ITBS20100065A1 - Metodo e dispositivo per rilevare la rottura di una o più bave in processi di filatura di fibre sintetiche - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

“METODO E DISPOSITIVO PER RILEVARE LA ROTTURA

DI UNA O PIÙ BAVE IN PROCESSI DI FILATURA

DI FIBRE SINTETICHEâ€

Campo dell’Invenzione

La presente invenzione riguarda in generale gli impianti di filatura per la produzione di fibre sintetiche e si riferisce in particolare a un metodo per rilevare la rottura di una o più bave nel corso di un processo di filatura di fili o filati sintetici.

Stato della Tecnica

Le fibre sintetiche sono materiali filamentosi prodotti industrialmente partendo da un polimero sintetico, che può essere di diversa natura, e con un processo di filatura che consiste essenzialmente nel riscaldamento sino a fusione del polimero di partenza, nello spingere a pressione il polimero fuso attraverso una filiera per la formazione di una pluralità di bave e nel riunire e coagulare le bave attraverso un loro raffreddamento ad aria o a umido.

Il processo à ̈ realizzato in impianti aventi più stazioni di filatura, cosiddette cabine, comprendenti ognuna, dall’alto in basso, dei cosiddetti “pacchi†di estrusione, una parte intermedia di raffreddamento, e degli ugelli inferiore di formazione dei fili desiderati.

Ogni pacco comprende un cilindro con la funzione di filtrare e rendere omogeneo il polimero fuso, e un disco o filiera con piccoli fori di estrusione. Il polimero fuso à ̈ caricato a livello dei “pacchi†di testa e spinto a pressione attraverso i fori di ogni filiera, dalla quale escono allora tante bave quante sono i fori di estrusione. Queste bave percorrono in caduta il tratto intermedio della cabina dove vengono raffreddate.

Nel caso qui considerato, il raffreddamento delle bave viene effettuato mediante un flusso di aria diretto su di esse sostanzialmente in direzione trasversale al loro percorso. Quindi le bave provenienti da ogni pacco vengono aggruppate in un corrispondente ugello posto nella parte inferiore della cabina per formare il filo finale.

Nel suo percorso attraverso l’ugello, il filo viene oliato dopo di che viene raccolto su bobine in altri macchinari posti a valle delle cabine di filatura.

Usualmente, in ogni cabina sono presenti più “pacchi†di testa, per cui vengono realizzati più fili allo steso tempo ed i fili possono essere composti da diversi numeri di bave.

Il processo di filatura di cui sopra non à ̈ comunque esente da un problema derivante da possibili rotture di una o più bave durante le fasi di estrusione e/o raffreddamento.

A causa di una tale rottura la o ogni bava rotta viene spinta dall’aria di raffreddamento lontana dalle altre e cadendo separatamente tende ad accumularsi in una parte dalla cabina. Il filo risultante viene così a mancare di una o più bave, diviene allora irregolare, quindi difettoso e di seconda scelta.

Di conseguenza, oltre che una perdita di prodotto per la bava rotta che va persa, si ha anche uno scompenso economico per il minor valore commerciale del filo prodotto.

Un metodo attuale per la verifica dell’eventuale rottura di bave e con ciò della qualità del prodotto risultante à ̈ un controllo periodico a vista da parte di un operatore. L’operatore quando si accorge del problema ha la possibilità di interrompere la produzione e/o di segnalare la posizione della bobina che raccoglie un filo di seconda scelta in quanto mancante di una o più bave.

Tuttavia, l’operatore può notare la rottura della bava attraverso l’accumularsi di questa lontano dal regolare percorso delle altre bave, ma non può essere in grado di quantificare con precisione la quantità di filo prodotto considerato di seconda scelta se non à ̈ presente al momento stesso della rottura.

Obiettivo dell’Invenzione

La presente invenzione à ̈ stata concepita per risolvere effettivamente un tale problema e ha come obiettivo di consentire una verifica immediata della una rottura di una o più bave in processi di filatura.

Tale obiettivo à ̈ conseguito, secondo l’invenzione, con un metodo consistente in un monitoraggio ottico continuativo della direzione di una pluralità di bave durante il loro regolare percorso tra la filiera di estrusione e l’ugello di raggruppamento delle bave per la formazione del filo, nel rilevare tempestivamente una deviazione anomala dal regolare percorso, anche di una sola bava, significativa di una rottura di detta bava e nel segnalare l’intervenuta anomalia di processo per potervi rimediare.

