BR112013016229A2 - máquina e procedimento para tingimento de carreteis de fio e/ou fibras têxteis enrolados em pacotes - Google Patents

Abstract

MÁQUINA E PROCEDIMENTO PARA TINGIMENTO DE CARRETEIS DE FIO E/OU FIBRAS TÊXTEIS ENROLADOS EM PACOTES Esta invenção se refere a uma máquina (1) para o tingimento de carreteis de fio (8) e de fibras têxteis enroladas sobre pacotes. A máquina (1) compreende: uma estrutura (2) que delimita uma câmara (3) pelo menos parcial ou completamente carregada com pelo menos um fluido de tingimento (4); meios de suporte (6), em particular, pelo menos uma chapa de suporte (6), imerso no fluido de tingimento (4); uma pluralidade de hastes de suporte de carretel (7) que se comunicam, via o fluido, com os meios de suporte (6), para permitir que o fluido de tingimento (4) passe entre os últimos; meios de recirculação (9) para o fluido de tingimento (4) associado á estrutura 2 para iniciar o trânsito do fluido de tingimento (4) de acordo com pelo menos uma rota determinada. Os meios de recirculação (9) compreendem um mecanismo de recirculação inicial (10) interposto entre a câmara (3) e a chapa de suporte (6) para induzir o fluido de tingimento (4) a passar através das hastes de suporte de carretel (7). O primeiro mecanismo de recirculação (10) compreende uma bomba (10a) e respectivos mecanismos de seleção (12) para canalizar o fluido de tingimento através dos meios de suporte (6), as hastes de suporte de carretel (7) e os respectivos carreteis (8), em uma base intermitente. Os meios de recirculação (9) compreendem u segundo mecanismo de recirculação (11) para induzir o trânsito do fluido de tingimento (4) dentro da câmara (3) de acordo com pelo menos uma rota fechada.

Description

“MÁQUINA E PROCEDIMENTO PARA TINGIMENTO DE CARRETEIS DE FIO E/OU FIBRAS TÊXTEIS ENROLADOS EM PACOTES” Esta invenção refere-se a uma máquina para o tingimento de carreteis de fio de fibra E têxtil enrolada em pacotes. Outro aspecto desta invenção é um procedimento para o tingimento de carreteis de fio e/ou de fibra têxtil enrolados em pacotes.

- Esta invenção é adequada ao uso de sistemas e máquinas para o tingimento industrial de carreteis de fio e/ou fibra têxtil enrolados em pacotes. Por questão de brevidade, o termo carretel de fio deverá se referir sempre aqui a um material têxtil genérico que pode incluir os vários materiais têxteis como apresentados acima.

Conforme conhecido, máquinas tradicionais para o tingimento de carreteis de fio tradicionais operam com o material total ou parcialmente imerso no banho de corante. Circulação do banho de corante através do material é feita de modo a permitir a melhor distribuição possível do fluido de tingimento sobre o fio a ser tingido.

A máquina é também equipada com meios de recirculação de fluido de tingimento para induzir forçadamente o último a transitar de acordo com uma rota fechada que sempre F envolve passar através dos carreteis de fio sendo tingidos.

A direção do fluido de tingimento através dos carreteis de fio também pode ser E invertida de acordo com períodos de tempo e métodos padronizados.

Conforme descrito e ilustrado no documento MIZ2004A002124 depositado pelo “mesmo Requerente, os meios de recirculação também podem ser equipados com um mecanismo de recirculação operacionalmente situado dentro da câmara da máquina para assegurar movimentação contínua do banho de corante.

Embora as máquinas para tingimento de carreteis de fio sejam capazes de tingimento de alta qualidade, o Requerente verificou que elas, todavia, não são livres de — desvantagens, e podem ser aperfeiçoadas em vários aspectos, primariamente em relação à taxa de vazão significativa do fluido de tingimento quando em movimentação, as elevadas pressões diferenciais que a bomba de circulação tem que gerar para garantir a taxa de vazão necessária, o alto nível de eletricidade necessário, a uniformidade de concentração de cor sobre o fio, o ajuste e uniformidade da temperatura do banho de tingimento e a presença dispositivos defletores que reduzem p desempenho geral das bombas.

Em particular, o Requerente verificou que circulação dentro do banho de tingimento dever ter uma taxa de vazão substancialmente elevada.

Homogeneidade de temperatura do banho de tingimento e da concentração de cor sobre todas as partes dos fios a serem tingidos é, normalmente, garantida pela execução de um grande número de refils de banho de tingimento por minuto, como dois a quatro refils de banho por minuto.

De modo a assegurar coloração otimizada do material, as bombas de circulação têm que gerar uma pressão diferencial significativa, entre 0,15 e 0,25MPa e taxas de vazão elevadas, por exemplo.

Naturalmente, se o material sendo tingido tiver características de material que y resultam em prevenção do banho de tingimento passar forçadamente através dele, como poliéster ou algodão, por exemplo, uma bomba de circulação com um nível de potência . razoavelmente elevado tem que ser usada. No caso de materiais mais delicados, como cashmere, fibras enoveladas e seda, por exemplo, a taxa de vazão de circulação do fluido de tingimento tem que ser restringida. Neste caso, a potência de entrada é reduzida proporcionalmente à redução no número de refils de banho por minuto.

