Tren de estiraje para la elaboración de material fibroso.

Tren de estiraje para la elaboración de material fibroso (2) con una pluralidad de pares de rodillos dispuestos uno tras otro,

provistos de sendos rodillos inferiores (3a a 6a) y sendos rodillos superiores (3b a 6b), para el transporte del material fibroso (2) a lo largo de al menos un camino de transporte en un sentido de transporte (1) preseleccionado y con un dispositivo destinado al mantenimiento limpio y a evitar borrilla indeseada en la zona de al menos un par de rodillos seleccionado, comprendiendo dicho dispositivo piezas de relleno (17, 18) dispuestas a uno y otro lado del camino de transporte y asociadas en espacios intermedios entre los rodillos inferior y superior (por ejemplo 6a, 6b) del par de rodillos seleccionado y los rodillos inferior y superior (por ejemplo 5a, 5b) de al menos un par de rodillos antepuesto y/o sucesivo en el sentido de transporte de tal modo que constituyan un canal de transporte (17a, 18a) que proteja el material fibroso (2) hacia fuera, caracterizado porque dicho dispositivo comprende adicionalmente, a uno y otro lado del camino de transporte, sendos canales de flujo (10, 11) que llegan hasta el rodillo inferior o superior (por ejemplo 6a, 6b), respectivamente, del par de rodillos seleccionado y las piezas de relleno (17, 18) asociadas a éstos, destinados a la evacuación de borrilla, y porque dicho dispositivo comprende además toberas de soplado (15, 16) dispuestas de tal manera que los flujos de aire generados por las mismas fluyan esencialmente paralelos al camino de transporte y tangencialmente a los rodillos del par de rodillos seleccionado a través de los canales de flujo (10, 11).

Tren de estiraje para la elaboración de material fibroso.

La presente invención se refiere a un tren de estiraje del tipo indicado en el preámbulo de la reivindicación 1.

Trenes de estiraje para la elaboración de material fibroso suelen estar configurados como trenes de estiraje de 3 ó 4 rodillos, que operan con correhuelas en las zonas de estiraje principal. Los mismos pueden estar provistos de diversos componentes adicionales tales como por ejemplo compactadores, tubitos rotatorios mecánicos en las zonas de estiraje o similares, pudiendo estar acopladas las correhuelas, con el fin de la compactación, también a fuentes de aspiración. Los rodillos inferiores de los trenes de estiraje suelen estar dotados de estriados rectos u oblicuos, que cuidan de un buen aprisionamiento del material fibroso en las rendijas de aprisionamiento de los pares de rodillos, mientras que los rodillos superiores presentan generalmente recubrimientos de goma.

Para evitar la formación de barrilla, es decir el ensuciamiento y la obstrucción del tren de estiraje por fibras que se desprendan del material fibroso, y la reentrada de estas fibras en el material fibroso, se conocen dispositivos para la limpieza o el mantenimiento limpio, respectivamente, que comprenden dispositivos de soplado y aspiración que son móviles y aportan a intervalos flujos de soplado o aspiración a los rodillos de los trenes de estiraje.

De este estado de la técnica de trenes de estiraje resultan diversos puntos de crítica.

En el desarrollo de procesos de hilatura cada vez más rápidos, clásicos y no convencionales, el punto principal consistía primeramente en la función de la formación de un hilo. Se creía que los trenes de estiraje clásicos eran suficientes.

Las velocidades de trabajo experimentaron un enorme incremento. Mientras que el proceso de hilar de anillos clásico funciona con velocidades de entrega del par de rodillos de salida de alrededor de 2 m/min, la velocidad de entrega en la hilatura centrífuga es de alrededor de 8 m/min, en el proceso de hilatura/tricotado de aproximadamente 25 m/min, en el proceso de hilatura neumática de aproximadamente 5 m/min y en la hilatura por fricción de hasta 7 m/min.

