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Verfahren und Vorrichtung zum Naßbehandeln von Faserstoffgut Zum Naßbehandeln,
insbesondere zum Färben von Faserstoffgut, wie z. B. Strähngarn, losem Textilgut,
Strümpfen, Hutstumpen o. d'-I., benutzt man mit Vorteil Vorrichtungen mit im Flottenbehälter
auf und ab bewegtem Garnträger oder Einsatzbehälter. Der mit Textilgut behängte
Träger wirkt dabei ebenso wie der mit dem Textilgut angefüllte Einsatzbehälter als
Pumpenkolben und ruft einen Umlauf der Flotte hervor. Dabei strömt ein Teil der
Flotte durch den Träger bzw. den durchlöcherten Einsatzbehälter. Der größte Teil
der Flotte fließt aber durch den mehr oder weniger großen Spalt, den die Wandung
des Einsatzbehälters mit den Innenwänden des Flottenbehälters bildet. Die gewünschte
Wirkung, daß. das Textilgut immer wieder mit neuer Flotte in Berührung kommt, tritt
also nur unvollkommen ein. Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtungen besteht darin,
daß ein Teil der Farbflotte, insbesondere der am Boden des Flottenbehälters befindliche
Teil, durch die Tauchbewegung gar nicht oder nur wenig in Umlauf kommt. Die Flotte
kann sich daher nicht genügend vermischen, und dies führt zu dem gefürchteten ungleichmäßigen
Ausfall der Färbungen.
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Eine schnelle Aufeinanderfolge der Tauchbewegungen würde die Arbeitsweise
dieser Vorrichtungen verbessern, indessen verbietet sich die Anwendung dieser Möglichkeit,
weil das Farbgut darunter leiden würde. Beispielsweise wird Wollsträhngarn durch
schnelle Bewegung verfilzt und verheddert, während loses Material sich zu dichten
Klumpen zusammenballt. Zwecks besserer Mischung der Farbflotten hat man den Einsatzbehälter
mit Bodenklappe oder Rückschlagventilen ausgerüstet, die der Flotte nur nach einer
Richtung den Eintritt in den Einsatzbehälter gestatten. Damit wird wohl eine bessere
Mischung und Ausnutzung der Farbflotte erreicht, aber der Flottendurchgang durch
das Farbgut und damit die Möglichkeit einer guten Ausfärbung verschlechtert.
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Es sind nun auch Vorrichtungen zum Naßbehandeln bekannt, bei denen
das Textilgut ruht und nur die Flotte durch einen in dem Flottenbehälter eingebauten
Pumpenkolben so in Umlauf gebracht wird, daß sie das Textilgut durchströmt. Hierbei
wird zwar das Textilgut geschont und ein Verfilzen und Verhed= ` `dern der Fäden
vermieden. Dafür muß aber der Nachteil einer in vielen Fällen ungleichmäßigen Naßbehandlung,
z. B. Färbung, in Kauf genommen werden. Es bilden sich nämlich häufig Kanäle innerhalb
des Textilgutes oder tote Stellen, an denen der Flottenlauf stockt. Das Textilgut
wird also nicht gleichmäßig von der Flotte durchdrungen.
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Die Erfindung geht nun von der Erkenntnis aus, daß die Verwendung
eines auf und
ab bewegten Trägers für das Textilgut an sich die
beste Möglichkeit ist, eine einwandfreie Naßbehandlung zu erzielen. Voraussetzung
ist aber, daß es' gelingt, trotz der Aufundabbewegung des Textilgutes eine ständige
starke Strömung der Flotte durch das Textilgut hindurch ohne die obengenannten Nachteile
herbeizuführen. Die Verbindung der Aufundabbewegung des Textilgutes mit einer durch
eine Pumpe erzeugten ständigen Flottenströmung ist an sich bekannt. Sie wird verwendet
bei einer Strähngarnfärbemaschine, deren auf und ab beweglicher Tragrahmen für die
frei hängenden Garnsträhnen eine langsame Aufwärtsbewegung und dann eine ruckweise
Abwärtsbewegung zwecks Freigabe der Auflagestellen ausführt. Diese Bewegung ist
aber kurzhubig, denn sie erstreckt sich nur auf wenige Zentimeter unterhalb des
Flottenspiegels. Während dieser Bewegung wird durch eine Kreiselpumpe dafür gesorgt,
daß die Flotte ständig umläuft, und zwar so, daß sie im Flottenbehälter eine Abwärtsbewegung
ausführt. Diese Flottenbewegung hat aber lediglich die Aufgabe, für eine gleichmäßige
Verteilung der Farbflotte zu sorgen und die frei hängenden Garnsträhnen in der Längsrichtung
dauernd gerade und geordnet zu halten. Infolgedessen braucht die Flottenströmung
dann nicht angewendet zu werden, wenn die behandelten Garne an sich nicht zum Verfitzen
neigen und auch ohne die Flottenströmung schnell genug nachsinken. Auf keinen Fall
kann die nur von oben nach unten strömende Farbflotte den Färbevorgang erheblich
in günstigem Sinne beeinflussen, zumal der Hub der Aufundabbewegung des Textilgutes
sehr klein ist.
