ES2841727T3

ES2841727T3 - Dispositivo de fabricación de velos de hilatura a base de filamentos continuos

Info

Publication number: ES2841727T3
Application number: ES18174523T
Authority: ES
Inventors: Michael Nitschke; Tristan Kretschmann; Martin Neuenhofer; Hans-Georg Geus; Detlef Frey
Original assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Current assignee: Reifenhaeuser GmbH and Co KG Maschinenenfabrik
Priority date: 2018-05-28
Filing date: 2018-05-28
Publication date: 2021-07-09
Anticipated expiration: 2038-05-28
Also published as: SI3575470T1; MA45970A1; US20190360123A1; AR114883A1; MX2019005374A; AU2019202944A1; CN110541242A; CN110541242B; KR102399905B1; RU2739285C2; CO2019004689A1; JP2019206791A; JOP20190119B1; AU2019202944B2; MY193453A; RU2019116345A3; IL266793B; CA3041248A1; CA3041248C; DK3575470T3

Abstract

Dispositivo de fabricación de velos de hilatura a base de filamentos continuos (1), especialmente filamentos continuos (1) de material sintético termoplástico, en el que está prevista una hilera (2) para hilar los filamentos continuos (1) y en el que está presente una cámara de refrigeración (4) para refrigerar los filamentos hilados (1) con aire refrigerante, en el que están dispuestas en dos lados opuestos de la cámara de refrigeración (4) sendas cabinas de alimentación de aire (5, 6) y en el que se puede introducir aire refrigerante en la cámara de refrigeración (4) desde las cabinas de alimentación de aire opuestas (5, 6), en el que en al menos una de las dos cabinas de alimentación de aire (5, 6) está dispuesto siempre al menos un enderezador de flujo (18) para enderezar el flujo de aire refrigerante que incide sobre los filamentos (1), en el que un enderezador de flujo (18) presenta una pluralidad de canales de flujo (19) orientados transversalmente a la dirección de movimiento de los filamentos (1) o de la corriente de filamentos, en el que los canales de flujo (19) están limitados por paredes (20) de los mismos, en el que la superficie abierta de un enderezador de flujo (18) es superior a 85%, preferiblemente superior a 90%, y en el que la relación de la longitud L de los canales de flujo (19) al diámetro interior Di de los canales de flujo (19), L/Di, es de 1 a 15, ventajosamente de 1 a 10 y preferiblemente de 1,5 a 9.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo de fabricación de velos de hilatura a base de filamentos continuos

La invención se refiere a un dispositivo de fabricación de velos de hilatura a base de filamentos continuos, especialmente filamentos continuos de material sintético termoplástico, en el que está prevista una hilera para hilar los filamentos continuos y en el que está presente una cámara de refrigeración para refrigerar los filamentos hilados con aire refrigerante, en el que en lados opuestos de la cámara de refrigeración están dispuestas sendas cabinas de alimentación de aire y en el que se puede introducir aire refrigerante en la cámara de refrigeración desde las cabinas de alimentación de aire opuestas, y en el que están previstos en las cabinas de alimentación de aire unos enderezadores de flujo para enderezar el aire refrigerante introducido. Velo de hilatura significa en el ámbito de la invención especialmente un velo ligado en estado hilado fabricado según el procedimiento de ligadura en estado hilado. Los filamentos continuos se diferencian, debido a su longitud casi infinita, de las fibras cortadas, las cuales presentan longitudes mucho menores de, por ejemplo, 10 mm a 60 mm.

Se conocen por la práctica, en diferentes formas de realización, dispositivos de la clase anteriormente descrita. Muchos de estos dispositivos conocidos adolecen de la desventaja de que los velos de hilatura fabricados con ellos no siempre están formados con una homogeneidad suficiente en toda la extensión de su superficie. Muchos velos de hilatura fabricados con tales dispositivos presentan inadmisibles faltas de homogeneidad en forma de sitios fallidos o sitios defectuosos. El número de faltas de homogeneidad aumenta generalmente con la cantidad de paso o con el incremento de la velocidad de los hilos. Un sitio fallido típico en tales velos de hilatura se origina debido a las llamadas “gotas”. Éstas se producen como consecuencia de la rotura de uno o varios filamentos blandos o fundidos, con lo que se ocasiona una acumulación de masa fundida que da lugar a un sitio fallido en el velo de hilatura. Tales sitios fallidos presentan en general un tamaño de 2 mm por 2 mm. En los velos de hilatura pueden generarse también sitios fallidos por efecto de las llamadas “piezas duras”. Éstas se originan como sigue: debido a una pérdida de tensión se puede relajar un filamento y éste puede retroceder rápidamente y formar un ovillo que genera el sitio defectuoso en la superficie del velo de hilatura. Tales sitios fallidos son normalmente inferiores a 2 mm por 2 mm. Muchos velos de hilatura o velos ligados en estado hilado, fabricados según procedimientos conocidos, presentan tales faltas de homogeneidad, sobre todo cuando en su fabricación se trabaja con grandes cantidades de paso.

Frente a esto, la invención se basa en el problema técnico de indicar un dispositivo de fabricación de velos de hilatura a base de filamentos continuos con el que puedan producirse velos de hilatura muy homogéneos que estén formados al menos como ampliamente exentos de sitios fallidos o de defectos, concretamente en particular con mayores cantidades de paso de más de 200 kg/h/m y/o a altas velocidades de los hilos.

