ES2200455T3 - Fleje con dentado de sierra. - Google Patents

Abstract

Fleje con dentado de sierra para la fabricación de una guarnición de acero con dentado de sierra para el tambor de una carda, que comprende un segmento de pie (20) y un segmento de hoja (30) que sigue al mismo a través de un acodamiento de pie (22), presentando el segmento de hoja (30) dientes de sierra (32) formados por entalladuras (34) que arrancan del borde del segmento de hoja (30) que está dirigido en alejamiento del segmento de pie (20), caracterizado porque la proporción de la anchura del pie (b3) con respecto a la anchura de la hoja (b4) en el punto de la máxima entalladura entre los dientes es mayor que 2 y menor que 3, y porque la anchura del pie mide de 0, 2 a 0, 6 mm.

Description

Fleje con dentado de sierra.

La invención se refiere a un fleje con dentado de sierra para la fabricación de una guarnición de acero con dentado de sierra para el tambor de una carda, según el concepto general de la reivindicación 1.

La carda se utiliza en la preparación de fibras, para paralelizar las fibras individuales que provienen de una materia prima constituida por fibras desordenadas. A tal efecto, la carda está dotada habitualmente de un tambor de forma cilíndrica circular y de múltiples chapones distribuidos a lo largo de la superficie circunferencial del tambor. Para la paralelización de las fibras, tanto el tambor como también los chapones están dotados, generalmente, de guarniciones de acero formadas por flejes con dentado de sierra, entre las cuales se lleva a cabo el proceso de paralelización. En esta situación, la guarnición de acero con dentado de sierra del tambor suele estar formada por un fleje con dentado de sierra que está dispuesto de forma helicoidal alrededor de la superficie cilíndrica circular del tambor, mientras que la guarnición de acero con dentado de sierra del chapón puede estar formada por bandas de fleje con dentado de sierra dispuestas una al lado de otra. Con cardas de este tipo se pueden preparar o paralelizar más de 120 kilos de materia prima por hora. Un rendimiento satisfactorio de la carda se puede asegurar utilizando para el tambor de la carda guarniciones de acero con dentado de sierra según la patente EP 0 360 961 B2. Se ha mostrado, sin embargo, que dichas guarniciones de acero con dentado de sierra conocidas están sometidas a un gran desgaste durante su funcionamiento, sobre todo si trabajan al ritmo elevado de producción antes mencionado.

En el documento CH 660 884 A5 ya se ha hecho referencia al problema del gran desgaste de las guarniciones de carda. Para resolver dicho problema, en el documento mencionado se ha propuesto utilizar aleaciones de acero especiales para la fabricación de estas guarniciones de carda. Pero nos encontramos con otro problema, y es que las guarniciones de acero muy resistentes al desgaste, también son muy caras, de manera que, cuando se trata de guarniciones de carda, la relación óptima de coste-rendimiento no se encuentra en la máxima resistencia al desgaste, sino en la elección de un material para la guarnición, en la que el aumento de la resistencia al desgaste no quede contrarrestado por los costes de material y de fabricación elevados. Por lo tanto, incluso al utilizar los aceros aleados, descritos en la patente suiza antes mencionada, para la fabricación de guarniciones de carda, según se ha descrito en el documento EP 0 360 961 B2, se siguen observando los problemas mencionados en cuanto a la resistencia al desgaste.

Además, el documento GB 2322640 A da a conocer un fleje con dentado de sierra para el cilindro de alimentación de un dispositivo de preparación de fibras, cuya entalladura entre los dientes es poco profunda.

Vistos los problemas arriba mencionados, en el estado de la técnica la presente invención tiene como objetivo dar a conocer un fleje con dentado de sierra para la fabricación de una guarnición de acero con dentado de sierra para el tambor de una carda, que presenta una gran resistencia al desgaste durante el cardado, evitando costes excesivos de material y garantizando un rendimiento satisfactorio de la carda.

De acuerdo con la presente invención, este objetivo se consigue mediante el desarrollo adicional de los flejes para sierra con dentado que se indica en la parte caracterizante de la reivindicación 1.

