ES2241452A1 - Maquina tricotosa de urdimbre. - Google Patents

Abstract

Se indica una máquina tricotosa de urdimbre con una región para tricotar, una región de alimentación del hilo y una instalación de sujeción del hilo entre la región para tricotar y la región de alimentación del hilo, en la que para cada hilo está dispuesto un muelle tensor (15) con una instalación de guía (17). Se desea poder poner en servicio una máquina tricotosa de urdimbre de este tipo con posibilidades mejoradas de creación de patrones también a velocidades elevadas. A tal fin el muelle tensar (15) está formado por un plástico reforzado con fibras.

Description

Máquina tricotosa de urdimbre.

La invención se refiere a una máquina tricotosa de urdimbre con una región para tricotar, una región de alimentación del hilo y una instalación de sujeción del hilo entre la región para tricotar y la región de alimentación del hilo, en la que para cada hilo está dispuesto un muelle tensor con una instalación de guía.

En las máquinas tricotosas de urdimbre, el consumo de hilo no es uniforme sobre el tiempo. En virtud del movimiento de los elementos de tricotar se produce en cada ciclo de tricotar una necesidad de hilo oscilante. Pero al mismo tiempo los plegadores de urdimbre, a partir de los cuales son extraídos los hilos, son girados de la manera más uniforme posible. Por lo tanto, para poder absorber las oscilaciones en la necesidad del hilo, existe un cruzado de hilos, que puede modificar la longitud del recorrido entre la región de alimentación del hilo y la región de tricotar. De esta manera se compensan las oscilaciones en el consumo de hilo.

En las máquinas tricotosas de urdimbre, que están en condiciones de generar patrones, esta solución solamente es adecuada todavía con condiciones. Aquí, no todos los hilos están sometidos ya a las mismas oscilaciones de consumo. Por lo tanto, no se pueden tratar ya todos los hilos de la misma manera. Por este motivo, para cada hilo está dispuesto un muelle tensor propio con una instalación de guía, de manera que, en principio, cada hilo puede ser manipulado de forma individual para absorber las oscilaciones en el consumo de hilo. Los muelles están configurados en este caso como láminas de resorte de acero. Esto tiene como consecuencia problemas cuando se incrementa la velocidad de la máquina tricotosa de urdimbre.

Las láminas de resorte de acero utilizadas actualmente están equipadas con una sección transversal de 0,60 mm^{2} con una frecuencia propia relativamente baja, de manera que se pueden producir movimientos incontrolados. Si se seleccionan láminas de resorte con una sección transversal mayor, por ejemplo de 0,80 mm^{2}, entonces la frecuencia propia es, en efecto, suficientemente alta. Pero puesto que para la desviación de un muelle de este tipo es necesaria una fuerza mayor, la tensión del hilo es demasiado alta cuando los recorridos son mayores. Tanto los movimientos incontrolados como también la tensión excesiva del hilo pueden conducir a una imagen sucia del producto.

La invención tiene el cometido de poder poner en servicio una máquina tricotosa de urdimbre con posibilidad de creación de patrones con elevadas velocidades de trabajo.

Este cometido se soluciona en una máquina tricotosa de urdimbre del tipo mencionado al principio porque el muelle tensor está formado por un plástico reforzado con fibras. Con el plástico reforzado con fibras se pueden ajustar ahora las propiedades del muelle de la manera que es necesaria para el funcionamiento de la máquina tricotosa de urdimbre a elevadas velocidades de trabajo. La frecuencia propia del muelle se puede seleccionar suficientemente alta. Además, los muelles, que está formados a partir de un plástico reforzado con fibras, tienen una amortiguación relativamente alta, lo que es ventajoso en el caso de que se generen eventualmente oscilaciones de los muelles a través del patrón o del material. En el caso de la configuración del muelle a partir de un plástico reforzado con fibras, con la selección del plástico y con la selección del refuerzo de fibras se dispone de parámetros adicionales para determinar la frecuencia propia y el comportamiento de amortiguación del muelle. Además, existen, naturalmente, todavía los parámetros del dimensionado del muelle.