Para resolver este problema técnico, la invención propone un dispositivo de fabricación de velos de hilatura a base de filamentos continuos - especialmente filamentos continuos de material sintético termoplástico - , en el que está prevista una hilera para hilar los filamentos continuos, en el que está presente una cámara de refrigeración para refrigerar los filamentos hilados con aire refrigerante, en el que están dispuestas en dos lados opuestos de la cámara de refrigeración sendas cabinas de alimentación de aire y en el que se puede introducir aire refrigerante en la cámara de refrigeración desde las cabinas de alimentación de aire opuestas,

en el que en al menos una de las dos cabinas de alimentación de aire, preferiblemente en cada una de las dos cabinas de alimentación de aire, está dispuesto siempre al menos un enderezador de flujo para enderezar el flujo de aire refrigerante que incide sobre los filamentos, en el que un enderezador de flujo presenta una pluralidad de canales de flujo orientados transversalmente a la dirección de movimiento de los filamentos o de la corriente de filamentos, en el que estos canales de flujo están limitados por paredes de los mismos,

en el que la superficie abierta de un enderezador de flujo es superior a 85%, preferiblemente superior a 90%, y en el que la relación de la longitud L de los canales de flujo al diámetro interior Dⁱde los canales de flujo, L/Dⁱ, es de 1 a 15, ventajosamente de 1 a 10 y preferiblemente de 1,5 a 9.

Es recomendable que la superficie abierta de un enderezador de flujo sea superior a 91%, ventajosamente superior a 92% y en particular preferiblemente superior a 92,5%. El término superficie abierta del enderezador de flujo se refiere aquí especialmente al corte transversal de flujo libre del enderezador de flujo, es decir que no está limitado por las paredes de los canales o el espesor de estas paredes y/o eventualmente por distanciadores dispuestos entre los canales de flujo o las paredes de los mismos. En el cálculo de esta superficie abierta no intervienen especialmente los tamices de flujo con sus mallas dispuestos en la zona del enderezador de flujo y sobre todo delante o detrás del enderezador de flujo. Convenientemente, estos tamices de flujo o componentes similares no se toman en consideración para el cálculo de la superficie abierta. Es recomendable que la superficie abierta de un enderezador de flujo se calcule únicamente sumando las superficies parciales abiertas de todos los canales de flujo con relación a la superficie total del enderezador de flujo. La superficie abierta citada y la superficie total del enderezador de flujo están dispuestas transversalmente, en particular perpendicularmente o en esencia perpendicularmente, a los canales de flujo y forman así una superficie en corte transversal del enderezador de flujo.

Con Dⁱse quiere dar a entender el diámetro interior de los canales de flujo. Por tanto, éste se mide para un canal de flujo desde una pared del mismo hasta la pared opuesta de dicho canal. Cuando un canal de flujo presenta, referido a su corte transversal, diámetros diferentes, D^¡significa especialmente el diámetro interior más pequeño del canal de flujo. Por consiguiente, el diámetro interior más pequeño Dⁱse refiere aquí y en lo que sigue al diámetro interior más pequeño medido en un canal de flujo cuando este canal de flujo, referido a su corte transversal, presente diámetros interiores diferentes. Así, el diámetro interior más pequeño en un corte transversal en forma de un hexágono regular se mide entre dos lados opuestos y no entre dos vértices opuestos. Es recomendable que la relación de la longitud L de los canales de flujo al diámetro interior Dⁱde los canales de flujo, L/Dⁱ, sea de 2 a 8, ventajosamente de 2,5 a 7,5, preferiblemente de 2,5 a 7 y muy preferiblemente de 3 a 6,5. Según una forma de realización especialmente recomendada, la relación L/Dⁱes de 4 a 6, especialmente de 4,5 a 5,5. En caso de que en una pluralidad de canales de flujo estén presentes longitudes diferentes L de los canales de flujo y/o diámetros interiores diferentes Dⁱo diámetros interiores mínimos diferentes Dⁱde los canales de flujo, L significa la longitud media y Dⁱsignifica el diámetro interior medio o el diámetro interior más pequeño.

Dirección de la máquina (MD) significa aquí y en lo que sigue la dirección en la que se evacuan los filamentos o la capa de velo depositados sobre un equipo de deposición o sobre una cinta tamiz de deposición. Cae dentro del ámbito de la invención que las dos cabinas de alimentación de aire o los enderezadores de flujo se extiendan transversalmente a la dirección de la máquina (dirección CD) y que, por tanto, el aire refrigerante se introduzca sustancialmente en la dirección de la máquina (MD) o en sentido contrario a la dirección de la máquina.

Con los enderezadores de flujo según la invención se puede lograr especialmente un flujo de ataque de aire refrigerante uniforme y homogéneo en toda la anchura de la instalación o en la dirección CD. La invención se basa en el conocimiento de que, ejerciendo influencia sobre la refrigeración o sobre el flujo de aire refrigerante en la cámara de refrigeración y particularmente configurando de manera especial los enderezadores de flujo, se obtiene como resultado una homogeneización muy efectiva de la deposición de los filamentos o de la deposición del velo. Debido a la refrigeración según la invención y especialmente debido a la configuración del enderezador de flujo se pueden producir velos de hilatura sorprendentemente homogéneos que están ampliamente exentos de sitios falidos o de sitios defectuosos. Esto rige sobre todo también para mayores cantidades de paso y mayores velocidades de los hilos especificadas más adelante de una manera más pormenorizada.