Para reduzir os requisitos de potência para a passagem de fluido de tingimento através do material a ser tingido, sem comprometer excessivamente a produtividade da máquina, foi proposto que o fluido de tingimento não seja suprido a todas as hastes de suporte de carretel no banho ao mesmo tempo, mas que fosse suprido seletiva e sequencialmente a uma pequena parte do número total ou das mencionadas hastes de —suportede carretel.

Í Esta tecnologia está ilustrada nos documentos FR 2.429.283 e US 3.751.223, por exemplo; As hastes de suporte de carretel são subdivididas em grupos e cada suprimento É de grupo é conectado a uma câmara coletora a uma pressão adequada.

Testes conduzidos pelo Requerente mostraram uma desvantagem desta tecnologia perfeitamente justificada pelo exame de suas características de dinâmica de fluido. A capacidade da bomba é diminuída para apenas uma fração da capacidade que seria necessária para suprir simultaneamente todos os carreteis, como a mesma capacidade unitária em termos de atravessar o material a ser tingido, que é imposta por suas características intrínsecas. Esta redução na capacidade do líquido circulante resulta em circulação e movimentação particularmente pobres do líquido no qual os carreteis estão imersos.

Isto resulta obrigatoriamente em não-uniformidade de distribuição tanto de concentração de corante , no banho no qual o produto a ser tingido está imerso, quanto na temperatura do próprio líquido. Ambos estes parâmetros resultam na transferência da substância corante dispersa no produto, de modo que a não uniformidade inaceitável resultante de tingimento do produto, obtida pelo uso de máquinas do tipo descrito nos documentos anteriores referidos acima, é justificada. Esta desvantagem parece justificar a não existência de sistemas de tingimento deste tipo correntemente em uso ou no mercado, muitos anos depois da proposta teórica relevante.

Surpreendentemente, o Requerente não verificou que esta desvantagem da técnica anterior tenha sido superada via a simples combinação do suprimento seletivo e sequencial de líquido com um número razoável de grupos de carreteis com a adoção de meios adequados para induzir recirculação ou mistura do líquido dentro do banho, pela extensão em que ela mantém substancialmente inalteradas as características do líquido, em termos da temperatura e da concentração da substância corante que ele contém.

: O resultado completamente satisfatório obtido em termos de uniformidade de tingimento com a máquina de acordo com a invenção não é totalmente justificável, como - mostrado pelos testes do Requerente. Pode ter sido imaginado que uma recirculação suficientemente promovida do fluido de tingimento dentro do banho, para manter suas características de concentração e temperatura, pudesse ter alguns efeitos vantajosos, tanto em termos da uniformidade de exposição ao corante dos carreteis que o fluido de tingimento não estivesse atravessando momentaneamente, como no fato das características do líquido que a bomba de circulação coleta de certo ponto do recipiente, para então canalizá-lo para dentro dos carreteis de material a ser tingido, não resultarem modificadas por localizadas.

Entretanto, nos testes, a combinação do suprimento sequencial de grupos de carreteis em um banho mantido em circulação energética, resultou em resultados — qualitativos inesperados que não são inferiores ou até mesmo superiores aos resultados ã obtidos pelas máquinas tradicionais, onde o líquido é suprido a todos ao carreteis ao mesmo tempo e atravessa todo o material a ser tingido ao mesmo tempo, com uma entrada de É potência muitas vezes maior do que os exigidos da máquina de acordo com a invenção. Uma finalidade desta invenção é, assim, prover uma máquina de tingimento para carreteis de fio que seja capaz de obter um excelente resultado de tingimento pela redução do fluido de tingimento que é induzido a atravessar os carreteis sendo tingidos.

Outra finalidade desta invenção é prover uma máquina que exija potência elétrica especialmente baixa em comparação à requerida para a operação das máquinas da técnica anterior.

Outra finalidade desta invenção é obter uniformidade de tingimento sobre todas as partes do fio contido nos carreteis.

Outra finalidade desta invenção é prover uma máquina capaz de assegurar uniformidade de banho de tingimento em qualquer parte da máquina.

Uma última finalidade desta invenção é reduzir, ainda que ligeiramente, o custo total —damáquina para o tingimento de carreteis de fio. As finalidades supracitadas, e outras mais, são substancialmente atingidas por uma máquina e um procedimento para o tingimento de carreteis de fio e/ou fibra têxtil enrolada em pacotes, como apresentado e descrito nas reivindicações a seguir.

A descrição de um modo de realização preferido de uma máquina e um — procedimento para o tingimento de carreteis de fio e/ou de fibras têxteis enrolados em pacotes de acordo com esta invenção é provida agora por meio de exemplo não limitativo. A mencionada descrição será provida abaixo com referência aos desenhos anexos, providos com finalidade ilustrativa apenas e não exaustivos, portanto, nos quais: a figura 1 é uma vista em seção transversal esquemática de uma máquina para o tingimento de carreteis de fio, de acordo com esta invenção, mostrada em uma posição S operacional inicial significativa; a figura 2 é uma vista em seção transversal esquemática da máquina de acordo com . a figura 1, mostrada em uma segunda posição operacional significativa.

Com referência às figuras anexas, o número 1 indica uma máquina para o tingimento de carreteis de fio, de acordo com esta invenção.

Como pode ser visto nas figuras anexas, a máquina 1 compreende uma estrutura 2 que delimita internamente uma câmara 3 que fica, pelo menos parcialmente, carregada com pelo menos um fluido de tingimento 4, de preferência, uma solução de corante aquosa, cuja classe depende do tipo de fibra a ser tingida.

