BR112017011615B1 - Unidade de tingimento, adaptada para testar e/ou monitorar os efeitos dos banhos de tingimento sobre materiais têxteis, e aparelho automático - Google Patents

Abstract

UNIDADE DE TINGIMENTO, ADAPTADA PARA TESTAR E/OU MONITORAR OS EFEITOS DOS BANHOS DE TINGIMENTO SOBRE MATERIAIS TÊXTEIS. Unidade de tingimento, adaptada para testar e/ou monitorar os efeitos de banhos de tingimento sobre materiais têxteis, compreendendo um corpo (7) com tanques (8) com tampas (9) que podem ser abertas e fechadas e cada uma adaptada para conter um banho de tingimento e uma amostra têxtil, meios (MM) adaptados para mover o referido corpo (7) para agitar o banho de tingimento contido nos tanques (8), e meios para a descarga dos referidos banhos de tingimento dos tanques (8). Os tanques (8) são integrados ao referido corpo (7) e este último é fechado tanto acima como lateralmente e inferiormente definindo, assim, um volume fechado (V7) no qual está contido um fluido térmico (FT), de modo que os tanques (8) são sempre imersos no mesmo fluido térmico (FT).

Description

DESCRIÇÃO

[0001] A presente invenção se refere a uma unidade de tingimento, em particular, a amostras têxteis, que podem ser usadas especialmente no campo de operações denominado "laboratório", conduzido para testar e/ou controlar os efeitos dos banhos de tingimento sobre materiais têxteis.

[0002] Para a realização deste procedimento eram usadas, no passado, máquinas de tingimento compreendendo potes individuais extraíveis permitindo a preparação manual do banho de tingimento, e a inserção do mesmo e da amostra a ser tingida nos referidos potes antes da reposição em um tanque contendo um meio aquecido, que foi levada para a temperatura desejada requerida pelo programa de tingimento. Os potes fechados foram então sujeitos a um movimento de modo a permitir um tingimento eficiente da amostra.

[0003] Os documentos alemão DE513285C e norte-americano US2002/144524A1 revelam unidades de tingimento para testar os efeitos de banhos de tingimento em materiais têxteis. As operações de extração manual dos copos, recarga com amostras, preparo dos corantes sucessivos, faziam com que o operador entrasse em contato com o meio aquecido e ocorriam eventuais exalações do mesmo no exterior da máquina e no ambiente de trabalho.

[0004] Como resultado da introdução de regulamentações restritivas sobre o uso de tais meios térmicos, os fabricantes dessas máquinas de trabalho passaram a utilizar meios de aquecimento por radiação infravermelha que não geram problemas semelhantes. No entanto também nestas máquinas surgem testes de inconsistência no comportamento da temperatura entre os vários potes.

[0005] A prática industrial mostrou que os sistemas de tingimento que utilizam um fluido térmico, pelo contrário, garantem um tingimento térmico uniforme e é melhor do que os sistemas baseados no uso de meios de aquecimento radiante, isto graças ao contato direto de todos os copos com o mesmo fluido carreador térmico durante todo o processo de tingimento.

[0006] O principal objetivo da presente invenção é, assim, propor um sistema de tingimento que permita superar os referidos inconvenientes e, ao mesmo tempo, otimizar qualitativamente as etapas de um processo de tingimento oferecendo também a possibilidade de automatizar todo o processo.

[0007] Propõe-se assim uma unidade de tingimento, de acordo com a reivindicação 1, que é essencialmente provida de tanques com tampas que podem ser abertas e fechadas, adaptados para conter um líquido de tingimento e uma amostra têxtil, os referidos tanques sendo integrados em um corpo que define um volume fechado no qual está contido um fluido térmico, de modo que os tanques são sempre imersos no mesmo fluido, o referido corpo sendo móvel, por exemplo, com um movimento de rotação, para agitar o banho de tingimento. Outras características da presente invenção são objetos das reivindicações dependentes.