La invención se basa en el conocimiento de que el desgaste de las guarniciones del tambor, que se ha observado durante el funcionamiento de las cardas conocidas, se debe sobre todo a las fuerzas que ejercen las fibras retenidas entre los segmentos de hoja de cada espira de la guarnición sobre los flancos de la hoja. Con el desarrollo de los flejes con dentado de sierra, según la invención, se aumenta la anchura del espacio entre cada espira de la guarnición del tambor en relación con la anchura de la hoja para facilitar, de esta manera, el desprendimiento de las fibras depositadas en dichos espacios de la guarnición y reducir la carga que suponen dichas fibras para los flancos de la hoja. Dicho de otra manera, el desarrollo, según la invención, de los flejes con dentado de sierra conocidos aumenta el espacio libre entre el acodamiento del pie y la punta del diente, de manera que el material fibroso tiene más espacio y puede ser eliminado más fácilmente de dicho espacio libre. Esto tiene una gran importancia con vistas a asegurar una gran resistencia al desgaste, sobre todo en grandes capacidades productivas y/o en la preparación de algodones de fibra larga. Se ha mostrado que mediante dicha realización avanzada se pueden conseguir capacidades de producción de 1000 t y más con una sola guarnición de tambor y sin desgaste significativo.

Al utilizar flejes con dentado de sierra, según la invención, para la fabricación de una guarnición de acero con dentado de sierra para el tambor de una carda, se ha mostrado inesperadamente que el ensanchamiento de los espacios libres de la guarnición, que se consigue de esta manera en relación con la anchura de los segmentos de hoja, no tiene ninguna influencia significativa sobre el rendimiento de la carda, es decir, sobre el grado de paralelización que se obtiene mediante el cardado. Se ha demostrado, sin embargo, que se pueden conseguir muy buenos resultados de cardado si la proporción de anchura del pie con respecto a la anchura de la hoja en el punto de máxima entalladura del diente es menor que 3 y la anchura del pie mide de 0,2 a 0,6 mm. Al utilizar guarniciones, según la invención, se puede realizar el gran espacio libre que se desea entre el acodamiento del pie y la punta del diente, evitando una estabilidad insuficiente del segmento de hoja y garantizando al mismo tiempo resultados de cardado muy buenos, si, partiendo de aquel borde del segmento de hoja que está dirigido en alejamiento del segmento de pie, la anchura de la hoja se incrementa constantemente, por lo menos por tramos, en dirección al segmento de pie, y que la proporción de la anchura del pie con respecto a la anchura de la hoja es mayor que 1,4 en el pie, siendo preferentemente de aproximadamente 1,6. En este contexto ha resultado ser muy útil que la anchura de la hoja en el borde del segmento de hoja que está dirigido en alejamiento del segmento de pie mida aproximadamente 0,02 hasta 0,2 mm, preferentemente unos 0,5 mm, y que la anchura de la hoja mida aproximadamente 0,2 hasta 0,3 mm en el pie, preferentemente unos 0,24 mm.

Otro incremento del espacio libre entre el acodamiento del pie y la punta del diente con tal de aumentar la resistencia al desgaste del fleje con dentado de sierra, según la invención, y la garantía simultánea de un resultado de cardado satisfactorio, debido a la utilización del correspondiente dentado de sierra, se conseguirá si la proporción de la altura de la hoja con respecto a la profundidad de la entalladura entre los dientes es mayor que 1,5, preferentemente mayor que 1,8, muy preferentemente de aproximadamente 2, pudiendo medir la profundidad de la entalladura entre los dientes, necesaria para la fabricación de un dentado de sierra que facilite un resultado de cardado satisfactorio, aproximadamente 0,4 mm.

Sin embargo, se ha de observar que el incremento del espacio libre entre el acodamiento del pie y la punta del diente de flejes con dentado de sierra, según la invención, también conlleva un aumento del volumen de aire que es arrastrado durante el proceso de cardado por la rotación del tambor, lo cual puede, a su vez, influir en el resultado de cardado. Para evitar un excesivo espacio libre entre el acodamiento del pie y la punta del diente, la proporción de altura de la hoja con respecto a profundidad de entalladura entre dientes quedará oportunamente delimitada a un máximo de 3,5, preferentemente a un máximo de 2,5.

