IT8222709A1 - Metodo perfezionato per il raffreddamento di un fascio di bave estruse da una filiera - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: "METODO PERFEZIONATO PER IL RAFFREDDAMENTO DI UN FASCIO DI BAVE ESTRUSE DA UNA FILIERA"

Riassunto Metodo perfezionato per il raffreddamento di un fascio di bave, in particolare di poliammidi e di poliestere, estruse da una filiera e raccolte ad una velocit? di almeno 5500 m/min., consistente nel sottoporre il fascio di bave ad un raf freddamente mediante un flusso anulare di un gas diffuso uniformemente su tutta la superficie e nell'applicare a detto fa scio una forza nella stessa direzione del moto di dette bave.

La presente invenzione riguarda un metodo perfezionato per il raffreddamento di un fascio di bave estruse allo stato fuso da una filiera.

Pi? in particolare la presente invenzione riguarda un metodo perfezionato per il raffreddamento di bave di poliammide e di poliestere, estruse allo stato fuso da una filiera e raccolte a velocit? elevata, preferibilmente superiore a 5500 m/min., su una confezione di avvolgimento.

Oggetto della presente invenzione ? anche un metodo per la regolazione della tensione di avvolgimento del fascio di bave sulla confezione.

In un processo tipico di filatura allo stato fuso, le ba ve estruse da una filiera vengono solidificate per passaggio lungo un camino di raffreddamento, ove sono esposte all'azione di un flusso di un gas, generalmente aria, diretto perpendicolarmente rispetto al loro tragitto.

Dopo la convergenza in unico fascio, le bave vengono trat tate con opportuno finissaggio ed infine avvolte su una confezione.

L'adozione di velocit? di raccolta dei filatoi sempre pi? elevata ha fatto sorgere dei problemi per quanto riguarda le modalit? di raffreddamento delle bave nel percorso fra la filiera ed il punto di convergenza, che corrisponde al momento critico di formazione e consolidamento della loro struttura.

Infatti, i processi tradizionali di raffreddamento delle bave estruse non sono del tutto soddisfacenti quando, per esempio, la velocit? di avvolgimento ? uguale o superiore a 5500 m/min.; velocit? richieste, come ? noto, per l'ottenimento diretto in filatura di fili con propriet? tessili senza stiro successivo.

L'impiego di percorsi maggiori da filiera a punto di convergenza, oppure l'erogazione di maggiori quantit? di aria, non sono anch?essi privi di inconvenienti. Infatti, l'aumento in lunghezza del camino di raffreddamento comporta tensioni eccessive che pregiudicano la qualit? del filo e dell'avvolgimento; mentre, nel caso di una maggiore erogazione di aria, il moto turbolento dell'aria in prossimit? delle bave comporta degli inconvenienti ben noti agli esperti e che consistono, fra l'altro, in:

adesione reciproca di bave allo stato liquido o semi-soli, do, con formazione di asole sulla confezione di avvolgimento e rotture;

- irregolarit? di titolo lungo la stessa bava e fra le bave del fascio;

irregolarit? strutturali che si ripercuotono a loro volta sull'andamento delle lavorazioni successive, ad esempio in stiro-testurizzazione, e sulle caratteristiche dei manufat ti, in particolare per quanto riguarda irregolarit? in sede di tintura; e

aumento della tensione del fascio di bave al di sopra dei limiti consentiti per la costruzione corretta della confezione di avvolgimento, a causa dell'aumentata resistenza aerodinamica opposta al moto delle bave.

Scopo della presente invenzione ? quello di trovare un metodo per il raffreddamento di bave, in particolare di poliam midi e poliesteri, estruse allo stato fuso da una filiera e raccolte a velocit? di avvolgimento uguale o superiore a 5500 m/min., che non presenti gli inconvenienti sopra riportati.

E' stato ora trovato, e forma oggetto della presente invenzione, che questo scopo viene ottenuto mediante un metodo che consiste nel sottoporre il fascio di bave, nel tragitto compreso fra la filiera e il rullo di raccolta, ad un raffred damento mediante un flusso anulare di gas come aria diffuso uniformemente su tutta la superficie delle bave appena filate e nell'applicare a detto fascio di bave una forza di natura aerodinamica nella stessa direzione del moto delle bave.

Il flusso anulare di gas pu? essere ottenuto facendo passare il gas, - , attraverso un corpo anulare poroso provvisto di orifizi in tutte le direzioni e disposto parallelamente alla filiera e concentricamente con quest'ultima.

