ITFI980176A1 - Impianto e metodo operativo per l'alimentazione di macchine per la tintura in continuo di materiali tessili - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un impianto ed un metodo operativo per l'alimentazione di macchine per la tintura in continuo di materiali tessili. E' noto ai tecnici del ramo che la tintura in continuo dei materiali tessili, per esempio tappeti, tessuti propriamente detti e tessuti-nontessuti, viene operata impregnando questi materiali del bagno di tintura prescelto ed assicurando la continua livellazione del bagno nell'ambito della stessa macchina di tintura che provvede, con propri mezzi, all'avanzamento del materiale in trattamento mentre viene alimentato il bagno di tintura. Il bagno di tintura è costituito da una soluzione comprendente un insieme di componenti come prodotti chimici, ausiliari, coloranti ed acqua nelle proporzioni corrispondenti alle formulazioni o ricette di volta in volta prescelte e viene preparato in appositi contenitori esterni alla macchina, la quale viene alimentata in continuo. Le soluzioni che alimentano le macchine di tintura vengono preparate perlopiù manualmente, il che può comportare una certa imprecisione nel dosaggio dei componenti. Con ciò si pregiudica forte possibilità di avere bagni comprendenti soluzioni con caratteristiche di composizione costanti e ripetute nel tempo, contrariamente a quanto normalmente richiesto per eseguire questo tipo di trattamento.

Un impianto automatico per la preparazione di soluzioni destinate a macchine per tintoria è descritto nel brevetto europeo nr. 203182. Questo impianto è strutturato in modo tale da consentire di deviare tra più differenti uscite il flusso delle soluzioni coloranti provenienti da una pluralità di serbatoi di stoccaggio. Inoltre, a ciascuno dei detti serbatoi è associata una conduttura a circuito chiuso per il ricircolo continuo delle relative soluzioni. Tuttavia, nonostante la discreta complessità strutturale e gestionale di questo noto impianto, non viene escluso del tutto che le soluzioni circolanti nei relativi condotti possano contaminarsi, prima di essere inviate alla macchina che le utilizza, per il fatto di entrare in contatto con soluzioni di titolo differente e circolanti negli stessi condotti.

Lo scopo principale della presente invenzione è di proporre un impianto che consenta di preparare ed alimentare, in modo coupletamente automatico, bagni per macchine di tintura senza alcuna possibilità di contaminazione delle soluzioni prima del loro invio alla macchina utilizzatrice.

A questo risultato si è pervenuti, in conformità dell'invenzione, adottando l'idea di realizzare un dispositivo e un metodo operativo aventi le caratteristiche descritte nelle rivendicazioni indipendenti. Altre caratteristiche dell'invenzione sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

Grazie alla presente invenzione è possibile assicurare sempre, ed in modo completamente automatico, la più corretta tintura dei materiali tessili in lavorazione, senza alcuna contaminazione delle soluzioni che circolano nei condotti a monte dei mezzi preposti alla miscelazione finale delle stesse. Inoltre, per il fatto che la miscelazione finale delle soluzioni destinate alla macchina di tintura viene operata immediatamente a monte di quest'ultima, risulta possibile inviare alla stessa anche soluzioni diverse che presentano caretteristiche di immiscibilità a lungo termine e che, pertanto, non possono essere preventivamente stoccate già miscelate. E' altresì possibile ottenere una discreta riduzione dei consumi di acqua e di energia elettrica, grazie al fatto che ad una ulteriore forma di attuazione;

- la Fig.4 rappresenta uno schema semplificato del sistema di controllo e gestione dell'impianto di Fig.3.

