ES2236611T3 - Cabezal formador con rodillos de puas ajustables. - Google Patents
Cabezal formador con rodillos de puas ajustables.Info
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Abstract
Cabezal formador con rodillos de púas del tipo de los que se usan en la obtención en seco de tejido de fibra, donde se suministra un material de fibra al cabezal formador mezclado con aire por medio de una o más boquillas de inyección, caracterizado porque el cabezal formador tiene al menos una boquilla de inyección (32) con medios de regulación (34) en al menos uno, preferentemente dos de los laterales del cabezal formador (2) que está orientado hacia la dirección longitudinal del alambre formador (12), donde la boquilla de inyección está situada en todo el ancho del cabezal formador, donde el cabezal formador (2) en al menos un lateral de inyección (4) contiene al menos un primer rodillo de púas, preferentemente un rodillo de púas estático (6), donde una mezcla de aire y fibras es conducida al cabezal formador (2) desde la boquilla de inyección en un nivel sobre el plano horizontal en el que se encuentra el eje central del rodillo de púas (6) y directamente hacia la periferia (22) del rodillo de púas, donde el primer rodillo de púas (6) está cubierto en el lado superior con una criba ajustable (24) que tiene la forma de la periferia del rodillo de púas (22) y donde la criba (24) dispone en su parte inferior de medios para la separación de fibras, preferentemente en forma de costillas de cardado (2), bandas de púas, placas de cardado o similares y donde la parte inferior del cabezal formador está cubierta con rodillos de púas.
Description
Cabezal formador con rodillos de púas
ajustables.
La presente invención se refiere a un cabezal
formador con rodillos de púas del tipo de los que se usan en la
obtención en seco de tejido de fibra, donde se suministra al cabezal
formador un material de fibra mezclado con aire, por medio de una o
más boquillas de inyección.
En la industria se conocen cabezales formadores
donde se inyecta una mezcla de fibras y aire en los extremos de
cilindros giratorios perforados. Dentro de los cilindros cuelga un
rodillo de púas, también giratorio, y que mantiene en suspensión las
fibras separadas de manera que no se produzca el apelmazamiento
antes de que las fibras sean succionadas a través de la perforación
del cilindro y se fijen en un alambre formador que hay en su parte
inferior.
Se conoce además por la patente US 3.252.186 un
cabezal formador con rodillos de púas que trabajan juntos por
parejas, donde la velocidad giratoria de los rodillos es diferente
en una proporción de hasta 1:3, por ejemplo, uno gira a 900 rpm
mientras el otro gira a 2700 rpm. Supuestamente, se consigue un
efecto de aplastamiento por impacto que separa las fibras. La
técnica de acuerdo con la patente US 3.252.186 tiene, sin embargo,
el inconveniente de que la distribución de la fibra no es muy buena
porque el rodillo lanza las fibras en una distancia que se extiende
relativamente poco en la dirección longitudinal del alambre formador
que hay en la parte inferior. Una variante de la técnica de acuerdo
con la patente US 3.252.186 puede comprender dos juegos de rodillos
de púas o rodillos batidores que actúan en parejas y que presentan
una pequeña superposición. Estos dos juegos están uno inmediatamente
encima del otro, lo cual no mejora la distribución de las fibras. El
suministro de fibras a este cabezal formador se realiza por medio de
cintas transportadoras desde las cuales las fibras son esparcidas
entre los dos rodillos cooperadores. Alternativamente, se pueden
montar boquillas de inyección, que suministran aire en el área
existente entre los rodillos a fin de mejorar la distribución de las
fibras.
Con un cabezal formador de acuerdo con la
invención se ha logrado mejorar notablemente la capacidad y la
calidad de distribución de la fibra, con una longitud
aproximadamente 2 mm o mayor comparado con un producto formado en
cabezales formadores tradicionales.
El objeto de un cabezal formador de acuerdo con
la invención, es proporcionar un aparato y un método que permita el
procesado de fibras largas, donde se consiga un efecto de cardado y
una distribución de fibra que alcance niveles de calidad altos y
donde el ajuste pueda realizarse simultáneamente con el aparato en
funcionamiento.
