ES2249437T3 - Operacion de trabajo modificada en la cardadura textil. - Google Patents

Abstract

Un segmento de máquina textil que incluye un rodillo primero o principal (12) destinado a sustentar y transportar una masa laminar de fibras, asociado a un segundo (14) y a un tercer (16) rodillos que tienen respectivas zonas enfrentadas de trabajo (25, 24) uno con otro y con el primer rodillo cuando los tres rodillos giran y medios de propulsión (100) para hacer girar los rodillos, dispuestos para hacer girar el segundo rodillo (14) en un sentido de giro que es el mismo que el del primer rodillo (12) y opuesto al del tercer rodillo (16), caracterizado porque el segundo rodillo (14) se halla más abajo que el tercer rodillo (16) y puede cooperar con el primer rodillo (12) para abrir y separar una masa de fibras (22) y llevar esta masa (22) a la zona enfrentada de trabajo con el tercer rodillo (16),siendo allí transferida la masa de fibras al tercer rodillo y transportada por ese tercer rodillo a la zona de trabajo enfrentada con el primer rodillo (12) donde es transferida de nuevo al primerrodillo (12), y porque la relación entre los diámetros del segundo (14) y el tercer rodillos es inferior a 1,5.

Description

Operación de trabajo modificada en la cardadura textil.

Campo de la invención

Esta invención se refiere de manera general a la interacción entre los rodillos y los cilindros de las máquinas de cardar textiles. La invención es aplicable a los puntos de trabajo en toda una carda textil, incluyendo, pero no limitándose al lubricador automático, el cilindro delantero o la devanadera.

Antecedentes de la invención

Uno de los principales medios para la cardadura de las fibras textiles es la cardadura con rodillos. Los rodillos están normalmente envueltos con un hilo de carda para proporcionar una superficie finalmente con múltiples puntas que se emplea para reducir las acumulaciones de fibras a fibras individuales y después reunirlas en una tela o tejido. En el diseño convencional, los rodillos presentan una relación específica uno con otro en términos de diámetro y sentido de giro. El rodillo que individualiza las fibras se llama separador y gira en sentido contrario al del cilindro mayor que lleva la fibra avanzando a través de la máquina. El diámetro del rodillo separador es normalmente de 250 mm, incluyendo el hilo, y el del cilindro sobre el que está situado depende de la parte de la carda que se considere, por ejemplo, el cilindro delantero puede tener un diámetro de unos 1000 mm y el cilindro principal un diámetro de hasta unos 1500 mm.

Trabajando en cooperación con el separador hay un cilindro desmontador. Los desmontadores son normalmente de 150 mm de diámetro y giran en el mismo sentido que el separador y en sentido opuesto al del cilindro, generalmente a velocidades superficiales mucho mayores que la del separador, pero inferiores a la del cilindro. La finalidad de un desmontador es extraer la fibra del separador y devolverla al cilindro para un nuevo tratamiento por parte de los separadores. El importante papel del desmontador es mantener las puntas del separador libres de fibras, de modo que éste continuar abriendo las aglomeraciones de fibras que se presentan por parte del cilindro. El desmontaje del desmontador por el cilindro se facilita con la más elevada velocidad superficial del cilindro y la orientación avanzada de ambos grupos de puntas.

Esta manera de abrir las acumulaciones de fibras necesita contrastarse con la de los planos, que es la tecnología tradicional de la industria de la fibra corta. Una exigencia física principal para la apertura eficaz de las fibras cortas es el gran número de puntas de la superficie de trabajo a causa de la finura de las fibras. En la práctica, esto significa que se han usado barras, más bien que rodillos, para sustentar las puntas, debido a las cantidades mayores que pueden de éstas que pueden disponerse. Los planos pueden ser fijos o móviles, pero si están fijos la acumulación de fibras en las puntas es un problema grave que conduce a una reducción del rendimiento. La ventaja de los planos móviles es que la fibra retenida en las puntas puede eliminarse posteriormente, mejorándole la eficacia de la apertura mientras de proporciona la capacidad de eliminar los desperdicios. El inconveniente de extraer la fibra de las puntas y no devolverla al equipo es la mayor pérdida de fibras.

Los separadores proporcionan cierto número de ventajas en la cardadura respecto a los planos. En primer lugar, los separadores funcionan siempre al máximo rendimiento de la apertura a causa de que las puntas nunca están cargadas de fibras. En segundo lugar, no existe pérdida de fibras del sistema debido a que toda la fibra que se "separa" se devuelve al cilindro. En tercer lugar, los separadores-desmontadores proporcionan una buena mezcla y uniformidad de realimentación de la fibra abierta a la alimentación de entrada. En cuarto lugar, debido a que cada unidad separadora-desmontadora es independiente, se pueden realizar ajustes individuales, emplear velocidades y densidad de puntas para optimizar el rendimiento.

Sin embargo, existen inconvenientes bien reconocidos de la disposición tradicional de separador-desmontador, a saber, la baja densidad de asociación de las unidades debido a los grandes diámetros y la necesidad de dejar una amplia separación entre un separador y el consiguiente desmontador para eliminar interferencias, esto es, transferencia indeseada de fibras. Más exactamente, en la cardadura de estambre, los diámetros del separador son normalmente de unos 250 mm y la separación hasta el siguiente desmontador es usualmente de unos 180 mm. Cuando se combina con un desmontador de 150 mm de diámetro, el arco total del cilindro requerido por su funcionamiento propiamente dicho es de unos 580 mm, lo cual es una gran proporción del arco total. Otro inconveniente es que no existe la posibilidad de eliminar contaminantes como materiales vegetales en la lana, o desechos en el algodón, siendo ello un inconveniente que restringe la aplicación de rodillos a la cardadura de fibras cortas. Finalmente, resulta difícil incluir los separadores a causa de que las puntas dirigidas hacia atrás no pueden impedir el resbalamiento de las fibras en el caso de contactos con la envolvente o con cualquier otra superficie.