Con preferencia, el plástico es conductor de electricidad. La conductividad del plástico se puede utilizar sobre todo para desviar cargas estáticas, que se pueden formar durante el desplazamiento de los hilos a través de la instalación de guía o que son transportadas con el hilo. Por lo tanto, también en el caso de utilización de un plástico existe la posibilidad de la desviación.

A este respecto, se prefiere que el plástico esté reforzado con fibras de carbono. Las fibras de carbono tienen aquí dos cometidos. Por una parte, provocan mecánicamente el refuerzo del muelle. Por otra parte, sirven como conductores eléctricos, para desviar las cargas eléctricas. Los ensayos, que han sido realizados con muelles tensores de plástico reforzado con fibra de carbono (CFK), han mostrado que los muelles tensores de CFK son especialmente bien adecuados para la función deseada en máquinas tricotosas de urdimbre con elevadas posibilidades de creación de patrones.

Con preferencia, la instalación de guía está configurada como ojal, que está conectado de forma conductora de electricidad con el muelle tensor. De esta manera se crea una posibilidad para transmitir la electricidad estática desde el hilo a través del ojal sobre el muelle tensor. De esta manera se facilita el flujo de salida de electricidad estática.

En este caso, es especialmente preferido que el ojal y el muelle tensor estén rodeados conjuntamente con inyección de plástico. El plástico tiene en este caso principalmente el cometido de fijar el ojal en el muelle tensor. De esta manera se ahorra otra fijación del ojal en el muelle tensor, por ejemplo a través de encolado. No obstante, el plástico puede ser muy fino, de manera que no se perjudican en una medida considerable las propiedades mecánicas del muelle tensor. Por lo tanto, el muelle tensor se puede diseñar como anteriormente con sus dimensiones y los materiales utilizados en el mismo con relación a la frecuencia propia deseada y al comportamiento de amortiguación deseado.

De manera más preferida, el muelle tensor presenta una frecuencia propia, que corresponde al menos a 1,8 veces la frecuencia de funcionamiento de la máquina tricotosa de urdimbre. Si se considera una máquina tricotosa con una velocidad de trabajo de 1200 rpm, entonces esto corresponde a una frecuencia de 20 Hz. Sin embargo, en el caso de una revolución del árbol principal de una máquina tricotosa resultan diferentes velocidades de las herramientas de tricotas y, por lo tanto, diferentes velocidades durante el movimiento de los hilos y del muelle tensor del hilo. La frecuencia de funcionamiento de la máquina tricotosa, en el presente ejemplo 20 Hz, es solamente la base sobre la que debe determinarse la frecuencia propia del muelle tensor. Los ensayos han mostrado que el muelle tensor muestra propiedades satisfactorias cuando su frecuencia propia corresponde al menos a la frecuencia de funcionamiento. En el presente ejemplo, sería al menos 36 Hz.

En este caso, se prefiere que el muelle tensor presente una amortiguación, que provoca en 5 segundos, después de una excitación al 100% de una oscilación, una atenuación a menos del 10% de la oscilación. Por lo tanto, después de 5 segundos, está presente una oscilación residual relativamente reducida. Por lo tanto, cuando el muelle tensor es excitado a oscilaciones, es amortiguado con relativa fuerza. En el caso de los muelles tensores de acero utilizados hasta ahora permanece, por lo demás en las mismas condiciones, en general, una oscilación residual mayor que el 30%.

De manera más preferida, el muelle tensor pone a disposición un recorrido de acumulación de al menos 30 mm. De esta manera, se prepara una reserva de hilo suficiente para posibilitar, con diferentes consumos de hilos, una extracción uniforme de los hilos desde los plegadores de urdimbre. Con preferencia, el recorrido de acumulación es incluso todavía mayor, especialmente 40 mm.

En este caso, se prefiere que el muelle tensor presente una fuerza de activación sobre el recorrido de acumulación no mayor que 35 cN. Con otras palabras, no se requieren más que 35 cN para desviar el muelle sobre el recorrido de acumulación de al menos 30 mm. Esta fuerza está en el orden de magnitud de la fuerza de un muelle de acero con una sección transversal de 0,6 mm^{2}, pero solamente tiene aproximadamente la mitad de la magnitud de la fuerza de resorte correspondiente de un muelle de acero con una sección transversal de 0,8 mm^{2}. Por lo tanto, se combinan aquí la frecuencia propia suficientemente alta del muelle tensor con una fuerza de activación reducida.