Mais especificamente, a estrutura 2 apresenta uma forma substancialmente cilíndrica definida por uma respectiva parede lateral cilíndrica 2a, cujas partes superior e inferior são, respectivamente, fechadas por uma primeira e segunda coberturas arqueadas 2b e 2c.

ii Conforme ilustrado nas figuras anexas, a estrutura 2 é substancialmente vertical e, desse modo, as primeira e segunda coberturas arqueadas 2b e 2c fecham a parede lateral! É cilíndrica 2a de modo horizontal, por cima e por baixo.

Deve ser notado que, para as finalidades desta invenção, a direção da estrutura não traz consequências. De fato, a estrutura 2 pode ser também horizontal, sem que isto limite o escopo da invenção.

Como pode ser visto nas figuras anexas, o fluido de tingimento 4 carrega, pelo menos parcialmente, a câmara 3 da estrutura 2, provido que o material têxtil a ser tingido esteja imerso no mencionado fluido de tingimento.

Novamente, com referência às figuras anexas, a câmara 3 da máquina 1 é pressurizada pela introdução de um gás 5 que flutua acima da superfície do fluido de tingimento 4, entre o mencionado fluido de tingimento e a primeira cobertura arqueada 2b da estrutura 2.

Como visto nas figuras anexas, a máquina 1 compreende ainda meios de suporte, de preferência, pelo menos uma chapa de suporte 6 posicionada dentro da câmara 3. A chapa de suporte 6 fica situada na proximidade da segunda cobertura arqueada 2c da estrutura 2 da máquina 1, de odo a ficar completamente imersa no fluido de tingimento 4.

Novamente, em relação às figuras anexas, a máquina 1 compreende uma pluralidade de hastes de suporte de carretel 7, que são também substancialmente vazadas —ecompletamenteimersas no fluido de tingimento 4 da câmara 3.

As hastes de suporte de carretel 7 se comunicam via o fluido com os meios de suporte, em particular, com a chapa de suporte vazada 6, para permitir o trânsito do fluido de tingimento 4 entre elas. Mais especificamente, as hastes de suporte de carretel 7 se estendem, de preferência, de modo perpendicular a partir da chapa de suporte vazada 6 em direção à R primeira cobertura arqueada 2b da estrutura 2 da máquina 1. Quando as hastes de suporte de carretel 7 são equipadas, respectivamente, com + estruturas cilíndricas com uma seção circular, cada haste de suporte de carretel 7 é equipada com uma pluralidade de perfurações (não visíveis nas figuras anexas) ao longo de sua seção longitudinal que permitem sua comunicação, via fluido, com a câmara 3 da estrutura da máquina 1.

Como mostrado esquematicamente nas figuras anexas, cada haste de suporte de carretel 7 se encaixa sobre pelo menos um carretel 8 de fio e/ou de fibra têxtil enrolada ao redor de um pacote a ser tingida, de preferência, sobre uma pluralidade de carreteis 8 dispostos em forma de pilhas verticais de têxteis.

De acordo com um modo de realização ilustrado nas figuras anexas, a chapa de suporte vazada 6 tem pelo menos duas partes de suporte vazadas 6a, cada uma equipada fr com uma série de hastes de suporte de carrete! 7. A chapa de suporte de carretel 6 deve, de preferência, ter uma pluralidade de partes É de suporte vazadas 6a circunferencialmente distribuídas ao redor de um eixo longitudinal X da estrutura 2 da máquina 1.

Mais especificamente, cada parte de suporte vazada 6a da chapa de suporte vazada 6 tem uma pluralidade de suportes de carretéis 7. As partes de suporte vazadas 6a da chapa de suporte 6 são, vantajosamente, distanciadas uma da outra em correspondência e/ou em proximidade ao eixo longitudinal X da estrutura 2 para delimitar um canal de transporte substancialmente central 3a dentro da câmara 3.

Vantajosamente, a máquina 1 é também equipada com meios de recirculação 9 do fluido de tingimento 4. Os meios de recirculação 9 são operacionalmente associados à estrutura 2 da máquina 1 para fazer com que o fluido de tingimento 4 transite de acordo com pelo menos uma rota estabelecida.

Em mais detalhe, os meios de recirculação 9 compreendem um mecanismo de —recirculação inicial 10 operacionalmente interposto entre a câmara 3 e a chapa de suporte 6, para induzir o fluido de tingimento 4 a passar através de ambas as hastes de suporte de carretel 7, que ela suporta, e entre os mencionado suportes de hastes e a câmara 3.

Vantajosamente, o primeiro mecanismo de recirculação 10 compreende pelo menos uma bomba 10a, de preferência, uma bomba centrífuga operacionalmente colocada entre a câmara3ea chapa de suporte vazada 6.

Entretanto, deve ser ressaltado que, para as finalidades desta invenção, bombas aviais, não-centrífugas ou bombas bidirecionais que induzem o fluido de tingimento 4 a se mover em direções diferentes, também podem ser usadas. Como ilustrado nas figuras anexas, a bomba 10a é usada para sugar o fluido de tingimento 4 da câmara 3 e, em seguida, recanalizá-lo para a câmara 3, via a chapa de " suporte vazada 6, as hastes de suporte de carretel 7 e os respectivos carreteis 8 que são encaixados sobre as mencionadas hastes.

