ES2301485T3 - Procedimiento para regular el perfil de una napa no tejida e instalacion de produccion asociada. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para regular el perfil transversal de una napa no tejida en una instalación de producción de dicha napa a partir de un producto fibroso (6), que se deposita en forma de segmentos transversales sucesivos en un extendedor-napador (2) para obtener una napa (16) que pasa a continuación a una máquina de consolidación, en particular una punzonadora (3) que suministra napa no tejida consolidada (24), caracterizado porque en un puesto de medición (28) situado después de la máquina de consolidación (3), se detecta un perfil transversal de la napa detectando una magnitud física en varios puntos (P1, ..., P19 ) de la anchura de la napa consolidada (24), y en caso de diferencia entre el perfil detectado y un perfil de consigna se corrige el perfil de la napa regulando un parámetro de funcionamiento de por lo menos un órgano de disposición de las fibras (9, 21) situado en la instalación corriente arriba de la máquina de consolidación (3), cuando dicho órgano de disposición (9, 21) trabaja las fibras que se encontrarán en el punto de la anchura de la napa donde la diferencia de perfil ha aparecido.
Description
Procedimiento para regular el perfil de una napa
no tejida e instalación de producción asociada.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para regular el perfil de una napa no tejida.
La presente invención se refiere también a una
instalación de producción de una napa de fibras no tejidas.
Es conocido producir un producto fibroso, tal
como un velo de napado, en una carda o en otro aparato tal como por
ejemplo un napador neumático. El velo de fibras así obtenido
alimenta un extendedor-napador en el cual el velo
es plegado alternativamente en un sentido y en el otro sobre una
cinta de salida. La napa es así compuesta por segmentos de velo,
inclinados alternativamente en un sentido y en el otro, que se
cabalgan. Los pliegues entre segmentos sucesivos están alineados a
lo largo de los bordes laterales de la napa producida.
La napa de fibras obtenida está en general
destinada a un tratamiento ulterior de consolidación por ejemplo
por punzonado, por recubrimiento, y/o etc.., para obtener un
producto no tejido consolidado.
El documento
FR-A-2 234 395 da a conocer las
relaciones de velocidad que es preciso respetar en el
extendedor-napador para controlar el espesor de la
napa en cualquier punto de su anchura.
El documento
DE-C-1 287 980 da a conocer colocar
directamente a la salida del extendedor-napador, por
encima del eje longitudinal de la napa, una galga 32 que detecta
los defectos de espesor/peso superficial de la napa a lo largo de
su eje. Esta detección es recibida por un aparato de tratamiento
que, en caso de diferencia con respecto a una consigna, corrige en
particular la velocidad de la cinta de salida del
extendedor-napador cuando un cabalgamiento
incorrecto de los segmentos de velo que componen la napa, produce
unos burletes transversales o por el contrario unas lagunas en
forma de ranura transversal en la napa. En caso de desviación del
espesor de la napa con respecto a una consigna, el aparato de
tratamiento manda una variación correspondiente de la velocidad de
rotación del peinador de la carda montada corriente arriba del
extendedor-napador.
El documento
EP-A-0 315 930 propone un
extendedor-napador que realiza una napa que tiene en
sección transversal un perfil de espesor/peso superficial no
uniforme. Para ello, el carro napador, que deposita el velo en un
punto variable de la anchura de la cinta de salida, es accionado con
una velocidad que varía con respecto a la velocidad de las cintas
que expulsan el velo a través de este carro para depositarlo sobre
la cinta de salida del extendedor. Si en una posición dada de la
anchura de la napa, el carro se desplaza a una velocidad superior a
aquélla a la cual suministra el velo, el velo es estirado y esto
reduce el espesor de la napa en este emplazamiento. Si, por el
contrario, la velocidad del carro es inferior a la velocidad de
devanado, el velo es depositado en una forma comprimida que aumenta
el espesor de la napa en ese emplazamiento.
El documento
EP-B-0 371 948 describe un
procedimiento destinado a compensar previamente los defectos que
intervienen cuando tiene lugar la consolidación ulterior, en
particular el punzonado, haciendo variar localmente el espesor del
velo de napado introducido en el extendedor-napador.
Esto se obtiene regulando de forma automática la velocidad de un
peinador de la carda con respecto a la velocidad del tambor de
carda. Cuanto más rápido gira el peinador con respecto al tambor
más reducido es el peso superficial del velo formado por el
peinador.
El documento
FR-A-2 770 855 describe diversos
perfeccionamientos de este procedimiento y propone como variante
unos modos de realización que combinan una modulación del perfil
longitudinal del velo producido por la carda o análogo con una
acción de estirado y/o de compresión del velo a su salida del carro
napador del extendedor-napador.
Un aparato de tratamiento informático permite al
usuario escoger un precio de consigna deseado para la napa y manda
a continuación el aparato de producción de velo y/o el
extendedor-napador de forma calculada para realizar
el perfil requerido. En la práctica, el usuario de una instalación
da una importancia determinante al perfil de la napa consolidada
obtenida. Ahora bien, este perfil es inevitablemente modificado por
las imperfecciones funcionales del extendedor y de la máquina de
consolidación, en particular cuando ésta es una punzonadora. Las
punzonadoras tienen por función entrelazar las fibras. Las mismas
tienen al mismo tiempo el inconveniente de reducir la dimensión
trasversal de la napa, y proporcionar una napa más gruesa a lo largo
de los bordes que en la zona media.
El documento US nº 4.662.032 A describe un
napador neumático que comprende a su salida un captador que detecta
el espesor de la napa en varios puntos de su anchura. El napador
neumático es regulable de forma separada para diferentes zonas de
su anchura de trabajo. En caso de diferencia entre el perfil
detectado y una consigna, unos medios de regulación corrigen la
operación de napado en la zona de la anchura donde el error ha sido
constatado. Se realiza así típicamente un perfil que compensa
previamente unos defectos ocasionados por unas etapas ulteriores de
la fabricación.
