Dispositivo con elemento de potencia refrigerado para la fabricación de hilo de fantasía.

Elemento de potencia (4) de una unidad de control (1) de un dispositivo (2) para la fabricación de hilo de fantasía,

con una carcasa (41), con al menos un módulo electrónico de potencia (43) dispuesto en dicha carcasa, y con undispositivo de refrigeración para la disipación de la energía térmica generada, caracterizado porque la carcasa (41)está cerrada, y el dispositivo de refrigeración comprende una placa de refrigeración (42), que forma una pared lateralde la carcasa (41), en el que la carcasa (41) está alojada de forma giratoria axialmente y fijable sobre un contraapoyo (6).

Dispositivo con elemento de potencia refrigerado para la fabricación de hilo de fantasía

Campo técnico

La invención se refiere a un elemento de potencia de una unidad de control de un dispositivo para la fabricación de hilo de fantasía, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación independiente de la patente, sí como a la unidad de control y al dispositivo propiamente dicho, y a una máquina hiladora continua de anillos con una unidad de control de este tipo.

Estado de la técnica

Para la fabricación de hilos de fantasía con espesamientos, motas o flameados se pueden equipad o reequipar máquinas hiladoras continuas de anillos convencionales con dispositivos especiales, que presentan un accionamiento diferencial adicional, que superpone sobre el cilindro inferior del mecanismo de estiraje, de una manera rápida y precisa con respecto al número básico de revoluciones, un componente adicional del número de revoluciones. El estiramiento resultante de ello, variable de corta duración, del hilo previo/cinta de fibras conduce a una alimentación incrementada de la masa y, por lo tanto, entonces a los lugares de espesamiento deseados en el hilo hilado de aproximadamente 3 a 10 cm de longitud.

El documento DE-A-4041301 publica un procedimiento de este tipo y un dispositivo para la fabricación de un hilo de fantasía en una máquina hiladora continua de anillos. Se muestra una máquina hiladora compacta, regulable con precisión para la fabricación de hilos de fantasía. Las variaciones de la velocidad de los mecanismo de estiraje, que son necesarias para la generación del hilo de fantasía, se posibilitan por medio de servomotores y de un control electrónico. El dispositivo mencionado es adecuado para la utilización con la invención publicada con esta solicitud.

El control y el funcionamiento de los servomotores eléctricos del accionamiento diferencial se realizan con un elemento de potencia de la unidad de control que controla el número de revoluciones del motor eléctrico con la ayuda de un programa adaptable de forma opcional, de tal manera que se lleva a cabo la variación deseada del estiraje. La programación de la unidad de control se realiza en un elemento de mando a través de un soporte de datos. Para evitar líneas de control largas, la unidad de control, en particular el elemento de mando, deben estar dispuestos en la proximidad inmediata al accionamiento diferencial. Las unidades de control para varios dispositivos para el funcionamiento de varios bancos de hilatura pueden estar también agrupadas o bien el elemento de potencia de una unidad de control puede disponer de varios módulos electrónicos de potencia, que controlan y accionan en paralelo, respectivamente, un motor eléctrico de un dispositivo.

Para disipar el calor que se genera a través de la electrónica de potencia de la unidad de control se refrigera por aire, en las unidades de control conocidas, el interior d la carcasa del elemento de potencia por medio de ventiladores. Debido a la carga de polvo inevitable alta en el entorno de máquina hiladoras debe filtrarse el aire ambiental aspirado desde el exterior. Las esteras de filtro utilizadas para ello se obstruyen cuando no se mantienen y sustituyen regularmente. Esto conduce a un recalentamiento y al fallo de la electrónica de control. Además, otros factores ambientales como, por ejemplo, la humedad relativa del aire muy alta y la temperatura ambiental alta así como las cargas estáticas durante la producción del hilo y los campos de interferencia electromagnética conducen a fallos de la electrónica. No obstante, cualquier interrupción de la producción de un banco de hilatura, ya sea debido al fallo de la electrónica de control o debido a trabajos de mantenimiento necesarios, conduce a una reducción de la cantidad de producción y, por lo tanto, a una rentabilidad reducida de la instalación.

