El estirador es una máquina muy criticada en el proceso de giro. Es la influencia de una buena calidad, especialmente en la uniformidad. Si el estiraje no se fija correctamente, dará lugar a roturas durante el alargamiento del hilado. Las irregularidades que se presenten en la cinta que salen del estirador no podrán ser corregidas. Cuando hay mezcla de poliéster y algodón hay que hacerle mas importancia a la fibra larga. El control del proceso depende de su alimentación por medio de botes y en este contenido se especificara la información detallada del funcionamiento y descripción de las maquinas estirador y veloz. Este último es la que conlleva la operación para empezar a dar cuerpo y forma a lo que es el hilo.
1)zona de alimentación
2)botes de cinta y/o mecha
3)cilindros guía/ conductores
4)sensores/ indicadores de rotura/ terminación de material
5)mesa o placa de inducción del material al interior
6)sistema/ tren de estiraje (3/3, 4/4, ¾, 4/5)
7)dispositivo/ embudo condensador del velo de fibras en cinta
8)mecanismo plegador/ arrollador del material
bote de producción
9)cinta
El estirador es un equipo que continua con el paralelismo y uniformidad de las fibras aplicando en ellas doblaje (de 4 a 8) y el estiraje correspondiente para obtener un fino velo de fibras que se condensan en cinta la cual se acumula, y se plega en el bote correspondiente. También su función más importante es mezclar. Los diferentes modelos de las firmas Rieter, Trhuzler y Marzolli cuentan con dispositivos que permiten el registro de la producción por minuto, por hora, por turno, estadísticas de regularidad etc.
El sistema de estiraje es conocido como tren de estiraje, éste sistema consta de pares de cilindros y rodillos, el mas común es el de 3 sobre 3, de acuerdo a la calidad y longitud de las fibras se establecen los ecartamientos.
CILINDROS Y RODILLOS
Los cilindros y rodillos son elementos mecánicos importantes, son de distintas dimensiones, se encuentran en movimiento, en algunos casos están en un solo par y en otros en una serie o sistema. El cilindro es metálico con estrías o ranuras para incrementa el coeficiente de fricción suficiente para el arrastre de la cinta, es la parte motriz. El rodillo es un cilindro recubierto de caucho o goma del mismo diámetro que el cilindro pero de superficie lisa, es el elemento movido y deberá girar a la misma velocidad que el cilindro, ejerce presión sobre el cilindro para pinzar o sujetar los grupos de fibras. Los sistemas de cilindros y rodillos están constituidos por pares de cilindros en una relación de ¾, 4/4, ¾, 3/5 etc.
El primer par con el que tienen contacto las fibras se llama alimentario, el segundo par se le denomina intermedio y el tercero productor. El par alimentario gira a una determinada velocidad, el intermedio a una mayor velocidad y el productor a una mayor velocidad, los diámetros casi siempre son del mismo valor. Un componente del tren de estiraje son sus ecartamientos que es la distancia de centro a centro entre cada uno de los cilindros y esta determinada por la longitud promedio de las fibras que se han de procesar para aplicar operaciones como el doblado, estiraje y alto estiraje.
PROCESO DE DOBLADO
El proceso de doblado es la operación que consiste en alimentar dos o mas materiales a una maquina para compensar las deficiencias o irregularidades que cada material tuviera, se aplica al mismo tiempo con el estiraje. El estirador o manuar es la principal maquina donde se aplica esta operación ya que se alimenta o dobla desde 6 a 16 cintas y con el estiraje obtener una sola cinta mucho mas uniforme para producir hilos cardados con dos pasos de estirador; para producir hilos peinados y/o mezcla se requiere de hasta 3 pasos.
En el proceso de hilatura para cardados se aplican 2 pasos, una maquina o equipo para cada paso donde el primero alimenta al segundo. En el proceso de hilos peinados, previo a la preparación y de acuerdo al tipo y calidad de las fibras se aplican uno o dos pasos de estirador.
En el proceso de hilatura open-end uno o dos pasos después de carda. La producción de hilos de mezcla se efectúa en esta maquina, las mezclas pueden ser 80/20, 70/30, 65/35, 50/50 etc.; el total de botes de alimentación (6, 8, 10 se toma como el100% y alimentando la cantidad de botes necesarios de acuerdo al % de mezcla requerido.
Se recomienda 3 pasos de estirador para lograr la máxima homogeneidad en las fibras, se deberá a condiciones ambientales preferentes a la fibra natural o a la de mayor porcentaje. La maquinaria de los modelos consta de doble zona de alimentación para producir dos cintas, una en cada testa o entrega, en otros sistemas de hilatura (para en lanas y fibra sintética extra larga). Al estirador también se le denomina “gill”.
También las maquinas que aplican estiraje con el doblaje son: la reunidora de cintas que dobla de 8 a 30 aplicando un mínimo estiraje, la reunidora de napas que dobla de 4 a 8, la peinadora que dobla de 2 a 8 según su tipo y modelo de la maquina, en veloz el doblaje es de dos aplicando alto estiraje y en trocil el doblaje es 2 aplicando alto estiraje.
El estiraje se determina con la formula:
E=desarrollo del cilindro productor/desarrollo del cilindro alimentario
Desarrollo= P X f X v
Donde: f= diámetro del cilindro
v = velocidad del cilindro
El desarrollo es la cantidad de fibra que a pasado por los rodillos. La determinación de desarrollo esta relacionada con las fundamentales operaciones de estiraje en ciertas maquinas del proceso y de torsión en las ultimas dos como es el veloz y en el trocil. Permite determinar el tiempo en que tardara en producirse determinado material textil en kg al relacionar el desarrollo con el valor o grosor del material al que se le llama Nó o Titulo.