Ridotto alla sua struttura essenziale e con riferimento alle figure 1 e 2 degli annessi disegni, un impianto in conformità dell'invenzione comprende, in combinazione:

- una pluralità di serbatoi (1), disposti in una prima stazione (A), per lo stoccaggio e di prodotti chimici ed ausiliari allo stato liquido: ciascuno dei detti serbatoi (1) presentando un condotto di uscita (3) sul quale è inserita una valvola (4), la cui uscita è collegata ad un collettore comune (2) dei prodotti scaricati dai detti serbatoi (1), il detto collettore (2) essendo altresì asservito ad un condotto (31) di adduzione dell'acqua per il suo lavaggio ed alimentando una pompa volumetrica (6) con relativo misuratore (7) di portata;

- una pluralità di miscelatori (5), previsti in una seconda stazione (B) posta a valle della predetta prima stazione (A), i quali sono alimentati dei prodotti uscenti dal collettore (2) per mezzo di corrispondenti condotti (19) che si dipartono da corrispondenti valvole (8) a tre vie alle quali pervengono i prodotti in uscita dalla pompa (6), i miscelatori (5) essendo inoltre asserviti ad una linea (41) di alimentazione dell'acqua con relativo contatore (42) e valvole di intercettazione (43); I detti miscelatori (5) sono rappresentati in modo schematico nelle figure degli annessi disegni. In particolare, sono visibili le vasche di contenimento dei prodotti liquidi provenienti dal collettore (2) ed i rispettivi agitatori motorizzati ad assi inclinati e misuratori di livello.

- mezzi (12, 13), in una terza stazione (C) per il dosaggio e la dissoluzione di coloranti in polvere o granuli, per ottenere soluzioni coloranti in concentrazioni prestabilite da inviare in corrispondenti contenitori (14) di una quarta stazione (D) attraverso un condotto (17) con più valvole (16) a tre vie da ciascuna delle quali si diparte un condotto di alimentazione di ciascuno dei detti contenitori (14), ai quali fanno anche capo più corrispondenti condotti di adduzione dell'acqua proveniente da una corrispondente conduttura (22) con relativo misuratore di portata (23) e con una valvola a tre vie (24) per ciascuno dei contenitori (14); i detti mezzi (13) di dissoluzione del colorante in polvere o granuli essendo alimentati dell'acqua necessaria per mezzo di un corrispondente condotto (20) con un misuratore di portata (21) ed erogando le soluzioni coloranti così ottenute per mezzo di una pompa volumetrica (40) alla quale è collegato il suddetto condotto (17); Analogamente a quanto detto per i contenitori (5) della stazione (B), anche quelli (14) della stazione (C) sono rappresentati in modo schematico. In particolare, sono illustrati i contenitori propriamente detti e gli agitatori motorizzati ed i misuratori .di livello ad essi associati.

- un collettore (26), all'interno del quale è installata una coclea (27) per l'avanzamento e la contemporanea miscelazione dei prodotti liquidi che vi pervengono, il quale collettore (26) riceve i liquidi in uscita dai contenitori (5) della detta seconda stazione (B) e dai contenitori (14) della detta terza stazione (C) e può inoltre ricevere acqua da un serbatoio (340) con rispettivo condotto di uscita (34) collegato al collettore (26): l'alimentazione del collettore-miscelatore (26) con i liquidi in uscita dalle dette stazioni (B) e (C) - e convogliati in corrispondenti condotti di uscita (28) - e con l'acqua proveniente dal condotto (34) essendo assicurata da corrispondenti pompe volumetriche (29), alle quali sono associati rispettivi misuratori di portata (30).

In conformità dell'esempio di attuazione illustrato nella Fig.l degli annessi disegni, i contenitori (5) della stazione (B) dove si preparano le soluzioni con i prodotti (come acidi organici, basi inorganiche, tensioattivi, ammorbidenti e/o altri ausiliari) stoccati nei serbatoi (1) della stazione (A) , fanno capo ad un unico condotto (28) per l'alimentazione del collettore (26): a monte della rispettiva pompa (29), le uscite dei recipienti (5) confluiscono in una valvola a tre vie dalla quale si diparte il predetto condotto unico (28). I recipienti (14) della stazione (C) nella quale si preparano le soluzioni coloranti propriamente dette, sono disposti in gruppi di tre unità, in maniera che ad ogni gruppo corrisponda un colore e ad ogni unità una concentrazione prestabilita del relativo colore. L'uscita di ciascuno dei tre serbatoi (14) di ogni gruppo della stazione (C) presenta una corrispondente valvola di intercettazione (37), le uscite di tutte le dette valvole (37) essendo collegate alla pompa (29) del relativo gruppo.

