Fileta de mandril individual compacto para el suministro de hilo desenrollado por el interior.

Un procedimiento para el posicionamiento y la carga de al menos un nuevo carrete en espera (6) sobre un mandril hueco (7) de una fileta (1) de un aparato de suministro de hilo que comprende un marco (3) de la fileta,

el mandril hueco (7) y una barra de soporte (22) del mandril que se extiende desde el marco de la fileta y pasa a través de las ranuras (36) previstas en el mandril (7), mientras un carrete activo (5) se desenrolla, que comprende:

deslizar el nuevo carrete en espera (6) sobre el mandril hueco (7) adyacente a al menos uno de un carrete activo (5) y un carrete en espera (6);

atar un extremo delantero de un hilo del nuevo carrete en espera (6) a un extremo trasero del hilo del al menos uno de un carrete activo (5) y el carrete en espera (6);

fijar un dispositivo de cambio de carretes (21) al marco (3) de la fileta mediante la inserción de una clavija de pivote (26) del dispositivo (21) en el marco (3) de la fileta y e insertar un soporte (24A) del núcleo del mandril del dispositivo en el mandril hueco (7);

pivotar el dispositivo de cambio de carretes (21) del mandril hueco (7), la barra de soporte (22) del mandril y los carretes (5; 6) hacia arriba, al menos 10°, desde la posición de funcionamiento normal hasta que la barra de soporte (22) desacopla la clavija de soporte (23) del mandril;

retirar la barra de soporte (22) del mandril del marco (3) de la fileta y a través de las ranuras (36) en el mandril hueco (7);

pivotar el dispositivo de cambio de carretes (21), el mandril (7), y los carretes (5; 6) de vuelta a la posición de funcionamiento normal hasta que el dispositivo de cambio de carretes (21) contacta y está alineado con el marco (3) de la fileta;

deslizar el carrete en espera (6) sobre el mandril hueco (7) hasta que el nuevo carrete en espera (6) contacta al menos uno del carrete activo (5) y un carrete en espera (6) y se desliza aún más el nuevo carrete en espera (6) para expulsar un núcleo agotado (8) de un carrete activo (5) anterior desde el extremo del mandril (7); reinsertar la barra de soporte (22) del mandril a través de las ranuras (36) en el mandril hueco (7) y en las ranuras de la barra de soporte del marco (3) de la fileta;

pivotar el dispositivo de cambio de carretes (21), el mandril hueco (7) y los carretes (5; 6) hacia arriba por lo menos 10°;

empujar la barra de soporte (22) del mandril hacia el marco (3) de la fileta hasta que la barra de soporte (22) del mandril está alineada con la clavija (25) de la barra de soporte del mandril;

pivotar el dispositivo de cambio de carretes (21), el mandril (7) y los carretes (5; 6) hacia abajo a una posición normal de funcionamiento; y

retirar el dispositivo de cambio de carretes (21) tirando hacia fuera hasta que la clavija de pivote (26) y el soporte (24A) del núcleo del mandril se desacoplan del marco (3) de la fileta y del mandril hueco (7), respectivamente.

Fileta de mandril individual compacto para el suministro de hilo desenrollado por el interior

Referencia cruzada a solicitud relacionada La presente solicitud reivindica el beneficio de prioridad de la solicitud provisional No. 60/724.796, presentada el 11 de octubre de 2005.

Antecedentes de la invención Campo de la invención La presente invención se refiere a un aparato de suministro de hilo y a un procedimiento para el posicionamiento y la carga de al menos un nuevo carrete en espera en un mandril hueco de una fileta de un aparato de suministro de hilo.

La patente nº GB 303475 divulga dispositivos de cambio de carrete para máquinas en las que varios carretes enrollados cruzados con sus extremos de hilos unidos entre sí están dispuestos coaxialmente en un manguito o huso común, los ejes están montados mediante sus clavijas en soportes provistos de cierres para acoplar unas ranuras en los husos y así retenerlos en posición, siendo los soportes deslizables sobre varillas fijas o deslizantes sobre carriles de soporte.