Las instalaciones descritas en los documentos
EP-B-0 371 948,
FR-A-2 770 855 y el
US-A-4 662 032, así como el
extendedor-napador descrito en el documento
EP-A-0 315 930, permiten en
principio dar a la napa que no haya sufrido aún un tratamiento
ulterior tal como un tratamiento de consolidación y más
particularmente de punzonado, un perfil no uniforme que compensa
previamente los defectos que serán producidos por el punzonado.
Pero, en la práctica, una compensación previa perfecta es muy
difícil de obtener, necesita unos ajustes laboriosos. Además, no es
cierto que una buena regulación inicial sea suficiente para obtener
de forma duradera un producto consolidado de acuerdo con el perfil
ideal esperado.
El objetivo de la invención es así proponer un
procedimiento (ver reivindicación 1) y una instalación (ver
reivindicación 18) de producción que permiten obtener de forma más
simple y más fiable para el usuario el perfil deseado para la napa
consolidada.
Según un primer aspecto de la invención, el
procedimiento para regular el perfil transversal de una napa no
tejida en una instalación de producción de dicha napa a partir de un
producto fibroso, que se deposita en forma de segmentos
transversales sucesivos en un extendedor-napador
para obtener una napa que pasa a continuación a una máquina de
consolidación, en particular una punzonadora que suministra la napa
no tejida consolidad, está caracterizado porque:
- -
- en un puesto de medición situado después de la máquina de consolidación se detecta un perfil transversal de la napa detectando una magnitud física en varios puntos de la anchura de la napa consolidada; y
- -
- en caso de diferencia entre el perfil detectado y un perfil de consigna se corrige el perfil de la napa regulando un parámetro de funcionamiento de por lo menos un órgano de disposición de las fibras situado en la instalación corriente arriba de la máquina de consolidación, cuando dicho órgano de disposición trabaja las fibras que van a encontrarse en el punto de la anchura de la napa donde la diferencia de perfil ha aparecido.
Se denomina "órgano de disposición de las
fibras" un órgano que pertenece por ejemplo a una carda o un
extendedor-napador y que tiene un efecto sobre la
disposición o la distribución de las fibras en el velo o la napa, y
que influye en particular sobre el peso superficial de una
"sección de velo" o de un punto de la anchura de la napa. Se
denomina "sección de velo" una sección transversal de un velo u
otro producto fibroso en un punto determinado de su longitud. Esta
sección se caracteriza en particular por su peso superficial, que
puede variar de una sección a la otra.
Con la invención, que verifica de forma
permanente por intermitencia el perfil transversal obtenido y se
procede a unas correcciones apuntadas en caso de diferencia entre
un punto del perfil obtenido y el punto correspondiente del perfil
de consigna.
La corrección puede realizarse por un
procedimiento conocido según los documentos
EP-A-0 315 930, el
EP-B-0 371 948 o el
FR-A-2 770 855.
La magnitud física medida puede ser elegida
entre una amplia gama. Se puede por ejemplo medir la permeabilidad
de la napa a una radiación dada. Esta permeabilidad constituye una
magnitud física representativa del peso superficial local.
El procedimiento descrito en el documento
FR-A-2 770 855 necesita conocer con
precisión la "longitud de retardo", es decir la longitud de
velo comprendida entre por una parte una primera sección de velo que
va a ser depositada sobre la napa en curso de formación en el
extendedor-napador, y por otra parte una segunda
sección de velo que se encuentra en el punto del trayecto de las
fibras donde la regulación de peso especifico se realiza corriente
arriba del extendedor-napador, en particular en la
carda. Si el velo sufre unas estirados o unas compresiones entre
estas dos secciones, es preciso tener en cuenta una longitud de
retardo corregida de forma correspondiente. La longitud de retardo
corregida corresponde al trayecto total efectuado por el carro
napador por encima de la cinta de salida entre el momento en que
deposita la primera sección citada y el momento en que deposita la
segunda sección citada. Conociendo esta longitud de retardo,
eventualmente corregida, se conoce el punto donde será depositada,
en la anchura de la napa, una sección de velo que va a sufrir una
corrección de espesor/peso superficial en la carda.
La longitud de retardo, eventualmente corregida,
puede determinarse de forma teórica en cada instante en una
instalación de producción dada, programada de forma dada. En la
práctica, dicha determinación teórica puede ser difícil de realizar
y no conducir a un resultado perfecto. Es en particular difícil
tener en cuenta ciertos elementos tales como la elasticidad de las
fibra, que corren el riesgo de estirarse o por el contrario
recomprimirse en ciertos puntos de su trayecto.
Según un aspecto de la invención que puede,
independientemente de la regulación de perfilado, completar
útilmente el documento FR-A-2 770
855, se procede a una determinación experimental de la longitud de
retardo o por lo menos a un acabado experimental de la
determinación teórica. Para ello, se utiliza una etapa de
inicialización con la ayuda de una particularidad del producto
fibroso del cual se detecta la posición longitudinal a lo largo del
producto fibroso cuando tiene lugar el paso a través de dicho órgano
de disposición de las fibras y después la posición transversal en
la napa producida. Gracias a este conocimiento más preciso de la
longitud de retardo, el procedimiento de regulación de perfilado
según la invención puede ser realizado más eficazmente.
Es ventajoso que esta particularidad sea un
pseudodefecto generado por el órgano de disposición. Es también
ventajoso que la particularidad, en particular el pseudodefecto, sea
detectada por los medios de detección de la magnitud física. En
esto el procedimiento de inicialización se combina también más
ventajosamente con el procedimiento de regulación de perfil
propiamente dicho.
Conociendo la longitud de velo necesaria para
alimentar el carro napador durante una ida/retorno de éste, se
pueden deducir de ello todas las secciones de velo sucesivos que
corresponderán a una misma posición transversal sobre la napa. Y se
podrá deducir de ello la posición de la secciones de velo que
corresponden a cualquier otra posición transversal sobre la
napa.
En la práctica, al mismo tiempo que se detecta
el paso de la particularidad a través del órgano de disposición se
puede detectar la posición del carro napador en su ciclo de
ida-retorno. Se sabrá a continuación, cada vez que
el carro napador pase de nuevo por esta posición de su ciclo, que la
sección de velo que va a ser trabajada por el órgano de disposición
está destinada a encontrarse en la posición transversal citada de la
napa.
