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Die Erfindung gehört zum Gebiet der Maschinen des
Überlauftyps zum Färben von Geweben und sie betrifft eine
Vorrichtung zur Beschleunigung des Färbebades.
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Färbemaschinen zum Färben von Geweben, die nach dem
Überlaufsystem arbeiten, sind bereits bekannt. Sie sind
aufgebaut aus Kesseln, die einen Kanal aufweisen, durch
welchen das Gewebe in einer strangartig aufgewickelten Art
hindurchtritt, wobei der Kanal in einer subhorizontalen
Lage an ihre Oberteile angeschlossen ist. Das Gewebe wird zu
der Mündung von diesem Kanal, der trichterförmig ist, durch
eine Hubtrommel gebracht, die das Ende des aufgewundenen
Stranges in den Kessel zieht, erreichend die vertikale Basis
der Trommel dank der an der gegenüberliegenden Seite des
Endes durch das Gewicht des Gewebes gegebenen Kraft.
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Das Färbemittel des Gewebes in der Überlaufleitung besteht
aus dem gleichen Färbebad, welches in einem Becken, genannt
das Einlaufbecken, enthalten ist, in welchem der Trichter
angeordnet ist und von welchem die aus dem Kessel
entnommene, durch Hindurchleitung durch einen Wärmetauscher
erhitzte und durch eine Pumpe zu dem Becken gebrachte
Flüssigkeit in den Trichter überfließt.
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Das ringförmige Gewebe bekommt seine gewünschte Färbung nach
einer bestimmten Anzahl dieser Aufeinanderfolge von Kessel,
Trommel und Überlaufleitung.
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Da diese Maschine Gewebe mit Sorgfalt behandelt, ist sie
besonders geeignet um Plüschgewebe, empfindliche Gewebe,
insbesondere solche aus pflanzlichen oder tierischen Fasern
ohne Beschädigung oder Verschiebung des Schusses zu färben.
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Diese Art von Maschine hat jedoch einige Nachteile, indem
sie ein ziemlich hohes Wasserabsorbtionsverhältnis
erfordert, damit das Gewebe, welches sich in dem Kessel
vertikal zusammenfaltet in einer übermäßigen Länge des
Kessels und/oder vertikalen Distanz von der Überlaufleitung
des Kessels weiterfließt, so daß die starke Zusammenballung
von Gewebe den nötigen Antrieb schafft, um das Gewebe in den
Kessel zu der Trommel zu bewegen; und besonders indem die
Durchsatzgeschwindigkeit durch den Fließkanal ziemlich
gering ist (ungefähr 150 m/min.) und deshalb die Färbezeit
ziemlich lang ist.
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Eine Beschleunigung der Durchsatzgeschwindigkeit des Gewebes
ist zu einem gewissen Grad durch das Einblasen von Luft oder
Dampf in die Überlaufleitung erreicht worden, aber diese
Systeme können nicht bei allen Arten von Gewebe, die von
Überlaufmaschinen angenommen werden, angewendet werden
sondern nur bei einem kleinen Teil von emPfindlichen
Stoffen.
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Das FR-A-2.315.564 Patent schlägt ein System vor, wo eine
einzelne Pumpe eine hydraulische Turbine antreibt, die eine
Gewebe-Rückführungs-Trommel antreibt und gleichzeitig das
Überlaufbecken mit Färbebad nachfüllt und, wie es in dem
Ausführungsbeispiel in Figur 3 dargestellt ist, es
Flüssigkeit ermöglicht in eine Kammer einzutreten, die
mittels seitlicher Rohrleitungen mit dem Fließkanal
verbunden sind, wo zusätzliches Färbebad in den
Flüssigkeitskanal eintreten kann, um den Färbeprozeß zu
beschleunigen.
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Dieses System würde jedoch nicht zufriedenstellend
funktionieren, da es notwendig wäre eine Pumpe mit einer
gesamten Spitzenförderleistung von erhöhten Dimensionen zu
verwenden, die eine Stromversorgung erfordern würde, die
größer ist als diejenige welche für den Betrieb von jeder
der Vorrichtungen erforderlich wäre und so könnte es von
keinem praktischen Nutzen sein.
