Máquina y proceso para teñido de carretes de hilo y/o fibras textiles enrolladas en paquetes.

Una máquina (1) para el teñido de carretes de hilo (8) y/o fibra textil enrollada en paquetes,

que comprende:

una estructura (2) que delimita al menos una cámara (3) al menos parcial o completamente llena con al menos un fluido de teñido (4), en la que se ha dispersado un tinte;

medios de soporte situados dentro de dicha cámara (3), en una posición que están inmersos al menos parcialmente en dicho fluido de teñido (4), dichos medios de soporte que comprenden al menos una placa de soporte hueca (6) que tiene una pluralidad de partes de soporte huecas (6a), cada una de las cuales está equipada con una serie de varillas de soporte de carrete huecas (7);

medios de recirculación (9) asociados operativamente con al menos una varilla de soporte de carrete (7) para inducir a dicho fluido de teñido (4) a pasar a través de dicho soporte de carrete (7) y el carrete respectivo (8) y/o fibra textil enrollada en un paquete que están ranurados en dicho soporte de carrete, de una forma intermitente, dichos medios de recirculación (9) que comprenden:

un mecanismo de recirculación inicial (10) interpuesto operacionalmente entre dicha cámara (3) y dicha placa de soporte (6) para inducir a dicho fluido de teñido (4) a fluir entre al menos una de dichas varillas de soporte de carrete (7) y dicha cámara (3);

al menos un mecanismo de selección (12) interpuesto operacionalmente entre dicho mecanismo de recirculación inicial (10) y una parte de soporte hueca (6a), cada mecanismo de selección (12) que es capaz de conmutar entre una posición abierta, en la que dicho mecanismo de recirculación inicial (10) induce a dicho fluido de teñido (4) a pasar a través de al menos un soporte de carrete (7) de la parte de soporte hueca (6a) respectiva y una posición cerrada, en la que dicho fluido de teñido (4) no pasa a través de dicha varilla de soporte de carrete (7) de la parte de soporte hueca (6a) respectiva;

al menos un segundo mecanismo de recirculación (11) asociado operacionalmente con dicha estructura (2) para inducir suficiente tránsito del fluido de teñido (4) dentro de dicha cámara (3) en al menos una ruta fijada cerrada y/o en bucle, suficiente para mantener concentraciones uniformes de tinte y temperatura de fluido de teñido.

Máquina y proceso para teñido de carretes de hilo y/o fibras textiles enrolladas en paquetes Esta invención se refiere a una máquina para el teñido de carretes de hilo y de fibra textil enrollada en paquetes.

Un aspecto adicional de esta invención es un proceso para el teñido de carretes de hilo y/o fibra textil enrollada en paquetes.

Esta invención es adecuada para el uso de sistemas y máquinas para el teñido industrial de carretes de hilo y/o fibra textil enrollada en paquetes. En aras de la brevedad, el término carrete de hilo se referirá siempre en lo sucesivo a un material textil genérico que puede incluir los diversos materiales textiles que se expusieron anteriormente.

Como es conocido, las máquinas tradicionales para el teñido de carretes de hilo tradicionales, operan con el material completamente o parcialmente inmerso en el baño de tinte.

La circulación del baño de tinte a través del material es tal que permite la mejor distribución posible del fluido de teñido en el hilo que se tiñe.

La máquina también está equipada con medios de recirculación de fluido de teñido para inducir forzosamente a este último a transitar según una ruta cerrada que siempre implica pasar a través de los carretes de hilo que se tiñen.

La dirección del fluido de teñido a través de los carretes de hilo también se puede invertir según periodos de tiempo y métodos estándar (ver por ejemplo la US 3908409) .

Como se describe e ilustra en el documento MI2004A002124 presentado por el mismo Solicitante, los medios de recirculación también se pueden equipar con un mecanismo de recirculación que se sitúa operativamente dentro de la cámara de la máquina para asegurar un movimiento continuo del baño de tinte.

