ITPO20130005A1 - Dispositivo per trattamenti di asciugatura e finissaggio di tessuti con aria - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

annessa a domanda di brevetto per Invenzione Industriale dal titolo:

†DISPOSITIVO PER TRATTAMENTI DI ASCIUGATURA E FINISSAGGIO DI TESSUTI CON ARIAâ€

Campo tecnico

La presente invenzione riguarda un dispositivo per il trattamento di tessuti e, in particolare, per l’asciugatura ed il finissaggio di tessuti con aria calda o fredda. Stato della tecnica

Per il trattamento di tessuti, sia a telaio che a maglia, e di non-tessuti (feltri o simili) vengono frequentemente utilizzati macchinari in cui il tessuto viene sottoposto ad un trattamento termico con aria calda allo scopo di essiccarne e/o termofissarne le fibre costituenti, oppure ad un trattamento con aria fredda per raffreddarlo dopo che abbia subito un trattamento di riscaldamento.

In particolare, le macchine previste per il trattamento in continuo con aria calda sono essenzialmente composte da un tunnel orizzontale che il tessuto percorre incontrando aria variamente riscaldata e portata a contatto con esso.

Il trascinamento del tessuto avviene, in taluni casi, con nastri trasportatori, come ad esempio nelle asciuganti libere, oppure con catene a pinze o spilli, come ad esempio nelle rameuse.

In DE-4228454 e EP-0933607 sono descritti sistemi di ventilazione tipici usati nelle rameuse, mentre in US-3812599 e CA-2323723 sono descritti analoghi sistemi di ventilazione usati nelle asciuganti a nastro trasportatore.

In ES-413182 à ̈ invece descritto il sistema di ventilazione di una asciugante libera con mezzi di trascinamento del tessuto esterni al tunnel di trattamento. In tutte le macchine sopra citate i tunnel di asciugatura prevedono un alternarsi, lungo il tunnel, di punti di immissione e punti di estrazione dell'aria calda, per cui questa ultima viene proiettata in direzione sostanzialmente ortogonale al tessuto, vi rimane in contatto per un tratto brevissimo e subito si allontana richiamata dal sistema di aspirazione che la ricircola e/o la espelle all’esterno. In altri casi il trascinamento del tessuto avviene con sistemi pneumatici.

Ad esempio, nei tumbler in continuo, il tessuto viene trasferito alternativamente in un verso e nell’altro all’interno di un condotto di sezione stretta e allungata, all’interno del quale viene insufflata aria ad una pressione e ad una portata sufficienti per garantire il trascinamento, ora in un verso ora nell’altro, del tessuto. A tale scopo, nel condotto di trascinamento sono previste aperture orientate in versi sostanzialmente contrapposti per invertire il moto del tessuto. Ciò avviene ad esempio in GB-2158472, dove à ̈ descritto un apparato sostanzialmente costituito da due camere, non ermetiche, per l’accumulo e l’entrata/uscita del tessuto, le quali sono poste all’estremità di un condotto a forma di U rovesciata nel quale l’aria viene immessa attraverso fessure disposte lungo i tratti verticali del condotto stesso.

Nell’apparato il tessuto à ̈ trascinato avanti/indietro attraverso il condotto esclusivamente dall’aria immessa all’interno di esso e, pertanto, l’aria fluisce sempre nella direzione in cui si muove il tessuto. Inoltre l’aria immessa nel condotto provoca il risucchio di aria, più fredda, proveniente dalla camera a monte.

Nell’apparato descritto in GB-2158472, come in qualunque tumbler in continuo, la lunghezza del condotto di trattamento à ̈ limitata dalla necessità di riuscire a realizzare un flusso d’aria talmente veloce e privo turbolenze da riuscite a trascinare il tessuto da una estremità all’altra senza ingozzamenti.

Per quanto attiene al trattamento dei tessuti con aria fredda, questo avviene generalmente con dispositivi analoghi quelli usati con l’aria calda. Tunnel, insufflanti aria fredda sulla superficie del tessuto, sono normalmente presenti nella parte finale delle rameuse e spesso delle asciuganti libere precedentemente citate.

Ai fini della presente invenzione va rilevato che, generalmente, le macchine tessili che trattano tessuti in largo, presentano la necessità di allargare e centrare il tessuto in entrata e/o in uscita dalla macchina stessa e, talvolta, anche in punti intermedi ad essa.

Questo tipo di operazione viene effettuata generalmente con mezzi meccanici che agiscono sempre direttamente a contatto col tessuto e sempre con il tessuto in verticale, quali sono ad esempio: rulli con eliche destre-sinistre a rilievo per l’allargatura e rulli basculanti per il centraggio.

