ES2876185T3 - Dispositivo y procedimiento para secar un grupo de hilos - Google Patents

Abstract

Dispositivo (1) para secar un grupo (2) de hilos con una entrada (22), con una salida (23) y con al menos dos cilindros secadores (3-6) entre la entrada (22) y la salida (23), en donde un camino del grupo de hilos entre la entrada (22) y la salida (23) abraza los cilindros secadores (3-6) en una parte de su periferia, en donde cada cilindro secador presenta un accionamiento (7-10) de rotación propio y está previsto un dispositivo (11) de mando, que activa los accionamientos (7-10) de rotación individualmente, caracterizado por que el dispositivo (11) de mando está conectado a unos medios (12; 13-16) por los que pasa el camino del grupo de hilos y destinados a detectar al menos un parámetro seleccionado de un grupo que presenta la humedad, la tensión de los hilos y el alargamiento de un grupo (2) de hilos, y los medios presentan un dispositivo (12) de evaluación de parámetros de accionamiento, detectando el dispositivo (12) de evaluación de parámetros de accionamiento un resbalamiento entre el grupo (2) de hilos y un cilindro secador (3-6).

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo y procedimiento para secar un grupo de hilos

La invención se refiere a un dispositivo para secar un grupo de hilos según el preámbulo de la reivindicación 1. Además, la invención se refiere a un procedimiento para secar un grupo de hilos según el preámbulo de la reivindicación 6.

Antes de transformarlos en un género textil de gran superficie, por regla general los hilos de un grupo de hilos han de someterse a un tratamiento previo. Un ejemplo de tal tratamiento previo es el, así llamado, encolado, en el que se aplica sobre los hilos un encolante. Con frecuencia, el encolante se aplica sobre los hilos por medio de una solución acuosa, de manera que el grupo de hilos debe secarse antes de la transformación.

Una posibilidad para el secado consiste en conducir el grupo de hilos sobre un cilindro secador. Un cilindro secador presenta una superficie giratoria calentada. Cuando el grupo de hilos descansa sobre esta superficie, se calienta, de manera que la humedad introducida antes en una etapa del procedimiento, por ejemplo, durante una aplicación de encolante, puede evaporarse.

Es cierto que el secado del grupo de hilos es necesario, pero someten los hilos a esfuerzo, lo que puede llevar a un empeoramiento de la calidad del grupo de hilos.

El documento DE 19956752 A1 describe un dispositivo para producir y/o acabar una banda de material fibroso, en particular una banda de papel, de cartón o de papel tisú. Tales bandas se componen de fibras que tienen cierta cohesión en todas las direcciones, o sea, en la dirección de fabricación de la banda y también transversalmente a la dirección de fabricación. Sin embargo, la cohesión de las fibras no es aún suficiente para poder cargar la banda con una tracción. Por consiguiente, la banda se coloca sobre fieltros o tamices y se conduce a través de prensas o alrededor de cilindros secadores con estos fieltros o tamices.

El documento DE 1729422 A1 muestra un dispositivo para accionar cilindros secadores, que se utilizan para secar hilos. Este dispositivo presenta cilindros secadores, abrazando un camino del grupo de hilos entre una entrada y una salida los cilindros secadores en una parte de su periferia.

El documento EP 0437755 A1 muestra un dispositivo para secar un grupo de hilos. El grupo de hilos se subdivide en primer lugar en dos grupos parciales de hilos. Cada grupo de hilos se conduce en primer lugar a través de una tina y después a través de un mecanismo de presión y varillas de separación en húmedo. En las varillas de separación en húmedo, cada grupo de hilos se subdivide una vez más y después de conduce sobre unos cilindros secadores. El documento DE 101 00 330 A1 muestra un procedimiento y un dispositivo para secar un grupo de hilos. Aquí, el grupo de hilos se conduce en primer lugar sobre un secador de contacto con varios cilindros secadores y después a través de un secador por convección. Al menos uno de los cilindros secadores puede accionarse mediante un sistema de accionamiento.

