ES2201002T3 - Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de napas hiladas. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para la fabricacion de napas hiladas.Info
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Abstract
Procedimiento para fabricar una napa hilada mediante hilado de una agrupación lineal de fibras dispuestas paralelas unas junto a otras en forma de una cortina de una multiplicidad de capilares hilados con extracción y estirado aerodinámicos del conjunto de fibras, en el cual el conjunto de fibras que sale del conducto de estirado o es extraído de una bobina es movido lateralmente en sentido transversal por una corriente de aire con direcciones que cambian periódicamente, estando la corriente de aire, vista en el plano horizontal, orientada alternativamente inclinada hacia el conjunto de fibras, caracterizado porque entre las corrientes de aire existen pausas de aire que permiten una orientación vertical del conjunto de fibras (8).
Description
Procedimiento y dispositivo para la fabricación
de napas hiladas.
Para la fabricación de napas hiladas son
conocidos diferentes procedimientos y dispositivos apropiados para
ello. Como materiales de partida se emplean polímeros
termoplásticos, que se hilan fundidos formando hilados finos. Las
fibras hiladas la mayoría de las veces son estiradas
aerodinámicamente y obtienen así la resistencia deseada. La
distribución de las fibras se realiza después del proceso de hilado
o también intercalando bobinas sobre una banda de distribución sobre
la cual vienen a situarse unas sobre otras y forman la napa
hilada.
En el documento DE-AS 1 303 569
es conocido un procedimiento para fabricar napas en el cual las
fibras hiladas son guiadas a través de un conducto, allí son
estiradas aerodinámicamente y luego son distribuidas en forma de
napa sobre un soporte perforado móvil.
Para garantizar la distribución estadísticamente
desordenada de las fibras, por debajo del conducto de conducción de
aire está prevista una zona de turbulencia, que favorece una
distribución cruzada de las fibras. Se produce un aspecto de napa
muy irregular. Se consigue una alta uniformidad de la napa hilada
porque se prevén varios conductos de guía unos detrás de otros y las
planchas de fibras que salen de ellos son depositadas a manera de
capa formando una napa.
Para poder determinar la pretendida uniformidad
de la napa y su resistencia en dirección longitudinal o transversal,
por el documento DE 39 07 215 A1 es conocido configurar giratorios
los bloques de hilado junto con el dispositivo de salida de las
fibras. De esa manera también deben eliminarse los inconvenientes
que se presentan en el caso de los denominados procedimientos de
cortina y que en determinadas zonas pueden llevar a superposiciones
de filamentos individuales. En el caso de los procedimientos de
cortina la napa posee una resistencia favorecida en dirección
longitudinal, es decir, en la dirección de producción, mientras que
los valores de resistencia en dirección transversal son menores.
Esto debe ser compensado mediante la posición inclinada de los
bloques de hilado junto con el dispositivo de distribución y
estirado.
Es además conocido por el documento DE 35 42 660
C2 conseguir una desviación de la corriente de aire por debajo del
conducto de salida con ayuda de un dispositivo basculante dispuesto
paralelo y de este modo obtener un movimiento oscilante de las
fibras. El movimiento oscilante tiene lugar en la dirección de
marcha de la banda de distribución en la dirección de producción;
entre otras cosas aquí también pueden encontrar aplicación las
denominadas superficies de Coanda, como están descritas por ejemplo
en el documento DE 24 21 401 C3. Las medidas previstas son sin
embargo relativamente de acción lenta, de manera que sólo son
posibles oscilaciones lentas del conjunto de fibras.
Sirve de base al invento el problema de
proporcionar un procedimiento con el correspondiente dispositivo
para fabricar una napa hilada con el cual pueda obtenerse una muy
alta uniformidad de la estructura de la napa y de la distribución de
peso por unidad de superficie. Además debe ser posible establecer la
resistencia longitudinal o transversal de la napa de manera
predeterminada. La resistencia en dirección transversal debe por
ejemplo ser igual de grande que la resistencia en dirección
longitudinal.
La solución del problema planteado se lleva a
cabo con las características de las reivindicaciones 1 y 8. Las
reivindicaciones subordinadas 2 a 7 y 9 a 25 son perfeccionamientos
ventajosos de la idea del invento.