Tale metodo viene attuato mediante un sensore elettronico per un’acquisizione di immagini delle bave in movimento almeno in un tratto del loro regolare percorso di raffreddamento tra la filiera di provenienza e l’ugello di raggruppamento, detto dispositivo essendo programmato per discriminare la direzione irregolare di almeno una bava rispetto al regolare percorso delle altre bave e per emettere segnali indicativi di una direzione irregolare di almeno una bava.

I vantaggi apportati dall’invenzione appaiono evidenti e in effetti:

- l’operatore viene liberato dal compito di dover verificare visivamente almeno saltuariamente la presenza di bave rotte provenienti da ogni “pacco†di estrusione,

- la rottura di bave viene segnalata tempestivamente per poter intervenire e ripristinare senza ritardi la regolarità di processo, con ciò - si annulla, o quanto meno si minimizza, le perdite di materiali derivanti dalla rottura di bave,

- à ̈ possibile, oltre che limitare, controllare con precisione la produzione di fili di seconda scelta dal momento che si può conoscere il tempo trascorso dal segnale indicativo della rottura di bave all’intervento di riparazione dell’anomalia.

Breve Descrizione dei Disegni

Ulteriori dettagli dell’invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione che segue fatta con riferimento all’allegato disegno esemplificativo, nel quale:

la Fig. 1 mostra lo schema di un “pacco†di estrusione con dispositivo di monitoraggio quando le bave sono integre; e

la Fig. 2 mostra lo schema in Fig. 1, ma nella condizione di rottura di una bava.

Descrizione Dettagliata dell’Invenzione

In detto disegno con 11 à ̈ indicato un “pacco†di estrusione nell’ambito di una cabina 12 di un impianto di filatura. Tale “pacco†comprende essenzialmente una filiera 13 dalla quale fuoriesce un fascio di bave 14 convergenti in basso verso un ugello 15 destinato a raggrupparle per formare un filo 16 che verrà poi avvolto in bobine in un’apparecchiatura, non rappresentata, a valle.

Lungo il loro percorso dalla filiera 13 all’ugello 15, le bave 14 sono sostanzialmente tese, seguono una direzione F pressoché stabile e vengono raffreddate mediante un flusso d’aria 17 passante attraverso un radiatore di raffreddamento 18.

In accordo con l’invenzione, a livello di un tratto di tale percorso delle bave 14, di preferenza adiacentemente all’uscita della filiera 13, à ̈ predisposto un sensore ottico 19 per rilevare l’integrità o non delle bave in dipendenza del loro andamento regolare o irregolare rispetto alla direzione di movimento F. Tale sensore ottico può essere costituito, per esempio, da una telecamera digitale o simile in grado di acquisire ed ingrandire immagini delle bave in movimento.

Il sensore ottico o telecamera 19 à ̈ collocato da una parte del fascio di bave 14 opposta a quella da cui proviene il flusso d’aria di raffreddamento rispetto al radiatore 18, orientato sostanzialmente in direzione trasversale alla direzione F di movimento delle bave. Inoltre il sensore ottico o telecamera à ̈ programmato per rilevare la presenza anche di una sola delle bave che viene a deviare effettivamente e ad allontanarsi dalla loro corretta direzione di movimento F verso l’ugello 15.

Le linee a tratti in entrambe le figure dei disegni indicano il campo di inquadratura 20 del sensore ottico o telecamera 19 che investe il fascio di bave 14 in un tratto del loro percorso e che include un’area allarmata 21. Quest’area allarmata sarà il più possibile adiacente al fascio di bave e predisposta in modo che quando à ̈ attraversata da almeno una bava che devia dal regolare percorso delle rimanenti bave emetta un segnale d’allarme, magari luminoso e/o acustico, convertibile in altro segnale adatto ad attivare ulteriori dispositivi di controllo elettrici o meccanici.

Nell’insieme, il sensore ottico, ovvero la telecamera 19, o simile, acquisisce continuativamente l’immagine ingrandita delle bave in uscita dalla filiera d’estrusione, bave che seguono tutte la direzione F pressoché stabile di convergenza verso l’ugello di raggruppamento.

Finché non si verificano anomalie nel regolare percorso delle bave, il sensore ottico o telecamera ne rileva semplicemente le immagini a significare che il processo di filatura si svolge normalmente –Fig. 1.

