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Verfahren und Vorrichtung zur Entnahme einer Probe aus einem Faserstrang
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Entnahme einer Probe aus einem
Faserstrang, der in einem Farbflotte enthaltenden, unter überdruck stehenden Kessel
als endloser Strang die eine Temperatur von über 100 ° C aufweisende Farbflotte
durchläuft und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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In der Textilindustrie werden üblicherweise die aus Naturfasern oder
synthetischen Fasern oder aus beiden Materialien gefertigten Stoffe gefärbt. In
vielen Fällen besteht der Wunsch bzw. die Notwendigkeit, den Färbeprozeß bei Temperaturen
über 100 ° C durchzuführen. Dies erfordert, daß der Färbeprozeß in einem nach abgeschlossenen
unter überdruck stehenden Behälter durchgeführt wird.
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Es besteht der Wunsch, den Fortgang des Färbeprozesses zu beobachten
bzw. während des Färbeprozesses ein- oder mehrmals aus den zu färbenden Material
Proben zu entnehmen, um beurteilen zu können, ob der Färbprozeß abgeschlossen ist
oder ob nach sogenannte Nachsätze gebracht werden müssen. Im allgemeinen ist es
bisher erforderlich, vor der Entnahme einer Probe zuerst die Temoperatur zu senken
und den vorhandenen Überdruck abzulassen, ehe eine Probe aus dem zu färbenden Faserstrang
entnommen werden kann. Wenn nach @egutachtung der Probe festgestellt wird, daß der
Färbeprozeß fortgesetzt werden muß oder Zusätze gegeben werden müssen,wird die Temperatur
im
Kessel wieder erhöht und der überdruck wieder erzeugt. Die Entnahme von Proben aus
den angefärbten bzw.
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gefärbten Material ist daher schwierig und zeitraubend. Es wurde auch
versucht, die Schwierigkeit der Probeentnahme dadurch zu umgehen, daß ein Teil der
Färbeflotte abgezweigt und im Nebenstrom durch einen kleineren Druckbehälter gefährt
wurde, in welchen sich ein oder mehrere Probestücke befinden, welche aus demselben
Material bestehen, wie das im Kessel zu färbende Material. Man kann dann nach Absperren
der Verbindungsleitungen zu dem kleinen Druckbehälter aus diesem Proben entnehmen
ohne den Färbeprozeß im größeren Kessel zu stören. Es hat sich jedoch gezeigt, daß
die Färbung der im kleinen Druckkessel befindlichen Materialien nicht immer identisch
mit der Färbung des im größeren Druckkessel befindlichen Materials ist. Dadurch
ist dieses Verfahren für Färbeprozesse, bei denen ein genau vorgegebener Farbton
erreicht werden soll, nur unzureichend.
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Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Entnahme
von Proben und geeignete Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben,
welche es ermöglichen, während des laufenden Färbeprozesses ohne Absenkung der Temperatur
und ohne Ablassen des Überdruckes im Kessel Proben zu entnehmen, deren Farbton genau
mit dem Farbton des zu färbenden Mateials übereinstimmt.
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Zur Durchführung dieses Verfahrens wird der Umlauf des zu färbenden
Stranges gestopped und ein Absperrschieber zwischen Kessel und einer nach außen
abgeschlossenen Hilfskammer geöffnet, sodann aus der Hilfskammer in den Kessel eine
am Ende eines ersten Hohlrohres befestigte erste tellerförmige Platte sowie eine
an einer Stange befestigte Sohneidvorrichtung eingeschoben, sodann mit der ersten
tellerförmigen Platte der Faserstrang gefangen, hierauf der eingefangene Teil des
Faserstranges durch Verschieben der ersten Platte gegen
eine zweite
tellerförmige Platte gepreßt, sodann durch Bewegen der Schneidvorrichtung als Probe
ein im wesentlichen kreisabschnittförmiges Stück Material aus dem Faserstrang herausgeschnitten,
auschließend das zwischen den Platten eingeklemmte kreisabschnittförmige Stück auf
die Außenseite des geöffneten Absperschiebers in die Hilfskammer herausgezogen,
schließlich der Absperrschieber geschlossen sowie aus der Hilfskammer der Überdruck
abgelassen und nunmehr die Hilfskammer geöffnet und die Probe herausgenommen.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird vor allem der Vorteil erzielt,
daß die bisher zur Durchführung des Färbeprozesses und zugehöriger Probenentnahme
erforderliche Zeit wesentlich abgekürzt wird. Denn während bei den bisher üblichen
Methoden der Probeentnahme durch Absenkung der Temperatur und Ablassen des Druckes
aus dem Kessel, in welchem sich das zu färbende Material befindet und die dann wieder
erforderliche Erhöhung der Temperatur und des Druckes erhebliche Zeit beispielweise
eie Stunde und mehr benötigt wurde, wird bei dem erfindugsgemäßen Verfahren für
die Probeentnahme nur eine vorhältnismäßig geringe Zeit, beispielsweise einige Minuten,
benötit. Im Zusammenhang damit ergibt sich der weitere begegenüber deutende Vorteil,
daß dem bisher üblichen Verfahren die Energie zum Wiederaufheizen des Farbflotte
enthaltenden Kessels eingespart wird.
