Sistema de Hilatura dentro de un medio fluido, el cual transforma las fibras en hilos utilizando un medio fluido en el que las fibras son introducidas,

movidas y transformadas en hilo (hilatura) mediante el control y variación de determinados parámetros del sistema fluido y el control del movimiento de las fibras a hilar, y asimismo pueden recibir en dicho medio fluido un tratamiento físico y/o químico de los conocidos en el sector textil, simultáneamente a la realización de la hilatura

Sistema de hilatura mediante un fluido.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un nuevo sistema de hilatura mediante un medio fluido, que transforma las fibras en hilos utilizando un medio fluido en el que las fibras son introducidas, desplazadas y transformadas en hilos (hilatura) por medio del control y de la variación de determinados parámetros del sistema del fluido y del control de movimiento de las fibras a hilar, y al mismo tiempo pueden recibir en dicho medio fluido un tratamiento físico y químico de tipo conocido en el sector textil, simultáneamente con la realización de la hilatura.

Antecedentes

Existen varios sistemas que utilizan fibras: el sistema convencional de hilatura o hilatura de anillos, hilatura de extremo abierto, hilatura por fricción o sistema Dref, etc. Ninguno de estos sistemas utiliza un medio fluido para transformar las fibras en hilo, y la mayor parte utilizan sistemas mecánicos para producir la hilatura. Un sistema de hilatura mediante torbellino de líquido es conocido por la patente US 3.676.992 A, pero este sistema no prevé que un fluido circule en un sistema cerrado sometido a presión, limitando, por lo tanto, las posibilidades de estirado, doblado y torcido de las fibras.

Descripción de la invención

La presente invención consiste en un sistema, según la reivindicación 1, que produce y trata hilos procedentes de fibras mediante el establecimiento, variación y control de parámetros estáticos y dinámicos del fluido en el que se han introducido las fibras y al mismo tiempo provoca efectos de solape físico, estirado, torcido, en las propias fibras.

El sistema tiene esencialmente una serie de conductos de fluido en los que dicho fluido circula en un sistema cerrado bajo presión, en cuyo interior existen una o varias entradas a través de las que las fibras, arrastradas por un fluido, son introducidas en el sistema del fluido; también existe en el circuito del fluido una o varias salidas para el hilo. Este circuito tiene algún mecanismo de impulsión del fluido, por ejemplo, bombas, de manera que se puede modificar la totalidad de las variables que afectan a la velocidad, el caudal del fluido, la presión, etc. y las entradas tienen la posibilidad de cambiar la superficie del paso, lo cual se puede realizar en otros lugares del circuito y también para la modificación predeterminada de la dirección de la corriente del fluido para provocar los movimientos deseados de las fibras textiles.

El proceso de hilatura se produce cuando las fibras son introducidas por arrastre mediante un medio fluido a través de uno o varios orificios o toberas perpendiculares u oblicuas con respecto al eje del conducto, dentro del circuito cerrado de fluido a presión, desde el momento en el que éste es llevado a cabo en una forma combinada y programada de acuerdo con el tipo de hilo a obtener: conexiones paralelas de diferentes orificios o toberas de entrada a través de las cuales es admitido el fluido a presión (con o sin fibras), efectos de reducción, efectos Venturi en el interior de los conductos, conexiones entre diferentes conductos para conseguir la superposición o doblado de las diferentes fibras y cualquier otro efecto conocido en el estado de la técnica que pueda ser susceptible de ser llevado a cabo por medios convencionales en el interior del fluido que contiene ciertos sólidos (fibras) en suspensión. Entre estos efectos se incluyen: teñido, vaporizado, fijación o cualesquiera otros posibles tratamientos de fibras y/o hilos.

Efectuando una comparación con la hilatura convencional, se puede afirmar que las fibras introducidas en el medio fluido se doblan o se superponen cuando las dos toberas de entrada de fluido y las fibras están conectadas en paralelo, o bien que dos conducciones convergen en un punto y cada vez que se utiliza un efecto Venturi (incremento de la velocidad del medio como causa de la disminución del paso) se lleva a cabo un estirado de las fibras. Esto es necesario a efectos de regularizar las fibras y ponerlas lo más paralelas que sea posible una con respecto a la otra. Con el efecto Venturi se obtiene el efecto de reducción de la masa de fibras que circula dentro del medio, de manera tal que el título (grosor) del hilo dependerá de la cantidad de fibras en gramos por cada unidad lineal de la sección de dicho hilo (título del hilo).

También dentro del circuito cuyas conducciones pueden tener diferentes formas geométricas, preferentemente entre ellas formas tubulares, se pueden disponer varios dispositivos auxiliares que pueden ayudar a disponer las fibras en paralelo en el interior del fluido. Estos dispositivos pueden ser, por ejemplo, telas para carda que proporcionan ayuda mecánica dentro del fluido para disponer las fibras en paralelo, aletas, cuchillas deflectoras, toberas para la introducción de aire a presión y otros elementos fijos o móviles que permiten modificar la dirección del fluido a voluntad.

La torsión del hilo es llevada a cabo por la aplicación de efectos de impulsión que se pueden combinar o no entre si y que se pueden aplicar simultáneamente o en fases posteriores. Los efectos distintivos y grados de torcido se consiguen por la aplicación de técnicas convencionales bien conocidas en el sector técnico de la dinámica de fluidos, a través de los cuales la utilización de las trayectorias de fluido se hace divergente y como consecuencia de la circulación de las fibras se genera un movimiento circular del hilo alrededor de si mismo provocando la creación de un efecto de Coriolis o se lleva a cabo un cambio de dirección en cualquiera de las tres direcciones espaciales (por ejemplo, 180° de desviación, cambios múltiples de una dirección espiral, etc.) todo ello para aplicar un movimiento de torsión controlado al hilo, pudiéndose combinar lo anteriormente indicado con cambios individuales de la sección de paso para provocar interiormente efectos Venturi y con inyección de más fibras en determinados puntos.

