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Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Aufziehens der Farbkomponente(n)
einer Farbflotte auf textile Güter Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Steuerung des Aufzichens der Farbkomponente(n) einer Farbflotte
auf textile Güter durch Regelung der Temperatur der Farbflotte in Abhängigkeit von
ihrer Lichtdurchlässigkeit.
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Beim Färbon textiler Güter gemäß den bekannten Verfahren ist es stets
außerordentlich schwierig,eine gleichmäßige Durchfärbung des textilen Gutes zu erzielen.
Die peripheren Bereiche des Kuchens werden zumeist srärker eingefärbt als die inneren
Bereiche derselben. Die Geschwindigkeit mit der jeweils eine Komponente auf das
textile Gut aufzieht hängt sehr stark von der Temperatur der Farbflotte ab.
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Die Ursache der eben erwähnten unbefriedigenden Einfärbungsergebnisse
liegt darin, dß für diese Fälle die Aufziehgeschwindigkeit der Farbflotte größer
ist als die Geschwindigkeit, mit der die Farbflotte durch den Kuchen hindurchgepumpt
wird, d.h. die Komponente zieht schneller auf, als die Farbflotte den Kuchen durchdringt.
Jene Temperatur der Farbflotte, bei welcher eine gleichmäßige Durchfärbung des Kuchens
erfolgt, ist in erster Linie durch den Farbs-toff selbst gegeben, sie hangt jedoch
auch von der Feinheit und dem Ursprung des textilen Gutes, sowie von den Parametern
des Färbeapparates, wie Druck, Umwälzgeschwindigkeit der Farbflotte usw. ab.
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Wesentlich kompliziertere Verhältnisse liegen bei Mehrkomponenten
Farbflotten vor, da in diesem Fall jede einzelne Farbkomponente in Abhängigkeit
von der Farbkomponentenzusammensetzung der Farbflotte ihre ursprüngliche Aufziehtemperatur
ändert.
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Wohl werden von den Farbenherstellern Werte für jene Aufziehtemperaturen
angegeben, bei welchen eine kontinuierliche Durchfärbung des Kuchens erreicht werden
kann. Diese Werte gelten aber nur für ganz bestimmtes Material und setzen voraus,
daß die Farbstoffe annäbernd gleiche Aufsiehkurven aufweisen. Eine Nuancenfärbung,
gestützt auf diese Angaben ist praktisch nicht möglich. Wohl sind einige Hilfsmittel
bekannt, die das Aufziehen des Farbstoffes versögern. Diese sind aber teuer und
nur bedingt einsatsfähig.
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Die vorliegende Erfindung sebst sich daher das Ziel, während des
Färbens die Temperatur des Farbflotte in Abhängigkeit
vom Aufziehvorgang
zu regeln, um eine gleichmäßige Durchfärbung und eine reproduzierbare Farbqualität
des textilen Gutes zu erreichen.
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Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird dies erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß bei beginnendem Aufziehen einer Farbkomponente, gesteuert
durch die Änderung der Lichtdurchlässigkeit der Farbflotte, deren Temperatur mindestens
bis zum Vorliegen einer konstanten Lichtdurchlässigkeit der Farbflotte konstant
gehalten und sodann gesteuert durch die konstante Lichtdurchlassigkeit die Temperatur
der Farbflotte bis zum beginnendem Aufziehen der nächsten Farbkomponente erhöht,
bzw. der Färbevorgang abgebrochen w,rd. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durch
führung des Verfahrens mit einem lichtempfindlichen Element und einer Lichtquelle
zur Erfassung der Lichtdurchlässigkeit der Farbflotte ist gekennzeichnet durch eine
von der Intensität des lediglich durch die Farbflotte hindurchtretenden Lichtstrahles
gesteuerte und auf die Heizvorrichtung der Farbflotte arbeitende Steuerung. Dabei
kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Steuerung eine Nachlaufregelschaltung,
einen von letzterer bei beginnendem Aufziehvorgang einer Farbkomponente betätigbaren
Zeitschaelter zur Konstanthaltung der Temperatur der Farbflotte während eines vorgeebenen
Zeitintervalles sowie einen Farbfl.ottentemperaturregler aufweisen.
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Im Folgenden wird der Erfindungsgegenstand an Hand der schematischen
Zeichnungen näher dargestellt, wobei Fig.