Cae dentro del ámbito de la invención que la alimentación se aire refrigerante para la cámara de refrigeración se efectúe aspirando el aire refrigerante en base al movimiento de los filamentos o a la circulación de los filamentos dirigida hacia abajo y/o insuflando o introduciendo activamente aire refrigerante, por ejemplo, por medio de al menos un soplante. Los enderezadores de flujo según la invención deben producir un soplado dirigido de los filamentos, en concreto convenientemente un soplado transversal, preferiblemente perpendicular, al eje de los filamentos o a la dirección de circulación de los filamentos. Cae también dentro del ámbito de la invención que los enderezadores de flujo garanticen un flujo de ataque uniforme u homogéneo de los filamentos con aire refrigerante. Un flujo de ataque homogéneo de los filamentos con aire refrigerante significa aquí preferiblemente un flujo de ataque homogéneo o uniforme en toda la anchura del dispositivo transversalmente a la dirección de la máquina, es decir, en la dirección CD. Debido a la altura de la cámara de aire refrigerante o de los enderezadores de flujo, el flujo de ataque puede ser fundamentalmente diferente. Es recomendable que los enderezadores de flujo según la invención proporcionen especialmente una orientación uniforme de los vectores de flujo de aire, permaneciendo ampliamente inalterado el valor absoluto de la velocidad del aire. La configuración según la invención de los enderezadores de flujo satisface especialmente el efecto anteriormente descrito de un soplado uniforme o dirigido de los filamentos con aire refrigerante en la cámara de refrigeración. Según una forma de realización preferida, se introducen siempre caudales volumétricos de aire refrigerante iguales o sustancialmente iguales en la cámara de refrigeración desde ambas cabinas de alimentación de aire. Sin embargo, cae también en principio dentro del ámbito de la invención que se introduzcan siempre caudales volumétricos de aire refrigerante diferentes en la cámara de refrigeración desde ambas cabinas de alimentación de aire.

Una forma de realización ya acreditada de la invención se caracteriza por que cada cabina de alimentación de aire está subdividida en al menos dos secciones de cabina desde cada una de las cuales se puede alimentar aire refrigerante a diferente temperatura. Es recomendable que cada cabina de alimentación de aire presente dos secciones de cabina superpuestas o dispuestas verticalmente una sobre otra, desde las cuales se alimente el aire refrigerante a diferente temperatura. Convenientemente, desde dos secciones opuestas de dos cabinas de alimentación de aire se introduce aire refrigerante a la misma temperatura en la cámara de refrigeración. Según una forma de realización preferida de la invención, cada cabina de alimentación de aire está subdividida en solamente dos secciones de cabina desde cada una de las cuales se puede alimentar aire refrigerante a temperatura diferente. Según otra forma de realización, una cabina de alimentación de aire presenta dos o más secciones de cabina desde las cuales se puede introducir aire refrigerante a diferente temperatura en la cámara de refrigeración. Preferiblemente, está presente un enderezador de flujo en la zona de cada sección de las cabinas de alimentación de aire. Convenientemente, un enderezador de flujo se extiende a través de todas las secciones de una cabina de alimentación de aire. Según una forma de realización preferida, un enderezador de flujo se extiende por toda la altura y/o anchura de la cabina de alimentación de aire asociada o sustancialmente por toda la altura y/o anchura de la cabina de alimentación de aire asociada.

Una forma de realización especialmente recomendada de la invención se caracteriza por que al menos un enderezador de flujo presenta al menos un tamiz de flujo en su lado de flujo de entrada de aire refrigerante y/o en su lado de flujo de salida de aire refrigerante. Cae dentro del ámbito de la invención que un tamiz de flujo o la superficie de un tamiz de flujo esté dispuesto transversalmente y de preferencia perpendicularmente o en esencia perpendicularmente a la dirección longitudinal de los canales de flujo de un enderezador de flujo. Es recomendable que un enderezador de flujo presente un tamiz de flujo de esta clase tanto en su lado de flujo de entrada de aire refrigerante como en su lado de flujo de salida de aire refrigerante. Convenientemente, un tamiz de flujo está tensado o bien sujeto o fijado bajo pretensado en el lado de flujo de entrada de aire refrigerante y/o en el lado de flujo de salida de aire refrigerante de un enderezador de flujo. Cae dentro del ámbito de la invención que un tamiz de flujo esté dispuesto o aplicado directamente al enderezador de flujo en el lado de flujo de entrada de aire refrigerante y/o en el lado de flujo de salida de aire refrigerante del enderezador de flujo. Con los tamices de flujo preferiblemente previstos se pretende fomentar el flujo de ataque homogéneo de los filamentos con el aire refrigerante. Cae dentro del ámbito de la invención que, al determinar la superficie abierta del enderezador de flujo comentada anteriormente y reivindicada en la reivindicación 1, no se tengan en cuenta los tamices de flujo dispuestos delante o detrás del enderezador de flujo.

Es recomendable que un tamiz de flujo presente un ancho de malla o un ancho de malla medio de 0,1 a 0,5 mm, convenientemente de 0,1 a 0,4 mm y preferiblemente de 0,15 a 0,34 mm. Ancho de malla significa aquí especialmente la distancia de dos alambres opuestos del tamiz de flujo o de la tela metálica del tamiz de flujo. En este caso, con ancho de malla se quiere dar a entender especialmente la distancia más pequeña de dos alambres opuestos de una malla. Cuando un tamiz de flujo presenta mallas rectangulares con lados del rectángulo de diferente longitud, se quiere dar a entender con ancho de malla la distancia entre los dos lados más largos del rectángulo. Es recomendable que un tamiz de flujo presente un grosor del alambre o un grosor medio del alambre de 0,05 a 0,35 mm, ventajosamente de 0,05 a 0,32 mm, preferiblemente de 0,06 a 0,30 mm y muy preferiblemente de 0,07 a 0,28 mm. Cae dentro del ámbito de la invención que un tamiz de flujo presente en toda su superficie mallas iguales o del mismo tamaño o bien mallas sustancialmente iguales o sustancialmente del mismo tamaño. Convenientemente, se presenta una distribución homogénea de mallas de igual geometría o de geometría sustancialmente igual en toda la superficie del tamiz.

Según una forma de realización recomendada de la invención, la superficie abierta de un tamiz de flujo es de 15 a 55%, convenientemente de 20 a 50% y preferiblemente de 25 a 45%. Superficie abierta del tamiz de flujo significa aquí especialmente la superficie abierta del canal de flujo no ocupada por los alambres de las mallas y, por tanto, la superficie del tamiz de flujo que puede ser barrida libremente por el aire refrigerante.