El invento parte de un procedimiento para
fabricar una napa hilada mediante hilado de una agrupación lineal de
fibras dispuestas paralelas unas junto a otras en forma de una
cortina de una multiplicidad de capilares hilados con extracción y
estirado aerodinámicos del conjunto de fibras. Según el invento el
conjunto de fibras que sale del conducto de estirado o es extraído
de una bobina es movido lateralmente en sentido transversal por una
corriente de aire con direcciones que cambian periódicamente, siendo
la corriente de aire, vista en el plano horizontal, orientada
inclinada de forma alterna hacia el conjunto de fibras. Los golpes
de aire individuales en direcciones alternadas provocan que el
conjunto de fibras se mueva con movimiento de vaivén
transversalmente con respecto a la dirección de producción, lo que
lleva a la deseada estructura de la napa, por ejemplo a una alta
uniformidad en la estructura.
Las corrientes de aire pueden desarrollarse
alternamente desde la izquierda y la derecha. Se ha mostrado
favorable que entre las corrientes de aire individuales estén
intercaladas pausas de aire, durante las cuales no existe ningún
golpe de aire y que entre los golpes de aire permiten una
orientación vertical del conjunto de fibras.
La dirección de soplado en general de las
corrientes de aire está orientada perpendicular al conjunto de
fibras. Sin embargo se ha elegido un ángulo de soplado de 15º en el
plano horizontal. Según necesidad son posibles naturalmente otros
ángulos de soplado. Es posible también orientar la dirección de
soplado en el plano vertical inclinada hacia abajo sobre el conjunto
de fibras. El ángulo de soplado en el plano vertical puede ser de
15º.
Es suficiente que las corrientes de aire estén
dirigidas desde el frente delantero sobre el conjunto de fibras.
Esto no excluye sin embargo que la corriente de aire también pueda
ser dirigida sobre el conjunto de fibras desde el frente posterior o
desde ambos lados frontales. Esto depende, entre otras cosas, del
espesor de las fibras individuales y de las relaciones de flujo
existentes para los golpes de aire. Dado el caso el proceso de
distribución puede ser favorecido adicionalmente mediante
superficies deflectoras de flujo movidas periódicamente, como aletas
giratorias, superficies de Coanda o similares. Éstas se disponen
como ya es conocido en el estado de la técnica de manera que hacen
oscilar adicionalmente el conjunto de fibras con movimiento de
vaivén en la dirección de producción.
El dispositivo para realizar el procedimiento se
compone de un bloque de hilado con una multiplicidad de capilares de
hilado situados en una hilera con un pozo de aire de refrigeración y
conducto de estirado y una banda de distribución. Según el invento,
por debajo del conducto de estirado, delante y/o detrás del conjunto
de fibras está dispuesto al menos un pozo de soplado, con boquillas
de salida de aire vistas en el plano horizontal orientadas
inclinadas hacia el conjunto de fibras. Las boquillas de salida de
aire están dispuestas de manera que pueden soplar de forma alterna
una corriente de aire en direcciones diferentes y precisamente visto
sobre el conjunto de fibras desde la izquierda o la derecha. Es
ventajoso que estén previstas al menos dos filas de boquillas de
salida de aire dispuestas paralelas una a otra, estando orientadas
las boquillas de una fila opuestas a las boquillas de la otra fila.
La alimentación de aire a las boquillas se realiza sucesivamente, de
manera que una vez son cargadas con el aire las boquillas hacia la
izquierda y una vez las boquillas hacia la derecha. Para ello la
alimentación de aire a las boquillas de una fila en cada caso se
cierra mediante un cierre. Sin embargo también es posible proveer de
cierres a las propias boquillas y cerrar en cada caso las boquillas
de una fila y abrir la otra fila.
Para el cierre de las boquillas puede estar
previsto un cilindro giratorio, que está configurado hueco y está
provisto de ranuras longitudinales.
Las boquillas pueden estar formadas por piezas
insertadas en forma de chapa ondulada con ondulaciones que se
desarrollan inclinadas con respecto a su dirección longitudinal, las
cuales están insertadas en la pared de la boquilla. Son
preferentemente intercambiables, de manera que el volumen de salida
que pasa a través de ellas o también la dirección de flujo o su
ángulo puedan ser modificados fácilmente.
La pared de las boquillas está provista de
ranuras longitudinales superpuestas, que están en correspondencia
con las ranuras longitudinales en el cilindro. Una forma de
realización particularmente ventajosa prevé la disposición de un
espacio de acumulación de aire en el pozo de soplado, que está
dispuesto entre la pared de las boquillas y una pared de obturación
situada junto al cilindro. De este modo se obtiene una carga muy
uniforme de las boquillas.
El espacio de acumulación de aire está dividido
por una chapa intermedia en dos cámaras, que están asignadas a las
respectivas ranuras longitudinales superiores e inferiores de la
pared de obturación y a las boquillas superiores e inferiores en la
pared de las boquillas. El cilindro por su parte está dispuesto en
un conducto longitudinal que está lleno de aire comprimido, y que
está conectado a un depósito de aire comprimido.