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1 das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels ein erfindungsgemäßen
Einrichtung
zur Steuerung des Aufziehvorganges Fig. 2 eine Einzelheit zu Fig. 1 zeigt.
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An dein das zu farbende Gut aufnehmenden Behälter ist eine Nebenschlußleitung
3 angeschlossen, die von der Farbflotte durchflossen wird, und zwar auf Grund von
Druckunterschieden, die am Eintritt und am Austrittsende der Leitung herrschen.
In dieser Beizung ist eine Einrichtung 2 zur Erfassung der Lichtdurchlässigkeit
der Farbflotte und ein Nagnetventil 30 angeordnet. Das Magnetventil 30 bewirkt einen
intermittierenden Durchfluß der Farbflotte durch die Zeitung 3. Beispielsweise gibt
das Magnetventil 30 für 10 Sekunden den Farbflottentransport frei und sperrt darauf
die Leitung für 20 Sekunden. Die Einrichtung 2 zur Erfassung der Lichtdurchlässigkeit
der Farbflotte kann beispielsweise aus einer Photozelle und einer Lichtquelle bestehen,
die auf einander gegenüberliegenden Seiten der bereichsweise durchsichtigen Farbflottenleitung
so angeordnet sind, daß das von der Lichtquelle ausgesandte Licht nach Durchtritt
durch die Farbflotte auf das lichtemefindliche Element fällt. Statt der Selen-Photozelle
kann auch irgendein anderes lichtempfindliches Element, beispielsweise ein Cds-Element,
Verwendung finden.
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Da die Farbflötte im Strahlengang der Lichtquelle liegt, ist der
Strom des lichtempfindlichen Elementes ein Maß für die Lichtdurchlässigkeit der
Farbflotte. Mit der Einrichtung 2 zur Erfassung der Lichtdurchlässigkeit der
Farbflotte
is L eine Steuerung 4 verbunden, die einen ersten und einen zweiten Schaltkreis
umfaßt. Der zweite Schaltkreis beeinflußt in Abhängigkeit von S cbaltzustnnd des
ersten Schaltkreis es den Farbflotten-Temperaturregler 5. Der Schaltzustand des
ersten Scha-ltkreises is-t durch die Lichtdurchlässigkeit der Farbflotte gegeben.
Der Regler 5 kann beispielsweise aus einer Kombination von (Heiz-) Dampf- und (Kühl-)
Buftventilen bestehen, die im Heizkreis des Fårbeapparates angeordnet sind. In Fig.
1 ist mit der Bezugsziffer 6 die Dampfzuleitung und mit der Bezugsziffer 7 die Luftzuleitung
bezeichnet.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist folgende:
Nachdem das zu färbende Gut in den Färbeapparat und in diesen die Farbflotte eingebracht
worden ist, wird die Temperatur der Farbflotte beispielsweise durch eine Dampfheizung
stetig erhöht.
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Im Folgenden sei angenommen, daß eine Mehrkomponenten-Farbflotte
vorliegt, deren Komponenten bei verschiedenen Temperaturen auf das textile Gut.aufziehen.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist bei Vorliegen einer Einkomponenten-Farbflotte
die prinzipiell gleiche.
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Die Temperatur der Farbflotte wird solange erhöht, bis eine in der
Farbflotte enthaltene Komponente, die als erste Komponente bezeichnet sei, langsam
aufzuziehen beginnt. Die zu diesem Zeitpunkt vorliegende Temperatur
der
Farbflotte wird vermittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung iiber einen Zeitrpuin
konstant gehalten, der zum gänzlichen Aufziehen dieser Farbkomponente nötig ist.
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Die Konstanthaltung der Temperatur wird auf folgende Weise erreicht,
bzar. eingeleitet. Mit dem beginnenden Aufziehen der Farbkomponente ist eine Änderung
der Lichtdurchlässigkeit der Farbflotte verbunden, was eine merkliche Stromanderung
des lichtempfindlichen Elementes zur Folge hat. Der ers-te vom Strom des lichtempfindlichen
Elementes durchflossene Meßkreis spricht auf diese Stromänderungen an. In dem gezeigten
Ausführungsbeispiel (Fig. 2) findet als erster Meßkreis ein Amperemeter Verwendung.