Representación de la invención El cometido de la invención es proporcionar un elemento de potencia para una unidad de control de un dispositivo para la fabricación de hilo de fantasía, que no presenta los inconvenientes mencionados anteriormente y otros inconvenientes. En particular, un elemento de potencia de acuerdo con la invención y, por lo tanto, toda la unidad de control, debe disponer de una alta seguridad contra fallos.

Éstos y otros cometidos se cumplen a través de un elemento de potencia de acuerdo con la reivindicación independiente de la patente. Otras formas de realización preferidas se indican en las reivindicaciones dependientes.

En el elemento de potencia de acuerdo con la invención se consigue una protección duradera contra las influencias de un entorno desfavorable, en particular contra polvo y humedad, estando realizado el elemento de potencia con una carcasa cerrada, en la que están dispuestos los componentes electrónicos a proteger. La carcasa no dispone esencialmente, salvo los pasos de cables, en particular para líneas de alimentación y de control, de orificios pequeños, de manera que el polvo y la humedad no pueden llegar al espacio interior. En particular, no están presentes orificios de ventilación, cuyas esteras de filtro se pueden obstruir. Con preferencia, los orificios restantes de la carcasa están obturados de forma hermética al polco. En otra variante preferida, el interior de la carcasa está blindado contra interferencias electromagnéticas desde el exterior, por ejemplo a través de una configuración adecuada de la carcasa, y por medio de elementos de obturación correspondientes.

No obstante, para asegurar la disipación del calor de pérdida generado por la electrónica, en particular de los módulos de potencia, un elemento de potencia de acuerdo con la invención dispone de un dispositivo de refrigeración con una placa de refrigeración, que forma una pared lateral de la carcasa. El calor producido en el espacio interior de la carcasa es cedido a través de esta placa de refrigeración al mundo exterior.

El transporte de salida del calor desde la placa de refrigeración se puede realizar por medio de refrigeración por aire. En este caso, la placa de refrigeración dispone sobre el lado colocado en el exterior de una pluralidad de nervaduras de refrigeración, que incrementan la superficie de la placa de refrigeración en un múltiplo. Para asegurar una circulación eficiente del aire, estas nervaduras están dispuestas con preferencia perpendicularmente a la horizontal.

De manera alternativa, la refrigeración de la placa de refrigeración se puede realizar también a través de una refrigeración por agua. En este caso de manera preferida se regula la temperatura del circuito de agua de refrigeración de tal forma que la temperatura de la placa de refrigeración sobre el lado interior de la carcasa no se queda por debajo de la temperatura de condensación del agua. Esto evita una condensación de la humedad del aire sobre el lado interior de la carcasa.

La placa de refrigeración está configurada maciza, puesto que debe disponer de una gran capacidad de absorción de calor; y la conductividad térmica debe ser lo más alta posible. La placa de refrigeración está constituida, por lo tanto, de metal, por ejemplo de cobre o aluminio.

Para mejorar el transporte de calor por convección dentro de la carcasa, desde las diferentes fuentes de calor hacia el sumidero de calor de la placa de refrigeración, puede estar previsto un dispositivo de ventilación, con el que se hace circular el aire en el espacio interior de la carcasa cerrada. Con esta finalidad, también sobre el lado interior de la placa de refrigeración y/o en ciertas fuentes de calor perdido pueden estar dispuestas nervaduras de refrigeración adicionales.

En otra forma de realización ventajosa de la invención, la forma exterior de la carcasa está optimizada de tal forma que se puede conseguir un transporte de calor por convección lo más eficiente posible. Se ha mostrado que un biselado adecuado de uno o varios cantos de la tapa de la carcasa conduce a una convección mejorada dentro de la carcasa cerrada. En virtud de los espacios vacíos reducidos, se puede configurar, además, una circulación interna adicional de una manera más eficiente con la ayuda de un ventilador. Como ventaja adicional de un tipo de construcción de este tipo hay que mencionar, además, el volumen total reducido.