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Das Neue der Erfindung besteht nun darin, daß die Strömungsrichtung
der durch eine Pumpe ständig in Umlauf gehaltenen Flotte jeweils im Augenblick der
Umkehr der langhubigen Bewegung des Textilgutes umgekehrt wird, und zwar so, daß
die Flotte ständig gegenläufig zur Bewegung des Textilgutes strömt. Während das
Textilgut eine Abwärtsbewegung ausführt, wird die Flotte durch die Pumpe zwangsläufig
durch den Behälter in der entgegengesetzten Richtung, also von unten nach oben,
hindurchgepreßt. Sobald das Textilgut das untere Ende der Abwärtsbewegung erreicht
hat und die Aufwärtsbewegung beginnt, wird auch die Richtung der Flottenströmung
umgekehrt. Die Flotte wird also während der Aufwärtsbewegung des Textilgutes in
der Richtung von oben nach unten durch den Flottenbehälter hindurchgepreßt. -Die
praktische Ausführung dieses Verfahrens hat ganz überraschende Ergebnisse gezeitigt.
Es gelingt nämlich mit Hilfe des neuen Verfahrens auch solches Garn, welches sehr
leicht zum Verfitzen neigt, vollkommen gleichmäßig und so zu färben, daß es seine
lockere Struktur in einer Weise behält, die bisher nicht für möglich gehalten wurde.
Diese neue Wirkung beruht offenbar darauf, daß durch den Wechsel der zwangsläufigen
Flottenströmung im Augenblick des Wechsels der Bewegung des Textilgutes die Flotte
gezwungen wird, durch den Einsatzbehälter, also durch das Textilgut, hindurc'hzuströmen.
Dabei ergänzt sich diese Flottenströrnung innerhalb des Einsatzbehälters mit der
gegenläufigen des Textilgutes offenbar in solcher Weise, daß das Textilgut gleichmäßig
mit der Flotte in Berührung kommt, ohne einer pressenden oder verfitzenden Einwirkung
zu unterliegen. Die Erfindung führt zu Naßbehandlungsvorrichtungen, die infolge
des Zusammenarbeitens von bewegtem Textilgut und mechanisch in wechselnder Richtung
bewegter Flotte außerordentlich anpassungsfähig für die einwandfreie Naßbehandlung
des verschiedenartigsten Textilgutes sind. Eine einwandfreie Behandlung des Textilgutes
ist selbst dann gewährleistet, wenn die Bewegung des Einsatzkastens bei Behandlung
von empfindlichem und leicht verfilzendem Textilgut auf wenige Doppelhübe in der
Minute beschränkt wird. Zur Erzeugung der zwangsläufigen Flottenströmung in doppelter
Richtung können verschiedene Vorrichtungen benutzt werden. Man kann beispielsweise
in der Umlaufleitung desTextilgutes einen Pumpenkolben anordnen, der gleichsinnig
mit dem Träger des Textilgutes bewegt wird.
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Die gleichsinnige Bewegung des oder der Pumpenkolben kann in einfacher
Weise dadurch bewirkt werden, daß der Pumpenkolben mit dem Träger des Textilgutes
verbunden ist. Man kann den Pumpenkolben beispielsweise an dem gleichen Schwinghebel
anlenken, der den Einsatzbehälter die Aufundabbewegung erteilt.
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Die Flottenumlaufpumpe kann naturgemäß auch aus einer Förderschraube,
Kreiselpumpe o. dgl. bestehen. In diesem Falle wird eine Steuerung vorgesehen, welche
die Förder-oder Drehrichtung der Förderschraube oder Kreiselpumpe im Augenblick
der Bewegungsumkehr des Textilgutes selbsttätig umkehrt.
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Zur Erläuterung der Erfindung sind in der Zeichnung vier Ausführungsbeispiele
dargestellt. Sämtliche Abbildungen zeigen einen Aufriß im Schnitt durch eine Naßbehandlungsvorrichtung
gemäß der Erfindung.
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Die in Abb. i dargestellte Vorrichtung enthält einen Färbebottich
i, der durch eine Trennungswand z in eine Färbekammer 3 und in eine Pumpenkammer
q. abgeteilt ist. In der Färbekammer 3 ist der Gutträger, z. B. ein Einsatzbehälter
5, beweglich angeordnet. In
der Pumpenkammer 4 bewegt sich der Pumpenkolben
6. Der um den festen Zapfen drehbare Doppelhebel 8 wird durch eine Kurbel 9 in schwingende
Bewegung gebracht. Durch Kurbelstangen io und io' wird diese Bewegung auf Einsatzbehälter
5 und Kolben6 übertragen. Die Kurbel 9 kann eine Einrichtung zur Verstellung des
Hubes erhalten, wodurch die Hubhöhe des Einsatzbehälters sowie des Pumpenkolbens
beeinflußt wird; ebenfalls kann die Drehzahl der Kurbel veränderlich gemacht werden,
um die Vorrichtung den weitestgehenden Anforderungen anpassen zu können.
