BRPI0402214B1 - Dispositivo para a produção de filamentos - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVO PARA A PRODUÇÃO DE FILAMENTOS". A presente invenção refere-se a um dispositivo para a produção de filamentos, em particular, a partir de um polímero termoplástico, no qual os filamentos emergem das aberturas de matriz de uma placa matriz na for- ma de pelo menos uma fileira de filamento que se estende sobre uma largu- ra de fiação. A invenção se refere, em particular, a um dispositivo para a fa- bricação de tecidos unidos por enrolamento de filamentos consistindo em um polímero termoplástico. O escopo da invenção inclui as modalidades, nas quais os filamentos são colocados em um dispositivo de transporte, preferi- velmente em uma tela corrediça. A largura de um produto que consiste nes- tes filamentos e é colocado no dispositivo de transporte depende da largura de fiação, isto é, a largura de uma fileira de filamento que emerge da placa matriz ou a largura das fileiras de filamento que emergem da placa matriz.

Na descrição a seguir, o termo direção de transporte se refere à direção de transporte de um dispositivo de transporte para os filamentos ou tecido unido por enrolamento consistindo dos mesmos, respectivamente, isto é, este ter- mo se refere à direção que se estende de forma transversal à largura de fia- ção.

Os dispositivos para a produção de filamentos e para a fabrica- ção de tecidos unidos por enrolamento a partir de filamentos são normal- mente projetados para uma determinada largura de produto ou largura de tela unida por enrolamento. Os componentes do dispositivo são adaptados para esta largura de produto. Durante o curso da fabricação de tecidos unidos por enrolamento, por motivos de higiene, a tela unida por enrolamento é normal- mente cortada em uma série de moldes estreitos sobre sua largura de forma que apenas pequenas aparas residuais são acumuladas. Na fabricação de tecidos unidos por enrolamento para várias aplicações técnicas, grandes quantida- des de despejo podem se acumular dependendo do número e da largura das seções a serem cortadas. Em tais casos, é prático se ajustar a largura da tela sendo fabricada ou a largura de fiação, respectivamente. É uma prática comum se ajustar a largura de fiação nos chama- dos dispositivos segmentados. Esses dispositivos conhecidos consistem em vários dispositivos de distribuição que são dispostos em uma fileira sobre a largura de fiação e realizados na forma de distribuidores do tipo cabide me- nores que são respectivamente fornecidos com bombas viscosas separadas, dispostas a montante dos mesmos. Matriz separados podem ser dispostos respectivamente a jusante dos distribuidores tipo cabide e dispostos em uma fileira que se estende através da largura de fiação. O ajuste da largura de fiação é realizado ligando-se e desligando-se as bombas viscosas individu- ais ou segmentos individuais do dispositivo. No entanto, isso é associado com a desvantagem significativa de o polímero restante no segmento desati- vado quebrar com o tempo e poder acarretar o acúmulo de impurezas nas aberturas ou canais do segmento. Isto causa interrupções de longo prazo na operação do dispositivo e afeta a qualidade do material contínuo sendo pro- duzido. A invenção é baseada no objetivo técnico de descrição de um dispositivo do tipo inicialmente descrito, no qual a largura de fiação pode ser ajustada facilmente e de forma consistente e as desvantagens supra citadas são eliminadas.

De acordo com a invenção, este objetivo técnico é obtido com um dispositivo para a produção de filamentos de um polímero termoplástico, com os filamentos emergindo das aberturas de matriz de uma placa matriz na forma de pelo menos uma fileira de filamento que se estende sobre uma largura de fiação; onde um dispositivo de distribuição é fornecido a fim de distribuir o polímero fundido suprido através de uma largura de fiação preliminar; no qual pelo menos uma placa de distribuição permutável com várias aberturas de distribuição que são distribuídas através da largura de fiação está disposta a jusante do dispositivo de distribuição, com as ditas aberturas de distribuição sendo fornecidas para acomodar o polímero fundi- do que chega do dispositivo de distribuição; onde uma placa matriz permutável está disposta a jusante da placa de distribuição, com a dita placa matriz contendo canais de matriz e aberturas de matriz designadas que são distribuídas através da largura de fiação final; e onde a largura de fiação definida pelas aberturas de distribui- ção é menor ou maior do que a largura de fiação preliminar, com a largura de fiação preliminar sendo reduzida ou aumentada para a largura de fiação final com o auxílio da placa de distribuição, e com a largura de fiação final desejada sendo ajustável pela permuta da placa de distribuição.

