ES2322159T3 - Aguja de fieltrar. - Google Patents

Abstract

Aguja (9) de fieltrar con un vástago (11) longitudinal que establece una dirección (14) longitudinal, en el que está configurada una parte (12) activa con una sección (Q1, Q2) transversal de dos vértices o poligonales, presentando la parte (12) activa entallas (21 - 26), y estando subdividida en al menos dos sectores (15, 16) parciales, cuyas aristas (18a, 19a, 20a; 18c, 19c, 20c) están dispuestas al menos en la zona de sus entallas (21 - 26), en lo esencial paralelas a la dirección (14) longitudinal, y cuyas secciones (Q1, Q2) transversales están torcidas una respecto a otra.

Description

Aguja de fieltrar.

La invención se refiere a una aguja de fieltrar.

Para la fabricación de fieltros y telas no tejidas, están en uso agujas de fieltrar que se pinchan repetidamente a través del vellón en secuencia rápida, para la consolidación del vellón de fibras irregulares. De este modo se entrelazan unas con otras las fibras existentes en el vellón, y se compacta el vellón.

En principio se conocen agujas de fieltrar apropiadas para este fin, por el documento DE 21 01 769 A1. Este documento hace públicas tanto agujas de fieltrar con parte activa recta, como también con parte activa retorcida en forma helicoidal. La parte activa se extiende a lo largo de un eje central recto, y presenta una sección transversal triangular o cuadrangular. Las aristas de la parte activa, están provistas con entallas.

La tela no tejida a compactar por las agujas de fieltrar, se puede componer en estado no compactado, por ejemplo, de varias capas de velo cardado, en las que las fibras presentan una dirección preferente. Si un velo semejante se compacta con las agujas rectas de fieltrar según el documento DE 21 01 769 A1, por lo general se producen diferentes resistencias al desgarro en dirección longitudinal y transversal. Esto no es deseado. Por el contrario, si se utilizan agujas de fieltrar conocidas por el documento DE 21 01 769, A1, con parte activa retorcida, por la torsión de la parte activa, se generan pinchazos mayores, y una menor eficiencia del proceso de punzonado.

Por el documento US 461602 se ha dado a conocer que, tanto para agujas de fieltrar con parte activa recta, no retorcida, como también para agujas de fieltrar con parte activa retorcida, se ha intentado elevar la eficiencia del punzonado, habiéndose conformado en cada arista, entallas orientadas en sentido contrario. Esta medida modifica, no obstante, fundamentalmente el desarrollo del proceso de punzonado y, por tanto, tiene una influencia por lo general no deseada sobre el aspecto del producto punzonado.

Partiendo de esto es misión de la invención crear una aguja de fieltrar con la que se puedan fabricar con gran eficiencia, telas no tejidas y fieltros en los que se reduzcan las diferencias de las resistencias al desgarro en distintas direcciones superficiales.

Esta misión se resuelve con la aguja de fieltrar según la reivindicación 1:

La aguja de fieltrar según la invención, presenta una parte activa con entallas, que está subdividida en al menos dos sectores parciales. Los dos sectores parciales presentan aristas con entallas, estando orientadas las aristas, al menos en la zona de sus entallas, en lo esencial, paralelas a la dirección longitudinal de la parte activa. Gracias a esta medida, las entallas están orientadas, como es el caso también en una aguja de fieltrar no retorcida, en la dirección del pinchado (o también en contra de la misma), con lo que al pinchar arrastra la mayor cantidad posible de fibras y, por tanto, contribuye activamente al proceso de punzonado. Entre los sectores parciales, la parte activa está torcida o retorcida alrededor del eje longitudinal. De este modo, las entallas situadas en la misma arista, no se alinean unas con otras. Al pinchar arrastran grupos diferentes de fibras, con lo que se eleva esencialmente la eficiencia del punzonado.

De preferencia, cada uno de los dos sectores parciales está configurado recto y no retorcido. La torsión o rotación a que se somete la parte activa, se limita pues a un corto sector retorcido. Por consiguiente, aquí no se observa la tendencia que se encuentra en partes activas retorcidas en forma helicoidal a todo lo largo de su parte activa, de conducir fibras alrededor del pinchazo, y de ensanchar el pinchazo. Más bien se genera un punzonado eficaz en todas las direcciones superficiales y, por tanto, un vellón con gran resistencia longitudinal y trasversal al desgarro. En especial se comprueba una equiparación entre sí, de los valores de la resistencia trasversal al desgarro y de la resistencia longitudinal al desgarro.