Con preferencia, varios muelles tensores están agrupados para formar un segmento. En una máquina tricotosa están presentes, en general, varios miles de muelles tensores. Por lo tanto, la reunión de varios muelles tensores en segmentos facilita la manipulación.

A este respecto, es especialmente preferido, que el segmento presente dos mordazas de sujeción, entre las cuales están empotrados adyacentes varios muelles tensores. El segmento presenta, por lo tanto, un engaste que posibilita la substitución de muelles tensores individuales. Cuando se rompe un muelle tensor, no falla todo el segmento. En su lugar, se puede reparar el segmento con un gasto relativamente reducido.

Con preferencia, el muelle tensor presenta una capa intermedia en la región de su extremo empotrado entre las mordazas de sujeción. Esta capa intermedia se ocupa de que, en el caso de que varios muelles tensores estén dispuestos adyacentes en un segmento, se pueda realizar una cierta compensación de la tolerancia, sin influir negativamente sobre la fuerza de retención de cada muelle tensor individual en el segmento. Además, mejora la posibilidad de retención de los muelles tensores respectivos en el segmento. Se mantiene pequeño el peligro de una rotura del muelle tensor en la transición al punto de empotramiento entre las mordazas de sujeción.

Con preferencia, la capa intermedia termina dentro de las mordazas de sujeción, Por lo tanto, el muelle puede oscilar libremente, sin entrar en contacto por ambos lados con las mordazas de sujeción. Es admisible un contacto por un lado. Este contacto debería realizarse por el lado sobre el que no se estira el muelle durante el funcionamiento.

De manera más preferida, el muelle tensor presenta una proyección, que encaja en una escotadura en una mordaza de sujeción. De esta manera se eleva la resistencia, con la que se mantiene el muelle tensor en las mordazas de sujeción. Las fuerzas de retención no se limitan entonces a puras fuerzas de sujeción. En su lugar, se lleva a cabo una unión positiva entre el muelle tensor y al menos una mordaza de retención.

De manera más preferida, las mordazas de sujeción presentan una geometría de encaja adaptada entre sí con al menos una proyección y al menos una escotadura. Las dos mordazas de sujeción no sólo se mantienen entonces adyacentes a través de las fuerzas de sujeción, sino que están aseguradas relativamente entre sí contra un desplazamiento por unión positiva.

En una configuración alternativa, el segmento presenta un cuerpo de soporte, con el que están fundidos los muelles tensores. En esta configuración se pueden utilizar diferentes materiales, por una parte, para los muelles tensores y, por otra parte, para el cuerpo de soporte.

En una tercera alternativa está previsto que el segmento esté configurado en una sola pieza con un cuerpo de base y con varios muelles tensores. Por ejemplo, se pueden fabricar en primer lugar placas, cuya sección transversal en la región del cuerpo de base es mayor que en la región de los muelles tensores a generar posteriormente. A continuación se pueden generar mecánicamente los muelles tensores, por ejemplo a través de mecanización con sierra.

A continuación se describe la invención con la ayuda de ejemplos de realización preferidos en combinación con el dibujo. En éste:

La figura 1 muestra una representación parcial esquemática de una máquina tricotosa de urdimbre.

La figura 2 muestra un segmento de muelles tensores en vista lateral, parcialmente en sección.

La figura 3 muestra una vista en planta superior sobre el segmento de muelles tensores.

La figura 4 muestra una segunda forma de realización de un segmento de muelles tensores en vista lateral.

La figura 5 muestra un segmento de muelles tensores según la figura 4 en vista en planta superior.

La figura 6 muestra una tercera forma de realización del segmento de muelles tensores en vista lateral, y

La figura 7 muestra el segmento de muelles tensores de la figura 6 en vista en planta superior.