Las deficiencias del sistema por el sistema tradicional de separador-desmontador son importantes para la cardadura de materiales textiles siempre que la calidad de la tela sea directamente importante para la calidad del producto final, tal como en la cardadura de no tejidos y géneros de lana. Estos usos finales se beneficiarían de la apertura mayor proporcionada por más unidades. Para la cardadura de estambre, donde el producto es un tejido que se someterá a un nuevo tratamiento, el inconveniente es que las máquinas actuales son muy grandes y su coste sería considerablemente inferior si se redujera el tamaño. En el caso de cardadura de fibras cortas, los impedimentos para usar separadores-desmontadores son la falta de dispositivos para la eliminación de residuos, la baja densidad de las unidades y la dificultad de encerrar por completo los rodillos. El encierro completo de las cardas de algodón es una condición esencial debido a las preocupaciones por la salud y la seguridad.

La patente US 709.980 describe una máquina para cardar en la que el material a cardar es portado por rodillos alimentadores a la circunferencia del cilindro de carda y después es objeto del proceso de cardadura. El material se extrae en parte mediante un primer cilindro separador, que gira en sentido contrario al del cilindro de cardas, y a su vez es cogido del primer rodillo de trabajo por el rodillo desmontador, que gira en el mismo sentido que el cilindro de cardadura, pero es de una velocidad periférica superior a la del cilindro separador. Las velocidades periféricas del cilindro separador y del cilindro de cardadura son iguales. Al girar más aprisa que el rodillo separador, el rodillo desmontador tomará el material del rodillo de trabajo y lo depositará de nuevo sobre la superficie de cilindro de cardadura.

Es por lo tanto un objeto de la presente invención el enfocar por lo menos en parte uno o más de los problemas antedichos que surgen de la aplicación de los rodillos a la cardadura de materiales textiles, a la vez que preferentemente se mantienen las ventajas de los sistemas existentes.

Resumen de la invención

En esencia, la invención implica una inversión de la dirección de giro existente desde hace mucho tiempo del rodillo que convencionalmente se denomina un separador. Con esta modificación, que aporta cierto número de ventajas, es beneficiosa también después de las relaciones de tamaños convencionales entre los cilindros o rodillos de las máquinas textiles. Invirtiendo el sentido de giro del separador es posible reducir sensiblemente la distancia entre un separador y el consiguiente desmontador sobre el cilindro, y esa distancia puede hacerse aún menor disminuyendo el tamaño relativo del rodillo separador.

En la cardadura con rodillos convencional, como ya se ha dicho, el rodillo primero o primario es un cilindro o devanadora, el segundo rodillo se denomina normalmente un separador y el tercer rodillo se llama un desmontador. Convencionalmente, los separadores recogen la fibra del cilindro y la depositan con la misma orientación, esto es, la superficie superior de un mechón de fibras permanece en la parte superior después de su re-deposición sobre el cilindro. En la presente solicitud, debido a los sentidos de giro relativos la disposición de aquellos mechones de fibras se invierte durante su re-deposición, esto es, la superficie superior de un mechón se halla en la parte inferior tras la re-deposición. Por esta razón, derivada de la práctica preferida de la invención, el segundo rodillo puede convenientemente denominarse inversor para distinguir su funcionamiento del de un separador. Los inversores, por consiguiente, proporcionan un grado adicional de mezclado de las fibras respecto a los separadores convencionales.

En un primer aspecto, la invención proporciona un segmento de máquinas textiles que comprende un rodillo primero o principal destinado a sustentar y transportar una tela de fibras móvil, asociado a un segundo y un tercer pares de rodillos, que giran uno con otro y con el primer rodillo cuando giran los tres rodillos, y medios de propulsión para hacer girar los rodillos, en que los medios de propulsión están dispuestos para hacer girar el segundo rodillo en una dirección de giro que sea el mismo que el del primer rodillo y opuesto al del tercer rodillo, caracterizado porque el segundo rodillo está más abajo del tercer rodillo y puede cooperar con el primer rodillo para abrir y separar una masa de fibras y llevarla hasta el par con el tercer rodillo, siendo allí transferida la masa de fibras al tercer rodillo y llevada por este último al par del primer rodillo, donde es transferida de nuevo al primer rodillo, y porque la relación del diámetro del segundo al tercer rodillos es inferior a 1,5.

La invención proporciona, en un segundo aspecto, un procedimiento para tratar una masa laminar móvil de fibras, que comprende sustentar y transportar la masa sobre un primer rodillo giratorio y accionar pares respectivos de segundo y tercer rodillos cooperables uno con otro y en respectivo par con el primer rodillo con el fin de abrir la masa de fibras y desgajar una masa laminar de mechones de fibras en el par entre el primer y el segundo rodillos y devolver los mechones al primer rodillo en el par entre el primer y el tercer rodillos, en que el funcionamiento de los respectivos pares de segundo y tercer rodillos se efectúa haciendo girar el segundo rodillo en un sentido de giro que sea el mismo que el del primer rodillo y opuesto al del tercer rodillo. El segundo rodillo se halla más abajo del tercer rodillo, y la relación de diámetros del segundo al tercer rodillos es inferior a 1,5.

El segundo y el tercer rodillos pueden de aquí en adelante denominarse inversor y desmontador, respectivamente.

Los rodillos tienen preferentemente un revestimiento de hilos en torno de sus superficies cilíndricas, el cual comprende una multiplicidad de puntas salientes o dientes inclinados a menos de 90º con relación a la respectiva superficie. Preferentemente, los respectivos rodillos tienen cada uno una dirección prácticamente uniforme de esa inclinación. Ventajosamente, en la zona de transferencia de las fibras desde el rodillo segundo o inversor al rodillo tercero o desmontador, las puntas de los respectivos rodillos están inclinadas en la misma dirección. Preferentemente, la dirección de la inclinación se halla en la dirección de giro de los respectivos rodillos.