La aguja de fieltrar según la invención, es apropiada en especial para la fabricación de tela no tejida o fieltro, a partir de un velo cardado estratificado direccional en varias capas. Pero también puede servir para el punzonado de capas de fibras irregulares, que no presenten ninguna orientación pronunciada de las fibras. Tales depósitos de fibras se designan con frecuencia como "velo cardado".

En una forma preferente de realización, cada sector parcial de la parte activa, presenta al menos una, y en el caso preferente de realización exactamente una corona de entallas. En este caso, cada arista del sector parcial de la parte activa, está provista exactamente con una entalla. En caso de sección transversal triangular se producen en el sector parcial, tres entallas. Estas entallas están dispuestas a la misma altura o, como se prefiere, desplazadas axialmente unas respecto a otras. El desplazamiento axial de dos entallas de aristas contiguas, asciende de preferencia a aproximadamente 3 mm a 4 mm, de preferencia a 3,18 mm. En este caso las entallas están dispuestas de preferencia en una hélice. No obstante, son posibles otras disposiciones.

La distancia entre los dos sectores parciales de la parte activa, cada uno de las cuales presenta de preferencia una corona de entallas, y están distanciados por el sector retorcido, es de preferencia mayor. En el caso preferente asciende a 6 mm a 7 mm, de preferencia 6,36 mm. Las dos entallas que están en fila, es decir, aquellas entallas de las coronas de entallas de los sectores parciales, que están más próximas, están configuradas de preferencia en aristas diferentes de la parte activa. Esto aumenta la eficiencia del punzonado e iguala adicionalmente la resistencia transversal y longitudinal al desgarro de la tela no tejida fabricada.

Las coronas de entallas de los dos sectores parciales, pueden estar situadas en las mismas, o también en diferentes hélices. Las hélices pueden presentar diferentes pasos, diferentes direcciones de retorcimiento o también un paso igual, lo cual es preferido.

La aguja de fieltrar según la invención está torcida en su sector retorcido alrededor del eje longitudinal, de preferencia un ángulo que es igual a 360º dividido por el producto resultante del número de los sectores parciales y del número de las aristas de cada sector parcial. En el caso de una sección transversal triangular y de una aguja de fieltrar con dos sectores parciales, la torsión asciende pues a 60º (360º/(2x3) = 60º). Para una aguja de fieltrar con tres sectores parciales y una sección transversal triangular, se deduce con esta fórmula, una torsión de 40º. Para una sección transversal cuadrangular y una parte activa con dos sectores parciales, se deduce un ángulo de torsión de 45º. Con ello las aristas de los sectores parciales están situadas unas respecto a otras "en huecos", lo cual se prefiere por causa de la buena eficiencia de punzonado que se puede conseguir de este modo.

Otras particularidades de formas ventajosas de realización de la invención, se deducen del dibujo, de la descripción y/o de las reivindicaciones.

En el dibujo se ilustran ejemplos de realización de la aguja de fieltrar según la invención, y una instalación para la producción de fieltro. Se muestran:

Figura 1 Una instalación para la producción de fieltro, en representación esquemática.

Figura 2 La aguja de fieltrar según la invención en alzado lateral detallado.

Figura 3 La aguja de fieltrar según la figura 2 en vista detallada en perspectiva.

Figura 4 Una forma modificada de realización de la aguja de fieltrar, en un alzado lateral aumentado.

Figura 5 Una vista frontal de una aguja de fieltrar según la invención con sección transversal triangular, y

Figura 6 Otra forma modificada de realización de la aguja de fieltrar según la invención con sección transversal cuadrangular, en vista frontal.

En la figura 1 está ilustrada una instalación para la fabricación de fieltros punzonados, o de telas no tejidas, a partir de velos cardados. A la instalación pertenece una llamada carda 1 con varios rodillos para la producción de un velo 2 cardado de capas direccionales orientadas longitudinalmente, mediante el acabado correspondiente de copos 3 fibrosos. La carda 1 pone paralelas, limpia y afina mecánicamente las fibras de los copos fibrosos, y las ordena para formar un velo cardado. Este se transfiere a una cinta 4 transportadora que conduce el velo cardado a un plegador transversal o plegador 5 en cruz. El plegador 5 transversal produce una pila 6 compuesta de varias capas, estando formadas las capas individuales por velo cardado de capas direccionales. Las capas situadas unas sobre otras presentan diferentes orientaciones. La pila 6 se alimenta a una máquina 7 de fieltro punzonado, que contiene una tabla 8 de agujas con agujas 9 de fieltrar. Estas se mueven en vaivén sincrónicamente, como está indicado mediante flechas 10, y con ello pinchan repetidamente a través de la pila, para compactarla, para formar un fieltro o una tela no tejida.