En una versión perfeccionada, la inicialización
puede ventajosamente comprender una etapa que consiste en defasar
las particularidades sucesivas con respecto a los ciclos de
ida/retorno del carro napador, hasta que las particularidades
sucesivas se posicionen en una posición particular de la anchura de
la napa, y en particular sobre el eje central de la napa.
Se han determinado así las secciones el velo que
pasarán a encontrarse sobre el eje central de la napa.
Por una simple subdivisión de la longitud del
velo entre dos de dichas secciones sucesivas, se encuentran las
secciones de velo que pasarán a posicionarse en otros puntos de la
anchura de la napa. Esta subdivisión puede realizarse de forma
voluntariamente irregular para tener en cuenta por ejemplo un
estirado/compresión no constante a la salida del carro napador.
Una vez realizada la inicialización, se pasa a
la etapa de producción y no hay entonces necesidad de proveer el
velo de "particularidades" o "pseudodefectos". Cuando debe
realizarse una corrección del perfil transversal de la napa, se
efectúa esta corrección sobre el velo, en una sección de velo
elegida con referencia a la secciones de velo de las que se sabe
que se encontraran a lo largo del eje de la napa.
Se puede también efectuar la corrección
modificando la relación de velocidad entre el carro napador (que
resulta entonces el órgano de disposición de las fibras que sirve
para aplicar la corrección) y la velocidad de paso del velo a
través del carro napador cuando el carro napador se encuentra encima
del punto de la anchura de la napa donde la diferencia de perfil ha
sido constatada. Este procedimiento tiene la ventaja de no necesitar
detección entre las posiciones longitudinales del velo y las
posiciones transversales sobre la napa, pero puede presentar los
inconvenientes mencionados en el documento
FR-A-2 770 855 a partir del
documento EP-A-0 315 930, en
particular una relativamente baja eficacia de corrección cuando
tiene lugar la utilización de fibras relativamente elásticas.
Se prefiere por tanto, según la invención,
realizar las correcciones de peso superficial cuando tiene lugar la
producción del velo corriente arriba del
extendedor-napador. Es por el contrario ventajoso
corregir la anchura de la napa obtenida, cuando se separa de la
anchura del perfil de consigna, regulando los extremos de carrera
del carro napador del extendedor-napador.
En este caso también, el carro napador es un
órgano de disposición de las fibras sobre el cual se puede actuar
para aplicar una corrección de perfil en el marco del procedimiento
de regulación.
Las correcciones efectuadas pueden tener por
efecto modificar la posición del carro napador para la cual la
sección de velo que atraviesa el órgano de disposición es la que
está destinada a colocarse sobre el eje de la napa. Se puede
entonces recalcular dicha posición del carro napador aplicando a la
posición anteriormente conocida una variación calculada
teóricamente según los efectos previsibles de la corrección.
Según otro aspecto de la invención, la
instalación de producción de una napa de fibras no tejida, que
comprende una máquina de producción de velo, en particular una
carda, un extendedor-napador que forma una napa (16)
con unos segmentos de velo dispuestos transversalmente y en
cabalgamiento mutuo, y una máquina de consolidación, en particular
una punzonadora que recibe la napa que proviene del
extendedor-napador y que produce la napa de fibras
no tejida consolidada, está caracterizada por:
- -
- unos medios de detección para medir una magnitud física en diferentes puntos de la anchura de la napa consolidada que pasa por un puesto de medición situado corriente abajo de la máquina de consolidación; y
- -
- unos medios de mando que reciben una señal proporcionada por los medios de detección, que comparan la magnitud física de cada punto con una consigna relativa a este punto, y en caso de diferencia en un punto aplican un mando corregido a por lo menos un órgano de disposición de las fibras que actúa corriente arriba de la máquina de consolidación, cuando el órgano de disposición trabaja unas fibras destinadas a encontrarse en dicho punto.
Otras particularidades y ventajas de la
invención resaltarán también de la descripción siguiente, relativa
a unos ejemplos no limitativos.
\newpage
En los planos anexos:
- la figura 1 es una vista en planta de una
instalación según la invención;
- las figuras 2, 3 y 4 son vistas en sección
según II-II, III-III y
respectivamente IV-IV de la figura 1, que muestran
el producto en diferentes fases de su elaboración;
- la figura 5 es una vista esquemática según
V-V de la figura 1;
- la figura 6 es una vista esquemática del velo
depositado en el curso de un ciclo de movimiento del carro napador,
con la regla de correspondencia entre las secciones de velo E_{1}
a E_{17} y los puntos de medición P_{1} a P_{19};
- la figura 7 es un ejemplo de perfil de
consigna;
- la figura 8 muestra la napa intermedia
correspondiente, en sección transversal;
- la figura 9 muestra el velo correspondiente a
producir para obtener este perfil, en sección longitudinal;
- la figura 10 es un ejemplo de organigrama de
aplicación del procedimiento;
- las figuras 11 y 12 son análogas a las figuras
7 y 8 pero relativas a otro ejemplo de perfil;
- la figura 13 corresponde a una parte de la
figura 1 pero al final de la etapa de inicialización,
- la figura 14 es una vista en sección de la
napa consolidada según XIV-XIV de la figura 13;
- la figura 15 es una vista esquemática de otro
modo de realización de la invención.
Se precisa aquí que las figuras son únicamente
ilustrativas y no pretenden mostrar ni los detalles de realización
ni las proporciones reales de la instalación o de sus
componentes.
En el ejemplo representado en las figuras 1 y 5,
la instalación comprende una carda 1, un
extendedor-napador 2 y una punzonadora 3. La carda
1 suministra sobre una cinta de transferencia 4, un velo de fibras 6
orientadas en general longitudinalmente con respecto a la dirección
7 de la transferencia.
