ES2258322T3 - Aplicador de chorro de recubrimiento. - Google Patents
Aplicador de chorro de recubrimiento.Info
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Abstract
DOS TUBOS SUMINISTRADORES DE REVESTIMIENTO SE PROLONGAN EN PARALELO UNO A OTRO Y A LO LARGO DE UN SUSTRATO QUE SE DESPLAZA EN LA DIRECCION DE LA MAQUINA DE CRUCE. SE SUMINISTRA EL REVESTIMIENTO DE FORMA SEPARADA A CADA TUBO SUMINISTRADOR DESDE EXTREMOS OPUESTOS. LOS TUBOS DE SUMINISTRO DESCARGAN EL REVESTIMIENTO A TRAVES DE ORIFICIOS MEDIDORES SEPARADOS EN UNA CAMARA DE APLICACION DEFINIDA ENTRE UNA PARED LATERAL MONTADA EN CADA TUBO SUMINISTRADOR. LA DISPOSICION DEL CONTRAFLUJO DE LOS TUBOS SUMINISTRADORES DE REVESTIMIENTO DA COMO RESULTADO UNA CAIDA DE LA PRESION DEL REVESTIMIENTO EN UN TUBO QUE SE ELIMINA MEDIANTE LA PRESION AUMENTADA DEL OTRO TUBO. LA CAIDA SE PUEDE CONTRARRESTAR ADICIONALMENTE MODIFICANDO EL ESPACIO ENTRE LOS ORIFICIOS MEDIDORES CON UNA MAYOR DISTANCIA A PARTIR DE LA ENTRADA DEL REVESTIMIENTO, MODIFICANDO EL DIAMETRO DE LOS ORIFICIOS, O AMBOS. LA TENDENCIA DEL REVESTIMIENTO CALIENTE A ORIGINAR UN GRADIENTE DE TEMPERATURA DE SE PUEDE CONTRARRESTAR SUSPENDIENDO LA CABEZADEL APLICADOR SOBRE BRAZOS DE UNA VIGA DE SOPORTE A TRAVES DE LA CUAL CIRCULA EL FLUIDO REGULADOR DE LA TEMPERATURA.
Description
Aplicador de chorro de recubrimiento.
La presente invención se refiere a aplicadores de
recubrimiento en general y a un aparato y a un procedimiento para la
aplicación de recubrimientos a sustratos que se desplazan en
particular.
Se puede crear un papel con unas características
de comportamiento especializado aplicando una capa delgada de
material de recubrimiento a uno o a ambos lados del papel. Un tipo
de fluido de recubrimiento es una mezcla de un mineral en forma de
placa fina, típicamente yeso o carbonato de calcio en partículas;
agentes colorantes, típicamente y dióxido de titanio para una hoja
blanca y un aglutinante el cual puede ser de tipo orgánico o de
composición sintética. Otro tipo de fluido es una solución de
almidón y de agua utilizada en aplicaciones de encolado. El papel
recubierto típicamente se utiliza en revistas, catálogos comerciales
y encartes de anuncios en periódicos. El papel recubierto puede
estar formado de una superficie brillante suave la cual mejora la
capacidad de lectura del texto y la calidad de las reproducciones
fotográficas. Los papeles recubiertos se dividen en una serie de
grados. Los grados de valor más alto, las denominadas hojas libres
de recubrimiento, están formadas de fibras de papel en el que se ha
quitado la lignina por descomposición bioquímica. Los grados menos
caros de papel recubierto contienen un 10% o más de pulpa de madera
molida la cual es menos cada que la pulpa formada por descomposición
bioquímica.