Este incremento de la velocidad de entrega que deba aportar un tren de estiraje no puede conseguirse únicamente por el hecho de que sin medidas complementarias simplemente se aumente el número de revoluciones de los distintos pares de rodillos. Los denominados "efectos de suciedad" se convierten efectivamente, a medida que aumenta la velocidad operativa, en serios problemas que pueden hacer imposible una aplicación industrial. Bajo tales "efectos de suciedad", que también pueden denominarse efectos de segundo orden, se entienden los siguientes eventos:

La formación de borrilla aumenta fuertemente porque en las diversas partes se acumulan fibras que luego revolotean de forma incontrolada en el tren de estiraje, se mezclan con el flujo de material que fluye normalmente y dan así lugar esporádicamente a considerables perturbaciones del estiraje.

La conducción de aire dentro y alrededor de un tren de estiraje no está claramente definida, es decir que existen ángulos muertos, cantos, tornillos, etc. que dan lugar a la formación de ovillos.

El movimiento de aire en la proximidad inmediata de los órganos del tren de estiraje, tales como rodillos y correhuelas, da lugar, a altas velocidades de trabajo, a la segregación de material o a fibras y borrilla o similar arremolinadas incontroladamente, que también se designan como "trenzas", "borrilla volante" y "barbas".

Los dispositivos de limpieza conocidos en forma de dispositivos de soplado y aspiración constituyen únicamente un sistema deficientemente adaptado entre sí, que además no actúa de forma constante (soplantes móviles) o consume excesiva energía y encarece con ello el proceso global. Ello vale también para un conocido tren de estiraje del tipo arriba indicado [Patent Abstracts of Japan, Bd. 7, N° 225 (C-189), 6 Octubre 1983], en el cual todos los pares de rodillos existentes están rodeados por una carcasa esencialmente cerrada. La carcasa presenta sendas rendijas de entrada y de salida para el material fibroso que deba ser elaborado y una tubuladura de conexión conectada a una fuente de aspiración. En el interior de la carcasa está dispuesto un número de toberas de soplado correspondiente al número de rodillos, estando asociada cada tobera de soplado a un rodillo inferior o superior con reducida separación, de manera que emita un flujo de aire que esté orientado perpendicularmente al camino de transporte para el material fibroso determinado por las rendijas de aprisionamiento de los pares de rodillos e incida perpendicularmente sobre la superficie periférica del respectivo rodillo. Un problema derivado de ello consiste en que se producen corrientes de aire incontroladas y fibras arremolinadas por éstas pueden sin más volver al flujo de fibras y/o a una de las rendijas de aprisionamiento, lo cual puede dar lugar a apelmazamientos de fibras y zonas gruesas en el material fibroso, a un estiraje irregular del material fibroso y a un paro del tren de estiraje a causa de obstrucciones.

Por la EP 75 432 A2 es conocido un tren de estiraje con un canal de transporte para las fibras, el cual protege a éstas de arremolinamientos de aire. El canal de transporte está constituido por una pieza intermedia dispuesta entre los pares de rodillos y dotada de un orificio de paso central. A la entrada del orificio de paso pueden acumularse fibras y apelmazarse.

Trenes de estiraje de este tipo no son por tanto aplicables como trenes de estiraje de alto rendimiento, tales como se precisan por ejemplo para la elaboración de fibras cortadas cortas con máximos estirajes y velocidades de trabajo y por ejemplo para los arriba citados procesos centrífugo, neumático, de fricción y de hilatura/tricotado, que operan sin excepción con velocidades de trabajo ampliamente por encima del hilado de anillos.

Partiendo de ello la finalidad de la presente invención consiste en configurar el tren de estiraje del tipo arriba citado de tal manera que permita una conducción de aire controlada, la cual evite en gran medida alrededor del tren de estiraje una acumulación de fibras, borrilla, copos o similares (= borrilla volante y barbas), proporcione así un impecable trabajo de estiraje y no solamente pueda emplearse como tren de estiraje lento en una máquina de hilar de anillos sino particularmente también como tren de estiraje de alto rendimiento para los fines arriba indicados.

Para la consecución de esta finalidad sirven los hechos característicos de la reivindicación 1.