La relación de diámetros de los rodillos inversor y desmontador es inferior a 1,5, y preferentemente es de 1,0 o menor. En una gama de realizaciones, la relación puede variar entre 0,3 y 0,8, por ejemplo, de 0,5 a 0,6.

En términos de valores de diámetros reales, el rodillo inversor es preferentemente de un diámetro comprendido en el intervalo de 50 a 150 mm, más preferentemente de 75 a 100 mm, por ejemplo, de 80 a 90 mm. El rodillo desmontador es preferentemente de un diámetro que va de 100 a 200 mm, más preferentemente de 110 a 150 mm, por ejemplo, de 110 a 130 mm.

En una realización determinada, el segmento de máquina textil se destina a tratar masas de fibras de lana, y la separación del arco alrededor del primer rodillo entre el par del rodillo inversor de un par y el desmontador del siguiente par no es superior a 150 mm, más preferentemente menos de 130 mm, por ejemplo, de 90 a 120 mm. El arco es preferentemente superior a la longitud media de las fibras de la masa laminar de fibras de lana.

La inversión de la dirección de giro del segundo rodillo y la reducción del tamaño de este segundo rodillo o inversor respecto al rodillo desmontador permite una reducción de la separación de los puntos de trabajo donde se hallan dispuestos múltiples pares de inversor y desmontador sobre un único cilindro principal. En el caso de la devanadera de una carda de alta velocidad con doble acción, la necesidad de los pares convencionales separador-desmontador de aumentar el diámetro de la devanadora puede superarse con ello parcial o totalmente. Alternativamente, para un diámetro dado del cilindro principal, el número de puntos de trabajo puede aumentarse y esta ventaja puede conseguirse en cualquiera de los cilindros cardadores de una carda.

El segmento de máquina textil puede ser uno de un número de segmentos de carda similar en una máquina cardadora de tejidos, por ejemplo, una máquina cardadora o carda de estambre. La invención puede aplicarse a cada punto de trabajo sobre cada uno de los cilindros de cardadura, incluyendo, por ejemplo, el lubricador, el cilindro delantero y la devanadora o cilindro principal.

Otros cambios se derivan de la dirección alterada de giro del inversor (el segundo rodillo) comparados con un separador convencional. Primeramente, la fibra retenida por las puntas del inversor es retirada ahora a través del par del rodillo primero o primario, conduciendo a una curvatura más marcada de las colas de los mechones. Para los separadores convencionales en comparación, la fibra es elevada fuera del cilindro o rodillo primario tan pronto como es cogida, limitando su interacción con las puntas del cilindro. En segundo lugar, para los inversores, las puntas preferentemente se orientan en la dirección de giro, lo cual mejora el control de las fibras porque la fibra puede sólo extraerse por parte de puntas dirigidas hacia delante de una superficie que vaya a mayor velocidad, a saber, un desmontador. Otra ventaja de este modo de funcionamiento es que la fibra, una vez enganchada, no puede resbalar, lo cual es un problema en el funcionamiento de los separadores. En tercer lugar, la transferencia de fibras desde el inversor al desmontador es más suave en el caso preferido en que las puntas de ambos rodillos se hallan orientadas en la misma dirección (hacia delante), lo cual también ayuda a retener la alineación de las fibras. Otra consecuencia de una más suave transferencia de las fibras es la mejora de la función del desmontador, porque las puntas de éste no están ya cargadas, esto es, la fibra no es empujada hacia debajo de la parte inferior de las puntas, de donde es difícil de extraer. Los altos estiramientos utilizados convencionalmente en el funcionamiento del par separador-desmontador, por comparación, conducen a la carga de las puntas del desmontador y a pérdidas de la alineación de la fibra debido a las puntas opuestas. En cuarto lugar, en marcado contraste con los separadores, la superficie exterior (de retorno) de un inversos se halla libre de fibras, lo cual reduce las pérdidas de fibras en vuelo y permite que otros elementos de tratamiento se coloquen relativamente próximos sin el riesgo de interferencias. Finalmente, la independencia espacial de los pares inversor-desmontador proporciona la oportunidad de fijar los diámetros absoluto o relativo de los rodillos según otros criterios más generales en el diseño de las máquinas.

El segmento de máquina textil arriba descrito puede ser uno de un cierto número de segmentos similares de una máquina de cardadura, por ejemplo, una máquina cardadora o carda de estambre. La invención puede aplicarse a casa punto de trabajo sobre cualquier cilindro o rodillo de cardadura como rodillo primario, incluyendo, por ejemplo, el lubricador, el cilindro delantero y la devanadora o cilindro principal.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se describirá la invención únicamente a título de ejemplo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:

La figura 1 es una representación esquemática de un segmento inversor-desmontador de una máquina textil de cardadura, mostrando el principio de funcionamiento, incluyendo la inversión de mechones.

Las figuras 2 a 4 representan esquemáticamente cómo el uso de inversores ahorra espacio alrededor de los cilindros de cardadura.

La figura 2 muestra la situación cuando los diámetros de los rodillos son los mismos que para los pares de separadores-desmontadores convencionales. La figura 3 muestra el ahorro adicional de espacio que se hace posible reduciendo los diámetros de los rodillos, y la figura 4 muestra que los pares inversor-desmontador pueden disponerse de modo que estén casi tocándose si la longitud de la fibra es suficientemente reducida.

La figura 5 es una representación diagramática de una realización aplicable a la cardadura de fibras cortas.

La figura 6 representa el detalle del sistema de recogida de desechos de la figura 5.

Las figuras 7 y 8 representan el uso de inversores en combinación con planos móviles para la cardadura de fibras cortas. La figura 7 es una vista general, mientras que la figura 8 es una ampliación local.

