ES2606069B2 - Procedimiento de hilado y/o torcido de hilos y máquina de hilado y/o torcido de hilos - Google Patents

Procedimiento de hilado y/o torcido de hilos y máquina de hilado y/o torcido de hilos Download PDF

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Procedimiento de hilado y/o torcido de hilos, donde un hilo transcurre entre un medio de alimentación de hilo (1) y un medio de recogida de hilo, estando dicho medio de recogida de hilo vinculado a medios motores, generándose una región de balón entre el medio de alimentación (1) y el medio de recogida por la presencia de unos medios de torsión. El valor de velocidad de giro del medio de torsión de hilo es tal que se genera una trayectoria helicoidal con diámetros de espiral oscilantes a lo largo de la distancia entre el medio de alimentación (1) y el medio de recogida de hilo, tal que la trayectoria del hilo, por el accionamiento de los medios de torsión, crea un cuerpo de revolución a partir de un diámetro generador de balón que tiene al menos una estructura hiperboloide (E) que forma al menos dos regiones de balón (5) consecutivas entre sí.

Description

imagen1
PROCEDIMIENTO DE HILADO Y/O TORCIDO DE HILOS Y MÁQUINA DE HILADO Y/O TORCIDO DE HILOS
5
OBJETO DE LA INVENCIÓN
La presente solicitud tiene por objeto el registro de un procedimiento de hilado y/o torcido de hilos con múltiples regiones de balón, cuyo procedimiento está 10 previsto para ser llevado a cabo mediante una máquina torcedora de hilo o máquina hiladora.
Más concretamente, la invención propone el desarrollo de un método de hilado y/o torcido de hilos que permite trabajar con una mayor velocidad sin por ello
15 incrementar las tensiones del hilo que se producen en el proceso de hilatura y/o
torsión así como también una máquina de hilado y/o torcido de hilos que emplea tal método.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
20 En el sector textil, y en particular en el sector de hilado y torcido es bien conocido el uso de máquinas hiladoras en continuo de anillos, torcedora de anillos, torcedoras de torsión múltiple, doble torsión, cableado vertical, torcedora cabling, etc.
25 Todas estas máquinas para aportar torsión al hilo se ven obligadas a hacer girar el hilo a una distancia con respecto el centro de giro con la finalidad de salvar un espacio ocupado por una parte de la máquina y éste genera una figura de revolución que se llama “balón”. Este balón está definido por una zona o volumen
30 de revolución con un eje de giro central, por ejemplo, con un volumen cónico.
imagen2
La tendencia de los fabricantes de máquinas hiladoras y torcedoras es suprimir
o reducir el balón a través de limitarlo físicamente a fin de evitar un incremento del diámetro del balón y reducir la altura del balón tanto como sea posible. De esta manera, las tensiones generadas en el hilo para el proceso de torcido y/o
5 hilado son menores para evitar posibles daños al hilo, que afectan a la calidad del mismo, roturas durante el proceso productivo, por lo que la velocidad de giro
o angular se ve limitada y tiene que ser reducida, o en otras palabras, no puede ser aumentada por lo que afecta negativamente a la productividad.
10 En el estado de la técnica se conocen los documentos GB1477804A, GB1593126A, US3557540A y US3830050A. Todos ellos corresponden a modelos de hiladoras con limitadores de balón en forma de sendas guías que producen diferentes balones con amplitudes y anchuras fijadas. Estas guías deben ser movidas en paralelo con todo el sistema, aumentando el gasto
15 energético. Además, las guías no corresponden con el recorrido deseado del hilo, generando zonas de rozamiento del hilo con las guías que causan desgaste y roturas. Por lo tanto, se debe frenar la producción para disminuir el rozamiento.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
20 La presente invención se ha desarrollado con el fin de proporcionar un método que se configura como una novedad dentro del campo de aplicación y resuelve los inconvenientes anteriormente mencionados, aportando, además, otras ventajas adicionales que serán evidentes a partir de la descripción que se
25 acompaña a continuación.
