MXPA01001786A - Metodo y aparato para fabricar un alambre - Google Patents

Abstract

En un método para fabricar un alambre, en particular un alambre con dientes de sierra para guarniciones de carda de alambre con dientes de sierra completamente de acero, en donde la superficie de un producto intermedio en forma de alambre, como un alambre ya provisto con dientes de sierra, es alisado en un procedimiento de electropulido en un baño de electrolito que contiene un electrolito, se propone un mayor desarrollo que se produce un movimiento relativo entre el electrolito y el producto intermedio durante el procedimiento de electropulido.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA FABRICAR UN ALAMBRE MEMORIA DESCRIPTIVA La invención se refiere a un método para fabricar un alambre, en particular un alambre con dientes de sierra para guarniciones de carda con dientes de sierra completamente de acero, en donde la superficie de un producto intermedio en forma de alambre, como un alambre ya provisto con dientes de sierra, se alisa en un procedimiento de electropulido que se lleva a cabo en un baño de electrolito que contiene un electrolito; la invención también se refiere a un aparato adecuado para realizar dichos métodos. Las guarniciones de carda de alambre con dientes de sierra completamente de acero se utilizan, por ejemplo, en el procesamiento de fibras textiles en hilados, telas no tejidas o similares. Los alambres con dientes de sierra individuales de las guarniciones de carda de alambre con dientes de sierra completamente de acero por lo común tienen una altura menor a 2 mm y una anchura en el área de las puntas de los dientes de 0.2 mm o menos. Para fabricar esos alambres con dientes de sierra finos, por lo común, en un principio, un material inicial en forma de alambre se somete a uno o más procedimientos de estiramiento, en donde pueden llevarse a cabo diferentes procedimientos de tratamiento con calor entre los diversos procedimientos de estiramiento individuales para proveer un alambre ya estirado al menos parcialmente una vez más con su capacidad de deformación. Siguiendo esta preparación, el alambre por lo regular cuenta con dientes de sierra en una perforadora apropiada. Los dientes de sierra producidos mediante el procedimiento de perforación también pueden endurecerse antes o después del procedimiento de perforación. Después del procedimiento de perforación, pequeñas crestas perforadas permanecen en la superficie de los alambres con dientes de sierra. Además, las impurezas provocadas por los pasos de procesamiento anteriores pueden adherirse a las superficies de los alambres con dientes de sierra, como en costras, es decir, residuos de óxido, o residuos de suciedad producidos durante el tratamiento térmico. Estos residuos en los alambres con dientes de sierra son peligrosos cuando los alambres con dientes de sierra se emplean después para procesar fibras textiles, en particular al emplear máquinas de capacidad elevada, ya que las fibras individuales pueden adherirse a los dientes de la guarnición de carda, y ésta, como resultado, aumenta la tendencia a llenarse con fibras e impurezas, como por ejemplo, partes de acero o similares. Para evitar estas desventajas, los alambres con dientes de sierra destinados para fabricar guarniciones de carda de alambre con dientes de sierra completamente de acero, además por Jo común se limpian y pulen después del procedimiento de perforación o endurecimiento. Para este propósito, por lo regular se emplea una planta de pulido electrolítico. En el procedimiento de electropulido realizado con dicha planta de pulido electrolítico, el material se retira de la superficie del producto intermedio en forma de alambre anodicamente cambiado, como el alambre ya provisto con dientes de sierra y/o alambre endurecido, mediante el uso de un electrolito seleccionado de material específico común y una fuente de corriente directa externa. Este material se disuelve mediante el electrolito, en donde la eliminación ocurre sin una carga mecánica que actúe sobre la pieza a máquina, es decir, el producto intermedio en forma de alambre, y produce un alisado o aplanamiento de la superficie de la pieza. En consecuencia, el procedimiento de electropulido en principio es lo contrario del procedimiento de galvanización. En contraste a los métodos de eliminación mecánica, el aplanamiento logrado a este respecto inicia en la escala microscópica y, con el aumento de la duración de la operación, incluye estructuras más grandes que están redondeadas y aplanadas en la superficie. Como resultado, la superficie electropulida se caracteriza por el alisado y la estructura cerrada en la escala micro y una ondulación residual en la escala macro que depende del estado inicial, la duración del electropulido y la estructura del material. Al fabricar alambres con dientes de sierra para las guarniciones de carda de alambre con dientes de sierra completamente de acero, dicho procedimiento de electropulido se realiza enrollando los productos intermedios en forma de alambre en varias capas en un portador y sumergiendo