En el tren de estiraje según la invención se trata por ejemplo de un tren de estiraje de 4 rodillos para elaboración de cinta sin compactación con tres zonas de estiraje que - visto en el sentido de avance del material - se denominan zona de estiraje previo, zona de estiraje tensor y zona de estiraje principal.

Las piezas de relleno que se hallan en los espacios intermedios de los rodillos inferiores y superiores al menos de pares de rodillos seleccionados protegen el material fibroso de fibras, barrillas o similares revoloteantes. Además, por encima y por debajo de los correspondientes rodillos superiores e inferiores, respectivamente, están previstos canales de flujo que conducen un flujo de aire constante, paralelo al camino de transporte y preferentemente en contra del sentido de avance del material, convenientemente con respecto al espacio circundante bajo una débil depresión y que tienen la finalidad de eliminar fibras o similares revoloteantes.

En el lado de entrada conduce preferentemente un tubo de protección, también denominado "Trokar", el material fibroso a los rodillos de entrada. De esta manera el flujo de material queda también en el lado de entrada suficientemente protegido de las corrientes de aire.

En la zona de estiraje tensor se halla convenientemente un compactador abierto, el cual compacta el flujo de material a aproximadamente 1 mm, cuando se presentan cintas convencionales. En la zona de estiraje principal puede hallarse un ulterior compactador abierto, que compacte ulteriormente de forma ligera el flujo de fibras de 1 mm de ancho procedente de la zona de estiraje tensor.

El material fibroso terminado de estirar llega desde los rodillos de salida por ejemplo a un sistema de hilatura asociado.

Adicionalmente puede asociarse al rodillo inferior de salida una aspiración convencional, motivada por razones tecnológicas.

Los tres rodillos superiores, vistos en el sentido de avance del material, se hallan sobre un brazo de presión convencional. El rodillo superior de salida está apoyado preferentemente por separado... [Seguir leyendo]

1. Tren de estiraje para la elaboración de material fibroso (2) con una pluralidad de pares de rodillos dispuestos uno tras otro, provistos de sendos rodillos inferiores (3a a 6a) y sendos rodillos superiores (3b a 6b), para el transporte del material fibroso (2) a lo largo de al menos un camino de transporte en un sentido de transporte (1) preseleccionado y con un dispositivo destinado al mantenimiento limpio y a evitar borrilla indeseada en la zona de al menos un par de rodillos seleccionado, comprendiendo dicho dispositivo piezas de relleno (17, 18) dispuestas a uno y otro lado del camino de transporte y asociadas en espacios intermedios entre los rodillos inferior y superior (por ejemplo 6a, 6b) del par de rodillos seleccionado y los rodillos inferior y superior (por ejemplo 5a, 5b) de al menos un par de rodillos antepuesto y/o sucesivo en el sentido de transporte de tal modo que constituyan un canal de transporte (17a, 18a) que proteja el material fibroso (2) hacia fuera, caracterizado porque dicho dispositivo comprende adicionalmente, a uno y otro lado del camino de transporte, sendos canales de flujo (1, 11) que llegan hasta el rodillo inferior o superior (por ejemplo 6a, 6b), respectivamente, del par de rodillos seleccionado y las piezas de relleno (17, 18) asociadas a éstos, destinados a la evacuación de borrilla, y porque dicho dispositivo comprende además toberas de soplado (15, 16) dispuestas de tal manera que los flujos de aire generados por las mismas fluyan esencialmente paralelos al camino de transporte y tangencial mente a los rodillos del par de rodillos seleccionado a través de los canales de flujo (1, 11).

2. Tren de estiraje según la reivindicación 1, caracterizado porque entre los rodillos inferior y superior (3a a 6a; 3b a 6b) de todos los pares de rodillos están previstas tales piezas de relleno (17, 18).

3. Tren de estiraje según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque los canales de flujo 25 se extienden paralelamente al camino de transporte.

4. Tren de estiraje según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los canales de flujo están acoplados a una fuente de aspiración (y).

5. Tren de estiraje según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las toberas de soplado (15, 16) están dispuestas de tal manera que los flujos de aire fluyan en sentido opuesto al sentido de transporte (1) del material fibroso (2) a través de los canales de flujo (1, 11).

