专利名称：对纺织材料进行染色的机器和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机器和一种设备，用于对纺织材料进行染色。
更具体地说，本发明涉及的机器和设备可以最优化所谓“染液”的制备过程，并且可以使随后步骤的自动化操作更合理化，也就是说，对所述染液的使用更合理化，从而更有利于对纱卷的染色。
图13示出了图12所示设备的平面图；图14和图15示意地分别示出了所述机器(MD)的侧视图和平面图；图16和图17A示意地分别示出了所述溶解装置的前视图和侧视图；图17B是图17A的放大详图；图18是所述溶解装置上部的放大详图；图19示出了对产品进行的计量步骤，该步骤是制备染液所需的；图20示出了溶解和输送产品的步骤；以及图21为操作控制系统的简化方框图。
一个具有垂直轴的大体上圆柱式的容器也与在所述染箱(4)上的所述表面(101)相连接，用来封闭染箱(4)的盖子(40)被设置在所述圆柱式容器上，并且一个或多个辅助空间(110)(service space)也被设置在所述表面(101)上，在所述辅助空间(110)内可能设置一个或多个用来清除出残留水的离心机或其他适合的装置，或在所述辅助空间(110)内设置用来离心排除和蒸干依次从染箱(4)内取出的纺织材料的烘箱。
所述结构(1)有两个上部纵向导引件(102)，该上部纵向导引件具有一个桥件(5)，通过一个相应的电动机(MX)驱动所述桥件(5)沿所述纵向导引件(102)滑动。所述桥件(5)做成一个走车(6)的导引件，所述走车(6)与一个电动机(MY)连接，这样使得走车(6)可以沿所述桥件滑动。所述导引件(102)和所述桥件(5)设置在所述表面(100)和(101)上方，并且分别沿所述结构(1)的纵向(X)和横向(Y)延伸。所述走车(6)支撑着一个夹具(60)，所述夹具(60)在一个相应电动机或其他等效的驱动装置(MZ)控制下在所述表面(100，101)上来回移动。所述夹具(60)在后面有详细描述，所述夹具(60)执行以下操作—从所述表面(100)上移动所述纱卷支架(3)，并将所述纱卷支架(3)放在所述染箱(4)内；—在将程控的染液输送到所述染箱(4)内之前，移动所述染箱封闭盖(40)，并放在所述染箱(4)上面；—从所述染箱(4)内取出所述纱卷支架(3)，并将所述纱卷支架(3)放进所述离心机或烘箱的空间，然后从该空间内或直接从所述染箱内将所述纱卷支架放在所述停放表面(100)。
在图1和图2的例子中，所述表面(100)和(101)沿所述纵轴(X)的方向串联设置，并且所述染箱(4)是根据一个四边形的顶点来设置的。
参照图3和图4的例子，所述结构(1)的所述表面(100)和(101)沿所述横轴(Y)的方向串联设置，并且所述染箱(4)沿平行于所述纵轴(X)的方向排成行。在后面这种情形中，可以仅仅通过进一步增加模块(module)(100’，101’，102’)来增加所述机器(MT)的生产能力，所述模块(module)沿纵轴(X)的方向类似串联设置。
如图5所示，所述机器(MT)的每个染箱(4)由一个带有垂直轴的大体圆柱式容器组成，所述染箱(4)的高度可以允许一个纱卷支架(3)全部插入。图5所示所述染箱(4)的底部设置有染液的一个进液管(41)和一个排液管(42)。两个管(41、42)都通向一个用来使所述染液(43)循环的泵。所述进液管(41)与所述纱卷支架的轴(30)一致；所述的轴是中空的，这样使得所述染液可以从所述卷轴的内部流到外部，反之亦然。所述染箱(4)的上表面有一个连接一个相应的致动装置(45)的环形螺母(44)，该螺母(44)通过与所述盖子(40)的径向边缘(400)的挤压配合，可以扼住(block)所述相关的盖子(40)。每个染箱(4)也有利地地装设了一个环形垫密片(46)，当所述盖子(40)封闭或盖住所述染箱时，所述环形垫密片(46)会紧贴在所述盖子(40)上。