Las figuras 9 y 10 son respectivamente una vista isométrica y una vista lateral en alzado de una aplicación de inversores a la alimentación con lubricación de una carda de fibras cortas, en un caso en que la longitud total de la sección de lubricación no está afectada por la adición de los inversores.

La figura 11 muestra un soporte doble de montaje que sustenta un desmontador y un inversor, para su uso en la realización de las figuras 9 y 10.

Las figuras 12 y 13 son vistas similares a las de las figuras 9 y 10 para el caso de que se permita aumentar la longitud de la lubricación.

Las figuras 14 y 15 muestran respectivamente soportes de montaje para los inversores y los desmontadores, adecuados para la realización de las figuras 12 y 13.

Las figuras 16 y 17 muestran una aplicación de la invención a la cardadura de géneros no tejidos, representándose la carda con las dimensiones existentes en la figura 16 y en su forma modificada de la figura 17, y

las figuras 18 y 19 muestran esquemáticamente la reducción en el tamaño de una moderna carda para estambre que resulta posible con el empleo de inversores, representándose la carda en sus dimensiones existentes en la figura 18 y en su forma modificada en la figura 19.

Funcionamiento de los inversores en la cardadura de textiles

La figura 1 muestra un par de segmentos 10, 10' de inversor y desmontador de una máquina de cardadura textil. Cada segmento 10, 10' comprende un rodillo 14, 14' segundo o inversor y un rodillo tercero o desmontador 16, 16', siendo cada uno un cilindro de un diámetro de rodillo normal para la cardadura de fibras largas, operando sobre un rodillo o cilindro primario 12 de mayor diámetro. Dentro del amplio concepto de la invención es posible el uso de rodillos primarios de un menor diámetro. Las respectivas flechas del diagrama indican los sentidos de giro de los cilindros o rodillos 12, 14, 16. Cada uno de los rodillos está revestido de una malla de alambre finamente dentado según la práctica convencional y comprende puntas o dientes 13 inclinados hacia las respectivas superficies cilíndricas, formando un ángulo agudo en la dirección de giro, como se representa.

Los rodillos 12, 14 y 16 son impulsados por un mecanismo convencional indicado diagramáticamente con el número 100 y que comprende los usuales motores y sistemas de transmisión (no detallados). Una masa laminar de fibras móvil es sustentada y transportada por el cilindro 12 a través de sucesivos pares de cilindros 24, 25 de rodillos 16, 14, respectivamente. La velocidad superficial del cilindro 12 es mayor que la del desmontador 16, que a su vez es superior a la del inversor 14, relativamente lento en su movimiento. En el par de inversor-cilindro 25, el inversor de movimiento lento abre la masa de fibras y separa una pequeña parte de éstas en forma de masa 22 de mechones sobre la superficie del inversor 14. La masa es llevada entre el inversor y el desmontador, y en la zona 23 de su aproximación más cercana, la masa de fibras es transferida a sobre el desmontador 16, que devuelve los mechones a la masa laminar principal en el par 24 de desmontador-cilindro 24.

La dirección invertida de giro del inversor 14, comparada con un separador convencional, altera fundamentalmente la operación de cardadura y especialmente la manera en que los rodillos pueden integrarse alrededor del cilindro. En el caso del separador giratorio convencional, las puntas del par de rodillos se mueven en la misma dirección que el cilindro o la devanadera, lo cual significa que una vez que la fibra es cogida, es elevada inmediatamente fuera de la superficie del cilindro, deteniendo con ello cualquier nueva manipulación de la fibra. Para el inversor 14, no obstante, debido a que gira en la dirección contraria, las colas de las fibras cogidas en las puntas del inversor pueden, según sean las condiciones del par como son la clase de puntas, el ajuste y la densidad de las fibras, continuar siendo peinadas por las puntas del cilindro 12 durante un periodo más largo hasta que el inversor ha girado suficientemente para retirarlas. Esto mejora considerablemente la eficacia de la acción de trabajo. La medida en que se produce el peinado adicional puede controlarse seleccionando las adecuadas condiciones de trabajo y de actuación de las puntas de la carda.

En la figura 1 se indica esquemáticamente la inversión de los mechones, señalando que la parte superior de un mechón inmediatamente después de su captura, indicada con el signo "+", está en la parte inferior tras su deposición sobre el cilindro, esto es, el mechón se invierte.

Otra importante diferencia entre inversores y separadores es que se elimina la tendencia de las fibras a deslizar por las puntas de un separador durante las fases iniciales de su movimiento fuera del par de rodillos. En contrate con ello, cuando gira un inversor aumenta la sujeción de las fibras debido a que la tendencia es ahora de que las fibras deslicen hacia la base de las puntas, lo cual aumenta la retención de las puntas del inversor, con el resultado de realizar un mayor control sobre la función de apertura del rodillo.

En la zona 23 de transferencia de la fibra desde el inversor al desmontador, las puntas de los rodillos 14 y 16 se dirigen en la misma dirección en vez de direcciones opuestas, como es el caso de los separadores y desmontadores convencionales. Si el estirado entre los rodillos es adecuado, esto proporciona una transferencia más suave de la fibra desde el inversor al desmontador, eliminando, o por lo menos disminuyendo, la posibilidad de rotura de las fibras o de formación de acumulaciones. Otra opción es disminuir el estirado entre desmontador e inversor, permitiendo que algunas fibras recirculen alrededor del inversor. La ventaja de este modo de funcionamiento es el aumento de la capacidad de mezcla del equipo, lo cual puede ser beneficioso para determinadas fibras o configuraciones de máquinas, tales como fibras cortas y diámetros del inversor muy pequeños.

