ES2290819T3 - Aparato para el tratamiento de hilos sinteticos. - Google Patents
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Abstract
Aparato que es para tratar hilos sintéticos sometidos a hilatura por medio de al menos dos cabezales de hilado en línea y comprende medios para soplar un fluido gaseoso en una o varias direcciones para así interceptar dichos hilos a la salida de dichos cabezales de hilado, estando dichos medios también previstos en un sitio intermedio con respecto a dichos cabezales de hilado y provistos de dispositivos adecuados para mover el aire en una zona comprendida entre el aparato y los respectivos cabezales de hilado.
Description
Aparato para el tratamiento de hilos
sintéticos.
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La presente invención se refiere a un aparato
para tratar hilos sintéticos al ser efectuado el paso de
fabricación.
En el campo de la fabricación de hilos
sintéticos, es conocida la técnica de usar aparatos que tienen la
función de enfriar los hilos a la salida de los cabezales de
hilado. De hecho, en la fabricación de hilos sintéticos normalmente
se extrusionan polímeros a altas temperaturas a través de una o
varias hileras montadas en adecuados cabezales de hilado, y se
efectúa refrigeración a fin de minimizar el riesgo de que puedan ser
dañados los hilos, incrementando al mismo tiempo la productividad
del proceso.
Los cabezales de hilado pueden comprender una o
varias hileras. El número de hileras y la disposición y forma de
las mismas dependen del tipo de elaboración y del tipo de hilos a
tratar. Las hileras pueden a su vez tener una distribución de tipo
rectangular, circular, etc. de los orificios para los polímeros que
deben ser pasados a su través, y pueden estar dispuestas de varias
maneras en un cabezal de hilado.
Tradicionalmente pueden obtenerse hilos
sintéticos elaborando distintos tipos de polímeros tales como
poliamida, polipropileno, polietileno, poliéster, tereftalato de
polietileno, etc. Al ser efectuada la elaboración, la temperatura
de estos polímeros puede variar entre algunas decenas de grados
centígrados y varias centenas de grados centígrados, según el
polímero específico que se elabore y el tipo de hilatura, y por esta
razón es probable que a la salida de las hileras los hilos se
adhieran unos a otros, con claras consecuencias negativas para la
calidad del producto y la productividad del proceso de hilatura.
Típicamente se obtiene un enfriamiento de los
hilos por medio de aparatos que están posicionados al lado de los
hilos a la salida de un cabezal de hilado. Con los aparatos que
están disponibles comercialmente, el enfriamiento de los hilos se
hace habitualmente por medio de uno o varios flujos de aire que van
dirigidos transversalmente a los hilos con respecto a su dirección
de salida de las hileras. En la práctica, un aparato tradicional es
capaz de aportar el aire solamente desde un lado de un cabezal de
hilado. A fin de mejorar la refrigeración de los hilos, hace algún
tiempo que se ha establecido una solución técnica según la cual se
usan dos aparatos que están posicionados uno frente al otro,
estando cada uno a un lado de un cabezal de hilado, de forma tal
que el aire es aportado a los hilos desde los dos lados opuestos del
cabezal de hilado.
Con esta solución puede obtenerse un más eficaz
enfriamiento de los hilos en comparación con el enfriamiento que
puede obtenerse con un aparato individual, pero al mismo tiempo esta
solución requiere que en la instalación de hilatura se destine al
segundo aparato una mayor área.
En la fabricación de hilos sintéticos se prevé a
menudo una pluralidad de cabezales de hilado posicionados en línea,
es decir unos al lado de otros. En este caso, además del
enfriamiento de los hilos surgen otros problemas debido a los
grandes volúmenes que son ocupados por los aparatos de
refrigeración, que requieren que se disponga un adecuado espacio en
las inmediatas inmediaciones de los cabezales de hilado. En
particular, puesto que para cada cabezal de hilado se requieren uno
o dos aparatos tradicionales, los cabezales de hilado en línea
tienen que quedar distanciados para que puedan ser posicionados
dichos aparatos, con claras consecuencias negativas para la
extensión de la instalación de hilatura y el manejo de la misma.
Además, los aparatos tradicionales están sujetos
a un calentamiento del aire en la zona comprendida entre cada
aparato y el cabezal de hilado o los cabezales de hilado
asociado(s) al mismo. Este calentamiento, que es debido al
calor que es desprendido en el aire por las hileras, los hilos y los
elementos de los aparatos, a menudo redunda en una acumulación
térmica local que afecta negativamente al proceso de hilatura. De
hecho, el incremento de la temperatura del aire que se produce en
las inmediaciones de un aparato de refrigeración y de los cabezales
de hilado reduce la eficacia de la refrigeración de los hilos que es
realizada por el propio aparato.
