BRPI0722127A2 - Abridor axial e conjunto para o tratamento de fibras em tufos - Google Patents

Description

Relatório Descritivo de Patente de Invenção

Abridor Axial e Conjunto para o Tratamento de Fibras em Tufos

Campo da Invenção

A presente invenção se refere a um abridor axial para fibras em tufos.

Antecedentes da Invenção

Como se sabe, para se obter fios têxteis partindo da fibra, esta deve ser submetida a numerosos processos, a fim de livrá-la das impurezas e da sujeira, alinhar as fibras e arrumá-las. Tais processos resultam na produção de uma tira de fibra, posteriormente processada, por exemplo, em uma máquina de fiação, para obter a fio.

Os vários processos são executados por várias máquinas em que, para a obtenção de um resultado ótimo, essas operações devem ser repetidas várias vezes de forma progressivamente vigorosa.

Especificamente, a título de exemplo, para o treatmento da fibra, o fardo de fibras é capturado por uma máquina estiradora, de modo a obter tufos transportados por correntes de ar.

O tufo é posteriormente processado em uma máquina para remover as impurezas, como pedras ou materiais não-ferrosos misturados com os tufos, antes de ir para abridor axial, em que os tufos de fibras são abertos e separados das impurezas pela primeira vez.

Subsequentemente, a fibra é submetida ainda a limpeza, alinhamento e arrumação em abridores horizontais e máquinas de cardar, de modo a produzir uma tira de fibra.

Atualmente, há uma grande necessidade no sentido de produzir linhas para o tratamento de fibras, adequadas para o processamento de grandes quantidades de fibras.

No entanto, para aumentar as quantidades que podem ser processadas, não seria prático o desenvolvimento de novas máquinas com dimensões proporcionalmente maiores na largura, no diâmetro ou no comprimento dos ganchos de abertura; ou o aumento do número de máquinas, visto que para a produção das mesmas ainda estão envolvidas consideráveis dificuldades tecnológicas e de produção, bem como problemas de espaço devido ao tamanho, os altos custos e baixa qualidade dos tufos processados.

O desenvolvimento de um abridor axial torna-se particularmente

importante, já que é a primeira máquina na linha de tratamento, em que a fibra, em tufos, é aberta e limpa das impurezas mais grosseiras.

As condições em que os tufos saem do abridor axial possuem considerável influência sobre a eficácia dos processos realizados posteriormente ao tratamento aplicado pelo referido abridor.

Especificamente, tem-se verificado que os fluxos mais densos de fibras para o abridor produzem tufos de fibras na saída ainda contaminado por impurezas e muito emboladas e, portanto, não são satisfatórias para alcançar bons resultados nos próximos tratamentos na linha de produção. Também tem 15 sido observado, que os tufos de saída não são homogêneos em suas propriedades físicas, quando a entrada de fibras é alta.

Por outro lado, foi visto como a baixo alimentação de fibras nos abridores resultam numa melhor qualidade dos tufos processados, que também provaram ser mais homogêneos em suas propriedades.

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Sumário da Invenção

O objetivo da presente invenção é produzir um abridor axial para uma linha de tratamento, adequado para resolver os problemas conhecidos no estado da técnica e satisfazer as necessidades citadas anteriormente, 25 especialmente aquelas relacionadas ao tratamento com alta entrada/alimentação de fibras mantendo-se a alta qualidade dos tufos processados e homogeneidade de suas propriedades.

Tal objetivo é atingido por um abridor feito de acordo com a reivindicação 1. As reivindicações dependentes descrevem variantes configurativas. As características e as vantagens do abridor de acordo com a presente invenção será evidente a partir da descrição a seguir, feita por meio de exemplos indicativos e não-limitantes, conforme as figuras a seguir.

Breve Descrição das Figuras

A figura 1 mostra um corte longitudinal, lateral de um abridor de acordo com uma variante configurativa da presente invenção;

A figura 2 mostra um a disposição em corte longitudinal do abridor da figura 1;

A figura 3 mostra um corte transversal do abridor da figura 1, elaborado

de acordo com a seção transversal da linha Ill-Ill na figura 2;

A figura 4 mostra um corte transversal do abridor da figura 1, elaborado de acordo com a seção transversal da linha IV-IV na figura 2;

A figura 5 mostra um corte longitudinal, lateral de um abridor de acordo

com mais uma variante configurativa da presente invenção;

A figura 6 mostra um corte transversal do abridor da figura 5, elaborado de acordo com a seção transversal da linha IV-IV na figura 5; e

A figura 7 mostra um corte longitudinal, lateral de um abridor de acordo com mais uma variante configurativa da presente invenção.