La función del
extendedor-napador 2 es recibir el velo 6 según la
dirección 7 y depositarlo en zig-zag sobre una
cinta de salida 8 que se desplaza perpendicularmente a la dirección
7. El extendedor-napador comprende un carro napador
9 (figura 5) que se desplaza en vaivén por encima de la cinta de
salida 8 paralelamente a la anchura de esta. El carro napador 9
presenta por encima del tapiz de salida 8 una ranura 11 a través de
la cual el velo 6 es expulsado a una velocidad determinada y se
deposita en un punto variable de la anchura de la cinta de salida
8. En el ejemplo representado, la ranura 11 está definida entre dos
rodillos 12, cuyos ejes están situados en un mismo plano
horizontal. El extendedor-napador comprende también
un carro acumulador 13 móvil en vaivén por encima del carro napador
9 y paralelamente a éste. La función del carro acumulador 13 es
hacer efectuar al velo 6 un bucle 14 de longitud variable que
permite al velo ser expulsado por el carro napador 11 a una
velocidad que puede ser elegida libremente y en particular
independientemente de la velocidad de desplazamiento en vaivén del
carro napador 9 y de la velocidad a la cual el velo 6 llega de la
carda 1. Sin embargo, la velocidad media a la cual el velo 6 llega
de la carda y la velocidad media a la cual el velo 6 es expulsado
por el carro napador 9 son iguales sobre un ciclo de
ida-retorno del carro napador.
En la figura 5, se ha hecho abstención de
representar numerosos detalles del
extendedor-napador 2 y en particular el bastidor
que soporta y que guía los carros 9 y 13, los motores para su
arrastre, así como diferentes cintas que soportan el velo hasta su
salida a través de la ranura 11 del carro napador 9. Dichos
elementos se describen en detalle por ejemplo en el documento
EP-0 517 563.
El examen simultáneo de las figuras 1 y 8
permite comprender que en función de la velocidad de desplazamiento
en vaivén del carro napador 9, la anchura del velo 6, y la velocidad
de avance de la cinta de salida 8, se encontrará en cada punto de
la longitud de la napa 16 formada sobre la cinta de salida 8, un
número S de segmentos de velo superpuestos, que corresponden a S/2
idas y retornos del carro napador 9.
En la figura 5, la carda 1 sólo está
representada parcialmente y muy esquemáticamente. La carda 1
comprende un tambor de carda 17 que gira en servicio en el sentido
indicado por una flecha 18 y que lleva en su periferia una capa de
fibras 19 que es constantemente renovada por unos medios no
representados. Una parte de la capa 19 es extraída por un peinador
21 que forma con las fibras extraídas, directamente o
indirectamente, el velo 6. Como se ha expuesto en detalle en el
documento FR-A-2 770 855, se puede
hacer variar el espesor el velo 6 haciendo variar la velocidad de
rotación del tambor 17 o del peinador 21 o también haciendo variar
la separación entre el tambor 17 y el peinador 21. La figura 5
ilustra más particularmente la realización de una napa que tiene a
la salida del extendedor-napador un perfil de poros
adelgazados progresivamente por medio de un velo 6 que en lugar de
tener un espesor uniforme presenta unas zonas Z1 y Z2 en las cuales
el peso superficial del velo (representado por el espesor en la
figura 5), va disminuyendo hasta una sección de velo 22 y después
aumentando de nuevo. Estas zonas Z1 y Z2 están posicionadas a lo
largo de la longitud del velo 6 de manera que el carro napador 9
pasa a colocarlas a lo largo del borde izquierdo y respectivamente
del borde derecho de la napa 16. La sección 22 de peso superficial
mínimo coincide con el borde correspondiente de la napa 16.
La punzonadora 3, montada corriente abajo del
extendedor-napador 2 y en particular de su cinta de
salida 8 con respecto al sentido de circulación 23 de éste,
transforma la napa intermedia 16 constituida por segmentos de velo
superpuestos 6 en una napa consolidada 24 y mucho más compacta, por
tanto mucho menos gruesa. La anchura 26 de la napa consolidada 24
está ligeramente reducida con respecto a la anchura 27 de la napa
intermedia 16. La napa consolidada 24 es a continuación
transportada hacia por ejemplo un almacenaje.
De acuerdo con la invención, la napa consolidada
24 pasa por un puesto de medición 28 situado corriente abajo de la
punzonadora 3 con respecto al sentido de paso 29 de la napa
consolidada. De forma no representada en detalle, el puesto de
medición 28 está provisto de un medio para detectar una magnitud
física en varios puntos de la anchura de la napa consolidada 24.
Puede tratarse de una serie de detectores individuales alineados
según la anchura de la napa consolidada 24. Puede también tratarse
de un detector único que efectúa periódicamente una carrera
transversal por encima o por debajo de la napa consolidada 24 para
captar el perfil transversal de la napa en lo que se refiere a la
magnitud física a la cual el detector es sensible. La magnitud
física en cuestión es preferentemente pero no limitativamente, la
permeabilidad de la napa consolidada 24 a una radiación que puede
ser una radiación luminosa, una radiación X, una radiación \gamma,
etc... Esta permeabilidad es en efecto relativamente fácil de medir
con precisión y da una imagen fiel del peso superficial de la napa
en cada punto de medición. Si es necesario, un factor de
correspondencia entre la permeabilidad y el peso superficial puede
ser utilizado en función del tipo de fibras o de una mezcla de
fibras que componen la napa. Dichos puestos de medición que
comprenden una fila de detectores, o un detector único móvil a lo
largo de una carrera de medición (estos últimos se denominan
corrientemente "traveling") están disponibles en el comercio y
no serán por tanto descritos con más detalle.
El puesto de medición 28 proporciona una señal
de medición en forma analógica o numérica que es enviada por una
línea 31 a una unidad de tratamiento 32. Un terminal 33, también
conectado a la unidad 32 permite al operador elegir el perfil de
consigna deseado para la napa consolidada 24.
La unidad de tratamiento 32 puede ser, a parte
de los perfeccionamientos que acaban de ser descritos a título de
la presente invención, el perfeccionamiento descrito en el documento
FR-A-2 770 855 para coordinar el
funcionamiento de la carda y del extendedor-napador
en vista al perfilado de la napa producida.