los productos intermedios durante un tiempo predeterminado en un baño de electrolito que contiene un electrolito adecuado, en el cual se lleva a cabo el procedimiento de electropulido. Sin embargo, se ha descubierto que los alambres con dientes de sierra obtenidos con los métodos convencionales tienen una propiedad de superficie que varía con la longitud de los mismos, de manera que el alisado satisfactorio no se logra en todas las áreas de las superficies de alambre con dientes de sierra. En vista de estos problemas en la técnica anterior, la invención se basa en el objeto de proveer un mayor desarrollo de los métodos conocidos mediante los cuales puede lograrse una propiedad de superficie uniforme, y un aparato adecuado para realizar dichos métodos. Con respecto al método, este objeto se cumple a través de un mayor desarrollo del método explicado con anterioridad que en esencia se caracteriza porque se produce un movimiento relativo entre el electrolito y el producto intermedio durante el procedimiento de electropulido en el baño de electrolito. Esta solución se basa en descubrir que, en métodos de inmersión convencionales en los que el producto intermedio en forma de alambre enrollado en un cuerpo se sumerge en un electrolito, el electrolito no fluye de manera uniforme alrededor de todas las porciones del alambre con dientes de sierra. Esto provoca que el tratamiento no ocurra de manera uniforme, en especial en las superficies de los dientes, en donde en particular cuando el producto intermedio en forma de alambre se enrolla en varias capas en el portador, no hay suficiente contacto entre el electrolito y las puntas de los dientes en el interior del "anillo de alambre" resultante; esto también provoca un pulido de dientes insuficiente. Al emplear el mayor desarrollo de conformidad con la invención de métodos convencionales, por otro lado, se logra un tratamiento uniforme para todas las porciones del producto intermedio en forma de alambre sumergido en el baño de electrolito, porque el movimiento relativo entre el electrolito y el producto intermedio tiene el efecto de que el electrolito fluye de manera uniforme alrededor de este producto intermedio que, a su vez, da como resultado un tratamiento uniforme y homogéneo durante el procedimiento de electropulido. Como puede entenderse a partir de la explicación anterior del método conforme a la invención, el aparato de conformidad con ésta para realizar el método, en esencia, se caracteriza porque incluye un dispositivo para producir un movimiento relativo entre un electrolito contenido en un baño de electrolito y el producto intermedio en forma de alambre sumergido en el baño de electrolito. Con respecto a la tecnología del método, se ha hallado en particular conveniente si el producto intermedio se mueve en el baño de electrolito durante el procedimiento de electropulido. Para lograr un método continuo en particular eficaz, el procedimiento de electropulido se realiza transportando el producto intermedio a través del baño de electrolito, de preferencia jalando el producto intermedio a través del baño de electrolito mediante un dispositivo de transportación colocado en la dirección de transportación del producto intermedio detrás del baño de electrolito y actuando sobre el producto intermedio. Para este propósito, el aparato de conformidad con la invención de preferencia tiene un dispositivo de transportación con dos rodillos transportadores que tienen ejes de rodillo que se extienden en posición paralela uno con otro, en donde el producto intermedio en forma de alambre se sujeta entre estos rodillos transportadores y es jalado a través del baño de electrolito mediante la rotación de los rodillos transportadores. Al realizar los procedimientos de electropulido continuo de conformidad con la invención, un tiempo de tratamiento que dura lo suficiente para lograr un tratamiento satisfactorio, mientras que al mismo tiempo asegura una velocidad de procesamiento elevada en un baño de electrolito relativamente pequeño, puede lograrse si el producto intermedio se desvía dentro del baño de electrolito con un dispositivo de desviación adecuado para incrementar la trayectoria de desplazamiento que recorre el producto intermedio en el baño de electrolito. Como resultado, incluso si la velocidad de transportación es relativamente elevada, se logra el tiempo de permanencia de duración suficiente dentro del baño de electrolito, sin aumentar en exceso el tamaño del baño de electrolito para este propósito. Se ha hallado en particular útil si el producto intermedio se desplaza esencialmente en forma helicoidal alrededor de un dispositivo de desviación colocado dentro del baño de electrolito y que cuenta con al menos un rodillo de desviación. El tiempo de permanencia del producto intermedio en forma de alambre en el baño de electrolito puede ajustarse dependiendo de las propiedades del material del producto intermedio, como la propiedad de superficie después de abandonar el baño de electrolito, si la velocidad de transportación se controla dependiendo de estas propiedades del material.

