BRPI0408161B1 - Núcleo de bocal para um dispositivo para a produção de fio com laços e processo para a produção de um núcleo de bocal - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "NÚCLEO DE

BOCAL PARA UM DISPOSITIVO PARA A PRODUÇÃO DE FIO COM LAÇOS E PROCESSO PARA A PRODUÇÃO DE UM NÚCLEO DE BOCAL”. Área técnica A presente invenção refere-se a um processo para a produção de um núcleo de bocal cerâmico como parte de um dispositivo para a produ- ção de fio com laços e a um núcleo de bocal para um dispositivo para a pro- dução de fio com laços.

Estado da Técnica O termo textura compreende ainda em parte o beneficiamento de feixes de filamentos fiados ou dos respectivos fios contínuos, tendo como objetivo dar ao fio um caráter têxtil. Na descrição seguinte, o termo texturar refere-se à criação de um grande número de laços em filamentos individuais ou a produção de fio com laços. Uma solução mais antiga para a textura é descrita na patente EP 0 088 254. O fio de filamento contínuo, na extremida- de de entrada de um bocal de aplicação de textura, é levado ao canal de guia de fio, e em uma extremidade de saída em forma de trompete, é textu- rado devido às forças de impacto de uma corrente supersônica. O canal de guia de fio é cilíndrico e possui uma seção transversal constante. A entrada é levemente arredondada para uma introdução sem dificuldade do fio não- tratado. Na extremidade de saída em forma de trompete encontra-se um corpo de guia, sendo que entre a forma de trompete e um corpo de guia o- corre a formação de laço. O fio é levado ao bocal de aplicação de textura com um grande excesso de entrega. O excesso de entrega é necessário para a formação de laço em cada filamento individual, o que tem como con- sequência um aumento de título na extremidade de saída. A patente EP 0 088 254 refere-se a um dispositivo para texturar de pelo menos um fio contínuo consistindo em um grande número de filamen- tos. O bocal contém um canal de guia de fio e pelo menos uma adução para o meio de pressão que desemboca no canal em direção radial. O bocal de acordo com o gênero possuía uma abertura de saída do canal que vai alar- gando-se para fora e um corpo de guia esférico e semi-esférico que se projeta para dentro da abertura de saída formando com a mesma uma fenda anelar.

Descobriu-se que em caso de fios texturados a manutenção das característi- cas dos fios, tanto durante o processo de beneficiamento como também de- pois do mesmo, é um critério importante do produto acabado para a possibi- lidade de uso de tais fios. Além disso, também a mistura de dois ou mais fios e dos diversos filamentos dos fios texturados é muito importante para a ob- tenção de um aspecto uniforme do produto. No caso, a estabilidade é utiliza- da como definição de qualidade.

Para determinar a instabilidade I do fio forma-se em uma doba- doura meadas de fio com quatro torções e respectivamente um metro de circunferência, como é explicado com a ajuda de um fio de filamento múltiplo em poliéster com o título 167f68 dtex. Estas meadas são então solicitadas durante um minuto com 25 cN, e em seguida é determinado o comprimento X. Isto é seguido por também um minuto de solicitação por 1250 cN. Depois do afrouxamento, depois de um minuto a meada é novamente solicitada com 25 cN e depois de mais um minuto é determinado o comprimento Y. Disso resulta o valor da instabilidade: A instabilidade indica qual a percentagem de alongamento per- manente é causada pela carga aplicada. A patente EP 0 088 254 tinha como tarefa criar um dispositivo melhorado do gênero descrito com o qual pode ser obtido um efeito de textura otimizado que garante uma estabilidade alta do fio e um alto grau de mistura dos diversos filamentos. Como solução foi sugerido que como resultado otimizado, o diâmetro externo da abertura de saída convexa do canal é pelo menos igual a quatro vezes do diâmetro do canal e pelo menos igual a 0,5 vezes o diâmetro do corpo de guia (5) esféri- co ou semi-esférico, e as velocidades de produção se encontram em uma faixa de 100 até mais de 600 m/min. É interessante o fato de que a titular conseguiu comercializar com sucesso durante quinze anos os respectivos bocais. A qualidade do fio assim produzido foi avaliada como sendo muito boa durante uma década e meia. Mas cada vez mais houve o desejo de au- mentar o rendimento. A titular conseguiu com a solução de acordo com a patente EP 0 880 611 um aumento significante do rendimento de até muito superior a 1000 m/min de velocidade de transporte do fio. O pensamento principal para o aumento do rendimento foi uma intensificação das relações de corrente no canal de corrente supersônica que vai ampliando-se, isto é, na zona onde ocorre a formação do laço. Como um critério de controle es- pecial foi reconhecido a tensão do fio na saída do bocal de aplicação de tex- tura. Muitas séries de exames evidenciaram que na solução de acordo com a patente EP 0 088 254, a tensão do fio cai fortemente depois de mais ou menos 600 m/min de velocidade de transporte do fio. Isto no final das contas é a explicação para a limitação do rendimento desses tipos de bocais. A su- gestão da patente EP 0 880 611 com a intensificação da corrente no canal de corrente supersônica resultou em um aumento inesperado da tensão do fio que permitiu aumentara velocidade de transporte para até 1000 m/min. A qualidade do fio assim processado inicialmente foi considerada como sendo igual ou até de melhor também com as velocidades de transportes mais al- tas. Porém, em seguida, a prática mostrou surpresas no sentido de que em muitos casos de aplicação a qualidade do fio na verdade não atendeu as exigências colocadas. A patente EP 0 880 611 constatou que a primeira chave para a qualidade na tensão do fio fica atrás do bocal de aplicação de textura. So- mente quando se consegue elevar a tensão do fio, a qualidade pode ser me- lhorada. O avanço foi possível quando a corrente do jato de ar de injeção foi aumentada para além da faixa Mach 2. Muitas séries de teste confirmaram que não somente a qualidade melhora, e sim que a qualidade é influenciada negativamente em um grau surpreendentemente pequeno através do au- mento da velocidade de produção. Já um aumento pequeno do número de Mach acima de 2 produziu resultados significantes. A melhor explicação para a respectiva intensificação do processo de aplicar textura é visto no fato de que a diferença de velocidade diretamente antes e depois da frente de im- pacto é aumentado o que tem uma influência direta sobre as respectivas forças de ataque do ar sobre os filamentos. As forças elevadas na faixa da frente de impacto causam um aumento da tensão do fio. Por meio do au- mento do número de Mach é aumentada diretamente a atividade na frente de impacto. De acordo com a invenção, descobriu-se a lei: número de Mach maior = impacto mais forte = textura mais intensa. A corrente supersônica intensificada capta em uma frente mais ampla e de modo mais intenso os filamentos individuais do fio aberto, de modo que nenhum laço pode esqui- var-se lateralmente através da zona de atividade da frente de impacto. Uma vez que a geração da corrente supersônica no canal de aceleração baseia- se na expansão, obtém-se através de uma faixa maior de Mach, isto é, por exemplo, em vez de Mach 1,5 e Mach 2,5, também um aumento, respecti- vamente, quase que uma duplicação da seção transversal de saída efetiva.

