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Prismatischer Strähn-Träger für selbsttätige Garnfärbevorrichtungen
Zum leichteren Verständnis der nachstehend beschriebenen Erfindung wird von einer
besonderen Ausführungsform einer bekannten Strähngarnvorrichtung ausgegangen, die
in ihren wesentlichen Teilen in Seitenansicht und im senkrechten Querschnitt in
Abb. i und z der Zeichnung schematisch dargestellt ist, während Abb.3 in größerem
:VIaßstabe eine Einzelheit zeigt, auf die sich hauptsächlich die Verbesserung gemäß
der Erfindung bezieht.
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Diese bekannten selbsttätigen Färbeeinrichtungen enthalten prismatische,
im allgemeinen dreieckigen Querschnitt aufweisende Tragestäbe i, für die zu färbenden
Strähne z. Die Stäbe sind quer über die Färbekufe 3 gelegt und liegen mit ihren
Enden am Grunde geeigneter, nach oben offener Einschnitte ¢' zweier einander gegenüberliegenden
Zahnstangen q., die auf den oberen Längsrändern der Färbekufe 3 angeordnet sind.
Auf die Enden eines jeden der über die Einschnitte q.' herausragenden Stäbe wirken
gleichzeitig paarweise angeordnete schräge Nocken 5, die von parallel mit den erwähnten
Zahnstangen entlang laufenden endlosen Bändern 6 unter den vorragenden Enden der
Stäbe in der Weise hinwegbewegt werden, daß sie das Anheben und eine Teildrehung
eines jeden Stabes i innerhalb des betreffenden Paares von Einschnitten q.' und
daher das Heben und teilweise das Umziehen der Reihe der auf dem betreffenden Stab
aufgehängten Strähne a verursachen. Die endlosen Bänder 6 werden zweckmäßig von
Ketten gebildet, die auf Paaren von an jedem Ende der Kufe angeordneten Rädern 7
getragen werden. Das eine dieser Räderpaare 7 wirkt als Antriebsorgan der Ketten,
da es z. B. mittels eines Riemens angetrieben wird, der auf einen Satz von auf der
Welle 7' des Scheibenpaares sitzenden Los- und Festscheiben 8 und 8' wirkt.
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Wiederholte Versuche haben nun aber gezeigt, daß bei der praktischen
Anwendung der vorstehend beschriebenen selbsttätigen Färbevorrichtungen, wenn als
Träger der Strähne Stäbe verwendet werden, d. h. l@örper, bei denen das Verhältnis
zwischen dem Umfang des Querschnittes und der Länge i : i o bis 1.20 ist, kein einwandfreies
Umziehen der Strähne innerhalb der Färbeflotte stattfindet. Die Stäbe für sich allein,
d. h. wenn sie nicht mit Strähnen behangen sind, werden zwar von der vorstehend
beschriebenen Bewegungsvorrichtung ordnungsgemäß in Drehung versetzt; nachdem sie
aber mit nassen, auf ungefähr 5/s ihrer Länge in die Färbeflüssigkeit eintauchenden
Strähnen behängt sind, werden sie im allgemeinen nur einer rhythmischen Hebe- und
Senkbewegung unterworfen. Daher fehlt durchaus die Wirkung,
auf
die mit dieser selbsttätigen Färbevorrichtung abgezielt worden ist.
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Eine aufmerksame Prüfung der besonderen Arbeitsbedingungen dieser
Anordnung hat vor allen Dingen den Grund des beim ersten Blick unerklärlichen Versagens
der Drehung der Stäbe ergeben und an zweiter Stelle gerade die den Gegenstand der
Erfindung bildenden Mittel als zur Überwindung diesef Nachteile geeignet erkennen
lassen.
