一种高效循环的筒子纱染色装置的制作方法

本发明申请涉及一种高效循环的筒子纱染色装置，是对纱线染色过程的改进，属于印染设备自动化技术领域。

背景技术：

在纱线染色工业中，一直以来都是将绕了纱线的筒子纱叠放在纱架盘的纱竹上，然后将满载筒子纱的纱架盘运进染色机的染纱缸内，跟着使用染液交替流向的方式来进行染色。所谓交替流向是指染液在控制下，在染缸内会采取两条相反的运行路径以达到筒子纱的均匀染色。通过换向阀的引导，在一段染色时间内令染液先从纱竹的孔洞溢出，再穿过筒子纱芯的孔洞，继而从筒子纱的内径穿透至筒子纱的外径，而及后染液会返回染纱缸底部，这便完成一个筒子纱从内至外的染色循环。

随即又通过换向阀的引导，在下一段染色时间内令染液作出相反方向的循环，染液从筒子纱的外围穿过筒子纱的纱线，继而从外径穿透至筒子纱的内径，然后穿过筒子纱芯的孔洞，再通过纱竹的孔洞返回染纱缸底部，完成一个筒子纱从外至内的染色循环。而这两个交替流向的染色循环是轮流操作的，直至完成一批筒子纱的整个染色工序为止。

上述的内外交替流向的染色技术是基于筒子纱的外、内纱线量是不平均的，在单向的染液路径上染液所受到的阻力不平均。使用染液内外交替流向方式是让染液以顺逆交替方向穿过筒子纱，令液压水平可以较平均地将染液内的微细颜料分子挤压入纱线的纤维组织内，以达到较佳的染色效果。

但上述的传统筒子纱染色工艺存在一个技术缺点，就是染缸内染液内外交替流向是需要明确分开在两段时间内进行，这不但会消耗较多能源，而且染色时间也很长，影响整个染整行业的生产效率。有见及此，本发明申请提供一种高效循环的筒子纱染色装置以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明申请提供一种高效循环的筒子纱染色装置，能在同一个染色时段内，令染纱缸内的其中一组筒子纱进行从内至外的循环染色，而另一组筒子纱则在同一空间内同时进行染液从外至内的循环染色。在接下来的一个染色时段内，在装置的换向动作下，又能令这两组筒子纱迅速各自进行与之前染色循环方向相反的循环染色。这样的一种优化交替流向染色方法和装置，可以节能减耗而同时减短染色时间，显著提升生产及经济效益。

具体来说，本发明申请所述的高效循环的筒子纱染色装置，包括双流向纱架盘和换向阀，所述的双流向纱架盘上安装有纱竹，纱竹上开有用于染液穿过的纱竹孔，在所述双流向纱架盘内设有用于染液双向分流的分流装置；所述的换向阀位于双流向纱架盘的下方，用于切换分流方向，与所述分流装置和染液分别连接。

本发明申请所述的高效循环的筒子纱染色装置，能令两组筒子纱在同一时段可以分别进行相反染液流向的染色工序；换向阀能令两组筒子纱可以迅速进行对调染液流向的染色。所述纱架盘的大小尺寸、形状不限，用料亦不限，以能配合安装两组纱竹的实质要求作考虑。

进一步的，所述的分流装置位于双流向纱架盘的内部，从下至上包括下层板块、中层板块和上层板块，将所述双流向纱盘架的内部分成下层腔室和上层腔室，下层板块中部开有外环口，中层板块中部开有与外环口对应的内环口，外环口以及内环口位置相对应，所述上层板块上分别设有第一组纱竹口和第二组纱竹口，所述第一组纱竹口与下层腔室和外环口相通，第二纱竹口与上层腔室和内环口相通。

更进一步的，所述外环口的内径比内环口的内径大。

进一步的，所述第一组纱竹口与第一组纱竹相通，第二纱竹口与第二组纱竹相通，第一组纱竹和第二组纱竹上开有多个用于染液经过的纱竹孔。

所述第一組纱竹口的大小尺寸、数量和在纱架盘面的分布模式不限，以能配合所安装纱竹的尺寸，数量和染色上的实质要求作考虑。所述第一组纱竹口上安装第一组纱竹，纱竹上叠放第一组筒子纱。

所述第二组纱竹口的大小尺寸、数量和在纱架盘面的分布形式不限，通常数量是与第一组纱竹口的数量相同，但最终决定是以能配合安装第二组纱竹的尺寸、数量和染色上的实质要求作考虑。所述第二组纱竹口上安装的是第二组纱竹，纱竹上叠放第二组筒子纱。

第一组纱竹与第二组纱竹的结构是一致的，纱竹上均分布有相同的纱竹孔，分别承载于其之上的第一组筒子纱以及第二组筒子纱接受相反流向的染液循环，故第一组纱竹与第二组纱竹上的纱竹孔分别体验不同方向的染液流动。

本发明申请所述的换向阀是用来转换染液输出方向，使在同一空间内快速转换两组筒子纱染液的流向，所述换向阀的大小尺寸、形状不限，用料及换向方法亦不限，以能配合实质要求作考虑。