Assim sendo, foram feitas várias observações surpreendentes e em combi- nação com a invenção nova foi constatado: Os testes de comparação, estado da técnica de textura segundo a patente EP 0 088 254 e solução no escopo da patente EP 0 880 611 pro- duziram em uma faixa significativamente ampla a seguinte lei: com uma vali- dade de produção mais alta a qualidade de textura, em comparação com a qualidade de textura com uma velocidade de produção mais baixa com um canal de corrente supersônica dimensionado para a faixa de Mach inferior, é no mínimo igual ou melhor. O processo de aplicar textura, com velocidades de ar na frente de impacto superior a Mach 2, isto é, por exemplo, com mach 2,5 a Mach 5, é tão intenso que também com as velocidades de passagem de fio mais altas quase todos os laços sem exceção são captados e bem amarrados no fio. A geração de uma velocidade de ar na faixa Mach superior dentro do canal de aceleração faz com que a textura não sofra mais nenhum colapso até as velocidades mais altas. Segundo, todo o conjunto de filamen- tos dentro de limites externos claros do canal é conduzido de modo uniforme e direto para dentro da zona de frente de impacto.

No canal de aceleração, o fio é puxado pelo jato de ar que vai acelerando-se sobre o respectivo trecho do caminho, aberto mais ainda e entregue à zona de aplicação de textura diretamente seguinte. Em seguida, o jato de ar de injeção é conduzido para o canal de aceleração, sem desvio através de um segmento que se expande de maneira não uniforme e forte- mente. Vários fios podem ser introduzidos com excesso de entrega igual ou diferente e texturados com uma velocidade de produção de 400 metros e superior a 1200 metros por minuto. O jato de ar comprimido no canal de cor- rente supersônica é acelerado para 2,0 a 6 Mach, de preferência, para 2,5 a 4 Mach. Os melhores resultados são obtidos quando a extremidade do canal de fio no lado da saída é (imitada por um corpo de impacto. O fio texturado é retirado através de uma fenda que vai mais ou menos em um ângulo reto relativamente ao eixo do canal de fio.

Todo o ângulo de ampliação teoricamente efetivo do canal de corrente supersônica deveria ficar entre o menor até o maior diâmetro supe- rior a 10°, porém, inferior a 40°, de preferência dentro de 15° a 30°. De acor- do com os valores de rugosidade atualmente usuais, resultou para fabrica- ção em série um ângulo limítrofe superior (ângulo total) de 35° a 36°. Em um canal de aceleração cônico, o ar comprimido é acelerado essenciaímente de modo contínuo. O segmento de canal de bocal imediatamente antes do ca- nal de corrente supersônica, de preferência, é dimensionado mais ou menos cilíndrico, sendo que é injetado no segmento cilíndrico com componente de transporte em direção ao canal de aceleração. A força de entrada exercida sobre o fio aumenta com o comprimento do canal de aceleração. A amplia- ção do bocal ou o aumento do número de Mach produz a intensidade da tex- tura. O canal de aceleração deve possuir pelo menos uma área de amplia- ção da seção transversal de 1 : 2.0, de preferência de 1 : 2,5 ou mais. Tam- bém é sugerido que o comprimento do canal de aceleração é três a quinze vezes, de preferência, quatro a doce vezes maior do que o diâmetro do canal de fio no início do canal de aceleração. O canal de aceleração pode ser dimen- sionado total ou parcialmente ampliado uniformemente, possuir segmentos cônicos e / ou ter uma forma levemente esférica. Mas o canal de aceleração também pode ser feito finamente escalonado e possuir diferentes zonas de aceleração, com pelo menos uma zona com grande aceleração e pelo me- nos uma zona com aceleração pequena do jato de ar comprimido. Se as condições mencionadas para o canal de aceleração forem observadas, en- tão as variações mencionadas do canal de aceleração são quase que do mesmo valor ou pelo menos equivalentes. O canal de fio possui em seguida ao canal de corrente supersônica uma abertura de canal do fio fortemente convexa, de preferência, em forma de trompete, ampliado em mais de 40°, sendo que a passagem do canal de corrente supersônica para a abertura do canal de fio de preferência não é constante. Um fator decisivo é ainda que com um corpo de impacto sobretudo também as relações de pressão no compartimento de texturar podem ser influenciadas positivamente e ser mantidas estáveis. Uma outra configuração preferida do bocal de aplicação de texturar é caracterizada pelo fato de que possui um canal de fio contínuo com um segmento central cilíndrico onde desemboca a alimentação do ar.

Todos os exames anteriores apenas constataram que para os dados obtidos com bocais de texturar com injeção de ar radial no canal de fio de acordo com a patente EP 0 088 254 o ângulo de injeção de ar otimiza- do para o ar de beneficiamento fica em 48°. Com grande surpresa, os testes mais recentes constataram que o aumento do ângulo de injeção de ar gera- do com os bocais de acordo com a patente EP 0 880 611 já trouxe um au- mento inesperado da qualidade do fio texturado já nas primeiras séries de testes. Como conseqüência, os inventores perceberam que as duas zonas de processo - abrir o fio - texturar o fio são características essenciais que precisam ser ajustadas uma à outra da melhor maneira possível. Testes várias vezes repetidos mostraram que na solução de acordo com a patente EP 0 088 254 a limitação se encontra na zona de aplicação de textura, e em virtude disso, um aumento da abertura do fio apenas traz desvantagens.

