BRPI0413188B1 - Tecidos com guias-em-v - Google Patents

Description

TECIDOS COM GUIAS-EM-V CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a um tecido com guias apensas, especialmente um onde o mecanismo de fixação é a encapsulação do tecido pela guia.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Na indústria de fabricação de papel, existe um aparelho que é usado para engrossar estoque de polpa e de papel. No passado, tais dispositivos eram comumente denominados empilhadores. Estes dispositivos primitivos envolviam o uso de moldes cilíndricos que incluíam um molde cilíndrico poroso que girava em uma cuba de líquido com uma admissão controlada de pasta semifluida. Água devia ser drenada através do molde cilíndrico, engrossando deste modo a pasta semifluida remanescente que seria drenada. Um exemplo deste tipo de dispositivo pode ser encontrado na Patente U.S. No. 4.106.980.

Um aperfeiçoamento nos então convencionais empilhadores pode ser encontrado na Patente U.S. No. 4.722.793. Esta patente descreve um dispositivo que evita o uso de um molde cilíndrico. Utiliza um único par de cilindros de superfícies lisas e um único tecido colocado em torno destes cilindros de modo que envolva substancialmente 180° da superfície de cada cilindro. O estoque de polpa a ser engrossado é inicialmente injetado no interior de um percurso de tecido que se aproxima da parte superior de um cilindro de modo que a polpa é aprisionada em uma zona entre o tecido e o cilindro e é obrigada a circundar o cilindro com o tecido. Força centrífuga faz com que líquido seja espremido através do tecido a partir da polpa aprisionada entre o tecido e o cilindro, A polpa parcialmente desidratada resultante desloca-se em seguida sobre um percurso inferior do tecido para o outro cilindro, onde é submetida de modo similar a força centrífuga que provoca espremedura adicional de líquido através do tecido. Depois de se deslocar em torno das superfícies de ambos os cilindros, a polpa é removida da superfície do segundo cilindro.

Com a finalidade de orientar o tecido em um percurso perpendicular aos eixos geométricos dos dois cilindros, o tecido foi munido ao longo de uma ou ambas as suas bordas sobre as sua superfícies inferiores de uma tira de material ou guia no formato de uma correia-em-V, Esta guia destina-se a se encaixar em uma ranhura periférica em cada um dos cilindros.

Esta correia é fabricada separada do tecido e está mecanicamente fixada àquele. Contudo, devido à elevada velocidade de funcionamento do dispositivo, foi encontrada dificuldade em manter a guia sobre o tecido.

Em um esforço para aperfeiçoar este mecanismo, a Patente U.S. No. 5.039.412 mostra como propiciar a costura da guia de correia-em-V ao tecido e como propiciar uma tira de adesivo sobre o tecido na área da costura. A aplicação do adesivo estende-se de uma curta distância para dentro da face do tecido. São também propiciadas guias sobre a borda externa do tecido de modo que fiquem posicionadas sobre o exterior dos cilindros ao invés de em uma ranhura ou ranhuras nos cilindros.

Em outras aplicações industriais com correias transportadoras, algumas máquinas foram construídas sem qualquer sistema mecânico controlado ativo de guias. Estes tipos de máquina necessitam de tecidos de correias com guias-em-V muito seguras sobre a face de desgaste para guia por fricção contra as bordas externas dos cilindros, ou em ranhuras específicas nos cilindros usinadas em qualquer das bordas ou no seu centro. Além disso, o tecido deve manter um coeficiente de fricção baixo sobre a sua face de desgaste para facilitar rosqueamento da máquina. 0 padrão atual da indústria para estes tipos de máquinas inclui tecidos permeáveis com guias-em-V fixadas por um ou uma combinação dos seguintes quatro métodos: 1) costura da guia-em-V sobre o tecido usando diversos tipos de fios de um único filamento ou de múltiplos filamentos; 2) cola da guia-em-V sobre o tecido pela escolha de combinações adequadas de cola e materiais de guias-em-V para criar uma aglutinação química; 3) preenchimento da estrutura do tecido com o mesmo material usado para fabricar a guia-em-V, para criar uma aglutinação através de fusão após aquecimento e união de ambas as superfícies sob pressão e 4) escorvar o tecido com um material quimicamente compatível com aquele usado na guia-em-V, de modo a criar uma combinação de fusões químicas e térmicas de superfícies após união de ambas as estruturas sob calor e pressão.