Na descrição a seguir, o termo largura de fiação se refere à lar- gura total de uma fileira de filamentos emergindo do dispositivo e conse- quentemente a largura da fileira de aberturas de matriz designadas. Neste contexto, este termo se refere à chamada largura de fiação final. No entanto, o termo largura de fiação também se refere à largura, através da qual o po- límero fundido suprido através das aberturas e canais se estende. Conse- quentemente, o tamanho ou largura de uma fileira de aberturas de distribui- ção em uma placa de distribuição define a largura de fiação designada para esta placa de distribuição. A largura de fiação muda da largura de fiação pre- liminar (na extremidade do dispositivo de distribuição) para a largura de fia- ção das placas de distribuição e por fim na largura de fiação final das abertu- ras de matriz.

De acordo com uma modalidade preferida, apenas um dispositi- vo de distribuição é fornecido com relação à largura de fiação, no qual ape- nas uma bomba viscosa é preferivelmente disposta a montante deste dispo- sitivo de distribuição. O escopo da invenção, a princípio, também inclui as modalidades, nas quais dois ou mais dispositivos de distribuição são dispos- tos adjacentes um ao outro através da largura de fiação. Nesse caso, uma bomba viscosa separada é disposta a montante de cada dispositivo de dis- tribuição. No contexto da invenção, é importante que o polímero fundido flua continuamente através do dispositivo de distribuição ou dos dispositivos de distribuição e todas as aberturas de distribuição da placa de distribuição ou as placas de distribuição durante a operação do dispositivo. Em outras pala- vras, a invenção propõe que, em contraste com as medidas conhecidas do estado da técnica, segmentos do dispositivo não são mais desligados a fim de se ajustar a largura de fiação. Ao contrário, a idéia básica da invenção consiste no ajuste da largura de fiação pela permuta das placas de distribui- ção e da placa matriz ou pela combinação adequada das placas de distribui- ção. Isto pode ser alcançado facilmente, enquanto se elimina simultanea- mente as desvantagens descritas acima com referência ao estado da técni- ca. O escopo da invenção também inclui modalidades, nas quais várias fileiras de filamento são respectivamente produzidas em sucessão através da largura de fiação, isso é, na direção de transporte ou transversal à largura de fiação, respectivamente. Não é necessário dizer que as fileiras dispostas de forma sucessiva de aberturas de matriz precisam ser forneci- das para esta finalidade. De acordo com a invenção, seria concebível tam- bém se configurar as aberturas de matriz das fileiras adjacentes de forma que sejam desviadas com relação uma à outra.

De acordo com uma modalidade preferida que é de importância particular no contexto da invenção, o dispositivo de distribuição é realizado na forma de um distribuidor tipo cabide. Os distribuidores tipo cabide para polímeros fundidos são geralmente conhecidos do estado da técnica. Em um distribuidor tipo cabide, um canal de alimentação que inicialmente é relati- vamente estreito referido como largura de fiação é gradualmente alargado, neste caso, para a largura de fiação preliminar a fim de alcançar um perfil de fluxo uniforme na saída.

Como mencionado acima, a invenção torna possível se ajustar a largura de fiação desejada escolhendo e instalando as placas de distribuição e a placa matriz de acordo. É prático que as aberturas de distribuição das placas de distribuição sejam dispostas verticalmente ou de forma perpendi- cular à superfície da placa de distribuição, e que a extremidade das abertu- ras de distribuição nos canais de distribuição que levam a um aumento ou redução da largura de fiação no lado de entrada. O desenho das aberturas de distribuição dos canais de distribuição precisa resultar em um perfil de fluxo uniforme na saída. O tamanho ou a largura de uma fileira de aberturas de distribuição define a largura de fiação da placa de distribuição respectiva.