El documento DE 102011 005101 A1 describe una máquina de tratamiento de textiles y un procedimiento para secar estructuras textiles. Un producto textil se conduce sobre dos cilindros secadores, estando los cilindros secadores envueltos por una cubierta.

El documento DE 10208030340 A1 describe un dispositivo secador de una máquina para la fabricación de papel, en donde se determinan relaciones de velocidad entre grupos de accionamiento. Con este fin, se ponen a disposición valores de medición, en particular velocidades de los grupos de trabajo, una masa de la banda de papel en relación con la superficie, mediciones de humedad tras el último cilindro secador de la parte de secado previo y/o presiones de vapor en el cilindro secador, y después se determina la humedad de la banda, calculándose un alargamiento de la banda a partir de un módulo de elasticidad que depende de la humedad y a partir de un tensión nominal prefijable de la banda y calculándose la relaciones de velocidad entre los grupos de accionamiento a partir del alargamiento de la banda.

La invención tiene el objetivo de mantener pequeño el esfuerzo al que se someten los hilos durante el secado. Este objetivo se logra, en un dispositivo del tipo mencionado al principio, con las características de la reivindicación 1. De este modo, es posible adaptar las velocidades periféricas de los cilindros secadores a la velocidad del grupo de hilos. La velocidad cambia localmente durante el secado. Así, por ejemplo, los hilos del grupo de hilos se alargan y aumenta la tensión de los hilos. Otros tipos de hilos pueden encogerse. Mediante el control de los accionamientos de rotación, es posible tener en cuenta estas circunstancias y adaptar de forma selectiva a las condiciones locales de los hilos del grupo de hilos la velocidad de rotación y/o el momento de giro con el que los accionamientos de rotación accionan los cilindros secadores respectivos.

Preferiblemente, el dispositivo de mando activa el accionamiento de rotación de un cilindro secador dispuesto más cerca de la salida con una velocidad distinta a aquella con la que activa el accionamiento de rotación de un cilindro secador más alejado de la salida. En algunos casos, la velocidad del cilindro secador dispuesto más cerca de la salida puede ser mayor que la velocidad del cilindro secador más alejado de la salida. De este modo, se tiene en cuenta el hecho de que los hilos del grupo de hilos se alargan cuando se conducen sobre los cilindros secadores. Cuando los hilos se alargan, en caso de una velocidad de alimentación constante, debe evacuarse tras el alargamiento una mayor longitud de hilo. Esto puede lograrse fácilmente accionando un cilindro secador que sea alcanzado más tarde por el grupo de hilos con una velocidad de rotación mayor que aquella con la que se acciona un cilindro secador dispuesto antes. De este modo, es posible fácilmente impedir o al menos mantener pequeño un resbalamiento entre el grupo de hilos y la superficie del cilindro secador. En otros casos, los hilos tienen otro comportamiento elástico, de manera que se contraen cuando se secan. En estos casos, el dispositivo de mando activa el accionamiento de rotación del cilindro secador dispuesto más cerca de la salida con una velocidad menor que aquella con la que activa el accionamiento de rotación de un cilindro secador dispuesto más lejos de la salida.

El dispositivo de mando está conectado a unos medios por los que pasa el camino del grupo de hilos y destinados a detectar al menos un parámetro, seleccionado de un grupo que presenta la humedad, la tensión de los hilos y el alargamiento de un grupo de hilos. El dispositivo de mando recibe de este modo información según la cual puede controlar los accionamientos de rotación.

Preferiblemente, los medios presentan al menos un sensor. Con tal sensor, que, por ejemplo, está formado por rodillos compensadores, para detectar una tensión de los hilos, o que está configurado como un sensor de humedad, para detectar la humedad de los hilos, puede obtenerse fácilmente la información que necesita el dispositivo de mando.

Los medios presentan un dispositivo de evaluación de parámetros de accionamiento. Cuando los accionamientos de rotación están configurados, por ejemplo, como electromotores, es posible, a partir de parámetros característicos de la energía eléctrica alimentada, como la corriente, la tensión, la potencia y/o la frecuencia, obtener información sobre la velocidad de giro y/o el momento de giro aplicado. Cuando, por ejemplo, la superficie de un cilindro secador se mueve con un resbalamiento en relación con el grupo de hilos, cambia el consumo de corriente del accionamiento de rotación correspondiente. Esto puede ser detectado fácilmente por el dispositivo de evaluación de parámetros de accionamiento.