Los papeles recubiertos a menudo se utilizan para
la impresión de alta calidad o en otras aplicaciones en las que
variaciones visibles en el peso del recubrimiento quitan valor al
aspecto de papel. Es por lo tanto una preocupación clave mantener la
consistencia del grosor del recubrimiento a través de la anchura de
la red tratada. Un rendimiento y un control de los costes mayores en
la fabricación del papel han conducido a la construcción de máquinas
de fabricación de papel cada vez más anchas, a veces de
762-1016 cm (300-400 pulgadas) o
más. En los aplicadores de chorro convencionales, una única cámara
de suministro se extiende sobre toda la anchura de la red en la
dirección transversal de la máquina. Esta cámara de suministro puede
estar alimentada a partir de uno o de ambos extremos. Para hacer
mínimo el desprendimiento del recubrimiento inyectado desde la
boquilla en la cual termina en la cámara de suministro, el
recubrimiento se suministra a alta presión. Sin embargo, los
aplicadores de recubrimiento de este tipo son propensos a una
aplicación de recubrimiento más pesada en los extremos.
Un aplicador de recubrimiento de este tipo se
describe por ejemplo en el documento EP-A 0 514
735.
Adicionalmente, los recubrimientos calientes que
se emplean frecuentemente pueden resultar, sobre la anchura
extendida a través de la máquina, en gradientes de temperatura que
causan un arqueado del cabezal con las resultantes variaciones en el
peso del recubrimiento.
En el documento
EP-A-0 781 608 se describe un
aplicador de recubrimiento de acuerdo con el preámbulo de la
reivindicación 1. Más específicamente, el documento
EP-A-0 781 608 describe un aplicador
de recubrimiento para aplicar un recubrimiento a un sustrato que se
desplaza, el aplicador comprendiendo: un bastidor; un primer tubo de
suministro del recubrimiento montado en el bastidor, en el que el
recubrimiento es introducido dentro del primer tubo de suministro
del recubrimiento para que fluya en una primera dirección a través
del primer tubo de suministro del recubrimiento, el tubo de
suministro estando provisto de partes que definen una pluralidad de
primeros agujeros de admisión del recubrimiento; una primera pared
que se extiende desde el primer tubo de suministro del recubrimiento
hacia el sustrato; y una segunda pared separada de la primera pared
para definir una cámara de aplicación del recubrimiento la cual está
en comunicación con la pluralidad de agujeros de admisión del
recubrimiento en el primer tubo de suministro de recubrimiento, la
primera pared y la segunda pared definiendo un orificio de descarga
del recubrimiento de la boquilla a través del cual el recubrimiento
se dirige hacia el sustrato.
Por lo tanto, es un objetivo principal de la
presente invención proporcionar un aplicador de recubrimiento que
supere las insuficiencias anteriormente mencionadas de los
dispositivos de la técnica anterior y que aporte una contribución
considerable a la técnica del recubrimiento.
Otro objeto de la presente invención es la
provisión de un aplicador de chorro para la fabricación de papel el
cual puede ser accionado a bajas presiones mientras todavía
suministra niveles de recubrimientos consistentes al sustrato en la
dirección transversal de la máquina.
Para conseguir esto, el aplicador de
recubrimiento de la invención está caracterizado por las
características reivindicadas en la parte caracterizante de la
reivindicación 1 y la invención proporciona un procedimiento de
acuerdo con la parte caracterizante de la reivindicación 19.
Básicamente, el aplicador de recubrimiento de
acuerdo con la invención adicionalmente comprende un segundo tubo de
suministro del recubrimiento montado en el bastidor sustancialmente
paralelo al primer tubo de suministro del recubrimiento, el segundo
tubo de suministro del recubrimiento estando provisto de partes que
definen una pluralidad de segundos agujeros de admisión del
recubrimiento. La segunda pared la cual se extiende desde el segundo
tubo de suministro del recubrimiento hacia el sustrato, en el que la
cámara de aplicación del recubrimiento está en comunicación con la
pluralidad de agujeros de admisión en el segundo tubo de suministro
del recubrimiento. El recubrimiento se introduce dentro del segundo
tubo de suministro del recubrimiento para que fluya en una dirección
contraria y substancialmente paralela a la primera dirección.