进一步的，所述的换向阀位于双流向纱架盘的下方，设有输入口、回流口、第一出口、第二出口和换向阀门，所述输入口呈环状，其中部设有回流口，输入口和染纱缸液压泵的输出口连接，换向阀的回流口是和染纱缸液压泵的输入口连接，让染液可循环返回液压泵，构成液压回路，所述换向阀门，作用是用来转换进入换向阀的染液的流向。

进一步的，所述换向阀的第一出口与纱架盘的外环口相通，而换向阀的第二出口则是与纱架盘的内环口相通。在此情形下，一组筒子纱的其中一条染液进入路径是经换向阀的第一出口、纱架盘的外环口以及第一组纱竹口进入第一组纱竹，穿过纱竹孔进入第一组筒子纱；而另一组筒子纱的其中一条染液进入路径是经换向阀的第二出口、纱架盘的内环口以及第二组纱竹口进入第二组纱竹，穿过纱竹孔进入第二组筒子纱。上述内容可理解为染液在本装置下的其中两条独立运行路径，区分了两组筒子纱的染液流向，但具体路径采用、结构位置转换等其他方案不在此限。

在本发明申请的技术方案中，在换向阀和双流向纱架盘的作用下，染液只会采取上述其中一条路径进入纱架盘以及染纱缸内，即换向阀的第一出口以及第二出口在两组不同染液流向的筒子纱染色过程中，会交替充当染液在染纱缸内的入口以及出口，配合第一组筒子纱以及第二组筒子纱，以分别接受不同流向的染液。

当染液从换向阀的第一出口进入第一组纱竹后，会由内至外穿透第一组筒子纱，及后染液会流入染纱缸，而由于染色时染纱缸是一个闭合的液压空间，纱缸内的染液便只能选择从第二组筒子纱的外围由外至内穿透纱线，再由第二组的纱竹经换向阀的第二出口以及回流口返回液压泵，完成其中一种模式的液压循环回路。

上述情况也可先从第二组纱竹，由内至外穿透第二组筒子纱，再由外至内穿透第一组筒子纱，而再返回液压泵，完成另外一种模式的液压循环回路。这个闭合液压空间加上双流向纱架盘的设计，可以让两组筒子纱可以在缸内进行染液交换，实现两组筒子纱各自进行相反染液流向的染色，而无需分开两段时间进行。

由此可理解，本发明申请提供的高效循环的筒子纱染色装置，是可以在一段时间内令第一组筒子纱进行从内至外的染色，同时又令第二组筒子纱进行从外至内的染色。而且当换向阀转变液流方向后，又可令第一组筒子纱迅速改变为从外至内的染色，同时间第二组筒子纱迅速改变为从内至外的染色。

附图说明

图1是本发明申请所述的高效循环的筒子纱染色装置中双流向纱架盘的示意图；

图2是本发明申请所述的双流向纱架盘的内部结构剖面图；

图3是本发明申请所述的双流向纱架盘上第一组纱竹、第二组纱竹和筒子纱的安装情况；

图4是本发明申请所述的双流向纱架盘承载有筒子纱的纱竹剖面图；

图5是本发明申请所述的高效循环的筒子纱染色装置的内部结构剖面图；

图6是本发明申请所述的高效循环的筒子纱染色装置局部的内部结构剖面图；

图7是本发明申请所述的高效循环的筒子纱染色装置中染液从纱架盘外环口流入，经内环口流出的运作模式示意图；

图8是本发明申请所述的高效循环的筒子纱染色装置中染液从纱架盘内环口流入，经外环口流出的运作模式示意图；

其中，1为双流向纱架盘、2为第一组纱竹口、3为第二组纱竹口、4为外环口、5为内环口、6为筒子纱、7为第一组纱竹、8为第二组纱竹、9为染纱缸、10为第一出口、11为第二出口、12为换向阀门、13为换向阀、14为回流口、15为环状输入口、16为纱芯孔、17为纱竹孔、18为纱架盘中层板块、19为纱架盘下层板块、20为纱架盘面、21为上层板块、22为纱缸盖、23为筒子纱顶锁。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明申请所述的技术方案进行非限制性的描述。

图1显示此本发明申请所述的双流向纱架盘1的纱架盘面20，纱架盘面20上设有第1组纱竹口2和第2组纱竹口3，分别用来连接第一组纱竹7和第二组纱竹8。在此实施例中以及图所显示，第一组纱竹口2和第二组纱竹口3各有9个，实际操作过程中，数目不限。

图2剖示双流向纱架盘1的内部结构，下层板块19中部设有外环口4，从外环口4可通过中层板块18的内环口5直通上层板块21，而上层板块21的另外一面就是纱架盘面20，上层板块21设有连接下层板块19且可直接通往纱架盘面20的第一组纱竹口2。同时图2也显示了纱架盘上层板块18中部位置设有一个内环口5，在下层外环口4的上方，外环口4以及内环口5两者为同心，而外环口4的内径比内环口5的内径大。中层板块18上方的上层板块21亦设有另一组可直接通往纱架盘面的第二组纱竹口3。