La instalación comprende por tanto unos medios
de conexión 34 entre la unidad de tratamiento 32 y la carda 1 para
el control de la carda 1 a partir de la unidad de tratamiento 32, y
una conexión bidireccional 36 entre la unidad de tratamiento 32 y
el extendedor-napador 2 para el control del
extendedor-napador 2 a partir de la unidad de
tratamiento 32.
Se han representado en la figura 6 unos puntos
P_{1} a P_{19} que corresponden a diecinueve puntos de medición
repartidos sobre la anchura del puesto de medición 28, así como unas
secciones de velo E_{1} a E_{17} repartidas sobre la longitud
del velo depositado por un ciclo de movimiento de ida y retorno del
carro napador 19 del extendedor-napador. Cada
sección de velo E_{1} a E_{17} coincide con uno respectivo de
los puntos de medición P_{2} a P_{18}. Los puntos de medición
extremos P_{1} y P_{19} están situados cada uno justo más allá
de uno respectivo de los bordes del perfil de consigna y no
corresponden por tanto a ninguna sección E del velo. Los puntos de
medición P_{2} y P_{18} se encuentran muy cerca del borde
respectivo del perfil de consigna. La regulación de perfil tendrá,
entre otros, por objetivo que cada borde del perfil real detectado
sea mantenido entre los puntos de medición P_{1} y P_{2} para el
borde izquierdo y respectivamente entre los puntos de medición
P_{18} y P_{19} para el borde derecho.
Otro objetivo de la regulación de perfil será
que el peso superficial detectado en cada uno de los puntos de
medición P_{2} a P_{18} sea tan próximo como sea posible al
resultante del perfil de consigna en este punto.
Las figuras 3 y 4 ilustran que un perfil
rectangular de la napa intermedia 16 (figura 3) tiende en general,
después de punzonado, a dar un perfil con unas zonas de borde
sobreengruesadas 37 (figura 4) totalmente indeseables si el usuario
desea fabricar una napa consolidada tan uniforme como sea posible,
por ejemplo con un perfil de consigna tal como se ha ilustrado en
la figura 7. La obtención de un perfil tan próximo como sea posible
al perfil de consigna de la figura 7 necesita en general la
fabricación de una napa intermedia 16 que tenga el perfil
representado en la figura 8 es decir con unos bordes laterales que
van adelgazándose. Esto es preferentemente realizado adelgazando
cada segmento de velo como ya se ha descrito con referencia a la
figura 5 a propósito de las zonas Z_{1} y Z_{2}. La figura 9
ilustra a título de ejemplo una cierta longitud de velo 6 que
corresponde a un ciclo de desplazamiento del carro napador para la
obtención de dicho perfil de napa intermedia, apareciendo las
diferentes secciones de velo E_{1} a E_{17} destinadas a
corresponder con los puntos de medición P_{2} a P_{18} también
en esta figura.
La figura 10 es un ejemplo de organigrama para
la realización del procedimiento de regulación. Éste empieza por
una etapa 41 de lectura del perfil de consigna definido por los
valores de consigna p_{2c},...., p_{18c}, esperado y para unos
puntos de medición p_{2},....., p_{18} respectivamente, y
después una etapa de lectura 42 de las mediciones reales
p_{1},.... p_{19}. A continuación se verifica por dos
comparaciones sucesivas 43 y 44 que P_{1} es igual a 0 y P_{2}
es muy superior a 0, dicho de otro modo, que el borde izquierdo del
perfil real está bien situado entre los puntos de medición p_{1} y
p_{2}. Si la respuesta es sí a estas dos comparaciones, se pasa a
una etapa 46 de actualización y si es necesario de corrección del
peso superficial e_{5} del velo en la sección E_{5} aplicando
la expresión:
e_{5} = e_{5}
\ +2 \ (P_{2c}-P_{2}) \
/S
expresión en la
cual
e_{5} es el peso superficial del velo en la
sección E_{5} y S es el número de segmentos de velo superpuestos
en el espesor de la napa. La corrección es repartida en todos los
ciclos de movimiento del carro napador, de lo que resulta la
división por S para la corrección elemental. Como un ciclo de
movimiento del carro napador produce dos segmentos superpuestos de
los que uno solo será corregido, es sin embargo necesario, en este
ejemplo, multiplicar por dos el término de corrección de espesor
como aparece en la fórmula anterior. La figura 6 muestra claramente
porque, con el sistema de correspondencia que ha sido elegido, la
corrección del peso superficial en el punto P_{2} de la napa
necesita corregir la sección E_{5} del velo.
Se pasa a continuación a dos comparaciones 47 y
48 para verificar que la medición P_{18} es muy superior a 0 y la
medición P_{19} es muy igual 0, dicho de otro modo que el borde
derecho de la napa está bien situado entre los puntos de medición
P_{18} y P_{19}. Si es sí, el peso superficial e_{14} en el
punto de medición P_{18} es actualizado de nuevo y si es
necesario corregido en una etapa 49 que consiste en aplicar una
fórmula similar a la de la etapa 46 pero que hace intervenir la
diferencia entre el peso superficial P_{18c} de consigna y el
peso superficial P_{18} detectado.
Se pasa a continuación a una etapa 51 de
actualización y si es necesario de corrección de los pesos
superficiales para todas las otras secciones del velo 6, en una
etapa 51 con, para cada punto, aplicación de una fórmula similar a
la ya descrita para la etapa 46 en función de la diferencia
detectada en el punto de medición correspondiente. Se efectúa a
continuación una etapa 52 de correspondencia que consiste en
recalcular, por razones expuestas más adelante: i) la posición
ocupada por el carro napador cuando la sección de velo que va a ser
trabajada por el órgano de disposición (peinador 21) es la
destinada a encontrarse sobre el eje de la napa 24, ii) la nueva
longitud de velo a producir entre dos pasos sucesivos de la carro
napador por esta posición, y iii) la posición de las secciones
E_{1}..., E_{17} sobre esta longitud.