Aunque las máquinas para el teñido de carretes de hilo son capaces de teñido de alta calidad, el Solicitante ha encontrado sin embargo que no están libres de inconvenientes y se pueden mejorar en diversos aspectos, principalmente en relación con la velocidad de flujo significativa del fluido de teñido cuando está en movimiento, las altas presiones diferenciales que la bomba de circulación debe generar para garantizar la velocidad de flujo requerida, el alto nivel de electricidad requerido, la uniformidad de la concentración de color en el hilo, el ajuste y uniformidad de la temperatura del baño de tinte y la presencia de dispositivos de desviación que reducen el rendimiento general de las bombas.

En particular, el Solicitante ha encontrado que la circulación dentro del baño de tinte debe tener una velocidad de flujo sustancialmente alta.

La homogeneidad de la temperatura del baño de tinte y la concentración del color en todas las partes de los hilos que se tiñen se garantiza normalmente a través de la ejecución de un número alto de rellenados de baño de tinte por minuto, tal como de dos a cuatro rellenados de baño por minuto.

A fin de asegurar una coloración óptima del material, las bombas de circulación deben generar una presión diferencial significativa, de entre 0, 5 bares y 1, 5 bares y velocidades de flujo altas, por ejemplo.

Naturalmente, si el material que se tiñe tiene características de material que provocan que se impida que el fluido de teñido pase forzadamente a través de él, tal como poliéster o algodón por ejemplo, se debe usar una bomba de circulación con un nivel bastante alto de potencia. En el caso de materiales más delicados, tales como cachemira, fibras en forma superior y seda por ejemplo, se debe restringir la velocidad de flujo de circulación del fluido de teñido. En este caso, la potencia de entrada se reduce en proporción a la reducción en el número de rellenados de baño de tinte por minuto.

A fin de reducir los requisitos de potencia para el paso de fluido de teñido a través del material a ser teñido, sin comprometer excesivamente la productividad de la máquina, se ha propuesto que el fluido de teñido no sea suministrado a todas las varillas de soporte de carrete en el baño al mismo tiempo, sino que sea suministrado selectiva y secuencialmente a una parte pequeña del número total o dichas varillas de soporte de carrete.

Esta tecnología se ilustra en los documentos FR2429283 y la US3751223 por ejemplo. Las varillas de soporte de carrete se subdividen en grupos y el suministro de cada grupo se conecta a una cámara colectora separada. La bomba de circulación recoge líquido desde el contenedor para transmitirlo secuencialmente a cada cámara colectora a una presión adecuada.

Pruebas dirigidas por el Solicitante han mostrado un inconveniente de esta tecnología que está perfectamente justificado a partir del examen de sus características dinámicas de fluido. La capacidad de la bomba se disminuye a solamente una fracción de la capacidad que se requeriría para suministrar simultáneamente a todos los carretes, con la misma capacidad unitaria en términos de paso a través del material a ser teñido, que también se impone por

sus características intrínsecas. Esta reducción en la capacidad del líquido circulante conduce a una circulación y movimiento particularmente escasos del líquido en el que están inmersos los carretes.

Esto provoca necesariamente no uniformidad de la distribución tanto de la concentración de tinte en el baño en el que está inmerso el producto a ser teñido como la temperatura del líquido en sí mismo. Ambos de estos parámetros provocan que la transferencia de la sustancia colorante se disperse en el producto de manera que se justifica la no uniformidad inaceptable resultante de teñido del producto, lograda usando máquinas del tipo descrito en los documentos anteriores a los que se refirió anteriormente. Este inconveniente parece justificar que no haya sistemas de teñido de este tipo actualmente en uso o en el mercado, muchos años después de la propuesta teórica relevante.

Sorprendentemente, el Solicitante ha encontrado ahora que este inconveniente de la técnica anterior se ha superado a través de la simple combinación del suministro selectivo y secuencial de líquido con un número razonable de grupos de carretes con la adopción de medios adecuados para inducir la recirculación o mezcla del líquido dentro del baño en la medida que mantiene sustancialmente inalteradas las características del líquido, en términos de la temperatura y la concentración de la sustancia de teñido que contiene.