Preferiblemente, el dispositivo de mando controla los accionamientos de rotación para lograr el mismo alargamiento del grupo de hilos en cada cilindro secador. En otras palabras, la longitud del grupo de hilos aumenta en cada cilindro secador en la misma medida. Por consiguiente, la velocidad de rotación y con ello también la velocidad periférica de la superficie del cilindro secador aumentan de un cilindro secador a otro en la misma medida.

En una configuración alternativa, está previsto preferiblemente que el dispositivo de mando controle los accionamientos de rotación para lograr el mismo aumento de tensión de los hilos del grupo de hilos en cada cilindro secador. Dado que la humedad remanente en los hilos se sigue reduciendo en cada cilindro secador, el comportamiento elástico de los hilos cambia correspondientemente. En este caso, el cambio de velocidad de los cilindros secadores no es lineal, sino que se controla de acuerdo con el aumento de tensión de los hilos.

El objetivo se logra, en un procedimiento del tipo mencionado al principio, con las características de la reivindicación 6.

Como se ha descrito anteriormente en relación con el dispositivo, de este modo es posible fácilmente adaptar la velocidad periférica de las superficies de los cilindros secadores a las circunstancias locales respectivas del grupo de hilos. Cuando el grupo de hilos se seca, cambia el comportamiento elástico y los hilos del grupo de hilos se alargan o se encogen. Mediante una activación individual de los cilindros secadores, o sea, el ajuste de la velocidad de rotación y con ello de la velocidad periférica de la superficie de los cilindros secadores, es posible ahora lograr tener en cuenta la evolución creciente del secado.

En este contexto, se prefiere accionar un cilindro secador dispuesto más cerca de la salida con una velocidad distinta a aquella con la que se acciona un cilindro secador más alejado de la salida. Con una velocidad mayor se tiene en cuenta el hecho de que los hilos se alargan algo durante el secado. En caso de una velocidad de alimentación constante, debe evacuarse tras un alargamiento del hilo una mayor longitud por unidad de tiempo. Esto se logra mediante un aumento de las velocidades de giro de los cilindros secadores en el curso del secado. Cuando los hilos se encogen, la velocidad de giro de los cilindros secadores disminuye desde la entrada hacia la salida.

Se detecta al menos un parámetro del grupo de hilos, parámetro que está seleccionado del grupo consistente en humedad, tensión de los hilos y alargamiento del grupo de hilos, y se selecciona la velocidad de los cilindros secadores en función del al menos un parámetro. De este modo, es posible prefijar una magnitud objetivo a la que ha de ajustarse la velocidad de giro de los cilindros secadores.

Preferiblemente, el parámetro se detecta por medio de al menos un sensor. Tal sensor puede, por ejemplo, cooperar con el grupo de hilos con contacto o sin contacto.

Se determina el parámetro a partir de los parámetros de accionamiento de los accionamientos de rotación. En este caso no es necesaria una intervención adicional en el grupo de hilos. Los parámetros de accionamiento pueden ser, por ejemplo, la corriente y/o la tensión y/o la potencia y/o la frecuencia alimentadas a los accionamientos eléctricos de rotación.

Preferiblemente, se controlan los cilindros secadores para lograr el mismo alargamiento del grupo de hilos en cada cilindro secador.

Como alternativa a esto, puede estar previsto controlar los cilindros secadores para lograr el mismo aumento de la tensión de los hilos en cada cilindro secador. La elección de la magnitud piloto correcta depende, por ejemplo, de las características de los grupos de hilos que se hayan de secar. Los hilos con una mayor elasticidad se controlan preferiblemente para lograr un mismo alargamiento. Los hilos menos elásticos se controlan preferiblemente de manera que su tensión aumente en la misma medida en cada cilindro secador.