Per contro, se una qualsiasi bava 14’ si rompe, essa non rimane più tesa e il flusso d’aria di raffreddamento 17 la allontana dalle altre bave integre –Fig. 2. Allora, dato che il flusso d’aria di raffreddamento 17 à ̈ diretto verso il sensore ottico 19, tale bava 14’ viene deviata verso quest’ultimo e non appena ne viene rilevata l’immagine nell’ambito dell’area allarmata 21 il sistema attiva una segnalazione indicativa dell’intervenuta anomalia. Questa segnalazione, poi, potrà anche essere convertita in altro segnale idoneo, per esempio, ad individuare dove e quando à ̈ avvenuta la rottura della bava, ad interrompere localmente la produzione, a quantificare la produzione di un filo di seconda scelta sulla base del tempo trascorso dalla segnalazione della rottura all’arresto del processo di filatura.

Claims (10)

1. “METODO E DISPOSITIVO PER RILEVARE LA ROTTURA DI UNA O PIÙ BAVE IN PROCESSI DI FILATURA DI FIBRE SINTETICHE†R I V E N D I C A Z I O N I 1. Metodo per rilevare la rottura di una o più bave in un processo di filatura di fibre sintetiche, dove le bave provengono in pluralità da una filiera di estrusione, sono raffreddate mediante un flusso d’aria diretto in una direzione trasversale al loro percorso e convergono linearmente in un ugello di raggruppamento per la formazione di un filo, il metodo comprendendo un monitoraggio continuativo della regolare direzione di movimento della pluralità di bave a livello del tratto del loro raffreddamento ad aria, la rilevazione di una deviazione da detta direzione di movimento, a causa del flusso d’aria, anche di una sola bava, significativa di una rottura di detta bava, e l’emissione di almeno un segnale indicativo della presenza di almeno una bava al di fuori della direzione di movimento della rimanente pluralità di bave.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detto monitoraggio continuativo della direzione di movimento della pluralità di bave e rilevazione della presenza di almeno una bava che devia a causa di rottura da detta direzione di movimento à ̈ di tipo ottico.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto monitoraggio continuativo e detta rilevazione sono effettuati da un sensore ottico o telecamera digitale con un campo di inquadra che investe trasversalmente la pluralità di bave in uscita dalla filiera di estrusione da una direzione opposta alla direzione del flusso d’aria di raffreddamento.
4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui il sensore ottico o telecamera digitale à ̈ programmato per discriminare l’almeno una bava che devia a causa di rottura dalla regolare direzione di movimento delle altre bave in combinazione con il flusso d’aria di raffreddamento, questo flusso d’aria soffiando detta bava verso il sensore ottico o telecamera digitale.
5. 5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il campo di inquadratura delle pluralità di bave include un’area allarmata gestita per emettere almeno un segnale d’allarme non appena attraversata da almeno una bava deviata a causa di rottura dalla direzione di movimento delle altre bave.
6. 6. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui i segnali d’allarme sono di tipo luminoso e/o acustico e/o convertibili in segnali temporali o di comando per poter interrompere il processo di filatura, quantificare la produzione di filo incompleto, o altro.
7. 7. Dispositivo per un’attuazione di un metodo per rilevare la rottura di una o più bave in un processo di filatura di fibre sintetiche secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato da un sensore elettronico per un’acquisizione di immagini delle bave in movimento almeno in un tratto del loro percorso di raffreddamento tra la filiera di estrusione e l’ugello di raggruppamento, dove detto sensore à ̈ programmato per discriminare la direzione irregolare di almeno una bava rispetto alla direzione di regolare movimento delle altre bave e per emettere segnali indicativi di una direzione irregolare di detta almeno una bava.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, in cui detto sensore elettronico à ̈ un sensore ottico o telecamera digitale disposta per inquadrare trasversalmente la pluralità di bave in uscita dalla filiera di estrusione da una direzione opposta alla direzione del flusso d’aria di raffreddamento.
9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 8, in cui il sensore ottico o telecamera ha un campo di inquadratura delle pluralità di bave che include un’area allarmata gestita per emettere almeno un segnale d’allarme non appena attraversata da almeno una bava deviata, a causa di rottura, dalla direzione di movimento delle altre barre.
10. 10. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9, comprendente inoltre dei mezzi di emissione di almeno un segnale d’allarme luminoso e/o acustico e/o convertibile in segnali temporali o di comando per poter interrompere il processo di filatura, quantificare la produzione di filo incompleto, o altro.