IT8224559A1

IT8224559A1 - Impianto perfezionato per la filatura continua e bifronte di fibre sintetiche

Info

Publication number: IT8224559A1
Application number: IT1982A24559A
Authority: IT
Original assignee: Snam Progetti
Priority date: 1982-12-02
Filing date: 1982-12-02
Publication date: 1984-06-02
Also published as: DE3343714A1; CH657633A5; CS890383A2; ES8501017A1; BR8306752A; IT8224559A0; KR840007109A; IN159665B; IT1191107B; ES528186A0; DD218400A5; CS251771B2

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"IMPIANTO PERFEZIONATO PER LA FILATURA CONTINUA E BIFRONTE DI FIBRE SINTETICHE"

R i a s s u n t o

Impianto per la filatura continua e bifronte di fibre sintetiche in cui il blocco di filatura bifronte ha i canotti contenenti i pacchi portafiliere corrispondenti sui due fronti collegati tra loro da una sottostante coppa contenente olio diatermico nonch? resistenze elettriche di riscaldamento, tra le due camere di soffiaggio ? ricavata una grande camera di pressione alimentata con aria condizionata di soffiaggi o ed in comunicazione diretta con le dette camere di soffiaggio per mezzo di pannelli di distribuzione i quali sono provvisti di serrande regolabili in posizione ed inoltre tra i due fronti della take-up bifronte ? ricavata una seconda camera di ripresa dell'aria condizionata di soffiaggio. Tutte le apparecchiature dell'impianto sono infine supportate in cascata verticale da una incastellatura metallica autoportante e modulare a piani grigliati.

D e s c r i z i o n e

La presente invenzione concerne un nuovo impianto per la filatura in continuo e bifronte di fibre sintetiche polimeriche che, essendo modulare da uno a sei blocchi e compatto ed eliminando la necessit? del camino di discesa dei fili e del condizionamento dell'ambiente, risulta di elevata potenzialit?, di facile e rapida installazione nonch? di costi molto contenuti e che inoltre, permettendo di sottoporre tutti i fili alle stesse identiche ed ottimali condizioni prima di riscaldamento e poi di raffreddamento, consente l'ottenimento di filati di tipo sofisticato e di qualit? superiore.

Come noto, un impianto di filatura per fusione di tipo tradizionale, utilizzato per filare in continuo polimeri di tipo nylon e poliestere, ? costituito principalmente da un estrusore che fonde il polimero fornito in frammenti o chips, un blocco di filatura contenente le filiere, che riceve il polimero fuso dall'estrusore e lo convoglia, tramite pompe dosatrici ad ingranaggi e collettori di distribuzione, perfettamente dosato alle diverse filiere, il riscaldamento del polimero all'interno del blocco essendo conseguito mediante olio diatermico riscaldato, una camera di soffiaggio che raffredda con aria condizionata proveniente da una centrale di condizionamento i filamenti di polimero fuso provenienti dalle filiere, un camino di discesa che accompagna i fili raffreddati fino ai gruppi di raccolta in bobine e li stabilizza servendo a creare, per attrito dell'aria durante la discesa degli stessi fili, una certa tensione necessaria all'avvolgimento dei fili in bobina, ed inoltre una take-up comprendente i suddetti gruppi di raccolta dei fili in bobine.

Detti impianti di filatura noti, siano essi impianti a velocit? di filatura tradizionale di 1000+ 1500 m/minuto 0 impianti ad alta velocit? di 3000 5000 m/minuto per fili P.O.Y. (Pre Oriented Yarns), presentano per? tutti notevoli inconvenienti nonch? grandi complessit? costruttive.

Infatti, innanzitutto i blocchi di filatura esistenti attualmente in commercio, siano essi di tipo monofronte e cio? con le filieri disposte in fila su un solo lato e sistemati in modo che il fronte operativo sia unico, oppure bifronti contenenti un numero doppio di filiere disposte su due lati opposti e quindi operanti su due fronti, possono avere il loro olio diatermico riscaldato con un sistema di riscaldamento esterno o interno al blocco.

Nel primo caso che ? il pi? antiquato, si ha il vantaggio di operare con solo vapori di olio diatermico ci? che permette di mantenere sostanzialmente tutte le filiere ed 1 collettori ad una stessa temperatura costante. Per contro deve essere previsto un boiler esterno nonch? tubazioni di mandata e ritorno ed inoltre il boiler deve essere a sua volta riscaldato o elettricamente o con olio diatermico primario. Il sistema risulta perci? estremamente complicato e costoso e quindi antieconomico.