El aplicador de chorro de recubrimiento de
acuerdo con la presente invención, consiste en tubos duales, que
suministran recubrimiento a una cámara de mezclado central,
alimentada desde extremos opuestos. La combinación de suministro del
recubrimiento en direcciones contrarias y el dimensionado específico
y la separación de los agujeros calibradores entre los tubos de
suministro y la cámara de mezclado, resulta en un chorro más
uniforme de recubrimiento que salen de la boquilla a una presión de
funcionamiento inferior.
La viga de soporte del aplicador de recubrimiento
de chorro propuesta ayuda a evitar que el aplicador de recubrimiento
se arquee debido a las diferencias térmicas en la temperatura del
aplicador del recubrimiento.
Un aplicador de chorro de recubrimiento de
acuerdo con la presente invención proporciona una aplicación de la
película más uniforme lo cual mejora la calidad impresa de la hoja
recubiertas.
Una cubeta de recogida del color del
recubrimiento puede estar fabricada como una pieza integral de la
viga de soporte. Esto simplifica los requisitos estructurales y
reduce los costes de fabricación de la cubeta de recubrimiento
debido a que la rigidez transversal de la máquina está proporcionada
mediante la viga de soporte. Con este diseño, agua refrigerada (por
debajo de 44ºC (40ºF)) circula a través de la viga y la cubeta. Esto
asegura la rectitud de la viga de soporte a pesar del potencial de
arqueado térmico causado por las variaciones de la temperatura
ambiente en el entorno. Un beneficio adicional de la circulación de
agua refrigerada es que la viga y la cubeta exudan, eliminando el
recubrimiento seco que se acumula en sus superficies exteriores.
Proporcionando una viga de soporte del aplicador
de chorro de recubrimiento separada del cabezal aplicador, la viga
de soporte se aisla del calor generado por un recubrimiento caliente
y, como resultado, no se arquea. Puesto que la viga de soporte es
mucho más rígida que el cabezal aplicador, es capaz de superar la
influencia del arqueado térmico que el recubrimiento caliente
efectúa en el cabezal aplicador manteniendo de ese modo la rigidez
requerida del cabezal aplicador.
El aplicador de recubrimiento de esta invención
tiene dos tubos de suministro del recubrimiento los cuales se
extienden paralelos uno al otro y corren a lo largo de la anchura
completa del sustrato en la dirección transversal de la máquina. El
recubrimiento es suministrado separadamente a cada uno de los tubos
de suministro desde extremos opuestos. Los tubos de suministro
descargan recubrimiento a través de agujeros calibrados separados
dentro de una cámara de aplicación definida entre una pared lateral
montada en cada tubo de suministro. La disposición de contra flujo
de los tubos de suministro del recubrimiento resulta en la caída de
la presión de recubrimiento en uno de los tubos que es compensada
por la presión incrementada en el otro tubo en cualquier punto
particular que se desplaza a través del cabezal aplicador del
recubrimiento en la dirección transversal de la máquina. La
tendencia de la presión a caer a medida que el recubrimiento se
desplaza a través del tubo de suministro puede ser adicionalmente
contrarrestada variando la separación entre los agujeros calibrados
con la posición transversal de la máquina, variando el diámetro de
los agujeros calibrados, o ambas cosas.
La tendencia del recubrimiento caliente a causar
un gradiente de temperatura en el cabezal aplicador se puede
contrarrestar mediante la disposición en voladizo del cabezal
aplicador en brazos desde una viga de soporte a través de la cual
circula un fluido que controla la temperatura.
Es una característica de la presente invención
proporcionar un aplicador de recubrimiento el cual suministra un
recubrimiento a una boquilla del aplicador de chorro a una presión
constante.
Es otra característica de la presente invención
proporcionar un aplicador de recubrimiento el cual está
convenientemente controlado en su perfil.
Es una característica adicional de la presente
invención proporcionar un aplicador de recubrimiento para la
fabricación de papel el cual es menos susceptible de arquearse
debido a los gradientes de temperatura.