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Descrição Detalhada da Invenção

Em relação as figuras em anexo, a referência numérica 1 denota globalmente uma conjunto para o tratamento de tufos, constituindo uma seção de uma linha de tratamento de fibras.

O conjunto ilustrado compreende um tubo de alimentação para o

transporte da fibra a ser processada, por exemplo, provenientes da máquina estiradora.

O conjunto é composto por um dispositivo alimentador 4 adequado para separar o ar empoeirado da fibra. Por exemplo, a fibra F a ser processada, é

transportada em direção ao dispositivo 4 através da aspiração exercida por um ventilador implantado no referido dispositivo 4. Um tubo de expulsão do ar 6 projetado para fora do dispositivo 4, de forma a deixar sair o ar empoeirado A sugado de dentro.

De acordo com uma modalidade da presente invenção, o ventilador é implantado externamente ao dispositivo 4.

Além disso, o conjunto 1 compreende um abridor axial 8, situado na

linha de tratamento após o dispositivo alimentador 4, compreendendo um tubo de entrada 10 que o liga ao dito dispositivo alimentador 4.

O tubo de entrada 10 se estende, principalmente, ao longo de uma linha de entrada X, situado, substancialmente, em uma posição vertical em relação ao chão T, ao qual o abridor situado.

Preferencialmente, o abridor 8 compreende um invólucro em forma de caixa 12, no sentido do qual a tubulação de entrada 10 transporta a fibra para ser processada.

De acordo com uma forma preferencial da invenção, o tubo de entrada 10 inclui uma seção inicial 14 tendo uma seção transversal afunilada, por exemplo, linearmente, no sentido do início para o fim da linha de tratamento, ou seja, na montagem ilustrada, do dispositivo alimentador 4 para a caixa 12 do abridor.

O abridor compreende um primeiro rolete abridor 16, situado em um primeiro compartimento 18, motorizado e adequado para girar em torno de um primeiro eixo de rotação Y.

O primeiro rolete 16 é provido com meios de abertura distribuídos ao longo de sua superfície lateral, adequados para desembolar os tufos para abri- los quando puxados.

Por exemplo, os ditos meios de abertura incluem uma pluralidade de

pinos 20, projetando-se a partir da superfície lateral do rolete, possuindo uma direção retilínea ou fracionada ou ramificada, de modo a ter várias pontas.

Preferencialmente, os pinos 20 estão dispostos ao longo de uma linha helicoidal imaginária traçada em torno da superfície lateral do rolete.

O abridor 8 também inclui um segundo rolete abridor 22, situado em um

segundo compartimento 24, motorizado e adequado para girar em torno de um segundo eixo de rotação Z, essencialmente paralelos e, por exemplo, alinhados com um plano horizontal (em relação ao chão T) passando pelo eixo de rotação Y do primeiro rolete 16.

O segundo rolete 22 é provido com outros meios de abertura distribuídos ao longo de sua superfície lateral, por exemplo, estruturalmente e essencialmente similares aos meios de abertura descritos acima.

O tubo de entrada 10 alimenta a fibra a ser processada F para o primeiro compartimento 18 e segundo compartimento24, ao mesmo tempo.

Além disso, o abridor 8 compreende um primeiro tubo de saída 30, comunicando-se com o primeiro compartimento 18, para canalizar a fibra para tratamento posterior, e um segundo tubo de saída 28, comunicando-se com o segundo compartimento 24, também destinado a canalizar a fibra para tratamento posterior.

Por exemplo, conforme a montagem ilustrada, o conjunto 1 compreende um ventilador 40, para o qual os tubos de saída 28, 30 do abridor 8 estão conectados, para aspirar as fibras a serem processadas através dos compartimentos 18, 24, a partir da tubulação de entrada 10 em direção aos tubos de saída 28, 30.