Sull'uscita del collettore (26), cioè in posizione intermedia tra il collettore (26) e la macchina (M), è prevista una sezione (32) di scarico per consentire l'evacuazione dei prodotti ivi presenti se e quando necessario, senza che questi pervengano alla macchina (M).

La macchina (M) rappresentata solo in modo schematico nelle figure degli annessi disegni, è di tipo convenzionale, ovvero del tipo in cui il materiale da tingere è soggetto ad avanzamento continuo ad una velocità prestabilita menre viene erogato il bagno di tintura. La velocità di avanzamento del materiale da tingere viene regolata in relazione alle specifiche esigenze del programma di tintura in corso per mezzo dell'unità di regolazione e controllo descritta più avanti.

L'apertura e la chiusura di ciascuna valvola dell'impianto sono gestite in automatico per mezzo di una unità elettronica programmabile (U) alla quale è associato un archivio elettronico delle ricette (AR), nel quale sono memorizzate le ricette colori, ovvero le formulazioni, in termini di volumi, delle soluzioni da preparare sia nella stazione (B) che nella stazione (C), nonché le quantità di acqua da erogare attraverso ciascuno dei condotti alimentazione dell'acqua. Le valvole dell'impianto sono pertanto del tipo a controllo elettronico od elettromeccanico. Ad ogni pompa dell'impianto è associato un corrispondente encoder, per semplificazione non rappresentato nelle figure degli annessi disegni. Ciascun encoder è collegato alla detta unità (U) per il controllo della velocità istantanea del motore di ciascuna pompa dell'impianto. Analogamente, ciascun misuratore di portata dell'impianto è collegato all'unità programmabile (U). Va da sé che i detti misuratori di portata sono del tipo atto a generare segnali elettrici corrispondenti alle portate da essi misurate.

Secondo un'altra forma di attuazione del presente inpianto e con riferimento alle Figg. 3 e 4 degli annessi disegni, i prodotti dei serbatoi (1) possono essere inviati direttamente al collettoremiscelatore (26, 27) anziché transitare per la predetta stazione di pre-trattamento (B). In questo caso, il collettore (2) viene omesso e ciascun serbatoio (l) è collegato direttamente al collettore-miscelatore (26, 27) mediante un rispettivo condotto di uscita. Su ciascuno di questi condotti è inserita una corrispondente pompa volumetrica (10) con un misuratore di portata (il) ed un'elettrovalvola (100) asserviti all'unità programmabile (U).

Il gruppo (12, 13) di dosaggio e dissoluzione dei coloranti in polvere o granuli può essere di qualsiasi tipo adatto allo scopo. Ad esempio, può essere del tipo descritto nel brevetto USA nr.

5.642.940 (corrispondente al documento IT PT/95/A/002), al quale si potrà fare riferimento per una descrizione più dettagliata.

Con riferimento alla forma di attuazione illustrata nel disegno di Fig .1 e nell'ipotesi che alla macchina (M) di tintura debba pervenire un bagno comprendente soluzioni di prodotti provenienti sia dalla stazione (B) che dalla stazione (C), il funzionamento dell'impianto in conformità dell'invenzione è il seguente.