Con vistas a evitar costes excesivos de material, garantizando al mismo tiempo un fleje con dentado de sierra que se pueda montar sobre el tambor de la carda con suficiente estabilidad, ha mostrado ser útil que la proporción de altura de la hoja con respecto a altura total del fleje sea mayor que 0,3, preferentemente mayor que 0,4, muy preferentemente de aproximadamente 0,45, pero menor que 0,6, preferentemente menor que 0,5. En este contexto también ha resultado ser útil que la altura total del fleje mida menos que 2,0 mm, preferentemente unos 1,8 mm, pudiendo la altura del pie medir menos de 1,4 mm, preferentemente unos 1,0 mm. Mediante la elección correcta de la proporción de la altura de la hoja con respecto a la altura total del fleje se puede asegurar, sobre todo, una buena resistencia al desgaste, ya que mediante el ajuste de una altura de la hoja suficientemente grande, en relación con la altura total, se asegura también un espacio libre, particularmente grande, entre las puntas de los dientes y el acodamiento del pie, que aumenta la resistencia al desgaste.

Tal como ya se ha explicado al principio, para asegurar la mayor resistencia al desgaste posible ha resultado ser ventajoso que el fleje con dentado de sierra, según la invención, esté formado por un acero aleado. Dicho acero aleado puede contener del 0,3 al 2,0, preferentemente del 0,8 al 0,85 por ciento en peso de carbono, del 0,1 al 0,25, preferentemente del 0,15 al 0,35 por ciento en peso de silicio, del 0,1 al 2,0, preferentemente del 0,4 al 0,6 por ciento de manganeso, del 0,1 al 2,0, preferentemente del 0,15 al 0,2 por ciento de vanadio y/o del 0,1 al 2,0, preferentemente del 0,4 al 0,6 por ciento en peso de cromo, siendo mínimos los contenidos en fósforo, azufre, níquel y cobre. El contenido en fósforo es limitado oportunamente a menos del 0,025 por ciento en peso y el contenido en azufre a menos del 0,25 por ciento en peso.

Con vistas a asegurar una gran resistencia al desgaste, también ha resultado ser útil que la aspereza de los flancos laterales del segmento de hoja, por lo menos en la zona de los dientes, sea menor que 5 m, preferentemente menor que 4 m, ya que una aspereza excesiva provocaría una fricción elevada y, por lo tanto, también un desgaste elevado. Esta aspereza reducida también se puede conseguir sometiendo a los flejes con dentado de sierra, después de pasar por un proceso de troquelado y endurecimiento, a un proceso de trabajo separado para salvaguardar las propiedades deseadas de la superficie. A tal efecto, ha resultado ser muy útil que los flejes con dentado de sierra sean sometidos, en dicho proceso de trabajo separado, a un pulido con tratamiento galvánico en una instalación de desbarbado y pulido.

Además, se puede aumentar la duración de una guarnición fabricada mediante flejes con dentado de sierra, según la invención, si el error de paso, es decir, la desviación de la distancia nominal entre las puntas de dientes consecutivos es menor que 2%, preferentemente menor que 1,0%, ya que, en este caso, si la guarnición es montada correctamente, ya no es necesario llevar a cabo un afilado de control o una primera igualación que provocan un primer desgaste. La minimización de los errores de paso se puede conseguir, utilizando durante la fabricación del fleje, sobre todo durante el proceso de troquelado, un dispositivo de avance del fleje de alta precisión el cual es controlado por una calculadora de compensación normal. Mediante un procedimiento de exploración, por ejemplo un procedimiento de exploración por láser, se pueden detectar y corregir de inmediato los errores de paso que podrían producirse eventualmente durante la fabricación.

Para asegurar una gran resistencia al desgaste, además, ha resultado particularmente útil que los dientes del fleje con dentado de sierra, según la invención, tengan la forma de dientes curvos cuya cara de ataque discurre de forma arqueada, siendo el radio de curvatura de la cara de ataque oportunamente de aproximadamente 0,15 hasta 0,25 mm, muy preferentemente de aproximadamente 0,19 mm. La preparación cuidadosa del material fibroso que ha de ser paralelizado puede quedar asegurada si la cara de ataque termina en dirección a la punta del diente en un tramo rectilíneo, cuya longitud oscila preferentemente entre 0,02 y 0,2 mm.

