Vorrichtung zum Färben von Stranggarn Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Färben von Stranggarn in einem Färbezylinder, der stehend in einen grösseren Behälter eingesetzt und mit geschlossenem Mantel, aber perforiertem Boden und Deckel zum axialen Durchströmen der im Ring raum zwischen Behälter und Zylinder in entgegenge setzten Richtungen zu- bzw. zurückgeführten Flotte versehen ist.
Das Färben von Stranggarn wirft besondere Pro bleme auf, die man schon auf verschiedene Art und Weise zu lösen versuchte. So ist z. B. bereits bekannt, zum Beschicken des stehend ausgebildeten Färbe apparates sogenannte Materialträger zu verwenden, welche mit Einrichtungen ausgestattet sind, um das zu färbende Stranggarn hängend in dichter Stapelung aufzunehmen und während des Färbeprozesses in dieser Lage zu halten. Man kann dabei die Garn strähne sowohl nach dem Einstocksystem aufhängen, wie auch zwei Garnstöcke benutzen, auf welchen die oberen und unteren Enden der Stränge aufruhen.
Es ist weiterhin bekannt, den Materialträger, auf welchem das zu färbende Stranggarn ausserhalb des Färbebehälters in geordneter Lage mit Hilfe der er wähnten Garnstöcke aufgehängt wird, rechteckig zu gestalten. Das setzt das Vorhandensein eines im Querschnitt gleichfalls rechteckigen Färbebehälters voraus mit einer Färbekammer, in welche der fertig beschickte Materialträger hineinpasst.
Auch solche Massnahmen haben Mängel, weil, auch wenn Leitvorrichtungen vorgesehen werden, nicht sichergestellt ist, dass die Flotte an allen Stellen des Materialträgers das Färbegut gleichmässig durch strömt. Einzelne Partien werden also gegenüber an deren ungleichmässig gefärbt.
Man hat auch bereits daran gedacht, beim Fär ben von Stranggarn im Querschnitt sechseckige Ma terialträger zu verwenden, bei welchen die Möglich- keit gegeben ist, dass sie ohne allzugrosse Verluste an Nutzraum in einen im Querschnitt runden Färbebe hälter eingesetzt werden können. Obwohl bei der artigen Materialträgern der Fassungsraum des Färbe behälters besser ausgenutzt wird als bei der Verwen dung von Materialträgern von rechteckigem Quer schnitt, ist auf diesem Wege bei Stranggarn das Maximum für ein rasches und gleichmässiges Durch färben nicht realisierbar.
Schliesslich ist auch bereits erwogen worden, in zylindrisch gestaltete Färbeapparate das auf stock- förmigen Garnträgern hängende Stranggarn mit Hilfe rund gestalteter Einsätze einzubringen, wobei der gesamte lichte Querschnitt des Färbebehälters von dem zu färbenden Material ausgefüllt sein sollte. Das hat jedoch den schwerwiegenden Nachteil, dass die unmittelbar an der Innenwand des Färbebehälters befindlichen Strähnen von dem Flottenstrom so fest gegen diese Wand gepresst werden, dass sie beim Aus heben des Einsatzes Schaden erleiden.
Im übrigen besteht auch hier die Gefahr, dass die ganz aussen im Färbeapparat gelegenen Stranggarnpartien we sentlich stärker durchgefärbt werden als die innen liegenden.
Schliesslich geht ein bekannter Vorschlag aus neuester Zeit dahin, einen Einsatz vorzusehen, an welchem das Stranggarn mit Hilfe gebogener Garn träger oder -stöcke aufgehängt wird, die auf ent sprechenden, in radialer Richtung verlaufenden Rah men aufruhen. Der Einsatz soll dabei so ausgebildet werden, dass die Garnträger zentral um ein Innenrohr angeordnet sind, das mit dem Propeller zum Um wälzen der Färbeflotte in Verbindung steht.