. A bomba 10a é operacional quando pelo menos um duro de sucção 2d está em comunicação com o fluido via câmara 3. Em detalhe, o duto de sucção 2d se estende abaixo da estrutura 2 para fora da segunda cobertura arqueada 2c desta última.

O duto de sucção 2d se comunica, vantajosamente, com o fluido via pelo menos um —dutode suprimento 6b que se estende abaixo de cada parte de suporte vazada 6a da chapa de suporte vazada 6. Desse modo, o primeiro mecanismo de recirculação 10 também se comunica com o fluido via as partes de suporte vazadas 6a da chapa de suporte vazada 6.

Vantajosamente, o posição radialmente interna mecanismo de recirculação 10 é ajustado e adequado para induzir o fluido de tingimento 4 a passar através das respectivas hastes de suporte de carretel 7 e dos carreteis 8 suportados pelas hastes de suporte de : carretel 7, em base intermitente. Em outras palavras, o primeiro mecanismo de recirculação 10 pode ser comutado entre uma posição inicial, na qual o fluido de tingimento 4 passa É através dos carretéis 8 das respectivas hastes de suporte de carretel 7, e uma segunda posição, na qual o fluido de tingimento 4 não passa através dos mencionados carreteis 8, porum período de tempo estabelecido.

Como exemplo, o período de tempo relativo à segunda posição, que é a ausência de fluxo do fluido de tingimento 4 através dos carreteis 8, compreende, vantajosamente, 109 a 60 segundos, de preferência, não menos do que 5 segundos e, ainda mais preferivelmente, não menos do que 3 segundos.

Desse modo, o fio suportado por cada carretel 8 é engolfado por um fluxo contínuo de fluido de tingimento 4 para um determinado período de tempo. Subsequentemente o fio suportado por cada carretel 8 é deixado saturar no fluido de tingimento 4 sem qualquer fluxo, antes de ser novamente engolfado, após um determinado período de tempo, por outro fluxo contínuo de fluido de tingimento 4 que é seguido por outro banho de corante renovado.

Vantajosamente, os meios de recirculação 9 compreendem um segundo mecanismo de recirculação 11, de preferência, uma bomba axial que atua como um agitador. A bomba axial é operacionalmente associada à estrutura 2 para induzir o fluido de tingimento 4 a se mover dentro da câmara 3, de acordo com pelo menos uma rota estabelecida, de preferência, uma rota substancialmente fechada e/ou em circuito fechado, conforme —mostrado pelas setas representadas pela letra A nas figuras anexas.

Alternativamente o segundo mecanismo de recirculação 11 pode compreender uma bomba centrífuga que atua como um agitador.

De acordo com outro modo de realização desta invenção, os meios de recirculação 9 também podem prever uma bomba de sucção e pressão externa com dutos colocados sobre a estrutura 2, atuando como um misturador.

' Como pode ser visto nas figuras anexas, o segundo mecanismo de recirculação 11 é operacionalmente e substancialmente alinhado ao eixo longitudinal X da estrutura 2 da . máquina 1 e/ou ao canal de trânsito central 3a delimitado pelas partes de suporte vazadas 6a da chapa de suporte vazada 6 e pelas suas hastes de suporte de carretel 7.

A rota de movimentação do fluido de tingimento 5, determinada pelos segundo mecanismo de recirculação 11 é, pelo menos parcialmente, tangencial aos carreteis 8 de fio, às hastes de suporte de carretel 7 e às partes de suporte vazadas 6a da chapa de suporte

6.

Em particular, o fluido de tingimento 4 circula dentro da câmara 3 , fluindo entre os carreteis 8 e as hastes de suporte de carretel 7, ambos em uma direção substancialmente vertical e horizontal.

Naturalmente, a recirculação do fluido de tingimento 4 dentro da câmara 3 da f estrutura 2 da máquina 1 pode se efetuada de acordo com qualquer técnica conhecida que permita o fluido de tingimento ser continuamente misturado ao redor das hastes de suporte É de carretel 7 e carreteis 8 suportados pelas mencionadas hastes de suporte de carretel. Como pode ser visto nas figuras anexas, os meios de recirculação 9 compreende —pelomenosum mecanismo de seleção 12, em particular, uma válvula 12a operacionalmente interposta entre o primeiro mecanismo de recirculação 10 e pelo menos uma haste de suporte de carretel 6. O mecanismo de seleção 12 pode ser vantajosamente comutado entre uma posição aberta, na qual o primeiro mecanismo de recirculação 10 induz o fluido de tingimento 4 a passar através de pelo menos uma haste de suporte de carrete! e os carreteis —suportados8,e uma posição fechada, na qual o fluido de tingimento 4 não passa através da mencionada haste de suporte de carretel 7 e dos mencionados carreteis suportados 8.

Com referência às partes de suporte vazadas acima descritas 6a da chapa de suporte 6, os meios de recirculação 9 compreendem , para cada primeiro sensor de volume 6a, um mecanismo de seleção 12 operacionalmente interposto entre as últimas e o primeiro mecanismo de recirculação 10. Neste caso, cada mecanismo de seleção 12 pode ser comutado entre uma posição aberta, na qual o primeiro mecanismo de recirculação 10 induz o fluido de tingimento 4 a passar através das respectivas hastes de suporte de carretel 7 e os carreteis 8 suportados pelas mencionadas hastes de suporte de carretel e uma posição fechada, na qual o fluido de tingimento 4 não passa através das mencionadas hastes de —suportede carretel7 e os respectivos carreteis 8.