Es también una característica de la presente
invención proporcionar un aplicador de recubrimiento para la
fabricación de papel el cual funciona a presiones de recubrimiento
reducidas.
Objetos, características y ventajas adicionales
de la invención se harán evidentes a partir de la siguiente
descripción detallada cuando se considere conjuntamente con los
dibujos que se acompañan.
La figura 1 es una vista en sección transversal
del aplicador de recubrimiento de esta invención en una máquina de
fabricación de papel.
La figura 2 es una vista en perspectiva,
parcialmente cortada en sección, del aplicador de la máquina de
fabricar papel del aparato de la figura 1.
La figura 3 es una vista en alzado lateral de una
realización alternativa del aplicador de recubrimiento de esta
invención provisto de una viga de soporte separada con mantenimiento
de la temperatura.
Con referencia más particularmente a las figuras
1-3 en las que números iguales se refieren a piezas
similares, el aplicador de recubrimiento 20 de esta invención se
representa en las figuras 1 y 2. El aplicador 20 tiene dos elementos
los cuales controlan la cantidad y el grosor del recubrimiento 22
aplicado a un sustrato que se desplaza, por ejemplo una red de papel
24 sostenida por un rodillo de apoyo 26. Estos dos elementos son el
cabezal aplicador 28 y el conjunto de cuchilla de calibración 30. El
recubrimiento 22 es suministrado bajo presión al cabezal aplicador
28 y inyectado desde una boquilla del cabezal aplicador 32 sobre la
red que se desplaza 24. La cuchilla de calibración 34 del conjunto
30 acopla la red recubierta aguas abajo el cabezal aplicador 28 y
elimina el exceso de recubrimiento 22. El recubrimiento aplicado que
no es retenido sobre la red se recoge en una cubeta de recubrimiento
36 y se hace recircular.
Como se representa en la figura 2, el cabezal
aplicador 28 tiene dos segmentos 38 los cuales están articuladamente
conectados. La dirección de la máquina está definida como la
dirección del desplazamiento de la red 24. La dirección transversal
de la máquina es la dirección paralela al eje del rodillo de apoyo
26. Un primer tubo de suministro del recubrimiento 40 está fijado a
un primer conjunto de escuadra 42 del cual tiene una serie de orejas
alineadas 44 las cuales están giratoriamente montadas en casquillos
de bronce a un segundo conjunto de escuadra 46 el cual está roscado
a una viga de soporte rectangular 52 la cual se extiende en la
longitud del cabezal aplicador en la dirección transversal de la
máquina. Un segundo tubo de suministro del recubrimiento 48 está
fijado al segundo conjunto de escuadra 46. El segundo tubo de
suministro del recubrimiento 48 se extiende paralelo al primer tubo
de suministro del recubrimiento 40. La viga de soporte 52 es un
elemento de sección rectangular rígido el cual puede ser tan alto o
más alto que el propio aplicador del recubrimiento. La viga de
soporte 52 y el aplicador montado en la misma preferiblemente
estarán sostenidos en brazos articulados, no representados, los
cuales permiten que el aplicador sea retirado del rodillo de apoyo
durante el arranque o en el caso en el que se rompa la hoja.
Un tubo de aire que se puede inflar 50 está
colocado entre la viga de soporte 52 y una placa inferior 54 del
primer conjunto de escuadra 42. El primer tubo de suministro del
recubrimiento 40 tiene una pluralidad de agujeros calibrados 58
colocados por encima de un primer segmento del suelo de la cámara
56. El segundo tubo de suministro del recubrimiento 48 tiene una
pluralidad de agujeros calibrados 58 colocados por encima de un
segundo segmento del suelo de la cámara 60. En la configuración
funcional, el tubo de aire 50 se hincha para llevar juntos los tubos
de suministro del recubrimiento de tal forma que el primer segmento
del suelo de la cámara 56 acopla el segundo elemento del suelo de la
cámara 60. Una junta hermética a la luz se forma entre los elementos
adyacentes del suelo de la cámara mediante una junta elástica tal
como por ejemplo un tubo cilíndrico de neopreno 62 el cual es
recibido en el interior de una ranura 64 definida a lo largo del
centro de segundo segmento del suelo de la cámara 60.
