ES2204061T3 - Dispositivo para la preparacion y apertura de fibras para la alimentacion a una cardadora. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para la alimentación de fibras floculadas a una cardadora, que consiste en un silo vertical que está subdividido en dos cámaras (3, 10), una encima de la otra, entre las cuales se interpone un conjunto de rodillos que comprende un rodillo de alimentación (25) y un rodillo rompedor (26) que regulan el flujo descendente y realizan las operaciones de rotura y separación del material fibroso, caracterizado porque los dos rodillos (25, 26) están dispuestos en un triángulo junto con un rodillo de alimentación auxiliar (27) que está provisto de un recubrimiento, y porque el triángulo que está constituido por los tres rodillos están contenido dentro de las paredes de guía, que dejan libre la superficie del rodillo auxiliar (27) opuesto al que es tangente al rodillo de alimentación (25) y estando dicha superficie libre expuesta al flujo de aire del conducto (28) que desciende hacia abajo, junto con las fibras maquinadas por el rodillo rompedor (26).

Description

Dispositivo para la preparación y apertura de fibras floculadas para la alimentación a una cardadora.

La presente invención se refiere a un dispositivo para la alimentación a cardadoras, en las que material fibroso floculado se somete a operaciones de maquinado por una serie de superficies que están provistas de una pluralidad de puntas, mediante las cuales el material fibroso se abre en la forma de fibras individuales, se eliminan partículas de suciedad, se mezclan las fibras entre sí y se forma una banda de fibras no retorcidas que han de enviarse a las siguientes etapas de procesamiento. Un dispositivo para dicho objetivo se conoce del documento GB2.104.560 que representa la técnica más pertinente.

En líneas más generales, el funcionamiento de alimentación a las cardadoras del tipo de la industria del algodón se realiza según los aspectos significativos del diagrama ilustrado en la figura 1. Las flechas de color claro indican el flujo de fibras floculadas, mientras que las flechas oscuras indican el flujo del aire de transporte y control.

El material no procesado 1 se obtiene en general a partir de un abridor, no ilustrado en la figura, y consiste en fibras floculadas. El dispositivo de alimentación consiste en un silo vertical, que está subdividido en dos cámaras, una encima de la otra, entre las cuales existe interpuesto un conjunto de rodillos que regulan el flujo descendente y realizan operaciones de rotura inicial y separación del material. El material fibroso se transporta por medio de dispositivos neumáticos en una corriente de aire y se acumula en la parte extrema 2 del conducto descendente o cámara superior 3 para la admisión de las fibras. El aire de transporte se descarga desde las aberturas 4; a medida que el material fibroso se deposita en la parte extrema 2, cubre estos orificios e incrementa la presión en el conducto 1. El control del valor de presión diferencial, o pérdida de carga, en el conducto superior, posibilita detectar el nivel de llenado de la cámara superior en la parte extrema 2. Sobre la base del nivel de rellenado de la cámara, existe regulación del transporte de fibras floculadas desde el conjunto anterior de abridores. Si la unidad de cardado consiste en varias cardadoras en paralelo, el flujo de fibras, transportadas por la unidad abridora corriente arriba a la cardadora corriente abajo, es preferentemente distribuida a las cardadoras que tengan sus conductos 3 menos rellenados y que proporcionen, por ello, una pérdida de carga inferior relativa al flujo de fibras.

Corriente abajo de la parte extrema 2 está dispuesto el cilindro o rodillo de alimentación 5, que suministra las fibras floculadas al cilindro o rodillo rompedor 6, que realiza la rotura del material. Los dos cilindros funcionan con una rotación simultánea, para poder transferir así el material al conducto 7 situado debajo.

Según la técnica conocida, el rodillo de alimentación 5 se acciona a una velocidad de rotación variable y se produce un resalte en lóbulos o está provisto de un recubrimiento con dientes de sierra. En general, el recubrimiento de dientes de sierra se obtiene con una disposición angular positiva, es decir, con el borde más profundo enfrente de la dirección de alimentación, con el efecto de empujar el floculado de la fibra hacia las puntas del cilindro rompedor 6.

El rodillo de alimentación 5 funciona frente a la pared 2' de la parte extrema 2 del conducto 3 para admisión de las fibras 1, para poder crear entre el rodillo y la pared una separación 2'' para el paso de las fibras.

El rodillo rompedor 6 funciona a una velocidad lineal constante y está provisto de una pluralidad de puntas o agujas 8 que están espaciadas entre sí. Dicho rodillo rompedor 6 funciona frente a la pared curvada 9 que le rodea para poder crear así una segunda separación 9' para paso de las fibras.