Da área do redemoinho dos fios que não é objeto da presente invenção, sabe-se que o efeito de abertura dos fios é maior com um ângulo de injeção de ar de 90°. O objetivo do redemoinho é a formação de nós re- gulares no fio. Como exemplo para o redemoinho chamamos a atenção para a patente DE 195 80 019. No caso de fio texturado, em contrapartida, não devem existir de jeito nenhum nós. Existe uma área limite para o ângulo de injeção de ar de entrada para os dois processos basicamente diferentes de formação de nós e de formação de laços. Da parte das diferentes funções para a obtenção das qualidades máximas do fio, mesmo com as maiores velocidades de transporte dos fios, conseguiu-se um aumento inesperado, como será mostrado a seguir. Pelo menos do ponto de vista da titular, é uma grande desvantagem que para a produção dos chamados núcleos de bocais foram necessários processos de produção dispendiosos. Todos os testes com processos econômicos, tais como, por exemplo, a prensagem ou a molda- gem por injeção, falharam. No escopo das intenções não se conseguiu pro- duzir peças brutas utilizáveis, seja no processo de prensagem ou no proces- so de moldagem por injeção. A razão estava na peculiaridade do material cerâmico. O material cerâmico é agora como antes um dos melhores materi- ais no que se refere ao desgaste ou a resistência. A nova invenção tinha, portanto, a tarefa de, por um lado, garan- tir todas as vantagens reconhecidas dos núcleos de bocais descritos e, por outro lado, desenvolver um novo processo de produção que permitisse a produção barata dos núcleos de bocais. A apresentação da presente invenção. O processo de acordo com a presente invenção é caracterizado pelo fato de que o núcleo de bocal de cerâmica é configurado com uma es- pessura de parede aproximadamente constante e com um tamanho reduzido para as funções centrais do canal de beneficiamento do fio com injeção de ar de entrada e saída do fio para a formação de laços, e que é produzido com o processo de moldagem.

Uma realização especialmente vantajosa é caracterizada pelo fato de que o núcleo de bocal cerâmico é injetado em processo de alta pre- cisão. O núcleo de bocal de acordo com a presente invenção é carac- terizado pelo fato de que é configurado como núcleo de bocal cerâmico com uma espessura de parede aproximadamente constante, e seu tamanho é reduzido às funções centrais do canal de beneficiamento do fio com injeção de ar para a entrada e saída do fio para a formação de laços, e pode ser produzido com o processo de moldagem.

Até agora, a titular partiu do fato de que para cada novo desen- volvimento um critério importante reside no fato de realizar o núcleo de bocal como núcleo de substituição, de tal modo que possa ser inserido um núcleo de bocal com dimensões internas e ângulos de entrada de ar diferentes. As- sim sendo, é possível, por exemplo, substituir um núcleo de bocal existente de acordo com o estado da técnica com poucas manipulações, e aproveitar todas as vantagens do novo desenvolvimento. Somente agora a titular reco- nheceu que essa exigência, em si positiva, foi tomada literalmente demais para os desenvolvimentos anteriores, o que prejudicou muito o desenvolvi- mento futuro. A conseqüência era que cada novo núcleo de bocal foi realiza- do com suas dimensões externas exatamente idênticas às dos antigos nú- cleos de bocais. O resultado foi que peças brutas para o núcleo de bocal podiam cada vez menos ser produzidos com o processo de fundição ou de prensagem, ou que foram criadas condições cada vez mais desfavoráveis para uma produção com o processo de moldagem. A nova invenção distan- ciou-se da obrigação limitante de executar o núcleo de bocal cerâmico como núcleo substituível. Antes pelo contrário, a configuração é orientada conse- qüentemente para as funções centrais internas. Toda a configuração pode agora ser determinada de acordo com as exigências da técnica de fundição e pode ser executada, por exemplo, através de uma divisão em dois como um núcleo de bocal cerâmico em miniatura com um corpo externo do núcleo cerâmico. Apenas ao corpo externo serão conferidas as dimensões dos nú- cleos de bocais do estado da técnica que também assume a função do nú- cleo de substituição. A invenção nova permite uma série de realizações especialmen- te vantajosas, o que será especificado nas reivindicações 4 a 10. Uma reali- zação especialmente vantajosa é caracterizada pelo fato de que o canal de beneficiamento do fio possui pelo menos um segmento cilíndrico e um seg- mento de expansão, sendo que a injeção é disposta dentro do segmento cilíndrico, de preferência mais ou menos na área centrai do lado longitudinal do núcleo de bocal cerâmico. O segmento de ampliação pode ser executado totalmente na forma de trompete de acordo com a EP 0 088 254, ou, de a- cordo com a patente EP 0 880 611, pode possuir um segmento cônico e um segmento em forma de trompete. O canal do fio possui um segmento cen- tral, preferencialmente cilíndrico que em direção do transporte passa para a ampliação cônica sem escala, sendo que o ar comprimido é injetado no segmento cilíndrico com uma distância suficiente do canal de corrente su- persônica conicamente ampliado. Os testes no contexto com a nova inven- ção trouxeram diversos conhecimentos novos: Com bocais de textura com uma corrente supersônica intensifi- cada de acordo com a patente EP 0 880 611, para cada título de fio pode ser obtida uma melhoria de qualidade, quando o ângulo de injeção de ar foi au- mentado para superior a 48°. O aumento de qualidade começa com um au- mento marcante com um aumento de ângulo para superior a 50°. No caso de ângulos de injeção superiores a 52°, em parte de até 60° e até mesmo de 65°, a qualidade do fio permanece surpreendentemente constante. O ângulo de injeção de ar otimizado, porém, depende também do título do fio. O ar comprimido é injetado no canal do fio de preferência atra- vés de três furos deslocados na circunferência em aproximadamente 120°.