如附图7和附图8所示，每个盖子(40)上都有一个预定数目(在这个例子中有三个，分别呈120°角设置)的径向边缘或附件(400)，所述径向边缘或附件(400)用来与每个染箱(4)的所述环形螺母(440)相合。而且，每个盖子(40)都有一个轴向附件(401)，所述附件(401)将被配装在所述走车(6)上的夹具(60)抓紧或放松。例如，所述附件(401)可能由一个中心毂盘(410)组成，它固定在所述盖子(40)的上方或上表面，一个平行于所述盖子的圆法兰盘与之相连或者说固定在其上。在相反的一侧，每个盖子(40)中央设置了一个中空的附件(402)，使得所述盖子的中心可以确定在染箱(4)内部的纱卷支架(3)的轴线上。
参照图9所示例子，其中，虚线长方形表示不同的可能形状的纱卷，每个纱卷支架(3)都包括一个中空轴(30)，一个纱卷(2)用手装配在所述中空轴(30)上，还包括一个下托盘(31)和一个上托盘(32)，用来相互配合从相反的两边夹住所述纱卷(2)，以及还包括一个用来将所述上托盘(32)紧固在所述纱卷(2)的上表面的环形螺母(33)。所述上托盘(32)应在中央钻孔，这样能使之在与卷轴(2)的相应高度上定位在所述轴(30)上。所述下托盘在中央设置了一个座(34)来容纳所述轴(30)下表面，并且在下托盘相反的一边还设置一个杯子(35)，使得下托盘可以在所述预定的染箱(4)内部居于中心位置每个染箱(4)相应于各自的下表面都设置了一个竖直的中央附件(图中没有示出)。拧在所述轴(30)上端的是一个附件(301)，所述附件(301)的形状和作用与所述盖子(401)上的附件(401)一样。
所述夹具(60)的钳夹(600)有一个内空腔(601)，所述内空腔(601)与所述纱卷支架(3)和盖子(40)的附件(301，302)的外形轮廓相匹配。
为了安装一个纱卷支架(3)，操作者将一个纱卷(2)装在所述轴(30)上直到完全坐落在所述下托盘(31)上，再将所述上托盘(32)装在所述轴上直到坐落在所述纱卷(2)的上表面，并拧紧环形螺母(33)，然后将夹紧附件(301)拧在所述轴(30)的上端。
所述机器(MT)的运转方式如下所述。
一旦所述纱卷支架(3)被一个或多个操作者以上述的方式安装在所述表面(100)的各自预定的位置后，那么所选定的生产程序就开始了根据程序，所述走车(6)就相应地在纱卷支架上移动，所述夹具(60)向下运动到达相应的所述夹紧附件(301)并开始动作，与所述附件(301)和纱卷支架结合，如图10所示；然后，所述夹具(60)向上运动，所述走车(6)把被所述夹具夹持的所述纱卷支架一直输送到所述的染箱(4)，根据程序，所述纱卷支架输送的纱卷将在所述染箱(4)内被染色；在此时，所述夹具(60)向下运动，将所述的纱卷支架完全放进所述染箱内；随后，停止夹具运动，从而松开纱卷支架，接着移动所述夹具(60)直到它到达相应的堆放所述盖子(40)的空间为止；降低夹具，使夹具开始动作并与存放地的第一个盖子接合，如图11所示；随后所述夹具(60)连同夹持的盖子(40)一起升高，同时走车(6)将该夹具继续移动到相应的染箱(4)，即其中已经预先放置了带有要被染色的纱卷的纱卷支架的染箱(4)；在将盖子定位在所述染箱上时，夹具向下运动，然后停止该夹具的动作，并最终随着走车(6)一起移开；随着夹具(60)停止动作，所述染箱的驱动装置(45)使相应的环形螺母(44)开始旋转，从而扼住(blocking)盖子(40)；在此时，染液(例如按照下文描述的方式制备)被输送进染箱(4)内并在泵(43)的作用下进行再循环一个程控时间段；这段时间过后，停止泵(43)的运动，并且在所述驱动装置(45)的作用下使环形螺母(44)开始沿相反的方向旋转使得盖子(40)放松；用夹具(60)像前面所描述的那样夹持住所述盖子(40)，将盖子(40)移到盖子存放空间并松开夹具；借助再次恰当地被移动到相应染箱(4)上的夹具(60)将纱卷支架(3)从染箱(4)内取出，并放置在结构(1)的表面(100)上的同一开始位置或其他预先设计的位置，或者直接送入或者停一段较长时间后再送入烘箱或离心机(110)内，或者送入其他本领域技术人员所熟悉的适合设备内，以便清除残留水。上面所描述的操作程序将在整个程控生产过程中重复循环。