O abridor 8 também inclui meios de separação, parcialmente posicionados, em relação a linha de tratamento, antes dos rolos de limpeza, apropriados para separarem o fluxo de fibras a serem processadas F e direcioná-las para o primeiro compartimento 18 e em direção ao segundo compartimento 24 do abridor 8.

Por exemplo, os meios de separação incluem uma divisória de separação 42, possuindo um lado livre virado para ou na direção da tubulação de entrada 10, a partir do lado de onde a fibra a ser processada e separada chega, de modo a produzir duas passagens separadas da fibra na direção dos dois compartimentos 18, 24 do abridor 8.

De acordo com uma forma concretização preferencial, a divisória de separação 42 estende-se parcialmente dentro do tubo de entrada 10 (figura 1), para separar a fibra antes que esta chegue nos compartimentos 18, 24 contendo os roletes abridores 16, 22.

A divisória de separação 42, também se estende ao longo dos eixos de rotação YeZ dos roletes 16, 22, a fim de manter o primeiro compartimento 18 5 separado do segundo compartimento 24. A fibra a ser processada F é, então, dividida em dois fluxos a serem processados, tratados separadamente pelo primeiro rolete 16 e pelo segundo rolete 22, sem interferência entre eles, e entregues a partir do abridor através dos tubos de saída 28, 30 separados.

Em outras palavras, de acordo com a referida forma de concretização, a divisória de separação 42 compreende duas porções:

- uma porção longitudinal 42a, que se estende ao longo do eixo de rotação Y, Z dos roletes 16, 22, a fim de manter o primeiro compartimento 18 separado do segundo compartimento 24; e

- uma porção axial 42b, que retorna ao longo da tubulação de entrada 10, que está na direção da proveniência do fibra F, para separar os

dois fluxos antes de atingir os rolete abridores.

De acordo com uma outra variante configurativa (figura 7), a divisória de separação 42 estende-se unicamente, em relação ao sentido da linha de tratamento, para depois do tubo de entrada, sem penetrá-lo; em outras palavras, segundo a referida variante, no final do tubo de entrada 10 está o lado da divisória de separação 42.

Ainda em outras palavras, segundo a referida variante, a divisória de separação 42 compreende exclusivamente a porção longitudinal 42a, sem qualquer recuo na direção da proveniência da fibra F, retornando ao longo do tubo de entrada 10.

De acordo com uma outra variante configurativa (figura 5), a divisória de separação 42 estende-se por sua porção axial 42b ao longo de todo o tubo de entrada de 10, até projetar-se do mesmo, no lado conectado ao dispositivo separador 4; em outras palavras , de acordo com essa variante, o lado da 30 divisória de separação 42 se estende até à o rolete do dispositivo de separação. Deve ser notado como, nas variantes mencionadas, os dois fluxos dos tufos F’ processados só se encontram novamente no ventilador 40 e, depois de ter sido re-misturados, foram enviados para a continuação do tratamento.

De acordo com outra variante configurativa (Figura 3), os meios de separação incluem um ventilador 46 adequado para soprar o ar e desviar o fluxo de entrada de fibras para o primeiro e segundo compartimentos.

Preferencialmente, a ventoinha 46 tem uma saída de ar ao longo do lado que encontra o fluxo de entrada de fibras.

Por exemplo, na variante com porção axial 42b da divisória de separação 42, os buracos são posicionados ao longo do lado livre da porção axial ficando de frente para o fluxo de entrada de fibras.

De acordo com uma concretização preferencial, o abridor 8 compreende meios de limpeza adequados para cooperar com um respectivo rolete 16, 22 para separar as impurezas das fibras que estão sendo processadas.

Por exemplo, os meios de limpeza compreendem uma grade 50 que se

estende em um arco em torno do seu respectivo rolete de limpeza 16, 22, ao longo do referido eixo de rotação Y, Z, na área abaixo deste na direção da força da gravidade.

Em outras palavras, as grades 50 estão posicionadas abaixo dos roletes 16, 22, de modo que pela força centrífuga e pela ação das fibras umas contra as outras, as impurezas, tais como as cascas dos tufos sendo processados sejam separadas.

As impurezas separadas são retiradas do abridor por meios adequados de deslocamento e transporte das impurezas acumuladas.