De acordo com a invenção, é possível também que cada placa de distribui- ção contenha várias fileiras de aberturas de distribuição que são sucessiva- mente dispostas de forma transversal à largura de fiação ou na direção de transporte, respectivamente.

De acordo com uma modalidade preferida da invenção, várias placas de distribuição permutáveis são dispostas a jusante do dispositivo de distribuição, onde as respectivas larguras de fiação definidas pelas aberturas de distribuição das placas de distribuição individuais diminuem do dispositivo de distribuição para a placa matriz. A largura de fiação preliminar é reduzida para a largura de fiação final desta forma. Nesta modalidade, a largura de fiação é reduzida da placa de distribuição para a placa de distribuição e por fim para a placa matriz.

De acordo com outra modalidade preferida da invenção, várias placas de distribuição permutáveis são dispostas a jusante do dispositivo de distribuição, no qual as respectivas larguras de fiação definidas pelas abertu- ras de distribuição das placas de distribuição individuais aumentam do dis- positivo de distribuição para a placa matriz. A largura de fiação preliminar é aumentada ou alargada para a largura de fiação final desta forma. Conse- quentemente, a largura de fiação aumenta da placa de distribuição para a placa de distribuição e por fim para a placa matriz neste caso. O escopo da invenção também inclui modalidades, nas quais placas de distribuição empilhadas adjacentes contêm aberturas de distribui- ção que são desviadas com referência à largura de fiação. Neste contexto, o termo empilhado se refere às placas de distribuição sendo dispostas em ci- ma uma da outra na direção de fluxo do polímero fundido ou em cima uma da outra entre o dispositivo de distribuição e a placa matriz, respectivamente.

De acordo com uma modalidade preferida que é de importância particular no contexto da invenção, uma placa de distribuição contém pelo menos um canal de distribuição que se estende sobre pelo menos parte da largura de fiação, em que o dito canal de distribuição conecta pelo menos algumas das aberturas de distribuição desta placa de distribuição uma à ou- tra. O escopo da invenção também inclui modalidades, nas quais o canal de distribuição conecta as aberturas de distribuição que são dispostas em uma fileira através da largura de fiação. É preferível que o canal de distribuição se estenda através de toda a largura de fiação da placa de distribuição e conec- te toda a fileira de aberturas de distribuição desta placa de distribuição. Um canal de distribuição está preferivelmente disposto de forma horizontal ou perpendicular às aberturas de distribuição. O escopo da invenção também inclui modalidades, nas quais um canal de distribuição de uma placa de dis- tribuição limita diretamente uma placa de distribuição adjacente.

Isto se aplica a pelo menos algumas das placas de distribuição.

Um canal de distribuição que limita uma placa de distribuição adjacente co- necta preferivelmente pelo menos parte da fileira de aberturas de distribui- ção da placa de distribuição adjacente, particularmente toda a fileira de aber- turas de distribuição desta placa de distribuição adjacente. O escopo da invenção também inclui modalidades, nas quais uma placa de distribuição contém várias fileiras adjacentes de aberturas de distribuição. Neste caso, cada fileira de aberturas de distribuição se estende preferivelmente através da largura de fiação da respectiva placa de distribui- ção. É preferível que as aberturas de distribuição das duas fileiras que são dispostas adjacente uma à outra na direção de transporte sejam configura- das de forma que sejam desviadas uma da outra. Em uma modalidade parti- cularmente preferida da invenção, as aberturas de distribuição de cada fileira são conectadas uma à outra por um canal de distribuição. É preferível se dispor uma placa perfurada (placa de tela ou pla- ca de suporte de tela) com perfurações tipo canal para o polímero fundido entre o dispositivo de distribuição e uma placa de distribuição. Esta placa perfurada serve para suportar uma tela (camada de filtro, tela de filtro) e também é referida como uma "placa de suporte de tela" na língua inglesa.