通过电动机(MX)和(MY)的分别驱动来实现走车(6)沿结构(1)的方向(X)和方向(Y)移动，分别实现桥件(5)沿导引件(102)、走车(6)沿桥件(5)的移动。夹具(60)的升高和降低通过电动机(MZ)来实现。根据操作方式例如图21中所示的本领域技术人员熟知的方式，这三个电动机连接在一个被本领域设计人员所熟知的可编程中央单元(UE)上。夹具(60)的致动和停止通过一个电磁驱动装置实现，所述电磁驱动装置在图中没有示出，所述电磁驱动装置也连接在所述可编程单元(UE)上。所述可编程单元装有一个存储器，每个纱卷支架在停放表面(100)上或在纱卷处理表面(101)上的坐标都存储在所述存储器内。染箱(4)内的染液的再循环次数也存储在所述的存储器内，所述染箱的坐标、用来存放盖子(40)的空间的坐标以及用来离心脱水/蒸干染色纱卷的空间的坐标也存储在所述存储器内。
准备输送进机器(MT)的染箱(4)内的染液可以用任何适合的方式制备，即，可以通过任何适合的机器或设备制备。例如，可以使用本申请人制造的一种机器(MD)，所述机器(MD)在市场上使用“DOSORAMA WS”的商标出售。这种机器在文献(IT)FI/2000/A153内有描述，要进一步详细了解，可参阅该文件。所述机器大体上包括一种带有一个平台(70)的固定结构(7)，在所述平台(70)上一系列用来制备染液的固体产品的容器/分配器(76)以及一系列盛放溶液或液体产品的瓶状容器都被放置在相应的预定位置。所述平台(70)有一个设置在上方的横向桥件(71)，所述横向桥件(71)可以沿两个纵向导引件(72)滑动，并且在横向桥件上设置有一个可移动走车(73)。设置在所述走车上的是能够捡起、移动和操作所述固体产品的容器/分配器的装置(74)，和能够从各个瓶中移出液体产品以便将该液体产品注入接受来自容器/分配器的固体产品的容器内的装置。将在后面对所述机器(MD)的一种使用方法进行描述。
设置在机器(MD)和机器(MT)之间的是一个溶解装置(D)，所述溶解装置(D)用来接收来自机器(MD)的液体和固体产品，并且在该装置内溶解和输送这些产品，也就是说，将这些产品输送到机器(MT)的染箱内。
参照图16-18的例子，所述的溶解装置包括一个固定结构(8)，在固定结构(8)上设置了一个水平工作台或平台(80)。所述平台(80)连接着一个旋转驱动装置，所述驱动装置可使所述平台(80)绕自己的中心轴(82)旋转，从而将设置在平台上的容器(83)定位在位置(A)和位置(B)之间，位置(A)是接收将要溶解的产品以形成染液的位置，位置(B)是一个溶解发生的位置。所述溶解装置包括一个固定在一个垂直中空轴(85)上的搅拌器(84)。所述轴(85)通过一个皮带传动装置(851)连接在一个相应的电动机(850)上。所述轴(85)和搅拌器(84)用一个固定在所述结构(8)上的固定式圆柱形屏罩(88)保护着，在固定式圆柱形屏罩相应的上表面有一个密封垫圈(880)和一个让所述中空轴(85)穿过的端口。当在位置(B)处的容器(83)被抬升(后面将有描述)到它的边缘靠在所述固定式屏罩的上表面时，一个用来溶解产品的密封室就形成了，这个密封室由容器(83)的下面和侧面以及所述固定式屏罩(88)的上表面形成。所述轴(85)通过一个旋转接头(853)连接着一个固定导管(852)。此外，在固定式屏罩(88)的上方，提供了一个连接着一个压缩机(890)的腔(89)。所述压缩机能使所述腔(89)增压并通过轴(85)和导管(852)输送溶解了的产品。如图12和13所示，导管(852)借助连接在中央单元(UE)上的电磁三通阀(801)通过相应的旁通输送管(800)连接着每个染箱(4)的泵(43)。