Los nuevos valores de e_{1} a e_{17} son
transmitidos cada uno en el momento deseado a la carda 1 por la
conexión 34 (figura 1) de manera que den en cada instante al motor
52 de arrastre del peinador 21 (figura 5) la velocidad deseada para
realizar el peso superficial de correspondiente.
Si la respuesta a una de las comparaciones 43 o
44 es negativa, la lógica ejecuta una etapa 53 de reposicionado de
los bordes laterales de la napa y en particular del borde izquierdo
de la napa por aplicación de la fórmula (L_{NG} = L_{NG} \pm
\DeltaL_{NG}) de manera que tienda a llevar de nuevo el bode
izquierdo de la napa entre los puntos de medición P_{1} y
P_{2}. En esta fórmula:
- L_{NG} es la posición del borde izquierdo de la napa; y
- \DeltaL_{NG} es la variación aplicada a esta posición.
La lógica va a continuación directamente a la
etapa 51 cortocircuitando por tanto las etapas de reactualización
46 y 49 de los pesos superficiales de los bordes de la napa, puesto
que estos bordes o por lo menos uno de ellos ha resultado mal
posicionado. Se pasa a continuación a la etapa 52 de
correspondencia, puesto que el reposicionado de los bordes de la
napa ha sido en general modificado:i) la posición del carro napador
para la cual la sección de velo que va a pasar por el órgano de
disposición está destinada a posicionarse en el centro de la napa,
y/o ii) la longitud de los segmentos de velo superpuestos que
componen la napa, así como iii) la posición de las secciones
E_{1} a E_{17} a lo largo del velo.
Si el resultado de una o la otra de las
comparaciones 47 y 48 es negativo, se va también a la etapa 53 para
el cálculo de una nueva posición del borde derecho de la napa
(L_{NR =} L_{NR}\pm \DeltaL_{NR}),fórmula en la cual
- L_{NR} es la posición del borde derecho de la napa; y
- \DeltaL_{NR} es la variación aplicada a esta posición.
Se pasa a continuación a la etapa 51 habiendo
cortocircuitado la etapa 49 de reactualización del peso superficial
e_{14} en el borde derecho de la napa, y después la etapa 52 de
correspondencia.
Los valores reactualizados L_{NG} y L_{NR}
calculados en la etapa 51 son convertidos en mandos transmitidos
por la unidad de tratamiento 32 al
extendedor-napador 2 por la conexión 36 para
desplazar de forma correspondiente los finales de carrera del carro
napador 9 (figura 5) del extendedor-napador.
Después de la etapa 51, y después de
transcurrido un plazo suficiente para que la napa consolidada 24 que
pasa por el puesto de medición 28 sea afectada por las
modificaciones mandadas en la carda 1 y/o en el
extendedor-napador 2 a consecuencia de la ejecución
de la lógica que acaba de terminarse, la lógica vuelve a la etapa de
lectura 41.
La figura 11 ilustra un perfil de consigna que
comprende dos zonas planas 57 de pesos superficiales diferentes
separadas por una zona de unión progresiva 58. La figura 12 ilustra
el perfil de la napa intermedia 16 que será entonces obtenida por
aplicación del procedimiento.
La invención se refiere también a un
procedimiento de inicialización destinado a dar a la unidad de
tratamiento 32 un conocimiento preciso de la posición que va a ser
tomada en la anchura de la napa por una sección de velo a punto de
sufrir el efecto del órgano de disposición que es determinante para
el peso superficial del velo producido. En el ejemplo elegido, el
órgano de disposición de fibras es el peinador 21 y la sección a
punto de sufrir el efecto determinante para el peso superficial del
velo es la sección designada por la referencia 59 en la figura 5.
En otros términos, la eficacia del procedimiento necesita conocer
exactamente donde está esta sección 59 que se posicionará en la
anchura de la napa 16.
Para ello, la etapa de inicialización, comprende
sobre una sección del velo la producción de defectos voluntarios,
"pseudodefectos" cada vez que el carro napador 9 pasa por una
posición determinada de su ciclo de movimiento en vaivén. Los
defectos 61 se encuentran de nuevo todos en la misma posición con
respecto a la anchura de la napa intermedia 16, como se ha
ilustrado en 62 para un defecto axial en la figura 13 y resulta de
ello un defecto longitudinal 63 después de punzonado (figura14).
Más particularmente, este defecto 62, inicialmente descentrado como
se ha representado en las figuras 3 y 4, es detectado en el puesto
de medición 28 y la unidad de tratamiento 32 envía a la carda 1 una
señal que produce un defasaje de los defectos 61 hasta que el
pseudoefecto 63 se encuentra sobre el eje 64 de la napa consolidada
24. En esta fase, la unidad de tratamiento 32 ha detectado con
precisión la posición del carro napador 9 cuando la sección de velo
que se encuentra en la posición 59 es una sección E_{1} de velo,
destinada a encontrarse sobre el eje de la napa. Las posiciones el
carro napador 9 cuando las otras secciones E_{2} a E_{17} pasan
a la posición 59 se deducen de ello.
Después de inicialización, la unidad de
tratamiento 32 detecta unas posiciones predeterminadas del carro
napador 9 como indicadoras de la presencia de una respectiva de las
secciones E_{1}...., E_{17} en la posición 59 en la que el peso
superficial local del velo está regulado.
En los ejemplos que preceden, la regulación del
perfil transversal de la napa tiene normalmente por efecto una
regulación del perfil longitudinal según cada línea longitudinal de
la napa consolidada 24 correspondiente a uno de los puntos de
medición P_{2} a P_{18}. Dicho de otro modo, el peso superficial
será regulado a un valor constante respectivo a lo largo de cada
línea P_{2} a P_{18}.
Sin embargo, si se actúa sobre la velocidad del
peinador 21, debe adaptarse al mismo tiempo la velocidad del velo a
la salida de la carda. Estas variaciones de velocidad no plantean
problemas si la velocidad media del peinador es constante, puesto
que las mismas pueden entonces ser compensadas por una ley de
desplazamiento diferente del carro acumulador 13 del
extendedor-napador. Por el contrario, si las
variaciones de velocidad del peinador 21 tienen como consecuencia
una variación de su velocidad media, resulta de ello la necesidad
de adaptar la velocidad de la cinta de salida 8 del
extendedor-napador y por tanto la velocidad de todas
las máquinas situadas corriente abajo.