El proceso de doblado es la operación que consiste en alimentar dos o mas materiales a una maquina para compensar las deficiencias o irregularidades que cada material tuviera, se aplica al mismo tiempo con el estiraje. El estirador o manuar es la principal maquina donde se aplica esta operación ya que se alimenta o dobla desde 6 a 16 cintas y con el estiraje obtener una sola cinta mucho mas uniforme para producir hilos cardados con dos pasos de estirador; para producir hilos peinados y/o mezcla se requiere de hasta 3 pasos.
En el proceso de hilatura para cardados se aplican 2 pasos, una maquina o equipo para cada paso donde el primero alimenta al segundo. En el proceso de hilos peinados, previo a la preparación y de acuerdo al tipo y calidad de las fibras se aplican uno o dos pasos de estirador.
En el proceso de hilatura open-end uno o dos pasos después de carda. La producción de hilos de mezcla se efectúa en esta maquina, las mezclas pueden ser 80/20, 70/30, 65/35, 50/50 etc.; el total de botes de alimentación (6, 8, 10 se toma como el100% y alimentando la cantidad de botes necesarios de acuerdo al % de mezcla requerido.
Se recomienda 3 pasos de estirador para lograr la máxima homogeneidad en las fibras, se deberá a condiciones ambientales preferentes a la fibra natural o a la de mayor porcentaje. La maquinaria de los modelos consta de doble zona de alimentación para producir dos cintas, una en cada testa o entrega, en otros sistemas de hilatura (para en lanas y fibra sintética extra larga). Al estirador también se le denomina “gill”.
También las maquinas que aplican estiraje con el doblaje son: la reunidora de cintas que dobla de 8 a 30 aplicando un mínimo estiraje, la reunidora de napas que dobla de 4 a 8, la peinadora que dobla de 2 a 8 según su tipo y modelo de la maquina, en veloz el doblaje es de dos aplicando alto estiraje y en trocil el doblaje es 2 aplicando alto estiraje.
El estiraje se determina con la formula:
E=desarrollo del cilindro productor/desarrollo del cilindro alimentario
Desarrollo= P X f X v
Donde: f= diámetro del cilindro
v = velocidad del cilindro
El desarrollo es la cantidad de fibra que a pasado por los rodillos. La determinación de desarrollo esta relacionada con las fundamentales operaciones de estiraje en ciertas maquinas del proceso y de torsión en las ultimas dos como es el veloz y en el trocil. Permite determinar el tiempo en que tardara en producirse determinado material textil en kg al relacionar el desarrollo con el valor o grosor del material al que se le llama Nó o Titulo.
COMPONENTES DEL ESTIRADOR
En general la maquina esta constituida por lo siguiente:
a) motor
b) sistema de transmisión de movimiento
c) sistema eléctrico
d) sistema electrónico
e) órganos de trabajo: cilindros, guía, dispositivos de estiraje, autorregulador, condensador, dispositivo de plegado.
f) Sistema electrónico de paro electrónico
g) Sistema automático de cambio de botes llenos por vacios
h) Tablero y pantalla de instrumentos
FACTORES QUE AFECTAN LA CALIDAD DEL HILO
o El estiraje total
o Pre estiraje
o Nó de doblados
o Longitud de la fibra
o Tipo de estiraje
o Ajustes de autorregulador
o Los gramos/metro de cinta de alimentación al estirador
o La finura de la fibra
o La velocidad de entrega
El estiraje total depende del material procesado y contenido de fibra corta. Los siguientes son algunos hechos derivados de ensayos:
o un ajuste más ancho en la parte trasera del rodillo dará lugar a una fuerza más baja del hilado, afectará a uniformidad del hilado, aumentará imperfecciones
o un cargamento superior trasero más alto del rodillo reducirá fuerza del hilado
Alto estiraje reduce la uniformidad de la cinta. La mejora en la paralelización de la fibra superará a veces los efectos perjudiciales de la irregularidad de la cinta. La mayor parte de la mejora en la paralelización y la reducción de la fibra en ganchos ocurre en el primer paso del estirador que en el segundo paso. Las irregularidades se presentan debido a la inestabilidad del punto de la aceleración en un cierto plazo. Puesto que la velocidad de la entrega del estirador es muy alta, la dureza superior de la orilla del rodillo debe ser alrededor 80 grados.
Es recomendable pulir los cilindros una vez al mes para mantener calidad constante del hilado. El tamaño de los botes se debe seleccionar de acuerdo mecanismo rotatorio de la cinta. Para las fibras sintéticas, se utilizan botes más grandes por el mecanismo de la cinta. Siempre que se ajuste la velocidad del mecanismo rotatorio de la cinta, el tamaño del bote también se cambia. Si la variación de la humedad del departamento es muy grande, se debe comprobar el embalaje de la cinta (peso de la cinta). Si no, habrá cambios indeseados en el estiraje que afectará el %C.V del hilado.
La mayor parte de los estiradores con autorregulador están trabajando en el principio de sistema de control malla abierta. El monitor de la cinta se debe fijar correctamente. Siempre que haya un problema en peso de la cinta, éste parará la máquina. El monitor de la cinta a veces puede funcionar incorrectamente. Si se encuentra el funcionar incorrectamente, debe ser calibrado inmediatamente.
AUTORREGULADOR
La mayor parte son de malla abierta. Para decidir sobre el estiraje mecánico, el estirador debe funcionar con el autorregulador apagado. El autorregulador mide la intensidad de la nivelación e indica la cantidad de corrección, es decir si la variación del 12% se alimenta al estirador el estiraje debe variar el 12%, de modo que el peso de la cinta sea constante. La sincronización de la corrección indica que si un lugar grueso se detecta en el rodillo de la exploración, la corrección debe ocurrir exactamente cuando este lugar grueso alcanza el punto de la corrección (el punto de nivelación).
La mayor parte de los autorreguladores modernos pueden corregir la variación de la alimentación del 25%. El % de la cinta no deben ser más de 0.75% y se calcula: Si el nó de la cinta alimentado al estirador es N, compruebe el peso de la cinta de la salida con el " N" , " N+1" , " N-1" cintas, entonces %cinta = ((gr/m (N-1) - gr/m (N))/gr/m (N)) x 100 % cinta= ((gr/mt (N+1) - gr/mt (N))/gr/mt (N)) x 100 • La vida del moto y del amplificador será buena, si se utiliza para el material cardado, y si la variación de la alimentación es menos.