I pori del corpo poroso hanno delle dimenzioni comprese fra circa 20 e circa 200 microns. e il gas viene alimentato a detto corpo poroso ad una pressione compresa fra 200 e

2000 mm H 0.

2

Generalmente, il corpo poroso ha una lunghezza compresa fra 100 e 1000 mm e viene disposto ad una distanza compresa fra 50 e 200 mm rispetto alla superficie della filiera, per evitare che il gas di raffreddamento giunga a lambire detta superficie. A tale scopo, nel tratto compreso fra la faccia della filiera e il corpo poroso, possono essere inseriti dei mezzi che permettano, fra l'altro, di mantenere la superficie della filiera alla giusta temperatura di estrusione. Tali mez zi possono essere, per esempio, un alimentatore di vapore surriscaldato .

La forza applicata alle bave pu? essere vantaggiosamente ottenuta applicando, all'estremit? inferiore del corpo poroso, un eiettore pneumatico, alimentato con aria ad una pressione compresa fra 0,2 e 10 Kg/cm .

Per meglio comprendere la presente invenzione, la stessa verr? ora descritta con riferimento alla figura del disegno al legata che rappresenta una forma preferita, esemplificativa ma non limitativa, di realizzazione del metodo oggetto della presente invenzione.

Il filatoio illustrato nella figura 1, comprende una filiera 2, disposta all'estremit? di un dispositivo di filatura 1. Le bave 3, uscenti dalla filiera 2, vengono fatte passare attraverso un camino di raffreddamento 4, delimitato da un cor po anulare 5. Il corpo anulare 5 viene fissato alla filiera 2 ad una distanza compresa fra 50 e 200 mm , ed ? costituito da una camicia interna 6 fatta di materiale poroso inerte, come bronzo o acciaio sinterizzati, permeabile ai gas e provvisto di fori aventi un diametro compreso fra 20 e 200 microns, da una intercapedine anulare 7, che circonda detta camicia interna 6, e da una parete esterna 8.

Il corpo anulare 5 ? chiuso alle due estremit?, in modo che il gas di raffreddamento, introdotto nell'intercapedine 7 attraverso uno o pi? condotti 9, prima circonda la camicia in terna porosa 6 e successivamente penetra nel camino 4 con un flusso di gas uniformemente distribuito su tutta la superficie, La camicia interna 6 porosa ? formata preferibilmente da polveri metalliche sinterizzate, per esempio in acciaio inox.

Il corpo anulare 5 ? distanziato dalla filiera 2 da una flangia 10, per evitare che l'aria di raffreddamento giunga a lambire la superficie della filiera 2. In questo tratto fra la filiera e il corpo anulare possono essere disposti dei mezzi per formare uno strato protettivo di un gas inerte, per esempio vapore surriscaldato, a contatto con la superficie de_l la filiera.

Un eiettore ad aria 11 circonda le bave 3 uscenti dal ca mino di raffreddamento 4. Detto eiettore 11 viene fissato a tenuta al corpo anulare 5 ed ? costituito da un corpo anulare 13 provvisto di una strozzatura 12 e di una camera anulare 14 in cui viene fatto arrivare un getto d'aria compressa attraverso un condotto 15.

All'uscita dell'eiettore 11, le bave 3 vengono fatte con vergere in 16 in un fascio compatto che, dopo passaggio attra verso un bagno di finissaggio (non illustrato in figura) viene raccolto sulla confezione 17 ad una velocit? uguale o superiore a 5500 m/min.

Al fine di accedere con facilit? alla filiera 2, per le normali operazioni durante il ciclo operativo, il complesso 5 e 11,pu? essere agevolmente reso mobile, con mezzi noti e non illustrati, per il suo allontanamento dalla filiera 2. Il funzionamento del filatoio sopra descritto ? il seguente :

L'aria di raffreddamento erogata dal condotto 9 si distribuisce uniformemente in tutta la camera anulare 7, attraversa la parete 6 e si diffonde entro il camino 4 senza direzioni preferenziali, sostanzialmente in condizioni di non turbolenza. Le bave 3, nel loro movimento verso il basso, trascinano con s?, in direzione parallela, l'aria di raffreddamento, che vie ne infine scaricata all'ambiente attraverso l'eiettore 11. Questi ?, a sua volta, contemporaneamente alimentato con aria compressa attraverso il condotto 15 e la camera anulare 14. L'eiettore 11 ha cos? la funzione di applicare alle bave 3 una forza supplementare per attrito che pu? essere opportunamente regolata per mezzo della quantit? di aria alimentata alla camera anulare 14 ed ? diretta verso il basso parallelamente alle bave.