La corriente de aire para poder mantener la presión en la cámara inferior 10 en el extremo del conducto 7 se alimenta por un soplante 11, que proporciona un flujo de aire que es tangencial en relación con la salida de las fibras desde el rodillo rompedor 6 y se descarga luego desde los orificios 12. En el conducto 7 está instalado un conmutador de presión, que controla la velocidad de rotación del rodillo 5, de modo que regule la densidad de las fibras que están contenidas en la cámara inferior 10 y forman la esterilla suministrada a la cardadora.

La base del segundo conducto descendente 7 es equivalente al almacenamiento convencional de fibras en un silo, en donde la densidad de las fibras se controla y regula mediante un efecto neumático. El conjunto de cilindros de descarga o rodillos de resaltes en lóbulos 13, que giran a una velocidad controlada, para poder regular el flujo de fibras, descarga las fibras en una deslizadera 14, que alimenta las fibras en la forma de una esterilla 15 a la cardadora.

La dimensión transversal de la esterilla suministrada depende de la que tiene los cilindros procesadores de la cardadora. Para cardadoras del tipo de la industria del algodón, esta dimensión transversal está comprendida, en general, entre 0,7 y 1,5 metros, dependiendo de los modelos.

El sistema de alimentación, según la técnica conocida hasta aquí descrita, adolece de ciertos inconvenientes. Los problemas más significativos son la acción de apertura ineficaz por el sistema con respecto al material fibroso floculado suministrado y en particular, cuando la operación tiene lugar con un alto nivel de producción horaria de la cardadora. Este rendimiento reducido de la apertura del sistema de floculación es causado por la acción deficiente de penetración de las puntas del rodillo rompedor, que se realiza solamente sobre las fibras que están mantenidas entre dicho rodillo y la pared que le rodea, que actúa como una mesa de alimentación para el silo. También se produce un desgaste prematuro de las puntas del rodillo rompedor, que debe sustituirse con demasiado brevedad.

Otro inconveniente consiste en la formación de los denominados burujos, o enredos de fibras causados por el rizado de las fibras como resultado de deslizamiento de estas últimas sobre la pared 2' opuesta al rodillo 5.

La presente invención se refiere, más particularmente, a un dispositivo para la preparación de la alimentación de fibras floculadas a una cardadora, que permite el incremento de la producción y al mismo tiempo, proporciona fibras homogéneas y más abiertas, que son también maquinadas de manera menos agresiva.

Las características esenciales del dispositivo según la invención se definen en la primera reivindicación y sus realizaciones preferidas se definen en las reivindicaciones subordinadas.

Para poder ilustrar más claramente las características y ventajas de la presente invención, la misma se describe con referencia a una realización típica ilustrada, a modo de ejemplo no limitativo, en las figuras 1 a 3, que ilustran de manera esquemática:

- en la figura 1, el estado de la técnica y el problema técnico de alimentación en general a la cardadora;

- en la figura 2, una realización esquemática de la presente invención y

- en la figura 3, un diagrama para regulación del dispositivo en la figura 2.

En la realización ilustrada en la figura 2, puede observarse la unidad del rodillo de alimentación y del rodillo rompedor, a una escala que está ampliada en relación con la figura anterior. El rodillo de alimentación 25 está dispuesto en, y corriente arriba del rodillo rompedor 26 y estas dos unidades están dispuestas en la forma de un triángulo junto con un rodillo de alimentación auxiliar 27 que está provisto de un recubrimiento que, por ejemplo, consiste en dientes de sierra.

El triángulo constituido por los tres rodillos está contenido dentro de las paredes de guía, que consiste en una pared que termina en la cuña 30 que separa el rodillo de alimentación 25 y el rodillo auxiliar 27 y una cuña 31 que separa el rodillo rompedor 26 y el rodillo auxiliar 27, mientras que, en los extremos opuestos, las paredes delimitadoras 32 y 33 tienen esencialmente la misma configuración y función que en la figura 1.

Hacia la parte exterior de dicho triángulo, la superficie del rodillo auxiliar 27 es opuesta a la que es tangente relativa al rodillo 25 y está libre entre las dos cuñas 30 y 31, está expuesta al flujo de aire obtenido desde el soplante 11 con el conducto 28 y se desplaza hacia abajo junto con las fibras maquinadas por el rodillo rompedor 26.

El funcionamiento de la unidad de alimentación está diseñado para romper el material, proporcionando fibras floculadas más pequeñas y mejor abiertas y suministrando a la cámara 10, situada debajo, una columna de fibras que es homogénea a todo lo ancho de la cámara, para poder obtener así una esterilla con un conteo de hilos regular. Los dos rodillos 25 y 27 se hacen girar de manera simultánea, de modo que presionen las fibras juntas en la pasada 40 y las empujen desde la cámara superior 3 al triángulo formado por los tres rodillos a través de dicho paso.