CONTROL DE DEFECTOS EN EL ESTIRADOR
El area o departamento de producción donde se encuentren los estiradores deberá tener las condiciones atmosféricas al tipo de fibra en proceso, los ajustes mecánicos deberán ser en relación a los valores promedio de las propiedades físicas de las fibras: ecartamientos, velocidades, presiones ejercidas en el sistema de estiraje, se debe considerar la cantidad de doblados adecuados y estiraje respecto al numero alimentado para el numero a producir. Los principales defectos son:
Irregularidad del numero debido a cintas de alimentación irregulares, por falsos estirajes u estiramientos del material durante su camino del bote al sistema de estiraje, por alimentar un bote de cinta de un paso inadecuado o de carda (en este caso se recomienda marcar los botes de cinta de carda, peinadora y de cada paso de estirador para evitar confusiones).
Cortes o separaciones en el velo de salida que genera partes gruesas y delgadas en la cinta debido a ecartamientos demasiado abiertos o inadecuados, estiraje excesivo, presión irregular en el sistema de estiraje, velocidades inadecuadas.
Pelusas o acumulaciones de fibras debido a ecartamientos estrechos, presión excesiva o por insuficiente humedad del ambiente o material, por una inadecuada aspiración en la zona de estiraje.
Atascamientos constantes en los cilindros de estiraje debido a excesiva humedad de sala o material, por cilindros de presión irregular, cuarteaduras o cortados (por lo que se deberá limitar al operario el uso de ganchos y charrascas), por cilindros sucios llenos de grasas o fibras por formación de estática, por presión excesiva y por ecartamientos demasiado abiertos. Los estiradores actuales cuentan con dispositivo de metraje automático por lo que deberán revisarse periódicamente el mecanismo plegador para que al almacenarse la cinta se arrolle adecuadamente y se desplegué cuando sirva de alimentación.
Sistema de estiraje
Los estiradores modernos son capaces de manejar estirajes más altos sin deteriorar la calidad, lo que es mejor tener madejas más gruesas en el marco de la velocidad. Esto ayuda a aumentar la producción. El costo de inversión también será menos, porque el número de estirajes requeridos será menos y el costo por maquina es también alto. La tabla siguiente puede ser una guía para la madeja de la entrega en el marco de velocidad.
PROCESO Y DISPOSITIVO PARA LA REGULACION DE UN MECANISMO DE ESTIRAJE.
La invención se refiere a un proceso y un dispositivo para la regulación de un mecanismo de estiraje de la industria textil, en donde la contracción deformadora de las cintas de fibra se controla y/o regula de forma cambiante. El objetivo de la invención es, que errores de medición contra la regulación puedan ser corregidos en un mecanismo de estiraje, y la contracción deformadora de las cintas pueda ser ampliamente optimizada. Para ello se dispone de un control fuzzy integrado en el sistema regulador, de forma que las señales de medida afectadas por falla de los órganos medidores que aun puedan seguir trabajando en el sistema de regulación puedan ser corregidas en línea.
ESTUDIO DEL SISTEMA DE ESTIRAJE PARA HILATURA NEUMÁTICA DE ALTA VELOCIDAD
Empleando un sistema de anemometría láser, se han determinado las velocidades del flujo de aire arrastrado por el cilindro productor. Se trata de hallar la posible correlación entre la geometría, las condiciones de funcionamiento del conjunto de cilindros mencionados, la calidad y velocidad de producción.
OBJETIVOS
En informes presentados a los Congresos Nacionales de Ingeniería Mecánica XIII (Terrassa 1998) y XIV (Leganés 2000) se informó de los resultados obtenidos en el análisis de toberas neumáticas de hilatura. Actualmente se estudia el comportamiento del flujo de aire en el sistema de estiraje, dispositivo situado antes de las toberas mencionadas, y cuya finalidad es estirar la materia textil que sale de la carda o de los pasos posteriores de preparación de la cinta, para obtener una mecha uniforme de fibras paralelas.
En la Tabla 1 se comparan dos sistemas de hilatura, el conocido como open-end, que fue el que desplazó en parte a la máquina de hilar de anillos y el que incorpora la hilatura neumática mediante toberas, procedimiento que ahora se estudia. De ambos sistemas se presentan las características destacables, poniendo de relieve las secciones que constituyen en cada uno de ellos el tren de estiraje.
En la Figura 1 se han representado dos posibles funcionamientos de un sistema de estiraje: a) la mecha se convierte en una cinta regular de fibras paralelas, ideal para ser introducida en los elementos de hilar (rotor en hilatura OPEN-END o toberas en hilatura neumática), de donde saldrá formado el hilado. La situación a) es la deseada de modo que se propone estudiar de forma sucesiva las variaciones de las componentes de velocidad tangencial (vt) y velocidad longitudinal (vl). (Figura 2) sobre las fibras a su paso por el tren de estiraje, y su influencia en la dispersión de las mismas que dan lugar a una cinta desigual a la salida. Solos se consideran únicamente las velocidades tangenciales, sin materia textil arrastrada, obteniéndose sus valores en un banco de pruebas y delimitando el tipo de flujo creado en consecuencia.
BANCO DE ENSAYO Y PRUEBAS EFECTUADAS
Para este estudio, se ha utilizado un equipo láser Dantec FiberFlow con manipuladores 60X24, realizando las mediciones por la técnica de características se presentan en la Tabla 2.