La torsión de fibras es producida cuando las fibras se entrelazan entre si una vez que han sido dispuestas con el mayor grado de paralelismo posible entre si. Tal como se ha mencionado anteriormente, esto se puede conseguir mediante la manipulación de sólidos y/o por la inserción de nuevas fibras a través de toberas adicionales (con el resultado o no de efecto Venturi), de manera tal que las fibras permanecen entrelazadas y torsionadas. Una vez que el efecto dentro del sistema se ha conseguido, el hilo ya doblado y/o estirado y/o torcido es recogido en un sistema de plegado que puede ser un huso convencional u otro sistema de plegado que pueda existir en el mercado.

El tipo de medio fluido puede ser cualquiera de los utilizados en la práctica industrial.

Otras transformaciones adicionales deseadas del hilo se pueden conseguir por la utilización de fluidos seleccionados para dichos objetivos o mediante la adición al sistema fluido de diferentes fluidos. Entre ellos se pueden citar todos los que implican modificaciones en la estructura física y química de las fibras y del hilo resultante. Pueden ser ejemplos de estas transformaciones el teñido del hilo, vaporizado, fijación, tratamiento con líquidos a efectos de mejorar las características físicas y químicas del hilo, tratamientos superficiales u otros, para citar solamente algunos de los que pueden ser llevados a cabo en la industria textil utilizando un medio fluido. La presión y temperatura del fluido utilizado pueden ser distintas en función de las características que se desean en el hilo final a producir.

Todos los posibles efectos que existen en la práctica conocida en la industria textil pueden ser aplicados a los hilos, pudiéndose reproducir en el sistema fluido de la presente invención por la modificación de las variables estáticas y dinámicas del sistema fluido, tal como se ha mencionado anteriormente. Por ejemplo, se pueden fabricar hilos gruesos llevando a cabo varios estirados (efectos Venturi o una combinación de los anteriormente indicados) de manera pro-gramada dentro del medio fluido. Otros efectos pueden ser bucles, modelos de sierra, nudos, inserción de Lycra, etc.

Las dimensiones de los tubos o conductos utilizados para configurar el circuito pueden ser de cualquier tipo y las bombas de impulsión y de inyección así como los elementos de control (medidores de presión, etc.) que programan las operaciones, pueden formar, junto con los inyectores requeridos, subsistemas que consiguen los resultados en forma laminar o turbulenta en el interior de la conducción.

Descripción de los dibujos

Para mejor comprensión...

1. Sistema de hilatura mediante fluido para la hilatura de todo tipo de fibras textiles, naturales o artificiales y sintéticas dentro de un medio fluido sometido a presión, caracterizado por comprender:

a) una unidad de conducción cerrada comprendiendo dos o más circuitos (c1, c2, c3), que contiene un fluido circulante bajo presión y fibras textiles que son arrastradas por dicho fluido, de manera que las fibras son sometidas a hilatura por la manipulación controlada de dicho fluido, de manera que dicha unidad de conducción está dotada de

- toberas (I1, I2, I3) para la inyección del fluido, o fluido con fibras textiles dentro de la corriente circulante, siendo inyectado dicho fluido a través de la superficie externa de dicha unidad de conducción en posiciones y orientaciones determinadas dependiendo del tipo y de la composición del hilo a producir, así como de las operaciones a llevar a cabo fuera de dichas fibras textiles en el interior de la unidad de conducción, estando dotadas dichas toberas de medios para modificar el diámetro del área de paso del fluido a través de ellos, provocando de esta manera un efecto Venturi,

- elementos fijos y/o móviles de tipo mecánico situados en el interior de dicha unidad de conducción, de manera que la cantidad, forma, situación y disposición de dichos elementos mecánicos dependen del tipo de hilo a producir, posibilitando dichos elementos mecánicos la modificación de la dirección, área de paso y velocidad de la corriente circulante y de las fibras textiles transportadas por dicho fluido, de manera que dichas fibras consiguen movimientos predeterminados,

- algunas aberturas de salida para el hilo fabricado a partir de dichas fibras textiles hacia el exterior de la unidad de conducción, para la recogida de dicho hilo,

b) medios de impulsión, tales como bombas (B1, B2, B3,) para la corriente circulante y para el fluido que pasa hacia dentro de dicha unidad de conducción a través de las mencionadas toberas

c) medios de programación para controlar las variables del sistema de fluido, que son entre otras, los parámetros del fluido tales como la presión, la temperatura, la viscosidad y la velocidad de flujo, la dimensión del diámetro del área de paso de las toberas, la configuración y disposición de dichos elementos mecánicos móviles situados en el lado interno de dicha unidad de conducción, así como los parámetros de cualesquiera otros fluidos distintos que son introducidos en el sistema de fluidos, y

d) medios de control, tales como, por ejemplo, medidores de presión, para las variables del sistema de fluido de manera que dicho sistema, debido a la creación de predeterminados efectos de doblado, estirado y torsión de dichas fibras dentro de dicha conducción cerrada inducidas por la inyección simultánea de fibras a través de varias toberas paralelas, cambio de dirección, presión, temperatura, viscosidad y velocidad de dicho fluido, haciendo posible la fabricación de diferentes hilos a partir de fibras textiles, y al mismo tiempo hace posible proporcionar a las fibras y/o al hilo tratamientos específicos tales como teñido, vaporizado, fijación y muchos otros, de manera que dichos tratamientos son llevados a cabo dentro del sistema de fluido apropiado.