Es por lo tanto un objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento de hilado y/o torcido de hilos con múltiples regiones de balón, en el que un hilo transcurre entre un medio de alimentación de hilo (tal como por ejemplo al menos 30 una bobina) hacia un medio de recogida de hilo, estando dicho medio de recogida y/o enrollado de hilo vinculado a unos medios motores para girar el medio de recogida de hilo a una velocidad predeterminada, en el que se genera una región de balón en un punto situado entre el medio de alimentación y el medio de recogida por la presencia de unos medios de torsión. En particular, la invención se caracteriza por el hecho de que el valor de velocidad de giro del medio de torsión de hilo es tal que la trayectoria que sigue el hilo entre el medio 5 de alimentación y el medio de recogida (o enrollado), por el accionamiento de los medios de torsión, genera una trayectoria helicoidal del hilo a manipular con diámetros de espiral oscilantes a lo largo de la distancia existente entre el medio de alimentación y el medio de recogida y/o enrollado de hilo, tal que se crea un cuerpo de revolución que tiene al menos una estructura hiperboloide que forma
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10 al menos dos regiones de balón consecutivas entre si.
Por ello, se produce la torsión mediante múltiples regiones de balón que compensan la tensión de trabajo de tal forma que la tensión producida por medios de tensión es menor que en los procesos de hilado y/o torcido
15 tradicionales.
Gracias a estas características, es posible producir hilados y/o torcidos de hilo a mayor velocidad y por consiguiente, con un mayor índice de productividad, con una baja tensión del hilo, y un menor consumo energético que permite reducir
20 los costes de producción y aumentar la calidad del hilo.
Las tensiones que pueden generarse en el hilo por efecto de la velocidad de giro, fuerzas centrífugas, son contrarrestadas en los puntos de inflexión entre las regiones de balón.
25 Otra ventaja que presenta este método es el hecho de permitir la torsión de hilos muy finos con un bajo grado de tensión, lo que amplía la manipulación de nuevos hilos muy delicados que se rompen en la actualidad al trabajar con tensiones que no pueden absorber.
30 Este método es adecuado para todos los hilos, fibras, filamentos, cuerdas, cintas, etc., así como materiales naturales, sintéticos y artificiales. Puede resultar especialmente adecuado para la manipulación de fibra de vidrio, carbono, fibras aramídicas, etc., ya que permite trabajar a una mayor velocidad y con un menor grado de tensión.
imagen4
5 Preferentemente, la altura de las regiones de balón es al menos dos veces el diámetro de revolución de la región de balón.
También de forma preferible, la altura de las regiones de balón es al menos dos veces la altura del medio de recogida.
10 Del mismo modo, también puede ser preferible que la altura de las regiones de balón es al menos dos veces la altura del medio de alimentación.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, el hilo pasa a través de un medio
15 tensor situado en un punto previo al medio de recogida y/o alimentación de hilo, en particular, en la hilatura de hilos por anillo y la torsión de anillos. En el caso de máquinas de doble torsión, cableadoras directas y máquinas verticales, también se regula la tensión por otros medios externos.
20 Preferentemente, el medio tensor en la hilatura por anillos y retorcido de anillos, comprende un cursor que está acoplado a un balancín vinculado con la bobina de enrollado.
Es otro objeto de la invención proporcionar una máquina de hilado y/o torcido de 25 hilos, que comprende:
-un medio de alimentación de hilo, -un medio de recogida de hilo, -medios de torsión dispuestos entre el medio de alimentación de hilo y el
30 medio de recogida que generan un diámetro generador de región de balón de hilo en una zona generadora de región de balón,
-unos medios motores vinculados al medio de alimentación y/o medio de recogida del hilo. Y -un medio de guiado para guiar el hilo situado en un punto próximo al medio de recogida y/o medio de alimentación.
5 Dicha máquina se caracteriza por el hecho de que la distancia existente entre el medio de guiado y la zona generadora de región de balón es al menos dos veces el diámetro generador de balón, tal que se generan al menos dos regiones de balón entre el medio de guiado y la zona generadora de región de balón.
10 Mencionar que en el caso de máquinas de hilado y retorcedora por anillos, un incremento del número de regiones de balón está asociado a una reducción de las dimensiones del cursor y por consiguiente, del peso del propio cursor con las consiguientes ventajas que supone.
15 Otras características y ventajas del método objeto de la presente invención resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los cuales:
20 BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Figura 1.-Es una vista esquematizada de una primera realización de una máquina hiladora continua de anillos que utiliza el método de acuerdo con la 25 presente invención que incluye una vista de detalle del cursor;
Figura 2.-Es una vista esquematizada de una segunda realización de una máquina retorcedora de anillos que utiliza el método de la invención que incluye una vista de detalle del cursor;
30
imagen5
Figura 3.-Es una vista esquematizada de una tercera realización de otra máquina retorcedora de anillos que utiliza el método de la invención que incluye una vista de detalle 30 del cursor;
5 Figura 4.-Es una vista esquematizada de una cuarta realización de una máquina retorcedora de doble torsión que utiliza el método de la invención;
Figura 5.-Es una vista esquematizada de una quinta realización de una máquina de cableado vertical que utiliza el método de la invención:
10 Figura 6.-Es una vista esquematizada de la forma geométrica que adopta el hilo durante el proceso de retorcido de acuerdo con la presente invención;
Figura 7.-Es una vista esquematizada de una trayectoria que puede realizar un 15 hilo en un proceso de acuerdo con la presente invención; y
Figura 8.-Es una vista esquematizada donde se muestra la superposición de la forma geométrica obtenida con el proceso de la invención sobre la trayectoria de hilo representada en la figura 7.