Además, la efectividad del método de electropulido conforme a la invención puede aumentar más si la intensidad de corriente directa de la fuente de corriente directa acoplada anodicamente al producto intermedio que se recibe en el baño de electrolito se controla dependiendo de las propiedades del material del producto intermedio, como las propiedades de superficie después de abandonar el baño de electrolito. Con respecto al método, se ha encontrado útil en particular si el producto intermedio se jala mediante el dispositivo de transportación desde un carrete de desenrollado y, al desplazarse a través del baño de electrolito, se coloca en un carrete de devanado y se enrolla en ese carrete. Para aumentar la eficacia del método de electropulido de la invención también se ha encontrado útil si el producto intermedio al principio se limpia mecánicamente antes de realizar el procedimiento de electropulido; para este propósito, el producto intermedio de preferencia se desplaza a través de un dispositivo de limpieza fijo. Esta limpieza previa mecánica puede realizarse mediante cepillo y/o discos de lavado y da como resultado la eliminación de una irregularidad burda, como muescas, rasguños y marcas o protuberancias sustanciales que sólo pueden eliminarse con grandes dificultades mediante un procedimiento de electropulido que constituye un tratamiento fino o muy fino. El procedimiento de electropulido de conformidad con la invención por lo común se realiza con el uso de ácido sulfúrico y ácido fosfórico (35-45%), en donde el ácido crómico se evita lo más posible. El baño de electrolito también puede contener diversos aditivos o abrillantadores. Para garantizar un procesamiento posterior sin problemas del producto intermedio en forma de alambre después de desplazarse a través del baño de electrolito, es importante que los residuos del electrolito se eliminen por completo del producto intermedio en forma de alambre. Para este propósito, después de realizar el procedimiento de electropulido, el producto intermedio se limpia por conveniencia; de preferencia el producto intermedio se desplaza a través de otro dispositivo de limpieza fijo. Este dispositivo de limpieza fijo adicional puede tener una pluralidad de estaciones de limpieza, como baños de agua, colocados uno detrás de otro en la dirección de transportación del producto intermedio, para lograr una limpieza completa del producto intermedio y evitar que los residuos del electrolito se arrastren hacia otras etapas del procesamiento. También es concebible que, después de realizar el procedimiento de electropulido y de preferencia después de desplazarse a través del dispositivo de limpieza adicional, el producto intermedio se ha conservado con un agente de protección contra herrumbre en un dispositivo de conservación apropiado; para este propósito, el producto intermedio también se desplaza por conveniencia a través del dispositivo de conservación, para obtener un método de operación continuo. Como puede entenderse a partir de la explicación anterior de la invención, es útil en particular si para realizar este método, el alambre con dientes de sierra se jala en forma continua desde un carrete de desenrollado; luego se desplaza primero a través de un dispositivo de limpieza diseñado para realizar una limpieza mecánica; se desplaza posteriormente a través del baño de electrolito, en donde el producto intermedio en esencia gira de manera helicoidal a través del baño de electrolito para lograr un tiempo de permanencia prolongado; el producto intermedio se desplaza después de abandonar el baño de electrolito a través de otro dispositivo de limpieza para retirar los residuos del electrolito; luego se desplaza a través de un dispositivo de conservación; y luego es colocado y enrollado en un carrete de devanado, en donde el dispositivo de transportación necesario para este propósito está colocado por conveniencia entre el dispositivo de conservación y el carrete de devanado e incluye dos rodillos transportadores entre los cuales se sujeta el producto intermedio. A continuación, la invención se explicará con ayuda del dibujo, en donde se hace referencia expresa al dibujo con respecto a todos los detalles que son esenciales para la invención y no se exponen con detalle en la especificación. La figura 1 del dibujo muestra una ilustración esquemática de un aparato de conformidad con la invención que sirve para realizar el método conforme a esta invención. El aparato ilustrado en el dibujo consiste en esencia de un carrete de desenrollado 10 en el que se enrolla un producto intermedio con figura de alambre en la forma de un alambre que ya cuenta con dientes de sierra, un dispositivo de limpieza 20 diseñado para realizar una limpieza mecánica del producto intermedio, un baño de electrolito 30, un dispositivo de limpieza adicional 40 diseñado para enjuagar el