As Patentes U.S. Nos. 5.039.412 (discutida acima), 5.558.926 e 5.840.378 (discutida adiante) mostram todas aplicações dos primeiro, segundo e terceiro métodos. Além disso, o quarto método tem sido e continua a ser usado na produção de sistemas de correias impermeáveis/sólidas.

Infelizmente, todos os métodos acima possuem alguns inconvenientes. Por exemplo, o método de costura é susceptível a falha de fadiga devida tanto à flexão dos fios como à abrasão sobre a face oposta exposta do tecido ao qual a guia-em-V está fixada. Por outro lado, os segundo, terceiro e quarto métodos dependem de uma aglutinação de superfícies entre duas interfaces, a qual é uma função tanto da área superficial disponível como da afinidade química entre os dois materiais. Embora os métodos dois a quatro evitem o problema da abrasão do método um, a aglutinação abaixo da ideal e a fadiga de flexão na interface podem, apesar disso, conferir durabilidade. Um inconveniente correlato é que a resistência de aglutinação entre o tecido e a guia-em-V é sempre menor que a resistência ao rasgamento tanto do tecido como dos materiais isolados da guia-em-V. Isto permite a possibilidade de delaminação da guia-em-V.

Em outras aplicações de correias, estruturas de camada única ou de múltiplas camadas de poliuretana, cloreto de polivinila, ou borracha sintética fornecidas como estoque plano são rosqueadas e unidas sem fim na máquina, tanto através de uma costura de pino sem marca como através de união usando um polimento demorado e processo tipo aglutinação química. O elevado grau de área superficial disponível para aglutinação sobre a face de desgaste destas estruturas torna possível fixar guias-em-V usando um único processo de fusão, com ou sem escorvamento de superfície (dependendo da compatibilidade entre os tipos de polímeros na correia e guias-em-V). Contudo, o inconveniente deste método é, novamente, que a resistência de aglutinação é sempre menor que a resistência ao rasgamento tanto do sistema de correias como dos materiais isolados de guias-em-V.

Devido ao precedente, é desejável utilizar um tecido costurado por pinos, sem marcas, nestas aplicações, de modo a evitar o tempo excessivo e a inconveniência do processo de polimento e aglutinação que necessita de contratantes externos caros para realizar este processo especializado demorado. A este respeito, foi sugerido que um tecido revestido, em espiral pudesse fornecer uma estrutura costurada sem marcas, fácil de fixar. Por outro lado, estruturas revestidas em espiral atualmente disponíveis são difíceis de produzir com guias-em-V por duas razões. Primeiro, construções não-preenchidas com menos de 0,20 mm de diferença de planos sobre a superfície de aglutinação das guias-em-V apresentam área superficial insuficiente para aglutinação por fusão. Segundo, estruturas completamente preenchidas com superfícies de aglutinação uniformemente lisas oferecem poucas vantagens de durabilidade em relação aos padrões atuais - novamente devido à resistência de aglutinação ser menor que a resistência ao rasgamento de qualquer dos dois laminados.

Outro estado da técnica inclui o seguinte-.

Patente U.S. No. 5.466.339 é um feltro costurado convencional de fabricação de papel. Monofilamentos extrudados estão fixados em uma direção da máquina ao lado inferior do feltro em uma relação paralela espaçada e sobrepõem-se à área da costura protegendo a costura de abrasão;

Patente U.S. No. 5.840.378 é uma correia trançada sem fim de fabricação de papel com uma parte antiflexão de resina termoplãstica existente nas bordas do lado do papel e um ressalto-guia de resina termoplãstica nas bordas do lado da máquina. Os ressaltos-guia estão soldados integralmente com as partes antiflexão;