El cabezal formador de acuerdo con la invención
tiene medios para asegurar que una mezcla de aire y fibras se
inyecta por medio de al menos una boquilla de inyección que dispone
de medios de regulación en al menos uno, preferentemente dos, de los
lados del cabezal formador orientado en la dirección longitudinal
del alambre formador, donde la boquilla de inyección está situada en
todo el ancho del cabezal formador, donde el cabezal formador
contiene por lo menos un primer rodillo de púas, preferentemente un
rodillo de púas estático, donde una mezcla de aire y fibras es
conducida al cabezal formador desde la boquilla de inyección en un
nivel sobre el plano horizontal en el que se encuentra el eje
central del rodillo de púas y directamente hacia la periferia del
rodillo de púas, donde el primer rodillo de púas está cubierto por
el lado superior con una criba ajustable que tiene la forma de la
periferia del rodillo de púas y donde la criba dispone en su parte
inferior de medios para la separación de fibras, preferentemente en
forma de costillas de cardado, bandas de púas, placas raspadoras o
similares, y donde la parte inferior del cabezal formador está
cubierta con rodillos de púas.
Con un cabezal formador de acuerdo con la
invención, en el que de una forma controlada y novedosa, se
suministran fibras y aire a través de las mencionadas boquillas de
inyección ajustables, es posible procesar fibras que son más largas
de lo normal, y al mismo tiempo mantener una calidad de
distribución comparable a la técnica anterior.
La criba ajustable se puede regular mientras está
en funcionamiento, si es necesario, y tiene como finalidad cooperar
en el cortado de las fibras que se van a formar. Cuando las fibras
salen por las boquillas de inyección a gran velocidad - 100 m/s o
más - son conducidas por las púas al cabezal formador y a
continuación a la holgura que se forma entre la criba y el rodillo
de púas. En el interior de la criba se encuentran medios para
separar las fibras, con lo que se consigue una estructura muy
uniforme en la mezcla de fibra y aire.
Para que el cabezal formador funcione
perfectamente, la dirección de giro individual de los rodillos de
púas tiene que ser opcional y la velocidad de giro individual tiene
que estar regulada. Con estas opciones de control se consigue un
cabezal formador que puede adaptarse a una gran cantidad de tipos de
fibra que no son fáciles de procesar en las mismas cantidades en
aparatos tradicionales.
Una realización preferida de un cabezal formador
de acuerdo con la presente invención puede tener en un lateral de
inyección dos o más boquillas de inyección reguladas de manera
independiente dispuestas una al lado de la otra sobre el ancho del
cabezal formador. Por ejemplo, puede haber tres boquillas de
inyección que, dependiendo del flujo de aire y de otros parámetros,
como la proporción de fibras y aire en la mezcla, pueden ser
reguladas de manera individual para así adaptarse a las propiedades
del producto formado en seco.
En un lateral de inyección, el cabezal formador
puede estar provisto de al menos otro rodillo de púas, que está
dispuesto en un plano horizontal inferior respecto al plano del
rodillo de púas estacionario, donde el otro rodillo de púas puede
desplazarse respecto al plano del rodillo de púas estacionario en un
ángulo comprendido entre 0º y 90º, preferentemente comprendido entre
40º y 50º respecto a la horizontal, y donde los dos rodillos de púas
pueden tocarse entre sí al menos en su periferia.
Disponiendo de un segundo rodillo de púas que
puede desplazarse es posible regular cómo se cardan y/o se
distribuyen las fibras. Desplazando un rodillo en un ángulo entre
40º y 50º respecto a la horizontal se consigue cambiar la distancia
entre los ejes centrales de los dos rodillos y por tanto la
distancia entre la periferia de los dos rodillos.
En una realización preferida, el cabezal formador
puede disponer en un lateral de inyección de al menos un tercer
rodillo de púas, que está situado en un tercer plano debajo del
plano del rodillo de púas estacionario y debajo del plano del
segundo rodillo de púas, donde el tercer rodillo de púas se desplaza
de manera independiente en dirección horizontal y vertical y donde
la periferia del segundo rodillo de púas toca al menos la periferia
del tercer rodillo de púas.