Si se desea evitar dicha variación de la
velocidad media de salida regulando al mismo tiempo un parámetro
que modifica la velocidad instantánea a la salida de la carda, se
puede actuar de manera que las consignas e_{2};...; e_{18c}
sean fijadas no en un valor absoluto sino en porcentaje.
Pero entonces la regularidad el perfil
longitudinal no está garantizada.
El ejemplo de la figura 15 evita este
inconveniente. Dicho ejemplo únicamente será descrito para sus
diferencias con respecto a los ejemplos anteriores. La unidad de
tratamiento 32 calcula la suma e_{S} de los pesos superficiales
e_{1};..... e_{17} detectados para detectar el perfil de la
napa. En caso de diferencia entre la suma e_{S} y una consigna,
la unidad de tratamiento 32 manda por una conexión 71 un regulador
longitudinal 72 dispuesto entre la cargadora 73 y la entrada de la
carda 1 para regular el caudal masivo de fibras a la entrada de la
carda. Se ajustará así el peso medio de fibras suministrado por la
carda por unidad de tiempo. El regulador 72 puede ser una cinta
pesadora ya conocida o un dispositivo que funciona por medición de
la densidad con la ayuda de rayos X, también conocido. El regulador
tiene normalmente por función como mandar los órganos de entrada
(los "alimentadores") de la carda para asegurar la constancia
de la producción de la carda independientemente de las variaciones
de ciertos parámetros de las fibras. Según la invención, la unidad
32 modifica una consigna de funcionamiento del regulador 72 para
corregir las diferencias de peso superficial medio constatadas a la
salida de la punzonadora.
En el caso en que la consigna de perfil
transversal es un perfil uniforme como se ha representado en la
figura 7, se podría basar la regulación de perfil longitudinal no
ya sobre la suma de todos los pesos superficiales, sino sobre uno
solo de ellos, o sobre la suma de algunos de ellos solamente.
Así, en el ejemplo representado en la figura 15,
se regula el perfil transversal ajustando la velocidad instantánea
del peinador de manera que su velocidad media en un ciclo de
movimiento del carro napador sea constante, e independiente del
esto, se regula el perfil longitudinal regulando el caudal de fibras
a la entrada de la carda. La independencia de estas dos
regulaciones no excluye como se ha visto, la utilización de una
misma detección para la evolución de los resultados obtenidos sobre
la napa consolidada.
Desde luego, la invención no está limitada a los
ejemplos descritos y representados.
La invención es compatible con los otros medios
de variación del peso superficial del velo corriente arriba de un
extendedor-napador descritos en el documento
FR-A-2 770 855.
Pueden realizarse otros perfiles de consigna que
los de la figuras 7 y 11 con varias zonas planas separadas por unos
escalonados, o cualquier otra forma irregular deseada, simétrica o
no, en el límite de la precisión permitido por el número de puntos
de medición y por la aptitud del velo a pasar bruscamente de un peso
superficial a otro por variación de la velocidad de rotación del
peinador 21 o de cualquier otro medio incluido en la carda 1 y/o el
extendedor-napador 2 para regular el peso
superficial del velo producido.
El modo de realización de la figura 15 es
aplicable cuando se regula el perfil transversal por medio de una
variación de la velocidad del carro napador a uno y otro lado de una
velocidad media constante.
Claims (29)
1. Procedimiento para regular el perfil
transversal de una napa no tejida en una instalación de producción
de dicha napa a partir de un producto fibroso (6), que se deposita
en forma de segmentos transversales sucesivos en un
extendedor-napador (2) para obtener una napa (16)
que pasa a continuación a una máquina de consolidación, en
particular una punzonadora (3) que suministra napa no tejida
consolidada (24), caracterizado porque en un puesto de
medición (28) situado después de la máquina de consolidación (3), se
detecta un perfil transversal de la napa detectando una magnitud
física en varios puntos (P_{1},..., P_{19}) de la anchura de la
napa consolidada (24), y en caso de diferencia entre el perfil
detectado y un perfil de consigna se corrige el perfil de la napa
regulando un parámetro de funcionamiento de por lo menos un órgano
de disposición de las fibras (9, 21) situado en la instalación
corriente arriba de la máquina de consolidación (3), cuando dicho
órgano de disposición (9, 21) trabaja las fibras que se encontrarán
en el punto de la anchura de la napa donde la diferencia de perfil
ha aparecido.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho por lo menos un órgano (9, 21) del
que se modifica la regulación pertenece por lo menos en parte al
extendedor-napador (2), y comprende en particular
un carro napador (9) del que se regula la velocidad de
desplazamiento con respecto a la velocidad a la cual el producto
fibroso (6) sale de este carro (9), de manera que estire o comprima
más o menos el producto fibroso (6) a la salida del carro napador
(9).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque dicho por lo menos un órgano (9, 21)
del que se modifica la regulación pertenece por lo menos en parte a
una máquina de producción de velo, en particular una carda (1)
instalada en la instalación de producción corriente arriba del
extendedor-napador (2).
4. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho órgano (21) del que se modifica la
regulación está situado corriente arriba del
extendedor-napador (2).
5. Procedimiento según la reivindicación 3 ó 4,
caracterizado porque se tiene en cuenta una regla de
correspondencia entre la posición longitudinal de las fibras (6)
que van a ser trabajadas por dicho órgano (21) y la futura posición
transversal de estas fibras en la napa (24).
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque para establecer esta regla de
correspondencia, se procede a una etapa de inicialización con la
ayuda de una particularidad (61) del producto fibroso del cual se
detecta en primer lugar la posición longitudinal a lo largo del
producto fibroso cuando tiene lugar el paso a través de dicho
órgano (21), y después la posición transversal (63) en la napa
producida (24).
7. Procedimiento según la reivindicación 6,
caracterizado porque se detecta dicha posición transversal
con la ayuda de medios (28) que sirven también para detectar dicha
magnitud física.