El cilindro giratorio tiene la ventaja de que
incluso en caso de anchos de fabricación mayores aparece una presión
uniforme en las boquillas a lo largo del ancho total de
fabricación.
Los ángulos de soplado de las boquillas de ambas
filas de boquillas son preferentemente iguales, por lo que en el
conjunto de fibras se obtiene una colocación igual en ambas
direcciones. Los ángulos de soplado son de 10 a 60º, preferentemente
de 45º.
Para favorecer aún más el proceso de extendido de
la napa por debajo del pozo de soplado puede estar prevista una
conducción de aire mecánica regulable para controlar la dirección
del flujo de aire. Esta conducción de aire puede estar compuesta por
aletas giratorias o también por superficies de Coanda, mediante las
cuales el conjunto de fibras puede ser hecho oscilar en la dirección
de producción.
Para favorecer la conducción de aire la forma de
realización preferida prevé colocar frente al pozo de soplado sobre
el otro frente del conjunto de fibras una chapa deflectora de aire
regulable en la dirección del pozo de soplado. Mediante esta chapa
deflectora de aire se favorece la dirección del flujo de aire
lateral y el movimiento lateral oscilante del conjunto de fibras
puede regularse más fuerte o menos fuerte, al llevarse la chapa
deflectora de aire más próxima al pozo de soplado o ser retirada de
él.
El invento es explicado en detalle a continuación
con ayuda del dibujo:
Muestra:
La Figura 1 esquemáticamente el desarrollo del
procedimiento,
la Figura 2 esquemáticamente el pozo de soplado
con el conjunto de fibras desviado,
la Figura 3 boquillas de salida de aire del pozo
de soplado en vista en planta,
la Figura 4 el conducto de estirado con pozo de
soplado y conducciones de aire en vista parcialmente en perspectiva
y
la Figura 5 el pozo de soplado con un espacio de
acumulación de aire.
En la Figura 1 están representados
esquemáticamente cuatro pasos individuales del procedimiento, A, B,
C y D. Mediante las líneas verticales 1 están ilustradas las paredes
frontales de un pozo de soplado 3. Con 2 está designada una chapa
deflectora de aire. Los puntos 4 deben reproducir las fibras
individuales del conjunto de fibras. Mediante la flecha 5 está
indicada la dirección de movimiento de la banda de distribución. Las
flechas curvadas 6 y 7 reproducen la dirección de circulación de la
corriente de aire.
En el procedimiento elegido en el ejemplo el
conjunto de fibras de las fibras 4, visto desde su dirección de
producción, se mueve una vez hacia la derecha, véase el paso B, y
una vez hacia la izquierda, véase el paso D. Entre estos movimientos
la corriente de aire se detiene, de manera que el conjunto de fibras
puede orientarse vertical, como se muestra en los pasos A y C. Desde
el pozo de soplado 3, que visto en la dirección de producción se
encuentra en el frente posterior del conjunto de fibras, se sopla
periódicamente desde las boquillas previstas para ello una vez el
aire hacia la derecha, véase el paso B, y una vez el aire hacia la
izquierda, véase el paso D. En el frente delantero del conjunto de
fibras se encuentra la chapa deflectora de aire 2, que está provista
de un mecanismo de regulación y cuya distancia desde el pozo de
soplado 3 es ajustable.
Abajo en la Figura está dibujada esquemáticamente
la distribución de una fibra individual 4 y puede observarse que la
fibra 4 realiza en su distribución un movimiento que produce
aproximadamente la forma de un ocho sobre la capa de
distribución.
En la Figura 2 se muestra el pozo de soplado 3
con las boquillas de salida de aire 10 y 11 situadas en filas unas
sobre otras. El conjunto de fibras 8 que sale del conducto de
estirado 12 es desviado primero hacia la derecha mediante la
corriente de aire que sale de las boquillas 10, lo que está indicado
por las líneas de trazo lleno del conjunto de fibras 8. Tras la
supresión de la corriente de aire el conjunto de fibras 8 se orienta
de nuevo vertical y en el siguiente paso mediante la corriente de
aire de las boquillas de salida de aire 11 es desviado en la
dirección opuesta, lo que está indicado con las líneas de trazos y
puntos del conjunto de fibras 8. Debería mencionarse que esta
representación reproduce el principio del procedimiento sólo
esquemáticamente.