[0008] Uma vantagem oferecida pela presente invenção é que é possível fornecer uma temperatura de trabalho uniforme em todas os copos de tingimento, que são constantemente imersos em um fluido carreador térmico, podendo fornecer também o uso de fluidos tais como os óleos diatérmicos, ou fluidos com baixa inércia térmica, mas em qualquer caso evitando o contato dos mesmos fluidos com os operadores e a possível inalação dos vapores dos mesmos e a consequente contaminação do ambiente de trabalho. Também é possível monitorar a temperatura do processo controlando diretamente apenas um ponto do fluido no qual os copos de tingimento estão imersos. Além disso, é possível utilizar sistemas programáveis para aquecer e resfriar o fluido carreador térmico. Além disso, durante o processo de tingimento o banho de tingimento e as amostras têxteis podem ser agitados a uma taxa de agitação variável e controlada. Além disso, é possível associar a unidade de tingimento com meios automatizados para preparar e dosear os banhos de tingimento, com meios automatizados para carregar/descarregar as amostras têxteis com o uso de cestas de suporte de amostra removíveis, bem como com meios automatizados para descarregar os banhos de tingimento e os banhos de lavagem de cada copo de tingimento e com meios automatizados para fornecer água aos copos de tingimento, de acordo com as receitas de tingimento programadas. Além disso, uma unidade de tingimento de acordo com a presente invenção é relativamente simples de um ponto de vista estrutural e também não é cara em relação às vantagens que oferece.

[0009] Estas e outras vantagens e características desta invenção serão melhor compreendidas por qualquer versado na técnica graças à descrição que segue e aos desenhos anexos, fornecidos a título de exemplo, mas não devem ser considerados em um sentido limitativo, em que: - Fig. 1 é uma vista plana esquemática de um aparelho fornecido com quatro unidades de tingimento de acordo com a presente invenção; - Fig. 2 a 8 representam, de forma esquemática, uma sequência relativa ao posicionamento de um cesto de suporte de amostra em um copo de tingimento de uma unidade de tingimento de acordo com a presente invenção; - Figs. 9A e 9B são duas vistas em perspectiva da máquina ilustrada nas Figs. 2 a 8; - Figs. 10 e 1a são duas vistas em perspectiva da máquina ilustrada nas Figs. 2 a 9, em que são mostrados, em particular, alguns detalhes do mecanismo para bloquear e desbloquear as tampas dos copos de tingimento; - Fig. 12 é uma vista em perspectiva da máquina ilustrada nas Figs. 2 a 11 com as tampas dos copos de tingimento na posição elevada; - Figs. 13 a 15 mostram, em particular, os meios para abrir e fechar as tampas para os copos de tingimento; - Figs. 16A a 16E mostram esquematicamente o aparelho das Figs. anteriores na fase de agitação; - Figs. 17A e 17B são duas vistas esquemáticas em seção longitudinal do aparelho ilustrado nas Figuras anteriores em duas configurações operacionais diferentes; - Fig. 18 é semelhante à Fig. 17A, mas é mostrado o fluido carreador térmico.

[00010] A Fig. 1 mostra um aparelho (A) para a preparação e dosagem automáticas de tingimento que é descrito em detalhe no documento EP 1174535. Um tal aparelho é destinado à produção de banhos de tingimento nos chamados "laboratórios" da indústria têxtil, para testar os efeitos dos corantes sobre os materiais a serem tingidos e, em seguida, utilizá-los na produção industrial. Ele compreende, em particular, uma plataforma (1) na qual podem ser colocados vários recipientes para produtos químicos sólidos, líquidos ou em pó em posições predeterminadas (P), e um carro (2). Este último pode ser deslocado de acordo com um determinado programa de trabalho na plataforma (1) e suporta meios robóticos com pinças (5) para colher e manusear os recipientes. A plataforma (1) é provida de guias laterais (3) nas quais se desloca um elemento transversal (4) que suporta o carro (2). Os movimentos combinados e programados do carro (2) sobre o elemento transversal (4) e deste último sobre as guias (3), como indicado esquematicamente pelas setas "F" e "G", determinam o posicionamento do carro (2) em correspondência com qualquer um dos pontos acima (P). As pinças (5) são movidas verticalmente a partir de, e em direção a, plataforma (1). O processo para a preparação de banhos de tingimento é descrito no documento citado.

[00011] De acordo com o exemplo ilustrado na Figura 1, existem quatro unidades de tingimento (T) de acordo com a presente invenção colocadas em uma extensão da plataforma (1) para explorar a capacidade do aparelho (A) para preparar automaticamente os banhos de tingimento, ou seja, de acordo com receitas de tingimento programadas, e explorar também a possibilidade oferecida pelo carro (2) de mover as pinças (5) também na extensão da plataforma (1) graças a um alongamento adequado dos guias laterais (3).

[00012] Contudo, entende-se que cada unidade de tingimento (T), de acordo com a presente invenção, pode ser localizada em uma posição diferente da do aparelho (A), embora na apresente a vantagem de combinar as unidades de tingimento (T) com o aparelho (A) que produz os banhos de tingimento usados pelas mesmas unidades (T) e a vantagem de explorar as pinças robóticas (5).