6. Tren de estiraje según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los revestimientos (14) situados junto al rodillo superior del par seleccionado están fijados a un brazo de presión (7) para el rodillo superior.

7. Tren de estiraje según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las toberas de soplado (15, 16) están dispuestas de tal manera que los flujos de aire incidan sobre zonas en superficies periféricas exteriores de los rodillos (6a, 6b) del par de rodillos seleccionado que se hallen entre vértices exteriores (6S1, 6S2) de dichos rodillos (6a, 6b) y el camino de transporte.

8. Tren de estiraje según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los rodillos (3a a 6a; 3b a 6b) son accionables con distintas velocidades circunferenciales en el sentido de transporte (1) del material fibroso (2) y al menos aquel par de rodillos cuyos

rodillos (6a, 6b) son accionables con la máxima velocidad circunferencial constituye el par de rodillos seleccionado.

9. Tren de estiraje según la reivindicación 8, caracterizado porque comprende al menos un camino de transporte con al menos tres pares de rodillos, concretamente un par de rodillos de entrada (3a, 3b), un par de rodillos central (4a, 4b; 5a, 5b) y un par de rodillos de salida (6a, 6b), y el par de rodillos de salida (6a, 6b) constituye el par de rodillos seleccionado.

1. Tren de estiraje según la reivindicación 9, caracterizado porque los canales de flujo (1, 11) se extienden concretamente desde los rodillos (6a, 6b) del par de rodillos de salida hasta los rodillos (3a, 3b) del par de rodillos de entrada.

11. Tren de estiraje según una de las reivindicaciones 1 a 1, caracterizado porque la disposición es tal que los flujos de aire sean generables con una sobrepresión respecto al ambiente circundante de aprox. 15 mm de columna de agua.

12. Tren de estiraje según una de las reivindicaciones 4 a 11, caracterizado porque la fuente de aspiración (y) está dispuesta para la generación de una ligera depresión respecto al ambiente circundante en los canales de flujo 1, 11).

13. Tren de estiraje según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque comprende al menos dos porciones de tren de estiraje lateralmente adyacentes, conteniendo cada una una pluralidad de pares de rodillos dispuestos uno tras otro, incluyendo sendos rodillos inferiores (4a1, 4a2) y sendos rodillos superiores (4b1, 4b2), que constituyen una correspondiente pluralidad de caminos de transporte destinados al transporte de material fibroso (2), y porque cada porción de tren de estiraje está provista de piezas de relleno (17, 18) y/o canales de flujo (1a, 1b; 11a, 11b) y/o toberas de soplado (15, 16) según una de las reivindicaciones 1 a 12).

14. Tren de estiraje según la reivindicación 13, caracterizado porque a los rodillos inferiores (4a1, 4a2) de las porciones de tren de estiraje lateralmente adyacentes están asociados canales de flujo individuales (1a, 1b) adyacentes, los cuales están delimitados por revestimientos exteriores (12) comunes y paredes separadoras (22) que se extienden transversal mente a los caminos de transporte y están unidas con los revestimientos (12).

15. Tren de estiraje según la reivindicación 13 ó 14, caracterizado porque los rodillos superiores (4b1, 4b2) de las porciones de tren de estiraje adyacentes están fijados a brazos de presión (7) y a dichos rodillos superiores (4b1, 4b2) están asociados respectivos canales de flujo individuales adyacentes (11a, 11b), los cuales están delimitados por revestimientos exteriores (14) y paredes separadoras (23) que se extienden transversalmente a los caminos de transporte, estando los revestimientos (14) y las paredes separadoras (23) fijados a los brazos de presión (7).

16. Tren de estiraje según una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque el citado dispositivo comprende además un tubo de protección (Trokar) (2), destinado a la protección del material fibroso (2) durante su alimentación, dispuesto a una entrada del tren de estiraje.