El documento
DE-A-10109838 describe un aparato
para tratar hilos sintéticos de hilatura. Los hilos se desplazan
dentro de un conducto de guía anular que esta configurado como una
tobera tipo Venturi. Un elemento permeable al gas está situado en
el centro del conducto, y se aporta un gas al mismo para enfriar los
hilos.
El documento WO 00/47801 describe un aparato en
el que en los hilos que salen de la correspondiente hilera incide
un flujo transversal de un fluido refrigerante.
El objetivo de la presente invención es el de
aportar un aparato para enfriar hilos sintéticos a la salida de los
cabezales de hilado que supere los problemas de los aparatos
tradicionales de manera fácil y rentable, permitiendo al mismo
tiempo incrementar la productividad del proceso de hilatura y la
calidad de los hilos elaborados.
Es también un objetivo de la presente invención
el de aportar un aparato para enfriar hilos sintéticos que permita
enfriar los hilos a la salida de dos o más cabezales de hilado
adyacentes.
Un objetivo adicional de la presente invención
es el de aportar un aparato para enfriar hilos sintéticos a la
salida de los cabezales de hilado que permita minimizar, cuando no
suprimir, la acumulación térmica que es generada entre el aparato y
los cabezales de hilado que están junto al mismo.
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Estos y otros objetivos son alcanzados por la
presente invención, que se refiere a un aparato para tratar hilos
sintéticos sometidos a hilatura por medio de al menos dos cabezales
de hilado en línea, comprendiendo dicho aparato medios para soplar
un fluido gaseoso en una o varias direcciones para así incidir en
dichos hilos a la salida de dichos cabezales de hilado, estando
dichos medios también previstos en una zona comprendida entre el
aparato y los cabezales de hilado y provistos de dispositivos
adecuados para mover el aire en estos sitios intermedios, como se
define en la reivindicación 1. Ventajosamente, el aparato según la
invención, que es particularmente adecuado para enfriar los hilos
sintéticos a la salida de los cabezales de hilado, prevé uno o
varios dispositivos para mover el aire que está principalmente
localizado entre los medios para soplar el fluido y los cabezales
de hilado. Con ello puede ser minimizada, cuando no suprimida, la
acumulación térmica entre el aparato y los cabezales de hilado
adyacentes. Puede lograrse mover el aire en esta zona a base de
aspirar el aire y/o soplar el fluido. Con esta finalidad pueden
usarse equipos tradicionales tales como soplantes, ventiladores,
ventiladores aspirantes, etc. Según una realización de la invención,
la aspiración del aire se obtiene por medio de uno o varios tubos
Venturi asociados a los medios para soplar el fluido.
Además, el aparato puede estar en dicha zona
provisto de superficies de refrigeración de aire que estén asociadas
a un circuito hidráulico basado, por ejemplo, en la circulación de
un líquido refrigerante, o asociadas a medios termoeléctricos tales
como células Peltier.
Preferiblemente, el fluido es un fluido
refrigerante, y más preferiblemente el fluido que es aportado a los
hilos es aire. Sin embargo, pueden usarse con el aparato según la
invención otros fluidos tales como gas, dióxido de carbono, gases
inertes, etc. y/o mezclas de los mismos.
Con el aparato según la presente invención puede
ser aportado un fluido refrigerante a los hilos a la salida de al
menos dos cabezales de hilado adyacentes. En comparación con las
soluciones tradicionales, con el aparato según la invención puede
obtenerse una gran simplificación de la disposición del conjunto de
los cabezales de hilado en las instalaciones. Esta característica
es particularmente ventajosa cuando los cabezales de hilado están
dispuestos en línea, puesto que puede minimizarse el espacio entre
los cabezales de hilado adyacentes en la línea, manteniendo al
mismo tiempo un buen efecto de enfriamiento y en consecuencia unos
grandes volúmenes de producción.
Además, el aparato según la invención permite
minimizar, cuando no suprimir, la acumulación de calor en el aire
en una zona comprendida entre el aparato y los cabezales de hilado
asociados al mismo, con claras ventajas para la productividad de la
instalación.
En particular, la invención permite tratar una
mayor cantidad de hilos por unidad de tiempo, por ejemplo en cuanto
al número de filamentos que componen los hilos, por metro lineal, en
comparación con la cantidad que se obtiene con los aparatos
tradicionales que pueden estar asociados a los cabezales de
hilado.
El aparato inventivo puede ser aplicado a los
procesos de hilatura tradicional, ya sea continua o discontinua,
así como a los procesos de hilatura "larga" o "corta" y a
los procesos de hilatura que proporcionan ligamiento en
desorientación para no-tejidos o hilos
tradicionales.