Una forma de realización preferida de la invención se caracteriza por que un enderezador de flujo y un tamiz de flujo dispuesto en su lado de flujo de entrada de aire refrigerante y/o un tamiz de flujo dispuesto en su lado de flujo de salida de aire refrigerante están alojados en un bastidor común. Se obtiene de este modo, por así decirlo, una sólida o robusta trabazón entre los enderezadores de flujo y los tamices de flujo que pueden inmovilizarse como un todo en la cabina de alimentación de aire. Preferiblemente, en ambos lados opuestos de la cámara de refrigeración o en ambas cabinas de alimentación de aire está dispuesto al menos un bastidor de esta clase con un enderezador de flujo y al menos un tamiz de flujo.

Según la invención, los canales de flujo del enderezador de flujo o el enderezador de flujo están dispuestos en sentido transversal a la dirección de circulación de los filamentos y convenientemente en sentido transversal al eje medio longitudinal M del dispositivo. Según una forma de realización preferida de la invención, los canales de flujo están orientados en sentido perpendicular o sustancialmente perpendicular a la dirección de circulación de los filamentos o al eje medio longitudinal M del dispositivo. Cae dentro del ámbito de la invención que los canales de flujo estén orientados en sentido perpendicular o sustancialmente perpendicular a un plano orientado en sentido ortogonal a la dirección de la máquina (MD) o a un plano vertical que pasa por el eje medio longitudinal M del dispositivo. Sin embargo, en principio es posible también que los canales de flujo estén dispuestos oblicuamente con respecto a los planos citados. Los ángulos de la orientación oblicua de los canales de flujo de un enderezador de flujo pueden ser unitarios o bien diferentes. Cuando se habla aquí de la orientación o disposición de los canales de flujo, esto significa especialmente la orientación o disposición de los ejes longitudinales de los canales de flujo. Cae dentro del ámbito de la invención que los canales de flujo de un enderezador de flujo sean de configuración lineal o sustancialmente lineal.

Una forma de realización muy preferida de la invención se caracteriza por que los canales de flujo de un enderezador de flujo presentan un corte transversal poligonal, en concreto preferiblemente un corte transversal de cuadrangular a octogonal. Una forma de realización muy recomendada de la invención se caracteriza por que los canales de flujo de un enderezador de flujo están dotados de un corte transversal hexagonal. Por tanto, en este caso preferido los canales de flujo están configurados, por así decirlo, en forma de nido de abeja.

Según otra forma de realización preferida de la invención, los canales de flujo de un enderezador de flujo presentan un corte transversal redondo, estando realizados preferiblemente los canales de flujo con un corte transversal circular u ovalado. Se prefiere aquí el corte transversal circular.

Una forma de realización adicional de la invención se caracteriza por que las paredes de los canales de flujo están configuradas en forma de alas o de alas sustentadoras. Las paredes de los canales de forma de alas sustentadoras ejercen especialmente en este caso una función indicadora de dirección con respecto al aire refrigerante circulante. Convenientemente, entre las paredes de los canales de forma de alas o de alas sustentadoras están formados unos canales de flujo rectangulares o sustancialmente rectangulares. Cae dentro del ámbito de la invención que la distancia más pequeña de dos paredes contiguas de los canales de forma de alas o de alas sustentadoras sea de 2 a 15 mm, ventajosamente de 3 a 12 mm y preferiblemente de 5 a 10 mm.

Una forma de realización muy recomendada de la invención se caracteriza por que la superficie interior de un enderezador de flujo barrida por el aire refrigerante es de 5 a 50 m², ventajosamente de 7,5 a 45 m²y preferiblemente de 10 a 40 m²por cada metro cuadrado del corte transversal de flujo del enderezador de flujo. La superficie interior barrida por el aire refrigerante se calcula aquí a partir de la suma de las superficies de las paredes de los canales de flujo barridas o atacadas por cada metro cuadrado del corte transversal del enderezador de flujo. Cae dentro del ámbito de la invención que, al calcular esta superficie interior barrida, no se tengan en cuenta los tamices de flujo del enderezador de flujo.

Según una forma de realización muy preferida de la invención, la longitud L de los canales de flujo de un enderezador de flujo es de 15 a 65 mm, ventajosamente de 20 a 60 mm, preferiblemente de 20 a 55 mm y muy preferiblemente de 25 a 50 mm. Es recomendable que el diámetro interior o el diámetro interior más pequeño Dⁱde los canales de flujo sea de 2 a 15 mm, ventajosamente de 3 a 12 mm, preferiblemente de 4 a 11 mm y muy preferiblemente de 5 a 10 mm. Cae dentro del ámbito de la invención que los canales de flujo estén dispuestos de forma compacta y muy apretada de unos contra otros en un enderezador de flujo. Preferiblemente, en un enderezador de flujo un canal de flujo limita con otro canal de flujo y, según una forma de realización, únicamente pueden estar presentes unos distanciadores entre los canales de flujo. Es recomendable que la distancia mutua de los canales de flujo o de al menos la mayor parte de los canales de flujo sea menor o netamente menor que el diámetro interior más pequeño Dⁱde un canal de flujo. Convenientemente, los canales de flujo están dispuestos en un enderezador de flujo según el principio del empaquetamiento más denso.