图3显示了在本实施案例中双流向纱架盘1上第一组纱竹7、第二组纱竹8和筒子纱6的安装情况，纱架盘1上有9枝第一组纱竹7和9枝第二组纱竹8，均安装在双流向纱架盘面20上，而第一组纱竹7是安装在纱架盘面20的第一组纱竹口2，第二组纱竹8则安装在第二组纱竹口3。第一组纱竹7和第二组纱竹8结构一致，分别负责承载第一组筒子纱以及第二组筒子纱，而两组筒子纱的差別在于染色时接受染液的流向不同。

图4剖示了一支装有两个筒子纱6的第一组纱竹7的内部结构，第一组纱竹7上设有纱竹孔17，而筒子纱6的纱芯设有纱芯孔16。第一组纱竹7上的纱竹孔17以及筒子纱6上纱芯孔16是染液自由穿梭在纱竹7和筒子纱6之间的路径，染液的方向不受限制，即染液可以从第一组纱竹7进入，分别穿过纱竹孔17以及纱芯孔16，也可以从纱芯孔16进入，穿过纱竹孔17进入第一组纱竹7。而以上的设置也适用于第二组纱竹8。

图5剖示了整个高效循环的筒子纱染色装置的内部结构，图内只显示了在其中一支纱竹上承载了9个叠放好的筒子纱6，而实际应用情况是染纱缸9内的所有第一组纱竹7以及第二组纱竹8均会叠满筒子纱6，所叠放的筒子纱数量不限。图中可见筒子纱6叠满后，上方会有一个筒子纱顶锁23，以固定筒子纱6在纱竹上的位置。而染纱缸9上方有一个纱缸盖22，在染色时会盖好并锁紧。

图6剖示了高效循环的筒子纱染色装置局部的内部结构，图中显示了双流向纱架盘1与换向阀13和染纱缸9的连接情况。在图6中可见换向阀13位于纱架盘1的下方，而纱架盘1的外环口4与换向阀13的第一出口10相通，而纱架盘1的内环口5与换向阀13的第二出口11相通。换向阀13的环状输入口15与液压泵的输出口(图中未示出)连接，而换向阀13的回流口14是连接到染纱缸9底部或液压泵的输入口(图中未示出)，完成了循环液压回路。而换向阀13的中心位置设有一个换向阀门12，作用是用来转换进入换向阀13的染液的流向。

图7表示染液从纱架盘1的外环口4流入，最后经内环口5流出的染色模式。首先液压泵(图中未示出)将染液从输入口15泵入换向阀13，经换向阀13的第一出口10进入纱架盘1的下层外环口4，接着染液会如穿过一条贯穿中层板块18和上层板块21的管道，直接通往纱架盘面20的第一组纱竹7，然后从其纱竹孔17溢出，继而穿过所承载之第一组筒子纱的纱芯孔16，再由内至外的穿透第一组筒子纱上的纱线，然后流入染纱缸9内。由于染纱缸9内是一个闭合液压空间，染液只能从第二组筒子纱竹8上的第二组筒子纱外围渗入纱线，由外至内穿透筒子纱上的纱线，然后分别透过纱芯孔16和纱竹孔17进入第二组筒子纱竹8，及后穿过纱架盘1的上层内环口5，再经换向阀13的第二出口11和回流口14返回染纱缸9底部和液压泵(图中未示出)，以完成染液从外环口4流入、内环口5流出的液压循环回路。

如图7及图8所显示，换向阀13的换向阀门12是用来转换第一出口10和第二出口11的液流方向。图8表示染液从纱架盘1内环口5流入，最后经外环口4流出的模式。图中可见换向阀门12已转换了液流方向，首先液压泵(图中未示出)将染液从输入口15泵入换向阀13，在换向阀13的导向下经其第二出口11进入纱架盘1的上层内环口5，染液会直接通往纱架盘面20的第二组纱竹8，从其纱竹孔17溢出，继而穿过所承载之第二组筒子纱的的纱芯孔16，再由内至外的穿过第二组筒子纱上的纱线，然后流入染纱缸9内。由于染纱缸9内是一个闭合的液压空间，即染液只能从第一组纱竹7上的第一组筒子纱外围渗入纱线，由外至内的穿透筒子纱上的纱线，然后分别透过纱芯孔16和纱竹孔17进入第一组纱竹7，及后穿过纱架盘1的下层外环口4，再经换向阀13的第一出口10和回流口14返回染纱缸9底部和液压泵(图中未示出)，完成一个染液从内环口5流入、外环口4流出的液压循环回路。

应该理解的是，上述内容包括附图均非对所述技术方案的限制，事实上，凡以相同或近似原理对所述技术方案进行的改进，包括结构的尺寸、形状、所用材质的改变，以及功能相似组件的替换，都在本发明申请所要求保护的技术方案之内。

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