在工作台(80)下面相应于位置(A)设置的是一个电子秤(86)，所述电子秤(86)用来称量逐步进入容器(83)的固体产品的重量。所述电子秤(86)固定在一个支撑物上，所述支撑物连接在一个具有垂直轴的驱动圆筒(860)上。
在平台(80)下面相应于位置(B)设置的是一个具有垂直轴的驱动圆筒(87)，所述驱动圆筒能使得容器处在一个升高位置以便实现进入容器内的产品的溶解，反之，当完成溶解和输送步骤时，也能使容器复位到平台(80)上。
电动机(850)、电子秤(86)、压缩机(890)以及驱动装置(87)和(860)都连接在中央单元(UE)上来实现它们的程控操作。
容器(83)的底部(830)被非固定地放置在平台(80)的一个相应座(880)上，以便容器(83)的下表面将仅仅被平台所支撑，并且容器(83)可以从电子秤(86)的秤盘升高到溶解装置的位置(A)以及从圆筒(87)升高到溶解装置的位置(B)。附图17B实际上示出了这部分的构造详图。
根据本发明的制备和输送染液的一个可能操作周期如下所述。
走车(73)将装置(74)放置于装有必需的固体产品的容器-分配器(76)的相应位置，所述装置(74)捡起容器-分配器放置在溶解装置的位置(A)的容器(83)的相应位置，所述容器(83)搁在电子秤(86)上方的工作台(80)上，如图19-I所示。这时候，电子秤(86)被驱动装置(860)升高，使得容器(83)的重量能够完全压在秤盘上(如图19-II所示)，在此之后装置(74)将操作分配器(76)，使程控数量的固体产品进入容器(83)内，如图19-III所示。随后，装置(74)从位置(A)移开，如图19-IV所示，并且装置(74)的位置被用来输送液体产品的装置(75)所代替，这对于所选方案(如图10-IV所示)的完成是必要的。此后，装置(75)开始动作，将程控数量的液体产品输送进下面的容器(83)内，如图19-IV所示，然后装置(75)驱动走车(73)移开，并使电子秤下落(如图19-VII、19-VIII、20-I所示)，从而在这一步骤的结尾，使装有所需染液各种组分的容器(83)又被搁在平台(80)上，如图17B所示。然后，平台(80)在驱动装置(81)的作用下绕轴(82)旋转180°，使得容器(83)移到溶解装置的相应位置(B)(如图20-II所示)。此时，驱动装置(87)升高容器(83)直到后者的边缘接触到屏罩(88)的上表面，如图20-III所示。然后电动机开始工作，如图20-IV所示，随着通过相应的供水管(855)添加程控数量的热水和冷水，固体产品溶解于液体产品中，也就是说形成了程控染液。为了简化的原因，所述供水管(855)只在图20-IV中作了示意。经过一个预定的时间后，电动机(850)停止动作(如图20-V所示)，并且在溶解腔的增压下(如图20-VII所示)，染液流过导管(852)(如图20-VI所示)，同时可能保持轴(85)在旋转状态(如图20-VIII所示)。在完成如前所述的染液被导入由机器(MT)程控的染箱(4)内以后，关闭电动机(850)，容器(83)被向下移回到平台(80)上(如图20-IX所示)，后者绕轴(82)旋转180°使得容器(83)回到最初的位置(如图20-X所示)来接收再次制备染液所用的产品。
权利要求
1.一种用来对纺织材料染色的机器，其特征在于，它包括一个固定结构(1)，所述结构(1)有一个表面(100)，所述表面(100)用来支撑或停放处理过的或待处理的纺织材料，所述纺织材料被放置在所述表面上相应的预定位置，所述机器还包括一个表面(101)，所述表面(101)有多个染箱(4)，所述染箱(4)盛装一种染液，所述机器还包括一个装置(60)，所述装置(60)用来在所述支撑或停放表面(100)与所述染箱(4)之间移走和处理纺织材料，所述装置(60)连接在一个可编程单元(UE)上。
2.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述的纺织材料是纱卷(2)，所述纱卷安装在相应的纱卷支架(3)上。