En general, el rodillo de alimentación 25 y el rodillo auxiliar 27 funcionan a velocidades lineales que son esencialmente la misma y están dentro del margen de 1 a 6 metros por minuto. La distancia d_{40} entre las puntas de los dientes de los rodillos 25 y 27, está comprendida entre 3 y 10 mm y preferiblemente entre 4 y 7 mm.

Según una realización preferente de la presente invención, los recubrimientos de dichos rodillos 25 y 27 tienen dientes de sierra con ángulos negativos, tal como se ilustra en la figura 2, es decir, con el borde más profundo opuesto a la dirección de avance, con el efecto de transportar la fibra floculada hacia las puntas del cilindro o rodillo rompedor 26, pero también para retenerlas entre los bordes menos inclinados de los dientes, de modo que la acción de rotura del floculado por las agujas 8 de dicho rodillo es más eficaz.

La mayor parte de las fibras que entran en el triángulo de los rodillos van directamente al paso 41 entre el rodillo rompedor 26 y el rodillo auxiliar 27, que tienen una anchura d_{41}. Esta distancia d_{41} entre las puntas de los dientes del rodillo 27 y las agujas del rodillo 26 está en el intervalo de 0,5 a 3 mm. El rodillo rompedor 26 funciona a una velocidad constante, que suele estar comprendida entre 800 y 1.600 metros por minuto y retira las fibras desde el paso 41 hacia la cámara inferior 10, girando simultáneamente con el rodillo auxiliar 27, que tiene una velocidad lineal que es esencialmente más baja y desde donde las fibras se eliminan luego por el rodillo 26.

Como resultado del uso preferido de un recubrimiento de diente de sierra con ángulos negativos para el rodillo auxiliar 27, en el paso 31 también existe un efecto adicional específico de retención de las fibras, en oposición a la acción de las agujas 8, de modo que se obtenga en este paso 41 un efecto adicional de rotura del floculado. Como consecuencia de esta acción de retención, una pequeña, pero significativa, cantidad de fibras puede permanecer en el recubrimiento del rodillo auxiliar 26 corriente abajo desde el paso 41. El flujo de aire que se desplaza a través del conducto 28 posibilita liberar sustancialmente desde el recubrimiento del rodillo 27 las fibras residuales que se mantienen corriente abajo desde el paso 41 y esta acción es ayudada también por la disposición angular negativa de los dientes de sierra del recubrimiento.

Según una realización preferida de la presente invención, el rodillo auxiliar 27 es obtenido y montado de modo que sobresalga sustancialmente desde las dos cuñas 30 y 31, de modo que en el área 42 del conducto 28 en el que existe este contacto entre el flujo de aire desde el soplante 11 y el recubrimiento de rodillo 27, existe una restricción del paso y por lo tanto, un chorro contraído de aire que es, por lo tanto, más eficaz al retirar las fibras. Como alternativa, esta restricción del paso puede obtenerse colocando un elemento de desviación en la pared opuesta del conducto 28.

Por el contrario, las fibras que están en la parte superior del triángulo dentro de los rodillos se eliminan en el paso 43 entre el rodillo de alimentación 25 y el rodillo rompedor 26, que giran de forma discordante entre sí. En este paso, las agujas 8 eliminan las fibras desde el rodillo 25 y las transportan al paso 31 hacia la cámara inferior 7. La distancia d_{43} entre las puntas de los dientes del rodillo 25 y las agujas del rodillo 26 están en el intervalo de 0,5 - 1 mm.

La figura 3 muestra el diagrama para regulación del conjunto de cilindros 25, 26, 27. En general, el cilindro o rodillo rompedor 26 se acciona a una velocidad predeterminada constante. Por el contrario, los dos rodillos de alimentación recubiertos 25 y 27 son accionados a una velocidad que es variable según el nivel de rellenado de la cámara inferior 10 del silo como un conjunto, que se mide como pérdida de carga en las cámaras. Para cada operación de procesamiento que se realice, existe una regulación de las distancias recíprocas entre las puntas de los respectivos recubrimientos d_{40}, d_{41} y d_{43} del conjunto de tres rodillos. La posición del eje de rotación de los rodillos rompedores no se modifica en general, mientras que la posición de los dos ejes horizontales de los dos rodillos de alimentación 25 y 27 puede modificarse, con el objetivo de regular la distancia entre los rodillos. En particular, el rodillo de alimentación 25 se regula por la modificación de su distancia en el punto de encuentro entre los centros de los rodillos 25 y 27, según la doble flecha 50, regulando así la distancia d_{40}. Por el contrario, el rodillo de alimentación auxiliar 27 se regula por la modificación de su distancia en el punto de encuentro entre los centros de los rodillos 26 y 27, según la flecha doble 51, regulando así la distancia d_{41}.