La configuración del experimento se esquematiza en la figura 3. El estudio se centra en una geometría de dos cilindros en contacto vertical, componentes del sistema estirador. El cilindro superior sobre el que se realizan las mediciones, tiene un diámetro de 54 mm y es de superficie lisa de nylon. El cilindro inferior se ha construido con un diámetro de 62. Tal como se muestra en la figura, los cilindros están dispuestos uno encima de otro, de modo que el cabezal láser apunta a las caras frontales, con lo cual se pueden medir las velocidades tangenciales vt de ambos cilindros. La zona de contacto de los mismos corresponde a una línea continua excepto en la zona central, la cual es discontinua y variable según la frecuencia de giro a causa de la disposición en hélice de la guarnición. Para la obtención de resultados se ha realizado un barrido longitudinal y otro radial (Figura 3 a),b)) mediante diferentes ángulos respecto a la vertical de unión de los centros de los cilindros, tanto a la salida como a la entrada de hilo entre los mismos.
RESULTADOS OBTENIDOS
Se presentan mediante la Tabla 3 y la Figura 4. Teniendo a la vista además la Figura 3 se observa que la variación de vt a lo largo de la coordenada radial z es decreciente y su influencia en la no uniformidad de la cinta será en consecuencia despreciable. En cambio la variación de vt a lo largo de la coordenada longitudinal y manifiesta en los extremos (y=0 e y=46 mm) los máximos valores, lo cual induce a pensar que ésta será una componente decisiva en la dispersión lateral de la cinta. Cuando se determine la componente longitudinal de la velocidad vl se tendrá una idea cabal del efecto longitudinal del aire sobre la cinta.
RESULTADOS OBTENIDOS
Se presentan mediante la Tabla 3 y la Figura 4. Teniendo a la vista además la Figura 3 se observa que la variación de vt a lo largo de la coordenada radial z es decreciente y su influencia en la no uniformidad de la cinta será en consecuencia despreciable. En cambio la variación de vt a lo largo de la coordenada longitudinal y manifiesta en los extremos (y=0 e y=46 mm) los máximos valores, lo cual induce a pensar que ésta será una componente decisiva en la dispersión lateral de la cinta. Cuando se determine la componente longitudinal de la velocidad vl se tendrá una idea cabal del efecto longitudinal del aire sobre la cinta.
El número de Reynolds de referencia para el cual se han efectuado estas mediciones tiene por valor Re=vt (max)·R/ν =13500, donde vt= 4,493 m/s es la velocidad tangencial máxima, R= 0,054 m es el radio del cilindro y ν =1,46·10-5 m2/s es la viscosidad cinemática del fluido.
Se trato de conocer con la máxima precisión el comportamiento del flujo alrededor de
los cilindros de estiraje. Para ello se llevo a cabo una visualización de dicho flujo empleando una cámara de alta velocidad y se comprobó que:
Debido a la fricción en los puntos de contacto de los cilindros se impulsa por la parte exterior de los mismos una masa considerable de aire.
El flujo externo de dicha masa se comporta como un chorro con un movimiento ondulatorio causado por una componente normal de velocidad.
El fenómeno se identifica como una estructura coherente, propia de un flujo turbulento
de escala larga. Queda para otro trabajo la caracterización y cuantificación de la mencionada estructura.
VELOZ O MECHERA
Penúltima maquina del proceso
Se alimenta con cinta
Aplica alto estiraje y torsión parcial
Produce pabilo que se arrolla en carrete
Cambio de carretes llenos por vacios se denomina “mudada”, manual o automatizada.
Este equipo es el penúltimo en transformar las fibras con que se alimenta, procedentes de carda (para hilos muy gruesos y corrientes) procedentes de estirador (para fibras regulares a finas), o bien de peinadora (para fibras de calidad superior). Dicha transformación se consigue al aplicar alto estiraje con un dispositivo o tren 3/3, entre cilindro intermedio y productor se encuentra la bandita o manguito de alto estiraje; las velocidades, ecartamientos o distancias estarán en relación a las características físicas de las fibras y al numero o grosor de pabilo que se desea obtener.
Al salir del tren de estiraje el material se dirige hacia el cabrestillo que es un brazo metálico que se apoya sobre el huso y gira a determinadas vueltas para impartir las torsiones requeridas en el material. La parte inferior del cabrestillo, un pequeño brazo horizontal llamado paletón, con un orificio central por donde pasa el pabilo contribuye al arrollamiento del material en ele carrete, este arrollamiento es continuo de la base hasta la punta y hasta obtener el grosor requerido en el carrete a producir. Cuando ya se ha llenado el carrete completamente la maquina se detiene de manera automática, se efectúa la mudada y se reinicia el proceso. El operario de esta maquina se le denomina velocero.
TORSION
Es la operación que consiste en hacer girar las fibras sobre su propio eje para darles la resistencia necesaria a pabilos e hilos. Se aplica en el veloz después del alto estiraje para reducir el diámetro de la cinta que se alimenta y así convertirla en pabilo. La torsión puede ser en “S” o derecha porque las espiras al verlas verticalmente van de abajo hacia arriba de derecha a izquierda y en torsión “Z” si es de abajo hacia arriba de izquierda a derecha. En cualquier sentido el efecto es el mismo, el valor de la resistencia no cambia pero puede servir para identificar hilos hilados de open-end, de filamentos, de destinados al tejido plano o al de punto. La torsión influye en la apariencia de un hilo porque con ella se obtiene una menor vellosidad superficial, resalta el brillo logrando uniformidad en operaciones de teñido y acabado tanto de hilos como telas y prendas.
MEDICION DE LA TORSION
Al igual que el estiraje puede calcularse de manera teórica y de manera practica que es la obtenida realmente en el proceso productivo; se mide como torsiones por pulgada o en torsiones por metro; y aunque los títulos o grosores sean los mismos el valor de la torsión cambiar de acuerdo a su aplicación.