producto intermedio que abandona el baño de electrolito, un dispositivo de conservación 50, un dispositivo de transportación 60 y un carrete de devanado 70. El dispositivo de transportación 60 incluye dos rodillos transportadores 62 y 64 que tienen ejes de rodillos que se extienden en posición paralela uno con otro; el producto intermedio se sujeta entre los rodillos transportadores 62 y 64. Con la rotación de los rodillos transportadores 62 y 64 en las direcciones indicadas en el dibujo mediante las flechas P, el alambre con dientes de sierra 5 es jalado desde el carrete de desenrollado 10 en la dirección indicada mediante la flecha P'. Después de abandonar el carrete de desenrollado 10, el alambre con dientes de sierra 5 en principio se desvía mediante un rodillo de desviación 12 en una trayectoria que se extiende en posición horizontal esencialmente y luego es conducido en el dispositivo de limpieza 20. En este dispositivo de limpieza 20, el alambre con dientes de sierra se limpia en forma mecánica mediante dos rodillos de limpieza 22 y 24, en donde los cepillos y/o discos de lavado también pueden emplearse en lugar de los rodillos de limpieza. Después de abandonar el dispositivo de limpieza 20, el alambre con dientes de sierra 5 que continúa para ser transportado mediante el dispositivo de transportación 60 es conducido en el baño de electrolito 30 colocado en la dirección de transportación detrás del dispositivo de limpieza 20. Dentro del baño de electrolito 30, el alambre con dientes de sierra 5 se desplaza de manera helicoidal, en esencia, alrededor de dos rodillos de desviación 33 y 34 que tienen ejes de rodillo que se extienden en posición paralela uno con otro y están colocados dentro del baño de electrolito 30. Conforme continúa el dispositivo de transportación 60 para transportar el alambre con dientes de sierra 5, el alambre con dientes de sierra 5 abandona el baño de electrolito en una trayectoria horizontal y se introduce en el dispositivo de limpieza adicional 40 colocado en la dirección de transportación detrás del baño de electrolito 30. Este dispositivo de limpieza adicional 40 está compuesto de cuatro baños de agua colocados uno detrás de otro en la dirección de transportación en los cuales se enjuaga el alambre con dientes de sierra para eliminar residuos del electrolito, en donde la contaminación de los baños de agua individuales disminuye en la dirección de transportación, de manera que se logra una limpieza de cascada en particular eficaz con el dispositivo de limpieza adicional 40. Después de abandonar el dispositivo de limpieza adicional 40, el alambre con dientes de sierra 5 que continúa para ser transportado mediante el dispositivo de transportación 60 es llevado al dispositivo de conservación 50, donde se conserva con un agente de protección contra herrumbre. Seguido de este dispositivo de conservación 50, el alambre con dientes de sierra se desplaza a través del dispositivo de transportación 60 y luego se enrolla en el carrete de devanado 70. Dentro del baño de electrolito 30, el alambre con dientes de sierra 5 está acoplado anodicamente a una fuente de corriente directa que se controla desde el exterior (no ilustrada), en donde la intensidad de la corriente directa en el baño de electrolito se controla dependiendo de las propiedades de superficie del alambre con dientes de sierra para garantizar un tratamiento óptimo del alambre con dientes de sierra dentro del baño de electrolito. La temperatura de trabajo del baño es aproximadamente 70°C a 580°C durante el procedimiento de electropulido. Preparada como el electrolito se cuenta con una solución acuosa sin ácido crómico de ácido sulfúrico y ácido fosfórico (35-45%) que puede contener aditivos adicionales, en particular abrillantadores. El volumen del baño es 600 litros. El control del baño de electrolito se efectúa a través de una determinación de densidad, en donde la densidad vigilada por conveniencia mediante un huso de densidad, de preferencia es alrededor de 1.78 kg/l, en donde un contenido de hierro de 3 g/l ya se toma en consideración. Para controlar las propiedades del baño de electrolito, puede añadirse el electrolito al baño o el baño puede diluirse con agua. En un procedimiento de producción convencional, se agregan de 10 a 20 litros de agua al electrolito por semana, en donde ocurre un intercambio parcial del baño de 30 a 40 litros una vez a la semana. La invención no está limitada a la modalidad explicada con la ayuda del dibujo, sino que el baño de electrolito también puede tener un tipo diferente de dispositivo de desviación. Además, el dispositivo de limpieza adicional puede tener más o menos de cuatro baños de limpieza. También es concebible transportar el alambre con dientes de sierra a lo largo de una trayectoria de extensión diferente a través del aparato de conformidad con la invención.