En la Figura 3 se muestran las boquillas 10 y 11
del pozo de soplado 3 en vista en planta. Las flechas 6 y 7 indican
la dirección de circulación del flujo de aire. El pozo de soplado 3
está equipado con una chapa intermedia, que separa uno de otro los
respectivos espacios para las boquillas 10 y 11. De este modo es
posible abastecer de aire comprimido cada espacio del pozo de
soplado 3 por separado.
En la Figura 4 está reproducido un montaje de
conducto de estirado 12, pozo de soplado 3 y banda de distribución
13. El pozo de soplado 3 tiene las boquillas 10 y 11 de las cuales
salen las corrientes de aire 6 y 7. Mediante la chapa intermedia 14
el pozo de soplado 3 está subdividido en dos cámaras 15 y 16, a
través de las cuales se alimenta aire comprimido a las boquillas 10
y 11. Opuesta al pozo de soplado 3 está colocada la chapa deflectora
de aire 2, que mediante mecanismos de regulación apropiados puede
ser desplazada en dirección al pozo de soplado 3, lo cual está
indicado por la doble flecha 21. Por debajo de la chapa deflectora
de aire 2 está prevista la aleta giratoria 22, que puede ser hecha
girar sobre el eje 23, como está indicado con la flecha 24. El
conjunto de fibras 8 que sale del conducto de estirado 12 es hecho
oscilar lateralmente en sentido transversal por las corrientes de
aire de las boquillas de salida de aire 10 y 11. Mediante la aleta
giratoria 22 el conjunto de fibras 8 es hecho oscilar adicionalmente
con movimiento de vaivén en la dirección de producción. La napa que
se forma sobre la banda de distribución 13 tiene una
extraordinariamente alta uniformidad y homogénea distribución de
peso por unidad de superficie.
En la Figura 5 está mostrada la forma de
realización preferida, en la cual el cilindro 30 hueco y provisto de
ranuras 31 está dispuesto en el pozo de soplado 3 en un conducto
longitudinal separado 40. Entre la pared 33 de las boquillas del
pozo de soplado 3 y una pared de obturación 34, en la que se apoya
el cilindro 30, existe un espacio de acumulación de aire 32, que
está subdividido en dos cámaras 15 y 16 por la chapa intermedia 14.
En la pared 33 de las boquillas están dispuestas en filas unas sobre
otras las boquillas 10 y 11. Se forman mediante piezas insertadas 35
en forma de chapa ondulada, con ondulaciones que se desarrollan
inclinadas con respecto a su dirección longitudinal (con respecto al
ancho de la máquina). Las piezas insertadas 35 son recambiables. La
pared de obturación 34 tiene ranuras longitudinales superpuestas 36,
que están en correspondencia con las ranuras longitudinales 31 en el
cilindro 30. Las ranuras longitudinales 31 y 36 están sincronizadas
unas con otras de tal manera que el aire comprimido es alimentado
sólo a la cámara superior 15 o a la cámara inferior 16. Además
mediante superposición de las ranuras 36 con la pared del cilindro
pueden intercalarse pausas intermedias, las cuales permiten una
orientación vertical de las fibras 8. Según la relación de las
ranuras longitudinales 31 y la pared del cilindro y de las ranuras
36 en la pared de obturación 34 puede variarse el flujo de aire del
conducto longitudinal 40 en las cámaras 15 y 16. El conducto
longitudinal 40 está unido a través de varios manguitos de conexión
42 con un depósito de aire comprimido 41 que se extiende paralelo al
conducto longitudinal 40.
Claims (25)
1. Procedimiento para fabricar una napa hilada
mediante hilado de una agrupación lineal de fibras dispuestas
paralelas unas junto a otras en forma de una cortina de una
multiplicidad de capilares hilados con extracción y estirado
aerodinámicos del conjunto de fibras, en el cual el conjunto de
fibras que sale del conducto de estirado o es extraído de una bobina
es movido lateralmente en sentido transversal por una corriente de
aire con direcciones que cambian periódicamente, estando la
corriente de aire, vista en el plano horizontal, orientada
alternativamente inclinada hacia el conjunto de fibras,
caracterizado porque entre las corrientes de aire existen
pausas de aire que permiten una orientación vertical del conjunto de
fibras (8).
2. Procedimiento para fabricar una napa hilada
según la reivindicación 1, caracterizado porque la dirección
de soplado está orientada perpendicular al conjunto de fibras
(8).
3. Procedimiento para fabricar una napa hilada
según la reivindicación 2, caracterizado porque el ángulo de
soplado en el plano horizontal es de 15º.
4. Procedimiento para fabricar una napa hilada
según la reivindicación 3, caracterizado porque el ángulo de
soplado en el plano vertical está inclinado hacia abajo sobre el
conjunto de fibras (8).