Der artige Ausbildungen befriedigen vor allem deshalb nicht, weil das in der Mitte des Einsatzes notwendiger weise vorhandene Zentralrohr einen vergleichsweise grossen Durchmesser haben muss, damit in dem Rohr die zum Umwälzen der Flotte innerhalb des Färbeapparates notwendigen Mittel, wie Propeller einrichtung, Antriebsmotor usw., untergebracht wer den können. Es geht also auch hier ein wesentlicher Teil des möglichen Nutzraumes innerhalb des Färbe behälters verloren.
Im übrigen ist auch die Beschik- kung des Einsatzes mit Hilfe gebogener Garnstäbe nicht ganz einfach, abgebogene Garnträger neigen zu Deformationen, was zur Folge hat, dass die Stab enden nicht mehr in ihre an den zugehörigen Trag rahmen vorgesehenen Halterungen passen.
Mit der Erfindung soll die Aufgabe gelöst wer den, einen stehend ausgebildeten Apparat zum Fär ben von Stranggarn zu schaffen, bei welchem auf der einen Seite ein gleichmässiges und rasches Durch färben aller Partien erreicht wird, ohne Rücksicht auf ihre Lage in der Mitte oder in den Randzonen des Packeinsatzes, bei welchem aber weiterhin eine sich von den bisherigen Vorschlägen vorteilhaft unter scheidende, praktisch vollständige Ausnutzung des Innenraumes des Färbebehälters zur Aufnahme einer maximalen Menge an Stranggarn ermöglicht wird. Des weiteren will die Erfindung die Beschickung des Färbeapparates wesentlich vereinfachen und verbil ligen.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass über den ganzen, einen zusammenhängenden Innen raum bildenden Querschnitt des Färbezylinders ver teilt horizontale, zueinander parallele Garnstöcke mit einer der Sehne des zugehörigen Kreisabschnit tes entsprechenden grösseren oder kleineren Länge paarweise übereinander zur hängenden Aufnahme des Färbegutes angeordnet sind, und dass ferner der nicht durchbrochene Mantel des Färbezylinders durch einen mindestens annähernd in einer Längsmittel ebene liegenden Trennschnitt in zwei mindestens angenähert raumgleiche Zylinderhälften unterteilt ist, von denen die eine Hälfte feststehend und die andere Hälfte mit Hilfe einer parallel zur Zylinderlängsachse verlaufenden Scharnierverbindung ausschwenkbar ausgebildet ist.
Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung kann Stranggarn, ohne Rücksicht auf seine Beschaffen heit, in hängender Anordnung gefärbt werden, und zwar im Gegensatz zu den bekannten Vorschlägen, bei welchen eine Pressung des Materials während des Färbevorganges vor allem gegen die Innenwan dung des Färbebehälters stattfindet, was nur aus Baumwolle bestehendes Stranggarn, und zwar auch nicht immer, erträgt.
Durch die Möglichkeit, den Packeinsatz ausser halb des Färbebehälters bei bester übersieht und einfacher Einhängemöglichkeit für das Stranggarn zu beschicken, wird ein wesentlicher Teil des Arbeits vorganges sehr erleichtert. Dabei ist es gleichgültig, ob das Stranggarn in dem Packzylinder mit Hilfe des sogenannten Einstabsystems oder mit Hilfe des einleitend schon erwähnten Zweistabsystems aufge hängt wird. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Färben von Stranggarn gezeigt.
Fig. 1 zeigt in einem Mittelschnitt den komplet ten Färbeapparat mit Einsatz.
Fig.2 lässt den Einsatz von oben gesehen mit aufgesetztem Deckel erkennen.
Fig.3 zeigt den Einsatz ohne Deckel in zum Zwecke der Beschickung oder Entnahme aufgeklapp ter Lage der Teile.
Fig.4 ist ein Viertelquerschnitt von oben mit den Halterungsleisten für die Garnstöcke in grösse rem Massstab.