Una cámara de la boquilla 66 está definida entre
una primera pared 68 la cual se extiende hacia arriba desde el
primer tubo de suministro del recubrimiento 40 y una segunda pared
70 la cual se extiende hacia arriba desde el segundo tubo de
suministro del recubrimiento 48. La primera pared 68 y la segunda
pared 70 convergen para definir un espacio transversal de la máquina
72 a través del cual el recubrimiento es inyectado desde la boquilla
32. Para proporcionar una sustitución fácil de los segmentos
terminales de la primera pared y de la segunda pared, la primera
pared preferiblemente incluye un primer segmento terminal que se
puede reemplazar 74 fijado a una parte inferior 76 de la primera
pared 68 y la segunda pared incluye un segundo segmento terminal que
se puede reemplazar 78 fijado a la parte inferior 80 de la segunda
pared 70.
Para promover la uniformidad del chorro de
recubrimiento que sale del espacio de la boquilla 72, el
recubrimiento 22 está suministrado a la cámara de la boquilla 66 a
través de ambos el primer tubo de suministro del recubrimiento 40 y
el segundo tubo de suministro del recubrimiento 48. El primer tubo
de suministro de recubrimiento 40 tiene un extremo de admisión 82 a
través del cual se introduce recubrimiento bajo presión. El segundo
tubo de suministro del recubrimiento 48 tiene un extremo de admisión
84 el cual está separado del primer extremo de admisión del tubo de
suministro del recubrimiento 82 en la dirección transversal de la
máquina. Los dos extremos de admisión del tubo de suministro del
recubrimiento 82, 84 están separados en lados opuestos del cabezal
aplicador 28. Por lo tanto, el recubrimiento en uno de los tubos de
suministro del recubrimiento fluye en una dirección contraria a la
dirección del flujo en el otro tubo de suministro del recubrimiento.
El extremo de cada tubo de suministro de recubrimiento opuesto en su
extremo de admisión preferiblemente tendrá una salida menor a través
del cual de un 10-20% de recubrimiento deja el tubo
de suministro del recubrimiento para hacerlo volver a circular. Los
tubos de suministro del recubrimiento proporcionan un medio para
introducir recubrimiento en la cámara de la boquilla en direcciones
paralelas pero opuestas.
Cuando el recubrimiento de alta viscosidad 22 es
suministrado a la cámara de la boquilla 66 a través de uno de los
tubos de suministro del recubrimiento, habrá una caída de presión
desde el extremo de admisión al extremo de salida. Esta caída de
presión tenderá a resultar en una velocidad reducida del flujo del
recubrimiento a través de los agujeros calibrados 58 adyacentes al
extremo de salida de un tubo de suministro del recubrimiento. Sin
embargo, puesto que el extremo de salida de un tubo de suministro
del recubrimiento descarga recubrimiento dentro de la cámara de la
boquilla adyacente al extremo de admisión del otro tubo de
suministro del recubrimiento, en el que la presión es más elevada,
el efecto de la caída de la presión se anula. Por lo tanto la caída
de la presión que se desplaza en la dirección transversal de la
máquina a lo largo de un tubo de suministro del recubrimiento
coincide con la elevación de la presión en el tubo de suministro del
recubrimiento opuesto que se desplaza en la misma dirección. El
resultado de esta disposición es igualar la presión a lo largo de
toda la anchura en la dirección transversal de la máquina del
cabezal aplicador 28. En los tubos de suministro del recubrimiento
con agujeros calibrados equidistantes separados 58, los agujeros
calibrados a lo largo de un tubo puede estar separados
aproximadamente de 1,27 hasta 10,67 cm (0,5 a 4,2 pulgadas) en la
dirección transversal de la máquina, en una realización preferida
los agujeros pueden estar separados desde aproximadamente 3,56 cm
(1,4 pulgadas) hasta 7,11 cm (2,8 pulgadas). Los agujeros en el
primer tubo de suministro del recubrimiento están al tresbolillo con
respecto a los agujeros en el segundo tubo de suministro, de forma
que un agujero en un tubo de suministro del recubrimiento descarga
recubrimiento dentro de la cámara a través de una zona de material
entre agujeros en el tubo de suministro del recubrimiento
opuesto.