Patente U.S. No. 6.214.752 é um invólucro de pressão por sapata com um tecido trançado de base. Uma superfície é revestida com resina e a espessura total do tecido é preenchida com esta resina. Uma camada de revestimento é formada sobre o outro lado;

Patente U.S. No. 6.465.074 é uma correia de calandra ou de pressão de passe estendida sem fim, impregnada de resina com um tecido trançado de base. Este tecido trançado inclui elementos que foram revestidos com um primeiro material de resina polimérica. Pelo menos uma das superfícies da correia é revestida com um segundo material polimárico. Os primeiro e segundo polímeros possuem afinidade entre si de modo que o segundo revestimento estabelece um travamento químico com os elementos que possuem o primeiro revestimento;

Patente U.S. No. 5.558.926 apresenta uma parte resistente a dobragem de um tecido, formado pelo preenchimento de uma resina de poliuretana na estrutura interna do tecido. Uma saliência-guia moldada a partir de poliuretana similar está posicionada sobre a parte resistente a dobragem por fusão. Corte provocado por dobragem e desgaste do tecido próximo da saliência-guia é significativamente impedido;

Patente U.S. No. 3.523.867 é uma correia de fio para máquinas Pourdrinier. Nas bordas da correia, trançados ou cortados em largura, existem encostados aproximadamente dez fios de reforço, de preferência de material plástico. Os fios propiciam reforço para as bordas e resistem a dano e rachadura, sem endurecer a correia indevidamente ou torná-la mais espessa;

Patente U.S. No. 5.384.014 é um aparelho para engrossar uma suspensão de partículas sólidas em líquido. O dispositivo utiliza cilindros, tendo cada um uma caixa terminal que fornece um fluxo da suspensão a ser engrossada de tal modo que seja aprisionado entre o fio e a porção do cilindro enrolado pelo fio. A suspensão aprisionada é em seguida desidratada e concentrada por espremedura de líquido através do fio e Patente U.S. No. 5.731.059 ê um tecido de secagem formado com uma pluralidade de tiras de silicone ao longo das suas porções de borda para impedir desgaste devido a abrasão e calor. A borracha de silicone encapsula as porções terminais das bordas dos fios, formando contas ao longo das superfícies externas do tecido de secagem que separam os fios de contato direto com os cilindros.

Embora algumas ou todas das referências precedentes possuam algumas vantagens concomitantes, aperfeiçoamentos adicionais e/ou formas alternativas são sempre desejáveis.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO É, portanto, um objetivo principal da invenção propiciar um tecido com guias fixadas àquele de modo seguro. É um objetivo adicional da invenção propiciar um tecido com guias apensas que seja resistente a fadiga por flexão, abrasão e delaminação.

Um objetivo adicional da invenção é propiciar um tecido com guias fixadas de tal modo a superar os inconvenientes inerentes aos métodos de costura, colagem e fusão.

Estes e outros objetivos são propiciados pela presente invenção. No que se refere a isto, a presente invenção refere-se a um tecido com guias-em-V apensas onde o principal mecanismo de fixação é a encapsulação do tecido pelo material de guia, e não a compatibilidade química destes dois materiais. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS Portanto, pela presente invenção, seus objetivos e vantagens serão realizados, devendo a descrição da mesma ser considerada em conjunto com os desenhos onde: a Figura 1 é uma vista na direção da máquina de um tecido com guias-em-V apensas, que incorpora os ensinamentos da presente invenção; a Figura 2 é uma vista na direção da máquina de um tecido com guias-em-V e com um revestimento superficial, de acordo com a presente invenção e a Figura 3 é uma vista em seção transversal de exemplos de guias-em-V, que incorporam os ensinamentos da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

Voltando agora mais especificamente para os desenhos, a Figura 1 é uma vista na direção da máquina (MD) de um tecido 10 com guia(s) apensa(s) 14 de acordo com a presente invenção. Nesta modalidade preferida, as guias-em-V 14 estão fixadas à face de desgaste 26 de um tecido permeável 10. Como pode ser visto, o material das guias-em-V 14 está suficientemente impregnado dentro do tecido 10 para encapsular a estrutura do tecido e criar um composto após solidificação. Como mostrado ainda na Figura 1, as profundidades de impregnação das guias-em-V 14 podem variar de 50 a 100% do calibre do tecido 22.