17. Tren de estiraje según la reivindicación 16, caracterizado porque al menos uno de ambos canales de flujo (1, 11) asociados a los rodillos inferiores y superiores (3a a 6a; 3b a 6b) cruza el camino de transporte en un punto situado en el sentido de transporte (1) antes del par de rodillos de entrada (3a, 3b) y porque el tubo de protección (2) atraviesa dicho canal de flujo (11) y termina en una cuña del par de rodillos de entrada (3a, 3b).

18. Tren de estiraje según una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque en zonas de estiraje (AV, HV) formadas por los pares de rodillos (4a, 4b; 5a, 5b; 6a, 6b) están previstos compactadores abiertos (26).

19. Tren de estiraje según una de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque en zonas de estiraje (HV) formadas por los pares de rodillos (5a, 5b; 6a, 6b) están previstos frenos de turbulencia (27), que protegen rendijas de aprisionamiento situadas entre los pares de rodillos (5a, 5b; 6a, 6b) de la entrada de corrientes de aire circulantes.

2. Tren de estiraje según la reivindicación 19, caracterizado porque los frenos de turbulencia (27) están provistos de elementos de revestimiento (28a, 28b) que en el lado de entrada se enfrentan (29a) a al menos una rendija de aprisionamiento formada por respectivos rodillos (6a, 6b) con reducida separación respecto a las superficies periféricas de estos rodillos (6a, 6b) o se apoyan contra éstas (29b) con rozamiento.

21. Tren de estiraje según la reivindicación 2, caracterizado porque pares de rodillos provistos de los elementos de revestimiento (28a, 28b) están constituidos por rodillos (6a, 6b) con superficies lisas.

22. Tren de estiraje según una de las reivindicaciones 9 a 21, caracterizado porque comprende dos pares de rodillos (5a, 5b; 6a, 6b) que forman una zona de estiraje (HV) y entre los rodillos superiores (5b, 6b) de éstos está dispuesta una jaula de correhuelas (3) con una correhuela (31) permeable al aire, circulante por encima de una caja de aspiración (33).

23. Tren de estiraje según la reivindicación 22, caracterizado porque la caja de aspiración (33) posee una abertura (34) que se estrecha en el sentido de transporte.

24. Tren de estiraje según la reivindicación 22 ó 23, caracterizado porque en el lado más alejado de la jaula de correhuelas (3) del camino de transporte está prevista una placa (35) que contacta el material fibroso (2), pero sin aplastarlo.

25. Tren de estiraje según una de las reivindicaciones 22 a 24, caracterizado porque la caja de aspiración (33) está realizada simultáneamente como freno de turbulencia, asociado al rodillo superior (6b) del par de rodillos subsiguiente en el sentido de transporte (1) y realizado de acuerdo con una de las reivindicaciones 16 a 18.

26. Tren de estiraje según una de las reivindicaciones 22 a 25, caracterizado porque la placa (35) está simultáneamente configurada como freno de turbulencia, asociado al rodillo inferior (6a) del subsiguiente par de rodillos en el sentido de transporte (1) y realizado de acuerdo con una de las reivindicaciones 16 a 18.

27. Tren de estiraje según una de las reivindicaciones 1 a 26, caracterizado porque en el sentido de transporte (1), por detrás de su último par de rodillos (6a, 6b), está previsto un dispositivo de compactación configurado a modo de dispositivo de hilar (36).

28. Tren de estiraje según la reivindicación 27, caracterizado porque el dispositivo de

hilar (36) comprende una tobera de hilar (36a) que en su lado de entrada está configurada a modo de embudo que llega hasta una rendija de salida del último par de rodillos (6a, 6b), presentando dicho embudo una abertura de entrada (38a) plana, oblonga, con un ancho (B) que corresponde al menos al ancho del material fibroso (2) 1 que sale de la rendija de salida.

29. Tren de estiraje según la reivindicación 28, caracterizado porque dicho embudo presenta una abertura de salida circular (38b) con un diámetro (D) tal que la relación B:D sea de aprox. 5:1.

3. Tren de estiraje según la reivindicación 28 6 29, caracterizado porque a continuación de la tobera de hilar (36a) está dispuesto un tubo de hilar (36b).