Para posibilitar una estructura lo más económica posible de la unidad de control, se utiliza de manera ventajosa la placa de refrigeración como estructura de soporte, de manera que la carcasa restante está constituida de chapa comparativamente fina. Con preferencia, entonces la tapa de la carcasa se puede retirar fuera de la placa de refrigeración de soporte con un gasto de desmontaje reducida.

Forma de realización... [Seguir leyendo]

1. Elemento de potencia (4) de una unidad de control (1) de un dispositivo (2) para la fabricación de hilo de fantasía, con una carcasa (41) , con al menos un módulo electrónico de potencia (43) dispuesto en dicha carcasa, y con un dispositivo de refrigeración para la disipación de la energía térmica generada, caracterizado porque la carcasa (41) está cerrada, y el dispositivo de refrigeración comprende una placa de refrigeración (42) , que forma una pared lateral de la carcasa (41) , en el que la carcasa (41) está alojada de forma giratoria axialmente y fijable sobre un contra apoyo (6) .

2. Elemento de potencia de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la placa de refrigeración (42) dispone de una pluralidad de nervaduras de refrigeración exteriores (421) , que están dispuestas sobre el lado exterior (401) de la carcasa (41) sobre la placa de refrigeración (42) .

3. Elemento de potencia de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque en una posición de funcionamiento, la pluralidad de nervaduras de refrigeración exteriores (421) están dispuestas perpendicularmente a la horizontal.

4. Elemento de potencia de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la placa de refrigeración (21) dispone de una refrigeración por agua (7) .

5. Elemento de potencia de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado porque la refrigeración por agua (7) es regulable de tal manera que la temperatura de la placa de refrigeración (42) sobre el lado interior de la carcasa (402) no se queda por debajo de la temperatura de condensación del agua.

6. Elemento de potencia de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la carcasa (41) es hermética al polvo.

7. Elemento de potencia de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el interior de la carcasa (402) está blindado contra interferencias electromagnéticas desde el exterior.

8. Elemento de potencia de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la placa de refrigeración (42) dispone de una pluralidad de nervaduras de refrigeración interiores (426) , que están dispuestas sobre el lado interior (402) de la carcasa (41) sobre la placa de refrigeración (42) .

9. Elemento de potencia de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de refrigeración presenta un dispositivo de ventilación (425) , con el que se puede hacer circular el aire en el interior

(402) de la carcasa (41) cerrada.

10. Elemento de potencia de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque están previstos dispositivos (413, 424) , para influir sobre la circulación de aire (403) en el interior de la carcasa (402) .

11. Elemento de potencia de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque los dispositivos comprenden chaflanes (413) de la tapa de la carcasa (411) y/o canales de circulación (424) .

12. Elemento de potencia de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de refrigeración comprende una alimentación de aire de refrigeración exterior.

13. Unidad de control (1) para un dispositivo (2) para la fabricación de hilo de fantasía, con un elemento de mando (3) y con un elemento de potencia (4) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.

14. Unidad de control de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque el elemento de mando (3) y el elemento de potencia (4) están dispuestos rebajados uno con respecto al otro.

15. Unidad de control de acuerdo con la reivindicación 13 ó 14, caracterizada porque el elemento de mando (3) y el elemento de potencia (4) están conectados entre sí a través de un bus de datos apoyado por cable y/o inalámbrico.

16. Dispositivo (2) para la fabricación de hilo de fantasía con una máquina hiladora continua de anillos (8) , con uno varios accionamientos diferenciales (21) para el control variable del número de revoluciones de mecanismos de estiaje de una o varias máquinas hiladoras continuas de anillos (8) , para conseguir un estiraje variable de un hilo, y con una unidad de control (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 15.

17. Máquina hiladora continua de anillos (8) para la fabricación de hilo de fantasía, con un accionamiento diferencial

(21) para el control variable del número de revoluciones de uno o varios mecanismos de estiraje de la máquina hiladora continua de anillos (8) , para conseguir un estiraje variable de un hilo, y con una unidad de control (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 a 15.