Durante o funcionamento normal da linha de tratamento das fibras, a

fibra a ser processada, que é a fibra em tufos, que ainda está muito suja e misturada com impurezas, é transportada, por exemplo, pela aspiração em direção ao dispositivo alimentador 4, onde, como resultado da ação de colisão, as pequenas impurezas e a poeira são separadas. A fibra a ser processada F é então enviada para o tubo de entrada 10, que alimenta os dois compartimentos 18, 24, separando o fluxo de fibras em dois fluxos, cada um processado por um rolete abridor.

Especificamente, o fluxo de fibras é dividido eficientemente entre os dois compartimentos por meios de desvio, por exemplo, funcionando por meio de um jato de ar.

A separação que ocorre, em relação à linha de tratamento após os meios de desvio, acontece de fato em uma seção onde as fibras são uniformemente dispostas ao redor da largura do tubo de alimentação para os roletes e onde a velocidade do fluxo é baixa, com a ajuda da força da gravidade.

Vantajosamente, isto significa que a separação é pouco influenciada por agentes, como um fluxo de alta velocidade ou outra entidade de sucção, que poderiam causar um maior ou menor preenchimento de um compartimento em relação ao outro, como foi verificado que acontecer com os meios de desvio T ou Y posicionados ao longo dos tubos de alimentação para as máquinas.

Dessa forma, cada rolo abridor trabalha cerca de metade do total de fibras a serem processadas na linha de tratamento, vantajosamente minimizando a quantidade de fibras processadas nos compartimentos individuais e as diferenças no grau de tratamento dos dois fluxos de fibras, com excelentes resultados em termos de qualidade e homogeneidade dos tufos.

Também foi observado, como os tufos sendo processados são abertos de forma mais eficiente quando eles não "abafam" o rolo abridor, e que assim também são limpos de forma mais eficiente.

Nos compartimentos, por exemplo, por meio de aspiração de ar os tufos

emaranhados/embolados nos pinos dos abridores tendem a passar de um pino para outro, passando progressivamente desde a entrada até a saída, encontrando vários ainda não desfiados que abrem a tufos.

Além disso, os tufos puxados pela rotação colidem contra a grade 50, de modo a provocar a separação de outras impurezas, tais como: cascas. O efeito das grades também é mais eficiente, tanto porque afetas os tufos que foram abertos de forma mais eficiente pelos roletes, e porque as grades encontram tratando praticamente quantidades iguais de tufos, sem serem abafadas ou tratarem quantidades insuficientes.

Apenas após os roletes, que os dois fluxos de tufos processados F se

juntam novamente, especificamente no ventilador 40, unindo-se com s outro.

Os tufos provenientes dos dois roletes abridores, mais abertos do que se tivessem sido tratados por um único rolete, são misturados após o abridor, da mesma forma que as operações de limpeza subsequentes, mais intensas do que aquelas que ocorrem no abridor axial, revelaram-se mais eficazes.

De maneira inovadora, o abridor de acordo com a presente invenção resolve os problemas conhecidos do estado da técnica na medida em que evita

o desenvolvimento de novos abridores para grandes quantidades de fibras, difíceis de serem produzidos e de dimensões inaceitáveis e, ao mesmo tempo faz possibilita a obtenção de tufos de fibras de alta qualidade e homogeneamene processados.

Ao mesmo tempo, o abridor de acordo a presente invenção permite a uma redução nos custos de produção comparados com a utilização de duas linhas independentes para o tratamento de fibras.

Na verdade, o abridor de acordo com a presente invenção torna possível

concentrar os processos salientes em uma única máquina, com um alto avanço tecnológico, significante para definir a qualidade das fibras, dividindo o fluxo de fibras de modo a obter uma alta qualidade, enquanto o transporte das fibras entre várias máquinas ocorre para todo o fluxo de fibras através de um único canal.

Um técnico no assunto poderá realizar inúmeras modificações e adaptações ao abridor descrito acima de modo a satisfazer requerimentos específicos, todos eles contidos dentro do escopo de proteção definido pelas reivindicações a seguir.