Determinación teórica:
Tpp=CÖN
C=coeficiente, de acuerdo al uso o aplicación
N=numero o titulo, referido al grosor, Ne
Determinación practica
Tpp= rpm de los husos/desarrollo en pulgadas del cilindro productor
DESCRIPCION DEL VELOZ
El veloz cuenta con un frente largo de acuerdo al numero de husos en cada maquina, los hay de 60, 80,120 y hasta 240 husos; en un extremo se encuentra el motor principal al que se acopla el sistema de transmisión o de engranaje, contiene también sistema eléctrico, electrónico, indicadores de luz para paro de rotura, botones de accionamiento, pausa y paro a lo largo de la maquina. La parte trasera esta provista de unos soportes con cilindros que giran a la misma velocidad del cilindro alimentario del tren de estiraje.
Cada bote de cinta de alimentación se coloca en la parte trasera y cada cinta es conducida por guías y los cilindros antes mencionados, para cada cinta se tienen un censor de rotura o terminación de material. Antes de llegar al tren de estiraje la cinta pasa sobre una barra pulida tensora, para que cuando se detenga la maquina estas no se cuelguen y enreden unas con otras; la cinta pasa por el tren de estiraje y sale para conducirse hasta el cabrestillo que le aplicara la torsión correspondiente; para cada huso corresponde un cabrestillo y todo el conjunto de ellos se encuentran en la parte frontal.
Se le denomina “mesa” a esta sección que sube desde la parte inferior del carrete a la superior, para efectuar el llenado gradual hasta determinado diámetro. Cada huso donde va diferente cabrestillo tiene diferente tamaño para diferentes “alzadas” del carrete vacio (se denomina alzada a la distancia o longitud en cm o plg de cada carrete vacio de la base a su punta, esta variación es de acuerdo al modelo y marca de la maquina).
Sobre el tren de estiraje y para cada dos husos se coloca el nahual de fieltro o esponja para recoger las fibras flotantes, se requiere también del dispositivo viajero que aspira a lo largo de toda la maquina polvo y fibras volátiles para impedir su adherencia en el material. Los veloces mas modernos cuentan con alimentación y mudada automática, la alimentación se deberá hacer con 1/3 de botes de cinta al 100%, otro a ¾ y el último al 50%.
DEFECTOS DE ELABORACION EN EL VELOZ
Pabilo irregular: debido a cinta de alimentación irregular, alto estiraje y torsión inadecuada, por falso estiraje en la zona de alimentación, por excesiva tensión entre cilindros productores y cabrestillo.
Pabilo cortado: se denomina así al material con estrías o líneas transversales debido a una excesiva presión en los rodillo del tren de estiraje, por ecartamientos inadecuados y por dientes faltantes en el engrane de estiraje.
Pabilo que se rompe: si es durante la producción por excesiva tensión, excesiva velocidad de operación, por condiciones ambientales inadecuadas, por velocidad de arrollamiento superior a la de entrega del cilindro productor.
DEFECTOS EN LA FORMACION DEL CARRETE
La formación de la bobina o carrete de pabilo en el veloz, tiene determinado tamaño en cuanto a su longitud del carrete vacio. las alzadas van desde 6 20 plg y el llenado total de la bobina debería dejar un espacio libre de una plg tanto en la base como en la punta. El diámetro del carrete también debe ser uniforme de la base a la punta, las espiras deben arrollarse uniformemente evitando partes mas gruesas o delgadas en su llenado, el diámetro esta relacionado con la alzada y deberá ser el necesario que permita su libre colocación en el trocil manteniendo un espacio libre entre ellos evitando enredos o traslapes de material. El carrete no deberá ser muy apretado que genere en lo mas mínimo falsos estirajes durante su alimentación y ni tan flojo que provoque que las espiras se desmoquen o deshagan. Cuando la mudada se efectúa de manera manual, al hacer el cambio de llenos por vacios tanto el operario como el ayudante deberán echarlos al carrito o depósito con el cuidado requerido para evitar que el material se maltrate.
BOBINAS DE MECHERA
Las bobinas de mechera son uno de los productos intermedios más delicados de manejar debido a que las bobinas están desprotegidas y por consiguiente susceptibles a daños, y también porque todos los defectos en las bobinas de mechera son transferidos al hilo.
El transporte automático de las bobinas confiere las siguientes ventajas:
Ø No hay necesidad de manipular las bobinas o de tocar el producto textil.
Ø No hay necesidad de áreas de almacenaje intermedias, en donde las bobinas se pueden dañar o ensuciar accidentalmente.
La firma ofrece dos métodos de manejo de las bobinas de mechera: el cambio casual o al azar, y el cambio por sectores. El cambio casual deriva su nombre de la forma en que la bobina vacía es cambiada por la bobina llena en la fileta de la máquina de anillos, o sea de manera al azar, cuando se termina la bobina de hilado.
Las bobinas son transportadas por una cadena de circuito cerrado colocada por encima y que se mueve a lo largo de los pasillos entre las hiladoras por anillos. Si es necesario, la cadena se interconecta con la mechera que alimenta el sistema con bobinas llenas.
Moviéndose lentamente a lo largo de las hiladoras, el circuito por encima trabaja como una almohadilla dinámica de bobinas llenas listas para ser usadas por el operario. El cambio al azar es efectuado manualmente por el operario, quien toma las bobinas llenas del circuito y las intercambia por bobinas vacías en la fileta, cargando los tubos en el mismo circuito por encima, el cual los retorna a las mecheras.
En este punto, los tubos son intercambiados por bobinas llenas por un Intercambiador Automático de Mecheras, o de manera manual. El Intercambiador Automático, colocado en la mechera, detecta las bobinas vacías que llegan y las intercambia por bobinas llenas. Cada circuito se puede llenar con diferentes tipos de bobinas llenas, con tubos de diferentes colores.
La principal característica del cambio por sectores es que el manejo de las bobinas de mechera en la fileta de la hiladora de anillos es cambiado en cantidades preseleccionadas o bloques (submúltiples de la hiladora por anillos). Componentes llamados “trenes” se desplazan a lo largo del circuito, y cada uno de estos trenes transporta el “bloque” de bobinas que se va a cambiar.