Cae dentro del ámbito de la invención que cada cabina de alimentación de aire lleve conectada al menos una tubería de alimentación para alimentar el aire refrigerante con una superficie en corte transversal Qz, agrandándose esta superficie en corte transversal Qz de la tubería de alimentación, al pasar el aire refrigerante a la cabina de alimentación, hasta una superficie en corte transversal Q^lde la cabina de alimentación de aire, siendo la superficie en corte transversal Q^lal menos dos veces mayor, ventajosamente al menos tres veces mayor y preferiblemente al menos cuatro veces mayor que la superficie en corte transversal Qz de la tubería de alimentación. Convenientemente, la superficie en corte transversal Qz de la tubería de alimentación se ensancha hasta 3 a 15 veces con respecto a la superficie en corte transversal Q^lde la cabina de alimentación. Según una forma de realización de la invención, el caudal volumétrico alimentado a una cabina de alimentación de aire se reparte en una pluralidad de caudales volumétricos parciales que afluyen por tuberías de alimentación parciales independientes y/o por los segmentos de una tubería de alimentación segmentada. El caudal volumétrico de aire refrigerante puede repartirse aquí especialmente en dos a cinco, preferiblemente dos a tres, caudales volumétricos parciales. Cuando cada caudal volumétrico parcial afluye por una tubería de alimentación parcial independiente, la superficie en corte transversal Q^zde la tubería de alimentación parcial se ensancha hasta la superficie en corte transversal Q^lde la sección pertinente de la cabina de alimentación de aire. En este caso, la superficie en corte transversal Q^les preferiblemente al menos dos veces mayor, ventajosamente al menos tres veces mayor, que la superficie en corte transversal Q^zde la tubería de alimentación parcial. Es recomendable que la superficie en corte transversal Q^zde una tubería de alimentación o de una tubería de alimentación parcial se ensanche de manera escalonada - especialmente en varios escalones - o de manera continua hasta la superficie en corte transversal Q^lde la cabina de alimentación o hasta la superficie en corte transversal de una sección de la cabina de alimentación de aire.

Según una forma de realización especialmente recomendada, en la cabina de alimentación de aire está dispuesto delante del enderezador de flujo, considerado en la dirección de flujo del aire refrigerante, y a distancia del enderezador de flujo al menos un elemento de homogeneización plano para homogeneizar la corriente de aire refrigerante introducida en la cabina de alimentación de aire. Cae dentro del ámbito de la invención que un elemento de homogeneización plano presente una pluralidad de aberturas y que la superficie abierta libre del elemento de homogeneización plano sea de 1 a 20%, ventajosamente de 2 a 18% y preferiblemente de 2 a 15% de toda la superficie del elemento de homogeneización plano. Según una variante de realización, al menos un elemento de homogeneización está configurado como un elemento agujereado, especialmente como una chapa agujereada, con una pluralidad de aberturas de los agujeros, presentando ventajosamente las aberturas de los agujeros un diámetro de 1 a 10 mm, preferiblemente de 1,5 a 9 mm y muy preferiblemente de 1,5 a 8 mm. Según otra forma de realización preferida de la invención, un elemento de homogeneización está configurado como un tamiz de homogeneización con una pluralidad o una multiplicidad de mallas, presentando ventajosamente el tamiz de homogeneización unos anchos de malla de 0,1 a 0,5 mm, preferiblemente de 0,12 a 0,4 mm y muy preferiblemente de 0,15 a 0,35 mm. Es recomendable que, considerado en la dirección de flujo del aire refrigerante, el al menos un elemento de homogenización plano esté dispuesto delante del enderezador de flujo de la cabina de alimentación de aire correspondiente o delante del tamiz de flujo de este enderezador de flujo, a una distancia a¹de al menos 50 mm, ventajosamente de al menos 80 mm y preferiblemente de al menos 100 mm. Convenientemente, considerado en la dirección de flujo del aire refrigerante, una pluralidad de elementos de homogeneización están dispuestos uno tras otro y distanciados uno de otro en una cabina de alimentación de aire a cierta distancia del enderezador de flujo. En este caso, la distancia entre dos elementos de homogeneización dispuestos uno tras otro en una cabina de alimentación de aire, considerado en la dirección de flujo, es de al menos 50 mm, ventajosamente de al menos 80 mm y preferiblemente de al menos 100 mm.

En el dispositivo según la invención se hilan los filamentos continuos por medio de una hilera y se les alimenta a la cámara de refrigeración con las cabinas de alimentación de aire y los enderezadores de flujo. Cae dentro del ámbito de la invención que al menos una barra de hilatura para hilar los filamentos esté dispuesta transversalmente a la dirección de la máquina (dirección MD). Según una forma de realización muy preferida de la invención, la barra de hilatura está orientada aquí en sentido perpendicular o sustancialmente perpendicular a la dirección de la máquina. Cae dentro del ámbito de la invención que la barra de hilatura esté dispuesta oblicuamente con respecto a la dirección de la máquina. Según una forma de realización muy preferida de la invención, entre la hilera o la barra de hilatura y la cámara de refrigeración está previsto al menos un equipo de succión de monómeros. Con el equipo de succión de monómeros se succiona aire del espacio de formación de filamentos situado por debajo de la hilera. De este modo, se retiran del dispositivo según la invención los gases salientes junto con los filamentos continuos, como monómeros, oligómeros, productos de descomposición y similares. Un equipo de succión de monómeros presenta convenientemente al menos una cámara de succión a la que está conectado preferiblemente al menos un soplante de succión. Es recomendable que, considerado en la dirección de circulación de los filamentos, se una al equipo de succión de monómeros la cámara de refrigeración según la invención con las cabinas de alimentación de aire y los enderezadores de flujo.

Cae dentro del ámbito de la invención que los filamentos procedentes de la cámara de refrigeración se introduzcan en un dispositivo de estiraje para estirar los filamentos. Convenientemente, sigue a la cámara de refrigeración un canal intermedio que une la cámara de refrigeración con un conducto de estiraje del dispositivo de estiraje.

Según una forma de realización especialmente preferida de la invención, el grupo integrado por la cámara de refrigeración y el dispositivo de estiraje o el grupo integrado por la cámara de refrigeración, el canal intermedio y el conducto de estiraje está configurado como un sistema cerrado. Sistema cerrado significa aquí especialmente que, aparte de la alimentación de aire refrigerante a la cámara de refrigeración, no se efectúa ninguna otra alimentación de aire a este grupo. Los enderezadores de flujo utilizados según la invención se caracterizan sobre todo por ventajas especiales en tal sistema cerrado. Es posible aquí una homogeneización especialmente sencilla y efectiva del flujo de aire o del flujo de aire refrigerante.