Este efecto se puede enfatizar ajustando la
separación entre los agujeros calibrados o el diámetro de los
agujeros calibrados. Generalmente, en la zona central de cada tubo,
la separación de los agujeros, el diámetro de los agujeros, o ambos
se mantendrán constantes, con una separación incrementada, una
disminución del diámetro o ambos hacia los extremos de los tubos.
Generalmente, la variación en el diámetro del agujero o en la
separación ocurrirá aproximadamente a un metro desde el extremo. Por
ejemplo, los agujeros calibrados pueden estar separados
aproximadamente 3,56-7,11 cm
(1,4-2,8 pulgadas) en el centro del tubo de
suministro del recubrimiento, con la separación siendo gradualmente
incrementada hasta que los agujeros calibrados adyacentes están
aproximadamente de 7,11 hasta 10,67 cm (2,8 hasta 4,2 pulgadas)
separados en un extremo. Como una alternativa para la variación de
la separación entre los agujeros, el diámetro de los agujeros se
puede variar más o menos un 50%. Esta variación tendrá lugar sobre
típicamente una anchura de 1016 cm (400 pulgadas) del aplicador de
recubrimiento 20. Como ejemplo, el diámetro nominal de los agujeros
puede ser aproximadamente 0,95 cm (3/8 de pulgada) con una variación
de más o menos del 50%. Los tubos de suministro del recubrimiento
pueden ser aproximadamente de cuatro pulgadas de diámetro, con una
gama del diámetro del tubo de suministro de desde aproximadamente
6,35 cm (2 1/2 pulgadas) hasta 25,4 cm (10 pulgadas). Debe indicarse
que aunque se ilustran tubos de suministro del recubrimiento
cilíndricos, se pueden emplear tubos con otros perfiles.
Como se representa en la figura 1, el aplicador
de recubrimiento 20 está provisto con una capacidad de perfilado
mediante una serie de varillas roscadas de ajuste 86 las cuales se
extienden desde una barra de perfilado 88 que está unida mediante
espárragos al primer conjunto de escuadra 42 en una serie de
agujeros correspondientemente roscados en el segmento terminal 74 de
la primera pared de la boquilla 68. Ajustando las varillas 86, se
puede controlar la anchura del espacio 72 en la dirección de la
máquina a medida que se extiende en la dirección transversal de la
máquina. El segmento terminal 74 preferiblemente se estrecha o forma
cuello hacia abajo por debajo de la colocación de la fijación de
las varillas de ajuste 86, facilitando el plegado de la parte
superior del segmento terminal. Como se representa en la figura 2,
las varillas de ajuste 86 en una realización preferida pueden estar
separadas aproximadamente ocho pulgadas, pero la separación puede
variar desde dos hasta dieciséis pulgadas.
Como se representa en la figura 1, una cubierta
de chapa de metal 90 se extiende sobre las varillas de ajuste 86,
siendo recibida dentro de una ranura en el primer segmento terminal
74 y estando roscada a la barra de perfilado 88. Otra cubierta de
chapa de metal 92 se extiende desde el segundo segmento terminal 78
y dentro de la cubeta de recubrimiento 36. Otra cubierta 94
desciende desde el conjunto de cuchilla de calibración 30 hasta el
recubrimiento directo dentro de la cubeta de recubrimiento 36.