Un parámetro de interés práctico en la cardadura es el estirado entre el cilindro y el inversor, esto es, la relación entre sus velocidades superficiales, y es una preocupación potencial que la inversión de la dirección del giro pueda comprometer la práctica común. Puede demostrarse con facilidad, sin embargo, que, respecto al efecto del estirado, el funcionamiento del inversor es sensiblemente idéntico al funcionamiento del separador convencional, excepto con estirados, lo cual es poco corriente. En la mayoría de las operaciones de cardadura, la velocidad del cilindro normalmente es 40 o más veces mayor que la de un separador. Si la velocidad del inversores la misma que la de un separador, los cálculos demuestran que, en contra de lo esperado, la diferencia en el estirado es de sólo 2 unidades, tal como 39 para un separador y 41 para el inversor. Vistos los grandes estirados normalmente en uso, las diferencias de esta magnitud no son preocupantes. Este sorprendente y útil resultado significa que la velocidad superficial del inversor puede fijarse simplemente por le necesidad de asegurar que las puntas del mismo estén libres de fibras y por lo tanto que pueda trabajar eficazmente.

La experiencia con el funcionamiento de los inversores muestra que la acción de las puntas del cilindro sobre las colas de las fibras retenidas por las puntas del inversor libera contaminantes mezclados con las fibras en el espacio por encima del cilindro. Ese material contaminante liberado se representa esquemáticamente con el número 31 en la figura 1. Colocar una bandeja 30 junto al inversor 14 para recoger ese material 31 proporciona un medio de eliminar los contaminantes. También se ha observado que el desmontador 16 desprende determinado material 32, proceso que resulta más eficaz cuanto mayor sea el diámetro. La bandeja 30 puede destinarse a recoger ambos desprendimientos de materiales, como enseña la figura 1.

Los tres diagramas de las figuras 2 a 4 indican la medida en que los pares inversor-desmontador pueden colocarse mucho más próximos uno de otro que en los pares equivalentes de separador-desmontador. El arco 34 (figuras 2 y 3) señala la envolvente de las puntas de las fibras que se proyectaría desde el inversor 14 si éste estuviera funcionando como un separador. El siguiente desmontador 16' debe situarse más lejos de esa envolvente, pues de otra manera recogerá las fibras prematuramente del separador precedente. Como se indica en la figura 2, la situación para el funcionamiento del inversor es completamente diferente. La posición más próxima del siguiente desmontador 16' se establece tanto por la superficie del inversor 14 como por la medida de los extremos de las fibras más largas procedentes del par 25 del inversor 14 y el cilindro 12.

La ventaja importante del formato del inversor es que cuando se emplean múltiples unidades sobre un cilindro, la separación entre un inversor 14 y el consiguiente desmontador 16' puede disminuirse sensiblemente por debajo de los 180 mm dispuestos entre los separadores y el consiguiente desmontador para la cardadura de fibras largas. La experimentación sugiere que la separación puede reducirse hasta tan poco como 5 mm en el supuesto de que la distancia entre el paso del inversor 14 y el del consiguiente desmontador 16' sea mayor que la mitad de la longitud de la fibra más larga, la cual es de unos 100 mm para la lana, pero sólo unos 20 mm para fibras cortas como el algodón. Esta situación tan próxima de los rodillos alrededor del cilindro sólo es posible gracias al sentido inverso de giro del inversor.

Puede conseguirse una mayor compactación del equipo reduciendo los diámetros de los rodillos. Una posible configuración se muestra en la figura 3, en que los diámetros de los inversores 14, 14' y de los desmontadores 16, 16' se han representado menores, pero iguales. En la práctica, el diámetro del inversor 14 puede hacerse razonablemente pequeño mientras haya suficiente resistencia en la sección para soportar las cargas generadas por la fibra. Es el diámetro del desmontador 16, sin embargo, el que debe mantenerse lo bastante grande para permitir un eficaz desmontaje por el cilindro 12. En la práctica, una norma razonable es que la circunferencia mínima del desmontador se fije en aproximadamente la misma longitud que la de la fibra más larga, por ejemplo, de unos 200 mm para la lana, lo cual significa que el diámetro del desmontador puede ser tan pequeño como de unos 70 mm. Esta no es una exigencia absoluta y valores inferiores son coherentes con el alcance de la invención.

Para la cardadura de fibras sintéticas cortas, en que la contaminación por desechos no es un problema, no existe la necesidad de la presencia de bandejas, lo cual significa que el inversos puede situarse junto más cerca. En esta aplicación, el límite de cuan próximas pueden disponerse juntas las unidades se establece bien por la necesidad de evitar el contacto entre un inversor y el consiguiente desmontador, o por los respectivos pares de rodillos entre el cilindro principal y el inversor y el consiguiente desmontador para ser colocado a una distancia de una mitad aproximadamente de la longitud de la fibra más larga, cualquiera que sea el caso. Un ejemplo de esa geometría se muestra en la figura 4, en la que la separación mínima se fija por la distancia entre un inversor 14, 14' y un consiguiente desmontador 16', 16''.

Aunque la reducción del diámetro del inversor disminuye la proporción de puntas disponible para coger y abrir los grupos de fibras, los experimentos demuestran que, contrariamente a lo esperado, no se produce un efecto sobre las propiedades del producto final. Por ejemplo, para la cardadura del estambre, los inversores de unos 80 mm de diámetro producen la misma calidad y eficacia de peinado que los separadores de 240 mm de diámetro. La razón de ese resultado es que sólo se necesita un pequeño número de puntas del rodillo de trabajo para el funcionamiento efectivo, en el supuesto de que no estén cargadas de fibras y trabajen con el máximo rendimiento. Para el funcionamiento del inversor, reducir el diámetro proporciona una ventaja porque significa que la fibra cogida por las puntas del inversor se hace pasar rápidamente a sobre el desmontador, asegurando que las puntas están libres y son capaces de recoger eficazmente las fibras del cilindro.

