ES2711231T3 - Procedimiento y dispositivo para enrollar un hilo sintético que proviene de un extrusor - Google Patents

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  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
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Abstract

Procedimiento para enrollar un hilo sintético proveniente de un extrusor, que comprende las etapas de: - conectar al menos un hilo (F) que sale de un extrusor (E) a al menos una bobina (2) correspondiente giratoria alrededor de un eje longitudinal (A) de la misma, sobre el cual se enrolla dicho hilo (F); - rotar dicha bobina (2) impartiendo una velocidad y/o par específico a dicha bobina (2); - medir un valor de la tensión que actúa sobre el hilo (F) aguas arriba de dicha bobina (2) de manera no invasiva por medio de al menos una célula de carga; - ajustar dicha velocidad y/o dicho par para mantener dicho valor de tensión medido sustancialmente igual a un valor de referencia de dicha tensión; - midiendo dicha célula de carga instantáneamente la tensión que actúa sobre los hilos que se enrollan con una presión mínima en el hilo y una desviación insignificante del hilo; y en el que - dicho valor de referencia de la tensión es constante; y - en el que la etapa de ajustar la velocidad y/o el par de la bobina (2) comprende las etapas de comparar el valor de tensión medido del hilo (F) con el valor de tensión de referencia y determinar dicho valor de la velocidad y/o el par a impartir a dicha bobina (2).

Description

DESCRIPCION
Procedimiento y dispositivo para enrollar un hilo sintetico que proviene de un extrusor.
La presente invention tiene como objeto un procedimiento y un dispositivo para enrollar un hilo sintetico procedente de un extrusor.
En la obtencion de algunos hilos sinteticos, el material de pollmero de base se hace pasar a traves de un extrusor para lograr el hilado. El hilo asl obtenido se enrolla en bobinas que se colocan en rotation mediante un motor adecuado.
En plantas conocidas, una pluralidad de extrusores estan asociados con una pluralidad correspondiente de bobinas motorizadas. Con frecuencia, un solo motor esta asociado con todas las bobinas de la planta para rotarlas simultaneamente.
Tlpicamente, la velocidad de rotacion de las bobinas se determina sobre la base de una relation precisa y constante con la velocidad de salida de los hilos de los extrusores.
Alternativamente, dicha velocidad se puede ajustar mediante el uso de brazos mecanicos, donde la electronica de control usa la information de la position de estos ultimos para controlar el motor.
Se pueden ver ejemplos de dicho procedimiento en los documentos GB 1110 718 y US 5277 373.
De manera desventajosa, durante la etapa de extrusion, la velocidad de salida del hilo unico del extrusor puede ser frecuentemente inconstante. Ademas, el hilo que se enrolla en la bobina forma un carrete con un diametro creciente, y esto provoca un aumento de la velocidad tangencial del hilo en el carrete.
Las soluciones conocidas no contemplan estas variaciones de velocidad o no pueden compensarlas de manera efectiva.
Por consiguiente, los hilos que salen del extrusor se someten a una tension excesiva o a una tension insuficiente, que puede causar modificaciones de las caracterlsticas mecanicas de los hilos, asl como modificaciones de las caracterlsticas geometricas, tal como, por ejemplo, una reduction localizada del diametro del hilo.
Por supuesto, tales modificaciones causan imperfecciones en el tejido que se origina a partir de los hilos asl extrudidos y enrollados.
Algunas soluciones conocidas, tal como, por ejemplo, el documento EP0933322 pretende resolver los inconvenientes antes mencionados que miden la tension del hilo mediante sensores de tension invasivos y otros medios que causan presion y desviacion del hilo, con un error correlacionado en la medicion de la tension.
En esta situation, la tarea tecnica que subyace a la presente invencion es proponer un procedimiento y un dispositivo para enrollar un hilo sintetico proveniente de un extrusor que supere los inconvenientes mencionados anteriormente de la tecnica anterior.
En particular, el objeto de la presente invencion es proporcionar un procedimiento y un dispositivo para enrollar un hilo sintetico que proviene de un extrusor que reduzca las imperfecciones de los hilos extrudidos.
La tarea tecnica especlfica y el objeto se logran sustancialmente mediante un procedimiento y un dispositivo para enrollar un hilo sintetico que proviene de un extrusor que comprende las caracterlsticas tecnicas establecidas en la reivindicacion 1 independiente adjunta del procedimiento y la reivindicacion 7 independiente del dispositivo. Otros aspectos de la invention se definen en las reivindicaciones dependientes.