El resultado completamente satisfactorio logrado en términos de uniformidad de teñido con una máquina según la invención no es completamente justificable, como se muestra por las pruebas del Solicitante. Se podría haber previsto que una recirculación suficientemente potenciada del fluido de teñido dentro del baño para mantener sus características de concentración y temperatura podría tener algunos efectos ventajosos, tanto en términos de la uniformidad de exposición al tinte de los carretes a través de los que no está pasando momentáneamente el fluido de teñido, como en que las características del líquido que la bomba de circulación recoge desde un cierto punto del contenedor, para canalizarlo entonces dentro de los carretes del material a ser teñido, no resulten modificadas por localizadas.

No obstante, en las pruebas, la combinación del suministro secuencial de grupos de carretes en un baño mantenido en circulación enérgica, provocó resultados cualitativos inesperados que son no inferiores o ciertamente son superiores a los resultados logrados por máquinas tradicionales, donde el líquido se suministra a todos los carretes al mismo tiempo y pasa a través de todo el material a ser teñido al mismo tiempo con una entrada de energía que excede muchas veces los requisitos de la máquina según la invención.

Un propósito de esta invención es proporcionar por lo tanto una máquina de teñido para carretes de hilo que es capaz de lograr un resultado excelente de teñido reduciendo el flujo del fluido de teñido que se induce a pasar a través de los carretes que se tiñen.

Otro propósito de esta invención es proporcionar una máquina que requiere una potencia eléctrica especialmente baja comparada con la requerida para la operación de las máquinas de la técnica anterior.

Un propósito adicional de esta invención es lograr uniformidad de teñido en todas las partes del hilo soportado por los carretes.

Otro propósito de esta invención es proporcionar una máquina que es capaz de asegurar uniformidad de baño de tinte en cualquier parte de la máquina.

Un propósito final de esta invención es reducir, incluso ligeramente, el coste total de la máquina para el teñido de carretes de hilo.

Los propósitos antes mencionados y aún... [Seguir leyendo]

1. Una máquina (1) para el teñido de carretes de hilo (8) y/o fibra textil enrollada en paquetes, que comprende:

una estructura (2) que delimita al menos una cámara (3) al menos parcial o completamente llena con al menos un fluido de teñido (4) , en la que se ha dispersado un tinte;

medios de soporte situados dentro de dicha cámara (3) , en una posición que están inmersos al menos parcialmente en dicho fluido de teñido (4) , dichos medios de soporte que comprenden al menos una placa de soporte hueca (6) que tiene una pluralidad de partes de soporte huecas (6a) , cada una de las cuales está equipada con una serie de varillas de soporte de carrete huecas (7) ;

medios de recirculación (9) asociados operativamente con al menos una varilla de soporte de carrete (7) para inducir a dicho fluido de teñido (4) a pasar a través de dicho soporte de carrete (7) y el carrete respectivo (8) y/o fibra textil enrollada en un paquete que están ranurados en dicho soporte de carrete, de una forma intermitente, dichos medios de recirculación (9) que comprenden:

un mecanismo de recirculación inicial (10) interpuesto operacionalmente entre dicha cámara (3) y dicha placa de soporte (6) para inducir a dicho fluido de teñido (4) a fluir entre al menos una de dichas varillas de soporte de carrete (7) y dicha cámara (3) ;

al menos un mecanismo de selección (12) interpuesto operacionalmente entre dicho mecanismo de recirculación inicial (10) y una parte de soporte hueca (6a) , cada mecanismo de selección (12) que es capaz de conmutar entre una posición abierta, en la que dicho mecanismo de recirculación inicial (10) induce a dicho fluido de teñido (4) a pasar a través de al menos un soporte de carrete (7) de la parte de soporte hueca (6a) respectiva y una posición cerrada, en la que dicho fluido de teñido (4) no pasa a través de dicha varilla de soporte de carrete (7) de la parte de soporte hueca (6a) respectiva;

al menos un segundo mecanismo de recirculación (11) asociado operacionalmente con dicha estructura (2) para inducir suficiente tránsito del fluido de teñido (4) dentro de dicha cámara (3) en al menos una ruta fijada cerrada y/o en bucle, suficiente para mantener concentraciones uniformes de tinte y temperatura de fluido de teñido.