Con este tercer rodillo existe también la
posibilidad de desplazamiento respecto a los dos rodillos
mencionados anteriormente, y de este modo se consigue una
distribución perfecta de fibras por todo el ancho y el largo del
cabezal formador. El tercer rodillo puede, tal como se ha
mencionado, regularse vertical y horizontalmente, con lo cual los
tres rodillos superpuestos pueden formar principalmente una línea de
rodillos dirigida aproximadamente 45º respecto a la horizontal.
Usando una cantidad de rodillos de púas que pueden ser ajustados, se
consigue la ventaja adicional de que el material de fibra pase por
el proceso de cardado durante la distribución. El proceso de cardado
se realiza mediante la inyección de las fibras que se procesan en la
periferia de los rodillos de púas estacionarios y mediante su
posterior contacto con los rodillos de púas ajustables.
El cabezal formador puede disponer de rodillos de
púas en dos laterales de inyección. Con esta configuración se
consigue un cabezal formador de gran capacidad y de buena calidad de
distribución de la fibra, donde los rodillos tienen forma de
"V" vistos desde un lado.
Alternativamente, el cabezal formador puede
disponer de sólo dos rodillos de púas dispuestos como los primeros
rodillos de púas descritos anteriormente, teniendo cada uno su criba
ajustable con medios de cardado, donde en esta versión la distancia
entre los rodillos de púas puede regularse.
En una variante preferida, las púas de los
rodillos están desplazadas unas respecto de las otras en la
dirección longitudinal de los rodillos, de manera que permite la
superposición de la periferia de los rodillos. Los rodillos de púas
en el plano segundo y tercero pueden desplazarse unos respecto de
los otros y pueden desplazarse también en relación a un rodillo de
púas estacionario de manera que entre las púas de los rodillos se
forma una superposición variable, que oscila entre la no existencia
de superposición y una superposición que corresponde sustancialmente
a la longitud de las púas. Con esta superposición variable existe la
posibilidad de ajustar la operación a muchos tipos de fibras para
conseguir una gran calidad de distribución de fibra.
A fin de asegurar un flujo razonable de aire en
el cabezal formador, se suministra debajo de un rodillo de púas
superior, un flujo de aire dirigido hacia abajo que está orientado
principalmente hacia la periferia del rodillo de púas estacionario,
y alternativamente hacia el segundo rodillo de púas y el tercer
rodillo de púas, donde adicionalmente se inyecta una cantidad de
aire en el cabezal formador desde arriba y donde existe la
posibilidad de introducir un material, preferentemente un material
muy absorbente desde un aparato dosificador dispuesto para este
propósito y dirigido hacia el cabezal formador.
La mezcla de aire y fibras es suministrada al
cabezal formador desde un conducto anular de alimentación, donde hay
tubos de entrada dispuestos en los codos de manera que hacen
circular la mezcla de aire y fibra y donde es posible utilizar todos
los tubos o dos tubos dispuestos en diagonal o en otra combinación.
Dependiendo del tipo de fibra que se aplique pueden elegirse modelos
de inyección diferentes. En una realización alternativa, el conducto
anular de alimentación puede sustituirse por tubos de inyección
independientes siendo alimentado cada uno de ellos por un conducto
central de alimentación o similar.
Un cabezal formador de acuerdo con la invención
puede estar delimitado de manera parcial y controlable en su parte
superior, preferentemente con una chapa perforada. Con esta
limitación controlable es posible regular la proporción entre el
aire atmosférico y la mezcla de aire y fibra que proviene de las
boquillas de inyección, con lo cual se consigue que pase una
cantidad de aire mayor por las boquillas de inyección.
A continuación se describe la invención con
referencia al dibujo, que, sin ser restrictivo, muestra una
realización favorita de un cabezal formador de acuerdo con la
invención, donde:
La Fig.1 muestra un cabezal formador visto desde
un extremo,
La Fig. 2 muestra una parte de la Fig. 1 con
detalles de la inyección.
La Fig. 3 muestra una sección de una boquilla de
inyección,
La Fig. 4 muestra un cabezal formador con
rodillos de púas desde un lado,
La Fig. 5 muestra rodillos de púas con una
pequeña superposición,
La Fig. 6 muestra rodillos de púas con una mayor
superposición, y
La Fig. 7 muestra un cabezal formador visto desde
arriba.