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Das FR-A-2.108.340-Patent schlägt ein Jet-System
(Hochgeschwindigkeitsförderung) für die Behandlung von
feuchtem Textilmaterial vor, mit Gewebebewegung durch
zwei Venturi-Effekt-Injektoren, die in umgekehrten
Positionen angeordnet sind, um das Gewebe erst in eine
Richtung und dann in der anderen Richtung zu bewegen und in
bestimmten Fällen die Fördergeschwindigkeit zu verringern
- für besonders empfindliche Gewebe - indem die beiden
Injektoren gleichzeitig verwendet werden, jedoch mit
unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten. Auf diese
Weise wird ein entgegengesetztes Ziel zu dem vorliegenden
Patent vorgeschlagen, welches darin besteht, die
Fördergeschwindigkeit in einem Überlaufsystem (geringe
Fördergeschwindigkeit für empfindliche Gewebe) zu
beschleunigen.
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Wir haben gefunden und es ist ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, daß, wenn die Geschwindigkeit des Färbebades,
welches das Gewebe enthält, nach dem ersten Kontakt mit ihm
beschleunigt wird, es möglich ist, die
Bewegungsgeschwindigkeit des Gewebes wesentlich zu vergrößern, mehr als zu
verdoppeln und damit sowohl den Vorteil der Verringerung der
Färbezeit als auch der Reduzierung der Durchfeuchtungszeit
des in dem Kessel gefaltetem Gewebes zu erreichen und damit
auch der Reduzierung der Zeit innerhalb welcher das Gewebe
infolge der Faltungen leidet.
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Die Erfindung besteht darin, daß an eine
Gewebefördervorrichtung des traditionellen Überlaufs eine
Beschleunigungsvorrichtung, die parallel zu der
Gewebefördervorrichtung
angeordnet und mit dieser verbunden ist,
angefügt wird.
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Die Beschleunigungsvorrichtung besteht aus einem
zylindrischen ersten Abschnitt, der über einen kegelförmigen
Abschnitt mit einer horizontalen, zylindrischen Leitung
kleineren Durchmessers verbunden ist und einer Vorrichtung
zur Einführung des Gewebes, umfassend ein Rohr mit einem
ersten Abschnitt, welches ein trichterförmiges Ende aufweist
und über einen Leitungszweig an das Zufuhrrohr des
Gewebeförderers angeschlossen ist, und einem Endabschnitt, der
koaxial in den zylindrischen ersten Abschnitt auf dessen ganze
Länge eingesetzt ist und so positioniert ist, daß er mit dem
kegelförmigen Abschnitt eine Venturi-Vorrichtung bildet,
wobei die dazwischenliegende Ringkammer, welche zwischen der
Innenwand des zylindrischen ersten Abschnittes und dem
Endabschnitt der Vorrichtung für die Einführung des Gewebes
über ein Rohr zu einer zweiten Pumpe mit großer Förderhöhe
angeschlossen ist, die zusätzliches Färbebad vom Boden des
Kessels ansaugt, welches durch einen Venturi-Effekt eine
Beschleunigung des von der Vorrichtung zur Einführung des
Gewebes kommenden Färbebades und demzufolge des hierin
enthaltenen Gewebes bewirkt, wenn das Gewebe in die
Beschleunigungsvorrichtung anstatt in den Überlauftrichter
eingeführt wird.
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Es stellt sich heraus, daß das zuvor in Form eines
ringförmigen Stranges in den genannten Beschleuniger eingeführte
Gewebe zuerst durch das von der Überlaufleitung kommende
Färbebad durchfeuchtet und umgeben wird und danach das mit
hohem Druck in die Drosselvorrichtung eingeführte Färbebad
als Beschleuniger auf das von der Überlaufleitung kommende
Färbebad wirkt, welcher die Geschwindigkeit und demzufolge
die des darin enthaltenen Gewebes erheblich vergrößert.
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Die Maschine kann auch als herkömmlicher Überlauf arbeiten,
indem vom Kreislauf die Beschleunigungvorrichtung gemäß dem
Patent ausgeschlossen wird.
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Es wurde eine zweite Ausführungsform gefunden, die die
Realisierung einer Färbemaschine für Gewebe mit beiden
Vorrichtungen in einer einzigen Vorrichtung ermöglicht, die
geeignet ist, traditionell nach der Überlaufmethode des
Färbens zu arbeiten oder in beschleunigter Weise ohne daß
man entsprechend den Anforderungen das Gewebe in das eine
oder das andere Mundstück der beiden parallelen
Vorrichtungen stecken muß.
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Mit solchen Vorrichtungen werden die Nutzeffekte der
Maschinen verbessert.