La particularidad de esta instalación reside en la configuración de las agujas 9 de fieltrar. Para ilustración, en la figura 2 está ilustrada como ejemplo, una aguja 9 de fieltrar semejante. La aguja 9 de fieltrar presenta un sector de fijación no representado más arriba, del que se extiende alejándose un vástago 11, por ejemplo, cilíndrico. El vástago 11 se transforma en una parte 12 activa que está dispuesta recta y concéntrica a un eje 14 longitudinal que pasa por su punta 13. De preferencia, también el vástago 11 está dispuesto concéntrico al eje 14 longitudinal.

La parte 12 activa es el sector de la aguja 9 de fieltrar que sirve para el punzonado del vellón de fibras irregulares. Se compone de al menos dos sectores 15, 16 parciales que se conectan uno con otro mediante una zona 17 torcida (zona de torsión). Mientras que en el sector 16 parcial está configurada la punta 13, el sector 15 parcial se conecta al vástago 11, presentando de preferencia una sección transversal menor que este.

La figura 3 ilustra en perspectiva los sectores 15, 16 parciales y la zona 17 situada entre ellos. Como es evidente los dos sectores 15, 16 parciales tienen secciones transversales coincidentes y, en el ejemplo de realización, triangulares. No obstante, las secciones transversales también se pueden adoptar diferentes, por ejemplo, en forma de secciones transversales de dos vértices, cuadrangulares o poligonales, secciones transversales en estrella, etc.

La parte 12 activa presenta en el ejemplo de realización según la figura 3, tres aristas 18, 19, 20 continuas. La arista 18 se extiende como arista18a por el sector 15 parcial, como arista 18b por la zona 17, y como arista 18c por el sector 16 parcial. En forma correspondiente se extienden las aristas 19 y 20 como aristas 19a a 19c y 20a a 20c, a todo lo largo de la parte 12 activa. Las aristas 18a, 19a, 20a están configuradas de preferencia rectas y paralelas al eje 14 longitudinal. Asimismo las aristas 18c, 19c, 20c están configuradas de preferencia rectas, y dispuestas paralelas al eje 14 longitudinal. Cada una de las aristas 18b, 19b, 20b sigue una hélice, en el caso presente a izquierdas. Para ilustración de la torsión que se produce, se hace referencia a la figura 5. En la figura 5 se desistió de la representación de la zona de torsión. Como es evidente, las aristas 18a, 18c, 19a, 19c, 20a, 20c están dispuestas desplazadas por pares unas respecto a las otras. El ángulo de torsión se calcula como cociente de 360º y del producto del número de los sectores 15, 16 parciales (que aquí asciende a dos) y el número de las aristas 18, 19, 20 (que aquí asciende a tres). Aquí pues el ángulo de torsión asciende a 60º. Por tanto, las aristas 18c, 19c, 20c están centradas exactamente entre las distancias de las aristas 18a y 19a, 18a y 20a, y 19a, 20a.

En el sector 16 parcial de la parte 12 activa, está prevista al menos una corona de entallas con tres entallas 21, 22, 23. Adicionalmente, en el sector 15 parcial está prevista al menos una corona de entallas con tres entallas 24, 25, 26. Así pues en cada sector 15, 16 parcial corresponde a cada una de las aristas 18a, 19a, 20a, ó 18c, 19c, 20c, al menos una entalla. Las entallas están orientadas de preferencia en la dirección de pinchado, es decir, hacia la punta 13. Alternativa o adicionalmente, pueden estar previstas entallas orientadas en dirección contraria, que, no obstante, no están representadas. Las entallas 21 a 26 se encuentran en aristas 18a, 19a, 20a ó 18c, 19c, 20c que están orientadas paralelas al eje 14 longitudinal. El paralelismo de las aristas 18a, 19a, 20a y 18c, 19c, 20c, se extiende al menos por toda la zona que comprende las entallas 21 a 26. De preferencia, también las entallas 21 a 26 están orientadas paralelas al eje 14 longitudinal. En cada sector 15, 16 parcial, las respectivas entallas 24, 25, 26, ó 21, 22, 23 están desplazadas axialmente unas respecto a otras, de manera que estén situadas sobre una hélice. En el ejemplo de realización según la figura 3, la hélice tiene la misma dirección de torsión y paso, en cada uno de los sectores 15 y 16 parciales. La dirección de torsión es aquí opuesta a la dirección de torsión de la zona 17. No obstante, también puede estar establecida en la misma dirección de torsión, como lo muestra el ejemplo modificado de realización según la figura 4. En este sentido, los ejemplos de realización según las figuras 3 y 4, se diferencian solamente por la dirección de torsión de las hélices establecidas por las coronas de entallas. Por lo demás, la descripción de la aguja 9 de fieltrar según la figura 3, es válida correspondientemente para la forma de realización según la figura 4, y viceversa.