Le azioni di frizione e forte tensionamento dei tessuti che risultano dall’uso di questi dispositivi sono mal tollerate da una buona parte dei tessuti e fra questi in maniera molto marcata dai tessuti a maglia. Attualmente però, ai dispositivi ad azione meccanica diretta, non esistono praticamente alternative valide.

Benché le macchine note sopra accennate operino trattamenti di asciugatura, termofissaggio e simili, in modo sufficientemente adeguato, à ̈ avvertita l’esigenza di un dispositivo che sia: più efficiente, più produttivo, molto meno ingombrante, molto più economico e adatto a realizzare sia una macchina singola che ad essere inserito come coadiuvante in una macchina di tipo esistente con, in aggiunta, la capacità intrinseca di centrare e allargare il tessuto sotto trattamento.

Scopi e sommario dell’invenzione

Scopo principale della presente invenzione à ̈ fornire un dispositivo per il trattamento mediante ventilazione, con aria calda o fredda, di tessuti, che consenta di ottenere elevate prestazioni in termini di efficacia del trattamento e, in particolare, in termini di essiccazione o di raffreddamento.

Ulteriore scopo dell’invenzione à ̈ fornire un dispositivo di ventilazione che determini l’allargamento e la centratura del tessuto in fase di trattamento senza l’ausilio di organi meccanici agenti sulla superficie del tessuto.

I suddetti scopi sono ottenuti con un dispositivo in conformità delle allegate rivendicazioni.

Ulteriori scopi e vantaggi dell’invenzione risulteranno evidenti, insieme con le caratteristiche tecniche, dalla descrizione dettagliata che segue di alcuni esempi non limitativi di attuazione

Nei disegni:

- le Figg.1-3 illustrano schematicamente una forma preferita di realizzazione di un dispositivo per la ventilazione di tessuti in conformità dell’invenzione; - la Fig, 4 illustra una vista schematica parziale di una prima variante del dispositivo;

- la Fig.5 illustra schematicamente una seconda variante del dispositivo;

- le Figg. 6-9 illustrano quattro esempi di macchine provviste di dispositivi in conformità dell’invenzione.

Con riferimento alle Figg.1-3 un dispositivo 1 per la ventilazione di un tessuto T comprende:

- una camera stagna 10 provvista di almeno una apertura 12 (12a,12b) per l’immissione forzata di aria;

- almeno due condotti 14,16 di trattamento del tessuto, in parte dislocati all’interno di detta camera stagna ed in parte fuoriuscenti da essa in modo da avere ciascuno una delle imboccature 14a,16a in comunicazione con l’esterno della camera stagna per l’ingresso/uscita del tessuto T;

- mezzi di rinvio 22 del tessuto posti fra le imboccature 14b,16b dei condotti 14,16 dislocate all’interno della camera stagna 10.

Come illustrato nell’esempio di Fig. 1 il metodo di trattamento di un tessuto T attuato con la presente invenzione comprende le seguenti fasi:

- immissione forzata di aria all’interno della camera stagna 10 e deflusso di essa all’esterno della camera attraverso i due condotti 14,16,

- introduzione del tessuto nell’imboccatura esterna alla camera stagna 10 di uno dei due condotti (l’imboccatura 16a del condotto 16 nell’esempio di Fig.1), - scorrimento del tessuto all’interno del condotto (16) in verso opposto al verso di deflusso dell’aria lungo lo stesso condotto (16),

- fuoriuscita del tessuto dall’imboccatura del condotto dislocata all’interno della camera stagna (l’imboccatura 16b nell’esempio),

- rinvio del tessuto da parte del rullo 22, folle o motorizzato, all’imboccatura dell’altro condotto (quindi, nell’esempio, all’imboccatura 14b del condotto 14), - scorrimento del tessuto all’interno del secondo condotto (14) in verso concorde al verso di deflusso dell’aria lungo lo stesso condotto (14),

- fuoriuscita del tessuto all’apertura (14a) del secondo condotto (14) posta all’esterno della camera stagna.

Evidentemente il tessuto può percorrere i due condotti in verso continuo opposto a quello illustrato in Fig. 1 (e cioà ̈ può essere introdotto nell’altro condotto 14 attraverso l’apertura 14a esterna alla camera stagna, percorrere il condotto 14 in verso opposto a quello del flusso d’aria, fuoriuscire dall’apertura 14b di questo dislocata all’interno della camera stagna, essere rinviato dal rullo 12 all’imboccatura 16b del condotto 16, percorrerlo in verso concorde a quello dell’aria e fuoriuscire all’esterno attraverso l’imboccatura 16a) ovvero – come esemplificato nel seguito – alternativamente nei due versi.