Claims (17)

1. Abridor Axial e Conjunto para o Tratamento de Fibras em Tufos Abridor axial (8) para o tratamento de fibras em tufos, caracterizado por compreender: - um tubo de entrada (10) para alimentar com a fibra a ser processada; - um primeiro rolete abridor (16), situado em um primeiro compartimento (18), que pode girar em torno de um primeiro eixo de rotação (Y), provido com meios de abertura distribuídos ao longo de sua superfície lateral, adequados para desembolar os tufos para abri-los quando puxados; - um segundo rolete abridor (22), situado em um segundo compartimento (24), que pode girar em torno de um segundo eixo de rotação (Z), provido com meios de abertura distribuídos ao longo de sua superfície lateral, onde o tubo de entrada alimenta com a fibra a ser processada o primeiro e o segundo compartimentos; - um primeiro tubo de saída (30), comunicando-se com o primeiro compartimento, para alimentar a fibra para tratamento posterior; - um segundo tubo de saída (28), comunicando-se com o segundo compartimento, também destinado para alimentar a fibra para tratamento posterior; - meios de separação, parcialmente posicionados, em relação a linha de tratamento, antes dos rolos de limpeza, apropriados para separarem o fluxo de fibras a serem processadas e direcioná-las para o primeiro compartimento (18) e em direção ao segundo compartimento (24) do abridor.

2.Abridor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos meios de separação serem adequados para separar o primeiro e o segundo compartimento um do outro para evitar o trânsito das fibras sendo processadas no primeiro compartimento em direção ao segundo compartimento e vice-versa.

3. Abridor de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelos meios de separação compreender uma divisória de separação (42), possuindo um lado de frente para o fluxo de entrada dos tufos a serem separados.

4. Abridor de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela divisória de separação compreender uma porção longitudinal (42a), que se estende ao longo do eixo de rotação dos roletes para separar os dois compartimentos.

5. Abridor de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela divisória de separação compreender uma porção axial (42b) que se estende ao longo do tubo de entrada (10), que está na direção do fluxo de entrada dos tufos a serem separados.

6. Abridor de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pela porção axial (42b) da divisória de separação (42) se estender ao longo do tubo de entrada (10), projetando-se a partir dele, onde este se conecta com a maquinaria antes do abridor.

7. Abridor de acordo com uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelos meios de separação compreender uma ventoinha (46) adequada para soprar o ar e desviar o fluxo de entrada de fibras para o primeiro e segundo compartimentos.

8. Abridor de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela dita ventoinha ter saídas de ar ao longo do lado livre da divisória de separação.

9. Abridor de acordo com reivindicações 5 e 8, onde as saídas estão posicionadas ao longo do lado livre da porção axial da divisória de separação.

10. Abridor de acordo com uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelos ditos primeiro e segundo eixos de rotação serem paralelos.

11. Abridor de acordo com uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelos primeiro e segundo compartimentos estarem contidos em um único invólucro em forma de caixa (12).

12. Abridor de acordo com uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelos abridores compreenderem uma pluralidade de pinos (20), projetando-se da superfície lateral do rolete.

13. Abridor de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelos ditos pinos estarem dispostos ao longo de uma linha imaginária helicoidal traçada em torno da superfície lateral do rolete.

14. Abridor de acordo com uma das reivindicações de 1 a 13, caracterizado por compreender meios de limpeza a limpeza adequados para cooperar com um respectivo rolete para separar as impurezas das fibras que estão sendo processadas.

15. Abridor de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelos dito meios de limpeza compreender uma grade (50) que se estende em um arco em torno de seus respectivos roletes de limpeza ao longo do referido eixo de rotação, na área abaixo deste na direção da força da gravidade.

16. Conjunto (1) para o tratamento de fibras em tufos, caracterizado por compreender: -um abridor axial (8) feito de acordo com qualquer das reivindicações de1 a 15; - um ventilador (40); onde os tubos de saída do abridor estão conectados ao dito ventilador para aspirar os tufos sendo processado através dos compartimentos, dos tubos de entrada em direção aos tubos de saída, e para misturá-los.

17. Conjunto (1) para o tratamento de fibras em tufos, caracterizado por compreender: - um tubo de alimentação (2) das fibras a serem processadas; - um dispositivo alimentador (4), adequado para separar as impurezas relativamente pesadas da fibras transportadas, conectado ao tubo de alimentação; -um abridor axial (8) feito de acordo com qualquer das reivindicações de 1 a 15; onde o tubo de entrada (10) do abridor está conectado ao dispositivo alimentador (4).