Em todos os casos é decisivo que a abertura do fio é intensificada pela inje- ção do ar comprimido no canal do fio, porém, seja evitada uma formação de nós no fio. A abertura do fio, por um lado, e a textura do fio, por outro lado, precisam ser otimizadas cada uma separadamente. Para a otimização das duas funções totalmente distintas, estas precisam ser executadas localmen- te separadas, porém, com um curto espaço de tempo, uma depois da outra, de tal modo que a abertura é seguida imediatamente pela textura, ou que o término do processo de abertura do fio se converte diretamente no processo de aplicar textura. Todas as funções de textura centrais para a produção de um fio com laços podem agora ser realizados dentro de um núcleo de bocal cerâmico em miniatura. O novo núcleo de bocal cerâmico pode ser parte integrante de um dispositivo que possui um corpo de impacto esférico que pode ser encai- xado no segmento de ampliação, sendo que o segmento em forma de trom- pete possui um raio que está em uma relação com o diâmetro do corpo de impacto. Nisso, de preferência, de acordo com a patente EP 0 088 254, o corpo de impacto forma uma fenda anelar com o segmento em forma de trompete, sendo que o diâmetro externo da abertura de saída convexa do canal é pelo menos quatro vezes o diâmetro do canal e pelo menos igual a 0,5 vezes o diâmetro do corpo de guia esférico ou semi-esférico.

De preferência especial, o núcleo de bocal é executado em duas partes e possui um corpo de bocal externo, onde pode ser inserido o núcleo de bocal cerâmico, sendo que o corpo de bocal externo é feito de material sintético. O corpo externo de material sintético possui agora a função de um corpo de substituição no sentido convencional, com as dimensões de mon- tagem e elementos de fixação necessários. O corpo de material sintético exerce ainda uma função de proteção para o núcleo de bocal cerâmico. De preferência, um ponto de aperto é disposto entre o corpo de bocal externo e o núcleo de bocal cerâmico para a fixação do núcleo de bocal cerâmico no corpo de bocal externo. Além disso, entre o núcleo de bocal cerâmico e o corpo do bocal, na área do segmento cilíndrico, é disposto um canal de ar comprimido anelar através do qual é feita a injeção de ar por meio de furos de injeção. O canal de ar comprimido em forma de anel possui nas duas ex- tremidades do segmento cilíndrico cada vez um ponto de vedação, para ve- dar o ar comprimido.

De acordo com uma outra realização, o núcleo de bocal é execu- tado como um elemento de substituição rápida dentro do dispositivo, de mo- do que ele, junto com o núcleo de bocal cerâmico, pode ser montado e des- montado rapidamente. O núcleo de bocal pode ser realizado em duas par- tes, com um núcleo de bocal cerâmico interno e um corpo de bocal externo, sendo que ambas as partes são um dispositivo com acionamento rotativo e o corpo de bocai pode ser acionado com o núcleo de bocal cerâmico montado.

Na solução de duas partes, o núcleo de bocal cerâmico e o cor- po de bocal externo em estado composto constituem na extremidade da saí- da do fio uma superfície aproximadamente plana. De acordo com uma ext- gência importante para a nova solução, a configuração do corpo de bocal deve compensar variações de forma e de espessura. Assim sendo, as exi- gências construtivas no que se refere à montagem e à inserção em uma máquina podem ser compensadas por meio do corpo de bocal externo. O núcleo de bocal cerâmico pode ser realizado de maneira otimizada no que se refere à produção de peças brutas de cerâmica. Com especial preferência o corpo de bocal é fabricado como peça de injeção de material sintético, e suas dimensões externas são realizadas como peça de substituição quanto às respectivas soluções do estado da técnica. A nova invenção parte de uma espécie de bocais de texturar de acordo com o princípio radial. O ar de injeção, no princípio radial, é conduzi- do do ponto de alimentação em um segmento cilíndrico do canal do fio, dire- tamente em uma direção axial, com uma velocidade mais ou menos cons- tante, até um canal de aceleração. Como no estado da técnica da patente EP 0 880 611, também com a solução nova, um ou mais fios com excesso de fornecimento diferente podem ser texturados.

Breve Descrição da Presente Invenção Agora, a presente invenção é explicada com a ajuda de alguns exemplos de execução com maiores detalhes. Eles mostram: A figura 1 mostra o canal do fio na área da zona de abrir o fio e de texturar o fio. A figura 2 mostra um núcleo de bocal com um núcleo de bocal cerâmico inserido e um corpo de impacto na extremidade da saída do canal do fio. A figura 3 mostra um núcleo de bocal de duas partes, montado em um dispositivo para a produção de fio com laços.

As figuras 4a, 4b e 4c mostram uma solução de acordo com o estado da técnica (patente EP 0 088 254) com um núcleo de bocal, sendo que a figura 4c é uma vista segundo a seta A. A figura 5 mostra uma comparação de fio texturado com realiza- ções diferentes do núcleo de bocal.

As figuras 6a e 6b mostram o "contexto" para as funções do nú- cleo da criação de fio com laços. A figura 7 mostra uma solução com um núcleo de bocal de acio- namento rotativo. A figura 8 mostra uma apresentação em três dimensões com um núcleo de bocal dividido ou em duas partes, com um corpo externo do nú- cleo de bocal e um núcleo de bocal cerâmico. A figura 9 mostra um corte através do núcleo de bocal em duas partes de acordo com as figuras 6a e 8. A figura 10 mostra um corte de um núcleo de bocal de duas par- tes de acordo com a figura 6b e 8.