Preferiblemente, considerado en la dirección de circulación de los filamentos, sigue al dispositivo de estiraje al menos un difusor, guiándose los filamentos por medio de este difusor. Es recomendable que el difusor comprenda un corte transversal, que se ensanche en la dirección de deposición de los filamentos, o una sección divergente. Cae dentro del ámbito de la invención que los filamentos se depositen sobre un equipo de deposición de los filamentos o del velo. El equipo de deposición consiste convenientemente en una cinta tamiz de deposición o una cinta tapiz de deposición permeable al aire. Con el equipo de deposición o con la cinta tamiz de deposición se evacua en la dirección de la máquina (MD) la banda de velo formada a base de los filamentos.

Según una forma de realización preferida de la invención, al menos en la zona de deposición de los filamentos se aspira aire del proceso a través del equipo de deposición o a través de la cinta tamiz de deposición o bien se le aspira desde abajo. De este modo, se logra una deposición especialmente estable de los filamentos o del velo. En el ámbito de la invención se adjudica una ventajosa importancia a esta succión en combinación con los enderezadores de flujo según la invención. Después de la deposición sobre el equipo de deposición se alimenta convenientemente la banda de velo a otras medidas de tratamiento - especialmente a una operación de calandrado.

Cae dentro del ámbito de la invención que el dispositivo según la invención esté configurado o preparado de modo que pueda trabajarse con velocidades de los hilos o velocidades de los filamentos de más de 2000 m/min, especialmente con velocidades de los hilos de más de 2200 m/min o más de 2500 m/min, por ejemplo, con una velocidad de los hilos en el rango de 3000 m/min. Con estas velocidades de los filamentos se puede trabajar en el ámbito de la producción de filamentos o velos de hilatura a base de poliolefinas, especialmente polipropileno. En el curso de la fabricación de filamentos o velos de hilatura a base de poliésteres, especialmente politereftalato de etileno (PET), se pueden materializar también con el dispositivo según la invención velocidades de los hilos o velocidades de los filamentos de más de 4000 m/min e incluso de más de 5000 m/min. Para las altas velocidades anteriormente indicadas - tanto respecto de poliolefinas como con relación a poliésteres - ha dado buenos resultados la configuración según la invención de las cabinas de alimentación de aire con los enderezadores de flujo. La invención se basa en el conocimiento de que con el dispositivo según la invención se pueden lograr velos de hilatura de calidad óptima y sobre todo con propiedades homogéneas en toda la extensión de su superficie. Se impiden completamente o al menos se minimizan ampliamente los sitios fallidos o los sitios defectuosos en los velos. Estas ventajas pueden lograrse especialmente también con altas cantidades de paso del dispositivo de más de 150 kg/h/m o más de 200 kg/h/m. Debido a la configuración según la invención de las cabinas de alimentación de aire o de los enderezadores de flujo se garantiza una óptima alimentación de aire refrigerante a la cámara de refrigeración, la cual conduce en último término a las ventajosas propiedades de la banda de velo de hilatura. Dentro del ámbito de la invención se puede materializar una alimentación de aire refrigerante muy uniforme u homogénea y, debido a esta ventajosa alimentación de aire refrigerante, se influye tan positivamente sobre los filamentos que se pueden impedir o minimizar ampliamente los sitios fallidos no deseados en la banda de velo. No obstante, el dispositivo según la invención puede construirse con medidas relativamente sencillas y poco costosas. Por tanto, se caracteriza también por su baratura.

A continuación, se explicará la invención con más detalle ayudándose de un dibujo que representa únicamente un ejemplo de realización. Muestran en representación esquemática:

La figura 1, un corte vertical del dispositivo según la invención,

La figura 2, un fragmento ampliado de la figura 1 con el dispositivo de refrigeración integrado por la cámara de refrigeración y las cabinas de alimentación de aire,

La figura 3, una vista en perspectiva de un grupo integrado por un enderezador de flujo con un tamiz de flujo antepuesto y otro pospuesto,

La figura 4, un corte transversal de una sección de enderezador de flujo con canales de flujo de forma hexagonal o de forma de nido de abeja en corte transversal,

La figura 5, el objeto según la figura 4 con canales de flujo circulares en corte transversal y

La figura 6, el objeto según la figura 4 con paredes de forma de alas sustentadoras de los canales de flujo del enderezador de flujo.

Las figuras muestran un dispositivo según la invención para fabricar velos de hilatura a base de filamentos continuos 1, especialmente filamentos continuos 1 de material sintético termoplástico. El dispositivo comprende una hilera 2 para hilar los filamentos continuos 1. Estos filamentos continuos hilados 1 se introducen en un dispositivo de refrigeración 3 con una cámara de refrigeración 4 y con cabinas de alimentación de aire 5, 6 dispuestas en dos lados opuestos de la cámara de refrigeración 4. La cámara de refrigeración 4 y las cabinas de alimentación de aire 5, 6 se extienden transversalmente a la dirección de la máquina MD y, por tanto, se extienden en la dirección CD del dispositivo. Desde las cabinas de alimentación de aire opuestas 5, 6 se introduce aire refrigerante en la cámara de refrigeración 4. Entre la hilera 2 y el dispositivo de refrigeración 3 está dispuesto preferiblemente y en el ejemplo de realización un equipo de succión de monómeros 7. Con este equipo de succión de monómeros 7 se pueden retirar del dispositivo gases perturbadores producidos durante el proceso de hilatura. Estos gases pueden consistir, por ejemplo, en monómeros, oligómeros o productos de descomposición y sustancias similares.

