ES2315112A1 - Cinta transportadora para el transporte de una mecha de fibras. - Google Patents
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Abstract
Cinta transportadora para el transporte de una mecha de fibras que hay que comprimir neumáticamente constituida al menos por una zona, que conduce la mecha de fibras, realizada a partir de un tejido permeable al aire realizado a partir de filamentos de plástico. Al menos una parte de los filamentos de plástico está realizada a partir de un material de base y contiene inclusiones. Las inclusiones están realizadas a partir de un material resistente a la abrasión. Preferentemente las inclusiones pueden estar realizadas a partir de un material duro mineral, de vidrio o de cerámica. Además, las inclusiones pueden presentar una relación entre la longitud y el diámetro inferior a 1.000.
Description
Cinta transportadora para el transporte de una
mecha de fibras.
Cinta transportadora para el transporte de una
mecha de fibras que hay que comprimir neumáticamente, que está
constituida al menos por una zona, que conduce la mecha de fibras,
realizada a partir de un tejido permeable al aire realizado a partir
de filamentos de plástico y estando realizados al menos una parte
de los filamentos de plástico a partir de un material de base y que
contiene inclusiones.
Cuando a una mecha de fibras estirada se le da,
sobre una máquina de hilar, en conexión directa con un par de
cilindros de salida de un banco de estiraje, una torsión de hilado
entonces se forma en la línea de sujeción del par de cilindros de
salida un denominado triángulo de hilatura. Esto se debe a que la
mecha de fibras estirada abandona con una anchura determinada el
banco de estiraje y es torcida para dar un hilo con un diámetro
relativamente pequeño. El triángulo de hilatura contiene fibras del
borde las cuales no son integradas debidamente en el hilo torcido y
por consiguiente contribuyen poco o nada a la resistencia del hilo
hilado. Por ello, últimamente se ha previsto, después de la zona de
estiraje del banco de estiraje, una denominada zona de compresión
la cual, por su parte, es limitada por el lado de salida por un
punto de sujeción. Sólo después se le da al hilo la torsión de
hilatura. En la zona de compresión las fibras son empaquetadas o
comprimidas con lo cual la mecha de fibras, al abandonar el último
punto de sujeción, se hace tan estrecho que el temido triángulo de
hilatura ya no tiene importancia de forma desventajosa. El hilo
hilado resulta entonces más uniforme, resistente y menos
velloso.
Para comprimir una mecha de fibras se han dado a
conocer dispositivos muy diferentes. Muchos de estos dispositivos
funcionan con una cinta transportadora permeable al aire, la cual
transporta la mecha de fibras que hay que comprimir de forma
deslizante por encima de una rendija de aspiración. Un dispositivo
de este tipo se ha dado a conocer, por ejemplo, mediante el
documento DE 199 11 333 A1. En esta publicación se describe, entre
otras cosas, que la cinta transportadora puede estar realizada a
partir de un tejido que contiene filamentos de plástico.
A causa del movimiento de deslizamiento, una
cinta transportadora de este tipo está sometida a una desgaste muy
grande, de manera que de tanto en cuanto debe ser cambiada. Al
mismo tiempo actúan como favorecedores del desgaste además
fragmentos de fibra y polvo de la mecha de fibras que se desea
comprimir, los cuales pueden acceder debajo de la cinta
transportadora y desarrollar allí una acción
abrasiva.
abrasiva.
Por el documento DE 10 2004 005 953 A1 se conoce
una cinta transportadora en la cual se puede influir de forma
selectiva sobre las propiedades físicas del tejido mediante
inclusiones en los filamentos de plástico. Se describe una cinta
transportadora del tipo mencionado al principio, en la cual al menos
una parte de los filamentos de plástico están entremezclados con
fibras de carbono cortadas dispuestas arbitrariamente. La inclusión
de fibras de carbono debe impedir cargas elactrostáticas de la
cinta transportadora.
Sin embargo, se ha demostrado que las medidas
conocidas no dan lugar a ninguna reducción del desgaste sino que,
en lugar de esto, este tipo de cintas transportadoras se desgastan
muy rápido y no alcanzan una duración suficiente. La solicitante
sospecha que las fibras de carbono son demasiado blandas y que, en
especial, con los materiales de fibra procesados con mayor
frecuencia se forma una interacción de material desfavorable la
cual favorece aún más el desgaste. Con mucha frecuencia se
comprimen con estos dispositivos mechas de fibras de algodón cuyo
componente químico principal es el carbono. La cinta transportadora
con las fibras de carbono incluidas está por lo tanto
permanentemente en contacto con las fibras realizadas asimismo
principalmente a partir de carbono, así como con fragmentos de
fibra pequeños y más pequeños. Parece que el emparejamiento de
materiales carbono de los fragmentos de fibra y carbono de las
fibras de carbono incluidas en los filamentos de carbono acelera
fuertemente el desgaste de la cinta transportadora. Se ha observado
que las cintas transportadoras con inclusiones de fibra de carbono
se desgastan más rápidamente que las cintas transportadoras
realizadas a partir de filamentos de carbono sin inclusiones.