2. Una máquina según la reivindicación 1, en donde el periodo de tiempo con relación a la posición cerrada de dicho mecanismo de selección (12) , es decir, la ausencia de un flujo de fluido de teñido (4) a través de los carretes (8) , está ventajosamente entre 10 y 60 segundos, preferiblemente no menos de 5 segundos, incluso más preferiblemente, no menos de 3 segundos.

3. Una máquina, según la reivindicación 1 o 2, en donde:

dicho mecanismo de recirculación inicial (10) comprende al menos una bomba (10a) , que está interpuesta operacionalmente entre dicha cámara (3) y dichas partes de soporte huecas (6a) para inducir a dicho fluido de teñido (4) a fluir entre al menos una de dichas varillas de soporte de carrete (7) y dicha cámara (3) ;

dicho mecanismo de selección (12) comprende una válvula (12a) que está interpuesta operacionalmente entre dicho mecanismo de recirculación inicial (10) y dicha varilla de soporte de carrete (7) .

4. Una máquina, según la reivindicación 1, que además comprende al menos una unidad de control que está asociada operacionalmente con dichos mecanismos de selección (12) , dicha unidad de control que es adecuada para conmutar al menos uno de dichos mecanismos de selección (12) desde una posición abierta a una posición cerrada, simultáneamente a la conmutación de otro mecanismo de selección (12) desde una posición cerrada a una posición abierta, para detener el flujo de dicho fluido de teñido (4) por medio de varias varillas de soporte de carrete (7) y canalizar dicho fluido de teñido (4) a través de otras varillas de soporte de carrete (7) .

5. Una máquina, según la reivindicación 4, en donde dicha unidad de control, junto con dichos mecanismos de selección (12) , es adecuada para implementar un suministro selectivo y secuencial del fluido de teñido (4) a un número de carretes (8) , el suministro de dicho fluido de teñido (4) a través de dichos carretes (8) de cada grupo que se lleva a cabo ventajosamente durante un periodo de tiempo que no excede de 2 minutos, en particular que no excede de 30 segundos y típicamente de 10 segundos, dichas unidades de control y mecanismos de selección (12) que determinan al menos un ciclo de suministro secuencial de dicho fluido de teñido (4) de dicho grupo de carretes (8) , seguido por un periodo de estancamiento, en el que se detiene el suministro a los carretes (8) durante un periodo de tiempo fijado.

6. Una máquina, según la reivindicación 5, en donde dicha unidad de control, junto con dichos mecanismos de selección (12) , está configurada para detener el flujo selectivo o secuencial o estancar durante un periodo de tiempo no inferior a cinco veces el periodo de suministro total de cada ciclo de suministro, específicamente del mismo orden de magnitud que el periodo de tiempo de suministro correspondiente a cada ciclo de suministro, preferiblemente de alrededor de 30 segundos.

7. Una máquina, según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en donde:

dicho mecanismo de recirculación inicial (10) está situado operacionalmente en correspondencia con al menos un conducto principal (2d) , dicho conducto principal que comunica a través del fluido con dicha cámara (3) ;

cada parte de soporte hueca (6a) de dicha placa de soporte (6) está equipada con un conducto auxiliar (6b) , dicho conducto auxiliar (6b) que comunica a través de dicho fluido con dicho conducto principal (2d) ;

cada mecanismo de selección (12) comprende, para cada conducto auxiliar (6b) de cada parte de soporte hueca (6a) , al menos una válvula (12a) , cada válvula (12a) que es capaz de conmutar entre una posición cerrada, en la que no permite el tránsito del citado fluido de tinte (4) desde dicho mecanismo de recirculación inicial (10) y una posición abierta, que permite el tránsito de dicho fluido de teñido (4) , desde dicho mecanismo de recirculación inicial (10) .