Vantajosamente, o mecanismo de fixação é principalmente a encapsulação do tecido 10 pelas guias-em-V 14, e não a afinidade química dos materiais do tecido e das guias. Isto resulta em uma melhor resistência de aglutinação entre o tecido 10 e as guias-em-V 14, que é igual à resistência ao rasgamento tanto do tecido como do material das guias isolados. Conseqüentemente, a vida do tecido da invenção 10 com guias-em-V 14 encapsuladas é aumentada satisfatoriamente em mais de duas vezes quando comparada com tecidos com guias fixadas convencionalmente, como mostrado em testes comparativos.

Uma vantagem adicional do mecanismo de fixação ser a encapsulação e não a compatibilidade química do tecido 10 e guias 14, é que o tecido 10 pode ser de quase qualquer construção e composição. Portanto, embora o tecido exemplificativo 10 mostrado na Figura 1 seja uma estrutura permeável de ligação em espiral, outras construções do tecido 10 contempladas aqui incluem, por exemplo, materiais trançados e não-trançados tais como malha extrudada entrelaçada, conjuntos de fios MD ou CD, e tiras enroladas em espiral de materiais trançados e outros não-trançados. Além disso, uma vez que a afinidade química não é um fator na fixação, o tecido 10 pode ser produzido a partir de uma variedade de filamentos, fibras ou fios metálicos, sintéticos ou naturais. Estes fios podem ser, por exemplo, monofilamentos, monofilamentos dobrados, filamentos múltiplos ou filamentos múltiplos dobrados, e podem ser de camada única, de camadas múltiplas ou laminados. No caso de serem usados fios sintéticos, estes são tipicamente extrudados a partir de qualquer uma das resinas poliméricas, tais como resinas de poliamida e poliéster, usadas para este fim por aqueles versados nas técnicas industriais de tecidos.

Na modalidade preferida mostrada na Figura 1, a guia-em-V 14 é construída de um material termoplãstico. A guia 14 está fixada ao tecido pela fusão da guia 14 a uma profundidade suficiente de modo a encapsular 50% ou mais do tecido 10, sob pressão enquanto usando uma polia moldada para manter as dimensões externas e formato da guia-em-V 14. Alternativamente, as guias 14 podem ser formadas de termoplãsticos de extrusão, plásticos de termocura, ou outros materiais adequados para este fim. No caso de serem usados plásticos de termocura, estes podem ser encadeados por temperatura ambiente, radiação ultravioleta (UV), umidade, calor, ou outros meios adequados. Em especial, a guia pode também ser um polímero encadeado com viscosidade suficiente para manter o seu formato durante um processo de cura, onde o encadeamento é obtido por temperatura ambiente, UV, umidade ou calor. A Figura 2 é uma vista na direção da máquina do tecido 10 com um revestimento superficial 16 menor ou igual a 50% do calibre do tecido 22. Como pode ser observado, isto permite encapsulação completa da superfície superior 24 apenas do filamento de bobina. Na face de desgaste 26 do tecido 10 existe, portanto, volume vazio aberto suficiente para o material que forma a guia 14 penetrar 50% ou mais para encapsular completamente a superfície inferior 12 do filamento de bobina. Por outro lado, a guia-em-V 14 pode ser primeiramente fixada ao tecido 10 e em seguida o tecido 10 ser revestido.