A continuación se describe la invención por medio de ejemplos de realización preferidos en conexión con el dibujo. En éste, se muestran:

Figura 1 una representación muy esquematizada de un dispositivo para secar un grupo de hilos,

Figura 2 distintos parámetros característicos del grupo de hilos en un primer modo de proceder y

Figura 3 los parámetros característicos del grupo de hilos en un segundo modo de proceder.

En el presente ejemplo de realización, un dispositivo 1 para secar un grupo 2 de hilos presenta cuatro cilindros secadores 3, 4, 5, 6. El grupo 2 de hilos está conducido a través del dispositivo 1 de tal manera que abraza cada cilindro secador con el mayor ángulo abrazado posible. En el presente ejemplo de realización, el grupo 2 de hilos abraza cada uno de los cilindros secadores 3-6 en al menos 180°. En este contexto, el grupo 2 de hilos está apoyado en la superficie del cilindro secador 3-6 respectivo. Los cilindros secadores 3-6 están calentados de una manera aquí no representada, es decir, la superficie de los cilindros secadores 3-6 presenta una temperatura elevada.

La temperatura elevada de las superficies de los cilindros secadores 3-6 hace que se evapore una humedad que está contenida en el grupo 2 de hilos, o sea, que el grupo 2 de hilos se seque al pasar por el dispositivo 1.

Cada cilindro secador 3-6 presenta un accionamiento 7, 8, 9, 10 de rotación propio. Los accionamientos 7-10 de rotación están conectados a un dispositivo 11 de mando, que activa los accionamientos 7-10 de rotación individualmente. En este contexto, el dispositivo 11 de mando puede comprender unos medios 12 y evaluar los parámetros de accionamiento de los accionamientos 7-10 de rotación. Estos parámetros de accionamiento pueden ser, por ejemplo, la corriente consumida por el accionamiento 7-10 de rotación respectivo o la tensión o la potencia eléctrica. Mediante los medios 12 puede detectarse también la frecuencia, para así, por ejemplo, obtener información sobre la velocidad de rotación de los cilindros secadores 3-6 respectivos y con ello sobre la velocidad periférica de la superficie de los cilindros secadores 3-6.

El dispositivo de mando puede también estar conectado a unos sensores 13-16, representados esquemáticamente (para una mayor claridad, las conexiones no están dibujadas aquí), para detectar determinados parámetros del grupo 2 de hilos. Estos parámetros pueden incluir, por ejemplo, la humedad, la tensión de los hilos o el alargamiento del grupo 2 de hilos.

Cuando el grupo 2 de hilos atraviesa el dispositivo 1 para el secado, el contenido de humedad del grupo de hilos disminuye. Esta disminución de la humedad es la mayor en el primer cilindro secador 3 y la menor en el último cilindro secador 6. Con la disminución de la humedad cambia el comportamiento elástico de los hilos del grupo 2 de hilos. Además, los hilos del grupo 2 de hilos se alargan.

Las Figuras 2 y 3 muestran ahora conceptos diferentes para controlar los accionamientos 7-10 de rotación mediante el dispositivo 11 de mando.

En la Figura 2 está representado un modo de proceder, en el que el aumento de la tensión de los hilos ha de ser el mismo en cada cilindro secador 3-6.

En concreto, la Figura 2 muestra con diferentes cursos de curvas la humedad 17, el alargamiento 18 y la tensión 19 de los hilos del grupo de hilos. Además, están representadas las velocidades 20 de las superficies de los cilindros secadores 3, 4, 5, 6 y la velocidad 21 del grupo 2 de hilos en la entrada 22 del dispositivo 1.

Puede verse que la disminución de la humedad 17 es la mayor en el primer cilindro secador 3. Es cierto que los demás cilindros secadores 4, 5, 6 provocan también una reducción de la humedad 17, pero la disminución absoluta de la humedad por cilindro secador es menor.

El mayor alargamiento de los hilos del grupo 2 de hilos se produce entre la entrada 22 del dispositivo 1 y el primer cilindro secador 3. Por consiguiente, la velocidad 20 de la superficie del primer cilindro secador 3 es también mayor que la velocidad 21 del grupo 2 de hilos en la entrada 22 del dispositivo 1.