Vantajosamente, a máquina 1 compreende ainda pelo menos uma unidade de controle (como ainda desconhecida e, assim, não mostrada) que é operacionalmente associada aos mecanismos de seleção 12 para controlar a movimentação de abertura e fechamento conforme programado.

A unidade de controle é ajustada para comutar pelo menos um dos mecanismos de seleção 12 de uma posição aberta para fechada, ". simultaneamente à comutação de outro mecanismo de seleção 12 da posição fechada para aberta Desse modo, a unidade de controle interrompe o fluido de tingimento 4 de fluir j através de um grupo de hastes de suporte de carretel 7, ao mesmo tempo em que permite o fluido de tingimento 4 passar através de outro grupo de diferentes hastes de suporte de carrete! 7. Os meses 12 podem ser vantajosamente comutados entre a posição aberta e fechada, de modo a permitir o fluxo de fluido de tingimento 4 através apenas de um grupo de hastes de suporte de carretel 7 ou através de uma pluralidade de grupos de hastes de suporte de carrete! 7 em base alternada.

De acordo com esta solução, a máquina 1 é capaz de canalizar um suprimento seletivo e sequencial de fluido de tingimento 4 a grupos compreendendo um número razoável de carreteis 8. Neste caso, é vantajoso que o suprimento de fluido de tingimento 4, f através dos carreteis 8 de cada grupo, ocorra em um tempo relativamente curto, na região de décimos de segundos. : Cada ciclo de suprimento sequencial incluirá, portanto, o suprimento sequencial de cada grupo previsto de carreteis 8, seguido por um estágio de estagnação, no qual o suprimento aos carreteis 8 cessa por um período de tempo tipicamente, de mesma ordem de magnitude do período de suprimento, mesmo se for, de preferência, poucas vezes maior, por exemplo, cerca de 30 segundos, neste caso.

Vantajosamente, o período de estagnação pode, portanto, ser substancialmente o mesmo que o tempo de suprimento total alocado para suprir fluido aos carreteis, ou da mesma ordem e magnitude.

No caso específico de haver tres grupos de carreteis 8, é preferível, portanto, que cada ciclo de suprimento sequencial compreenda o suprimento de fluido de tingimento 4 a um primeiro grupo de carreteis 8, por cerca de 10 segundos, o suprimento subsequente a um segundo grupo de carreteis 8, ao redor de 10 segundos, o suprimento subsequente a um terceiro grupo de carreteis por cerca de 10 segundos, com o suprimento de fluido de tingimento 4 sendo, então, interrompido por cerca de 20 segundos para cada grupo de carreteis 8. Neste caso, cada ciclo de suprimento para cada grupo de carreteis 8 leva cerca de 30 segundos para ser completado, interrompido em 10 segundos de suprimento e 20 segundos de estagnação.

Os | acima são providos para fins ilustrativos apenas e são meramente mencionados como verificados durante testes como adequados para um tratamento satisfatório que colhe os benefícios da invenção.

Como pode ser visto nas figuras anexas, cada válvula 12a de cada mecanismo de seleção 12 pode se comutada entre uma posição fechada, na qual não permite o trânsito do fluido de tingimento 4 proveniente da bomba 10a ao longo do respectivo duto de suprimento 6b, e uma posição aberta, na qual permite o trânsito do fluido de tingimento 4 proveniente da : bomba 10a, ao longo do respectivo duto de suprimento 6b.

Quando uma válvula 12a, de um respectivo mecanismo de seleção 12, está na . posição aberta, o fluido de tingimento 4 sendo aspirado através do duto de sucção 2d, é canalizado, como representado pelas setas B nas figuras anexas, ao longo do respectivo duto de suprimento aberto 6b. Neste caso, o fluido de tingimento 4 escoa ao longo da respectiva parte de suporte vazada 6a da chapa de suporte vazada 6 e as correspondentes hastes de suporte de carretel 7, através das hastes de suporte de carretel e os carreteis suportados 8, para, em seguida, entrar novamente na câmara 3 da estrutura 2.

Alternativamente o sistema acima descrito que prevê o uso de mecanismos de seleção 12, pode prever também pelo menos uma bomba 10a que pode se comutada entre uma posição operacional, na qual ela induz o fluido de tingimento 4 a passar através de pelo menos uma haste de suporte de carretel , de preferência, uma pluralidade de hastes de f suporte de carretel 7, e uma posição não-operacional, na qual o fluido de tingimento 4 não passa através de pelo menos uma haste de suporte de carretel! 7. ó Como pode ser visto nas figuras anexas, a máquina 1 compreende, adicionalmente, meios de aquecimento 13 operacionalmente posicionados no interior da câmara 3. No modo de realização ilustrado nas figuras anexas, os meios de aquecimento 13 são completamente imersos no fluido de tingimento 4 para aquecer este último e mantê-lo a uma temperatura predeterminada.

Entretanto, deve ser notado que os meios de aquecimento 13 também podem prever qualquer outra configuração além da solução ilustrada nas figuras. Por exemplo, os meios de aquecimento 13 podem também se colocados dentro da câmara 3, em contato direto com a estrutura 2, para transmitir, por condução, o calor necessário ao processo de tingimento ao fluido de tingimento 4.