8. Un proceso para el teñido de carretes de hilo (8) y/o de fibra textil enrollados en un paquete, en máquinas para el teñido de los mismos, que comprende la etapa que implica el tránsito de un fluido de teñido (4) según una ruta predefinida, el tránsito de dicho fluido de teñido (4) que comprende las siguientes etapas:

inducir, a través de un mecanismo de recirculación inicial (10) interpuesto operacionalmente entre una cámara (3) y una placa de soporte hueca (6) dotada con una pluralidad de partes de soporte huecas (6a) , dicho fluido de teñido (4) que pasa a través de al menos una varilla de soporte de carrete (7) , en particular, una pluralidad de varillas de soporte de carrete, que están situadas en una parte de soporte hueca (6a) respectiva de dicha placa de soporte (6) y a través de al menos un carrete de hilo (8) y/o fibra textil enrollada en un paquete en dicha varilla de soporte de carrete (7) , dicho soporte de carrete (7) que está inmerso en dicho fluido de teñido (4) ;

detener el flujo de dicho fluido de teñido (4) a través de dicho soporte de carrete (7) y el carrete (8) respectivo y/o fibra textil enrollada en un paquete, durante un periodo de tiempo fijado;

seleccionar, a través de un mecanismo de selección (12) interpuesto operacionalmente entre dicho mecanismo de recirculación inicial (10) y una parte de soporte hueca (6a) correspondiente, al menos un soporte de carrete (7) respectivo de la parte de soporte hueca (6a) respectiva a ser pasado a través por el fluido de teñido (4) que llega desde el mecanismo de recirculación inicial (10) , el paso de selección que se logra conmutando cada mecanismo (12) respetivo entre una posición abierta, en la que dicho mecanismo de recirculación inicial (10) induce a dicho fluido de teñido (4) a pasar a través de al menos un soporte de carrete (7) respectivo y una posición cerrada, en la que dicho fluido de teñido (4) no pasa a través de dicha varilla de soporte de carrete (7) de la parte de soporte hueca (6a) respectiva;

inducir, a través de un segundo mecanismo de recirculación (11) , el tránsito de dicho fluido de teñido (4) alrededor de dichas varillas de soporte de carrete (7) y dichos respectivos carretes de hilo (8) y/o fibra textil enrollada en paquetes, según al menos una ruta cerrada y/o en bucle fijada.

9. Un proceso según la reivindicación 8, en donde el flujo del tinte (4) a través de dicha varilla de soporte de carrete (7) y el carrete (8) respectivo se detiene durante un periodo de tiempo de 10 a 60 segundos inclusive, preferiblemente durante un periodo de tiempo no menor de 5 segundos, incluso más preferiblemente durante un periodo de tiempo no menor de 3 segundos.

10. Un proceso según la reivindicación 8 o 9, en donde la etapa en la que el flujo de teñido (4) pasa a través de una pluralidad de varillas de soporte de carrete (7) y los respectivos carretes de hilo (8) y/o fibra textil enrollados en un paquete, tiene lugar simultáneamente a la detención de dicho flujo de fluido de teñido (4) en otra pluralidad de soportes de carrete (7) de dicha máquina (1) .

11. Un proceso, según la reivindicación 10, en donde el paso del flujo de teñido a través de dichas varillas de soporte de carrete (7) , determina un suministro selectivo y secuencial de fluido de teñido (4) a un número de carretes (8) , el suministro de dicho fluido de teñido (4) a través de dichos carretes (8) de cada grupo que se lleva a cabo ventajosamente durante un periodo de tiempo que no excede de 2 minutos, en particular que no excede de 30 segundos y típicamente de 10 segundos, cada ciclo de suministro para cada grupo de carretes (8) que comprende al menos una etapa de estancamiento, en donde el suministro a los carretes (8) del grupo respectivo se detiene durante un periodo de tiempo fijado, preferiblemente que no excede de 20 segundos.