Una máquina tricotosa de urdimbre representada parcialmente de forma esquemática en la figura 1 presenta una región de trabajo de tricotar 1, a la que se alimentan hilos 2, 3 desde los plegadores de urdimbre 4, 5 y desde la que se descarga el género de punto 6 acabado. La máquina tricotosa de urdimbre posee una barra plegadora 7 con agujas de plegado 8 y una barra plegadora 9 con agujas de plegado 10. Entre el plegador de urdimbre 4 y las agujas de plegado 8 se conducen los hilos 2 sobre un tubo de desviación 11 estacionario y una instalación tensora 12 del hilo, en la que se desvían igualmente los hilos. De una manera similar, entre el plegado de urdimbre 5 y las agujas de plegado 10 está dispuesto un tubo de desviación 13, que está montado estacionario, al que sigue una instalación tensora 14 del hilo. Las dos instalaciones tensoras del hilo están constituidas esencialmente iguales. Por lo tanto, a continuación solamente se describe en detalle la instalación tensora 12 del hilo.

La instalación tensora 12 del hilo presenta para cada uno de los hilos del haz de hilos 2 un muelle tensor 15, estando fijados los muelles tensores en un tubo 16, que se extiende sobre la anchura de la máquina tricotosa de urdimbre. Condicionado por la máquina, varios tubos pueden estar colocados también superpuestos, sobre los que se pueden fijar los muelles tensores de los hilos.

En la punta de cada muelle está dispuesto un ojal 17, que sirve como instalación de guía. A través de estos ojales 17 están guiados los hilos del haz de hilos 2.

El ojal 17 está configurado en una parte de ojal 18. La parte de ojal 18 está fijada en el muelle 15 por medio de encolado. Pero también es posible proveer la parte del ojal 18 y el muelle tensor 15 con un revestimiento común de plástico, de manera que la parte del ojal 18 está retenida de manera fiable en el muelle tensor 15.

La parte del ojal 18 está formada por un plástico metálico, por lo tanto es conductora de electricidad. También la unión entre la parte de ojal 18 y el muelle tensor 15 es conductora de electricidad.

El muelle tensor 15 está formado por un plástico reforzado con fibras de carbono (CFK). Por lo tanto, el muelle tensor 15 es igualmente conductor de electricidad.

Como se indica por medio de flechas 19, los ojales 17 dispuestos en los muelles tensores 12, 14 pueden retroceder un trayecto parcialmente considerable. En este caso, se deforma el muelle tensor 15. El recorrido, que se designa también como "recorrido de acumulación", puede presentar, en general, longitudes en el orden de magnitud de 40 mm.

A través de la utilización de plástico reforzado con fibras de carbono como material para la formación del muelle tensor 15, es posible mantener relativamente pequeña la fuerza de activación. En el caso de una sección transversal del muelle tensor 15 de 0,96 mm^{2}, la fuerza que es necesaria para mover el ojal 17 sobre el recorrido de acumulación de 40 mm, es aproximadamente 30 cN.

El muelle tensor 15 de plástico reforzado con fibras de carbono presenta una frecuencia propia relativamente alta. En un ejemplo, en el que el muelle tensor 15 presenta una sección transversal de 0,96 mm^{2}, la frecuencia propia es aproximadamente 41 Hz. Además, el muelle tensor 15 tiene una amortiguación propia relativamente grande. Si se considera la amortiguación de una oscilación excitada sobre el tiempo, resulta todavía 6,5% de oscilación residual al cabo de 5 segundos después de una excitación al 100% (en el presente caso \pm 4 mm), es decir, que el muelle tensor 15 deja de oscilar relativamente rápido después de una excitación.

Si se comparan estos valores con un muelle tensor de acero, resulta que un muelle tensor de acero con una sección transversal de 0,6 mm^{2} tiene una frecuencia propia demasiado baja. Ésta está aproximadamente en 23 Hz. Después de 5 segundos, un muelle de este tipo tiene siempre todavía un 40% de oscilación residual. Por ello, la fuerza de activación sobre el recorrido tensor es relativamente reducida. Está incluso todavía por debajo de la fuerza de activación para el muelle de plástico reforzado con fibras de carbono y es aproximadamente 27 cN. Si se seleccionase un muelle de acero con una sección transversal mayor, por ejemplo 0,8 mm^{2}, entonces la frecuencia propia sería, en efecto, ligeramente mayor, a saber 33 Hz. La amortiguación sería entonces más fuerte. Después de 5 segundos resulta solamente todavía un 31% de oscilación residual. Sin embargo, la fuerza de activación sobre el recorrido de acumulación es muy alta. Es aproximadamente 60 cN. Esto podría conducir a tensiones demasiado altas de los hilos y, por lo tanto, a un estiramiento del hilo.