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Es ist die Beobachtung gemacht worden, daß, wenn man als Träger der
Strähne gerade Stäbe benutzt, die höchstens so dick sind, daß man sie mit der Hand
umspannen kann und bei denen das Verhältnis von Umfang des Querschnittes zur Länge
zwischen i : i o bis i : 2o liegt, wie dies in der Färberei ungewöhnlich ist, daß
alsdann das Gewicht des Stabes erheblich niedriger ist als das"Gewicht der Gesamtheit
der feuchten, von ihm getragenen Strähne; darauf ist der Baustoff, aus dem der Stab
gebildet wird, ohne Einfluß. Die Gesamtheit der auf ungefähr 5/6
ihrer Länge
in das Färbebad eintauchenden Strähne erhält gemäß dem archimedischen Prinzip eine
von unten nach oben wirkende Kraft (Auftrieb), die im Schwerpunkt des Systems angreift
und gleich dem Gewichte des Volumens der verdrängten Flüssigkeit ist, weshalb das
Gewicht der Gesamtheit der Strähne, das wirklich auf dem Tragestab lastet, beträchtlich
geringer ausfällt als das Gewicht dieser Strähne selbst. Der Auftrieb in Verbindung
mit der Adhäsion, die zwischen dem Bad und der Oberfläche der Strähne besteht und
deren Bewegung senkrecht zum Spiegel der Flüssigkeit zu hindern sucht, und in Verbindung
mit der Tatsache, daß der Schwerpunkt des Systems aus Stab und Strähnen verhältnismäßig
tief unter dem Stab selber liegt, und schließlich in Verbindung mit dem Umstande,
daß die feuchten Strähnen eine gewisse Steifigkeit annehmen, behindert die Drehung
des Stabes und damit auch das Umziehen der Strähne im Innern des Bades erheblich.
Alle diese Ursachen zusammen schließen jede Neigung des Stabes zu einer Bewegung
in dem Maße aus, daß, wenn ein solcher prismatischer, finit feuchten Strähnen beladener
Stab an seinen beiden Enden mit einer seiner Kanten auf im wesentlichen waagerechten
Stützflächen ruht, er im labilen Gleichgewicht bleibt und nicht nach der einen oder
nach der anderen Seite der senkrechten, durch seine Stützkante gehenden Ebene umzukippen
sucht.
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Aus der Gesamtheit dieser Überlegungen ist die Folgerung zu ziehen,
daß, wenn man die Drehung des Trägers wirklich erzielen will, folgende Bedingungen
erfüllt werden müssen. Vor allen Dingen muß man die Stärke des prismatischen Trägers
dermaßen vergrößern, daß .die Gestaltung als Stab, und zwar wie sie in ihrer gewöhnlichen
Bezeichnung verstanden wird, oder in jene, die im allgemeinen in der Färberei dem
Träger der Strähne gegeben wird, beseitigt wird. Mit anderen Worten ausgedrückt,
es soll der prismatische Träger bei gegebener Länge sehr dick sein. Das Verhältnis
von i : 3,3 zwischen dem Umfang seines Querschnittes und seiner Länge ist dasjenige,
das sich im Gebrauch als vorteilhaft herausgestellt hat; im Falle der Anwendung
von prismatischen Trägern von dreieckigem Querschnitt soll die Seite des Querschnittes
nicht kleiner als 8o mm sein. Außerdem muß das Gewicht des Trägers um so viel erhöht
werden, daß es deutlich das Gewicht der Gesamtheit der feuchten, auf dem Stab ruhenden
Strähne überschreitet, wenn diese Strähnen in das Bad eingetaucht sind. Die Erfahrung
hat gezeigt, daß das Gewicht des prismatischen Trägers jedenfalls größer sein muß,
als der Auftrieb, den die Gesamtheit der auf ungefähr 5/E ihrer Länge in das Bad
eingetauchten Strähne erfährt; in diesem Falle überwiegt nämlich das Gewicht des
Trägers mit Sicherheit das der eingetauchten Strähne, da deren spezifisches Gewicht
bekanntlich erheblich unter dem Wert z liegt: Beide obenenvähnten Bedingungen sind
notwendig zu erfüllen und genügen dann auch, weil, wenn der prismatische Träger
i der Strähne sich in der in Abb.3 dargestellten Lage befindet, das Gewicht p des
schraffierten Teils und der Auflagerdruck p' auf dem von dem Hebedaumen 5 gebildeten
Widerlager ein Kräftepaar darstellen, das mit Sicherheit die Drehung des Trägers
trotz der vorhandenen Trägheitswiderstände verursacht.
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Die den Gegenstand der Erfindung bildenden Verbesserungen haben, worauf
ausdrücklich hingewiesen wird, den prismatischen Träger der Strähne, der zur Benutzung
in der obenerwähnten selbsttätigen Färbevorrichtung bestimmt ist, zur Voraussetzung.
Denn nur dieser entspricht den oben erläuterten beiden Bedingungen.