Otras caracterlsticas y ventajas de la presente invencion seran mas claras a partir de la description de ejemplo y, por lo tanto, no limitativa de una realization preferida pero no exclusiva de un procedimiento y un dispositivo para enrollar un hilo sintetico proveniente de un extrusor, como se ilustra en la figura 1 adjunta, que ilustra una representation esquematica de un dispositivo para enrollar un hilo sintetico procedente de un extrusor de acuerdo con la presente invencion.
Con referencia a la figura adjunta, un dispositivo para enrollar un hilo sintetico que proviene de un extrusor de acuerdo con la presente invencion se indica en su totalidad con el numero 1.
Preferiblemente, dicho dispositivo 1 opera de acuerdo con un procedimiento para enrollar un hilo sintetico que proviene de un extrusor de acuerdo con la presente invencion.
El dispositivo 1 comprende al menos una bobina 2 giratoria alrededor de un eje longitudinal "A" del mismo, sobre la cual se enrolla un hilo sintetico "F" que sale de un extrusor "E".
Ventajosamente, el dispositivo 1 comprende una pluralidad de bobinas 2, cada una giratoria alrededor del respectivo eje longitudinal "A" para enrollar un hilo "F" respectivo que sale de un extrusor "E" respectivo.
Los extrusores "E" forman parte de un dispositivo (que no se describe mas a fondo) para obtener hilos sinteticos "F".
La rotacion de las bobinas 2 esta asegurada por una pluralidad de motores 3 asociados con las bobinas 2. En detalle, cada bobina 2 esta conectada a un motor 3 respectivo que gira la bobina 2 en cuestion.
Las bobinas 2 y los motores 3 pueden conectarse a estructuras de soporte (no mostradas).
De acuerdo con la presente invencion, el dispositivo 1 comprende medios para controlar, instante a instante, la tension que actua sobre los hilos que se estan enrollando.
En otras palabras, el dispositivo 1 comprende una pluralidad de sensores de tension 4, cada uno de los cuales esta asociado con un hilo "F" respectivo.
A modo de ejemplo, los sensores de tension 4 son celulas de carga.
Ventajosamente, el uso de las celulas de carga permite una detection no invasiva de la tension. De hecho, para detectar el valor de la tension activa, es necesario mover el hilo "F" en la celula de carga con una presion minima. Esto provoca una desviacion insignificante del hilo con respecto a su trayectoria de avance y la creation de un aumento muy pequeno de la propia tension.
Por lo tanto, el uso de las celulas de carga permite una deteccion instantanea del valor de tension. De hecho, la ausencia de partes moviles en las celulas de carga provoca una disminucion de la inercia del sistema y una deteccion mas rapida, lo que permite una mayor calidad de ajuste.
Los sensores de tension 4 estan asociados con las bobinas 2 y se colocan aguas arriba de las propias bobinas 2.
Mas precisamente, los sensores de tension 4 se colocan operativamente entre los extrusores "E" y las bobinas 2.
Los sensores de tension 4 estan montados en soportes adecuados (no conectados) conectados a las estructuras de soporte.
Cada uno de los sensores de tension 4 genera una senal de tension respectiva "ST" representativa del valor medido de la tension que actua sobre el hilo "F" correspondiente en el que el sensor esta activo.
Una unidad de procesamiento 5 esta conectada funcionalmente a los sensores de tension 4 para recibir las senales de tension "ST".
Ademas, la unidad de procesamiento 5 procesa una pluralidad de senales de control "SC", cada una representativa de la velocidad y/o el par que el motor 3 respectivo debe suministrar.
En consecuencia, la unidad de procesamiento 5 esta conectada funcionalmente a todos los motores 3 para enviar cada senal de control "SC" al respectivo motor 3.
De acuerdo con la presente invention, las senales de control "SC" se procesan de una manera para mantener el valor medido de la tension sustancialmente igual a un valor de referencia. Dicho valor de referencia lo establece el usuario, por ejemplo, en funcion del tipo de hilo que se enrolla. Preferiblemente, tal valor de tension de referencia es constante. En otras realizaciones, el valor de referencia es variable. Por ejemplo, dicho valor de referencia variable puede ser una funcion del ciclo de produccion y, en particular, puede ser una funcion de la cantidad de hilo presente en la bobina 2.
La unidad de procesamiento 5 comprende una subunidad de comparacion 6 conectada funcionalmente a los sensores de tension 4 para recibir las respectivas senales de tension "ST". La subunidad de comparacion 6 compara los valores de tension medidos representados por las senales de tension "ST" con el valor de referencia. Tras dicha comparacion, la subunidad de comparacion 6 genera senales de no alineacion "SD" representativas de la diferencia entre cada valor de tension medido y el valor de referencia. Ademas, la unidad de procesamiento 5 comprende una subunidad de control 7 conectada funcionalmente a la subunidad de comparacion 6 de una manera tal que recibe las senales de no alineacion "SD".