Fig.5 zeigt eine innere Seitenansicht mit den Verstellmöglichkeiten für die Halterung der Garn stöcke.
Der dargestellte, zum Färben von Stranggarn bestimmte und geeignete Färbeapparat ist in seiner allgemeinen Umrissform zylindrisch und steht auf recht. Er besteht im wesentlichen aus einem mit der Zu- und Ableitung für die Färbeflotte versehenen, im übrigen unten abgeschlossenen Behälter, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit Hilfe ei nes Deckels 2 dicht abgeschlossen werden kann. Innerhalb des Färbeapparates kann bei einer solchen Ausführung auch mit hohen Temperaturen und unter Druck gearbeitet werden. Ein vollkommen geschlos sener Färbebehälter ist jedoch nicht Voraussetzung für die Erfindung.
Innerhalb des Färbebehälters 1 befindet sich ein als Packbehälter dienender, als Ganzes mit 3 bezeich neter Einsatz. Dieser Einsatz besteht in seinen Grund elementen aus einem Hohlzylinder 16 mit unper- foriertem Mantel und aus einem mit diesem Hohl zylinder fest verbundenen Zwischenboden 14, der perforiert ausgebildet ist oder aus einem Sieb be steht.
Oberhalb des Zwischenboden 14 befindet sich der Packraum 11 für das in hängender Lage gesta pelte, mit 15 bezeichnete Färbegut in Form von Stranggarn. Nach oben wird der Packraum 11 durch einen mit 5 bezeichneten, gleichfalls aus perforier tem Blech oder aus einem Sieb bestehenden Deckel 5 begrenzt. Die Verbindung zwischen dem oberen Dek- kel 5 und dem Hohlzylinder 16 erfolgt durch bei 6 angedeutete Schrauben.
4 ist ein mit dem Deckel 5 verbundener Bügel zum Ausheben und Einsetzen des Einsatzes 3 mit Hilfe eines geeigneten Hebe- zeuges. Der bereits erwähnte, gewölbte Deckel 2 um schliesst einen oberen Flottenverteilungsraum, der bis zum perforierten Deckel 5 des Packeinsatzes 3 reicht.
Der Einsatz 3 ist im Färbebehälter 1 mit solchem Spiel angeordnet, dass zwischen dem Aussenmantel des Hohlzylinders 16 des Einsatzes 3 und der Innen wand des Färbebehälters 1 ein Ringraum 27 von ausreichender Grösse verbleibt, um das Hindurch strömen der Färbeflotte, gegebenenfalls wechselweise in absteigender und aufsteigender Richtung, zu er möglichen. Die Halterung des Packeinsatzes 3 innerhalb des Färbebehälters 1 vollzieht sich wie folgt: Unterhalb des Zwischenbodens 14 bildet ein nach unten gewölbter Boden 12 eine untere Kammer zur Verteilung der Färbeflotte.
Der genannte Boden 12 hat in der Mitte eine Ausnehmung mit einem Sitz ring 13, der auf eine die Zu- und Abströmstutzen für die Färbeflotte enthaltende konisch gestaltete Tragkonstruktion 7 im unteren Teil des Färbebehäl ters abdichtend einwirkt bzw. auf diese Konstruk tion aufsetzt. Im unteren Teil des Färbebehälters 1 sind ausserdem Heizschlangen 28 vorgesehen, durch welche Dampf zum Aufheizen der Färbeflotte hin durchströmt.
Die richtige Lage des Packeinsatzes 3 innerhalb des Färbebehälters 1 unter Wahrung des für den Flottenstrom notwendigen Ringraumes 27 zwischen der Innenwand des Färbebehälters 1 und dem unper- forierten Mantel 16 des Einsatzes 3 wird dadurch gesichert, dass nach Schliessen des Deckels 2 die an diesem vorgesehene Anpressspindel 8 durch Verstel len eines Handrades auf den Nocken 9 niederge schraubt wird und der Sitzring 13 im unteren Teil abdichtend in den konischen Sitz 7 gepresst wird. Der Nocken 9 dient dabei dazu, den perforierten Deckel 5 bei offenem Apparat ausheben zu können, und zwar mit Hilfe einer hier nicht näher interessierenden Haltebrücke.