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Es ist zweckmäßig, wenn der Faserstrang im Bereich einer Falte vorzugsweise
einer am Rande (Seitenkante) befindlichen Falte gefangen und aus diesem Bereich
die Probe entnommen wird.
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Eine im mechanischer Hinsicht besonders günstige Vorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die als Messer
ausgebildete Schneidvorrichtung am Ende einer Stange befestigt ist, deren anderes
Ende außerhalb der Hilfskammer ein Griffstück trägt, daß am Ende eines die Stange
konzentrisch umgebenden Hohlrohres eine erste tellerförmige Platte befestigt ist,
daß am Ende eines zweiten, die Stange und das erste Hohlrohr konzentrisch umgebenden
zweiten
Hohlrohres eine zweite tellerförmige Platte befestigt ist, und daß die Stange und
die beiden Hohlrohre axial verschiebbar derart gelagert sind, daß die Schneidvorrichtung
und die beiden tellerförmige Platten wahlweise durch den geöffnete Absperrschieber
ins Innere des Kessels bzw. aus diesem in die Hilfskmmer verschiebbar sind.
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Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Schneidvorrichtung als auswechselbares
Messer ausgebildet ist, welches, über den Rand der ersten tellerförmigen Platte
herumgreifend, deren der zweiten tellerförmigen Platte zugewendete Innenfläche überragt,
vorzugsweise um wenigstens 10 mm und daß die Anordnung derart getroffen ist, daß
die der Achse der Stange zugewendete Innenseite der Schneidvorrichtung nur mit knappen
Spiel den als Gegenfläche wirkenden Rand der zweiten tellerförmige Platte umgibt.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die erste und die zweite
tellerförmige Platte auf den einander zugewendeten Seiten im wesentlichen plan,
besitzen aber vorzugsweise eine rauhe Oberfläche. Hierdurch wird der Faserstrang
bei der Probenentnahme schonend aber sicher eingeklemmt.
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Es ist günstig, wenn der freie Lichtraum der Öffnung des Absperrschiebers
wenigstens 90 mm, vorzugsweise etwa 120mm beträgt, denn dann können auch für gute
und exakte Überprüfung des Farbtones ausreichend große Musterstücke entnommen werden.
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Um eine feinfühlige Stezerung der zum Erfassen und Einklemmen des
Faserstranges dieseneden tellerförmige Bauteile zu ermöglichen tragen sowohl das
erste Hohlrohr, an dessen innerem Ende die erste tellerförmige Platte befestigt
ist, als auch das es umgebende zweite Hohlrohr, an dessen einem Ende
die
zweite tellerförmige Platte befestigt ist, nahe ihren anderen außerhalb der Hilfskammer
befindlichen Enden je ein Griffstück.
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Im nachstehenden wird die Erfindung in Verbindung mit den ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Figuren beschrieben.
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Einander entsprechenden Teile sind in den Figuren in gleicher Weise
bezeichnet.
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Es zeigt: Fig. 1 in perspektivischer, jedoch zum Teil vereinfachter
Darstellung einen Druckkessel, in welchem der zu färbende Faserstrang behandelt
wird, mit den wichtigsten Hilfseinrichtungen, Fig. 2 in Draufsicht, teilweise im
Schnitt, im größeren Maßstab eine Vorrichtung zur Entnahme der Probe aus dem Fig.
1 dargestellten Kessel, Fig. 3 in perspektivischer Darstellung in stärker vergrößerten
Maßstab als konstruktives Detail die Vorrichtung zum Erfassen und Abschneiden der
Probe, Fig. 4 Im Längsschnitt die Schneidvorrichtung gemäß Fig. 3.
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Die in Fig. 1 dargestellte Anlage besteht im wesentlichen aus dem
Kessel 1, welchem sich die Farbstoffe sowie das zu färbende Material befindet, welches
einen Faserstrang 2 bildet, der aus einer langen, durch Zusammennähen endlos gestalteten
Stoffbahn besteht. Der über die Umlenkrolle 3 gefährte Faserstrang wird in Richtung
des Pfeiles 4 bewegt und zwar mittels einer Düse 5, durch welche über die Leitung
6 zugeführte Farbflotte entsprechender Temperatur eingeführt wird. An die Düse 5
schließt ein weitere Rohr 7 an, durch welches der Faserstrang 2 in den (nicht gezeichneten)
hinteren Teil des Kessels geführt wird, von wo er nahe dem Boden
des
Kessels wieder in den vorderen Teil des Kessels geführt wird.