Caminhos e Execução da Presente Invenção A seguir referimo-nos à figura 1. O bocal de aplicação de textu- rar 1 possui um canal do fio 4 com um segmento cilíndrico 2 que ao mesmo tempo corresponde à seção transversal mais estreita 3 com um diâmetro d. A partir da seção transversal mais estreita 3, o canal do fio 4 se converte em um canal de aceleração 11 sem uma escala na seção transversal, amplian- do-se depois em forma de trompete, sendo que a forma de trompete pode ser definida com um raio R. Em virtude da corrente supersônica que surge pode ser determinado um diâmetro de frente de impacto DAe corresponden- te. Em virtude do diâmetro de frente de impacto Dae pode ser determinado de um modo relativamente preciso o ponto de soltura ou de ruptura Α1, A2, A3 ou A4. Para o efeito da frente de impacto chamamos a atenção sobre a patente EP 0 880 611. A faixa de aceleração do ar também pode ser definida pelo comprimento b do ponto da seção transversal mais estreita 3 e o ponto de ruptura A. Uma vez que se trata de uma corrente supersônica autêntica, a velocidade do ar pode ser calculada mais ou menos a partir desta. A figura 1 mostra uma configuração cônica do canal de aceleração 11 que corresponde ao comprimento Í2. O ângulo de abertura a2 é indicado com 20°. O ponto de soltura A2 é desenhado na extremidade do canal supersônico, onde 0 canal do fio se converte em uma ampliação 12 não constante, fortemente cônica ou em forma de trompete com um ângulo de abertura δ > 40°. Em virtude da geometria resulta um diâmetro de frente de impacto DAE ■ Como exemplo surgem mais ou menos as seguintes relações: Um prolongamento do canal de aceleração 11 possuindo o ân- gulo de abertura correspondente produz um aumento do diâmetro de frente de impacto DAE. Diretamente na área da formação da frente de impacto sur- ge a maior frente de impacto de compressão 13 possível com a seguinte zona de aumento de pressão abrupto 14. A textura propriamente dita é apli- cada na área da frente de impacto de compressão 13. O ar movimenta-se mais rapidamente do que o ar pelo fator de 50. Através de muitos testes po- de ser verificado que o ponto de ruptura A3, A4 também pode mover-se para dentro do canal de aceleração 11, isto é, exatamente quando a pressão de alimentação baixa. Na prática importa então encontrar para cada fio a pres- são de alimentação otimizada, sendo que o comprimento (I2) do canal de aceleração é projetado para o pior caso, isto é, antes um pouco comprido demais. MB significa a linha central do furo de injeção de ar comprimido 15 e MGK significa a linha central do canal do fio 4 e o ponto de cruzamento de MGK e MB leva a referência SM. Pd é o ponto da seção transversal mais estreita no início do canal de aceleração 11,11 é a distância de SM e Pd, I2 é a distância de Pd até o final do canal de aceleração (A4). Lõff significa o comprimento da zona de abertura do fio, Ltex é aproximadamente o compri- mento da zona de aplicação de textura ao fio. Por maior que seja o ângulo β, mais a zona de abertura do fio é ampliada para trás. A seguir falaremos da figura 2 que mostra uma forma de execu- ção preferida de todo o núcleo de bocal 5 em seção transversal. A forma de ajuste externa, de preferência, é adaptada exatamente aos núcleos de bo- cais do estado da técnica. Isto se refere sobretudo à massa de montagem crítica, o diâmetro de furo BD, o comprimento total L, a altura da cabeça do bocal KH e a distância LA para as conexões de ar comprimido PP’. Os testes evidenciaram que um ângulo de injeção de ar β superior a 48° é ótimo. A distância X dos respectivos furos de injeção de ar comprimido 15 é crítico em relação ao canal de aceleração. O núcleo de bocal 5 possui na área de entrada do fio, seta 16, um cone de introdução de fio 6. A medida "X" (figura 6) indica que o furo de injeção de ar comprimido 15 de preferência é deslo- cado para trás pelo menos pelo tamanho do diâmetro d da seção transversal mais estreita 3. Visto em direção de transporte (seta 16), o bocal de aplica- ção de texturar 1 ou o núcleo de bocal 5 possui um cone de introdução de fio 6, um segmento central cilíndrico 7, um cone 8 que ao mesmo tempo cor- responde ao canal de aceleração 11, e um espaço de texturar 9 ampliado. O espaço de texturar é limitado transversalmente à corrente por meio de uma forma de trompete 12 a qual também pode ser realizada como um funil côni- co aberto. A figura 2 mostra em ampliação múltipla em comparação com o tamanho real um núcleo de bocal 5 de duas partes, consistindo em um nú- cleo de bocal cerâmico 24 e um corpo externo do núcleo de bocal 25 com um corpo de guia ou de impacto 10. O novo núcleo de bocal 5 pode ser con- cebido como um núcleo de substituição para um núcleo de bocal do estado da técnica. Particularmente as dimensões Bd, EL como comprimento de montagem, LA + KH e KH de preferência não são fabricados apenas identi- camente, e sim também com as mesmas tolerâncias. De preferência, tam- bém a forma de trompete na área de saída externa é feita igualmente ao es- tado da técnica, com um raio R correspondente. O corpo de impacto 10 pode possuir qualquer forma: esférica, plano ou até no sentido de uma calota. A posição exata do corpo de impacto na área de saída fica mantido pela manu- tenção das medidas externas, de acordo com isso, a mesma fenda de retira- da Sp1. O espaço de texturar 18 é limitado para trás por meio do canal de aceleração 11.0 espaço de texturar pode ser aumentado em dependência do valor da pressão do ar selecionada também para dentro do canal de ace- leração. O núcleo de bocal cerâmico 24, como no estado da técnica, é fabri- cado inteiriçamente de um material de alta qualidade, tal como cerâmica, e é a parte mais cara de um bocal de aplicação de texturar. Nesse bocal novo é importante que a superfície de parede cônica cilíndrica 17 e também a su- perfície de parede 19 na área do canal de aceleração e o ponto de desem- bocar dos furos de injeção de ar comprimido 15 no canal do fio sejam da melhor qualidade. A figura 3 mostra toda a cabeça do bocal 21 com um núcleo de bocal 5 em duas partes e um corpo de impacto 10 que é ancorado em uma caixa conhecida de modo ajustável por meio de um braço 22. Para a inser- ção, o corpo de impacto 10 com o braço 22 é retirado ou afastado por giro de modo conhecido, de acordo com as setas 23, da área de trabalho do bo- cal de aplicação de texturar. O ar comprimido é trazido, vindo de uma câma- ra da caixa 27 através de furos de injeção de ar comprimido 15. O núcleo de bocal 5 é fixado na caixa 20 por meio de um grampo de aperto 26. Em vez de uma forma esférica, o corpo de impacto também pode ter uma forma de calota.