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Die Vorrichtung beinhaltet eine erste, als Überlaufbecken
dienende Kammer, die den oberen Abschnitt des ersten Teils
der Gewebe-Förderleitung umgibt, wobei genannter oberer
Abschnitt ein trichterförmiges Ende zur Einführung des
Gewebes aufweist, das Färbebad durch eine erste Pumpe vom
Boden des Kessels angesaugt und über einen von einem Ventil
unterbrochenes Rohr in die erste Kammer eingeleitet wird.
Der ersten Kammer folgt eine zweite Ringkammer, die zwischen
einem zylindrischen Abschnitt und dem innerhalb der zweiten
Kammer angeordneten Endabschnitt des ersten Teiles der
Gewebe-Förderleitung gebildet und mit einem kegelförmigen
Abschnitt mit einem zweiten Teil der Gewebe-Förderleitung
verbunden ist, um so mit dem kegelförmigen Abschnitt eine
Venturi-Vorrichtung zu bilden, wobei die zweite Kammer über
ein durch ein Ventil unterbrochenes Rohr an eine zweite
Pumpe mit großer Förderhöhe angeschlossen ist, die vom Boden
des Kessels zusätzliches Färbebad abzieht, welches durch
Venturi-Effekt eine Beschleunigung des vom ersten Teil der
Gewebe-Förderleitung kommenden Färbebades und demzufolge des
hierin enthaltenen Gewebes bewirkt.
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Die Erfindung wird besser erklärt werden durch die
Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen, die als
beispielhaft und in keiner Weise beschränkend anzusehen
sind, und die beiliegenden Zeichnungen. Es zeigen:
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Figur 1 die Maschine gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung, arbeitend als
herkömmlicher Überlauf,
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Figur 2 die Maschine gemäß Figur 1, arbeitend mit einem
Beschleuniger für das Färbebad,
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Figur 3 die Maschine gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der Erfindung, arbeitend als
herkömmlicher Überlauf,
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Figur 4 die Maschine gemäß Figur 3, arbeitend mit der
Beschleunigung des Färbebades.
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Bezugnehmend auf Figur 1 und 2 stellen wir eine
Färbemaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
dar, bestehend aus einem Kessel, an dessen Oberteil eine
Trommel zum Ziehen des Gewebes angeordnet ist, das
Überlaufbecken 4, in welches der Überlauftrichter 5 und die
relative Leitung 6 angeordnet sind. Das im Boden des Kessels
2 enthaltene Färbebad 8 gelangt durch die Leitung 9
gefördert durch eine Pumpe, die nicht in der Zeichnung
dargestellt ist, und die Flüssigkeit vom Boden des Kessels 2
abzieht und, nachdem sie durch einen in der Zeichnung
ebenfalls nicht dargestellten Wärmetauscher geleitet wurde in
die Leitung 9 und von hier in das Überlaufbecken 4
eingeleitet wird und in Trichter 5 und in die Überlaufleitung 6
mit dem Gewebe 10 überläuft.
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Mit dieser Vorrichtung arbeitet die Maschine als
herkömmlicher Überlauf, so daß das zu einem Ring geformte
und sich im Kessel vollsaugende Gewebe durch die Trommel 3
gezogen wird und an ihr durch vorhergehenden Durchgang an
einer Rolle 7 zum Anhaften gebracht wird, in den
Überlauftrichter fällt und von dort in die Leitung 6, wo sie durch
die darin strömende Flüssigkeit vorsichtig gezogen wird und
in den Kessel zurückkehrt, wo sie sich auffaltet, siehe
Figur 1.
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Parallel zur Überlaufleitung ist eine Drosselvorrichtung 11
angeordnet bestehend aus:
einem zylindrischen ersten Abschnitt 12, der kegelförmig in
eine zylindrische Leitung 13 geringeren Durchmessers
übergeht, wobei genannter Abschnitt 12 in einem mittleren
Bereich an ein Rohr 14 mit einem zwischengeschalteten Ventil
15 angeschlossen ist, welches von einer Hochdruckpumpe
kommt, die Färbebad 8 vom Boden des Kessels 2 ansaugt und es
mit hoher Geschwindigkeit durch das Rohr 14 zu dem ersten
Abschnitt der Drosselvorrichtung leitet.
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In genanntem zylindrischen, ersten Abschnitt 12 der
Drosselvorrichtung 11 ist auch koaxial und über die ganze
Länge des zylindrischen Abschnittes 12 ein Rohr 16 mit einem
trichterförmigen Ende eingesetzt, welches über eine
Zweigleitung 17 mit dem Färbebad zum Überlaufbecken
leitenden Rohr 9 der ersten Vorrichtung verbunden ist, wobei
die Zweigleitung 17 durch ein Ventil 18 unterbrochen ist.