Los ahorros en el cilindro son posibles por el uso de los inversores, por consiguiente, pueden usarse de dos maneras, a saber:

-

para reducir sensiblemente el tamaño de la carda sin ninguna pérdida de calidad (esto es, sin disminución del número de rodillos abridores), o

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para mantener los tamaños de los cilindros, pero emplear más pares inversor-desmontador.

La invención se describirá a continuación en términos de su aplicación a los procesos de cardadura extensamente utilizados en la industria textil, a saber, cardadura de fibras cortas, cardadura de productos no tejidos y cardadura de estambre.

Realización de la cardadura de fibras cortas

Para las cardas de fibras cortas, la longitud máxima de las fibras es normalmente inferior a 40 mm, lo que permite que se reduzca el diámetro de los rodillos, aumentando con ello considerablemente el número de pares que pueden instalarse. Por consiguiente, se supera el anterior inconveniente del sistema de rodillos. En la figura 5 se indica una posible aplicación de los inversores a la cardadura del algodón.

En este caso, los diámetros del inversor y del desmontador se fijan para ambos en unos 31 mm y el cilindro en 1200 mm, aproximadamente. La figura 5 indica: 15 pares inversor-desmontador (separador-desmontador) colocados en torno al mismo arco que corrientemente se emplea con los planos móviles. La figura 6 muestra el detalle de las bandejas 60 colectoras de los desperdicios y la envolvente 62 de los pares inversor-desmontador. Ahora es posible encerrar los inversores y los desmontadores con unas cubiertas 64 muy ajustadas debido al modo de funcionamiento. Anteriormente, la fibra estaba sólo retenida flojamente por el separador gracias a las puntas orientadas hacia delante. En la práctica esto significaba que existía un riesgo importante de que una bandeja situada muy próxima extraería fibra de las puntas, impidiendo la transferencia de fibra. Por consiguiente, los inversores ofrecen un triple beneficio para la cardadura de fibras cortas: primero, un importante aumento del número de rodillos que pueden usarse; segundo, cada rodillo trabaja a su máximo rendimiento asegurando una superior eficacia de la apertura; y tercero, escasa pérdida de fibra en la cardadura de fibras cortas cuando la contaminación no es un problema.

Los conductos a los que se llevan los desperdicios desde las bandejas 60 se diseñan para impedir el retorno de los desperdicios de la bandeja al cilindro y pueden dotarse de tapas superiores separables que proporcionen un fácil acceso para la limpieza. El borde delantero 61 de la bandeja 60 adyacente al cilindro es el habitual sistema de cuchillo de motas para las cardas de algodón y se representa en detalle en el círculo A de la figura 6.

Es coherente con la invención usar pares inversor-desmontador en combinación con los sistemas existentes de planos, tanto móviles como fijos. Las figuras 7 y 8 muestran inversores utilizados en combinación con un sistema completo de planos móviles 150, con tres pares inversor-desmontador 152, usándose ambos antes y después de los planos móviles. Los inversores 114 y los desmontadores 116 están retenidos en respectivos dispositivos de montaje 157, 158. Claramente es posible usar más inversores y menos planos móviles, siendo factibles muchas otras combinaciones. El uso de inversores de esta manera mejoraría la flexibilidad de las cardas de fibras cortas para manejar una gama de fibras difíciles como las microfibras, algodón almidonado o lana para su uso con el equipo de fibras cortas. Los inversores 114 pueden utilizarse con o sin bandejas o conductos 155 para recoger los desperdicios. Si no se necesita la recogida de desperdicios los inversores colocarse mucho más próximos entre
ellos, aumentando los números que pueden instalarse.

Algunas cardas para fibras cortas emplean un sistema más elaborado de tres lubricadores, un ejemplo del cual se indica en la figura 5. Es posible aplicar inversores 214 a este lubricador, como se indica en las figuras 9 y 10, con el fin de proporcionar una mayor apertura de la fibra y eliminación de desperdicios. Las figuras 9 y 10 muestran tres pares de inversores 252 colocados sobre un rodillo medio 212 de mayor diámetro junto con cuatro conductos 255 para eliminar los desperdicios si es necesario. Se pueden colocar dos conductos adicionales adyacentes al cilindro y justo después de los dos primeros inversores 214 para una mejor limpieza. El diámetro del rodillo intermedio 212 se ha fijado de modo que la longitud global de la sección lubricadora permanezca sin modificar, pero claramente existen muchas otras opciones empleando rodillos de diversos diámetros que permiten diferentes combinaciones de los inversores 214 y de los conductos limpiadores 255.

Ampliando los criterios de diseño para permitir cambios en la longitud total de la sección lubricadora, es posible aumentar el diámetro del rodillo intermedio y así disponer de más espacio para colocar pares inversor-desmontador para una apertura aún mayor. Las figuras 12 y 13 muestran una tal disposición en la cual el diámetro del rodillo intermedio 512 se ha aumentado de modo que puedan montarse cuatro inversores desmontadores 352.

Cuando se aplican inversores a rodillos de menor diámetro es preciso montar los inversores 214 y los desmontadores 216 como un par 252 en un único montaje 253 (figura 11), como se ve en la figura 10. Si se emplean rodillos de mayor diámetro es posible montar cada rodillo 314, 316 del par separadamente en respectivos dispositivos de montaje 357, 358 (figuras 14, 15), como se ve en las figuras 12 y 13, cuya ventaja es que la posición de cada rodillo puede ajustarse independientemente. Los detalles de la disposición de montaje para ambos procedimientos se representan en las figuras 11 y 14/15, respectivamente.