Durante el ciclo de trabajo, el tren de bobinas llenas se coloca a sí mismo a lo largo de la hiladora por anillos al frente del bloque de bobinas que se va a cambiar, de manera que el operario pueda cambiar las bobinas vacías en la fileta por bobinas llenas, transformando el tren de bobinas llenas en un tren de bobinas vacías.
El tren regresa al área de las mecheras, en donde las bobinas vacías son descargadas automáticamente para ser re-utilizadas en el ciclo de producción, y las bobinas llenas son cargadas por el siguiente ciclo de transporte.
El sistema de transporte por bloques provee una máxima flexibilidad al combinar la mechera, el producto y la hiladora; tales combinaciones se pueden modificar de manera rápida y fácil a través del monitorizado por PC, que actúa como un interfaz con el usuario.
Las bobinas vacías en la fileta de la hiladora se pueden cambiar también a través de líneas de fileta (bloques que son iguales a 1/6 ó a 1/4 del total de las bobinas en la hiladora por anillos). La fileta de la hiladora consiste de pares de Pistas U.T.I.T. MWL, algunas de las cuales poseen trenes de bobinas que abastecen los husos, mientras que otras Pistas transportan las bobinas llenas extras.
Tan pronto como las bobinas del tren en operación están próximas a terminar, el operario empalma las mechas entre las bobinas acabadas y las bobinas llenas de repuesto, proveyendo que exista un abastecimiento continuo de husos.
El sistema descrito se puede usar para el cambio total de las bobinas de la hiladora por anillos, sin necesidad de parar los husos. U.T.I.T. ofrece también un sistema para el transporte de bobinas de lana, así como un limpiador automático de bobinas.
BOBINADO Y TORSIÓN
Oerlikon Schlafhorst reporta que su bobinadora automática de paquetes, modelo Autocoro 5, ofrece una elevada productividad, paquetes de calidad reproducible, adaptación optima a las necesidades de los procesos posteriores, tecnología de empalmado flexible, un sistema CAN-Bus con capacidad virtualmente ilimitada, y tecnología de conectar y bobinar. La compañía también ofrece su innovativo sistema de cursa de hilo sin tambor, Preci FX, para el procesamiento de las bobinas. El portafolio completo de productos Autocoro 5 abarca todos los tipos de máquinas, para el procesamiento de las bobinas, y para el rebobinado de los paquetes. SSM Schärer Schweiter Mettler AG, especialista suizo en máquinas de bobinado, reporta que su máquina para la torsión puede trabajar con paquetes doblados a una velocidad que es un 10% mayor, sin aumentar el número de cabos rotos, debido a que en el paquete doblado, los dos cabos quedan paralelos y están sometidos a una tensión igual. Las máquinas de SSM abarcan desde su bobinadora clásica modelo CW2-D, provista de tambor, hasta los modelos medianos TW2-D y PS6-D, y el modelo de alto nivel DP5-D, equipada con mudador. De acuerdo a SSM, su bobinado de precisión maximiza la densidad por medio del ajuste de la distancia de los hilos, y permite alcanzar intervalos largos de funcionamiento y una elevada eficiencia. Una tensión uniforme es aplicada en cada doblado, y todos los hilados son estrictamente controlados por sensores de hilados. La máquina se detiene inmediatamente si falta un doblado, para prevenir paquetes de pobre calidad. El sistema de medición de la longitud tiene una exactitud dentro de un 0.5%, reduciendo el desgaste en los procesos posteriores.
CONCLUSION
El estiraje es importante en el proceso final de la hilatura donde puede haber mejoras de calidad, ya que se genera la mezcla y homogeneización final de lo que conformara al hilo, siendo parte de esta formación es de suma importancia la resistencia que debe conformar el hilo, por ello en el trocil la torsión parcial requerida.
BIBLIOGRAFIA
http://www.textilespanamericanos.com/Articles/2010/Enero/Recientes_Avances_en_Hilatura.html
http://upcommons.upc.edu/revistes/bitstream/2099/2799/1/6ESTIRAJE.pdf
Apuntes de hilatura II
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Se trato de conocer con la máxima precisión el comportamiento del flujo alrededor de
los cilindros de estiraje. Para ello se llevo a cabo una visualización de dicho flujo empleando una cámara de alta velocidad y se comprobó que:
Debido a la fricción en los puntos de contacto de los cilindros se impulsa por la parte exterior de los mismos una masa considerable de aire.
El flujo externo de dicha masa se comporta como un chorro con un movimiento ondulatorio causado por una componente normal de velocidad.
El fenómeno se identifica como una estructura coherente, propia de un flujo turbulento
de escala larga. Queda para otro trabajo la caracterización y cuantificación de la mencionada estructura.
VELOZ O MECHERA
Penúltima maquina del proceso
Se alimenta con cinta
Aplica alto estiraje y torsión parcial
Produce pabilo que se arrolla en carrete
Cambio de carretes llenos por vacios se denomina “mudada”, manual o automatizada.
Este equipo es el penúltimo en transformar las fibras con que se alimenta, procedentes de carda (para hilos muy gruesos y corrientes) procedentes de estirador (para fibras regulares a finas), o bien de peinadora (para fibras de calidad superior). Dicha transformación se consigue al aplicar alto estiraje con un dispositivo o tren 3/3, entre cilindro intermedio y productor se encuentra la bandita o manguito de alto estiraje; las velocidades, ecartamientos o distancias estarán en relación a las características físicas de las fibras y al numero o grosor de pabilo que se desea obtener.
Al salir del tren de estiraje el material se dirige hacia el cabrestillo que es un brazo metálico que se apoya sobre el huso y gira a determinadas vueltas para impartir las torsiones requeridas en el material. La parte inferior del cabrestillo, un pequeño brazo horizontal llamado paletón, con un orificio central por donde pasa el pabilo contribuye al arrollamiento del material en ele carrete, este arrollamiento es continuo de la base hasta la punta y hasta obtener el grosor requerido en el carrete a producir. Cuando ya se ha llenado el carrete completamente la maquina se detiene de manera automática, se efectúa la mudada y se reinicia el proceso. El operario de esta maquina se le denomina velocero.