5. Procedimiento para fabricar una napa hilada
según la reivindicación 4, caracterizado porque el ángulo de
soplado en el plano vertical es de 15º.
6. Procedimiento para fabricar una napa hilada
según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la
corriente de aire está dirigida hacia el conjunto de fibras (8)
desde el frente delantero o desde el frente posterior de la
misma.
7. Procedimiento para fabricar una napa hilada
según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque
el conjunto de fibras (8) tras el movimiento de la corriente de aire
es desviado adicionalmente mediante superficies deflectoras de flujo
movidas periódicamente, como aletas giratorias, superficies de
Coanda o similares.
8. Dispositivo para realizar el procedimiento
según una de las reivindicaciones 1 a 7, con un bloque de hilado con
una multiplicidad de capilares de hilado situados en hilera, un pozo
de aire de refrigeración y conducto de estirado y una banda de
distribución, así como al menos un pozo de soplado dispuesto por
debajo del conducto de estirado, con boquillas de salida de aire
vistas en el plano horizontal orientadas inclinadas hacia el
conjunto de fibras, y en el cual están previstas al menos dos filas
de boquillas de salida de aire dispuestas paralelas una a otra,
estando orientadas las boquillas de una fila opuestas a las
boquillas de la otra fila.
9. Dispositivo según la reivindicación 8,
caracterizado porque la alimentación de aire a las boquillas
(10, 11) de una fila en cada caso puede cerrarse mediante un
cierre.
10. Dispositivo según la reivindicación 8 ó 9,
caracterizado porque las boquillas (10, 11) de una fila en
cada caso pueden cerrarse mediante un cierre.
11. Dispositivo según la reivindicación 10,
caracterizado porque las boquillas (10, 11) pueden cerrarse
mediante un cilindro giratorio (30).
12. Dispositivo según la reivindicación 11,
caracterizado porque el cilindro (30) está configurado hueco
y está provisto de ranuras longitudinales (31).
13. Dispositivo según la reivindicación 12,
caracterizado porque las boquillas (10, 11) están formadas
por piezas insertadas (35) en forma de chapa ondulada con
ondulaciones que se desarrollan inclinadas con respecto a su
dirección longitudinal, las cuales están insertadas en la pared (33)
de la boquilla.
14. Dispositivo según la reivindicación 13,
caracterizado porque las piezas insertadas (35) son
recambiables.
15. Dispositivo según la reivindicación 14,
caracterizado porque la pared de obturación (34) está
provista de ranuras longitudinales superpuestas (36), que están en
correspondencia con las ranuras longitudinales (31) en el cilindro
(30).
16. Dispositivo según la reivindicación 11,
caracterizado porque el pozo de soplado (3) tiene un espacio
de acumulación de aire (32), que está situado entre la pared (33) de
las boquillas y una pared de obturación (34) con respecto al
cilindro (30).
17. Dispositivo según la reivindicación 16,
caracterizado porque el espacio de acumulación de aire (32)
está subdividido por una chapa intermedia (14) en dos cámaras (15,
16), que están asignadas a las ranuras longitudinales (36) y
boquillas (35) superiores e inferiores respectivamente.
18. Dispositivo según una de las reivindicaciones
11 a 17, caracterizado porque el cilindro (30) está dispuesto
en un conducto longitudinal (40) que está lleno de aire
comprimido.
19. Dispositivo según la reivindicación 18,
caracterizado porque el conducto longitudinal (40) está
conectado a un depósito de aire comprimido (41).
20. Dispositivo según una de las reivindicaciones
8 y 9, caracterizado porque los ángulos de soplado de las
boquillas (10, 11) de en cada caso una fila de boquillas son
iguales.
21. Dispositivo según la reivindicación 20,
caracterizado porque los ángulos de soplado son de 10º a 60º,
preferentemente de 45º.
22. Dispositivo según una de las reivindicaciones
8 a 21, caracterizado porque frente al pozo de soplado (1)
sobre el otro lado frontal del conjunto de fibras (8) está colocada
una chapa deflectora de aire (2) regulable en la dirección del pozo
de soplado.
23. Dispositivo según una de las reivindicaciones
8 a 22, caracterizado porque por debajo del pozo de soplado
(3) está prevista una conducción de aire mecánica regulable para
controlar la dirección del flujo de aire.
24. Dispositivo según una de las reivindicaciones
8 a 23, caracterizado porque la conducción de aire se compone
de una aleta giratoria (22).
25. Dispositivo según una de las reivindicaciones
8 a 24, caracterizado porque la conducción de aire se compone
de superficies de Coanda.
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