El diseño de los soportes de los rodillos se ha modificado en respuesta a los menores diámetros de los rodillos inversor-desmontador y, en algunos casos, el menor diámetro del cilindro. En el caso de que los rodillos estén montados como un par, figuras 9 a 11, el soporte doble 252 de los rodillos desliza sobre una guía 256 remachada sobre una placa lateral. Una tuerca ajustable sobre una rosca permite entonces ajustar finamente la altura del par, proporcionando un control práctico del posicionado. Regulando la separación entre el rodillo se realiza entonces por una ranura en el soporte para el desmontador que permite el ajuste fino de suposición. Otra característica del soporte es el uso de un resorte para mantener el rodillo en posición más bien que basarse en la fuerza de la gravedad, como ocurre en los diseños convencionales. Una ventaja de usar un resorte es que todos los soportes son de la misma forma, lo cual contrasta con la situación normal en que cada soporte ha de ser de una forma diferente según sea su posición alrededor del cilindro. Otra ventaja es que la fuerza recuperadora sobre el rodillo es siempre normal al cilindro, mientras que con la fuerza de la gravedad éste es sólo el caso de los rodillos en el centro superior muerto de la carda.

En el caso de los soportes para los cilindros grandes, y ciertamente para el cilindro principal, un aspecto preferido del diseño es la situación del punto de articulación en la extremidad inferior del soporte para reducir tanto como sea posible la tendencia a que el posicionado cambie con el ajuste de la posición angular del rodillo.

Realización de la cardadura de género no tejido

El formato compacto descrito para su empleo en la cardadura de fibras cortas puede utilizarse también con ventaja para la cardadura de géneros no tejidos o incluso en la cardadura de la lana, cuando la calidad del tejido de salida incide directamente en la calidad final del proceso. Los inversores ofrecen la posibilidad de usar muchas más unidades de lo que es posible actualmente con los separadores y desmontadores, así como el control mejorado de los flujos de aire.

La figura 16 representa un formato convencional de carda para género no tejido. La figura 17 muestra la aplicación de inversores en la que los separadores 14a de mayor diámetro están substituidos por inversores 14 que son del mismo diámetro que los desmontadores convencionales 16. Una ventaja importante del formato inversor-desmontador es que, como se ha dicho, el consiguiente desmontador puede colocarse muy próximo, permitiendo la compactación de las unidades. Dados los grandes diámetros de los rodillos, el parámetro determinante de la posición del desmontador adyacente es en este caso asegurar alguna separación entre las puntas de un inversor y el consiguiente desmontador en su aproximación máxima. La distancia entre los cilindros inversor y el consiguiente desmontador es de 150 mm o más, mucho mayor que la exigida para evitar interferencias. La otra ventaja de la disposición compacta de los pares inversor-desmontador es el control mejorado de los flujos de aire alrededor de la periferia del cilindro 12, reduciendo con ello la pérdida de fibras y la generación de borra. Esto es particularmente importante con las muy altas velocidades de los cilindros actualmente en uso, por ejemplo, de hasta 2000 m/min en algunas máquinas.

La transferencia de fibras desde el inversor al desmontador es más suave que desde un separador a un desmontador, lo cual reduce el enganche de las fibras y aumenta la alineación de las mismas en la masa laminar de ellas. Como resultado de ello, las masas laminares de fibras producidas por los inversores tienden a ser más uniformes que las producidas por los separadores convencionales.

Los inversores pueden aplicarse asimismo a la cardadura de la lana para aumentar el número de puntos de trabajo alrededor de los cilindros.

Realización de la cardadura del estambre

La salida de una carda de estambre es un material que normalmente se somete a tres fases de limpieza de preparación, peinado y dos fases de limpieza de acabado para obtener el producto final (superior). Para este tipo de cardadura, la calidad que se obtiene del número de separadores normalmente utilizados es suficiente dado el extenso tratamiento post-cardadura que se implica, esto es, en otras palabras, existe un menor incentivo en aumentar el número de rodillos de trabajo. Aunque el aumentar el número de los rodillos de trabajo sigue siendo una opción, la invención ofrece la alternativa de reducir considerablemente los tamaños actuales a la vez que mantener el presente número de rodillos abridores. Las ventajas estarían en un menor coste de capital de la máquina gracias a menores tiempos de producción, y una mayor flexibilidad en las plantas de gran producción gracias a las reducidas superficies en planta de trabajo y a las alturas de techos exigidas.

Aceptando la práctica habitual de que lo óptimo para la cardadura del estambre es el empleo de 5 pares separador-desmontador en el cilindro principal (devanadora), en las figuras 18 y 19 se representa una posible disposición para usar pares inversor-desmontador más pequeños para una máquina de 2500 mm de anchura. La figura 18 es la disposición en planta de una máquina existente de cardadura a gran velocidad, la CA7 fabricada por Thibeau, y la figura 19 ilustra, a la misma escala que la figura 18, una disposición en planta que incorpora una realización de la presente invención. Esta carda emplea un cilindro, designado como "pre devanador" entre los rodillos.

Los cálculos sugieren que para el devanador de una carda actual de alta velocidad con un diámetro de devanador de 1500 mm, el número máximo de pares inversor-desmontador que pueden emplearse es de 8, en comparación con 5 de la actualidad.

El diagrama de la figura 19 indica esquemáticamente la muy importante reducción en el tamaño de la carda que es posible conseguir con el uso de inversores 14 de menor diámetro de acuerdo con la presente invención. La longitud de la carda convencional CA7 de alta velocidad (figura18) se estima que es de unos 8250 mm y la altura de unos 2450 mm, sin ninguna tolerancia en la longitud para una tolva o cambio en el conjunto en la altura para abrir las cubiertas por encima de la devanadera. Reduciendo el diámetro del inversor 14 a 85 mm y manteniendo el desmontador 16 en 150 mm, incluyendo el revestimiento de hilo, reduce la longitud y la altura de la carda a unos 4650 mm y 1340 mm, respectivamente (figura 19).