Usando el aparato según la invención en
asociación con los cabezales de hilado tradicionales pueden ser
obtenidos hilos sintéticos con un número final de entre 0,5 dtex y
50 dtex para los filamentos individuales.
Se comprenderán mejor adicionales aspectos y
ventajas de la presente invención a la luz de la siguiente
descripción, que debe ser considerada como ejemplo no limitativo
con referencia a las figuras adjuntas, en las cuales:
- La Fig. 1 comprende dos vistas esquemáticas de
un conjunto de aparatos según la invención asociados a dos
cabezales de hilado;
- la Fig. 2 es una vista esquemática de una
instalación de hilatura que está provista de varios aparatos según
la presente invención y varios cabezales de hilado en línea; y
- la Fig. 3 es una vista frontal de la
instalación de la Fig. 2.
La Fig. 1 comprende dos vistas esquemáticas de
un aparato según la invención para enfriar los hilos que son
elaborados por uno o varios cabezales de hilado. En particular, la
Fig. 1b es un esquema de distribución en planta que muestra un
aparato 1 según la invención que está posicionado entre dos
cabezales de hilado A y B, así como en el exterior de cada uno de
ellos, siendo dichos cabezales de hilado usados para tratar fibras
sintéticas F. La Fig. 1a es una vista esquemática frontal del
aparato 1 y de los cabezales de hilado A y B.
Los cabezales de hilado A y B pueden ser de un
tipo distinto, según el tipo de hilatura a realizar, el tipo de
fibras a tratar y la cantidad de las mismas. En el caso ilustrado,
los cabezales A y B están provistos de hileras 10 cuyos orificios
11 están distribuidos de manera en sustancia rectangular. El aparato
1 puede estar en general asociado a cabezales de hilado provistos
de una o varias hileras que tengan los orificios distribuidos de
manera circular, a la manera de una corona circular, etc.
El aparato 1 puede tener distintas formas y/o
distintos componentes según las necesidades en materia de espacio y
las exigencias en materia de fabricación de la instalación de
hilatura asociada al mismo. A fin de enfriar los hilos F a la
salida del cabezal de hilado A, el aparato 1 aporta un flujo J de
fluido refrigerante a los hilos F, preferiblemente en dirección
transversal con respecto a la dirección de salida de los hilos F
desde el cabezal de hilado A. El flujo J puede ser individual, o
bien puede estar formado por una pluralidad de chorros de fluido
refrigerante que son aportados cada uno por medios que son
equivalentes unos a otros, tales como ventiladores, soplantes,
toberas, etc., y puede ser dirigido para incidir en los hilos a la
salida de distintas partes del cabezal A. A través de estos medios
pueden ajustarse la velocidad y el caudal del flujo J.
El fluido, que es preferiblemente un fluido
refrigerante, puede ser aire, gas o una mezcla de los mismos y
puede ser refrigerado mediante medios adecuados antes de ser
aportado a los hilos F. Debido a razones relativas a los costes, en
la realización preferida del aparato 1 el fluido refrigerante es
aire, como por ejemplo el aire del local en el que esté situado el
aparato 1, o aire del exterior.
De manera ventajosa y contrariamente a lo que
sucede en el caso de los aparatos conocidos, el aparato 1 puede
aportar un segundo flujo J de fluido refrigerante a los hilos a la
salida de un segundo cabezal de hilado B, tal como se ilustra en la
Fig. 1, puesto que está posicionado en medio entre los dos cabezales
de hilado y acompañado por otros dos aparatos que están
posicionados a los lados de cada cabezal de hilado A y B a la
salida de los hilos. Mediante esta característica puede obtenerse
una gran simplificación de las instalaciones de hilatura. De hecho,
según la invención, los hilos elaborados por dos cabezales de hilado
A y B en línea, o sea adyacentes en una instalación de hilatura,
pueden ser enfriados con eficacia sin un recalentamiento de la zona
situada entre los mismos, contrariamente a lo que sucede en el caso
de los aparatos conocidos, cada uno de los cuales puede estar
operativamente asociado a un cabezal de hilado A o B individual.
Así, con el aparato 1 los cabezales de hilado pueden ser
posicionados unos junto a otros, con claras ventajas para la
disposición de conjunto de la instalación.