I suddetti inconvenienti vengono praticamente risolti dal pi? moderno secondo sistema a riscaldamento interno che prevede di riscaldare con resistenze elettriche l'olio diatermico contenuto nel blocco stesso di filatura che funziona quindi come una vera e propria caldaietta, ma a sua volta detto secondo sistema risulta tecnicamente poco valido perch? ? sostanzialmente un sistema ibrido. Infatti, alcune parti come le filiere risultano riscaldate in bagno di olio diatermico liquido mentre altri parti come i collettori di distribuzione polimero risultano invece riscaldati in bagno di vapore di olio diatermico. Ora, poich? la conducibilit? termica del liquido ? inferiore a quella del vapore, accade cos? che le filiere pi? lontane dalle resistenze di riscaldamento risultano a temperature pi? basse di quelle invece vicine e questa differenza di temperatura tra filiera e filiera, che pu? anche essere di qualche grado, si ripercuote ovviamente in modo negativo sulle caratteristiche chimico-fisiche dei fili in formazione e quindi sulla qualit? dei prodotti. Altri inconvenienti sono poi insiti nel tipo di camera di soffiaggio utilizzata sugli attuali impianti di filatura. In detta camera l'aria condizionata di raffreddamento forzato dei fili di polimero fuso viene immessa in velocit? attraverso una condotta di adduzione e per evitare che essa si addensi nella parte superiore della camera dando luogo a fenomeni di vorticosit? che possono disturbare notevolmente la regolarit? di discesa dei fili da raffreddare, vengono adottati diversi accorgimenti quali setti divisori o parzializzatori in lamiera nella precamera che obbligano la portata d'aria a suddividersi su tutta l'altezza della camera di soffiaggio e ad investire quindi le varie zone in cui risulta suddivisa la camera con quantit? prefissate d'aria condizionata. Evidentemente per? una simile camera, proprio per la particolarit? costruttiva adottata, non solo non garantisce l'eliminazione di tutti i problemi di vorticosit? dell'aria n? la costanza della portata d'aria nelle suddette varie zone della camera, ma non permette neppure di regolare il profilo di velocit? dell'aria di raffreddamento al valore pi? appropriato: l'unica regolazione consentita ? ottenuta agendo sulla valvola che mette in comunicazione la suddetta precamera della camera di soffiaggio con la suddetta condotta di adduzione e che permette di variare solo la quantit? d'aria che deve investire i fili. Ora, questa impossibilit? di regolazione del profilo di velocit?, non permettendo di conseguire un appropriato ed efficace raffreddamento dei fili, oltre a non consentire l'ottenimento di prodotti di alta qualit?, rende anche necessario l'impiego di un camino di discesa dei fili che aumenti la zona di raffreddamento, con conseguenti complicazioni costruttive ed economiche. Aggiungendo poi a ci? il fatto che le diverse apparecchiature degli impianti noti sono disposte in cascata l'una sull'altra ed ognuna di esse ha bisogno di un piano operativo che attualmente ? un vero e proprio piano fisso in calcestruzzo o carpenteria, si ha l'ulteriore inconveniente di impianti di notevoli altezze varianti da 9 a 15 metri, ingombranti, costosi e di difficile installazione. Negli ultimi anni sono stati, ? vero, messi a punto impianti di filatura bifronte compatti, caratterizzati da altezze pi? contenute varianti da 7 a 10 metri. Questo tipo di impianto risolve per? soltanto il problema impiantistico in quanto il doppio fronte di filatura ? sempre ottenuto con un assiemaggio di apparecchiature distinte che mantengono cos? gli inconvenienti ed i limiti gi? visti. Anzi, poich? il problema non ? stato affrontato dal punto di vista processuale, deriva che la qualit? dei prodotti ottenuti ? penalizzata rispetto a quella degli impianti tradizionali che si giovano di progettazioni e soluzioni impiantistiche meno sacrificate. Dire quindi "impianto compatto" significava e significa tuttora "impianto di seconda qualit?, utilizzato per piccole capacit?, poco flessibile, adatto per produzioni poco sofisticate e poco pregiate".

D'altra parte sia gli impianti tradizionali che compatti finora noti necessitano, per ragioni di processo, non solo di aria condizionata di raffreddamento dei fili, ma anche di un ulteriore sistema di condizionamento dell'aria nel reparto bobinatura ove la formazione della bobina risulta difficoltosa o addirittura impossibile al di fuori di certe condizioni termoigrometriche ben definite. Ci? comporta evidentemente, oltre che complicazioni costruttive, anche notevoli aggravi economici.

Ulteriori complicazioni sono poi dovute al fatto che le suddette certe condizioni termoigrometriche necessarie dal punto di vista del processo per la bobinatura consistono in temperature di 17 : 22?C con umidit? relativa del 60% e quindi non sono certamente le pi? idonee per il confort del personale operativo.