Más concretamente, el espacio real necesario para 5 pares 52 de inversor-desmontador (figura 19) se reduce de unos 2800 mm de los pares 52a de separador-desmontador convencionales (figura 18) a sólo 1600 mm con los inversores de 120 mm de diámetro. En la CA7, los diámetros de los eliminadores 80, 81 son de unos 900 mm y550 mm, lo cual significa que la circunferencia total de la devanadora 82 que debe disponerse es de unos 4100 mm. La circunferencia total estimada es de unos 4700 mm. Para los inversores, en comparación, la circunferencia total requerida se estima que es de unos 2400 mm, lo cual significa que el diámetro podría reducirse a unos 800 mm, en el supuesto de que el diámetro del eliminador superior 81' pudiera reducirse a unos 300 mm.

En vez de usar inversores para reducir el tamaño de la máquina, se halla dentro del marco de la invención agregar rodillos adicionales para aumentar el grado de la apertura. Existe también la posibilidad de colocar planos adicionales en la carda para aumentar el tratamiento de la fibra, si se desea. En estos casos, el diámetro de la devanadora permanecería siendo aproximadamente el mismo de antes y las reducciones potenciales serían inferiores, pero la capacidad de apertura se vería considerablemente aumentada.

En cuanto a la aplicación de inversores a la cardadura del algodón mencionada más arriba, otra oportunidad es colocar bandejas alrededor de la devanadora a fin de recoger la materia vegetal que se libera por parte de los desmontadores y la acción de los dientes de la devanadora sobre la barba de la fibra retenida por el inversor. También pueden disponerse ranuras de aspiración, que serían esenciales para recoger el material desde la parte inclinada hacia arriba del cilindro.

Claims (14)

1. Un segmento de máquina textil que incluye un rodillo primero o principal (12) destinado a sustentar y transportar una masa laminar de fibras, asociado a un segundo (14) y a un tercer (16) rodillos que tienen respectivas zonas enfrentadas de trabajo (25, 24) uno con otro y con el primer rodillo cuando los tres rodillos giran y medios de propulsión (100) para hacer girar los rodillos, dispuestos para hacer girar el segundo rodillo (14) en un sentido de giro que es el mismo que el del primer rodillo (12) y opuesto al del tercer rodillo (16), caracterizado porque el segundo rodillo (14) se halla más abajo que el tercer rodillo (16) y puede cooperar con el primer rodillo (12) para abrir y separar una masa de fibras (22) y llevar esta masa (22) a la zona enfrentada de trabajo con el tercer rodillo (16),siendo allí transferida la masa de fibras al tercer rodillo y transportada por ese tercer rodillo a la zona de trabajo enfrentada con el primer rodillo (12) donde es transferida de nuevo al primer rodillo (12), y porque la relación entre los diámetros del segundo (14) y el tercer rodillos es inferior a
1,5.

2. Un segmento de máquina textil, según la reivindicación 1, caracterizado además porque los rodillos tienen un recubrimiento de hilo alrededor de sus superficies cilíndricas, recubrimiento que comprende una multiplicidad de puntas o dientes salientes todos ellos inclinados en el sentido de giro.

3. Un segmento de máquina textil, según la reivindicación 2, caracterizado además porque en la zona de transferencia de las fibras del segundo rodillo (14) al tercer rodillo (16) las puntas o dientes de los respectivos rodillos están inclinados en la misma dirección.

4. Un segmento de máquina textil, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la relación entre los diámetros del tercer rodillo (14) y el segundo rodillo (16) es prácticamente de 1,0 o inferior.

5. Un segmento de máquina textil, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el segundo rodillo (14) es de un diámetro comprendido entre 50 y 150 mm.

6. Un segmento de máquina textil, según la reivindicación 5, caracterizado además porque el segundo rodillo (14) es de un diámetro comprendido entre 75 y 100 mm.

7. Un segmento de máquina textil, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque el tercer rodillo (16) es de un diámetro comprendido entre 100 y 200 mm.

8. Un segmento de máquina textil, según la reivindicación 7, caracterizado además porque el tercer rodillo (16) es de un diámetro comprendido entre 110 y 150 mm.

9. Un segmento de máquina textil, según una de las reivindicaciones precedentes, destinado al tratamiento de una masa laminar de fibras de lana, caracterizado además porque la separación en arco en torno al primer rodillo (12) entre la zona de trabajo del tercer rodillo (16) de un par de rodillos segundo (14) y tercero (16) y el segundo rodillo (14) del siguiente par no es mayor que 150 mm.

10. Un segmento de máquina textil, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque comprende medios (30) de bandejas o conductos para recoger los desperdicios y/o el material contaminante separado de la masa laminar de fibras durante el funcionamiento de los rodillos.

11. Un segmento de máquina textil, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque forma parte de una máquina de cardadura textil.

12. Un segmento de máquina textil, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la velocidad del segundo rodillo (14) es baja comparada con la velocidad del primer rodillo (12).

13. Un segmento de máquina textil, según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la velocidad del tercer rodillo (16) es mayor que la velocidad del segundo rodillo (14), pero es inferior s la velocidad del primer rodillo (12).

14. Un procedimiento para tratar una masa laminar de fibras móvil, que comprende sustentar y transportar la masa de fibras sobre un primer rodillo giratorio (12) y hacer trabajar respectivos pares de un segundo rodillo (14) y un tercer rodillo (16) cooperantes uno con otro y en respectivas zonas de trabajo con el primer rodillo para abrir la masa de fibras y separar una masa laminar de fibras en la zona de trabajo entre el primer y el segundo rodillos, transportar la masa de fibras al tercer rodillo y devolver la masa de fibras al primer rodillo en la zona de trabajo comprendida entre los rodillos primero y tercero, caracterizado además porque el funcionamiento de los respectivos pares de rodillos segundo y tercero se efectúa haciendo girar el segundo rodillo (14) en un sentido de giro que es el mismo que el del primer rodillo (12) y es opuesto al del tercer rodillo (16), caracterizado porque el segundo rodillo (14) se halla más abajo que el tercer rodillo (18) y la relación entre los diámetros de los rodillos segundo y tercero es inferior a 1,5.