La Fig. 1 muestra un cabezal formador 2 visto
desde un lado, con dos laterales de inyección 4 y seis rodillos de
púas 6, 8, 10 en total. En la parte de arriba hay dos rodillos
estacionarios 6, y debajo de ellos hay dos rodillos 8, que pueden
ser ajustados desplazando sus ejes sobre líneas inclinadas 45º
respecto a la horizontal, coincidiendo ambas líneas en el centro del
cabezal formador 2. Debajo de estos rodillos 8 están dispuestos
adicionalmente dos rodillos de púas 10, que son ajustables en las
direcciones horizontal y vertical. Debajo de los rodillos inferiores
10 puede verse el alambre formador 12 sobre el que se fijan las
fibras. En la entrada 14 y en la salida 16 del cabezal formador 2 se
encuentran rodillos guía 18. En la parte superior del cabezal
formador 2 se encuentra un aparato dosificador 20 desde el que se
puede dosificar material directamente sobre los rodillos de púas 6,
8, 10. Las fibras suministradas al cabezal formador 2 son inyectadas
en la periferia 22 de los rodillos superiores 6 en los laterales de
inyección 4 del cabezal formador. Encima de los rodillos de púas
estacionarios 6 hay una criba ajustable 24 provista de costillas de
cardado 26 en su parte inferior, y que tiene una holgura 28 sobre
los rodillos 6. Por debajo de los rodillos de púas estacionarios 6
hay una entrada de aire 30, estando ésta orientada en una dirección
inclinada hacia abajo, alineada con la parte inferior de los
rodillos 6, 8, 10.
La Fig. 2 es un detalle de un medio regulador de
aire 34 en una boquilla de inyección 32, donde puede verse también
la criba ajustable 24 con las costillas de cardado 26, y la holgura
28 que se forma debajo de la criba 24.
En la Fig. 3 puede verse una boquilla de
inyección 32 con un medio de regulación 34.
La Fig. 4 muestra como la Fig. 1, un cabezal
formador 2 desde un lado, pero aquí los rodillos 6, 8, 10 están
mostrados en situaciones diferentes. Una situación en la que los
rodillos 6, 8, 10 están colocados de modo que hay una superposición
de púas 38 pequeña y una segunda situación en la que hay una gran
superposición de agujas 38 entre los rodillos de púas coordinados 6,
8, 10.
En las Figs. 5 y 6 se pueden ver dos ajustes
diferentes de la superposición 38 de las púas 36. La Fig. 5
representa la situación correspondiente a los rodillos 6, 8, 10
mostrada en la posición baja en la Fig. 4, mientras que la Fig. 6
representa la situación correspondiente a los rodillos 6, 8, 10
mostrada con línea continua en la posición alta de la Fig. 4.
La Fig. 7 muestra un cabezal formador 2 visto
desde arriba, donde puede verse el conducto anular de alimentación
40. En cada codo 42 de esta realización se han dispuesto tubos de
entrada 44 por los que se puede suministrar una mezcla de fibras y
aire. La mezcla de fibras y aire es conducida desde este conducto
anular de alimentación 40 hasta las boquillas de alimentación 32
mostradas en la Fig. 3, y desde aquí a la periferia 22 de los
rodillos de púas estacionarios 6 y a continuación bajo la criba de
cardado 24. También puede verse el ancho 46 del cabezal
formador.