Damit sowohl bei einer hellen als auch einer dunklen Farbflotte stets nahezu gleich
große Ruheströne des lichtempfindlichen Elementes und daher auch des Amperemeters
vorliegen, ist vor der Lichtquelle eine Blende oder ein Filter angeordnet, deren
Lichtdurchlässigkeit entsprechend der anfänglichen Lichtdurchlässigkeit der Farbflotte
eingestellt werden kann.
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Beginnt nunmehr die Farbkomponente aufzuziehen, so wird auf Grund
der geänderten Lichtdurchlässigkeit der Farbflotte, d.h. zufolge des ansteigenden
Stromes des lichttempfindlichen Elementes, der Zeiger des Amperemeters ausgelenkt.
Abgeleitet von dieser einsetzenden Zelgerauslenkung wird über die Einrichtung 5
fiir die Konstanthaltung der Temperatur der Farbflotte Sorge getragen. Zu diesem
Zweck
ist einerseits ein dem Amperemeter zugeordneter Hilfskreis und andererseits ein
Zeitschalter 15 vorgesehen.
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Der in der Zeichnung dargestellte Hilfskreis weist eine Oszillatorschaltung
auf, deren frequenzbestimmende Elemente zur einem Ze-iger i2, im folgenden als Hilfszeiger
bezeichnet, angeordnet sind, der vor derselben Skala wie der Meßseiger bewegt werden
kann. Zur Verschiebung des Hilfszeigers dient ein Stellmotor 14.
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Vor Beginn des Färbevorganges wird der Hilfszeiger 12 des Hilfskreises
vermittels eines Rückstellknopfes 13 in eine an den ersten Zeiger 11 angrenzende
Stellung gebracht, so zwar, daß gerade noch keine gegenseitige Beeinflussung der
beiden Kreise vorliegt. Beginnt nunmehr das Aufziehen der ersten Farbkomponente,
so verläßt der Meßzeiger 11 seine Ruhestellung, kommt in Eingriff mit dem Ililfskrets,
wobei eine von ihm getragene Netallfahne (nicht dargestellt) mit den am Hilfszeiger
12 vorliegenden frequenzbestimmenden Elementen zusammenwirkt. Dadurch wird die Frequenz
des Oszillatorsignals geändert. Von dieser Frequenzänderung wird ein Regelsignal
abgeleitet) das einerseits den Zeitschalter 15 anstößt und ander-erseits den Nachstellmotor
14 ansteuert. Durch den Zeitschalter wird der Farbflottentemperatur-Regler 5 derart
beeinflußt, daß er die Temperatur der Farbflotte konstant hält, was beispielsweise
durch eine Unterbrechung bzw. durch eine Drosselung der dem Färbeapparat zugeführten
Dampfmenge
erfolgen kann.
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Solange sich der Neßzeiger zufolge des stattfindenden Aufziehvorganges
bewegt, beeinflussen sich Meß-Zeiger und Hilfszeiger, so daß. einerseits dör Nachstellmotor
14 eingeschaltet bleibt, der Hilfszeiger also vor dem Meßzeiger ii hergeführt wird,
und andererseits der Zeitschalter durch Impulse angesteuert wird, die jeweils bewirken,
daß die Terperatur der Farbflotte fiir ein vorgegebenes Zeitin-tervall, vorzugsweise
drei Minuten konstant gehalten wird. Es liegt aber durchaus im Rahmen der Erfindung,
dieses Zeitintervall etwa zu swei Minuten, also kürzer oder aber länger zu wählen.
Erst wenn der Meßzeiger zum Stillstand korant, d.h. der Aufziehvorgang dieser Farbkomponente
beendet ist und sich die Lichtdurchlässigkeit der Farbflotte nicht mehr ändert,
entstehen keine neuen Impulse mehr, die über den Zeitschalter für eine Konstanthaltung
der Temperatur der Farbflotte sorgen; der Zeitschalter fällt daher nach Ablauf des
angesteuerten letzten Dreiminutenintervalles ab, worauf sich die Temperatur der
Farbflotte automatisch erhöht.