Una realización alternativa del conjunto de
cabezal aplicador 96 se representa en la figura 3. El conjunto 96
aisla térmicamente el cabezal aplicador 98 de la viga de soporte
100, mediante la colocación en voladizo del cabezal aplicador desde
la viga de soporte sobre una serie de brazos de soporte 102, cada
uno separado del otro en la dirección transversal de la máquina
aproximadamente dos pies. El cabezal aplicador 98 tiene un primer
tubo de suministro del recubrimiento 104 el cual está
articuladamente conectado a los brazos de soporte 102. El primer
tubo de suministro del recubrimiento 104 está también
articuladamente conectado a la escuadra 106. Un segundo tubo de
suministro del recubrimiento 108 está fijado a la escuadra 106. Para
ajustar el ángulo de cabezal aplicador 98 con respecto a la viga de
soporte 100, un gato de husillo 10 se extiende entre la viga de
soporte 100 y la escuadra 106.
Como en el aplicador 20, el recubrimiento es
suministrado al primer tubo de suministro del recubrimiento 104 en
un extremo de admisión 112 desde un suministro del recubrimiento a
presión. El recubrimiento es suministrado simultáneamente al segundo
tubo de suministro en un extremo opuesto. El recubrimiento viaja a
través del tubo de suministro del recubrimiento y entra en la
boquilla del aplicador 114. Una fracción del recubrimiento se hace
recircular a través de una salida de recirculación 116. A menudo las
temperaturas del fluido de recubrimiento son distintas de la
temperatura ambiente. En cabezales aplicadores en los que viga de
soporte principal es una pieza integral del cabezal aplicador, la
introducción del recubrimiento caliente dentro del cabezal aplicador
puede crear un gradiente térmico entre las partes calientes del
cabezal aplicador y la viga del soporte sin calentar.
El aplicador 96 se opone a este efecto del
gradiente térmico aislando térmicamente la viga de soporte 100 de
las partes de cabezal aplicador a través de las cuales fluye el
recubrimiento caliente. Además, fluido que compensa la temperatura,
preferiblemente agua 118, es bombeado a través de la viga de soporte
100 para mantener la viga de soporte dentro de una gama limitada de
temperaturas y evitar de ese modo que el gradiente de temperatura
induzca el arqueado de la viga de soporte. En una realización
preferida, el agua se mantendrá a la gama de temperatura deseada
dentro de un equipo, no representado, y bombeada dentro de las
cámaras de cuatro esquinas 120 definida por las placas rectangulares
122 que corren en toda la longitud de la dirección transversal de
la máquina de la viga de soporte y soldadas en su sitio. Aunque el
requisito clave del agua que compensa la temperatura 118 es que su
temperatura se mantenga dentro de una gama deseada, el agua se puede
mantener a un nivel ligeramente por encima de la congelación, por
ejemplo 40ºF. Cuando se requiera debido a los gradientes de
temperatura presentes en el sistema, el agua que compensa la
temperatura a diferentes temperaturas y caudales puede ser
introducida dentro de una o más de cada una de las cámaras de cuatro
esquinas. Esta variación se puede extender asimismo en cuanto al
flujo discontinuo a través de una o más de las cámaras. Con este
control, es posible controlar la posición de la viga.
El agua refrigerada puede tender a causar que la
viga de soporte 100 condense vapor de agua del aire de los
alrededores. Este "sudor" de la viga de soporte tendrá el
ventajoso efecto de evitar que se acumule recubrimiento en la viga
de soporte. La cubeta de recubrimiento 134 está preferiblemente
conectada directamente a la viga de soporte 100. El agua que
compensa la temperatura 118 se hace recircular a la temperatura que
mantiene el equipo después de haber pasado a través de la viga de
soporte.