Descripción de los antecedentes de la técnica Las filetas son bien conocidas en la técnica y soportan carretes sobre los que hilo, fibra o hebra se enrolla para su entrega a un dispositivo de fabricación asociado, tal como un telar o una máquina de pañales (nota: el término "hilo", "fibra" y "hebra" se utilizan indistintamente en este documento) . El procedimiento más común de desenrollar hilo de un mandril cilíndrico (es decir, un "carrete") sobre una fileta en procesos de fabricación se conoce como procedimiento de “desenrollado por el exterior” (RTO) . En el procedimiento de RTO, cuando se agota un carrete activo, el mandril cilíndrico vacío debe ser retirado y se instala un carrete nuevo o de espera. La etapa de retirar el mandril vacío en el procedimiento de RTO típicamente requiere parar el proceso de fabricación. Esta detención del proceso de fabricación resulta en un problema de tiempo de inactividad improductivo en una línea de fabricación que utiliza el procedimiento de RTO.

En contraste al procedimiento de RTO descrito anteriormente, un procedimiento de desenrollado por el interior (OETO) permite el funcionamiento continuo de un proceso de fabricación. En el procedimiento de OETO, el extremo de terminación de la fibra enrollada en el carrete activo está unido al extremo delantero de la fibra enrollada en el carrete de espera. Una vez que el carrete activo esté completamente agotado, el carrete de espera se convierte en el nuevo carrete activo y sin ningún tipo de interrupción en el proceso de fabricación. De esta manera, se proporciona una alimentación bastante continua de fibra al proceso de fabricación.

Se han proporcionado filetas de la técnica anterior con varias disposiciones horizontales y verticales de carretes para tomar ventaja del procedimiento de OETO. Por ejemplo, las patentes US 3.693.904 y 4.450.876 divulgan disposiciones horizontales de carretes de hilos configurados en pares para el suministro y el proceso de fabricación asociado. Las patentes US 3.236.265; 4.358.068; y 4.648.564 divulgan disposiciones verticales de carretes de hilos configurados en pares para la alimentación de máquinas del proceso de fabricación asociado, tales como telares o máquinas de pañales.

Sin embargo, con la aparición de procesos de fabricación de mayor velocidad, una configuración de dos carretes de hilos atados juntos se ha convertido en cada vez más insuficiente para suministrar la maquinaria asociada, y se han proporcionado filetas con disposiciones de cuatro carretes de hilos atados juntos. Por ejemplo, la patente US

4.545.547 divulga una fileta comúnmente conocida como una "fileta de carrusel" que incluye cuatro carretes de hilo que están configurados horizontalmente y unidos entre sí. Por otra parte, las patentes US 5.613.643 y 6.634.585 divulgan filetas utilizando un gran número de carretes para alimentar continuamente un proceso de fabricación de alta velocidad. Sin embargo, un problema con carrusel y otras filetas que manejan un gran número de carretes es que las fibras deben someterse a varios cambios de dirección, ya que se alimenta a partir de los carretes a otra maquinaria asociada. Cada vez que la fibra cambia de dirección, particular de manera aguda, las posibilidades de una ruptura de la fibra se incrementan en gran medida debido al aumento de la tensión resultante de los cambios en la dirección. Las roturas de fibra con tales filetas también causan interrupciones en el proceso de fabricación y conducen al problema de tiempo de inactividad improductivo descrito anteriormente.

Un problema adicional con filetas que utilizan múltiples carretes está relacionado con el tamaño de los carretes de hilos que se pueden proporcionar y soportarse sobre una fileta. Es decir, la cantidad de hilo es limitada debido a aspectos prácticos tales como el peso y el espacio ocupado por el carrete. Por ejemplo, carretes de hilo típicos de hasta 0, 3 m (12") de diámetro se utilizan para proporcionar una gran cantidad de hilo a un proceso de fabricación de alta velocidad, tal como una máquina de pañales. Sin embargo, un gran número de carretes de este tamaño de carretes puede tardar una gran cantidad de valioso espacio en el suelo de fabricación cuando se utiliza con

configuraciones de filetas de la técnica anterior.