Los cilindros secadores están ahora controlados de manera que el aumento de la tensión 19 de los hilos sea el mismo en cada uno de los cilindros secadores 3, 4, 5, 6. Este aumento está representado mediante flechas dobles 24.

Dado que la humedad remanente en el grupo 2 de hilos se reduce progresivamente, el comportamiento elástico de los hilos cambia correspondientemente. Como resultado, se aumenta correspondientemente la velocidad 20 a la que se mueven las superficies de los cilindros secadores 3, 4, 5, 6. Este aumento se realiza aquí de forma no lineal. Sin embargo, la velocidad de la superficie del último cilindro secador 6, o sea, del cilindro secador que está dispuesto más cerca de la salida 23 del dispositivo 1, es mayor que las velocidades de los cilindros secadores 3-5 anteriores.

Para otros tipos de hilos, puede preverse también que el cilindro secador que está dispuesto más cerca de la salida 23 del dispositivo 1 sea accionado con una velocidad de rotación menor que las velocidades de rotación de los cilindros secadores 3-5 anteriores.

La diferencia total de la tensión de los hilos entre la entrada 22 y la salida 23, o sea, entre un dispositivo de tratamiento precedente (por ejemplo, un dispositivo de encolado) y un dispositivo de tratamiento montado a continuación, se subdivide en incrementos de igual tamaño.

Si, por ejemplo, la tensión de los hilos en la entrada 22 es de 2.000 N y la tensión de los hilos en la salida 23 es de 3.500 N, entonces cada uno de los cuatro cilindros secadores 3-6 ha de aumentar la tensión 375 N.

La Figura 3 muestra otro modo de proceder. También aquí están representados la humedad 17, el alargamiento 18 y la tensión 19 del grupo 2 de hilos, así como la velocidad 20 de los cilindros secadores 3-6. También está representada la velocidad 21 del grupo 2 de hilos en la entrada 22.

En este modo de proceder, los cilindros secadores 3-6 se controlan de manera que en cada uno de los cilindros secadores 3-6 resulte el mismo alargamiento 25.

Esto tiene como consecuencia que la tensión de los hilos aumente de manera más que lineal, lo que debe atribuirse a la elasticidad decreciente de los hilos.

La elección del modo de proceder depende de las características del grupo de hilos. Los hilos con una mayor elasticidad se tratan preferiblemente con un alargamiento invariable en cada cilindro secador 3-6. Los hilos menos elásticos se tratan preferiblemente con un aumento invariable de la tensión de los hilos en cada cilindro secador.

Con ambos modos de proceder puede lograrse evitar un resbalamiento entre el grupo 2 de hilos y las superficies de los cilindros secadores 3-6. De este modo, el grupo de hilos se somete menos a esfuerzo y se “carda” menos.

El dispositivo 11 de mando puede obtener de los sensores 13-16 (adicionalmente o como alternativa, pueden estar previstos otros sensores) la información necesaria. Tales sensores pueden ser, por ejemplo, rodillos compensadores sometidos a una tensión previa por medios neumáticos, para tensar los hilos. Pueden utilizarse resortes u otros sensores, para obtener la información necesaria del grupo 2 de hilos que se halla sobre los cilindros secadores 3-6 o entre los cilindros secadores 3-6.

En caso de un modo de funcionamiento sin sensores, pueden evaluarse los parámetros de los accionamientos 7-10 de rotación, por ejemplo, el momento de giro, la velocidad, el resbalamiento, la potencia, la corriente del motor, la tensión del motor, etc.

Con los modos de proceder presentados pueden tenerse en cuenta la humedad y la elasticidad locales del grupo de hilos. Como resultado, se mejora significativamente la calidad del grupo de hilos, porque los hilos son más suaves, más elásticos, más resistentes y, por lo tanto, se hallan en un estado considerablemente mejor para la transformación.