L’aria di trattamento, proveniente ad es. da un ventilatore 24 provvisto di uno scambiatore di calore 26, à ̈ immessa nella camera stagna 10 attraverso l’apertura 12 e, non essendovi altre vie di uscita, à ̈ forzata all’interno di entrambi i condotti 14,16 di passaggio del tessuto T fino alle imboccature 14a,16a dislocate esternamente alla camera stagna.

Nella forma preferita illustrata, i due condotti 14,16 sono rettilinei, orientati sostanzialmente verticali, fra loro paralleli e fuoriuscenti dalla parete inferiore della camera stagna 10. Per l’immissione dell’aria nella camera stagna 10 possono essere previste una o preferibilmente almeno due (12a,12b; vd. Figg.

2-3) aperture laterali.

Nella forma di attuazione del dispositivo schematicamente illustrata in Fig. 4 l’aria à ̈ immessa nella camera stagna 10 attraverso almeno una apertura inferiore 12c.

Un coperchio o sportello, non rappresentato nelle figure, può essere previsto per l’accessibilità alla camera stagna con finalità di ispezione e incorsatura del tessuto.

Le sezioni dei condotti sono tali da permettere, sia l'agevole avanzamento del tessuto, che il passaggio, parallelamente al tessuto stesso, di una quantità di aria sufficiente ad effettuare il trattamento.

In particolare, quando destinati al trattamento di un tessuto trattato in largo, i condotti 14,16 hanno sezione trasversale preferibilmente rettangolare con un lato molto maggiore dell’altro (almeno dieci volte l’altro) , mentre quando destinati ad un tessuto in corda, i condotti hanno sezione preferibilmente circolare o quadrata.

Per quanto riguarda la lunghezza dei condotti, questa deve essere sufficiente a determinare l’azione dell’aria su una superficie adeguata del tessuto. A questo scopo, nel caso di tessuto in largo la lunghezza dei condotti à ̈ vantaggiosamente maggiore della metà della dimensione maggiore della sezione trasversale. Nel caso invece di tessuti in largo i condotti sono di lunghezza vantaggiosamente almeno cinque volte il diametro della circonferenza che circoscrive la loro sezione trasversale.

Le dimensioni dei condotti possono anche essere differenziate in modo tale che quello a valle sia più lungo e/o di diversa sezione rispetto a quello a monte, fornendo così una forza risultante di trascinamento del tessuto che sia in aiuto o in sostituzione di quella applicata dal rullo di rinvio fra i due canali in coppia. In un dispositivo in conformità dell’invenzione i flussi di aria che si generano, percorrono contemporaneamente i condotti di trattamento parallelamente al tessuto in versi uno concorde ed uno opposto al verso di avanzamento del tessuto e con velocità – determinate sostanzialmente dalla ridotta sezione dei condotti – abbastanza elevate da provocare un intenso scambio termico col tessuto stesso.

E’ stato rilevato che il forte scambio termico, unito al continuo rinnovo dello strato di aria a contatto col tessuto che, data l'elevata velocità, penetra facilmente anche nello spessore del tessuto stesso, realizzano un effetto di asciugatura, di riscaldamento o di raffreddamento straordinari. Contemporaneamente l’instaurarsi, all’interno dei due canali di trattamento, di flussi d’aria laminari con filetti sostanzialmente paralleli alla direzione di avanzamento del tessuto, genera un effetto molto marcato di allargatura e centratura del tessuto stesso.

Ciò à ̈ ottenuto con flussi d’aria sensibilmente inferiori a quelli richiesti nei tumbler in continuo dello stato dell’arte che, avendo canali prevalentemente orizzontali, necessitano di flussi d’aria adeguati anche per il sostentamento del tessuto.

Tale effetto può giustificare, anche da solo, l’utilizzo del presente dispositivo nelle applicazioni in cui le tradizionali azioni di allargatura e centratura effettuate per via meccanica producono tensioni e strofinamenti non desiderabili nel tessuto. In particolare, nel trattamento della maglieria tubolare, il dispositivo consente di eliminare anche le torsioni.

Nelle Figg. 5 e 9 à ̈ illustrata una variante realizzativa del dispositivo in cui più coppie di canali 140,150160,170 si affacciano in una stesso guscio ermetico collettore 100 ed una opportuna pluralità di rulli 160 effettuano tutti i rinvii del tessuto necessari, moltiplicando così la capacità di asciugatura o raffreddamento del tessuto.