Por lo tanto, a través de la selección de un plástico reforzado con fibras de carbono como material para el muelle tensor 15 resulta una frecuencia propia muy alta y una amortiguación muy fuerte, que conduce a la oscilación residual reducida indicada. La fuerza de activación sobre el recorrido de acumulación está aproximadamente en el orden de magnitud de un muelle de acero con una sección transversal de 0,6 mm^{2}, como se ha utilizado hasta ahora.

Una máquina tricotosa, que funciona ligeramente más rápida, trabaja con una velocidad de trabajo de 1200 rpm. Esto corresponde a una frecuencia de 20 Hz. Sin embargo, durante una revolución del eje principal de una máquina tricotosa se producen diferentes velocidades de las herramientas de tricotar y, por lo tanto, del movimiento de los hilos, que conducen también a diferentes velocidades de los muelles tensores 15. La frecuencia de los muelles tensores 15 no es, por lo tanto, de 20 Hz, sino que es más elevada. Pero si se ajusta la frecuencia propia del muelle tensor 15 al menos a 1,8 veces la frecuencia de trabajo de la máquina tricotosa, entonces se pueden conseguir resultados satisfactorios. En el presente caso, la frecuencia propia es mayor que 2 veces la frecuencia de trabajo.

En una máquina tricotosa de urdimbre, existen varios miles de muelles tensores 15. Por lo tanto, es ventajoso que, como se representa en las figuras 2 a 7, se pueden agrupar varios muelles tensores 15 para formar segmentos.

Una primera configuración de un segmento de este tipo se representa en las figuras 2 y 3.

El muelle tensor 15, que presenta en uno de sus extremos la parte de ojal 18, está empotrado con su otro extremo entre dos mordazas de sujeción 20, 21. Las dos mordazas de sujeción 20, 21 están conectadas entre sí por medio de un tornillo de sujeción 22. La mordaza superior de sujeción 20 presenta un saliente 23, que encaja en una cavidad 33 en la mordaza inferior de sujeción. Las dos mordazas de sujeción 20, 21 tienen, por lo tanto, una unión positiva entre sí. El saliente 23 sirve también como tope para el muelle tensor 15.

A través de una capa intermedia 24 es posible compensar diferencias de tolerancias menores, que pueden estar presentes entre muelles tensores 15 vecinos. La capa intermedia 24 es compresible en una extensión reducida.

La capa intermedia 24 posee dos proyecciones 25, que encajan en taladros 26 en la mordaza de sujeción 20. De esta manera, la capa intermedia 24 está conectada con la mordaza de sujeción 20.

Como se puede reconocer a partir de la figura 5, ambas mordazas de sujeción 20, 21 presentan un orificio continuo 27, a través del cual se puede conducir un tornillo, para fijar el segmento representado en la figura 3 en el tubo cuadrado 16.

La configuración según las figuras 2 y 3 tiene la ventaja de que, en caso de rotura de un muelle tensor 15, este muelle tensor puede ser substituido. Por lo tanto, no hay que desechar todo el segmento. Solamente es necesario separar las dos mordazas de sujeción 20, 21 y substituir el muelle tensor 15 defectuoso por un muelle tensor nuevo 15.

La transición entre el muelle tensor 15 y la mordaza de sujeción 21 es igualmente conductora de electricidad, de manera que se puede descargar una carga estática, que se transmite a través de los hilos 2, 3 sobre el ojal 17 y la parte del ojal 18.

Las figuras 4 y 5 muestran una forma de realización modificada, en la que las partes iguales o correspondientes entre sí están provistas con los mismos signos de referencia. El muelle tensor 15 presenta aquí un cuerpo de soporte 29, en el que están insertados los muelles tensores 15 de los hilos de un segmento. A continuación se funde el cuerpo de soporte 29 junto con los muelles tensores 15, por ejemplo con amonio o plomo. También se puede utilizar un plástico conductor de electricidad para la fundición, de manera que se puede producir un trayecto continuo conductor de electricidad desde el ojal 17 hasta la máquina tricotosa.