En la dirección de circulación de filamentos FS está pospuesto al dispositivo de refrigeración 3 un dispositivo de estiraje 8 en el que se estiran los filamentos 1. El dispositivo de estiraje 8 presenta preferiblemente y en el ejemplo de realización un canal intermedio 9 que une el dispositivo de refrigeración 3 con un conducto de estiraje 10 del dispositivo de estiraje 8. Según una forma de realización especialmente preferida y en el ejemplo de realización, el grupo integrado por el dispositivo de refrigeración 3 y el dispositivo de estiraje 8 o el grupo integrado por el dispositivo de refrigeración 3, el canal intermedio 9 y el conducto de estiraje 10 está configurado como un sistema cerrado. Sistema cerrado significa aquí que, aparte de la alimentación de aire refrigerante, no se efectúa en el dispositivo de refrigeración 3 ninguna otra alimentación de aire a este grupo.

Convenientemente y en el ejemplo de realización, en la dirección de circulación de filamentos FS sigue al dispositivo de estiraje 8 un difusor 11 a través del cual se conducen los filamentos 1. Según una forma de realización y en el ejemplo de realización, entre el dispositivo de estiraje 8 o entre el conducto de estiraje 10 y el difusor 11 están previstas unas rendijas de entrada de aire secundario 12 para introducir aire secundario en el difusor 11. Después de circular por el difusor 11 se depositan los filamentos 1, preferiblemente y en el ejemplo de realización, sobre un equipo de deposición configurado como una cinta tamiz de deposición 13. La capa de filamentos o la banda de velo 14 depositada se evacua o se extrae después, convenientemente y en el ejemplo de realización, con la cinta tamiz de deposición 13 en la dirección de la máquina MD. Recomendablemente y en el ejemplo de realización, debajo del equipo de deposición o debajo de la cinta tamiz de deposición 13 está previsto un equipo de succión para succionar aire o aire del proceso a través del equipo de deposición o a través de la cinta tamiz de deposición 13. A este fin, preferiblemente y en el ejemplo de realización, por debajo de la salida del difusor está dispuesta una zona de succión 15 debajo de la cinta tamiz de deposición 13. Convenientemente y en el ejemplo de realización, la zona de succión 15 se extiende al menos por toda la anchura B de la salida del difusor. Preferiblemente y en el ejemplo de realización, la anchura b de la zona de succión 15 es mayor que anchura B de la salida del difusor.

Según una forma de realización preferida y en el ejemplo de realización, cada cabina de alimentación de aire 5, 6 está subdividida en dos secciones de cabina 16, 17 desde cada una de las cuales se puede alimentar aire refrigerante a diferente temperatura. Así, preferiblemente y en el ejemplo de realización, desde las secciones de cabina superiores 16 se puede alimentar siempre aire refrigerante con una temperatura T¹, mientras que desde las dos secciones de cabina inferiores 17 se puede alimentar siempre aire refrigerante a una temperatura T²diferente de la temperatura T¹. Según una forma de realización y en el ejemplo de realización, en cada cabina de alimentación de aire 5, 6 está dispuesto siempre por el lado de la cámara de refrigeración un enderezador de flujo 18 que, preferiblemente y en el ejemplo de realización, se extiende por ambas secciones 16, 17 de cada cabina de alimentación de aire 5, 6.

Los dos enderezadores de flujo 18 sirven para enderezar el flujo de aire refrigerante que incide sobre los filamentos 1. En este caso, preferiblemente y en el ejemplo de realización, cada enderezador de flujo 18 presenta una pluralidad de canales de flujo 19 orientados perpendicularmente a la dirección de filamentos FS. Estos canales de flujo 19 están limitados por unas respectivas paredes 20 de los mismos y son preferiblemente de configuración lineal.

Según una forma de realización preferida y en el ejemplo de realización, la superficie abierta de cada enderezador de flujo 18 supone más de 90% de toda la superficie del enderezador de flujo 18. Recomendablemente y en el ejemplo de realización, la relación de la longitud L de los canales de flujo 19 al diámetro interior más pequeño Dⁱde los canales de flujo 19 está situada en el intervalo entre 1 y 10, convenientemente en el intervalo entre 1 y 9.

Según una forma de realización muy acreditada y en el ejemplo de realización, cada enderezador de flujo 18 presenta un tamiz de flujo 21 tanto en su lado de flujo de entrada de aire refrigerante ES como en su lado de flujo de salida de aire refrigerante AS. Preferiblemente y en el ejemplo de realización, los dos tamices de flujo 21 de cada enderezador de flujo 18 están dispuestos inmediatamente delante y detrás del enderezador de flujo 18, respectivamente.

Recomendablemente y en el ejemplo de realización, los dos tamices de flujo 21 de un enderezador de flujo 18 o las superficies de estos tamices de flujo 21 están orientados perpendicularmente a la dirección longitudinal de los canales de flujo 19 del enderezador de flujo 18. Ha dado buenos resultados que un tamiz de flujo 21 presente un ancho de malla w de 0,1 a 0,5 mm, ventajosamente de 0,1 a 0,4 y preferiblemente de 0,15 a 0,34 mm. Asimismo, es ventajoso que el tamiz de flujo presente un grosor d del alambre de 0,05 a 0,35 mm, ventajosamente de 0,05 a 0,32 mm y preferiblemente de 0,07 a 0,28 mm. Cae dentro del ámbito de la invención que el ancho de malla w de los tamices de flujo 21 sea sensiblemente menor que el diámetro interior más pequeño Dⁱde los canales de flujo 19 del enderezador de flujo 18. El ancho de malla w de un tamiz de flujo 21 es preferiblemente inferior a 1/6, muy preferiblemente inferior a 1/8 y en particular preferiblemente inferior a 1/10 del diámetro interior más pequeño Dⁱde los canales de flujo 19. Es recomendable que la superficie de un tamiz de flujo 21, abierta y no ocupada por alambre, sea de 21 a 50% y preferiblemente de 25 a 45% de la superficie total de un tamiz de flujo 21.