3.如权利要求1所述的机器，其特征在于，一个大体上呈圆柱形的容器与染箱(4)的表面(100)连接，所述容器内有很多盖子(40)，所述盖子(40)安装在所述容器的垂直轴上，用来密封染箱(4)。
4.如权利要求1所述的机器，其特征在于，至少一个空间(110)与染箱(4)的表面(101)相连，用来装设一个残留水脱除装置或一个烘干箱。
5.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述结构(1)有两个上部纵向导引件(102)，所述纵向导引件带有一个桥件(5)，所述桥件(5)在一个相应电动机(MX)驱动下沿所述纵向导引件滑动，所述桥件(5)做成一个走车(6)的一个导引件，所述走车(6)连接一个电动机(MY)，在所述电动机(MY)驱动下，所述走车(6)可以沿所述桥件滑动，在相应的电动机或其他等效的驱动装置(MZ)的控制下，所述走车(6)支撑所述装置(60)在所述表面(100，101)上来回运动。
6.如权利要求1和5所述的机器，其特征在于，所述装置(60)由一个夹具构成。
7.如前述一个或多个权利要求所述的机器，其特征在于，所述装置(60)执行以下操作—从所述表面(100)上移动所述纱卷支架(3)，将所述纱卷支架(3)放置在所述染箱(4)内；—在将程控的染液输送到所述染箱(4)内之前，移动所述染箱封闭盖(40)，将其放置在所述染箱(4)上方；—从所述染箱(4)内取出所述纱卷支架(3)，将所述纱卷支架(3)放进所述离心器或烘箱的空间内，然后从所述空间内或直接从所述染箱内将所述纱卷支架放置在所述停放表面(100)上。
8.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述表面(100，101)在纵轴(X)的方向上串联设置，并且所述染箱(4)是根据一个四边形的顶点来设置的。
9.如权利要求1所述的机器，其特征在于，所述表面(100)和(101)沿所述横轴(Y)的方向串联设置，并且所述染箱(4)沿平行于所述纵轴(X)的方向排成行。
10.如前述一个或多个权利要求所述的机器，其特征在于，每一个所述的染箱(4)都连接一台相应的泵(43)，所述泵用来使染液再循环。
11.如权利要求1所述的机器，其特征在于，染箱(4)的上表面设置有一个环形螺母(44)，所述环形螺母(44)连接着一个相应的驱动装置(45)，当待处理的纺织材料输送进染箱(4)后，所述环形螺母(44)用来扼住相应的盖子(40)。
12.如权利要求1和3所述的机器，其特征在于，每个盖子(40)都有一个预定数量的径向边缘或附件(400)。
13.如权利要求12所述的机器，其特征在于，盖子(40)有三个所述径向边缘(400)，呈120°角设置。
14.如权利要求1和3所述的机器，其特征在于，在所述每个盖子(40)的上侧或上表面都设置有一个抓紧附件(401)，所述抓紧附件(401)用来分别地与所述装置(60)接合和分离。
15.如权利要求1和3所述的机器，其特征在于，在所述每个盖子(40)的下侧边或下表面都设置有一个中空附件(402)。
16.如权利要求1和2所述的机器，其特征在于，每个纱卷支架(3)都包括一个中空轴(30)，在所述的中空轴(30)上手工安装一个纱卷(2)，所述纱卷支架(3)还包括一个下托盘(31)和一个上托盘(32)，所述下托盘(31)和上托盘(32)用来相互配合从相反的两边夹住所述纱卷(2)，所述纱卷支架(3)还包括一个环形螺母(33)，所述环形螺母(33)用来将所述上托盘(32)紧固在所述纱卷(2)的上表面上所述上托盘(32)适合在中央钻孔，这样便于在所述中空轴(30)上相应于纱卷(2)的高度定位，所述下托盘的中央带有一个座(34)，可以容纳所述轴(30)的下表面，并且在下托盘相反的一边有一个杯子(35)，使得下托盘可以在所述选定的染箱(4)内部居于中心，每个染箱(4)在各自的下表面相应处设置一个垂直的中央附件。