La subunidad de control 7 procesa las senales de control "SC" en funcion de las senales de no alineacion recibidas "SD". La subunidad de control 7 esta conectada funcionalmente a los motores 3 de manera que transmita las senales de control "SC" a los mismos.
Ventajosamente, la unidad de procesamiento 5 puede comprender una subunidad de verification (no mostrada en las figuras) conectada funcionalmente a los sensores de tension 4 para recibir las respectivas senales de tension "ST".
La subunidad de verificacion compara los valores de tension detectados con al menos un valor de umbral predeterminado por el usuario. Si uno o mas valores detectados de la tension exceden el valor de umbral, la subunidad de verificacion genera una senal de alarma y se envla a los medios de visualization adecuados (no mostrados) para senalar el inicio de una irregularidad.
El valor umbral puede coincidir con el valor de tension de referencia.
Ademas de mostrar la senal de alarma, se puede generar una senal de parada para detener el dispositivo despues de una irregularidad.
A modo de ejemplo, la unidad de procesamiento 5 es de tipo de microprocesador.
El procedimiento para enrollar un hilo sintetico procedente de un extrusor de acuerdo con la presente invention comprende la etapa preliminar de conectar al menos un hilo "F" que sale del extrusor "E" a la bobina 2. Preferiblemente, una pluralidad de hilos "F" esta conectada a la pluralidad correspondiente de bobinas 2.
Las bobinas 2 giran alrededor de su eje longitudinal "A" por medio de los respectivos motores 3 de una manera tal que los hilos "F" se enrollan en las bobinas 2, formando rollos de hilo. En particular, las bobinas 2 se mueven impartiendo una velocidad y/o par especlfico a las mismas. Durante la etapa de movimiento de las bobinas 2, se mide la tension que actua sobre los hilos "F". Dicha operation se realiza mediante el uso de los sensores de tension 4.
La etapa de medicion comprende las etapas de generar las senales de tension "ST" y enviarlas a la unidad de procesamiento 5.
El procedimiento tambien comprende la etapa de ajustar la velocidad y/o el par para mantener los valores de tension medidos sustancialmente iguales al valor de tension de referencia constante.
En particular, dicha etapa de ajuste comprende la etapa de comparar cada valor de tension medido con el valor de referencia para determinar la diferencia entre cada valor medido y el valor de referencia.
La etapa de comparacion comprende las etapas de generar las senales de no alineacion "SD", logradas por la subunidad de comparacion 6, y enviar dichas senales a la subunidad de control 7.
La etapa de ajuste tambien comprende la etapa de determinar el valor de la velocidad y/o el par de cada bobina 2.
Dicha etapa comprende la etapa de generar las senales de control "SC" y enviarlas a los respectivos motores 3.
Mas detalladamente, la etapa de ajustar la velocidad y/o el par de las bobinas 2 comprende la etapa de reducir la velocidad de las bobinas 2 cuyo hilo "F" se somete a una tension con un valor medido mayor que el valor de referencia, hasta que se mide el valor de tension que es igual al valor de referencia.
Analogamente, la etapa de ajustar la velocidad y/o el par de las bobinas 2 comprende la etapa de acelerar las bobinas 2 cuyo hilo "F" se somete a una tension con un valor medido menor que el valor de referencia, hasta que el valor de tension medido sea igual al valor de referencia. Se puede proporcionar una etapa de control adicional, con referencia a la velocidad de rotation de las bobinas 2.
En detalle, los valores de la velocidad representada por las senales de control "SC" se comparan con al menos un valor de referencia de velocidad, de tal manera que se verifique si una o mas de las bobinas 2 giran a una velocidad irregular con respecto a las otras bobinas.
En particular, cuando uno o mas de los valores de velocidad de las bobinas 2 se apartan del valor de referencia, se genera una senal de irregularidad.
El valor de referencia puede ser preestablecido por el usuario. Alternativamente, se puede calcular automaticamente sobre la base de los valores de velocidad promedio de todas o algunas de las bobinas 2.
La invencion asl descrita logra el objeto preestablecido.
De hecho, dado que el control de la tension que actua sobre los hilos extrudidos se realiza instantaneamente, el valor de la tension que actua sobre los hilos siempre sera sustancialmente igual al valor de referencia establecido y, por lo tanto, sera constante.
Esto evita que los hilos se sometan a tensiones mecanicas no deseadas que pueden cambiar las caracterlsticas mecanicas y de tamano de los propios hilos. Los hilos sinteticos extrudidos tendran, por lo tanto, caracterlsticas uniformes.