Os meios de aquecimento 13 aquecem gradativamente o fluido de tingimento 4 presente na câmara 3, de modo a prover a última com potência suficiente para que a cor se fixeaofio Especificamente, os meios de aquecimento 13 controlam a temperatura do fluido de tingimento, dispersando calor por condução e convecção.

Vantajosamente, os meios de aquecimento 13 compreendem pelo menos um trocador de calor 13a que, pelo menos parcialmente, se desenvolve ao redor do segundo mecanismo de recirculação 11, entre a chapa de suporte 6 e a estrutura 2, de modo que o fluido de tingimento 4 posto em circulação pela ação do segundo mecanismo de recirculação 11, escoe através do trocador de calor 13a antes de alcançar o canal de trânsito central 3a.

A máquina e o procedimento para o tingimento de carreteis de fio de acordo com esta invenção resolvem os problemas verificados na técnica anterior e trazem benefícios significativos. R Antes de tudo, a máquina acima descrita assegura contato ótimo do fluido de tingimento com os carreteis de fio. Em outras palavras, a configuração da máquina acima , impede que áreas reservadas ou preferenciais se formem entro do compartimento de tingimento, em reação à temperatura e à concentração de corante que resultariam, respectivamente, em um depósito insuficiente ou excessivo de corante, com os respectivos efeitos indesejáveis de uma menor ou maior intensidade de cor sobre o fio. De acordo com a configuração de máquina descrita, o corante é uniformemente distribuído a todas as partes do fio suportado pelos carreteis.

Em particular, a máquina acima mencionada garante um número suficiente de contatos ou imersões de fio por minuto, para assegurar tingimento uniforme. Vantajosamente, a máquina de acordo com a invenção é equipada com dois mecanismos de recirculação de fluido, cada um cuidadosamente configurado e dedicado ao ' tipo recirculação a ser executado. O primeiro mecanismo de recirculação assegura a substituição intermitente do banho À que entra em contato com o fio sobre a camada de fronteira e que reage com o mesmo transferindo calor e cor e se reduzindo a uma concentração.

O banho que flui no período de tempo em que os mecanismos de seleção mentem aberto e que entra em contato com o fio por dentro, tem, substancialmente, o mesmo volume que o volume interno dos dutos de sucção e suprimento de fluido de tingimento das respectivas câmaras de trânsito de bomba, cavidades de hastes de suporte de carretel, a parte interna dos carreteis, no espaço liberado pelos carreteis, entre uma bobina de fio e as outras bobinas adjacentes. Além disso, o volume do mencionado banho é equivalente a cerca de 25-45% do volume total de fluido de tingimento contido na máquina. Desse modo, com o mesmo número contatos de banho de tingimento com o fio, a capacidade da bomba do primeiro mecanismo de recirculação é equivalente a 25-45% da capacidade da bomba para as bombas previstas para máquinas de acordo com a técnica anterior.

De modo a impedir que uma redução marcante no fluxo resulte em uma queda dramática na pressão diferencial necessária para que o fluido de tingimento passe através dos carreteis com possíveis zonas preferenciais, a configuração acima descrita para um suprimento seletivo de determinadas hastes de suporte de carretel mais do que outras, permite a pressão diferencial da bomba, necessária para que o corante passe através dos carreteisseja mantida em valores de uniformidade ótima ou próximo a ela.

Desse modo, a pressão da bomba pode ser reduzida, ao mesmo tempo em que assegura a uniformidade e a qualidade do tingimento final.

Devemos considerar ainda que a recirculação do banho de corante, tanto dentro da câmara como externamente aos carreteis de fio, resulta em um fluido de tingimento altamente homogêneo. " Além disso, o contato externo contínuo do banho de corante homogêneo e o fio suportado pelos carreteis permite que partes externas dos últimos sejam homogeneamente - tingidas.

De acordo com a mencionada configuração, não é mais necessário induzir a movimentação contínua do fluido de tingimento através dos carreteis de fio, sendo suficiente induzir o fluido de tingimento a passar através dos carreteis de fio, a intervalos regulares, de uma direção interna para externa, conforme mostrado pelas setas B nas figuras anexas e em direção oposta.

Na prática, não é mais necessário ter bombas de alta capacidade equipadas com dispositivos defletores ou de inversão de fluxo, uma bomba de pequena capacidade senso suficiente.

Vantajosamente, circulação de banho de corante dentro da câmara e externo aos carreteis de tingimento, assegura temperatura de fluido de tingimento uniforme e uma concentração uniforme de cor na solução ou dispersão.

Neste caso, a circulação posta em efeito pelo segundo mecanismo de circulação tem f que ser de alta capacidade, mas de baixo gradiente, uma vez que o circuito de circulação ou rota compreende todo o volume da câmara. . Vantajosamente, uma bomba axial de baixa potência pode ser usada como um agitador.

Circulação do banho de corante na câmara em questão afeta cerca de 55-75% do volume total do fluido de tingimento na máquina.

Por esta razão, é vantajoso misturar o mencionado banho sem induzir o fluido de tingimento passar através dos carreteis e segunda haste de controle, que constituem um obstáculo especialmente resistente.

De acordo com a configuração acima mencionada, a potência necessária pelo sistema para cada ciclo de tingimento e a tensão sobre o fio sendo tingido podem ser —significativamente reduzidas.

Esta última vantagem é algo importante quando necessária ao tingimento de fios delicados que, normalmente, exigem cuidado e atenção especiais.