20 DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE
A la vista de las mencionadas figuras y, de acuerdo con la numeración adoptada, se puede observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, 25 la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.
En todas las realizaciones preferidas de las máquinas de hilatura y retorcedora que se describen a continuación el valor de velocidad de giro de la bobina de 30 enrollado es tal que se genera una trayectoria helicoidal, con un diámetro de espira (S) oscilante, (véase la figura 7) a lo largo de la distancia (LB) existente entre el medio de alimentación y la bobina de enrollado, tal que se crea un cuerpo
imagen6
de revolución que tiene dos estructuras hiperboloides (E) consecutivas que forman una pluralidad de regiones de balón (B) consecutivas entre sí.
En la figura 1 se ha representado una máquina de hilatura por anillos que
5 presenta en la parte superior un sistema de alimentación de hilo, indicado de forma general con la referencia (1) que es de tipo convencional por lo que no se va a entrar en mayor detalle en su descripción, mientras que en la parte inferior se proporciona una bobina (2) de recogida de hilo (3) que gira de forma motorizada por unos medios motores (4) convencionales representados de
10 forma esquematizada. El hilo (3) que se enrolla en la bobina entra perpendicularmente con respecto a la pared lateral de la bobina al hacerse pasar el hilo por un elemento tensor denominado cursor (5) colocado en un balancín
(6) que recoge el hilo que ha sido torcido y lo almacena en la bobina (2). Dicho
cursor (5) se aprecia con mayor claridad en el detalle aumentado incluido en la 15 figura 1.
Durante el proceso de enrollado del hilo (3), en las realizaciones aquí representadas, se forman tres regiones de balón (8) (sin ser el número de regiones de balón limitativo) entre un medio de guiado de hilo (8) (indicado de 20 forma esquematizada), como por ejemplo, un anillo de pequeño diámetro y una zona generadora de región de balón provocada por medios de torsión de modo que se genera un diámetro generador (DB) de región de la estructura con múltiples regiones de balón de hilo, en el que se definen dos regiones de estrangulamiento o hiperboloides (E) que permiten reducir el grado de tensión
25 del hilo.
Mencionar que la distancia (LB) existente entre el medio de guiado y la zona generadora de región de balón es al menos dos veces el diámetro generador de balón (DB), tal que se generan al menos dos regiones de balón entre el medio
30 de guiado y la zona generadora de región de balón.
imagen7
Debe mencionarse que el número de regiones de balón (B) puede incrementarse en número o reducirse (siendo el mínimo dos regiones de balón) al incrementar
o reducir la distancia (LB) existente entre el elemento de guiado de hilo y el
elemento responsable de provocar la torsión, en este caso representado, el 5 cursor (5).
En la figura 2 se ha representado una máquina retorcedora de anillos con rodillo de alimentación de hilo desde una fileta estática en la que los mismos elementos comunes tienen las mismas referencias numéricas, estando el medio de
10 alimentación, indicado de forma general con la referencia (1), dispuesto en la parte superior y la bobina (2) de recogida de hilo (3) en la parte inferior de la máquina.
En la figura 3 se ha representado una máquina retorcedora de anillos, que es
15 especialmente adecuada para el procesado de fibra de vidrio, en la que los mismos elementos comunes tienen las mismas referencias numéricas estando el medio de alimentación (1) dispuesto en la parte superior y la bobina (2) de recogida de hilo (3) en la parte inferior de la máquina, por lo que la dirección de hilo es en sentido descendente, al igual que en las realizaciones de máquinas
20 mostradas en las figuras 1 y 2.
En la figura 4 se ha representado una máquina retorcedora de doble torsión en la que los mismos elementos comunes tienen las mismas referencias numéricas.