Las bobinas de hilo sintetico asl obtenidas tienen, por lo tanto, una calidad superior, lo que permite la optimization de los procesos de production posteriores con una reduction notable de los residuos de procesamiento.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para enrollar un hilo sintetico proveniente de un extrusor, que comprende las etapas de:
- conectar al menos un hilo (F) que sale de un extrusor (E) a al menos una bobina (2) correspondiente giratoria alrededor de un eje longitudinal (A) de la misma, sobre el cual se enrolla dicho hilo (F);
- rotar dicha bobina (2) impartiendo una velocidad y/o par especlfico a dicha bobina (2); - medir un valor de la tension que actua sobre el hilo (F) aguas arriba de dicha bobina (2) de manera no invasiva por medio de al menos una celula de carga;
- ajustar dicha velocidad y/o dicho par para mantener dicho valor de tension medido sustancialmente igual a un valor de referencia de dicha tension;
- midiendo dicha celula de carga instantaneamente la tension que actua sobre los hilos que se enrollan con una presion minima en el hilo y una desviacion insignificante del hilo; y en el que
- dicho valor de referencia de la tension es constante; y
- en el que la etapa de ajustar la velocidad y/o el par de la bobina (2) comprende las etapas de comparar el valor de tension medido del hilo (F) con el valor de tension de referencia y determinar dicho valor de la velocidad y/o el par a impartir a dicha bobina (2).
2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la etapa de determinar dicho valor de la velocidad y/o el par para impartir a dicha bobina (2) se obtiene en funcion de la diferencia entre el valor de tension medido del hilo (F) y el valor de tension de referencia.
3. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que la etapa de ajustar dicha velocidad y/o dicho par de torsion de dicha bobina (2) comprende la etapa de desacelerar/acelerar la bobina (2) cuando el valor de tension medido es mayor que/menor que el valor de tension de referencia.
4. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que tambien comprende la etapa de comparar el valor de tension detectado con un valor umbral y generar una senal de alarma cuando dicho valor detectado supera dicho valor umbral.
5. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la etapa de medir un valor de tension del hilo (F) se ejecuta por medio de un sensor de tension (4) asociado aguas arriba de la bobina (2).
6. Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado por que comprende la etapa de comparar los valores de velocidad de las bobinas (2) con un valor de referencia para generar una senal de irregularidad, si al menos una bobina (2) tiene una velocidad diferente de dicho valor de referencia.
7. Dispositivo para enrollar un hilo sintetico proveniente de un extrusor, que comprende:
- al menos una bobina (2) giratoria alrededor de su eje longitudinal (A), sobre la cual se enrolla dicho hilo (F);
- al menos un motor (3) asociado con dicha bobina (2) para rotarla alrededor de dicho eje longitudinal (A);
- al menos un sensor de tension (4) asociado con dicha bobina (2) y activo en dicho hilo para generar una senal de tension (ST) representativa del valor medido de la tension que actua sobre el hilo; siendo dicho sensor de tension (4) una celula de carga, midiendo dicho sensor la tension que actua sobre el hilo instante a instante con una presion minima en el hilo y una desviacion insignificante del hilo con dicho sensor colocado entre los extrusores (E) y las bobinas (2);
- al menos una unidad de procesamiento (5) para recibir dicha senal de tension (ST) y procesar y enviar, a dicho motor (3), una senal de control (SC) representativa de la velocidad y/o el par suministrados por dicho motor (3) para mantener el valor de tension que actua sobre dicho hilo igual a un valor de tension de referencia.
8. Dispositivo segun la reivindicacion 7, caracterizado por que dicha unidad de procesamiento (5) comprende 65 una subunidad de comparacion (6) conectada funcionalmente a dicho sensor de tension (4) para recibir dicha senal de tension (ST) y compararla con un valor de referencia de dicha tension; generando dicha subunidad de comparacion (6) una senal de no alineacion (SD) representativa de la diferencia entre el valor de tension detectado y el valor de tension de referencia.
9. Dispositivo segun la reivindicacion 8, caracterizado por que dicha unidad de procesamiento (5) comprende una subunidad de control (7) conectada funcionalmente a la subunidad de comparacion (6) para recibir dicha senal de no alineacion (SD) y generar dicha senal de control (SC) en funcion de dicha senal de no alineacion (SD).
10. Dispositivo segun cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado por que comprende una pluralidad de dichas bobinas (3) para enrollar una pluralidad correspondiente de hilos (F); comprendiendo ademas dicho dispositivo una pluralidad de sensores de tension (4), cada uno asociado con una bobina (2) respectiva para generar una pluralidad de senales de tension (ST) representativas del valor medido de tension que actua en cada hilo (F).
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