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An der Stirnseite 9 des Kessels 1 befindet sich die in Fig. 2 in vergrößertem
Maßstab gezeichnete Vorrichtung zur Entnahme einer Probe. Diese besteht im wesentlichen
aus einer mittels des Absperrschiebers 10 vom Kessel 1 abtrennbaren Hilfskammer
11 und der Vorrichtung 12 zum Erfassen und Abtrennen der Probe. Auf der an einem
Ende mit dem als Handrad ausgebildetem Griffstück 14 versehenen Stange 15 ist ein
Arm 16 drehfest befestigt, der an seinem äußeren Ende ein Messer 17 trägt, wie sich
aus der in größerem Maßstab gezeichneten Fig.
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4 erkennen läßt. Das Messer 17 ist mittels der Schrauben 18 am Arm
16 auswechselbar befestigt. Die Sange 15 ist mit etwas Spiel von einem Hohlraum
19 umgeben, an welchem eine tellerförmige Platte 20 drehfest befestigt ist, während
am anderen Ende ein Handgriff 21 angeordnet ist. Das erste Hohlrohr 19 ist mit knappem
Spiel von einem weiteren Hohlrohr 22 umgeben, welches einerseits eine zweite tellerförmige
Platte 23 trägt, während am anderen Ende ein Handgriff 24 befestigt ist.
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Es ist ferner ein das äußere Hohlrohr 22 umgebendes Lagerrohr 25 vorgesehen,
das an seinem außerhalb der Hilfskammer 11 befindlichen Ende eine Klemmvorrichtung
26 aufweist, durch deren Betätigung das Hohlrohr 22 drehfest verkoppelbar ist.
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Um die Vorrichtung 12 aus der Hilfskammer 11 herausnehmen zu können,
sind mehrere Verschlußvorrichtungen 27 vorgesehen.
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Nach deren Lösen kann die äußere Verschlußplatte 29 von der Hilfskammer
11 zusammen mit der damit verbundenen Vorrichtung 12 abgenommen werden. Die im Kessel
1 befindliche Farbflotte, in der das darin umlaufende Material gefärbt wird, hat
während das Färbevorgangs meist eine Temperatur, die über 100 ° C liegt, beispielsweise
135 ° C. Hierbei herrscht im Kessel ein
aberdruck, der 3 atü und
auch mehr erreichen kann. Der Kessel ist nach außen dicht abgeschlossen und der
Absperrschieber 10 üblicherweise geschlossen.
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Will man nun eine Probe aus dem im Kessel 1 befindlichen, umlaufenden
Faserstrang 2 entnehmen, dann wird der Umlauf des Faserstranges bzw. Stoffstreifens
unterbrochen, der Schieber 10 mittels des Handrades 10' geöffnet und die Vorrichtung
12 in Richtung des Pfeiles 30 in das Innere des Kessels 1 vorgeschoben. Im Inneren
des Kessels 1 werden durch Verschieben der beiden Handgriffe 21 und 24 die tellerförmigen
Platten 20 und 23 voneinander entfernt und zwischen den einander zugewendeten rauhen
Flächen dieser beiden tellerförmigen Platten wird eine Falte des stillstehenden
Stoffstreifens eingefangen. Nun wird die Klemmvorrichtung 26 betätigt und dadurch
das äußere Hohlrohr 22 fixiert. Durch Zurückziehen des Handgriffs 21 wird die eingefangene
Stofffalte zwischen den beiden tellerförmigen Platten festgehalten. Hierauf wird
durch Drehen des Handrades 14 der Arm 16 und das daran befestigte Messer 17 bewegt
und hierdurch der zwischen den tellerförmigen Platten 20 und 23 festgehaltene Teil
des Stoffstreifens vom Strang abgetrennt. Hierbei arbeitet die Schneidkante des
Messers 17 gegen den als Gegenkante wirkenden Umfang der zweiten tellerförmigen
Platte 23.
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Es kann zweckmäßig sein, bei manchen Stoffen, insbesondere bei etwa
härteren Stoffen, der Drehbewegung noch eine oszillierende Bewegung des Messers
zu überlagern. Zu diesem Zweck wird das Handrad 14 axial hin- und herbewegt.
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Hierauf wird die Vorrichtung 12 in die Hilfskammer 11 gezogen, und
der Schieber 10 geschlossen. Gleich nach dem Abtrennen der Stoffprobe kann der Faserstrang
wieder in Bewegung gesetzt und der Färbevorgang fortgesetzt werden. Nun wird der
Überdruck aus Kammer 11 abgelossen, die Verschlußvorrichtungen 27 werden gelöst,
die Vorrichtung 12 vom Kessel abgehoben und nach Lösen der Klemmvorrichtung 26 und
Verschieben und Auseinanderbewegen der beiden tellerförmigen Platten 20 und 23 ist
die Probe zur Überprüfung freigegeben. Je nach dem Ergebnis wird nun der Färbevorgang
beendet oder fortgesetzt, gegebenenfalls durch Zugabe von Zusätzen beeinflußt.