17.如权利要求16所述的机器，其特征在于，在轴(30)的上端上设置了一个附件(301)，所述附件(301)用来与所述装置(60)接合并分别地从所述装置(60)分离。
18.一种用来对纺织材料染色的设备，其特征在于，包括一个前述的一项或多项权利要求所述的机器(MT)，还包括一个机器(MD)，所述机器(MD)用来输送制备一种染液所必需的材料，所述设备还包括一个溶解装置(D)，所述溶解装置(D)设置在所述两台机器之间，所述溶解装置(D)设置有用来容纳和溶解固体和/或液体产品的装置，所述固体和/或液体产品用来溶解成所述染液。
19.如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述溶解装置包括一个固定结构(8)，所述固定结构(8)上设置有一个水平工作台或平台(80)，所述的水平工作台(80)与一个旋转驱动器相连接，在一个用来接收将要溶解的产品以形成染液的位置(A)和一个溶解发生的位置(B)之间绕它的中心轴(82)转动，从而可以控制位于平台上的容器(83)的位置。
20.如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述的溶解装置包括一个搅拌器(84)，所述搅拌器(84)固定在一个垂直中空轴(85)上，所述垂直中空轴(85)通过一个皮带传动装置(851)与一个相应的电动机(850)相连接，所述轴(85)和搅拌器(84)被一个固定式圆柱形屏罩保护着，所述屏罩固定在所述结构(8)上，在固定式圆柱形屏罩相应的上表面有一个密封垫圈(880)和一个让所述中空轴(85)穿过的端口。
21.如权利要求18至20所述的设备，其特征在于，所述容器(83)和所述屏罩(88)相互配合限定出了一个密封溶解腔，所述密封溶解腔是由所述容器(83)的下面和侧面以及所述屏罩(88)的上表面限定出的。
22.如权利要求18至20所述的设备，其特征在于，所述轴(85)通过一个旋转接头(853)连接着一个固定导管(852)。
23.如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述溶解装置可以被增压。
24.如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述溶解装置(D)借助连接在中央单元(UE)上的三通电磁阀(801)，通过相应的导管(800)连接着每个染箱(4)的泵(43)。
25.如权利要求18和19所述的设备，其特征在于，相应于位置(A)，在工作台(80)下面设置有一个电子秤(86)，所述电子秤(86)用来称量逐步进入容器(83)的固体产品的重量，所述电子秤(86)安装在一个支撑物上，所述支撑物连接在一个具有垂直轴(860)的驱动圆筒上。
26.如权利要求18和19所述的设备，其特征在于，相应于平台(80)下面的位置(B)，设置有一个具有垂直轴(87)的驱动圆筒，所述驱动圆筒使得容器处在一个升高位置，这个升高位置可以实现进入容器内的产品的溶解，反之亦然，在完成溶解和输送步骤时使容器复位到平台(80)上。
全文摘要
一种用来对纺织材料染色的机器，其特征在于，它包括一个固定结构(1)，所述固定结构(1)具有一个表面(100)，所述表面(100)用来支撑或停放已经处理过或待处理的纺织材料，所述纺织材料被放置在所述表面上相应的预定位置，所述机器还包括一个表面(101)，所述表面(101)具有一系列染箱(4)，所述染箱(4)将盛装一种被供送的染液，所述机器还包括一个装置(60)，所述装置(60)用来在所述支撑或停放表面(100)和所述染箱(4)之间移动或处理纺织材料，所述装置(60)连接在一个可编程的单元(UE)上。
文档编号D06B23/20GK1407167SQ0212484
公开日2003年4月2日 申请日期2002年6月21日 优先权日2001年8月24日
发明者玛丽奥·斯卡提兹 申请人:泰克诺拉玛有限责任公司