La invención se plantea el problema de crear,
para la compresión neumática, una cinta transportadora de un tipo
nuevo la cual se desgaste más lentamente y, gracias a ello, alcance
una duración mayor.
El problema se resuelve gracias a que una parte
de las inclusiones en los filamentos de plástico de la cinta
transportadora está realizada a partir de un material resistente a
la abrasión.
La utilización de materiales resistentes al
desgaste en forma de inclusiones en los filamentos de plástico de
la cinta transportadora da lugar, de forma ventajosa, a una
protección contra desgaste de la cinta transportadora.
El material de los filamentos de plástico ya no
es desgastado con tanta rapidez durante el deslizamiento por encima
de los elementos contiguos. Preferentemente, las inclusiones
constan de un material resistente al desgaste, que presenta un
contenido reducido en carbono. Mediante inclusiones pobres en
carbono se puede evitar la interacción desfavorable descrita más
arriba entre las fibras de algodón que tienen un fuerte contenido
en carbono. En especial resulta ventajoso elegir para las
inclusiones materiales duros minerales, cerámica o vidrio.
Como perfeccionamiento de la invención puede ser
ventajoso utilizar una mezcla de diferentes materiales como
inclusiones en los filamentos de plástico, para reunir entre sí
diferentes exigencias. Por ejemplo, pueden estar previstas, junto a
inclusiones que reducen el desgaste por ejemplo en forma de fibras
de vidrio, pequeñas porciones de fibras de carbono, con el fin de
alcanzar al mismo tiempo las ventajas de la derivación de las
cargas electrostáticas.
Los materiales resistentes al desgaste que hay
que incluir en los filamentos de plástico pueden presentar formas
distintas. Al mismo tiempo puede estar previsto añadir los
materiales resistentes al desgaste en forma de un granulado al
plástico durante la generación del filamento. El tamaño de grano
del granulado es al mismo tiempo preferentemente únicamente una
fracción del diámetro del filamento posterior. Ventajosamente las
inclusiones son, sin embargo, esencialmente esféricas, dado que
entonces las partículas contiguas con la superficie de los
filamentos de plástico desarrollan una acción menos agresiva
respecto de los materiales de trabajo de las superficies de
deslizamiento contiguas en el estado de funcionamiento.
En particular cuando las inclusiones están
realizadas a partir de vidrio, resulta ventajoso prever las
inclusiones en forma de fibras de vidrio. Al mismo tiempo resulta,
sin embargo, ventajoso que la longitud de las fibras de vidrio no
sea excesivamente grande, con respecto a su diámetro, para que la
resistencia a la flexión no sea demasiado alta. Dado que la cinta
transportadora está sometida, por regla general, durante cada
circulación, a una solicitación de flexión cambiante, es necesario
que la cinta transportadora presente una flexibilidad suficiente.
Esta flexibilidad se alcanza preferentemente cuando las
inclusiones, por ejemplo en forma de fibras de vidrio, presentan
una relación de su longitud respecto de su diámetro de
aproximadamente 1000. Se puede conseguir una flexibilidad
especialmente grande mediante una relación de la longitud con
respecto al diámetro de aproximadamente 100.
Cabe destacar aquí que en la terminología de la
presente solicitud de patente deben incluirse bajo el concepto de
"compresión neumática" también aquellos dispositivos en los
cuales, además de la corriente de aire de aspiración pueden
cooperar también otros medios, por ejemplo una componente de
transporte contra una rendija de aspiración dispuesta
inclinada.
Otras ventajas y características de la invención
se ponen de manifiesto a partir de la descripción del siguiente
ejemplo de forma de realización, en el que:
la Figura 1 muestra un dispositivo para la
compresión de una mecha de fibras estirada, todavía libre de
torsión de hilatura, para la cual se puede utilizar la cinta
transportadora según la invención.
la Figura 2 muestra una vista en la dirección de
la flecha II de la Figura 1, en la que han sido eliminados los
cilindros individuales para una mejor claridad de conjunto.