De acordo com uma modalidade particularmente preferida da invenção, várias zonas de aquecimento para o dispositivo de distribuição são fornecidas adicionalmente através da largura do dispositivo de distribuição, no qual cada zona de aquecimento pode ser aquecida separadamente. É preferível que cada zona de aquecimento tenha um dispositivo de aqueci- mento que possa ser ajustado separadamente para uma determinada tem- peratura de aquecimento. A viscosidade ou velocidade de fluxo do polímero fundido no dispositivo de acordo com a invenção pode ser influenciada de forma surpreendentemente eficiente com o auxílio dessas zonas de aqueci- mento e dispositivos de aquecimento.

No dispositivo de acordo com a invenção, é possível se realizar ajustes muito simples e consistentes de várias larguras de fiação (final) sem causar interrupções na operação do dispositivo com o tempo ou comprome- ter a qualidade dos artigos produzidos. As desvantagens supracitadas dos dispositivos conhecidos do estado da técnica são efetivamente eliminadas.

De acordo com a invenção, o polímero fundido sempre flui através de e con- sequentemente nivela todas as aberturas de distribuição, canais de distribui- ção e aberturas de matriz durante a operação do dispositivo. Consequente- mente, impurezas são efetivamente impedidas de se depositarem nestas aberturas e canais. Deve-se enfatizar também que o dispositivo de acordo com a invenção é adequado para monofilamentos, além de filamentos de dois componentes e filamentos de múltiplos componentes. A invenção é descrita em maiores detalhes abaixo com referên- cia a uma modalidade que é ilustrada nas figuras. As Figuras ilustram de forma esquemática: A Figura 1 é um corte através de um dispositivo de acordo com a invenção em um primeiro estado de operação; A Figura 2 é um objeto da Figura 1 em um segundo estado de operação; A Figura 3 é uma placa de distribuição de acordo com a inven- ção; e A Figura 4 é uma placa matriz para o dispositivo de acordo com a invenção.

As Figuras ilustram um dispositivo para a produção de filamen- tos não ilustrados a partir de um polímero termoplástico. Na modalidade ilus- trada, estes filamentos emergem das aberturas de matriz 1 de uma placa matriz 2 na forma de várias fileiras de filamento que se estendem através de uma largura de fiação Be. O polímero fundido para os filamentos a serem enrolados é inicialmente transportado de uma extrusora não ilustrada para um canal de alimentação 3 por meio de uma bomba viscosa não ilustrada. O canal de alimentação 3 leva para dentro de um dispositivo de distribuição 4 que é realizado na forma de um distribuidor tipo cabide nessa modalidade (figuras 1 e 2) e serve para distribuir o polímero fundido suprido através de uma largura de fiação preliminar Bv. De acordo com as Figuras 1 e 2, este dispositivo de distribuição 4 possui um formato transversal de um cabide com uma zona de aceleração de forma que um alargamento gradual na lar- gura de fiação preliminar Bv seja alcançado. Na modalidade de acordo com as Figuras 1 e 2, uma placa perfurada 5 (placa de tela ou placa de suporte de tela) está inicialmente disposta a jusante do dispositivo de distribuição 4, onde esta placa perfurada contém furos tipo canal 6 para o polímero fundido que são distribuídos através da largura de fiação preliminar Bv, e onde a pla- ca perfurada serve para suportar uma tela 11. Uma placa perfurada 5 deste tipo também é referida como uma "placa de suporte de tela" na língua ingle- sa. Na modalidade de acordo com as Figuras 1 e 2, um conjunto de placas de distribuição permutáveis 7 está disposto a jusante do dispositivo de distri- buição 4 e a placa perfurada 5. As placas de distribuição 7 contêm aberturas de distribuição 8 para acomodar o polímero fundido. Uma fileira respectiva das aberturas de distribuição 8 é ilustrada em cada placa de distribuição 7 nas Figuras 1 e 2. O tamanho ou a largura de uma fileira de aberturas de distribuição 8 define uma largura de fiação B, para cada placa de distribuição 7. Na modalidade preferida ilustrada, cada placa de distribuição 7 contém várias fileiras de aberturas de distribuição 8 que são dispostas adjacente uma à outra de forma transversal à largura de fiação. A este respeito, é feita referência à Figura 3. A Figura 3 ilustra que as aberturas de distribuição 8 das fileiras adjacentes de uma placa de distribuição 7 são configuradas de forma que sejam desviadas com relação uma à outra.