Der Packeinsatz 3 selbst ist, wie die Fig. 3, 4 und 5 erkennen lassen, im einzelnen wie folgt gestaltet: Der unperforierte Mantel 16 ist durch einen in seiner Längsmittelebene, die in Fig.2 mit einer strichpunktierten Linie angedeutet ist, geführten Trennschnitt in zwei einander raumgleiche Zylinder hälften 17 und 19 geteilt.
Beim dargestellten Aus führungsbeispiel ist angenommen, dass die Zylinder hälfte 17 feststehend ausgebildet und dass an dieselbe über Scharniere 18 die zweite Zylinderhälfte 19 der art 'beweglich angeschlossen ist, dass sie mindestens um den aus Fig. 3 ersichtlichen Winkel von 45 bis 90 gegenüber der feststehenden Hälfte 17 ausge schwenkt werden kann. Auf der gegenüberliegenden Seite sind Verschlussorgane 21 vorgesehen, welche den ausschwenkbaren Teil<B>19</B> mit dem feststehenden Teil 17 in der geschlossenen Lage verriegeln.
Diese Verschlussteile bestehen beim dargestellten Ausfüh rungsbeispiel aus Verschlussbolzen oder Haken an der Zylinderhälfte 19, über welche die an der Zylin derhälfte 17 vorgesehenen Exzenterverschlüsse grei fen. Um Kurzschlusswege im Flottenstrom zu ver meiden, muss sowohl die Scharnierverbindung der Teile 17 und 19 wie auch die Verriegelung auf der gegenüberliegenden Seite abdichtend ausgebildet sein, was am einfachsten erreicht wird durch Ein fügen von Dichtungsmitteln in Form von Gummi profilen, die in der Schliesslage unter Druck anein ander zur Anlage kommen.
Die beiden Halbteile 17, 19 des Packeinsatzes 3 sind mit besonderen Anordnungen ausgestattet, um das in einer Charge zu färbende Stranggarn in hän gender Lage aufzunehmen und während des Färbe vorganges in dieser Lage zu halten. Zu diesem Zweck sind die beiden raumgleichen Zylinderhälften auf ihrer Innenseite mit aus Fig.4 ersichtlichen Ab- kantungen 24 versehen, die in vertikaler Richtung verlaufen, treppenförmig gestaltet sind und sich je weils in Richtung auf die Gelenkstelle bzw. die Schliessstelle für die Behälterhälften verjüngen.
Auf der Innenseite dieser vertikalen, gleichzeitig den Zylindermantel 16 versteifenden Abkantungen 24 sind Halterungen angebracht für die mit 23 bezeich neten Garnstöcke, auf welchen das Stranggarn hängt, wenn die Garnstöcke zum Zwecke der Be schickung des Packeinsatzes in die mit 24 bezeichne ten Leisten eingefügt werden.
Die Enden der Garn stöcke greifen dabei in Aufnahmelöcher 26 ein, die einen rechteckigen oder mehreckigen Querschnitt haben und in Abständen in den Abkantungen 24 in einer solchen Anzahl vorgesehen sind, dass es mög lich ist, unter entsprechender Staffelung und in ab wechselnder Folge längerer oder kürzerer Strang paare in aufeinanderfolgenden Lagen praktisch den ganzen lichten Querschnitt des Einsatzes 3 voll als Stapelraum für das Stranggarn auszunutzen.
Wie insbesondere aus Fig.3 erkannt werden kann, schafft die Aufklappbarkeit der beiden Hälften 17 und 19 des Einsatzbehälters 3 die Möglichkeit, bei voller Sicht und kurzen Griffwegen die richtige Beschickung des Packeinsatzes mit den jeweils auf einen oder auch auf zwei Garnstöcken aufgehängten Stranggarn durchzuführen, so dass praktisch ein gleichmässig dicht gepackter Materialblock entsteht.