De una máquina de hilar, en particular, una
continua de hilar de anillos, está representada en las Figuras 1 y
2 únicamente una zona de un dispositivo 1 para la compresión de una
mecha de fibras 2 estirada, todavía libre de torsión de hilatura. El
dispositivo 1 se encuentra en conexión directa con un banco de
estiraje 3, del cual están representados únicamente el par de
cilindros de salida 4, así como un par de cilindros de correderas,
dispuesto delante en la dirección de transporte A, con un manguito
inferior 6 y una corredera superior 7. El par de cilindros de salida
4 contiene un cilindro inferior de salida 8 accionado, así como un
cilindro prensador de salida 9 presionado elásticamente contra él.
El par de cilindros de salida 4 define una línea de sujeción de
salida 10, la cual forma el final de la zona de estiraje del banco
de estiraje 3.
En el banco de estiraje 3 se estira, de forma
conocida, una mecha de fibras o también una cinta 11 en la
dirección de transporte A hasta la finura deseada. El estiraje
finaliza en la línea de sujeción de salida 10 y a partir de este
punto existe ya la mecha de fibras 2 extirada, si bien todavía
libre de torsión de hilatura. Para la reducción triángulo de
hilatura, conocido y explicado como desventajoso, la mecha de
fibras 2 es comprimida en conexión directa con la línea de sujeción
de salida 10 en una zona de compresión 12. El dispositivo 1
previsto para la compresión contiene una cinta transportadora 13
permeable al aire, la cual transporta la mecha de fibras 2 que hay
que comprimir a través de la zona de compresión 12. El dispositivo 1
contiene además un canal de aspiración 14, el cual está formado
como perfil hueco sometido a depresión, y el cual se puede extender
sobre una mayoría de puntos de hilatura. En su contorno exterior,
orientado hacia la zona de compresión 12, el canal de aspiración 14
está formado como superficie de deslizamiento 15 para la conducción
de la cinta transportadora 13.
En la superficie de deslizamiento 15 se
encuentra una rendija de aspiración 16, la cual está dispuesta
ligeramente inclinada respecto de la dirección de movimiento de la
cinta transportadora 13, de manera que uno de los bordes laterales
de la rendija de aspiración 16 está formado como borde de
conducción de fibra 17 con respecto a la mecha de fibras 2 que hay
que comprimir. A lo largo de este borde de conducción de fibra 17
se extiende la mecha de fibras 2 durante la compresión, con lo cual
las fibras que se encuentran en la mecha de fibras 2 son
empaquetadas o comprimidas transversalmente respecto de la
dirección de movimiento de la cinta transportadora 13 y la mecha de
fibras 2 es con ello enrollada ligeramente. El canal de aspiración
14 está conectado a través de una conexión de depresión 18, la cual
se encuentra a distancia de la rendija de aspiración 16, con una
fuente de depresión no representada. En la medida en que el canal
de aspiración 14 se extienda a lo largo de varios puntos de
hilatura, debe existir por cada canal de aspiración 14 en cada caso
únicamente una conexión de depresión 18.
La zona de compresión 12 es limitada, por el
lado de salida, mediante un cilindro de sujeción 19, el cual
presiona la mecha de fibras 2 y la cinta transportadora 13 contra
la superficie de deslizamiento 15 y, al mismo tiempo, define una
línea de sujeción de salida 20 la cual, con respecto a la torsión
de hilado que hay que aplicar, actúa como bloqueo de torsión. El
cilindro de sujeción 19 acciona la cinta transportadora 13 y está,
por su parte, accionado a través de por ejemplo una rueda de
transmisión 21, formada por ejemplo como rueda dentada, por el
cilindro prensador de
salida 9.
salida 9.
Tras la línea de sujeción de salida 20, el hilo
22 que se forma recibe su torsión de hilado, gracias a que en la
dirección de salida B es suministrado a un órgano de torsión no
representado, por ejemplo a un huso para continua de anillo de
hilar. Respecto de la torsión de hilado, la línea de sujeción de
salida 20 actúa como bloqueo de torsión, de manera que la torsión
de hilado no se extienda, actuando hacia atrás, hasta la zona de
compresión 12.
Sobre el lado del canal de aspiración 14 alejado
de la rendija de aspiración 16 la cinta transportadora 13 está
tensada mediante un elemento tensor 23 el cual, por ejemplo, puede
estar formado como barra estacionaria o también como rodillo de
guía. El elemento de tensión 23 está dispuesto al mismo tiempo de
tal manera que la cinta transportadora 13 está en contacto, con una
ligera presión, con el cilindro inferior de salida 8. Dado que la
cinta transportadora 13 y el cilindro inferior de salida 8 tienen
sentidos contrarios en el punto de contacto, la cinta transportadora
13 es limpiada de la pelusilla adherida.