[00013] Também se compreende que uma unidade de tingimento (T) de acordo com a presente invenção pode ser associada com qualquer outro tipo de equipamento para a preparação de banhos de tingimento. Além disso, em uma unidade de tingimento (T) de acordo com a presente invenção as amostras têxteis e os banhos de tingimento podem ser carregados e descarregados por operações manuais, em vez de automatizadas.

[00014] Reduzida à sua estrutura essencial e com referência aos desenhos anexos, uma unidade de tingimento (T) de acordo com a presente invenção compreende: - uma estrutura em forma de caixa fixa (6); - um corpo em forma de caixa (7), adaptado para delimitar um volume (V7) fechado no topo, no fundo e nos lados, nos quais estão integralmente inseridas as câmaras de tingimento (8) que podem ser abertas para cima e em cujo corpo (7) uma quantidade de um fluido carreador térmico (FT) pode ser fornecida: cada uma das referidas câmaras sendo um tanque definindo um copo de tingimento (8) provido de uma respectiva tampa (9) para fechar/abrir o lado superior do mesmo e adaptada para conter uma cesta de suporte de amostra removível (10); - meios de movimento (MM), adaptados para girar o referido corpo (7) alternadamente no sentido horário e anti- horário em torno de um eixo horizontal (x-x) para obter a agitação das amostras têxteis inseridas em cada cesto (10) e os banhos de tingimento nos copos de tingimento correspondentes (8); - meios automiê^icos para manipular os cestos (10) a partir de uma posição estacionária ou de espera (P10) para qualquer um dos referidos copos de tingimento (8).

[00015] Na configuração da Fig. 1, a posição estacionária (P10) das cestas (10) é fornecida em uma extensão da plataforma (1), onde estão também posicionadas as unidades de tingimento (T). Nesta configuração, os meios para mover as cestas (10) consistem em uma unidade de preensão (5) associada ao carro (2).

[00016] Os copos de tingimento (8) têm a sua parte superior se estendendo além do lado superior do corpo (7), favorecendo assim o movimento das tampas (9).

[00017] Na prática, os copos de tingimento (8) estão em uma parte integral do corpo (7) que contém o fluido carreador térmico (FT), isto é, as paredes externas dos copos de tingimento (8) contribuem para definir e delimitar o referido volume (V7) em cooperação com as paredes do corpo (7).

[00018] Os referidos meios de movimento (MM) compreendem um motor elétrico (11) fixo em uma parede vertical (61) da estrutura fixa (6) e cujo eixo de saída (12) está conectado, por meio de uma transmissão de correias e polias (13, 14, 15), com um eixo (70) que se estende dos lados do corpo (7) e que passam através de orifícios correspondentes fornecidos nos flancos correspondentes da estrutura fixa (6). Na Fig. 2, o eixo da haste (70) é o eixo (x-x). A referida transmissão (13, 14, 15) é externa à estrutura (6). O motor (11) causa a rotação do corpo (7) em torno do eixo (x-x) alternadamente no sentido horário e no sentido anti-horário. Deste modo, é possível agitar o banho de tingimento e os materiais contidos em cada cesto (10) posicionado em um copo correspondente (8) do corpo (7). As Figs. 16A a 16E mostram diferentes posições do corpo (7) durante a referida rotação a partir de uma posição inicial (Fig. 16A) na qual o corpo (7) está posicionado, de tal modo que os copos de tingimento (8) são orientados verticalmente. A pinça (5) associada ao carro (2) é provida de apêndices expansíveis ou "dedos" (22) que podem ser inseridos no lado superior das cestas (10) e, como mencionado acima, podem ser deslocados verticalmente para, e a partir da, plataforma (1). Para este propósito, a pinça (5) é conectada a um atuador com o eixo vertical (23) compelido ao carro (2).

[00019] Cada unidade de tingimento (T) compreende um dispositivo para abrir, fechar e bloquear as tampas (9).