Wenn das Stranggarn in dieser Form eingebracht ist, werden die beiden Behälterhälften 17 und 19 geschlossen und der obere Deckel 5 wird aufgelegt und festgeschraubt. Alsdann wird der ganze Einsatz 3, wie schon beschrieben, mit Hilfe eines Hebezeuges, welches an der Aufhängnase 4 angreift, in den Färbe behälter 1 eingesetzt, wobei sich dann das aus Fig. 1 ersichtliche Bild ergibt.
Die Färbeflotte tritt, wie Fig. 1 erkennen lässt, in welcher der Strömungsverlauf der Flotte durch Pfeile wiedergegeben ist, und zwar in der Annahme eines aufsteigenden Flottenstromes, von unten her durch den Einströmstutzen ein, verteilt sich innerhalb der vom Boden 12 gebildeten Verteilungskammer 10 gleichmässig auf den Materialblock, steigt durch die Öffnungen im perforierten Zwischenboden 14 hoch, geht gleichmässig durch das Stranggarn hindurch und tritt oben durch den perforierten Einsatzdeckel 5 in den oberen Flottenverteilungsraum wieder aus.
Die Flotte strömt dann durch den Ringraum 27 zwischen der Innenwand des Färbebehälters 1 und dem un- perforierten Aussenmantel 16 des Einsatzes 3 in die untere im Boden des Färbebehälters 1 gelegene Sammelkammer. Hier wird sie von den Dampf- schlangen 28 wieder aufgewärmt und über den Ab- strömstutzen dem Propeller der Umwälzpumpe zu geführt, die sie durch den Einstrittsstutzen wieder neu auf den gleichen Strömungsweg schickt.
Wenn der Apparat mit einem bekannten auto matischen Flottenwechsel ausgestattet ist, so kann so gearbeitet werden, dass die Flotte zunächst der unteren Heizungskammer des Färbeapparates zum Zwecke des Aufheizens zugeführt wird.
Von dort aus würde sie dann zwangläufig in dem mit 27 be zeichneten Ringraum aufsteigen und von oben her über die vom Deckel 2 des Färbeapparates und der perforierten Abdeckung 5 des Einsatzes 3 gebildeten Kammer in gleichmässiger Verteilung durch das einen Materialblock von gleichmässiger Dichte bildende Stranggarn hindurchstreichen und durch die beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Zuströmstutzen dienende Leitung der Umwälzpumpe zugeführt wer den.
Nach Beendigung des Färbeprozesses wird der Deckel 2 geöffnet und der Packeinsatz 3 mit Hilfe eines Hebezeuges, das an dem Bügel 4 angreift, aus dem Färbebehälter herausgehoben. Nach Lösen der Schrauben 6 wird der Deckel 5 abgehoben und nach Lösen der Exzenterverschlüsse 21 der Mantel 16 des Packeinsatzes 3 geöffnet. Die beiden Halbteile 17, 19 werden in die aus Fig. 3 ersichtliche Lage aus geschwenkt, in welcher die Garnstöcke 23 mit den auf ihnen hängenden gefärbten Garnsträhnen 15 ent nommen und zur Durchführung einer neuen Charge wieder neu beschickt werden.
Zur Beschleunigung des Beschickungsvorganges können die Strähnen be reits auf Stöcke geeigneter Länge und geeigneten Abstandes voneinander aufgehängt sein.
Noch idealer lässt sich arbeiten, wenn dem Färbe apparat noch ein zweiter kompletter Packeinsatz 3 zugeordnet wird, dessen Beschickung mit ungefärb tem Garn während der Zeit durchgeführt bzw. vor bereitet werden kann, in welcher sich der erste Pack einsatz zur Durchführung der Färbung der in ihm enthaltenen Garnpartie im Färbeapparat befindet.