Em uma modalidade preferida da invenção, é usada uma espiral retangular recheada 10 para controlar a profundidade da penetração do revestimento. Alternativamente, pode ser usada de modo similar uma espiral aberta e/ou recheada de outro modo. Observe-se que a espessura do revestimento 18 acima do plano superficial da espiral 12 pode variar entre 0 e 4 mm. É ainda observado que o revestimento 16 pode compreender poliuretanas, cloreto de polivinila, borracha de silicone, borrachas sintéticas tais como borrachas de nitrilo ou estireno butadieno, ou outros materiais adequados para este fim. A Figura 3 ilustra seções transversais exemplificativas de guias-em-V que podem ser ficadas â superfície de desgaste do tecido 10 da presente invenção. Como pode ser observado, a invenção engloba uma ampla variedade de perfis de guias 14 para uma faixa de aplicações. Por exemplo, as guias-em-V podem ser de desenho simples ou duplo, e podem ter uma superfície superior tanto plana, como estriada ou de saliências altas.

Portanto, pela presente invenção os seus objetivos e vantagens são realizados e, embora modalidades preferidas tenham sido apresentadas e descritas em detalhe aqui, o seu âmbito e objetivos não devem ficar limitados por aquelas; ao invés, o seu âmbito deve ser determinado por aquele das reivindicações apensas.

Claims (23)

1. Tecido (10) com um calibre de tecido (22), caracterizado pelo fato de que o referido tecido compreende uma ou mais guias feitas de um material de guia fixadas a uma superfície de desgaste do tecido de modo a encapsular 50% ou mais do calibre do tecido (22) com o material da guia.

2. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida encapsulação é o principal mecanismo que fixa o tecido e guia.

3. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a guia é fixada ao tecido por fusão da guia-em-V (14), a uma profundidade suficiente, para encapsular 50% ou mais da estrutura do tecido.

4. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a guia fundida encapsula o tecido de modo a criar um composto após solidificação.

5. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a resistência de aglutinação entre o tecido e a guia é igual à resistência ao rasgamento tanto do tecido como do material da guia isolados.

6. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tecido é de uma construção tirada a partir do grupo que consiste essencialmente em trançado ou não-trançado, tal como ligação em espiral, conjuntos de fios MD ou CD, entrelaçado, malha extrudada, ou tiras de materiais que são enroladas em espiral para formar um substrato que possui uma largura maior que a largura das tiras.

7. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tecido é permeável ou impermeável.

8. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tecido compreende filamentos, fibras ou fios metálicos, sintéticos ou naturais.

9. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a guia é uma de termoplástico de fusão, termoplástico de extrusão ou um plástico de termocura.

10. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o encadeamento do plástico de termocura é obtido por pelo menos um de temperatura ambiente, UV, umidade ou calor.

11. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a guia é um polímero de encadeamento com viscosidade suficiente para manter o seu formato durante um processo de cura.

12. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o encadeamento é obtido por pelo menos um de temperatura ambiente, UV, umidade ou calor.

13. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a guia é termoplástico de fusão impregnado no tecido sob pressão enquanto usando uma polia moldada para manter as dimensões da guia.

14. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a guia é substancialmente em formato de V.

15. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a guia-em-V (14) tem superfície superior tanto plana, como estriada ou de saliências altas.

16. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido tecido com guias apensas é usado como uma correia em aplicações industriais.

17. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido tecido compreende duas guias em bordas respectivas do tecido.

18. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido tecido tem um revestimento (16) superficial superior que encapsula 50% ou menos do calibre do tecido (22).

19. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que uma espessura de revestimento (18) acima de uma superfície plana do tecido está na faixa entre 0 e 4 mm.

20. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o revestimento (16) compreende um de poliuretano, cloreto de polivinila, borracha de silicone e borracha sintética.

21. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a referida borracha sintética é uma de borracha de nitrila e estireno butadieno.

22. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que são usados enchimentos para controlar a profundidade de penetração do revestimento (16) .

23. Tecido (10), de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que os referidos enchimentos são retangulares. TECIDOS COM GUIAS-EM-V Um tecido com uma ou mais guias fixadas a uma superfície de desgaste do tecido de modo a encapsular 50% ou mais do calibre do tecido. Vantajosamente, a encapsulação do tecido pela guia e não a afinidade química dos materiais é o mecanismo que fixa a guia e tecido. Consequentemente, a resistência da aglutinação é igual à resistência ao rasgamento tanto do tecido como do material da guia.