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Eine ähnliche Vorrichtung zeigt Abb. 2 für große Leistungen mit mehreren
Einsatzbehältern und mehreren Pumpenkolben. Der Bottich ii ist durch Trennungswände
1a, 12' und 12" in zwei Färbezellen 13, 13' und in zwei Pumpenkammern 14, 14' abgeteilt.
In den einzelnen Abteilen bewegen sich die Einsatzbehälter i 5, 15' sowie die Pumpenkolben
i6, 16'. Sie erhalten die Bewegung durch einen Doppelhebel 17, der mit den Einsatzbehältern
und Pumpenkolben verbunden ist. Der Doppelhebel schwingt um den Drehzapfen i9 und
erhält seine Schwingbewegung durch Kurbel 2o und Kurbelstange zi.
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Die mittlere Trermungswand kann Durchbrechungen 22 erhalten, um eine
Mischung der Farbflotten in den Zellen 13 und 13' herbeizuführen.
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Durch die Anordnung eines schwingenden Doppelhebels gemäß Abb. i und
2, der dem Einsatzbehälter und den Pumpenkolben gleichzeitig die Bewegung erteilt,
wird in einfachster Weise der in wechselnder Richtung kreisende Flottenstrom im
richtigen Bewegungssinn zur Bewegung des Einsatzbehälters erzeugt. Diese Forderung
kann natürlich auch mit einem beliebigen anderen Bewegungsmechanismus erreicht werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. 3 ist der Pumpenkolben unterhalb
des Einsatzbehälters angeordnet. Damit der vom Pumpenkolben erzeugte Flottenstrom
gleichgerichtet ist mit dem durch die Bewegung des Einsatzbehälters durch das Gut
fließenden Flottenstrom, muß die Bewegungsrichtung des. Pumpenkolbens gegenläufig
zur Bewegung des Einsatzbehälters erfolgen. Der Bottich 23 ist durch Trennungswand
24 in einen Raum 25 zur Aufnahme des Einsatzbehälters 26 und des Pumpenkolbens 27
sowie in einen schmalen Raum 28 abgeteilt, der als Umlaufraum und evtl. auch als
Heizkammer dient. Die Doppelkurbel 29, die sich um den festen Zapfen 3o dreht, ist
durch die Kurbelstange 31 mit dem Einsatzbehälter und durch die Kurbelstange 32
mit dem Pumpenkolben verbunden. Durch die Drehung der Doppelkurbel entsteht die
erforderliche gegenläufige Bewegung des Pumpenkolbens zum Einsatzbehälter.
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Abb. 4 zeigt eine Vorrichtung, bei der der Pumpenkolben durch eine
Förderschraube ersetzt ist, die an geeigneter Stelle im Bottich eingebaut wird.
Die Drehrichtung der Förderschraube ist in bekannter Weise umkehrbar eingerichtet,
damit die durch die Förderschraube bewegte Flotte jeweilig den durch die Auf- und
Abwärtsbewegung des Einsatzbehälters entstehenden Flottenstrom verstärkt. Der Bottich
33 ist durch die Trennungswand 34 in den Färberaum 35 und in den Flottenumlaufraum
36 abgeteilt. In diesem ist die Förderschraube 37 angeordnet, die durch Welle 38
und Elektromotor 39 angetrieben wird. Im Färberaum 35 ist der Einsatzbehälter 4o
oder ein üblicher Strähngarnträger angeordnet, der durch Kurbel 41 und Kurbelstange
42 eine auf und ab gehende Bewegung erhält. Der elektrische Umkehrschalter 43 für
den Elektromotor besitzt ein Gestänge 44, das durch die Nase 45 des Einsatzbehälters
an jedem Hubende des Einsatzbehälters derart gesteuert wird, daß die Änderung der
Drehrichtung des Motors 39 mit dem Hubende des Einsatzbehälters zusammenfällt. Natürlich
kann die Umkehrsteuerung der Förderschraube sinngemäß auch für andere Antriebsarten,
z. B. Riemenantrieb, ausgeführt werden.
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Die Vorrichtung nach Abb. 4 kann den verschiedenen Eigenschaften verschiedenen
Textilmaterials dadurch angepaßt werden, daß einesteils der Hub des Einsatzbehälters
verstellbar eingerichtet wird, andernteils die Umdrehungszahl der Förderschraube
verändert wird, wodurch die Flottenströmung durch das Textilgut in weiten Grenzen
geregelt werden kann.
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Zur, leichteren Übersicht über die Bewegungsvorgänge in Abb.
i bis q. sind die Bewegungsrichtungen der Einsatzbehälter und Pumpenkolben mit langen
Pfeilen, die der Farbflotte mit kurzen Pfeilen gekennzeichnet.