I canali sono preferibilmente orientati in verticale e paralleli fra loro, ma ove risulti conveniente possono essere divergenti e/o avere sezione trasversale non uniforme. Inoltre possono essere in parte all'interno ed in parte all'esterno del guscio ermetico 100, oppure completamente all'interno o completamente all'esterno del guscio stesso.

Il sistema utilizzato in un dispositivo in conformità dell’invenzione differisce in maniera sostanziale da quelli impiegati nei tunnel di asciugatura allo stato dell'arte, i quali prevedono un tempo ed una velocità di contatto delle particelle di aria col tessuto estremamente limitato, perché l'alternarsi continuo, lungo il tunnel, di punti di immissione e punti di estrazione dell'aria, permette a questa ultima, prima di allontanarsi, di lambire il tessuto solo per un tratto molto breve. L'invenzione si differenzia anche dal sistema usato nei tumbler in continuo esistenti, perché in questi ultimi l'aria ha la fondamentale funzione di trascinamento e sbattimento del tessuto, il che rende necessario l'uso di soluzioni aerodinamiche tali da far fluire l'aria nel condotto di trattamento alternativamente in una o nell'altra direzione nonché l'uso di pressioni di immissione molto elevate.

Inoltre, nei tumbler l'aria calda immessa nel condotto di trattamento del tessuto fluisce ad alta velocità nella stessa direzione in cui si muove in quel momento il tessuto e ciò, come detto, provoca il risucchio anche di aria molto più fredda che abbassa sensibilmente la temperatura media all'interno del condotto stesso. La quantità di aria risucchiata assieme al tessuto à ̈ quantitativamente dello stesso ordine di grandezza di quella calda immessa dal ventilatore di processo, ma ha una temperatura ed una umidità prossima, se non uguale, a quella esausta che viene estratta per essere inviata al camino. Nel presente trovato l'aria, partendo dal guscio collettore fluisce in un condotto nello stesso verso del tessuto e, nell’altro, in senso contrario ad esso, senza risucchiare altra aria dall’ambiente da cui viene prelevato e restituito il tessuto, ma semplicemente immettendosi totalmente in esso. Ciò richiede inoltre pressioni dell’aria considerevolmente più basse e portate più limitate con potenze ventilanti conseguentemente assai ridotte.

Le sezioni dei condotti di passaggio del tessuto, essendo verticali, facilitano il suo passaggio e, senza rischiare i facili impuntamenti che possono avvenire nei canali orizzontali, possono essere di sezione assai inferiore. Con ciò riducendo, a parità di velocità dell’aria in contatto col tessuto, la portata richiesta al ventilatore con conseguente minore richiesta di energia elettrica e termica. Inoltre, il dispositivo, ha tipicamente dimensioni che, a parità di capacità di asciugatura, sono estremamente compatte e notevolmente inferiori a quelle delle asciuganti tessili ad aria calda di qualunque tipo.

Ad esempio, un dispositivo in conformità dell’invenzione provvisto di due canali di trattamento di tre metri ciascuno occupa in altezza poco più di tre metri ed in lunghezza (nel senso di avanzamento orizzontale del tessuto) di pochi decimetri. Un tunnel di asciugatura classico, per avere la stessa superficie di tessuto esposta all’aria, dovrebbe avere una lunghezza di almeno sei metri ed una altezza non molto inferiore ai tre metri previsti nell’esempio di dispositivo sopra citato.

Nel caso poi di un dispositivo provvisto di quattro canali, la lunghezza aumenta solo di qualche decimetro, mentre la lunghezza del tunnel di una asciugante classica equivalente si porterebbe a ben dodici metri.

Quanto detto prescinde dal fatto che, a parità di superficie esposta all’aria, un dispositivo in conformità dell’invenzione offre una capacità di evaporazione sensibilmente più elevata.

E’ facile immaginare le grandi capacità di asciugatura che si possono raggiungere costruendo il dispositivo con un numero di canali maggiore e/o più lunghi di quelli sopra esemplificati.

Questo dispositivo, per la sua versatilità, può trovare facile impiego sia nella realizzazione di una macchina, continua o discontinua, a se stante, sia inserito in una macchina esistente od in linea con essa.

La Fig. 6 illustra un dispositivo in conformità del trovato, a due canali di trattamento, utilizzato per spostare alternativamente velocemente il tessuto da uno all’altro di due accumuli, mentre questo viene da una parte alimentato e dall’altra prelevato ad una più lenta velocità di produzione.

La Fig. 7 illustra l’applicazione del dispositivo ad una macchina in linea con accumulo in entrata. La macchina che segue il dispositivo di asciugatura può essere una qualsiasi asciugante tessile o, più in particolare un tumbler in continuo, una asciugante libera o una ramosa.