Las entallas 21, 22, 23 ó 24, 25, 26 de cada corona de entallas, están dispuestas de preferencia a una distancia A una de otras, que está entre 3 mm y 4 mm. De preferencia asciende a 3,18 mm. Como distancia es válida aquí la distancia entre los comienzos de las entallas, o alternativamente cualquier otro punto de referencia establecido para las entallas. Las entallas 23, 24 situadas más próximas una de otra respecto a la dirección longitudinal, de los dos sectores 15, 16 parciales, están dispuestas a una distancia B que de preferencia es claramente mayor que la longitud de la zona 17 y también mayor que la distancia A. De preferencia la distancia B es doble de grande que la distancia A. En el caso preferente, asciende a 6,36 mm.

Gracias al retorcimiento o torsión de la parte 12 activa en la zona 17, como permite reconocer en especial la figura 5, se genera una aguja de fieltrar con el efecto de una aguja hexagonal, a pesar de que tan sólo es triangular. Al punzonar una tela no tejida, como consecuencia también de la orientación preferente de todas las entallas en la dirección 14, se arrastran más fibras de varias direcciones, de las que lo harían en el caso de una auténtica aguja triangular. Esto tiene una influencia positiva sobre la equiparación de las fuerzas de arranque para diferentes direcciones de carga de la tela no tejida. Además, se minimiza el tamaño del pinchazo y el daño de las fibras. No se presenta una colocación de fibras alrededor del pinchazo, como se puede llevar a cabo en partes activas reviradas.

Como ya se ha dicho, la aguja 9 de fieltrar puede presentar una sección transversal diferente de la parte activa, como está ilustrado en la figura 6 respecto a una sección transversal cuadrangular de la parte activa. La torsión de los sectores 15, 16 parciales, uno respecto al otro, asciende aquí a 45º (360º: (2x4) = 45º, para dos sectores parciales y cuatro aristas). Se alcanza el efecto de una aguja de fieltrar octogonal, siendo especialmente alta la eficiencia en cuanto al punzonado, por causa de la orientación longitudinal de las aristas que presentan las entallas, como ya lo era en el ejemplo precedente.

En la fabricación de un material no tejido, se procede como sigue:

Con la instalación ilustrada en la figura 1, una pila compuesta de distintos lotes y capas orientadas de fibras, se mueve lentamente, de izquierda a derecha en la figura 1, debajo de la tabla 8 de agujas, Aquí la tabla 8 de agujas con sus agujas 9 de fieltrar, pica la pila en rápida secuencia. Las agujas 9 de fieltrar penetran con sus respectivas puntas 13 a través de la pila, primeramente arrastrando las entallas 21, 22, 23, fibras, y después tira de ellas hacia abajo. En el curso posterior, pica el material, la zona 17 retorcida a la que se conecta el sector 15 parcial recto con las entallas 24, 25, 26. Estas están desplazadas respecto a las entallas de la corona anterior de entallas y arrastran pues otras fibras que una vez más son pasadas en el pinchazo, para el fieltrado. En la carrera de retorno se desliza primeramente el sector 15 parcial por el pinchazo que después se deforma durante la pasada del sector 17 retorcido, con lo cual se desliza el sector 16 parcial recto. Gracias a la pasada del sector 17 retorcido, las fibras arrastradas al pinchazo, se incorporan al otro cuerpo fibroso, lo cual favorece la resistencia del vellón.

Los sectores 15, 16 parciales presentan, como lo ilustra la figura 5, secciones Q1, Q2 transversales de preferencia concordantes y, por tanto, también muchas aristas 18a, 19a, 20a, ó 18c, 19c, 20c, respectivamente iguales.

La aguja 9 de fieltrar según la invención, presenta una parte 12 activa con dos sectores 15, 16 parciales, cada uno de los cuales presenta aristas configuradas de preferencia rectas. Los dos sectores parciales están muy poco torcidos uno respecto a otro. Cada sector parcial presenta al menos una corona de entallas con entallas dispuestas desplazadas axialmente unas respecto a otras. Con ello, a pesar de la torsión existente entre los dos sectores 15, 16 parciales, todas las entallas están orientadas de preferencia uniformemente en la dirección del eje 14 longitudinal. Con estas agujas de fieltrar se pueden fabricar telas no tejidas y fieltros punzonados, que en dirección longitudinal y transversal, presentan una resistencia casi uniforme al desgarro.

