkeitssensor (21) für sichtbares Licht und einen Helligkeitssensor (22) für Strahlung im nahen Infrarotbereich umfaßt und die Signale beider Sensoren (21, 22) in der Steuereinrichtung (40) verarbeitbar sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Einrichtung (41) vorgesehen ist, mit
tels derer den Signalen der beiden Sensoren (21, 22) je
weils eine eigene Gewichtung zugeordnet werden kann.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Gewichtung veränderbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß mittels der Einrichtung (41) die Gewichtung
in Abhängigkeit von dem gemessenen Helligkeitswert im
sichtbaren Bereich automatisch veränderbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß mittels der Einrichtung (41) die Gewichtung
bei einer dunkleren Warenbahn (1) zugunsten des Einflusses
des Meßwertes des nahen Infrarotbereichs veränderbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4431637A DE4431637C1 (de) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | Verfahren und Vorrichtung zum Färben einer textilen Warenbahn |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4431637A DE4431637C1 (de) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | Verfahren und Vorrichtung zum Färben einer textilen Warenbahn |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4431637C1 true DE4431637C1 (de) | 1995-10-12 |
Family
ID=6527489
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4431637A Expired - Fee Related DE4431637C1 (de) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | Verfahren und Vorrichtung zum Färben einer textilen Warenbahn |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4431637C1 (de) |
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1994
- 1994-09-06 DE DE4431637A patent/DE4431637C1/de not_active Expired - Fee Related
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D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
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