Claims (9)
1. Cabezal formador con rodillos de púas del tipo
de los que se usan en la obtención en seco de tejido de fibra, donde
se suministra un material de fibra al cabezal formador mezclado con
aire por medio de una o más boquillas de inyección,
caracterizado porque el cabezal formador tiene al menos una
boquilla de inyección (32) con medios de regulación (34) en al menos
uno, preferentemente dos de los laterales del cabezal formador (2)
que está orientado hacia la dirección longitudinal del alambre
formador (12), donde la boquilla de inyección está situada en todo
el ancho del cabezal formador, donde el cabezal formador (2) en al
menos un lateral de inyección (4) contiene al menos un primer
rodillo de púas, preferentemente un rodillo de púas estático (6),
donde una mezcla de aire y fibras es conducida al cabezal formador
(2) desde la boquilla de inyección en un nivel sobre el plano
horizontal en el que se encuentra el eje central del rodillo de púas
(6) y directamente hacia la periferia (22) del rodillo de púas,
donde el primer rodillo de púas (6) está cubierto en el lado
superior con una criba ajustable (24) que tiene la forma de la
periferia del rodillo de púas (22) y donde la criba (24) dispone en
su parte inferior de medios para la separación de fibras,
preferentemente en forma de costillas de cardado (2), bandas de
púas, placas de cardado o similares y donde la parte inferior del
cabezal formador está cubierta con rodillos de púas.
2. Cabezal formador de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el cabezal formador
(2) dispone en un lateral de inyección de una o más boquillas de
inyección (32) que pueden ser controladas de manera individual (32)
dispuestas una al lado de la otra sobre el ancho (46) del cabezal
formador.
3. Cabezal formador de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el
cabezal formador (2) dispone en un lateral de inyección (4) de al
menos otro rodillo de púas (8) que está dispuesto en un plano
horizontal inferior respecto al plano del rodillo de púas estático
(6), donde el otro rodillo de púas (8) puede desplazarse respecto al
rodillo de púas estático (6) en un ángulo comprendido entre 0º y
90º, preferentemente comprendido entre 40º y 50º respecto a la
horizontal, y donde los dos rodillos de púas se tocan entre sí al
menos en su periferia.
4. Cabezal formador de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones de la 1 a la 3, caracterizado porque
el cabezal formador (2) cuenta en un lateral de inyección (4) con al
menos un tercer rodillo de púas (10), que está situado en un tercer
plano debajo del plano del rodillo de púas estático (6) y debajo del
plano del segundo rodillo de púas (8), donde el tercer rodillo de
púas (10) puede desplazarse de manera independiente en dirección
horizontal y vertical y donde la periferia del segundo rodillo de
púas toca al menos la periferia del tercer rodillo de púas.
5. Cabezal formador de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones de la 1 a la 4, caracterizado porque
el cabezal formador (2) dispone de rodillos de púas (6, 8, 10) en
dos laterales de inyección
(4).
(4).
6. Cabezal formador de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones de la 1 y la 5, caracterizado porque
los rodillos de púas (8,10) del primer y segundo plano pueden
desplazarse unos con respecto de los otros y pueden desplazarse
también en relación a un rodillo de púas estático (6) de manera que
entre las púas (36) de los rodillos se forma una superposición
variable (38), que oscila entre la no existencia de superposición y
una superposición que corresponde sustancialmente a la longitud (50)
de las púas.
7. Cabezal de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones de la 1 y la 6, caracterizado porque se
suministra debajo de un rodillo de púas superior (6,8,10) un flujo
de aire (30) dirigido hacia abajo que está orientado principalmente
a modo de tangente hacia la periferia (22) del rodillo de púas
estático (6), y hacia el segundo rodillo de púas (8) y el tercer
rodillo de púas (10), donde adicionalmente se inyecta una cantidad
de aire en el cabezal formador (2) desde arriba hacia abajo y donde
existe la posibilidad de introducir un material, preferentemente un
material muy absorbente desde un aparato dosificador (20) dispuesto
para este propósito y dirigido hacia el cabezal formador (2).
8. Cabezal formador de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones de la 1 a la 7, caracterizado porque
el cabezal formador (2) presenta un conducto anular de alimentación
(40) para una mezcla de fibras y aire, donde los tubos de entrada
(44) están dispuestos en los codos (42) de manera que hacen circular
la mezcla de aire y fibra y donde es posible utilizar todos los
tubos (44) o dos tubos dispuestos en diagonal (44) o en otra
combinación.
9. Cabezal formador de acuerdo con una cualquiera
de las reivindicaciones de la 1 a la 8, caracterizado porque
el cabezal formador (2) está delimitado por encima de los rodillos
de púas (6, 8, 10) de manera parcial y controlable hacia arriba,
preferentemente mediante una placa perforada.
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