Per quanto attiene alle soluzioni preparate con gli ausiliari stoccati nei serbatoi della stazione (A), questi prodotti, prescelti in relazione alla formula della ricetta selezionata, vengono di volta in volta inviati nel collettore (2) mediante apertura delle corrispondenti valvole (4) per un tempo prestabilito in relazione alle quantità di prodotti da prelevare. Quindi, mediante la pompa (6), i prodotti in questione vengono inviati nei rispettivi contenitori (5) di destinazine della stazione (B), passando attraverso il misuratore (7). Le linee di transito dei prodotti di volta in volta prelevati dai serbatoi (1) vengono corrispondemente configurate mediante le valvole (8), le cui vie sono aperte o chiuse in base ai corrispondenti e programmati segnali di apertura o chiusura emessi dall'unità centrale (U). Ai detti contenitori (5) perviene anche l'acqua di lavaggio del collettore (2): il lavaggio di questo collettore essendo operato successivamente allo scarico dei prodotti dai serbatoi (1) di volta in volta selezionati, a mezzo dell'unità (U), in relazione alla formulazione della ricetta da realizzare. La quantità di acqua che, attraversando il collettore (2), perviene ai contenitori (5) prescelti, viene misurata dal contatore (7). Dopo il prelievo selettivo dei prodotti dai serbatoi (1) della stazione (A) ed il successivo lavaggio del collettore (2), detta X la quantità di acqua necessaria per preparare la soluzione richiesta nel contenitore (5) di volta in volta prescelto e detta Y la quantità di acqua servita per il lavaggio del collettore (2) ed inviata in tale contenitore, la quantità di. acqua necessaria per titolare la soluzione come previsto da programma sarà pari ad X-Y e sarà prelevata dalla linea (41). La soluzione così ottenuta nel contenitore (5) in uso (nel quale agisce il relativo agitatore motorizzato) viene quindi inviata al collettore-miscelatore (26, 27) mediante la relativa pompa (29) e quantificata per mezzo del corrispondente misuratore (30).

Per quanto attiene alla preparazione ed all'erogazione delle soluzioni coloranti, si procede come segue.

Le soluzioni preparate con le polveri (od i granuli) dissolte nell'unità (13) della stazione (B) e con l'acqua proveniente dal condotto (20) vengono inviate nei serbatoi (14) della stazione (C), secondo un ordine prestabilito in relazione al programma di lavoro prescelto e che prevede, in generale, per ciascun gruppo di serbatoi della stazione (C), la preparazione e l'invio di soluzioni preparate con le stesse polveri (o con gli stessi granuli) ma in concentrazioni differenti. La selezione dei serbatoi (14) di destinazione dei liquidi coloranti viene operata per mezzo dell'unità centrale (U), attivando in modo selettivo e programmato le valvole (16) del condotto (17) che collega i mezzi (12, 13) della stazione (D) ai serbatoi (14) della stazione (C). Successivamente alla preparazione di ciascuna soluzione colorante nella stazione (D), si opera il lavaggio dell'unità di dissoluzione (13) con l'acqua proveniente dal condotto (20), la cui quantità viene rilevata dal misuratore (21) . L'acqua utilizzata per il lavaggio dell'unità (13) viene poi inviata nello stesso recipiente (14) che ha ricevuto la soluzione preparata per ultima. Della quantità di quest'acqua di lavaggio si tiene conto, analogamente a quanto detto in precedenza, per preparare le soluzioni finali nei serbatoi (14) della stazione (C). in altre parole, detta Y' la quantità di acqua utilizzata per il lavaggio del dissolutore (13) ed X' la quantità di acqua necessaria per ottenere la soluzione al titolo richiesto nel serbatoio (14) che ha ricevuto il prodotto preparato nel dissolutore (13), la quantità di acqua inviata nel detto serbatoio (14) attraverso il condotto (22) sarà pari a X'-Y'.

Va da sé che, attraverso i segnali elettrici di volta in volta generati dai misuratori di portata dell'impianto, l'unità centrale (U) memorizza, ad ogni ciclo di lavaggio, anche le relative quantità di acqua di lavaggio per poter operare i suddetti calcoli.

Tutte le pompe volumetriche dell'impianto servono sia all'erogazione dei prodotti che attraversano le rispettive linee, che a regolarne il flusso. La regolazione del flusso è operata mediante la regolazione della velocità dei rispettivi motori. Le diverse soluzioni così inviate nel collettoremiscelatore (26, 27) e quindi alla macchina (M) che le assorbe, possono anche essere del tipo inadatto al mantenimento della condizione di miscelazione a lungo termine, giacché, non appena miscelate ad opera dei mezzi associati al collettore (26), risultano immediatamente utilizzate dalla macchina (M).

inoltre, il presente impianto consente di razionalizzare il consumo dell'acqua in modo particolarmente efficace.