La Fig. 8 illustra una macchina discontinua provvista di un dispositivo in conformità dell’invenzione e di una vasca vibrante a due sezioni 28a,28b sovrapposte per l’asciugatura con effetto rientro e stabilizzazione dimensionale di un tessuto a maglia.

La Fig. 9 illustra una macchina asciugatrice provvista di un dispositivo a due coppie di condotti 140,150160,170 per il trattamento del tessuto. L’aria calda proveniente dal ventilatore 24 à ̈ immessa nella camera stagna 100 e nei condotti e fuoriesce in una camera di contenimento 30 da cui viene estratta da una ventilatore esaustore 32.

In generale, un dispositivo in conformità dell’invenzione può essere vantaggiosamente impiegato come:

- macchina a se stante per l’asciugatura in continuo od in discontinuo, in corda od in largo, di tessuti a navetta od a maglia, tessuti o non-tessuti;

- sezione pre-asciugante a monte di un’asciugante libera, di una ramosa o di un tumbler in continuo;

- modulo di asciugatura singolo o multiplo di una macchina, continua o discontinua, in largo od in corda, per trattamento di tessuti a maglia con effetto di rientro (comprendente ad esempio piattaforme/vasche vibranti singole o multiple);

- sezione di raffreddamento a valle di una asciugante, una ramosa od un tumbler in continuo;

- modulo di allargatura e centratura di tessuto in largo o proveniente in corda; - modulo di svolgitura, allargatura e centratura di tessuto a maglia tubolare. La presente innovazione à ̈ stata descritta secondo forme preferite di realizzazione ma si intende che sono possibili varianti tecnicamente equivalenti senza comunque uscire dall'ambito di protezione della privativa industriale.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per il trattamento con aria di un tessuto (T) comprendente: - una camera stagna (10) provvista di almeno una apertura (12; 12a,12b; 12c) per l’immissione forzata di aria; - almeno due condotti (14,16;140,150,169,170) di trattamento del tessuto, almeno in parte dislocati all’interno di detta camera stagna ed almeno in parte fuoriuscenti da essa in modo da avere ciascuno una delle imboccature (14a,16a) in comunicazione con l’esterno della camera stagna per l’ingresso/uscita del tessuto (T) e per il deflusso dell’aria; - mezzi di rinvio (22) del tessuto posti fra le imboccature (14b,16b) dei condotti (14,16) dislocate all’interno della camera stagna (10).
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detti almeno due condotti (14,16;140,150,169,170) sono rettilinei, orientati sostanzialmente verticali, fra loro paralleli e fuoriuscenti dalla parete inferiore della camera stagna (10).
3. 3. Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 o 2, in cui detta almeno una apertura (12c) prevista per l’immissione forzata di aria à ̈ praticata sul fondo della camera stagna (10).
4. 4. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti condotti (14,16;140,150,169,170) hanno sezione trasversale rettangolare con un lato almeno dieci volte l’altro.
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, in cui detti condotti (14,16;140,150,169,170) hanno lunghezza maggiore della metà della dimensione maggiore della sezione trasversale.
6. 6. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui detti condotti (14,16;140,150,169,170) hanno sezione circolare o quadrata.
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, in cui detti condotti (14,16;140,150,169,170) hanno lunghezza almeno cinque volte il diametro della circonferenza che circoscrive la loro sezione trasversale.
8. 8. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la sezione e/o la lunghezza dei condotti à ̈ variabile con l'avanzamento del tessuto e/o detti condotti si estendono totalmente all'interno o totalmente all'esterno della camera stagna.
9. 9. Metodo per il trattamento di un tessuto T con aria comprendente le fasi di: - immissione forzata di aria all’interno di una camera stagna (10) e deflusso di essa all’esterno della camera attraverso almeno due condotti (14,16) uscenti dalla camera stessa, - introduzione del tessuto nell’imboccatura esterna (16a) alla camera stagna (10) di uno dei condotti (16), - scorrimento del tessuto all’interno del condotto (16) in verso opposto al verso di deflusso dell’aria lungo lo stesso condotto (16), - fuoriuscita del tessuto dall’imboccatura (16b) del condotto dislocata all’interno della camera stagna, - rinvio del tessuto da parte di un rullo (22), folle o motorizzato, all’imboccatura (14b) dell’altro condotto (14), - scorrimento del tessuto all’interno del secondo condotto (14) in verso concorde al verso di deflusso dell’aria lungo lo stesso condotto (14), - fuoriuscita del tessuto all’apertura (14a) del secondo condotto (14) posta all’esterno della camera stagna.
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 9, in cui il tessuto T percorre i condotti (14,16) alternativamente nei due versi.