Desse modo, mesmo fios delicados podem ser tingidos, com “toda segurança, enquanto salvaguardando sua integridade estrutural.

Claims (12)

REIVINDICAÇÕES

1. Máquina (1) para o tingimento de carreteis de fio (8) e/ou de fibra têxtil enrolada sobre pacotes, caracterizada pelo fato de compreender: uma estrutura (2) delimitando pelo menos uma câmara (3) pelo menos parcial ou completamente carregada com pelo menos um fluido de tingimento (4), na qual um corante foi disperso; meios de suporte dispostos dentro da mencionada câmara (3), em uma posição que fica, pelo menos parcialmente, imersa no mencionado fluido de tingimento (4), os mencionados meios de suporte compreendendo pelo menos uma chapa de suporte (6) tendo uma pluralidade de partes vazadas (6a), cada uma das quais é equipada com uma série de hastes de suporte de carretel ocas (7): meios de recirculação (9) operacionalmente associados a pelo menos uma haste de suporte de carretel (7) para induzir o mencionado fluido de tingimento (4) a passar através do mencionado suporte de carretel (7) e o respectivo carretel (8) e/ou fibra têxtil enrolada sobre um pacote encaixado sobre o mencionado suporte de carretel, em base intermitente, os mencionados meios de recirculação (9) compreendendo: um mecanismo de recirculação inicial (10) operacionalmente interposto entre a mencionada câmara (3) e a mencionada chapa de suporte (6) para induzir o mencionado fluido de tingimento (4) a fluir entre pelo menos uma das mencionadas hastes de suporte de carretel(7)eamencionada câmara (3); pelo menos um mecanismo de seleção (12) operacionalmente interposto entre o mencionado mecanismo de recirculação inicial (10) e uma correspondente parte vazada (6a), cada mecanismo de seleção (12) sendo capaz de comutar entre uma posição aberta, na qual o mencionado mecanismo de recirculação inicial (1) induz o mencionado fluido de tingimento (4)a passar através de pelo menos um suporte de carretel (7) da respectiva parte vazada (6a), e uma posição fechada, na qual o mencionado fluido de tingimento (4) não passa através da mencionada haste de suporte de carretel (7) da respectiva parte vazada (6a); pelo menos um segundo mecanismo de recirculação (11) operacionalmente associado à mencionada estrutura (2) para induzir trânsito suficiente do fluido de tingimento (4) dentro da mencionada câmara (3) em pelo menos uma rota fechada, suficiente para manter concentrações uniformes de temperatura de fluido de tingimento e corante.

2. Máquina de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato do período de tempo relativo à posição fechada do mencionado mecanismo de seleção (12), ou seja, a ausência de um fluxo de fluido de tingimento (4) através dos carreteis (8), ficar, vantajosamente, entre 10 e 60 segundos, de preferência, não menos do que 5 segundos, ainda mais preferencialmente, não menos do que 3 segundos.

3. Máquina de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato dos mencionados meios de recirculação (9) compreenderem: um mecanismo de recirculação inicial (10), especificamente pelo menos uma bomba (10a) operacionalmente interposta entre a mencionada câmara (3) e os mencionados meios de suporte (6) para induzir o mencionado fluido de tingimento (4) a fluir entre pelo menos a mencionada haste de suporte de carretel (7) e a mencionada câmara (3); pelo menos um mecanismo de seleção (12), em particular uma válvula (12a), que é operacionalmente interposto entre o mencionado mecanismo de recirculação inicial (10) e a mencionada haste de suporte de carretel (7), o mencionado mecanismo de seleção (12) sendo capaz de comutar entre uma posição aberta, na qual o mencionado mecanismo de recirculação inicial (10) induz o mencionado fluido de tingimento (4) a passar através de pelo menos uma haste de suporte de carretel (7) e o respectivo carretel (8) e/ou fibra têxtil enrolada sobre um pacote, e uma posição fechada, na qual o fluido de tingimento (4) não passa através da mencionada haste de suporte de carretel (7) e do respectivo carretel (8) e/oufibra têxtil enrolada sobre um pacote.

4. Máquina de acordo com a reivindicação 1, caracterizada adicionalmente pelo fato de compreender pelo menos uma unidade de controle operacionalmente associada aos mencionados mecanismos de seleção (12), a mencionada unidade de controle sendo adequada para comutar pelo menos um dos mencionados mecanismos de seleção (12) de uma posição aberta para uma posição fechada, simultaneamente à comutação de outro mecanismo de seleção (12) de uma posição fechada para uma posição aberta, para interromper o fluxo do mencionado fluido de tingimento (4) por meio de várias hastes de suporte de carretel (7) e canalizar o mencionado fluido de tingimento (4) através de outras hastes de suporte de carretel (7).

5. Máquina de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato da mencionada unidade de controle, juntamente com os mencionados mecanismos de seleção (12) ser adequada para implementar um suprimento seletivo e sequencial de fluido de tingimento (4) para um número razoável de carreteis (8), o suprimento do mencionado fluido de tingimento (4) através dos mencionados carreteis (8) de cada grupo sendo vantajosamente efetuado porum período de tempo não maior do que 2 minutos, em particular, não maior do que 30 segundos e, tipicamente, de 10 segundos, as mencionadas unidades de controle e mecanismos de seleção (12) determinando pelo menos um ciclo de suprimento sequencial do mencionado fluido de tingimento (4) do mencionado grupo de carreteis (8), seguido por um período de estagnação, no qual o suprimento aos carreteis (8) é interrompido por um — determinado período de tempo.