De acordo com as Figuras 1 e 2, as aberturas de distribuição 8 das fileiras de placas de distribuição empilhadas e adjacentes 7 que se en- contram em cima uma da outra são desviadas com relação uma à outra na direção da largura de fiação B,. Quando se compara as Figuras 1, 2 e 3, po- de-se determinar que cada placa de distribuição 7 contém canais de distri- buição 9 que se estendem através da largura de fiação B,, onde cada canal de distribuição 9 conecta as aberturas de distribuição 8 de uma fileira uma à outra. Na modalidade preferida, de acordo com as Figuras 1 e 2, um canal de distribuição 9 limita diretamente uma placa de distribuição adjacente 7 pelo menos na maioria das placas de distribuição 7. Em outras palavras, es- ta placa de distribuição adjacente 7 forma uma parede do canal de distribui- ção adjacente 9. Nesta modalidade prática, o canal de distribuição 9 conecta a fileira de aberturas de distribuição 8 da placa de distribuição adjacente 7.

Devido à esta medida, todas as aberturas de distribuição 8 e todos os canais de distribuição 9 das placas de distribuição 7 são conectados uns aos outros na modalidade preferida de acordo com as Figuras 1 e 2. Uma placa matriz permutável 2 está disposta a jusante das placas de distribuição 7, onde a dita placa matriz 2 contém canais de matriz 10 com aberturas de matriz de- signadas 1 que são distribuídas através da largura de fiação final Be. A Figu- ra 4 ilustra uma placa matriz com canais de matriz 10 e aberturas de matriz 9 são dispostas em sucessão de forma transversal à largura de fiação final Be.

Os canais de matriz 10 e as aberturas de matriz 1 das fileiras adjacentes são desviadas com relação uma à outra nesta modalidade.

No estado de operação do dispositivo ilustrado na Figura 1, vá- rias placas de distribuição permutáveis 7 são dispostas a jusante do disposi- tivo de distribuição 4, onde as larguras de fiação respectivas B, definidas pe- las aberturas de distribuição 8 das placas de distribuição individuais 7 au- mentam do dispositivo de distribuição 4 para a placa matriz 2. A largura de fiação preliminar Bv é aumentada ou alargada para a largura de fiação final Be desta forma. Isso significa que a largura de fiação B, aumenta da placa de distribuição 7 para a placa de distribuição 7 e por fim para a placa matriz 2.

No estado de operação do dispositivo ilustrado na Figura 2, vá- rias placas de distribuição permutáveis 7 também são dispostas a jusante do dispositivo de distribuição 4, onde as respectivas larguras de fiação B, defini- das pelas aberturas de distribuição 8 das placas de distribuição individuais 7 diminuem do dispositivo de distribuição 4 para a placa matriz 2. A largura de fiação preliminar Bv é diminuída ou reduzida para a largura de fiação final Be dessa forma. Isso significa que a largura de fiação B, diminui da placa de distribuição 7 para a placa de distribuição 7 e por fim para a placa matriz 2.

As Figuras 1 e 2 ilustram que todas as aberturas de distribuição 8 e canais de distribuição 9 são conectados um ao outro, e que o polímero fundido sempre flui através de e nivela todas as aberturas de distribuição 8 e canais de distribuição 9 durante a operação do dispositivo. O dispositivo de acordo com a invenção opera sem ter que desligar qualquer um dos seg- mentos do dispositivo.