TORSION
Es la operación que consiste en hacer girar las fibras sobre su propio eje para darles la resistencia necesaria a pabilos e hilos. Se aplica en el veloz después del alto estiraje para reducir el diámetro de la cinta que se alimenta y así convertirla en pabilo. La torsión puede ser en “S” o derecha porque las espiras al verlas verticalmente van de abajo hacia arriba de derecha a izquierda y en torsión “Z” si es de abajo hacia arriba de izquierda a derecha. En cualquier sentido el efecto es el mismo, el valor de la resistencia no cambia pero puede servir para identificar hilos hilados de open-end, de filamentos, de destinados al tejido plano o al de punto. La torsión influye en la apariencia de un hilo porque con ella se obtiene una menor vellosidad superficial, resalta el brillo logrando uniformidad en operaciones de teñido y acabado tanto de hilos como telas y prendas.
MEDICION DE LA TORSION
Al igual que el estiraje puede calcularse de manera teórica y de manera practica que es la obtenida realmente en el proceso productivo; se mide como torsiones por pulgada o en torsiones por metro; y aunque los títulos o grosores sean los mismos el valor de la torsión cambiar de acuerdo a su aplicación.
Determinación teórica:
Tpp=CÖN
C=coeficiente, de acuerdo al uso o aplicación
N=numero o titulo, referido al grosor, Ne
Determinación practica
Tpp= rpm de los husos/desarrollo en pulgadas del cilindro productor
DESCRIPCION DEL VELOZ
El veloz cuenta con un frente largo de acuerdo al numero de husos en cada maquina, los hay de 60, 80,120 y hasta 240 husos; en un extremo se encuentra el motor principal al que se acopla el sistema de transmisión o de engranaje, contiene también sistema eléctrico, electrónico, indicadores de luz para paro de rotura, botones de accionamiento, pausa y paro a lo largo de la maquina. La parte trasera esta provista de unos soportes con cilindros que giran a la misma velocidad del cilindro alimentario del tren de estiraje.
Cada bote de cinta de alimentación se coloca en la parte trasera y cada cinta es conducida por guías y los cilindros antes mencionados, para cada cinta se tienen un censor de rotura o terminación de material. Antes de llegar al tren de estiraje la cinta pasa sobre una barra pulida tensora, para que cuando se detenga la maquina estas no se cuelguen y enreden unas con otras; la cinta pasa por el tren de estiraje y sale para conducirse hasta el cabrestillo que le aplicara la torsión correspondiente; para cada huso corresponde un cabrestillo y todo el conjunto de ellos se encuentran en la parte frontal.
Se le denomina “mesa” a esta sección que sube desde la parte inferior del carrete a la superior, para efectuar el llenado gradual hasta determinado diámetro. Cada huso donde va diferente cabrestillo tiene diferente tamaño para diferentes “alzadas” del carrete vacio (se denomina alzada a la distancia o longitud en cm o plg de cada carrete vacio de la base a su punta, esta variación es de acuerdo al modelo y marca de la maquina).
Sobre el tren de estiraje y para cada dos husos se coloca el nahual de fieltro o esponja para recoger las fibras flotantes, se requiere también del dispositivo viajero que aspira a lo largo de toda la maquina polvo y fibras volátiles para impedir su adherencia en el material. Los veloces mas modernos cuentan con alimentación y mudada automática, la alimentación se deberá hacer con 1/3 de botes de cinta al 100%, otro a ¾ y el último al 50%.
DEFECTOS DE ELABORACION EN EL VELOZ
Pabilo irregular: debido a cinta de alimentación irregular, alto estiraje y torsión inadecuada, por falso estiraje en la zona de alimentación, por excesiva tensión entre cilindros productores y cabrestillo.
Pabilo cortado: se denomina así al material con estrías o líneas transversales debido a una excesiva presión en los rodillo del tren de estiraje, por ecartamientos inadecuados y por dientes faltantes en el engrane de estiraje.
Pabilo que se rompe: si es durante la producción por excesiva tensión, excesiva velocidad de operación, por condiciones ambientales inadecuadas, por velocidad de arrollamiento superior a la de entrega del cilindro productor.
DEFECTOS EN LA FORMACION DEL CARRETE
La formación de la bobina o carrete de pabilo en el veloz, tiene determinado tamaño en cuanto a su longitud del carrete vacio. las alzadas van desde 6 20 plg y el llenado total de la bobina debería dejar un espacio libre de una plg tanto en la base como en la punta. El diámetro del carrete también debe ser uniforme de la base a la punta, las espiras deben arrollarse uniformemente evitando partes mas gruesas o delgadas en su llenado, el diámetro esta relacionado con la alzada y deberá ser el necesario que permita su libre colocación en el trocil manteniendo un espacio libre entre ellos evitando enredos o traslapes de material. El carrete no deberá ser muy apretado que genere en lo mas mínimo falsos estirajes durante su alimentación y ni tan flojo que provoque que las espiras se desmoquen o deshagan. Cuando la mudada se efectúa de manera manual, al hacer el cambio de llenos por vacios tanto el operario como el ayudante deberán echarlos al carrito o depósito con el cuidado requerido para evitar que el material se maltrate.
BOBINAS DE MECHERA
Las bobinas de mechera son uno de los productos intermedios más delicados de manejar debido a que las bobinas están desprotegidas y por consiguiente susceptibles a daños, y también porque todos los defectos en las bobinas de mechera son transferidos al hilo.
El transporte automático de las bobinas confiere las siguientes ventajas:
Ø No hay necesidad de manipular las bobinas o de tocar el producto textil.
Ø No hay necesidad de áreas de almacenaje intermedias, en donde las bobinas se pueden dañar o ensuciar accidentalmente.