Para manejar el problema debido al tamaño de los múltiples carretes necesarios, las filetas de la técnica anterior para el procedimiento de OETO típicamente se configuran con el carrete activo y el carrete en espera posicionados en ángulos agudos (es decir, menos de 90°) entre sí. Sin embargo, como se señaló anteriormente, un problema con filetas de OETO con este tipo de configuración es el espacio que ocupan en el suelo en el entorno de fabricación. Además, las variaciones inaceptables en la tensión en la línea de los hilos son comunes con estas filetas de la técnica anterior cuando se utiliza el procedimiento de OETO.

La patente US 5.566.574 (´574) divulga un procedimiento para la alimentación de fibra a una máquina textil mediante la utilización de un elemento de frenado y un actuador para ajustar la tensión y la velocidad de alimentación del hilo o fibra en un intento de abordar los problemas de tensión indicados anteriormente. Sin embargo, la patente '574 no divulga el concepto de utilización de un motor eléctrico de velocidad variable para un rodillo accionado, donde la velocidad del motor se determina sobre la base de un intervalo de tensiones de hilo deseadas y podría mejorar el rendimiento del proceso de fabricación.

Además, los procesos de fabricación que utilizan un hilo o fibra elastomérica, como Spandex, que tiene una textura de acabado inherente única que difiere de los hilos o fibras que se utilizan en la industria textil, requiere un dispositivo de alimentación de motor eléctrico que permite que el Spandex permanezca en contacto con el rodillo de alimentación conducido sujeto al motor. Además, el Spandex tiene una especificación de resistencia a la tracción más alta y otras características que difieren de las fibras utilizadas en la industria textil. Por ejemplo, los hilos o fibras utilizados típicamente en la industria textil se especifican en el intervalo de 50 a 100 decitex (decigramos por kilómetro) y tienden a operar a velocidades de rotación inferiores de 0, 3 a 15 m/minuto (1 a 50 pies/minuto) cuando se está desenrollando de un carrete en comparación con los utilizados para hilos elastoméricos que normalmente se especifican en el intervalo de 600 a 1500 decitex, y con velocidades de rotación más altas de 90 a 120 m/minuto (300 a 400 pies/minuto) . Por otra parte, la patente 574 no está dirigida a operar con o alimentar sistemas que requieren hilos elastoméricos con una alta adherecencia, tales como Spandex.

Los problemas mencionados anteriormente hacen que el procesamiento continuo de fibras elastoméricas con una alta adherencia sea particularmente problemático. La adherencia de la fibra y sus problemas asociados se han abordado mediante el uso de aditivos de fibra tópica (por ejemplo, antes de enrollar) o desenrollando el carrete y rebobinado en un nuevo mandril. Sin embargo, ambos enfoques añaden un gasto adicional al proceso de fabricación. Además algunas aplicaciones (por ejemplo, la fabricación de pañales y otros productos de cuidado personal) requieren el uso de hilo o fibra como se teje, que sea sustancialmente libre de acabados y, en consecuencia, presente una alta adherencia.

Por lo tanto, existe la necesidad en la técnica de filetas que: (1) permitan que los carretes se cambien sin interrumpir el proceso de fabricación; (2) contengan una gran cantidad de carretes para la alimentación de la fibra... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para el posicionamiento y la carga de al menos un nuevo carrete en espera (6) sobre un mandril hueco (7) de una fileta (1) de un aparato de suministro de hilo que comprende un marco (3) de la fileta, el mandril hueco (7) y una barra de soporte (22) del mandril que se extiende desde el marco de la fileta y pasa a través de las ranuras (36) previstas en el mandril (7) , mientras un carrete activo (5) se desenrolla, que comprende:

deslizar el nuevo carrete en espera (6) sobre el mandril hueco (7) adyacente a al menos uno de un carrete activo (5) y un carrete en espera (6) ; atar un extremo delantero de un hilo del nuevo carrete en espera (6) a un extremo trasero del hilo del al menos uno de un carrete activo (5) y el carrete en espera (6) ; fijar un dispositivo de cambio de carretes (21) al marco (3) de la fileta mediante la inserción de una clavija de pivote (26) del dispositivo (21) en el marco (3) de la fileta y e insertar un soporte (24A) del núcleo del mandril del dispositivo en el mandril hueco (7) ; pivotar el dispositivo de cambio de carretes (21) del mandril hueco (7) , la barra de soporte (22) del mandril y los carretes (5; 6) hacia arriba, al menos 10°, desde la posición de funcionamiento normal hasta que la barra de soporte (22) desacopla la clavija de soporte (23) del mandril; retirar la barra de soporte (22) del mandril del marco (3) de la fileta y a través de las ranuras (36) en el mandril hueco (7) ; pivotar el dispositivo de cambio de carretes (21) , el mandril (7) , y los carretes (5; 6) de vuelta a la posición de funcionamiento normal hasta que el dispositivo de cambio de carretes (21) contacta y está alineado con el marco (3) de la fileta; deslizar el carrete en espera (6) sobre el mandril hueco (7) hasta que el nuevo carrete en espera (6) contacta al menos uno del carrete activo (5) y un carrete en espera (6) y se desliza aún más el nuevo carrete en espera (6) para expulsar un núcleo agotado (8) de un carrete activo (5) anterior desde el extremo del mandril (7) ; reinsertar la barra de soporte (22) del mandril a través de las ranuras (36) en el mandril hueco (7) y en las ranuras de la barra de soporte del marco (3) de la fileta; pivotar el dispositivo de cambio de carretes (21) , el mandril hueco (7) y los carretes (5; 6) hacia arriba por lo menos 10°; empujar la barra de soporte (22) del mandril hacia el marco (3) de la fileta hasta que la barra de soporte (22) del mandril está alineada con la clavija (25) de la barra de soporte del mandril; pivotar el dispositivo de cambio de carretes (21) , el mandril (7) y los carretes (5; 6) hacia abajo a una posición normal de funcionamiento; y retirar el dispositivo de cambio de carretes (21) tirando hacia fuera hasta que la clavija de pivote (26) y el soporte (24A) del núcleo del mandril se desacoplan del marco (3) de la fileta y del mandril hueco (7) , respectivamente.

2. Aparato de suministro de hilo que comprende:

un marco (3) de una fileta; un mandril hueco (7) que soporta múltiples carretes (5; 6) ; comprendiendo el mandril unas ranuras (36) ; una barra de soporte (22) del mandril que soporta el mandril hueco (7) con relación al marco (3) de la fileta, extendiéndose la barra de soporte desde el marco (3) de la fileta y pasando a través de las ranuras (36) en el mandril (7) ; un dispositivo de cambio de carretes (21) adaptado para ser insertado en el marco (3) de la fileta y el mandril hueco (7) , comprendiendo el dispositivo (21) una clavija de pivote (26) para ser insertada en el marco (3) de la fileta y un soporte (24A) del núcleo del mandril para ser insertado en el mandril (7) , en el que el dispositivo de cambio de carretes (21) (a) pivota hacia arriba alrededor de la clavija de pivote (26) desde una posición inicial hasta que la barra de soporte (22) del mandril se desacopla del marco (3) de la fileta para permitir la retirada de la barra de soporte (22) del mandril del marco (3) de la fileta y del mandril hueco (7) , (b) pivota de nuevo a la posición inicial para permitir el deslizamiento hacia delante de los carretes (5; 6) en el mandril (7) y la expulsión de un núcleo agotado (8) del mandril (7) , (c) pivota hacia arriba de nuevo para permitir el nuevo acoplamiento de la barra de soporte (22) con el marco (3) de la fileta, y (d) pivota hacia abajo a la posición inicial de nuevo para permitir la retirada del dispositivo (21) del marco (3) de la fileta y del mandril (7) .

3. El aparato de la reivindicación 2, en el que el marco (3) de la fileta comprende una clavija (23) de la barra de soporte del mandril que soporta la barra de soporte (22) del mandril cuando está acoplada con el marco (3) de la fileta.

4. El aparato de la reivindicación 2, en el que las ranuras (36) del mandril hueco (7) son ranuras horizontales que permiten que la barra de soporte (22) del mandril pase horizontalmente a través del mandril (7) .

5. El aparato de la reivindicación 2, en el que el dispositivo de cambio de carretes (21) comprende un asa (30) .