Lista de símbolos de referencia

1

Carda

2

Velo cardado de capas direccionales

3

Copos fibrosos

4

Cinta transportadora

5

Plegador transversal, plegador en cruz

6

Pila, velo cardado

7

Máquina de fieltro

8

Tablero de agujas

9

Agujas de fieltrar

10

Flechas

11

Vástago

12

Parte activa

13

Punta

14

Eje longitudinal

15, 16

Sectores parciales

17

Zona (torcida o retorcida)

18, 18a, 18b, 18c

Aristas

19, 19a, 19b, 19c

Aristas

20, 20a, 20b, 20c

Aristas

21, 22, 23, 24, 25, 26

Entallas

A

Distancia

B

Distancia

Q1, Q2

Sección transversal

Claims (16)

1. Aguja (9) de fieltrar

con un vástago (11) longitudinal que establece una dirección (14) longitudinal, en el que está configurada una parte (12) activa con una sección (Q1, Q2) transversal de dos vértices o poligonales,

presentando la parte (12) activa entallas (21 - 26), y estando subdividida en al menos dos sectores (15, 16) parciales, cuyas aristas (18a, 19a, 20a; 18c, 19c, 20c) están dispuestas al menos en la zona de sus entallas (21 - 26), en lo esencial paralelas a la dirección (14) longitudinal, y cuyas secciones (Q1, Q2) transversales están torcidas una respecto a otra.

2. Aguja de fieltrar según la reivindicación 1, caracterizada porque las aristas (18a, 19a, 20a; 18c, 19c, 20c) están dispuestas discurriendo a lo largo de rectas.

3. Aguja de fieltrar según la reivindicación 1, caracterizada porque entre los sectores (15, 16) parciales está configurado un sector (17) retorcido cuyas aristas (18b, 19b, 20b) describen hélices alrededor de la dirección (14) longitudinal.

4. Aguja de fieltrar según la reivindicación 3, caracterizada porque el sector (17) retorcido está configurado sin entallas.

5. Aguja de fieltrar según la reivindicación 1, caracterizada porque las entallas (21 - 26) están dispuestas en las aristas (18a, 19a, 20a; 18c, 19c, 20c) dispuestas paralelas a la dirección longitudinal.

6. Aguja de fieltrar según la reivindicación 1, caracterizada porque las entallas (21 - 26) siguen una hélice.

7. Aguja de fieltrar según la reivindicación 6, caracterizada porque las entallas (21 - 23) de un sector (16) parcial están situadas en la misma hélice que las entallas (24 - 26) del otro sector (15).

8. Aguja de fieltrar según la reivindicación 1, caracterizada porque las entallas (21 - 23) de un sector (16) parcial están situadas en otra hélice que las entallas (24 - 26) del otro sector (15).

9. Aguja de fieltrar según la reivindicación 8, caracterizada porque las hélices presentan un paso contrario.

10. Aguja de fieltrar según la reivindicación 1, caracterizada porque las entallas (21 - 26) de un sector (16, 15) parcial están dispuestas unas debajo de otras a una distancia (A) entre entallas que se mide a lo largo de cada arista (18a, 19a, 20a; 18c, 19c, 20c), y que es esencialmente menor que la distancia (B) entre entallas, medida más allá del sector (17) retorcido, a lo largo de una arista (18, 19, 20).

11. Aguja de fieltrar según la reivindicación 10, caracterizada porque la distancia (A) entre entallas dentro de un sector (15, 16) parcial es, en lo esencial la mitad de grande que la distancia (B) entre entallas, entre los dos sectores (15, 16) parciales.

12. Aguja de fieltrar según la reivindicación 10, caracterizada porque la distancia (A) entre entallas en los sectores (15, 16) parciales, asciende a 3 mm a 4 mm.

13. Aguja de fieltrar según la reivindicación 10, caracterizada porque la distancia (B) entre entallas, entre los sectores (15, 16) parciales, asciende a 6 mm a 8 mm, de preferencia a 6 mm a 7 mm.

14. Aguja de fieltrar según la reivindicación 1, caracterizada porque la sección (Q1, Q2) transversal de la parte (12) activa, es triangular.

15. Aguja de fieltrar según la reivindicación 1, caracterizada porque el ángulo de la torsión de los sectores (15, 16) parciales, uno respecto al otro, es igual a 360º dividido por el número de los sectores (15, 16) parciales, de nuevo dividido por el número de las aristas (18, 19, 20) de la parte (12) activa.

16. Aguja de fieltrar según la reivindicación 1, caracterizada porque las entallas (21 - 26) están orientadas en dirección (14) longitudinal.