La firma ofrece dos métodos de manejo de las bobinas de mechera: el cambio casual o al azar, y el cambio por sectores. El cambio casual deriva su nombre de la forma en que la bobina vacía es cambiada por la bobina llena en la fileta de la máquina de anillos, o sea de manera al azar, cuando se termina la bobina de hilado.
Las bobinas son transportadas por una cadena de circuito cerrado colocada por encima y que se mueve a lo largo de los pasillos entre las hiladoras por anillos. Si es necesario, la cadena se interconecta con la mechera que alimenta el sistema con bobinas llenas.
Moviéndose lentamente a lo largo de las hiladoras, el circuito por encima trabaja como una almohadilla dinámica de bobinas llenas listas para ser usadas por el operario. El cambio al azar es efectuado manualmente por el operario, quien toma las bobinas llenas del circuito y las intercambia por bobinas vacías en la fileta, cargando los tubos en el mismo circuito por encima, el cual los retorna a las mecheras.
En este punto, los tubos son intercambiados por bobinas llenas por un Intercambiador Automático de Mecheras, o de manera manual. El Intercambiador Automático, colocado en la mechera, detecta las bobinas vacías que llegan y las intercambia por bobinas llenas. Cada circuito se puede llenar con diferentes tipos de bobinas llenas, con tubos de diferentes colores.
La principal característica del cambio por sectores es que el manejo de las bobinas de mechera en la fileta de la hiladora de anillos es cambiado en cantidades preseleccionadas o bloques (submúltiples de la hiladora por anillos). Componentes llamados “trenes” se desplazan a lo largo del circuito, y cada uno de estos trenes transporta el “bloque” de bobinas que se va a cambiar.
Durante el ciclo de trabajo, el tren de bobinas llenas se coloca a sí mismo a lo largo de la hiladora por anillos al frente del bloque de bobinas que se va a cambiar, de manera que el operario pueda cambiar las bobinas vacías en la fileta por bobinas llenas, transformando el tren de bobinas llenas en un tren de bobinas vacías.
El tren regresa al área de las mecheras, en donde las bobinas vacías son descargadas automáticamente para ser re-utilizadas en el ciclo de producción, y las bobinas llenas son cargadas por el siguiente ciclo de transporte.
El sistema de transporte por bloques provee una máxima flexibilidad al combinar la mechera, el producto y la hiladora; tales combinaciones se pueden modificar de manera rápida y fácil a través del monitorizado por PC, que actúa como un interfaz con el usuario.
Las bobinas vacías en la fileta de la hiladora se pueden cambiar también a través de líneas de fileta (bloques que son iguales a 1/6 ó a 1/4 del total de las bobinas en la hiladora por anillos). La fileta de la hiladora consiste de pares de Pistas U.T.I.T. MWL, algunas de las cuales poseen trenes de bobinas que abastecen los husos, mientras que otras Pistas transportan las bobinas llenas extras.
Tan pronto como las bobinas del tren en operación están próximas a terminar, el operario empalma las mechas entre las bobinas acabadas y las bobinas llenas de repuesto, proveyendo que exista un abastecimiento continuo de husos.
El sistema descrito se puede usar para el cambio total de las bobinas de la hiladora por anillos, sin necesidad de parar los husos. U.T.I.T. ofrece también un sistema para el transporte de bobinas de lana, así como un limpiador automático de bobinas.
BOBINADO Y TORSIÓN
Oerlikon Schlafhorst reporta que su bobinadora automática de paquetes, modelo Autocoro 5, ofrece una elevada productividad, paquetes de calidad reproducible, adaptación optima a las necesidades de los procesos posteriores, tecnología de empalmado flexible, un sistema CAN-Bus con capacidad virtualmente ilimitada, y tecnología de conectar y bobinar. La compañía también ofrece su innovativo sistema de cursa de hilo sin tambor, Preci FX, para el procesamiento de las bobinas. El portafolio completo de productos Autocoro 5 abarca todos los tipos de máquinas, para el procesamiento de las bobinas, y para el rebobinado de los paquetes. SSM Schärer Schweiter Mettler AG, especialista suizo en máquinas de bobinado, reporta que su máquina para la torsión puede trabajar con paquetes doblados a una velocidad que es un 10% mayor, sin aumentar el número de cabos rotos, debido a que en el paquete doblado, los dos cabos quedan paralelos y están sometidos a una tensión igual. Las máquinas de SSM abarcan desde su bobinadora clásica modelo CW2-D, provista de tambor, hasta los modelos medianos TW2-D y PS6-D, y el modelo de alto nivel DP5-D, equipada con mudador. De acuerdo a SSM, su bobinado de precisión maximiza la densidad por medio del ajuste de la distancia de los hilos, y permite alcanzar intervalos largos de funcionamiento y una elevada eficiencia. Una tensión uniforme es aplicada en cada doblado, y todos los hilados son estrictamente controlados por sensores de hilados. La máquina se detiene inmediatamente si falta un doblado, para prevenir paquetes de pobre calidad. El sistema de medición de la longitud tiene una exactitud dentro de un 0.5%, reduciendo el desgaste en los procesos posteriores.
CONCLUSION
El estiraje es importante en el proceso final de la hilatura donde puede haber mejoras de calidad, ya que se genera la mezcla y homogeneización final de lo que conformara al hilo, siendo parte de esta formación es de suma importancia la resistencia que debe conformar el hilo, por ello en el trocil la torsión parcial requerida.
BIBLIOGRAFIA
http://www.textilespanamericanos.com/Articles/2010/Enero/Recientes_Avances_en_Hilatura.html
http://upcommons.upc.edu/revistes/bitstream/2099/2799/1/6ESTIRAJE.pdf
Apuntes de hilatura II
http://primavera2010manufactura.googlegroups.com/web/PROCESS+PARAMETERS+IN+DRAW+FRAME.doc?hl
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http://primavera2010manufactura.googlegroups.com/web/DRAWFRAME.doc?hl