Scopo della presente invenzione ? appunto quello di ovviare ai suddetti inconvenienti e di fornire quindi un impianto per la filatura continua e bifronte di fibre sintetiche che sia modulare e compatto con conseguente enorme facilit? di montaggio ed economicit? di installazione in quanto richiede poco spazio e tempo, permetta di riscaldare economicamente tutte le filiere in modo uniforme e costante con vapore con conseguente ottenimento di filati di perfettamente analoghe caratteristiche chimico-fisiche e quindi di qualit? superiore, e consenta di eliminare i camini di discesa tradizionali nonch? il condizionamento dell'ambiente ove si formano le bobine, realizzando quindi ivi condizioni di lavoro confortevoli anche per gli operatori, in quanto in grado di generare un efficace flusso di aria condizionata di raffreddamento praticamente a circuito chiuso che ? regolabile a piacere. Ci? viene sostanzialmente conseguito per il fatto che viene adottato un blocco di filatura bifronte in cui i canotti corrispondenti sui due fronti, contenenti i pacchi portafiliere, sono collegati tra loro da una sottostante coppa contenente olio diatermico nonch? resistenze elettriche di riscaldamento.

In tal modo infatti, le filiere, i collettori di distribuzione e le pompe dosatrici del blocco vengono riscaldate dai soli vapori dello stesso olio diatermico della coppa che viene evaporato elettricamente.

Inoltre, tra le due camere di soffiaggio dei due fronti ? ricavata una grande camera di pressione in cui l'aria condizionata proveniente da una centrale di condizionamento trasforma la sua energia cinetica in energia di pressione, detta camera di pressione essendo direttamente collegata con le suddette camere di soffiaggio per mezzo di pannelli di distribuzione i quali sono provvisti, nella parte a contatto con la camera di pressione, di serrande che permettono di regolare con continuit? fino alla chiusura totale la luce del pomello e quindi consentono una regolazione fine del flusso dell'aria.

In tal modo, poich? il flusso non ? immesso direttamente ma attraverso una camera di pressione nella camera di soffiaggio, vengono eliminati tutti i problemi di vorticosit? dell'aria ed inoltre, poich? si pu? ora regolare al valore pi? opportuno su tutta l'altezza delle camere di soffiaggio il profilo di velocit? dell'aria e la portata, non si rendono pi? necessari i tradizionali camini di discesa. D'altra parte, chiudendo completamente i pannelli inferiori della camera di soffiaggio si pu? all'uopo fare in modo che l'ultima parte della camera si comporti essa stessa da camino di discesa.

Sono stati poi eliminati tutti i piani in muratura o in carpenteria e l'impianto ? ora supportato da una incastellatura metallica autoportante e modulare avente a quote diverse piani grigliati di servizio necessari per la conduzione e la manutenzione delle parti.

L'adozione infine di una struttura a griglia al posto di un piano di cemento permette di utilizzare la stessa aria condizionata di soffiaggio proveniente dalla centrale di condizionamento per il condizionamento anche del sottostante reparto di bobinatura obbligando detta aria di soffiaggio ad entrare, dopo aver lambito le bobine in formazione e raffreddato i quadri elettronici che azionano i gruppi di avvolgimento, in una camera di ripresa dell'aria condizionata di soffiaggio ricavata nello spazio compreso tra i due fronti della stessa take-up bifronte, e di qui ritornare alla centrale di condizionamento, chiudendo cos? il circuito. In tal modo si elimina la necessit? di un secondo impianto di condizionamento e si condiziona solo la zona strettamente necessaria ottenendo un ambiente di lavoro pi? confortevole oltre che un notevole risparmio economico.

D'altra parte, tutte le apparecchiature dell'impianto presentano un carattere modulare che permette il loro assemblaggio fino a sei blocchi scegliendo solo adeguatamente la capacit? dell'estrusore.

L'invenzione viene ora meglio chiarita con riferimento ai disegni allegati che illustrano una forma preferenziale di realizzazione pratica data a solo titolo esemplificativo ma non limitativo in quanto variante tecniche e costruttive potranno essere sempre apportate s?nza uscire dall'ambito della presente invenzione.

In detti disegni:

la Fig. 1 mostra una vista frontale e schematica di un impianto per la filatura continua e bifronte di fibre sintetiche realizzato secondo l'invenzione;

la Fig. 2 mostra una vista laterale dell'impianto di Fig. i;

la Fig. 3 mostra una vista in sezione frontale ed in scala ingrandita del blocco di filatura bifronte dell?impianto di Fig. 1;

la Fig. 4 mostra una vista in sezione frontale ed in scala ingrandita delle camere di soffiaggio e di pressione dell'impianto di Fig. 1.