De este modo, en la transformación del grupo 2 de hilos se produce, por ejemplo, una mejor estructura de árbol. Con una superficie más lisa de los hilos del grupo 2 de hilos es posible ahorrar algo de encolante.

Cuando se puede evitar el resbalamiento entre el grupo 2 de hilos y el cilindro secador 3-6, se reduce considerablemente la formación de polvo, lo que es ventajoso desde el punto de vista de la protección del medio ambiente.

Se ha presentado un modo de proceder con hilos que se alargan al disminuir el contenido de humedad. En otros hilos, que se encojan al disminuir el contenido de humedad, puede procederse correspondientemente, disminuyendo entonces la velocidad de las superficies de los cilindros secadores 3-6 desde la entrada 22 hacia la salida 23.

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Dispositivo (1) para secar un grupo (2) de hilos con una entrada (22), con una salida (23) y con al menos dos cilindros secadores (3-6) entre la entrada (22) y la salida (23), en donde un camino del grupo de hilos entre la entrada (22) y la salida (23) abraza los cilindros secadores (3-6) en una parte de su periferia, en donde cada cilindro secador presenta un accionamiento (7-10) de rotación propio y está previsto un dispositivo (11) de mando, que activa los accionamientos (7-10) de rotación individualmente, caracterizado por que el dispositivo (11) de mando está conectado a unos medios (12; 13-16) por los que pasa el camino del grupo de hilos y destinados a detectar al menos un parámetro seleccionado de un grupo que presenta la humedad, la tensión de los hilos y el alargamiento de un grupo (2) de hilos, y los medios presentan un dispositivo (12) de evaluación de parámetros de accionamiento, detectando el dispositivo (12) de evaluación de parámetros de accionamiento un resbalamiento entre el grupo (2) de hilos y un cilindro secador (3-6).

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado por que el dispositivo (11) de mando activa el accionamiento (10) de rotación de un cilindro secador (6) dispuesto más cerca de la salida (23) con una velocidad distinta a aquella con la que activa el accionamiento (7) de rotación de un cilindro secador (3) más alejado de la salida (23) .

3. Dispositivo según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que los medios presentan al menos un sensor (13-16).

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el dispositivo (11) de mando controla los accionamientos (7-10) de rotación para lograr el mismo alargamiento del grupo (2) de hilos en cada cilindro secador (3-6).

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que el dispositivo (11) de mando controla los accionamientos (7-10) de rotación para lograr el mismo aumento de la tensión de los hilos del grupo (2) de hilos en cada cilindro secador (3-6).

6. Procedimiento para secar un grupo (2) de hilos, en el que se conduce el grupo (2) de hilos a través de un dispositivo (1) de secado con al menos dos cilindros secadores (3-6) entre una entrada (22) y una salida (23), en donde el grupo (2) de hilos abraza parcialmente los cilindros secadores (3-6), en donde se activan los cilindros secadores (3-6) individualmente, caracterizado por que se detecta al menos un parámetro del grupo (2) de hilos, parámetro que está seleccionado del grupo consistente en humedad, tensión de los hilos y alargamiento del grupo de hilos, y se selecciona la velocidad de los cilindros secadores (3-6) en función del al menos un parámetro, detectándose el parámetro a partir de los parámetros de accionamiento de los accionamientos (7-10) de rotación y detectándose a partir de un parámetro de accionamiento un resbalamiento entre el grupo (2) de hilos y un cilindro secador (3-6).

7. Procedimiento según la reivindicación 6, caracterizado por que se acciona un cilindro secador (3-6) dispuesto más cerca de la salida (23) con una velocidad distinta a aquella con la que se acciona un cilindro secador (3) más alejado de la salida (23).

8. Procedimiento según la reivindicación 6 o 7, caracterizado por que se detecta el parámetro por medio de al menos un sensor (13-16).

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado por que se controlan los cilindros secadores (3-6) para lograr el mismo alargamiento del grupo (2) de hilos en cada cilindro secador.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado por que se controlan los cilindros secadores (3-6) para lograr el mismo aumento de la tensión de los hilos del grupo (2) de hilos en cada cilindro secador.