Il risultato pratico ? la diminuzione della tensione di avvolgimento del fascio di bave sulla confezione 17.

Si comprende quindi che l'azione dell'eiettore ? agevolmente controllabile, al fine di mantenere la tensione positiva di avvolgimento voluta, per una confezione di struttura ottimale. L'eiettore 11 permette inoltre di completare il raffreddamento delle bave, fino alla temperatura ambiente, iniziatosi nel la camera di raffreddamento 4. Inoltre, l'eiettore 11 permette di aiutare le operazioni di lancio di una nuova confezione di avvolgimento; a tale scopo, si aumenta temporaneamente la quantit? di aria erogata dal condotto 15 all'eiettore 11, per aumentare la forza di espulsione verso il basso del fascio di bave 3.

Il metodo di raffreddamento oggetto della presente inven zione permette di ottenere, direttamente in filatura, fili con caratteristiche tessili, aventi elevata uniformit? di titolo lungo e fra le bave e uniformit? di struttura molecolare, avvolti su confezioni prive di difetti quali asole e bavelle rotte .

Il metodo per il raffreddamento di un fascio di bave, oggetto della presente invenzione, ? stato sopra descritto con riferimento alla figura allegata che rappresenta una realizzazione indicativa ma non limitativa. E' apparente che cambiamenti e modifiche possono essere apportati ai singoli componenti del dispositivo illustrato, adottando soluzioni tecnicamente equivalenti, senza allontanarsi dall'ambito protettivo della presente invenzione.

di avvolgimento uguale o superiore a 5500 m/min., consistente nel sottoporre detto fascio di bave, nel tragitto compreso fra la filiera e il rullo di raccolta, ad un raffreddamento mediante un flusso anulare di gas,come aria, diffuso uniformemente su tutta la superficie delle bave appena filate e nell'applicare a detto fascio di bave una forza di natura aerodinamica nella stessa direzione del moto delle bave.

2) Metodo perfezionato secondo la rivendicazione 1, in cui il flusso anulare di gas viene ottenuto facendo passare il gas attraverso un corpo anulare poroso provvisto di orifizi in tutte le direzioni e disposto parallelamente alla filiera e concentricamente con quest 'ultima.

3) Metodo perfezionato secondo la rivendicazione 2, in cui i pori del corpo anulare hanno dimensioni comprese fra circa 20 e circa 200 microns e l'aria viene alimentata a detto corpo poroso ad una pressione compresa fra 200 e 2000 mm H20.

4) Metodo perfezionato secondo una qualsiasi delle preceder ti rivendicazioni 2 e 3, in cui il corpo poroso ha una lunghezza compresa fra 100 e 1000 mm e viene disposto ad una distanza compresa fra 50 e 200 mm rispetto alla superficie della filiera.

5) Metodo perfezionato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 2 a 4, in cui fra la faccia della filiera e il corpo poroso ? disposto un alimentatore di vapore surriscaldato.

6) Metodo perfezionato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 2 a 5, in cui il corpo poroso anulare ? costituito da una camicia interna fatta di materiale poroso inerte permeabile ai gas, preferibilmente di polveri metalliche sinterizzate; da una intercapedine anulare, che circonda detta camicia interna, e da una parete esterna; ed ? provvisto di uno o pi? condotti per l'introduzione del gas di raffreddamento nell'intercapedine .

7) Metodo perfezionato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la forza di natura aerodi namica applicata alle bave viene ottenuta applicando all'estremit? inferiore del corpo poroso un eiettore pneumatico alimentato con aria ad una pressione compre sa fra 0,2 e 10 Kg/cm .

8) Metodo perfezionato secondo la rivendicazione 7, in cui l'eiettore ad aria ? costituito da un corpo anulare provvisto di una strozzatura e di una camera anulare in cui viene fatto arrivare un getto d'aria compressa. 9) Metodo perfezionato secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 2 a 8, in cui il complesso cor po anulare poroso e l'eiettore ad aria ? mobile per il suo allontanamento dalla filiera.