De acordo com uma modalidade particularmente preferida, além da modalidade ilustrada nas Figuras 1 e 2, várias zonas de aquecimento Hi, H2, H3...Η, são fornecidas através da largura do dispositivo de distribuição 4. As respectivas zonas de aquecimento H, podem ser aquecidas separada- mente. Para esta finalidade, é prático se designar pelo menos um dispositivo de aquecimento ajustável separadamente para cada zona de aquecimento H,.

Claims (9)

1. Dispositivo para a produção de filamentos, especialmente a partir de um polímero termoplástico, sendo que os filamentos emergem das aberturas de matriz (1) de uma placa matriz (2) na forma de pelo menos uma fileira de filamento que se estende através da largura de fiação, caracterizado pelo fato de que um dispositivo de distribuição (4) é fornecido a fim de se distribuir um polímero fundido suprido através de uma largura de fiação preliminar Bv, onde pelo menos uma placa de distribuição permutável (7) com várias aberturas de distribuição (8) que são distribuídas através da largura de fiação B, é disposta a jusante do dispositivo de distribuição (4), com as ditas aberturas de distribuição (8) sendo fornecidas para acomodar o políme- ro fundido que chega do dispositivo de distribuição (4), onde uma placa matriz permutável (2) está disposta a jusante da placa de distribuição (7), com a dita placa matriz (2) contendo canais de ma- triz (10) com correspondentes aberturas de matriz (1) que são distribuídos através da largura de fiação final Be, e onde a largura de fiação B, definida pelas aberturas de distribui- ção (8) é menor ou maior do que a largura de fiação preliminar Bv, e com a largura de fiação preliminar Bv sendo reduzida ou aumentada para a largura de fiação final Be com o auxílio da placa de distribuição (7), e com a largura de fiação final desejada Be sendo ajustável pela permuta das placas de dis- tribuição (7).

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de distribuição (4) consiste em um distribuidor tipo cabide.

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracteri- zado pelo fato de que várias placas de distribuição permutáveis (7) são dis- postas a jusante do dispositivo de distribuição (4), e no qual as respectivas larguras de fiação B, definidas pelas aberturas de distribuição (8) das placas de distribuição individuais (7) diminuem do dispositivo de distribuição (4) pa- ra a placa matriz (2) a fim de reduzir a largura de fiação preliminar Bv para a largura de fiação final Be.

4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracteri- zado pelo fato de que várias placas de distribuição permutáveis (7) são dis- postas a jusante do dispositivo de distribuição (4), e no qual as respectivas larguras de fiação B, definidas pelas aberturas de distribuição (8) das placas de distribuição individuais (7) aumentam do dispositivo de distribuição (4) para (2) a fim de aumentar a largura de fiação preliminar Bv para a largura de fiação final Be.

5. Dispositivo, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de que as aberturas de distribuição (8) das placas de distribuição empilhadas e adjacentes (7) são desviadas uma da outra na di- reção da largura de fiação B,.

6. Dispositivo, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que uma placa de distribuição (7) contém pelo menos um canal de distribuição (9) que se estende sobre pelo menos parte da largura de fiação B,, onde o dito canal de distribuição (9) conecta pelo menos algumas aberturas de distribuição (8) uma à outra.

7. Dispositivo, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que uma placa de distribuição (7) contém várias fileiras de aberturas de distribuição (8) que são dispostas adjacentes uma à outra.

8. Dispositivo, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que uma placa de suporte de tela (5) com furos tipo canal (6) para o polímero fundido está imediatamente disposta entre o dispositivo de distribuição (4) e uma placa de distribuição (7).

9. Dispositivo, de acordo com uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de que várias zonas de aquecimento (H,) para o dis- positivo de distribuição (4) são fornecidas através da largura do dispositivo de distribuição (4), onde as respectivas zonas de aquecimento (H,) podem ser aquecidas separadamente.