Con riferimento alle Figure, con 1 viene indicata la tramoggia di alimentazione di un estrusore 2 avente il compito di fondere il materiale polimerico fornitogli in frammenti o chips attraverso la manichetta di alimentazione 3, e di convogliare il polimero fuso entro il blocco di filatura bifronte 4 tramite il condotto di adduzione 5. Detto blocco di filatura bifronte 4 ? sostanzialmente costituito da due serie di canotti 6^ e 7^ (in Fig. 3 ? visibile un solo canotto per serie, gli altri risultando nascosti) allineate contrapposte sui due fronti di filatura contraddistinti dalle frecce direzionali rispettivamente A e B, le quali sono collegate tra loro da una struttura chiusa 8 formante inferiormente una coppa 9 piena di olio diatermico che viene riscaldato tramite resistenze elettriche 10 affogate nell'olio stesso. Ciascun canotto 6 e 7 alloggia il proprio pacco portafiliere, rispettivamente 11i o 12i, comprendente un filtro 13 e la filiera vera e propria 14 alla quale il polimero fuso prelevato dal detto condotto di adduzione 5 viene convogliato in quantit? dosata tramite i collettori 15 e 16 e la pompa dosatrice ad ingranaggi 17 o 18 . Le pompe dosatrici 17 e 18. sono poi comandate, attraverso i loro alberi rispettivamente 19 .o 20 , da un blocco motoriduttore 21. La struttura chiusa 8 ? infine coibentata esternamente con lana di roccia riempiente l'intercapedine 22 tra le strutture 8 e 4.

I filamenti di polimero fuso 23, provenienti dalle filiere 14 del blocco di filatura bifronte 4, scendendo poi sui due fronti A e B a raffreddarsi rispettivamente entro le due camere di soffiaggio 24 e 25 situate una su ogni fronte. Tra le dette camere di soffiaggio 24 e 25 ? ricavata una grande camera di pressione 26 collegata con il canale di mandata 27 (v. Fig. 1) di una centrale di condizionamento aria non rappresentata in Figura. Detta camera di pressione 26 ? inoltre in comunicazione diretta con le dette camere di soffiaggio 24 e 25 per mezzo di pannelli di distribuzione aria 28 che sono provvisti, dal lato della camera di pressione 26, di serrande 29 regolabili in posizione dalla chiusura completa alla completa apertura del pannello.

Infine, i fili di polimero raffreddati 23', provenienti dalle sovrastanti camere di soffiaggio 24 e 25, vengono

Claims

R i v e n d i c a z i o n i

1) Impianto per la filatura continua e bifronte di fibre sintetiche polimeriche, comprendente un estrusore per fondere il polimero fornito in frammenti o chips, un blocco di filatura bifronte munito di filiere contenute in canotti, di pompe dosatrici e di collettori di distribuzione, per dosare il polimero fuso da inviare alle diverse filiere, il riscaldamento del polimero all'interno del blocco essendo mantenuto mediante olio diatermico riscaldato, due camere di soffiaggio, una per ogni fronte, per raffreddare con aria condizionata di soffiaggio proveniente da una centrale di condizionamento i filamenti di polimero fuso provenienti dalle filiere nonch? una take-up bifronte per raccogliere in bobine i fili di polimero raffreddati, caratterizzato dal fatto che i canotti contenenti i pacchi portafiliere corrispondenti sui due fronti del suddetto blocco di filatura bifronte sono collegati tra loro da una sottostante coppa contenente olio diatermico nonch? resistenze elettriche di riscaldamento, che tra le suddette due camere di soffiaggio ? ricavata una grande camera di pressione collegata con la detta centrale di condizionamento ed in comunicazione diretta con le dette camere di soffiaggio per mezzo di pannelli di distribuzione i quali sono provvisti, nella parte a contatto con la camera di pressione, di serrande regolabili in posizione, e che tra i due fronti della suddetta take-up bifronte ? ricavata una seconda camera di ripresa dell'aria condizionata di soffiaggio, anch'essa collegata con la detta centrale di condizionamento a chiudere il circuito dell'aria, mezzi essendo inoltre previsti per supportare in cascata verticale le suddette apparecchiature dell'impianto.

2) Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i suddetti mezzi per supportare in cascata verticale le apparecchiature dell'impianto stesso consistono in una incastellatura metallica autoportante e modulare avente a quote diverse piani grigliati di servizio necessari per la conduzione e la manutenzione di dette apparecchiature.

3) Impianto perfezionato per la filatura continua e bifronte di fibre sintetiche, come sostanzialmente descritto ed illustrato nella presente.