Las figuras 5 y 6 muestran una tercera forma de realización, en la que las partes iguales están provistas con los mismos signos de referencia. Por razones de claridad, en la figura 6 no se representa todavía el ojal 17 en la parte del ojal 18. Éste se puede fijar todavía posteriormente. En la configuración según las figuras 6 y 7, los muelles tensores 15 de un segmento están formados por una placa, es decir, que los muelles tensores 15 están conectados en una sola pieza con un cuerpo de base 30. La placa, como se puede reconocer a partir de la figura 6, tiene en un extremo un espesamiento 31, que forma posteriormente el cuerpo de base 30. Los muelles tensores 15 se cortan a partir de una región más fina 32, por ejemplo a través de corte con chorro de agua.

Claims (17)

1. Máquina tricotosa de urdimbre con una región para tricotar, una región de alimentación del hilo y una instalación de sujeción del hilo entre la región para tricotar y la región de alimentación del hilo, en la que para cada hilo está dispuesto un muelle tensor con una instalación de guía, caracterizada porque el muelle tensor (15) está formado por un plástico reforzado con fibras.

2. Máquina tricotosa de urdimbre según la reivindicación 1, caracterizada porque el plástico es conductor de electricidad.

3. Máquina tricotosa de urdimbre según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el plástico está reforzado con fibras de carbono.

4. Máquina tricotosa de urdimbre según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la instalación de guía está configurada como ojal (17), que está conectado de forma conductora de electricidad con el muelle tensor (15).

5. Máquina tricotosa de urdimbre según la reivindicación 4, caracterizada porque el ojal (18) y el muelle tensor (15) están rodeados conjuntamente con una inyección de plástico.

6. Máquina tricotosa de urdimbre según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el muelle tensor (15) presenta una frecuencia propia, que corresponde al menos a 1,8 veces la frecuencia de funcionamiento de la tricotosa de urdimbre.

7. Máquina tricotosa de urdimbre según la reivindicación 6, caracterizada porque el muelle tensor (15) presenta una amortiguación, que provoca en 5 segundos, después de una excitación al 100% de una oscilación, una atenuación a menos del 10% de la oscilación.

8. Máquina tricotosa de urdimbre según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el muelle tensor (15) dispone de un recorrido de acumulación de al menos 30 mm.

9. Máquina tricotosa de urdimbre según la reivindicación 8, caracterizada porque el muelle tensor (15) presenta una fuerza de activación sobre el recorrido de acumulación de no más de 35 cN.

10. Máquina tricotosa de urdimbre según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque varios muelles tensores (15) están agrupados para formar un segmento.

11. Máquina tricotosa de urdimbre según la reivindicación 10, caracterizada porque el segmento presenta dos mordazas de sujeción (20, 21), entre las cuales están empotrados varios muelles tensores (15) adyacentes entre sí.

12. Máquina tricotosa de urdimbre según la reivindicación 11, caracterizada porque el muelle tensor (15) presenta una capa intermedia (24) en la región de su extremo empotrado entre las mordazas de sujeción (20, 21).

13. Máquina tricotosa de urdimbre según la reivindicación 12, caracterizada porque la capa intermedia (24) termina dentro de las mordazas de sujeción (20, 21).

14. Máquina tricotosa de urdimbre según una de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizada porque el muelle tensor (15) presenta una proyección (25), que encaja en una escotadura (26) en una mordaza de sujeción (20).

15. Máquina tricotosa de urdimbre según una de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizada porque las mordazas de sujeción (20, 21) presentan una geometría de engrane adaptada entre sí con al menos una proyección (23) y al menos una escotadura (33).

16. Máquina tricotosa de urdimbre según la reivindicación 10, caracterizada porque el segmento presenta un cuerpo de soporte (29), con el que están fundidos los muelles tensor (15).

17. Máquina tricotosa de urdimbre según la reivindicación 10, caracterizada porque el segmento está configurado en una sola pieza con un cuerpo de base (30) y varios muelles tensores (15).