25 En la figura 5 se ha representado una máquina de cableado vertical con dos hilos en la que los mismos elementos comunes tienen las mismas referencias numéricas, en donde el sentido de funcionamiento es ascendente al igual que la máquina representada en la figura 4 e indicado mediante la flecha (f), es decir, la bobina de recogida está dispuesta en la parte superior mientras que en la parte
30 inferior se localizan el medio de alimentación de un primer y segundo hilos que son entrelazados entre sí. En esta máquina, se unen el hilo (3) y el hilo adicional (H2), en el que el hilo adicional (H2) es suministrado por un alimentador (7).
imagen8
En las figuras 6 a 8, se muestra un contorno geométrico que adopta el hilo durante el proceso de retorcido, en el que se conforman tres regiones de balón (figura 6) así como también la trayectoria real que puede realizar un hilo durante
5 el proceso de manipulación de un hilo.
Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, empleados en la fabricación del método de la invención podrán ser convenientemente sustituidos por otros que no se aparten del ámbito definido
10 por las reivindicaciones que se incluyen a continuación.

Claims (8)

  1. imagen1
    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento de hilado y/o torcido de hilos, en el que un hilo transcurre entre un medio de alimentación de hilo (1) y un medio de recogida de hilo, estando dicho medio de recogida de hilo vinculado a unos medios motores para girar el 5 medio de recogida de hilo a una velocidad predeterminada, en el que se genera una región de balón en un punto situado entre el medio de alimentación (1) y el medio de recogida por la presencia de unos medios de torsión, caracterizado por que el valor de velocidad de giro del medio de torsión de hilo genera una trayectoria helicoidal del hilo con diámetros de espiral oscilantes a lo largo de la
    10 distancia existente entre el medio de alimentación (1) y el medio de recogida de hilo, tal que la trayectoria del hilo, por el accionamiento de los medios de torsión, crea un cuerpo de revolución a partir de un diámetro generador de balón que tiene al menos una estructura hiperboloide (E) que forma al menos dos regiones de balón (B) consecutivas entre sí sin medios físicos limitadores de balón.
    15
  2. 2. Procedimiento de hilado y/o torcido de hilos según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la altura de las regiones de balón es al menos dos veces el diámetro generador (DB) de la región de balón.
    20 3. Procedimiento de hilado y/o torcido de hilos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el medio de recogida de hilo es una bobina de enrollado (2).
  3. 4. Procedimiento de hilado y/o torcido de hilos según cualquiera de las
    25 reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el medio de alimentación (1) de hilo es una bobina de suministro.
  4. 5. Procedimiento de hilado y/o torcido de hilos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la altura de las
    30 regiones de balón (B) es al menos dos veces la altura del medio de recogida de hilo.
    11
    imagen2
  5. 6. Procedimiento de hilado y/o torcido de hilos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la altura de las regiones de balón (B) es al menos dos veces la altura del medio de alimentación
    5 de hilo.
  6. 7. Procedimiento de hilado y/o torcido de hilos según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el hilo (3) es pasado a través de un medio tensor situado en un punto previo al medio de
    10 recogida y/o alimentación de hilo.
  7. 8. Procedimiento de hilado y/o torcido de hilos según la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que el medio tensor comprende un cursor (5) que está acoplado a un balancín (6) vinculado con el medio de recogida de hilo.
    15
  8. 9. Máquina de hilado y/o torcido de hilos, que comprende: -un medio de alimentación de hilo (1) para suministrar al menos un hilo (3), -un medio de recogida de hilo del hilo manipulado (3), -medios de torsión dispuestos entre el medio de alimentación de hilo y el medio
    20 de recogida que generan un diámetro generador (DB) de región de balón del hilo
    (3) en una zona generadora de región de balón (B) con un diámetro generador (DB), -unos medios motores (4) vinculados al medio de alimentación y/o medio de recogida del hilo, y
    25 -un medio de guiado (8) para guiar el hilo (3) situado en un punto próximo al medio de recogida y/o medio de alimentación, caracterizada por el hecho de que la distancia (LB) existente entre el medio de guiado y la zona generadora de región de balón es al menos dos veces el diámetro generador de balón (DB), tal que se generan al menos dos regiones de
    30 balón (B) entre el medio de guiado (8) y la zona generadora de región de balón y comprende medios para generar un giro del medio de torsión de hilo a una velocidad que genera una trayectoria helicoidal del hilo con diámetros de espiral
    12
    imagen3
    oscilantes a lo largo de la distancia existente entre el medio de alimentación (1) y el medio de recogida de hilo, tal que la trayectoria del hilo, por el accionamiento de los medios de torsión, crea un cuerpo de revolución a partir de un diámetro generador de balón que tiene al menos una estructura hiperboloide (E) que forma al menos dos regiones de balón (B) consecutivas entre sí sin medios físicos limitadores de balón.
    13
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