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Diese Temperaturerhöhung der Farbflotte dauert solange an, bis die
nächste Farbkomponente langsam aufzuziehen beginnt. Da sich in diesem Fall die Lichtdurchlässigkeit
der Farbflotte neuerlich ändert, nämli.ch erhöht, liegt auch eine neuerliche Stromänderung
des lichtempfindlichen Elementes vor. Da der Hilfszeiger 12 vor dem Meßzeiger
stillgesetzt
wurde, wird bei der nun eintretenden neuer-Icicn Auslenkung des Meßzeigers der zuvor
beschriebene Steuervorgang ausgelöst. Meßzeiger und Ililfszeiger kommen in Eingriff,
ein Regel signal en-tsteht und der bereits beschriebene Steuervorgang wiederholt
sich bis zum völligen Aufziehen dieser Farbkomponente. Auch in diesem Fall wird
erreicht, daß das langsame Aufziehen der Farbflottenkomponente durch Konstanthaltung
der dieser Aufz.iehgeschwindigkeit zugeordneten Farbflottentemperatur aufrecht erhalten
wird.
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Solcherart kann das aufeinanderfolgende völlig gleic11mäßige Aufziehen
mehrerer Farbkomponenten auf das textile Gut selbsttätig gesteuert werden. Sind
sämtliche Somponenten auf das textile Gut aufgezogen, so hat die Farbflotte eine
Lichtdurchlässiglceit erreicht, der ein charakteristischer Stromwert entspricht.
Durch einen auf diesen charakteristischen Stromwert ansprechenden Schalt kreis,
beispielsweise ein Relais, kann ein Signal, bzw.
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ein Schaltvorgang ausgelöst werden, durch den das Ende des Färbevorganges
akustisch oder visuell angezeigt oder die Heizung des Färbeapparates automatisch
unterbrochen, bzw. eine Kühlung eingeleitet wird.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht insbesondere
für die Steuerung des Aufziehvorganges einer ItIehrkomponenten-Farbflotte vor, die
Temperaturerhöhung der Farbflotte automatisch durch. die Beendigung des Aufziehvorganges
einer
Farbkomponente einzuleiten. Unter Vewendung eines als Amperemeter ausgebildeten
Meßkreises und eines mit diesem zusarmnen,rirkenden und wieder eine Oszillatorschaltung
aufweisenden iiilfskreises wird einersei-ts, wie bereits im Zusammenhang mit dem
vorigen Ausfi.ihrungsbeispiel beschrieben, bei einsetzender Bewegung des Meßzeigers
ein Regelsignal abgeleitet, das aber vorliegendenfalls den Farbflottentemperatur-Regler5
zwecks Konstanthaltung der Temperatur der Farbflotte direkt ansteuert; der Zeitschalter
15 des ersten Ausführungsbeispiels erübrigt sich. Andererseits wird nach eintretendem
Stillstand des MeBzeigers, d.h. nach erfolgtem Ablauf des Aufziehvorganges der Farbkomponente,
in Zusammenwirken mit dem ililfakreis ein Regelsignal abgeleitet, das den Farbflottentemperatur-Regler
5 ansteuert, der daraufhin eine weitere- Temperaturerhöhung der Farbflotte einleitet.
Durch Verwendung einer Steuerung dieser Art wird eine Verkürzung der insgesamt zur
Färbung benötigten Zeit erreicht.
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Ausgehend von dem beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel erkennt
man, daß alle Steuerungen in Rahmen der Erfindung brauchbar sind, bei welchen ein
Meßkreis mit einem Hilfskreis eine Regel-Schaltnordnung bildet, die derart beschaffen
ist, daß immer dann ein Schaltvorgarig ausgelöst wird, wenn eine Änderung eines
vorliegenden Zustandes eintritt. Im Fall der Mehrkomponentenfarbflotte liegt eine
Aufeinanderfolge von Ruhe zuständen mit jeweils höheren Ausgangstemperaturen
vor.
Die Arbeitsweise dieser Schaltanordnung ist daher dadurch definiert, daß nacheinander
jeweils beim Verlassen des einen Zustandes und Übergang in den nächsten ein Schaltvorgang
ausgelöst wird. Diese Zustände sind vorliegendenfalls durch die konstanten Stromwerte
des lichtempfindlichen Elementes vorgestellt.
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hinsichtlich des zweiten Ausführungsbeispiels kann die Erfindung
durch alle Regel-Schaltanordnungen durch geführt werden die einerseits bei Verlassen
und ander-erseits bei Erreichen eines darauffolgenden Ruhe zustandes ein Steuersignal
abgeben, wobei durch das erstere Signal die Konstanthaltung der Temperatur der Farbflotte
eingeleitet und durch letzteres Signal dieselbe wieder unterbrochen wird; diese
Schaltzustände sollen jeweils bei einer Reihe aufeinanderfolgender Ruhe zustände
ablaufen.