Como se puede ver en la Figura 2, la zona
inicial 24 de la rendija de aspiración 16 presenta una ampliación
la cual tiene como objetivo hacer que la mecha de fibras 2 que se
mueve alternativamente sea cogida en todo caso por la rendija de
aspiración 16. El movimiento alternativo sirve para proporcionar
una duración de vida más larga en especial al cilindro prensador de
salida 9.
La cinta transportadora 13 está realizada, en
especial en su zona que conduce la mecha de fibras 2, a partir de
un tejido 25, el cual está tejido a partir de filamentos de
plástico 26. Los filamentos de plástico 26 del tejido 25
experimentan un desgaste por la fricción deslizante a lo largo de
la superficie de deslizamiento 15 y, en especial, también bajo el
cilindro de sujeción 19 en la línea de sujeción de salida 20. Este
desgaste se refuerza debido a que los fragmentos de fibra de la
mecha de fibras 2 se fijan en el tejido 25 de la cinta
transportadora 13 y pueden llegar también, debajo de la cinta
transportadora 13, hasta la superficie deslizante 15. La cinta
transportadora 13 es destruida por ello con el tiempo y debe ser
cambiada después de un cierto tiempo de funcionamiento.
El objetivo de la presente invención es reducir
el desgaste de la cinta transportadora 13 y prolongar el tiempo de
utilización y la duración de la cinta transportadora 13. Para ello
está previsto que al menos una parte de los filamentos de plástico
26 del tejido 25 contenga inclusiones de un material resistente al
desgaste. Resulta ventajoso que las inclusiones estén realizadas a
partir de un material duro mineral, de vidrio o de cerámica. Al
mismo tiempo hay que tener cuidado de que, sobre la base de las
experiencias de la solicitante expuestas al principio, las
inclusiones en su totalidad no representen una porción demasiado
alta de carbono.
Dado que el contorno exterior del canal de
aspiración 14 y el elemento tensor 23 presentan unos radios de
curvatura diferentes, alrededor de los cuales la cinta
transportadora 13 es desviada, es ventajoso que la cinta
transportadora 13 presente una mayor flexibilidad respecto de estas
solicitaciones de flexión cambiantes. En ningún caso los filamentos
de plástico 26 deben romperse al desviarse alrededor del canal de
aspiración 14 o del elemento tensor 23. Por lo tanto, resulta
ventajoso que las inclusiones, por ejemplo en forma de fibras de
vidrio, presenten una relación de la longitud respecto del diámetro
de aproximadamente 1000. Esto se puede conseguir, por ejemplo,
mediante la utilización de fibras de vidrio con un diámetro de 5
\mum y una longitud de 5 mm. Preferentemente, las inclusiones
tienen, sin embargo, únicamente una relación de su longitud
respecto de su diámetro de aproximadamente 100. Esto significa,
por ejemplo, para fibras de vidrio con un diámetro de 5 \mum una
longitud de 0,5 mm. Con ello se garantiza que la porción de fibra
de vidrio en los filamentos de plástico 26 no aumenta la rigidez de
una manera inadmisible.
Asimismo, resultan ventajosas las inclusiones de
un material resistente a la abrasión, el cual es esencialmente
esférico y presenta un tamaño de partícula suficientemente pequeño
en comparación con el diámetro de los filamentos de plástico 26.
Las inclusiones, esencialmente esféricas, ofrecen una buena
protección contra el desgaste de la cinta transportadora 13 para al
mismo tiempo buenas propiedades de deslizamiento respecto de la
superficie de deslizamiento 15 del canal de aspiración 14.
Claims (6)
1. Cinta transportadora para el transporte de
una mecha de fibras (2) que hay que comprimir neumáticamente, que
está constituida al menos por una zona, que conduce la mecha de
fibras (2), de un tejido (25) permeable al aire realizado a partir
de filamentos de plástico (26) y estando realizados al menos una
parte de los filamentos de plástico (26) de al menos un material de
base y que contiene inclusiones, caracterizada porque una
parte de las inclusiones está realizada partir de un material
resistente a la abrasión.
2. Cinta transportadora según la reivindicación
1, caracterizada porque una parte de las inclusiones está
realizada a partir de un material duro mineral.
3. Cinta transportadora según la reivindicación
1, caracterizada porque una parte de las inclusiones está
realizada a partir de vidrio o cerámica.
4. Cinta transportadora según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la mayoría de
las inclusiones presenta una relación entre la longitud y el
diámetro de aproximadamente 1000.
5. Cinta transportadora según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la mayoría de
las inclusiones presenta una relación entre la longitud y el
diámetro de aproximadamente 100.
6. Cinta transportadora según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la mayoría de
las inclusiones es esencialmente esférica.
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