Las figuras 4 a 6 muestran cortes transversales típicos de los canales de flujo 19 de un enderezador de flujo 18 utilizado según la invención. Según una forma de realización recomendada y en el ejemplo de realización según la figura 4, los canales de flujo 19 de un enderezador de flujo 18 presentan un corte transversal de forma hexagonal o de forma de nido de abeja. El diámetro interior más pequeño Dⁱse mide aquí entre lados opuestos de hexágono (véase la figura 4). En el ejemplo de realización según la figura 5 los canales de flujo 9 del enderezador de flujo 18 presentan un corte transversal circular. La figura 6 muestra una forma de realización del enderezador de flujo 18 según la invención con paredes de canal 20 de forma de alas sustentadoras. Convenientemente y en el ejemplo de realización, estas paredes de canal 20 de forma de alas sustentadoras están separadas una de otra por unos distanciadores 22, cuyos distanciadores 22 forman también paredes de estos canales de flujo. Las paredes de canal 20 de forma de alas sustentadoras están curvadas en forma de arco en corte transversal (véase el lado derecho de la figura 6). En principio, las paredes de canal 20 de forma de alas sustentadoras pueden ser también de configuración rectilínea, y en este caso el enderezador de flujo 18 está construido como un enrejado.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo de fabricación de velos de hilatura a base de filamentos continuos (1), especialmente filamentos continuos (1) de material sintético termoplástico, en el que está prevista una hilera (2) para hilar los filamentos continuos (1) y en el que está presente una cámara de refrigeración (4) para refrigerar los filamentos hilados (1) con aire refrigerante, en el que están dispuestas en dos lados opuestos de la cámara de refrigeración (4) sendas cabinas de alimentación de aire (5, 6) y en el que se puede introducir aire refrigerante en la cámara de refrigeración (4) desde las cabinas de alimentación de aire opuestas (5, 6),

en el que en al menos una de las dos cabinas de alimentación de aire (5, 6) está dispuesto siempre al menos un enderezador de flujo (18) para enderezar el flujo de aire refrigerante que incide sobre los filamentos (1), en el que un enderezador de flujo (18) presenta una pluralidad de canales de flujo (19) orientados transversalmente a la dirección de movimiento de los filamentos (1) o de la corriente de filamentos, en el que los canales de flujo (19) están limitados por paredes (20) de los mismos,

en el que la superficie abierta de un enderezador de flujo (18) es superior a 85%, preferiblemente superior a 90%, y en el que la relación de la longitud L de los canales de flujo (19) al diámetro interior Dⁱde los canales de flujo (19), L/Dⁱ, es de 1 a 15, ventajosamente de 1 a 10 y preferiblemente de 1,5 a 9.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que está dispuesto un equipo de succión de monómeros (7) entre la hilera (2) y la cámara de refrigeración (4).

3. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, en el que cada cabina de alimentación de aire (5, 6) está subdividida en al menos dos, preferiblemente en dos, secciones de cabina (16, 17) desde cada una de las cuales se puede alimentar aire refrigerante a diferente temperatura.

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que al menos un enderezador de flujo (18) presenta al menos un tamiz de flujo (21) en su lado de flujo de entrada de aire refrigerante ES y/o en su lado de flujo de salida de aire refrigerante AS, estando dispuesto ventajosamente el tamiz de flujo (21) en sentido transversal, preferiblemente en sentido perpendicular, a la dirección longitudinal de los canales de flujo (19).

5. Dispositivo según la reivindicación 4, en el que el al menos un tamiz de flujo (21) presenta un ancho de malla de 0,1 a 0,4 mm, preferiblemente de 0,15 a 0,34 mm, y en el que el al menos un tamiz de flujo (21) presenta ventajosamente un grosor del alambre de 0,05 a 0,32 mm, preferiblemente de 0,07 a 0,28 mm.

6. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 4 o 5, en el que la superficie abierta del al menos un tamiz de flujo (21) es de 20 a 50%, preferiblemente de 25 a 45%.

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la superficie abierta de un enderezador de flujo (18) es superior a 91%, preferiblemente superior a 92%.

8. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la relación L/Dⁱes de 2 a 8, ventajosamente de 2,5 a 7,5, preferiblemente de 2,5 a 7 y muy preferiblemente de 3 a 6,5.

9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que los canales de flujo (19) de un enderezador de flujo (18) presentan un corte transversal poligonal, ventajosamente un corte transversal de cuadrangular a octogonal y en particular preferentemente un corte transversal hexagonal.

10. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que los canales de flujo (19) de un enderezador de flujo (18) presentan un corte transversal redondo, preferiblemente un corte transversal circular u ovalado.

11. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que las paredes (20) de los canales de flujo (19) están configuradas en forma de alas o en forma de alas sustentadoras y en el que preferiblemente la distancia de dos paredes contiguas (20) de forma de alas sustentadoras de los canales es de 3 a 12 mm, preferiblemente de 5 a 10 mm.

12. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en el que la superficie interior de un enderezador de flujo (18) barrida por el aire refrigerante es de 5 a 50 m², ventajosamente de 7,5 a 45 m²y preferiblemente de 10 a 40 m²por cada m²del corte transversal de flujo del enderezador de flujo (18).

13. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que la longitud L de los canales de flujo (19) de un enderezador de flujo (18) es de 15 a 65 mm, ventajosamente de 20 a 60 mm, preferiblemente de 20 a 55 mm y muy preferiblemente de 25 a 50 mm.

14. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en el que el diámetro interior Dⁱo el diámetro interior más pequeño Dⁱde los canales de flujo (19) es de 2 a 15 mm, ventajosamente de 3 a 12 mm, preferiblemente de 4 a 11 mm y muy preferiblemente de 5 a 10 mm.

15. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en el que el dispositivo se ha diseñado con la condición de que los filamentos (1) circulen por el dispositivo con una velocidad de los hilos de más de 2000 m/min, preferiblemente de más de 2200 m/min, o bien circulen por el dispositivo con una velocidad de los hilos de más de 4000 m/min, especialmente de más de 5000 m/min.