Da tutto ciò derivano minori consumi ed un maggior rendimento economico dell'impianto.

In pratica i particolari di esecuzione possono comunque variare in maniera equivalente nella forma, dimensioni, disposizione degli elementi, natura dei materiali impiegati, senza peraltro uscire dall'ambito dell'idea di soluzione adottata e perciò restando nei limiti della tutela accordata dal presente brevetto per invenzione industriale.

Claims (3)

1. RIVENDICAZIONI 1) Impianto per l'alimentazione di macchine per la tintura in continuo di materiali tessili, comprendente mezzi per la preparazione di un bagno di tintura, il bagno di tintura essendo costituito da una miscela di prodotti coloranti, prodotti chimici e/o ausiliari in soluzione acquosa, i detti mezzi conprendendo un'apparecchiatura (12, 13, 14) per la preparazione di soluzioni coloranti in concentrazioni prestabilite a partire dai detti prodotti coloranti, una pluralità di serbatoi (1) per contenere i detti prodotti chimici e/o ausiliari ed ai quali sono associate una o più pompe (6; 10) per il prelievo dei rispettivi prodotti, ed un insieme di condotti per l'alimentazione dell'acqua, caratterizzato dal fatto che le uscite dei predetti mezzi sono collegate ad un collettore (26) a valle del quale è una macchina di tintura (M) da alimentare ed al quale collettore (26) sono associati mezzi (27) di miscelazione dei prodotti che vi pervengono: i detti mezzi di preparazione del bagno di tintura essendo asserviti ad una unità elettronica programmabile (U) di comando e controllo.
2. 2) Impianto secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che i detti mezzi (27) di miscelazione dei prodotti che pervengono al collettore (26) consistono in una coclea inserita nello stesso collettore (26).
3. 3) Impianto secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l'uscita di ciascuno dei detti serbatoi (1) è collegata al detto collettore (26) per mezzo di una pompa volumetrica (10) con a valle un misuratore di portata (11) ed una valvola (100). 4) impianto secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che le uscite dei detti serbatoi (1) confluiscono in un collettore (2) a valle del quale sono previsti più recipienti (5) con agitatori motorizzati e a monte del quale sono previsti mezzi (31) per l'alimentazione di acqua di lavaggio: le uscite dei detti recipienti (5) confluendo nel detto collettore miscelatore (26, 27). 5) Metodo per la preparazione di bagni di tintura destinati ad alimentare macchine di tintura per materiali tessili, specialmente del tipo operante la tintura in continuo, comprendente le fasi di prelievo di prodotti coloranti, chimici ed ausiliari in dosi prestabilite e la preparazione di soluzioni in cui i detti prodotti sono disciolti in acqua caratterizzato dal fatto che comporta di inviare i detti prodotti in un collettore comune (26) posto a monte della macchina da alimentare e di provvedere alla miscelazione di detti prodotti almeno parzialmente all'interno di detto collettore (26). 6) Metodo secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che comporta il prelievo e il dosaggio di sostanze coloranti in polvere e/o granuli e la loro successiva dissoluzione a mezzo in una stazione (C) comprendente un'apparecchiatura (12, 13) di prelievo, dosaggio e dissoluzione delle polveri e/o dei granuli e comporta il lavaggio dei mezzi di dissoluzione previsti in detta stazione (C) : l'acqua di lavaggio dei detti mezzi di dissoluzione essendo utilizzata per la preparazione di soluzioni coloranti in differenti concentrazioni in una corrispondente una stazione (D) distinta da quella (C) di dissoluzione. 7) Metodo secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che comporta il prelievo di prodotti chimici ed ausiliari da corrispondenti serbatoi (1) ed il loro invio in corrispondenti contenitori (5) nei quali tali prodotti vengono miscelati con acqua, i detti prodotti chimici ed ausiliari pervenendo ai detti contenitori (5) attraverso un collettore (2) successivamente soggetto a lavaggio e l'acqua utilizzata per il detto lavaggio essendo inviata nei detti contenitori (5).