[00020] No exemplo proposto, no topo de cada tampa (9) são fornecidos dois braços (90, 91) que são extensões uns dos outros. Um braço (90) é desenvolvido ao longo de uma direção traseira em relação à tampa (9) enquanto o outro (91) se desenvolve ao longo de uma direção frontal em relação à mesma tampa. Os braços traseiros (90) são encaixados em uma haste horizontal (92) posicionada externamente e paralela a uma parede do corpo (7) no interior da estrutura fixa (6). Sobre a referida haste (92) é aplicado um sector dentado (93) que se engrena com uma roda dentada (94). Esta última está equipada com uma tomada de energia central (95) adaptada para ser engatada pela haste de saída de um motor elétrico correspondente (96) que, por sua vez, é montada em uma corrediça (97) movido por um atuador (98) paralelo à parede (61) da estrutura fixa (6) sobre a qual está também fixo, do lado oposto, o motor (11) da unidade de agitação (MM). A corrediça (97), o atuador (98) e o motor (96) são externos à estrutura fixa (6) e a haste do motor (96) pode engatar a tomada de energia (PTO) (95) da roda dentada (94) passando através de um orifício (99) fornecido em uma parede lateral (62) da estrutura (6). A roda dentada (94) está na extremidade de uma haste colocada na parte inferior e paralela à haste (92) que, no lado oposto, tem uma segunda roda dentada (940) que se engrena com um segundo sector dentado (930) transportado por (92). O segundo sector dentado (930) e a segunda roda dentada (940) estão ilustrados na Fig. 18. Na Fig.13 a seta dupla "F9" representa o movimento da corrediça (97) e do motor (96). Além disso, na Fig. 13 a haste do motor (96) é desengatada, enquanto que na Fig. 14 e na Fig. 15 ela é inserida na tomada de energia (95), ou seja, está na posição engatada. Na Fig.14 a posição angular do sector (93) corresponde à posição fechada das tampas (9), enquanto que na Fig. 15 o sector (93) está na posição aberta das tampas (9). Na prática, quando o programa de trabalho prevê que as tampas (9) devem ser abertas ou fechadas, o atuador (98) determina o movimento (F9) do motor (96) para engatar a haste do mesmo na tomada de energia (95) da roda dentada (94).

[00021] Os braços frontais (91) das tampas (9) podem ser bloqueados ao corpo (7) por meio de uma trava horizontal (100) que é normalmente fechada devido à ação exercida por uma série de molas (101). Um atuador (102) com eixo horizontal fixo na referida parede lateral (62) da estrutura fixa (6) está destinado a atuar sobre a referida trava (100). Quando as tampas (9) devem ser desbloqueadas, o atuador (102) empurra a trava (100), superando a resistência das molas (101), que libera os braços dianteiros (91) das coberturas (9) permitindo, desse modo, operar o motor (96). Quando os braços (91) estão livres, as tampas (9) podem ser giradas pelo motor (96), como descrito anteriormente, para ter as mesmas tampas na posição fechada ou aberta dos copos de tingimento (8). Na Fig. 10, a trava (100) liberou as tampas (9) e as molas (101) são comprimidas sob a ação do atuador (102). Na Fig. 11 a trava (100) bloqueia as tampas (9), as molas (101) são estendidas e o atuador (102) está inativo. Na Figura 12 as tampas (9) estão na posição elevada ou aberta.

[00022] Por baixo da estrutura fixa (6) é colocado um coletor de descarga (63) dotado de entradas tubulares superiores (64) e capazes de interagir com as válvulas de escape correspondentes (80) apresentadas a seguir por cada copo de tingimento (8). As válvulas (80), conhecidas per se, estão normalmente fechadas e estão abertas quando as entradas tubulares (64) do coletor de descarga (63) são inseridas nas portas de descarga dos copos de tingimento (8). O coletor de descarga (63) está conectado a um grupo móvel correspondente com dois atuadores verticais (65) que permitem deslocá-lo a partir da, e para a, estrutura (6) ao longo de dois guias verticais (66) externos à própria estrutura. Este último tem, no respectivo fundo (67), orifícios para a passagem das entradas tubulares (64) do coletor (63), que é levantado apenas quando o corpo (7) está estacionário com os copos de tingimento na posição vertical, isto é, quando os copos de tingimento (8) estão em uma posição que permite a remoção dos cestos (10). Na Fig. 17B, o coletor (63) é elevado e as respectivas entradas tubulares (64) são inseridas nas portas de descarga dos copos de tingimento (8) para permitir a descarga do banho de tingimento quando o ciclo de trabalho é completado.

[00023] No corpo (7) estão dispostos meios para ajustar a temperatura do fluido térmico (FT), com uma ou mais resistências elétricas (R7) que podem ser usadas para o aquecimento do fluido e uma ou mais bobinas (C7) nas quais circula água de resfriamento. A referência "S7" na Fig. 17A indica uma sonda de controle do tipo PT100.