A continuación, la invención es explicada haciendo referencia al dibujo, al cual se hace referencia en lo que respecta a todos los detalles esenciales de la invención, que no son señalados particularmente en la descripción. El dibujo muestra:

en la figura 1, una vista lateral del fleje con dentado de sierra, según la invención,

en la figura 2, una corte a través del fleje con dentado de sierra mostrado en la figura 1, y

en la figura 3, un detalle de un diente de sierra del fleje con dentado de sierra mostrado en la figura 1.

El fleje con dentado de sierra (10) mostrado en el dibujo consiste, substancialmente, en un segmento de pie (20) y en un segmento de hoja (30). En esta situación, el segmento de pie (20) está delimitado, en su lado dirigido en alejamiento del segmento de hoja (30), por una superficie de limitación inferior (24), esencialmente plana, de la cual arrancan dos superficies de flanco (26) y (28), formando con la misma un ángulo recto y extendiéndose en dirección al segmento de hoja (30). Mediante esta forma del segmento de pie se consigue que el fleje con dentado de sierra, mostrado en el dibujo, pueda ser montado sobre un tambor con una superficie de cilindro lisa, estando entonces el fleje con dentado de sierra, que está dispuesto de forma helicoidal alrededor del cilindro, dispuesto de tal manera que las superficies de flanco del segmento de pie de espiras sucesivas son adyacentes entre sí.

Partiendo de la superficie de flanco (26), el segmento de pie pasa a través de un acodamiento del pie (22) al segmento de hoja (30), el cual está dotado de numerosos dientes (32). Los dientes (32) están formados por entalladuras (34) que se extienden, partiendo del borde del segmento de hoja (30) que está dirigido en alejamiento del segmento de pie (20), en dirección a dicho segmento de pie (20). En la realización mostrada en el dibujo, el paso de dientes (p), es decir, la distancia entre las puntas de dientes consecutivos, es constante y mide aproximadamente 1,669 mm. Tal como se desprende muy claramente de la figura 2, la superficie de flanco (38) del segmento de hoja (30) es coplanaria con la superficie de flanco (28) del segmento de pie (20), aumentando constantemente la anchura del segmento de hoja, a partir de las puntas de los dientes (32), en dirección al segmento de pie (20). La anchura (b1) del segmento de hoja mide en la zona de las puntas de los dientes aproximadamente 0,05 mm, mientras que la anchura (b2) del segmento de hoja (30) es de aproximadamente 0,24 mm en el pie (20), siendo la anchura (b4) en el punto de la máxima entalladura entre los dientes, que se halla entremedio, de aproximadamente 0,15 mm. La anchura (b3) del segmento de pie es más o menos constante a lo largo de toda su altura y, en la realización de la invención mostrada en el dibujo, es de 0,4 mm.

En la realización de la invención, mostrada en el dibujo, la altura total del fleje con dentado de sierra (h1) es de 1,8 mm, la altura (h2) del segmento de pie mide 1,0 mm, la entalladura entre los dientes (h4) es de 0,4 mm y la altura (h5) del segmento de hoja 0,8 mm.

Como se muestra muy claramente en la figura 3, los dientes individuales (32) están conformados en forma de dientes curvos que presentan una curvatura hacia delante en dirección a la punta del diente (32c). El radio de curvatura (r) es de 0,19 mm. En dirección hacia la punta del diente (32c), el tramo curvado (32a) de la cara de ataque de los dientes (32) termina en un tramo rectilíneo (32b). Este tramo rectilíneo hace posible el tratamiento cuidadoso del material fibroso por los dientes. Dichos dientes (32) del fleje con dentado de sierra mostrado en el dibujo presentan, en la zona de sus puntas (32c), en estado estirado, un ángulo de ataque á de 40º. El ángulo formado por el dorso del diente más o menos rectilíneo y una línea recta que discurre perpendicularmente a la superficie de limitación inferior (24) del fleje (10) es de 65º, resultando de ello un ángulo de cuña de 25º. Mediante la adaptación descrita de la anchura del pie (b3) a la anchura de la hoja (b2) en el pie, la anchura de la hoja (b4) en el punto de la máxima entalladura entre los dientes y la anchura de la hoja (b1) en la punta del diente, se garantiza en la guarnición fabricada mediante un fleje con dentado de sierra, mostrado en el dibujo, un espacio libre particularmente grande entre el acodamiento (22) y la punta del pie (32c), con el cual se puede conseguir una gran resistencia al desgaste, asegurando un buen efecto de cardado, aún cuando el fleje con dentado de sierra está fabricado por una aleación de acero comparativamente más económica del tipo inicialmente mencionado.