A modo de ejemplo, las posiciones de los ejes de rotación de los rodillos de alimentación 25 y 27 pueden modificarse montando los ejes horizontales de los rodillos sobre soportes que están provistos de ranuras pasantes, que se alargan en la dirección de las flechas 50 y 51 y bloqueando los ejes en su ranura en la posición requerida por medios conocidos, por ejemplo insertando los extremos de dichos ejes y bloqueándolos con arandelas, tuercas y contratuercas.

En general, para un procesamiento con más alta productividad, y con fibras que sean menos enredadas y más limpias, la operación tiene lugar con mayores distancias d_{40}, d_{41} y d_{43} y en consecuencia, con mayores flujos de fibras y en general, con menos diferencias entre las velocidades lineales de los rodillos de alimentación 25, 27 y la del rodillo rompedor 26.

En esta operación, existe ya la liberación de una cantidad significativa de polvo desde las fibras floculadas, que son descargadas juntas con los flujos de aire a través de las ranuras 12 y no alcanzan la cardadora que sigue. Esta característica proporciona a la presente invención una ventaja significativa.

Asimismo, el dispositivo según la presente invención posibilita eliminar los inconvenientes anteriormente descritos. En lo que respecta a la acción de apertura del material fibroso floculado suministrado, aun cuando la operación tiene lugar con un alto nivel de producción horaria de cardado, la acción de penetración de las puntas del rodillo rompedor, que se ejerce entre el rodillo rompedor 26 y los dos rodillos de alimentación recubiertos, es bastante más eficaz que la que puede ejercerse en relación con una pared lisa fija circundante, que frena el movimiento de las fibras y no las acompaña. Existe también un desgaste reducido de las puntas 8 del rodillo rompedor, que puede sustituirse a intervalos más largos.

Como ya se indicó anteriormente, las fibras son tratadas de manera menos agresiva y, por consiguiente, hay menos fibras rotas, aunque las fibras sean bien separadas y estén más limpias.

Claims (6)

1. Dispositivo para la alimentación de fibras floculadas a una cardadora, que consiste en un silo vertical que está subdividido en dos cámaras (3, 10), una encima de la otra, entre las cuales se interpone un conjunto de rodillos que comprende un rodillo de alimentación (25) y un rodillo rompedor (26) que regulan el flujo descendente y realizan las operaciones de rotura y separación del material fibroso, caracterizado porque los dos rodillos (25, 26) están dispuestos en un triángulo junto con un rodillo de alimentación auxiliar (27) que está provisto de un recubrimiento, y porque el triángulo que está constituido por los tres rodillos están contenido dentro de las paredes de guía, que dejan libre la superficie del rodillo auxiliar (27) opuesto al que es tangente al rodillo de alimentación (25) y estando dicha superficie libre expuesta al flujo de aire del conducto (28) que desciende hacia abajo, junto con las fibras maquinadas por el rodillo rompedor (26).

2. Dispositivo para la alimentación de fibras floculadas a una cardadora según la reivindicación 1, caracterizado porque los recubrimientos de los rodillos (25) y (27) tienen dientes de sierra con una disposición angular negativa, con el borde más profundo opuesto a la dirección de avance.

3. Dispositivo para la alimentación de fibras floculadas a una cardadora según la reivindicación 1, caracterizado porque la distancia (d_{40}) entre las puntas de los dientes de los rodillos (25) y (27) está comprendida en el intervalo de 3 a 10 mm.

4. Dispositivo para la alimentación de fibras floculadas a una cardadora según la reivindicación 1, caracterizado porque la distancia (d_{41}) entre las puntas de los dientes de los rodillos (27) y las agujas del rodillo (26) están comprendidas en el intervalo de 0,5 a 3 mm.

5. Dispositivo para la alimentación de fibras floculadas a una cardadora según la reivindicación 1, caracterizado porque el rodillo auxiliar (27) es producido y montado de modo que en la superficie (42) del conducto (28) en donde existe contacto entre el flujo de aire desde el soplante (11) y el recubrimiento de los rodillos (27), se produce una restricción del paso y un chorro contraído de aire.

6. Dispositivo para la alimentación de fibras floculadas a una cardadora según la reivindicación 1, caracterizado porque la posición de los ejes horizontales de los rodillos de alimentación (25) y (27) puede modificarse para poder regular las distancias (d_{40}, d_{41}).