[00024] As Figs. 2 a 8 ilustram um possível ciclo operacional: - preliminarmente, com o uso do aparelho (A), é formado um banho de corante para cada um dos copos de tingimento (8) destinados a serem usados; - o carro (2) transporta a pinça (5) em correspondência com um cesto (10) do qual é conhecida a posição na zona estacionária (P10), e a pinça (5) é abaixada e os seus "dedos" (22) são introduzidos no cesto selecionado (10); - posteriormente, os "dedos" (22) da pinça (5) são separados, assim, se engatando a partir do interior a parte superior do cesto selecionado (10), e a pinça (5) é levantada determinando assim a elevação da mesma cesta (10); - em seguida, o carro (2) transporta o cesto (10) em um copo de tingimento (8) da unidade de tingimento selecionada (T); - quando na unidade de tingimento escolhida (T) tiver recebido os cestos (10) como descrito acima, com as amostras têxteis contidas no mesmo, as tampas (9) da unidade de tingimento (T) são fechadas e trancadas; - neste momento, a fase de aquecimento do fluido carreador térmico (FT) começa e os meios (MM) para mover o corpo (7) são ativados durante um tempo predeterminado; - a temperatura do fluido carreador térmico (FT) é controlada constantemente ou em intervalos de tempo predeterminados, de acordo com o programa de trabalho selecionado; - após o referido tempo predeterminado, o movimento do corpo (7) é interrompido e o corpo (7) é posicionado de modo a apresentar as tampas (9) viradas para cima; - em seguida, o banho de tingimento é descarregado das taças de tingimento (8) e as tampas (9) são desbloqueadas e abertas; - subsequentemente, o carro (2) transporta a pinça (5) em correspondência com cada um dos cestos (10) para os extrair os mesmos dos copos de tingimento (8) e reposicionar os mesmos nos pontos de partida respectivos na zona estacionária (P10) ou em outros pontos predeterminados.

[00025] O uso do corpo selado (7) que contém o fluido carreador térmico (FT) e o fato de que os copos de tingimento (8) são integrados com o corpo selado (7), isto é imobilizados, evita qualquer contaminação possível do ambiente de trabalho. Portanto, o fluido térmico selecionado pode ser de qualquer tipo. Além disso, como revelado acima, é possível combinar a unidade de tingimento com um aparelho automático para a preparação de banhos de tingimento, com a vantagem adicional de aumentar o nível de automatização do ciclo de tingimento.

[00026] Na prática, todos os detalhes da construção podem variar de qualquer maneira equivalente, no que se refere aos elementos individuais descritos e ilustrados, sem se afastar, assim, do escopo da solução reivindicada e, assim, permanecendo dentro dos limites da proteção concedida por esta patente.

Claims (9)

1. UNIDADE DE TINGIMENTO, ADAPTADA PARA TESTAR E/OU MONITORAR OS EFEITOS DOS BANHOS DE TINGIMENTO SOBRE MATERIAIS TÊXTEIS, que compreende um corpo (7) com tanques (8) com tampas (9) que podem ser abertas e fechadas e cada uma adaptada para conter um banho de tingimento e uma amostra têxtil, meios (MM) adaptados para mover o referido corpo (7) para agitar o banho de tingimento contido nos tanques (8), e meios para a descarga dos referidos banhos de tingimento dos tanques (8), caracterizada por os referidos tanques (8) serem integrados ao referido corpo (7) e este último ser fechado tanto acima como lateralmente e interiormente definindo, assim, um volume fechado (V7) no qual está contido um fluido térmico (FT), de modo que os tanques (8) são sempre imersos no mesmo fluido térmico (FT).

2. Unidade de tingimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende meios para aquecer e resfriar (R7, C7, S7) adaptados para controlar a temperatura do fluido térmico (FT).

3. Unidade de tingimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por cada um dos referidos tanques (8) está adaptado para conter um cesto de suporte de materiais removível (10).

4. Unidade de tingimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende meios (100, 101, 102) adaptados para bloquear as referidas tampas (9) no referido corpo (7).

5. Unidade de tingimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que meios (96, 93) adaptados para girar as referidas tampas (9) em torno de um eixo horizontal (92) no referido corpo (7).

6. Unidade de tingimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os referidos meios de movimento (MM) compreenderem um motor elétrico (11) adaptado para girar o referido corpo (7) em torno de um eixo horizontal (x-x) alternadamente no sentido horário e no sentido anti-horário.

7. Unidade de tingimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o referido corpo (7) é inserido em uma estrutura fixa (6).

8. Unidade de tingimento, de acordo com as reivindicações 4 a 7, caracterizada pelo fato de que os referidos meios de bloqueio para as tampas (9), os referidos meios para girar as tampas (9) e os referidos meios de movimento (MM) são limitados à dita estrutura fixa (6).

9. APARELHO AUTOMATICO, para preparação de banhos de tingimento e para manuseio de cestas removíveis, caracterizado por compreender uma unidade de tingimento de acordo coma reivindicação 3.

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