As figuras 4a, 4b e 4c mostram uma solução do estado da técni- ca de acordo com a patente EP 0 088 254 com um canal de condução de gás 29 comprido, através do qual passa o fio 30 a ser texturado. O canal de condução de gás 29 é alimentado com ar comprimido através de um furo de injeção de ar comprimido 15 radial. O furo de injeção de ar 15 engloba com o eixo do canal de condução de gás 29 um ângulo α de aproximadamente 48°. O diâmetro do furo de injeção de ar comprimido 15 é de 1,1 mm. O canal de condução de gás 29 possui um diâmetro d 1 de 1,5 mm e possui uma abertu- ra de saída convexa que vai ampliando-se para fora. O abaulamento conve- xo possui a forma de um arco de círculo com um raio R de 6,5 mm, relativa- mente ao qual a superfície frontal 34 do bocal de aplicação de texturar 1 constitui um plano tangencial, sendo que os pontos de contato do arco de abaulamento ficam em um círculo com o diâmetro D com o plano tangencial. O diâmetro D corresponde à fórmula D = d1 + 2R, e portanto pe de 14,5 mm. O corpo de impacto 10 cujo diâmetro d2 é de 12,5 mm projeta-se parci- almente para dentro da abertura de saída do canal 35 e constitui com a pa- rede interna desta última uma fenda anelar 31. O fio 30* que sai do bocal é retirado passando sobre a borda da abertura de saída.

Conforme mostram as figuras 4a e 4b, um suporte 33 com um eixo 32 é fixado na caixa 20 que porta o bocal em torno do qual pode ser girado um braço 22 firmemente unido com o corpo de impacto 10. Em virtu- de do giro do braço 22, a fenda anelar 31 pode ser ajustada ou o corpo de guia para enfiar o fio pode ser levantado. O fio liso 30 é levado para o bocal de aplicação de texturar 1 com a ajuda de um dispositivo de entrega 36 e novamente retirado como fio texturado 30* com a ajuda de um dispositivo de entrega 37. A figura 5 mostra em baixa, à esquerda de modo puramente es- quematizado a aplicação de textura do estado da técnica de acordo com a patente EP 0 088 254. Nisso, cabe destacar dois parâmetros principais: uma zona de abertura Oe-Z1 e um diâmetro de frente de impacto Das a partir de um diâmetro d de acordo com um bocal, como é descrito na patente EP 0 088 254. Em contrapartida, acima, à direita é mostrada a aplicação de textu- ra de acordo com a patente EP 0 880 611. No caso, é claramente visível que os valores Oe-Z2 e DAe são maiores. A zona de abertura de fio Oe-Z2 come- ça pouco antes do canal de aceleração na área do fornecimento de ar com- primido P e já claramente maior em relação à zona de abertura de fio Oe-Z1 relativamente curta da solução segundo a patente EP 0 088 254. A mensa- gem principal da figura 5 fica na comparação diagramática da tensão do fio segundo o estado da técnica (curva T 311) com Mach < 2 e um bocal de a- plicação de textura de acordo com a presente invenção (curva S 315) com Mach > 2 e o novo bocal. Na vertical do diagrama há a tensão do fio em CN.

Na horizontal é mostrada a velocidade de produção Pgeschw. em metros por minuto. A curva T 311 permite ver a coincidência clara da tensão do fio so- bre uma velocidade de produção de 500 metros por minuto. Acima de apro- ximadamente 650 metros por minuto a aplicação de textura com o bocal de acordo com a patente EP 0 088 254 não funcionou mais. Ao contrário disso, a curva S 315 com o bocal correspondente da patente EP 0 880 611 mostra que a tensão do fio não somente e muito maior, e sim, na faixa 400 a 700 metros por minuto é quase que constante e também na faixa de produção maior cai apenas lentamente. O aumento do número de Mach é um dos pa- râmetros mais importantes para a intensificação da aplicação de textura. O aumento do ângulo de injeção de ar é um dos parâmetros mais importantes para a qualidade da aplicação de textura, conforme é mostrado com o bocal novo como o terceiro exemplo acima, à esquerda. Como exemplo é indicado o ângulo de injeção de ar com a faixa de 50° a 60°. A zona de abertura de fio Oe-Z3 é maior do que na solução acima, à direita (de acordo com a patente EP 0 880 611) e muito maior do que na solução à esquerda, em baixo (de acordo com a patente EP 0 088 254). Os outros parâmetros técnicos do pro- cesso são iguais em todas as três soluções. Ao lado do ângulo de injeção de ar diferente na faixa de 45° a 48° e, novo acima de 45°, o efeito surpreen- dentemente positivo encontra-se no primeiro segmento da zona de abertura de fio, como OZ1 e OZ2, ou como é marcado no respectivo círculo. A dife- rença externa fica apenas na alteração do ângulo de injeção de ar de ar. O aumento expressivo da tensão do fio começa com um ângulo superior a 48° e somente pode ser entendido com um efeito combinatório. Pelo menos, até onde for entendido atualmente o efeito surpreendentemente positivo, 48° de ângulo de injeção de ar representa um limite, isto, sobretudo em caso de bocais de aplicação de textura de acordo com a patente EP 0 880 611. Este tipo de bocal de aplicação de textura possui uma reserva de rendimento su- ficiente, de modo que até mesmo uma intensificação pequena da abertura de fio é convertida em um aumento da qualidade do fio.

Na prática, o fio texturado, depois do segundo dispositivo de en- trega, passa por um sensor de qualidade, por exemplo, com o nome comer- cial de HemaQuality, chamado de ATQ, onde é medida a força de tração do fio 30* (em cN) e a divergência da força de tração momentânea (sigma %).

Os sinais de medição são levados para uma unidade de computador. A res- pectiva medição de qualidade é pré-requisito para o monitoramento otimiza- do da produção. Os valores são também um indicador para a qualidade do fio. No processo de aplicação de textura por meio de injeção de ar a deter- minação da qualidade é dificultada, pois não existe nenhum tamanho defini- do dos laços. A divergência da qualidade solicitada pelo cliente como sendo boa pode ser determinada melhor. Com o sistema ATQ isto se torna possí- vel, uma vez que a estrutura do fio e sua divergência podem ser determina- das, avaliadas através de um sensor de tensão de fio e ser indicadas através de um único número de valor, o valor AT. Um sensor de tensão de fio capta como um sinal elétrico analógico especialmente a força de tração do fio de- pois do bocal de aplicação de textura. Nisso, a partir do valor médio e da variação dos valores de medição da força de tração do fio é calculado cons- tantemente o valor AT. A grandeza do valor AT depende da estrutura do fio e é determinada pelo usuário de acordo com suas próprias exigências de qua- lidade. Se a força de tração do fio ou a variação (uniformidade) da tensão do fio se modificam durante a produção, também se modifica o valor AT. Espe- lhos de fio, amostras de tricot ou de tecido podem determinar onde se en- contram os valores limites superiores e inferiores. Eles são diferentes em dependência das exigências de qualidade. A vantagem da medição de ATQ é que várias falhas do processo podem ser reconhecidas simultaneamente, por exemplo, igualdade dos pontos da textura, umidificação do fio, rupturas de filamentos, poluição dos bocais, distância das esferas de impacto, tempe- ratura de hotpin, diferenças de pressão do ar, zona de inserção de POY, a- vanço do fio etc.