La invención no se limita al ejemplo de realización explicado por medio de los dibujos. Más bien se está considerando también la aplicación de flejes con dentado de sierra con otras dimensiones. Además, en el marco de esta invención, también se pueden aplicar flejes con dentado de sierra con paso de dientes (p) variable. Y también se ha pensado en la aplicación de flejes con dentado de sierra, según la invención, con segmentos de pie que se pueden enclavar.

Claims (12)

1. Fleje con dentado de sierra para la fabricación de una guarnición de acero con dentado de sierra para el tambor de una carda, que comprende un segmento de pie (20) y un segmento de hoja (30) que sigue al mismo a través de un acodamiento de pie (22), presentando el segmento de hoja (30) dientes de sierra (32) formados por entalladuras (34) que arrancan del borde del segmento de hoja (30) que está dirigido en alejamiento del segmento de pie (20), caracterizado porque la proporción de la anchura del pie (b3) con respecto a la anchura de la hoja (b4) en el punto de la máxima entalladura entre los dientes es mayor que 2 y menor que 3, y porque la anchura del pie mide de 0,2 a 0,6 mm.

2. Fleje con dentado de sierra, según la reivindicación 1, caracterizado porque partiendo del borde del segmento de hoja (30) que está dirigido en alejamiento del segmento de pie (20), la anchura de la hoja se incrementa constantemente, por lo menos por tramos, en dirección al segmento de pie (20), y la proporción de la anchura del pie (b3) con respecto a la anchura de la hoja (b2) en el pie es mayor que 1,4.

3. Fleje con dentado de sierra, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la anchura de la hoja (b1) en el borde del segmento de hoja (30), que está dirigido en alejamiento del segmento de pie (20), mide aproximadamente 0,02 - 0,2 mm.

4. Fleje con dentado de sierra, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la proporción de altura de la hoja (h5) con respecto a la profundidad de entalladura entre dientes (h4) es mayor que 1,5, preferentemente mayor que 1,8 y muy preferentemente de aproximadamente 2.

5. Fleje con dentado de sierra, según la reivindicación 4, caracterizado porque la proporción de altura de la hoja (h5) con respecto a la profundidad de entalladura entre dientes (h4) es menor que 3,5.

6. Fleje con dentado de sierra, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la proporción de altura de la hoja (h5) con respecto a la altura total (h1) del fleje (10) es mayor que 0,3.

7. Fleje con dentado de sierra, según la reivindicación 6, caracterizado porque la proporción de altura de la hoja (h4) con respecto a la altura total (h1) del fleje (10) es menor que 0,6.

8. Fleje con dentado de sierra, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la altura total (h1) del fleje es menor que 2,0 mm.

9. Fleje con dentado de sierra, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la altura del pie (h2) es menor que 1,4 mm.

10. Fleje con dentado de sierra, según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el fleje con dentado de sierra (10) es de acero aleado.

11. Fleje con dentado de sierra, según la reivindicación 10, caracterizado porque el acero aleado contiene 0,3 - 2,0 por ciento en peso de carbono, 0,1-2,5 por ciento en peso de silicio, 0,1-2,0 por ciento en peso de manganeso, 0,1-2,0 por ciento en peso de vanadio, 0,1-2,0 por ciento en peso de cromo y/o 0,6-0,7 por ciento en peso de wolframio.

12. Fleje con dentado de sierra, según la reivindicación 10, caracterizado porque el acero aleado contiene 0,80-0,85 por ciento en peso de carbono, 0,40- 0,60 por ciento en peso de manganeso, 0,10-0,30 por ciento en peso de silicio, 0,60-0,70 por ciento en peso de wolframio y/o 0,15-0,20 por ciento en peso de vanadio y/o menos del 0,02 por ciento en peso de fósforo y menos del 0,02 por ciento en peso de azufre.