6. Máquina de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato da mencionada unidade de controle, juntamente com os mencionados mecanismos de seleção (12) ser configurada para interromper o fluxo seletivo e sequencial ou estagnação por um período de tempo não inferior a cinco vezes o período total de suprimento para cada ciclo de suprimento, especificamente na mesma ordem de magnitude do período de tempo de suprimento correspondente a cada ciclo de suprimento, de preferência, de cerca de 30 segundos.

7. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizada pelo fato de: o mencionado mecanismo de recirculação inicial (10) ser operacionalmente disposto em correspondência a pelo menos um duto principal (2d), o mencionado duto principal se comunicando, via o fluido, com a mencionada câmara (3); cada parte de suporte vazada (6a) da mencionada chapa de suporte (6) sendo equipada com um duto auxiliar (6b), o mencionado duto auxiliar (6b) se comunicando, via o fluido, com o mencionado duto principal (2d) pelo lado oposto à mencionada câmara (3); cada mecanismo de seleção (12) compreende, para cada duto auxiliar (6b) de cada parte vazada (6a), pelo menos uma válvula (12a), cada válvula (12a) sendo capaz de comutar entre uma posição fechada, na qual ela não permite trânsito do mencionado fluido de tingimento (4) do mencionado mecanismo de recirculação inicial (10), e uma posição aberta, na qual ela permite o trânsito do mencionado fluido de tingimento (4), do mencionado mecanismo de recirculação inicial (10).

8. Máquina de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato dos mencionados meios de recirculação (9) compreenderem um mecanismo de recirculação inicial (10), especificamente pelo menos uma bomba (10a), operacionalmente interposta entre a mencionada câmara (3) e a mencionada chapa de suporte (6) para induzir o fluxo do mencionado fluido de tingimento (4) entre a mencionada haste de suporte de carretel (7) e, especificamente, entre uma pluralidade de hastes de suporte de carretel (7) que se comunicam, via o fluido, com a mencionada chapa de suporte (6) e a mencionada câmara (3), o mencionado mecanismo de recirculação inicial (10) sendo capaz de comutar entre uma posição operacional, na qual ele induz o mencionado fluido de tingimento (4) a passar através de pelo menos uma haste de suporte de carretel (7) , e uma posição não- operacional, na qual o fluido de tingimento (4) não passa através de uma haste de suporte de carretel (7).

9. Procedimento para o tingimento de carreteis de fio (8) e/ou fibra têxtil enrolada sobre um pacote, em máquinas para seu tingimento, compreendendo o estágio envolvendo o trânsito de um fluido de tingimento (4) de acordo com uma rota predefinida, caracterizado —pelofatode que co trânsito do mencionado fluido de tingimento (4) compreende os seguintes estágios: induzir o mencionado fluido de tingimento (4) a passar através de pelo menos uma haste de suporte de carretel (7), em particular, uma pluralidade de hastes de suporte de carretel, da mencionada máquina (1) e através de pelo menos um carretel de fio (8) e/ou fibra têxtil enrolada sobre um pacote sobre a mencionada haste de suporte de carretel (7), o mencionado suporte de carretel (7) sendo imerso no mencionado fluido de tingimento (4); interromper o fluxo do mencionado fluido de tingimento (4) através do mencionado suporte de carretel (7) e do respectivo carretel (8) e/ou fibra têxtil enrolada sobre um pacote, por um determinado período de tempo; induzir, via um respectivo mecanismo de recirculação (11), o trânsito do mencionado fluido de tingimento (4) ao redor das mencionadas hastes de suporte de carretel (7) e dos — mencionados carreteis de fio (8) e/ou fibra têxtil enrolada sobre pacotes, de acordo com pelo menos uma rota fechada.

10. Procedimento de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato do fluxo do corante (4) através da mencionada haste de suporte de carretel (7) e o respectivo carretel (8) ser interrompido por um período de tempo de 10 a 60 segundos inclusive, de preferência, por um período de tempo não menor do que 5 segundos, ainda mais preferencialmente, por um período de tempo não menor do que 3 segundos.

11. Procedimento de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato do estágio no qual o mencionado fluido de tingimento (4) passa através de uma pluralidade de hastes de suporte de carretel (7) e os respectivos carreteis de fio (8) e/ou a mencionada fibra têxtil enrolada sobre pacotes, ocorre simultaneamente à interrupção do mencionado fluxo de fluido de tingimento (4) em outra pluralidade de suportes de carreteis (7) da mencionada máquina (1).

12. Procedimento de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato da passagem do fluido de tingimento através das mencionadas hastes de suporte de carretel (7) determinar um suprimento seletivo e sequencial de fluido de tingimento (4) a um número razoável de carreteis (8), o suprimento do mencionado fluido de tingimento (4) através dos mencionados carreteis (8) de cada grupo sendo vantajosamente efetuado por um período de tempo não maior do que 2 minutos, em particular, não maior do que 30 segundos e, tipicamente, de 10 segundos, cada ciclo de suprimento para cada grupo de carreteis (8) — compreendendo pelo menos um estágio de estagnação, onde o suprimento aos carreteis (8) do respetivo grupo é interrompido por um período de tempo determinado, de preferência, não maior do que 20 segundos.