Em seguida serão discutidas as figuras 6a e 6b. As duas figuras mostram o "escopo" para as funções centrais na produção de fio com laços. A figura 6a parte das soluções de acordo com as figuras 4a a 4c. A figura 6b parte da solução segundo as figuras 1,2 e 3. As respectivas partes das duas figuras levam as mesmas referências. As duas figuras 6a e 6b mostram mais ou menos as proporções de tamanho das diversas áreas para as funções centrais.

A figura 6a ilustra claramente que o segmento cilíndrico zyl A tem mais ou menos o dobro do comprimento como o segmento de expansão EA. Três furos de injeção de ar radiais 15 estão deslocados para trás por uma distância õ. A, segmento de abertura, em relação ao segmento de am- pliação EA, e se encontram na área central do segmento cilíndrico, conforme é desenhado de acordo com o segmento de injeção de ar (Einbl. A.). No segmento de ampliação EA, o diâmetro D e o raio R são muito importantes. O segmento cilíndrico possui um diâmetro Gd. Uma outra característica es- pecial da solução de acordo com a figura 6a é o ângulo α que em direção de transporte do fio segundo a seta 16 possui um ângulo de mais ou menos 48°. Um cone de enfiar EK somente possui o comprimento necessário para o enfiar do fio, porém, apenas é muito curto. O diâmetro Bd é dimensionado de acordo com o estado da técnica. Uma comparação das figuras 4a e 6a mos- tra claramente que o segmento cilíndrico (zyl. A.) da solução nova tem me- nos da metade do comprimento, em relação à solução do estado da técnica, segundo a figura 4a. Isto é uma característica importante na realização con- creta de um núcleo de bocal cerâmico de acordo com a presente invenção.

Visto do ponto de vista da função de aplicação de textura, no estado da téc- nica o comprimento do canal de guia do fio era desnecessariamente longo. O canal de guia do fio GA, no estado da técnica, dependia da dimensão de espessura da caixa 20, como se vê claramente da figura 4b.

Em comparação com a figura 6a, a figura 6b mostra duas carac- terísticas especiais. A solução de acordo com a figura 6b possui no lugar de um segmento em forma de trompete EA um primeiro segmento cônico (kon. A.) e um segmento de aplicação de textura TA* em forma de trompete, de acordo com a solução da patente EP-OS 0 880 611. Uma comparação das figuras 6a e 6b mostra que o segmento cilíndrico zyl. A.* da figura 6b é en- curtado, de acordo com as indicações X1 e X2. Como ganho, o segmento de abertura ÕA* da figura 6b é maior. O segmento cônico de preferência é con- figurado com um ângulo de abertura χ de 12° a 40°. A segunda característi- ca especial é a disposição do furo de injeção de ar comprimido 15 radial com um ângulo β de preferencialmente 50° a 70° que aumenta a estabilidade da textura para um nível muito alto e que permite as melhores qualidades de textura. A figura 7 mostra uma outra realização especialmente vantajosa que parte da patente EP-OS 1 022 366. A prática mostra que os bocais de aplicação de textura por injeção de ar para a produção de fio com laços pre- cisam ser limpos em intervalos de tempo relativamente curtos. A patente EP- OS 1 022 366 sugere agora colocar o núcleo de bocal em rotação perma- nente ou alternada. Assim conseguiu-se prolongar significantemente o inter- valo para limpeza. A figura 7 mostra como a invenção nova também pode ser aplicada em um núcleo de bocal com acionamento giratório. Para tal, sugere-se utilizar um núcleo de bocal em duas partes, mais ou menos de acordo com a figura 2. A figura 7 mostra como exemplo a junção e a aplica- ção de textura simultâneas de dois fios, de um fio A e de um fio B, que são guiados através de cada vez um guia-fio 40 ou 41 para dentro do cone de introdução de fio 6. O núcleo de bocal consistindo em um núcleo de bocal cerâmico 24 e um corpo externo do núcleo de bocal 25 é disposto em uma bucha rotativa 42 apoiada de modo girável, que é apoiada por meio de um rolamento de esferas 43 na caixa de acionamento 44. O ar comprimido é trazido através de uma câmara de ar comprimido 45 e uma conexão de ar comprimido 46, sendo que através de várias vedações 47 é impedido um escapamento do ar comprimido. Uma roda helicoidal 48 é fixada na caixa de acionamento 44 por meio de um colar 49 e uma tampa 50. O acionamento é providenciado por meio de um eixo do motor 51, uma roda de acionamento 52 e uma roda helicoidal 48. A figura 8 mostra em ilustração tridimensional um núcleo de bo- cal em duas partes de acordo com a figura 6a e as figuras 3 e 7. A figura 8 mostra a montagem de um núcleo de bocal cerâmico 24 com um corpo ex- terno do núcleo de bocal 25. O núcleo de bocal cerâmico 24, conforme indi- ca a figura 8, pode ser inserido no núcleo de bocal cerâmico 24 manualmen- te, sendo que com o último movimento de encaixe o núcleo de bocal cerâmi- co 24 é retido exatamente na posição por meio de uma retenção 60 que fun- ciona como engate. Para fora se forma uma superfície plana 34 de acordo com a figura 2. Entre o núcleo de bocal cerâmico 24 e o corpo externo do núcleo de bocal forma-se uma câmara de pressão 61 cilíndrica que para fora é fechada por meio de vedações 62, de modo que o ar comprimido somente pode escoar através dos furos de injeção de ar comprimido 15 para dentro do canal do fio 4. O exemplo de acordo com a figura 8 mostra muito ilustrativa- mente uma outra característica muito importante da solução nova, isto é, a exigência da espessura de parede quase que constante do núcleo de bocal cerâmico 24, sendo que em três pontos, WSt1, WSt2, WSt3 a espessura de parede é indicada por uma seta de medida. Para as exigências de monta- gem, as setas de medidas D1, D2, D3 indicam três espessuras diferentes no corpo externo do núcleo de bocal 25. Uma vez que o corpo externo do nú- cleo de bocal pode ser fabricado, por exemplo, com material sintético, até mesmo grandes variações de espessura não exercem nenhuma influência prejudicial. O núcleo de bocal cerâmico interno, em contrapartida, pode ser produzido de modo otimizado de acordo com as exigências para a produção de peças brutas de cerâmica pelo processo de prensagem, especialmente pelo processo de moldagem por injeção. A figura 9 ilustra em corte a solução de acordo com a figura 6a e a figura 8. A figura 10 mostra em corte as figuras 6b e 8. Em ambas as figu- ras o núcleo de bocal cerâmico 24 é embutido no corpo externo do núcleo de bocal 25. De acordo com uma outra realização não-mostrada, o núcleo de bocal cerâmico 24 pode ser montado diretamente em uma caixa 20, mais ou menos de acordo com a figura 4b. Para tal, a caixa 20 precisa ter aberturas de ajuste de acordo com o núcleo de bocal cerâmico 24 em miniatura.