Das andere Ende (des Rohres 16 ) ist in Wechselwirkung mit
dem konischen Teil des Abschnittes (12 - 13) um den Venturi-
Effekt zu bewirken.
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Vor dem trichterförmigen Mundstück des Rohres 16 ist eine
Walze 19 angeordnet, die neutral arbeitet oder durch einen
Motor angetrieben wird.
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Bei diesem System, siehe Figur 2, wird das vom Kessel
kommende strangförmige Gewebe, nachdem es die Trommel 16
passiert hat durch den Trichter 16 zu der Drosselvorrichtung
11 geleitet. Es ist an diesem Punkt ziemlich trocken und
wird so durch das durch die Zweigleitung 17 von der Leitung
9 geschickte Färbebad durchfeuchtet und in dieses
eingetaucht und bewegt sich darauffolgend durch die
Drosselvorrichtung weiter und erhält über das in ihr
enthaltene Färbebad eine erhebliche Beschleunigung durch
das Färbebad 8, welches unter Druck in die Ringkammer
zwischen dem zylindrischen, ersten Abschnitt 12 der
Drosselvorrichtung und dem in diesen koaxial eingesetzten
Rohrabschnitt 16 eingeleitet wird.
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Wir haben festgestellt, daß es mit diesem System möglich
ist, empfindliche Gewebe mit hoher Geschwindigkeit bis zu
400 m/min. und oberhalb derjenigen die mit dem
traditionellen Überlaufsystem erreichbar ist, zu behandeln.
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Wir werden jetzt das zweite Beispiel beschreiben.
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Bezugnehmend auf Figur 3 und 4 besteht eine Maschine gemäß
vorliegender Erfindung aus:
einem Kessel 22, in dessen Oberteil eine Trommel 23 zum
Ziehen des Gewebes 24 angeordnet ist. Zu der Trommel 23
gerichtet ist in einer geneigten Stellung zum
Gewebesammlungsbecken die erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet,
welche durch eine Drosselvorrichtung 25 gebildet wird, die
einen zylindrischen ersten Abschnitt 26 aufweist, der in
konusartiger Weise an die zylindrische Leitung 27 von
geringerem Durchmesser angeschlossen ist.
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Der Abschnitt 26 ist im mittleren Bereich an ein Rohr 28
angeschlossen, welches mit einem Sperrventil 29 versehen ist
und von einer Hochdruckpumpe 30 kommt, die Färbebad 31 vom
Boden des Kessels 22 abzieht und es mit hoher
Geschwindigkeit durch das Rohr 28 zu dem ersten Abschnitt 26 der
Drosselvorrichtung leitet. Am ersten Abschnitt 26 der
Drosselvorrichtung 25 ist auch koaxial der innere Abschnitt
einer Leitung 32 angeordnet, die ein trichterförmiges
Mundstück mit einer Öffnung 33 aufweist, welche die
Verbindung zu einer Ringkammer 34 herstellt, die in dem
ersten Abschnitt 26 der Drosselvorrichtung vorgesehen ist.
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Die das Rohr 32 umschließende Kammer 34 ist ihrerseits an
eine Leitung 35, die ihrerseits mit einem Sperrventil 36
versehen ist, und an eine Pumpe 37 angeschlossen, die
Färbebad 31 vom Boden des Kessels absaugt.
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Ihre Wirkungsweise wird nun beschrieben:
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Wenn die Maschine als herkömmlicher Überlauf arbeitet; wird
das zu einem Ring geformte und in dem Kessel 22
durchfeuchtete Gewebe durch die Trommel 23 gezogen und in den
Trichter 32 fallengelassen und von hier in das Färbebad
getaucht. Es wird durch das gleiche Färbebad, welches durch
die Leitung 35 abgezogen wird und durch die Kammer 34
über die Öffnung 33 in das trichterförmige Rohr 32 eintritt,
gezogen, wobei das Gewebe in den Kessel zurückkehrt und sich
dort auffaltet.
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Wenn das Sperrventil 28 auch geöffnet wird, erhält das in
das von der traditionellen Überlaufleitung 35 kommende
Färbebad eingetauchte Gewebe eine beträchtliche
Beschleunigung in der Drosselvorrichtung 25 durch das Färbebad,
welches unter Druck in die Ringkammer eingeleitet wird, die
zwischen dem zylindrischen, ersten Abschnitt 26 der
Drosselvorrichtung und dem koaxial in diesen
eingesetzten Rohrabschnitt 32 gebildet ist.