8. Procedimiento según la reivindicación 6 ó 7,
caracterizado porque se realiza dicha particularidad citada
anteriormente en forma de una particularidad local (61) del perfil
longitudinal del producto fibroso (6).
9. Procedimiento según la reivindicación 8,
caracterizado porque se realiza la particularidad local (61)
con la ayuda de dicho órgano (21).
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque se repite la
aparición de la particularidad (61) sobre el producto fibroso (6)
desfasando su oposición longitudinal sobre el producto hasta que la
particularidad tenga una posición transversal predeterminada, en
particular una posición central, corriente abajo del
extendedor-napador (2).
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 10, caracterizado porque se detecta la
posición del carro napador (9) del
extendedor-napador (2) en su ciclo de movimiento en
vaivén cuando la particularidad (61) pasa por el órgano de
disposición (21), y después la regla de correspondencia consiste en
utilizar la posición del carro napador (9) como referencia para el
posicionado transversal que tomará en la napa cada sección de
producto fibroso (59) a punto de pasar por el órgano de disposición
(21).
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque en caso de
diferencia entre la anchura del perfil detectado y la anchura del
perfil de consigna, se corrigen unos finales de carrera (L_{NG},
L_{NR}) de napado del extendedor-napador (2).
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque después de
haber efectuado una corrección de perfil se corrige (52) una regla
de correspondencia entre la posición longitudinal de las secciones
de producto fibroso (59) que pasan por el órgano de disposición (21)
y su posición futura en la anchura de la napa (24).
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque se regula el
peso superficial medio de la napa consolidada para mantener este
peso sensiblemente constante según la dirección longitudinal de la
napa.
15. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque se hace variar
el valor medio del parámetro de regulación del órgano de
disposición, en particular la velocidad de rotación media de un
peinador (21) de carda, en vista a la regulación del perfil
longitudinal.
16. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque se ajusta el
caudal de entrada de las fibras en una carda (1) por medio de un
regulador longitudinal (72), en vista a la regulación del perfil
longitudinal de la napa.
17. Procedimiento según la reivindicación 16,
caracterizado porque se ajusta dicho caudal de entrada
ajustando una consigna aplicada al regulador longitudinal.
18. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque en el marco de
la regulación del perfil longitudinal se evalúa el peso superficial
medio de la napa.
19. Procedimiento según la reivindicación 18,
caracterizado porque se evalúa el peso superficial medio
sumando los valores de dicha magnitud física en una parte por lo
menos de dichos puntos de la anchura de la napa.
20. Instalación de producción de una napa de
fibras no tejida, que comprende una máquina de producción de velo
(1), en particular una carda, un extendedor-napador
(2) que forma una napa (16) con unos segmentos de velo dispuestos
transversalmente y en cabalgamiento mutuo, y una máquina de
consolidación, en particular una punzonadora (3), que recibe la
napa que proviene del extendedor-napador y que
produce la napa de fibras no tejida consolidada,
caracterizada porque comprende unos medios de detección (28)
para medir una magnitud física en diferentes puntos (P_{1},...
P_{19}) de la anchura de la napa consolidada (24) que pasan por un
puesto de medición situado corriente abajo de la máquina de
consolidación, y unos medios de mando (32) que reciben una señal
proporcionada por los medios de detección (28), que comparan la
magnitud física de cada punto con una consigna relativa a este
punto, y en caso de diferencia en un punto aplican un mando
corregido a por lo menos un órgano (21, 9) de disposición de las
fibras actuando corriente arriba de la máquina de consolidación,
cuando el órgano de disposición (21) trabaja unas fibras destinadas
a encontrarse en dicho punto.
21. Instalación según la reivindicación 20,
caracterizada porque dicho por lo menos un órgano de
disposición (21) pertenece por lo menos en parte a la máquina de
producción de velo (1).
22. Instalación según la reivindicación 20,
caracterizada porque dicho por lo menos un órgano de
disposición (9) pertenece por lo menos en parte al
exendedor-napador (2).
23. Instalación según la reivindicación 22,
caracterizada porque dicho por lo menos un órgano de
disposición (9) comprende un carro napador (9) cuya relación entre
la velocidad de desplazamiento y la velocidad a la cual el producto
fibroso (6) sale de este carro (9) es regulable, de manera que
estire o comprima más o menos el producto fibroso (6) a la salida
del carro napador (9).
24. Instalación según la reivindicación 20,
caracterizada porque dicho por lo menos un órgano de
disposición comprende:
- -
- un primer órgano de disposición (21) que pertenece a la máquina de producción de velo para ajustar el peso específico de la napa en diferentes puntos de su anchura;
- -
- un segundo órgano de disposición constituido por un carro napador (9) del extendedor-napador (2) siendo los extremos de carrera (L_{NG}, L_{NR}) del carro napador (9) regulables para ajustar la anchura de la napa (24).
25. Instalación según una de las
reivindicaciones 20 a 24, caracterizada porque comprende
además unos medios de perfilado longitudinal (71, 72) para regular
el peso superficial medio de la napa consolidada para mantener este
peso sensiblemente constante según la dirección longitudinal de la
napa.
26. Instalación según la reivindicación 25,
caracterizada porque los medios de perfilado longitudinal
comprenden unos medios (72) para ajustar el peso de fibras
introducido en la máquina de producción de velo (1) corriente
arriba del órgano de disposición (9, 21).
27. Instalación según la reivindicación 26,
caracterizada porque los medios de perfilado longitudinal
ajustan una consigna de funcionamiento de un regulador de
alimentación de la máquina de producción de velo (1).
28. Instalación según una de las
reivindicaciones 24 a 26, caracterizada porque los medios de
perfilado longitudinal incluyen por lo menos una parte de los
medios de detección (28) para adquirir una medida del peso
superficial de la napa consolidada.
29. Instalación según la reivindicación 28,
caracterizada porque los medios de perfilado longitudinal
determinan el peso superficial medio según una suma de valores
detectados por los medios de detección (28) en varios puntos de la
anchura de la napa.
Applications Claiming Priority (2)
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