Claims (16)

1. Processo para a produção de um núcleo de bocal cerâmico (24) como parte de um dispositivo para a produção de fio com laços (30*), caracterizado pelo fato de que o núcleo de bocal cerâmico (24) é fabricado com uma espessura de parede aproximadamente constante e tem seu ta- manho reduzido para as funções centrais do canal de tratamento do fio (4; 11) com injeção de ar e saída do fio para a formação de laços, e é produzido pelo processo de moldagem.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o núcleo de bocal cerâmico (24) é moldado por injeção em um processo de alta precisão.

3. Núcleo de bocal (5; 24) para um dispositivo para a produção de fio com laços (30*), caracterizado pelo fato de que é produzido como um núcleo cerâmico de bocal (24) com espessura de parede aproximadamente constante ou contém um núcleo cerâmico de bocal (24) com tais caracterís- ticas, em que o núcleo de bocal (24) tem tamanho reduzido para as funções centrais do canal de tratamento do fio (4; 11) de injeção de ar e saída do fio para a formação de laços

4. Núcleo de bocal (5; 24) de acordo com a reivindicação 3, ca- racterizado pelo fato de que é moldado.

5. Núcleo de bocal (5; 24) de acordo com uma das reivindica- ções 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que o canal de tratamento do fio (4, 11) possui pelo menos um segmento cilíndrico (zyl. A.; zyl. A.*) e um seg- mento de ampliação EA, sendo que a injeção de ar (Einbl.) é disposta dentro do segmento cilíndrico (zyl. A.; zyl. A.*).

6. Núcleo de bocal (5; 24) de acordo com a reivindicação 5 ca- racterizado pelo fato de que a injeção de ar (Einbl.) está posicionada na área central do lado longitudinal do núcleo de bocal bocal (5; 24)

7. Núcleo de bocal (5; 24) de acordo com uma das reivindica- ções 5 ou 6 caracterizado pelo fato de que o segmento de ampliação (E.A.) é totalmente formado em forma de trompete.

8. Núcleo de bocal (5; 24) de acordo com uma das reivindica- ções 5 a 7 caracterizado pelo fato de que o segmento de ampliação (E.A.) possui um segmento cônico (Kon. A.) assim como um segmento em forma de trompete (TA*), sendo que em caso de um segmento cônico (Kon. A), este possui um ângulo de abertura maior ou igual a 12°.

9. Núcleo de bocal (5; 24) de acordo com uma das reivindica- ções 3 a 8, caracterizado pelo fato de que a injeção de ar do núcleo de bocal cerâmico (24) possui um ou mais fusos de injeção (15) de ar que estão dis- postos em um ângulo inclinado em direção de transporte (16) com um ângu- lo (α, β) mínimo de 48°

10. Núcleo de bocal (5; 24) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a injeção de ar do núcleo de bocal cerâmico (24) possui três fusos de injeção de ar (15).

11. Núcleo de bocal (5; 24) de acordo com uma das reivindica- ções 3 a 8, caracterizado pelo fato de que os fusos de injeção (15) estão dispostos em um ângulo inclinado em direção de transporte (16) com um Ângulo (α, β) na faixa de 52°a 65°.

12. Núcleo de bocal (5; 24) de acordo com uma das reivindica- ções 3 a 11, caracterizado pelo fato de que é parte integrante de um disposi- tivo que possui um corpo de impacto esférico (10) que pode ser inserido no segmento de ampliação (E.A.), sendo que o diâmetro externo da abertura de saída abaulada de forma convexa do canal é pelo menos igual a quatro ve- zes o diâmetro do canal e pelo menos igual a 0,5 vez o diâmetro do corpo de guia (10) esférico ou semi-esférico.

13. Núcleo de bocal (5) de acordo com uma das reivindicações 3 a 12, caracterizado pelo fato de que é feito em duas partes e possui um cor- po de bocal externo (25) onde pode ser inserido o núcleo de bocal (24).

14. Núcleo de bocal (5) de acordo com a reivindicação 13, carac- terizado pelo fato de que entre o corpo de bocal externo (25) e o núcleo de bocal cerâmico (24) é disposto um ponto de aperto para a fixação do núcleo de bocal cerâmico (24) no corpo de bocal externo (25).

15. Núcleo de bocal (5) de acordo com a reivindicação 14, carac- terizado pelo fato de que entre o de bocal cerâmico (24) e o corpo de bocal externo (25) na área do segmento cilíndrico (zyl. A.; zyl. A.*) é disposto um canal de ar comprimido anelar, através do qual a injeção de ar é providenci- ada por meio dos furos de injeção (15).

16. Núcleo de bocal (5) de acordo com a reivindicação 15, carac- terizado pelo fato de que o canal de ar comprimido anelar possui em cada uma das duas áreas de extremidade do segmento cilíndrico (zyl. A.; zyl. A.*) um ponto de vedação para a vedação do ar comprimido.