Haciendo por ejemplo referencia a las Figs. 2 y
3, está ilustrado en las mismas un posible uso de varios aparatos
1, 2, 3 y 4 según la presente invención para enfriar los hilos F que
son elaborados por los de una serie de cabezales de hilado A, B, C,
D y E. Cada aparato 1, 2, 3 ó 4 aporta dos flujos J a los hilos a la
salida de dos cabezales de hilado. Con ello, los hilos F a la
salida de un cabezal de hilado tal como el cabezal B son enfriados
en ambos lados por medio de dos flujos J que son aportados por los
aparatos 2 y 3. Por medio de los dos flujos J contrapuestos es
incrementada la turbulencia del aire entre los hilos F, y se ve en
consecuencia mejorado el intercambio de calor entre los filamentos
individuales que componen los hilos y el aire circundante. En la
práctica, al ser incrementada la turbulencia del aire entre los
filamentos se ve mejorada la liberación de calor en el aire por
parte de los filamentos, con lo cual se ve mejorado en su conjunto
el proceso de enfriamiento de los hilos F. Usando un aparato 1
según la invención no tan sólo puede minimizarse el riesgo de que
resulten dañados o se adhieran los hilos, etc., sino que pueden
también obtenerse hilos de alta calidad. Por ejemplo, por medio del
aparato 1 asociado a cabezales de hilado tradicionales pueden
obtenerse hilos sintéticos con un número final de entre 0,5 dtex y
50 dtex por filamento individual.
El aparato 1, 2, 3 ó 4 de la invención puede
aplicarse a los procesos de hilatura tradicional, ya sea continua o
bien discontinua, así como a los procesos de hilatura para la
fabricación de no-tejidos.
Además, el aparato 1, 2, 3 ó 4 según la
invención está provisto de medios para mover el aire que está
principalmente situado en el espacio intermedio o zona
comprendido(a) entre el aparato y el (los) cabezal(es)
de hilado A y/o B y/o C, etc. asociado(s) al mismo. Con
referencia a las Figs. 1b y 2, la zona comprendida entre el aparato
1 y los cabezales de hilado A y B está designada con la referencia
R. El aire que se encuentra en las inmediaciones de la zona R se ve
habitualmente sometido a recalentamiento, lo cual reduce la eficacia
de la refrigeración de los hilos. Los medios para mover el aire en
la zona R pueden aspirarlo y/o soplarlo. Por ejemplo, el aparato 1,
2, 3, 4 puede estar provisto de ventiladores, ventiladores
aspirantes u otros dispositivos equivalentes que están posicionados
convenientemente para interceptar el aire que queda estancado en
esta zona R. Según una realización de la presente invención, el
aparato puede estar provisto de dispositivos para enfriar el aire
que puede ser retirado por aspiración de la zona R y recirculado en
la misma zona R. Estos dispositivos pueden comprender circuitos de
refrigeración, circuitos termoeléctricos, etc.
El aparato 1, así como 2, 3, 4 en la Fig. 2,
permite reducir en gran medida el recalentamiento del aire en la
zona R, y en consecuencia el recalentamiento de las hileras de los
cabezales de hilado A y B, así como C y D, con claras consecuencias
positivas para la eficacia de la refrigeración de los hilos F y para
la calidad de los hilos F que se elaboran.
A fin de evitar que se produzcan en las
superficies del mismo peligrosas descargas electrostáticas, el
aparato según la invención puede estar provisto de dispositivos
adecuados para la puesta a tierra de estas descargas.
El aparato según la invención puede ser usado
para enfriar los hilos sintéticos F que se obtienen de distintos
tipos de polímeros, tales como poliamidas, poliolefinas,
polietilenos, poliéster, tereftalato de polietileno, etc.
Claims (8)
1. Aparato que es para tratar hilos sintéticos
sometidos a hilatura por medio de al menos dos cabezales de hilado
en línea y comprende medios para soplar un fluido gaseoso en una o
varias direcciones para así interceptar dichos hilos a la salida de
dichos cabezales de hilado, estando dichos medios también previstos
en un sitio intermedio con respecto a dichos cabezales de hilado y
provistos de dispositivos adecuados para mover el aire en una zona
comprendida entre el aparato y los respectivos cabezales de
hilado.
2. Aparato según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que dicho aire está
principalmente situado entre dichos medios y dichos cabezales de
hilado.
3. Aparato según la reivindicación 2,
caracterizado por el hecho de que dicho movimiento del aire
se obtiene aspirando el aire y/ soplando dicho fluido gaseoso.
4. Aparato según la reivindicación 3,
caracterizado por el hecho de que la aspiración del aire es
obtenida por medio de uno o varios tubos Venturi asociados a dichos
medios.
5. Aparato según cualquier reivindicación
precedente, caracterizado por el hecho de que dicho fluido
gaseoso es un fluido gaseoso refrigerante.
6. Aparato según la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho de que dicho fluido gaseoso
refrigerante es aire.
7. Uso de un aparato según cualquier
reivindicación precedente para hilar hilos sintéticos a través de
una serie de cabezales de hilado adyacentes.
8. Instalación para hilar hilos sintéticos a
través de una serie de cabezales de hilado que está provista de uno
o varios aparatos según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6,
estando cada aparato también previsto en el sitio intermedio entre
dos cabezales de hilado adyacentes.
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