Claims (19)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un método para fabricar un alambre, en particular un alambre con dientes de sierra para guarniciones de carda de alambre con dientes de sierra completamente de acero, en donde la superficie de un producto intermedio en forma de alambre, como un alambre ya provisto con dientes de sierra, se alisa en un procedimiento de electropulido en un baño de electrolito que contiene un electrolito, caracterizado porque un movimiento relativo se produce entre el electrolito y el producto intermedio durante el procedimiento de electropulido.

2.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el producto intermedio se mueve en el electrolito durante el procedimiento de electropulido.

3.- El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el producto intermedio se transporta a través del baño de electrolito, de preferencia es jalado a través del baño de electrolito mediante un dispositivo de transportación colocado en la dirección de transportación del producto intermedio detrás del baño de electrolito y actúa sobre el producto intermedio.

4.- Los métodos de conformidad con las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizados además porque el producto intermedio se desvía dentro del baño de electrolito.

5.- El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque el producto intermedio se desplaza en forma helicoidal en esencia alrededor de un dispositivo de desviación colocado dentro del baño de electrolito y de preferencia tiene al menos un rodillo de desviación.

6.- El método de conformidad con una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado además porque la velocidad de transportación del producto intermedio y, de esta manera, el tiempo de permanencia del producto intermedio se controla de preferencia dependiendo de las propiedades de material del producto intermedio, tal como la propiedad de superficie después de abandonar el baño de electrolito.

7.- El método de conformidad con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el producto intermedio está acoplado anodicamente en el baño de electrolito a una fuente de corriente directa, y la intensidad de la corriente directa se controla, de preferencia dependiendo de las propiedades de material del producto intermedio.

8.- El método de conformidad con una de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado además porque el producto intermedio es jalado desde un carrete de desenrollado mediante el dispositivo de transportación y, después de desplazarse a través del baño de electrolito, se coloca en un carrete de devanado.

9.- El método de conformidad con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el producto intermedio se limpia mecánicamente antes del procedimiento de electropulido, de preferencia desplazándose a través de un dispositivo de limpieza fijo.

10.- El método de conformidad con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el producto intermedio se limpia después de realizar el procedimiento de electropulido, de preferencia mediante el desplazamiento a través de un dispositivo de limpieza fijo adicional.

11.- El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el dispositivo de limpieza adicional tiene una pluralidad de estaciones de limpieza, como baños de agua uno detrás de otro en la dirección de transportación del producto intermedio.

12.- El método de conformidad con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado además porque el producto intermedio se conserva con un agente de protección contra herrumbre después de realizar el procedimiento de electropulido, de preferencia desplazándose a través de un dispositivo de conservación.

13.- El aparato para realizar un método de conformidad con una de las reivindicaciones anteriores, con un baño de electrolito que contiene un electrolito para alisar electrolíticamente un producto intermedio en forma de alambre, caracterizado además por un dispositivo para producir un movimiento relativo entre el electrolito y el producto intermedio contenido en el baño de electrolito.

14.- El aparato de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el dispositivo para producir el movimiento relativo incluye un dispositivo de transportación 60 diseñado para transportar el producto intermedio a través del baño de electrolito.

15.- El aparato de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque el dispositivo de transportación 60 está colocado en la dirección de transportación detrás del baño de electrolito 30 y jala el producto intermedio 5 a través del baño de electrolito 30.

16.- El aparato de conformidad con una de las reivindicaciones 13 a 15, caracterizado además por un dispositivo de desviación colocado en el baño de electrolito 30 y de preferencia tiene al menos un rodillo de desviación 32, 34, alrededor del cual, el producto intermedio 5 es conducido de manera helicoidal esencialmente.

17.- El aparato de conformidad con una de las reivindicaciones 13 a 16, caracterizado además por un dispositivo de limpieza 50 para limpiar el producto intermedio 5 antes de realizar el alisado electrolítico.

18.- El aparato de conformidad con una de las reivindicaciones 13 a 17, caracterizado además por un dispositivo de limpieza adicional 40 para limpiar el producto intermedio 5 después de realizar el alisado electrolítico.

19.- El aparato de conformidad con una de las reivindicaciones 13 a 18, caracterizado además por un dispositivo para conservar el producto intermedio alisado electrolíticamente mediante un agente de protección contra herrumbre.