El aplicador 96 también tiene una estructura de
perfilado alternativa, en la cual una matriz de tornillos 124 se
extiende entre una chaveta terminal 126 y una protrusión 128 que se
extiende desde una parte inferior 130 de la pared de la cámara 132
conectada al primer tubo de suministro del recubrimiento 104. La
chaveta terminal 126 se extiende desde la parte inferior 130 de la
pared de la cámara en un segmento estrecho de material, permitiendo
que sea forzada hacia la segunda pared 132 de la cámara para
controlar la variación del chorro de recubrimiento en la dirección
transversal de la máquina.
Debe indicarse que aunque el sustrato ha sido
ilustrado como una red de papel sostenida por un rodillo de apoyo,
el sustrato alternativamente puede ser el propio rodillo, el cual
recibe el recubrimiento para una aplicación aguas abajo a una red de
papel, por ejemplo en una prensa de encolado. Debe indicarse que
cuando aquí se refiere a recubrimiento o material de recubrimiento,
están incluidos recubrimientos pigmentados, soluciones de encolado y
otros fluidos los cuales se puede aplicar a una red de papel. El
aplicador de recubrimiento de esta invención también se puede
utilizar en aplicaciones fuera de máquina así como en la
máquina.
Se comprenderá que la invención no está limitada
a la construcción y a la disposición particulares de las piezas
ilustradas y descritas aquí, sino que abarca las formas modificadas
de la misma ya que entran dentro del ámbito de las siguientes
reivindicaciones.
Claims (25)
1. Aplicador de recubrimiento (20) para la
aplicación de un recubrimiento (22) a un sustrato que se desplaza
(24), el aplicador (20) comprendiendo:
un bastidor (52; 100),
un primer tubo de suministro del recubrimiento
(40; 104) montado en el bastidor (52; 100), en el que el
recubrimiento (22) es introducido dentro del primer tubo de
suministro del recubrimiento (40; 104) para que fluya en una primera
dirección a través del primer tubo de suministro del recubrimiento
(40; 104),
el tubo de suministro (40; 104) provisto de
partes que define una pluralidad de primeros agujeros de admisión
del recubrimiento (58),
una primera pared (68; 130) la cual se extiende
desde el primer tubo de suministro del recubrimiento (40; 104)
hacia el sustrato (24), y
una segunda pared (70; 114) separada de la
primera pared (68; 130) para definir una cámara de aplicación del
recubrimiento (66) en comunicación con la pluralidad de los primeros
agujeros de admisión del recubrimiento (58), la primera pared (68;
130) y la segunda pared (70; 114) definiendo un orificio de descarga
del recubrimiento de la boquilla (32) a través del cual el
recubrimiento (22) es dirigido hacia el sustrato (24),
caracterizado porque adicionalmente
comprende un segundo tubo de suministro del recubrimiento (48; 108)
montado en el bastidor (52; 100) sustancialmente paralelo al primer
tubo de suministro del recubrimiento (40; 104), el segundo tubo de
suministro del recubrimiento (48, 108) estando provisto de partes
que definen una pluralidad de segundos agujeros de admisión del
recubrimiento (58),
porque la segunda pared (70; 114) se extiende
desde el segundo tubo de suministro del recubrimiento (48; 108)
hacia el sustrato (24), la cámara de aplicación del recubrimiento
(66) estando en comunicación con la pluralidad de agujeros de
admisión del recubrimiento (58) en el segundo tubo de suministro del
recubrimiento (48), y
porque el recubrimiento (22) está introducido
dentro del segundo tubo de suministro del recubrimiento (48; 108)
para que fluya en una dirección contraria y sustancialmente paralela
a la primera dirección.
2. El aplicador de recubrimiento de la
reivindicación 1 caracterizado porque el primer tubo de
suministro (40; 104) está articuladamente montado en el bastidor
(52; 100) de tal forma que el primer tubo de suministro (40; 104) y
la primera pared conectada (68; 130) están articulados alejados del
segundo tubo de suministro (48; 108) para permitir el acceso a la
cámara de aplicación del recubrimiento (66).
3. El aplicador de recubrimiento de la
reivindicación 1 caracterizado porque el primer tubo de
suministro del recubrimiento (40) tiene un extremo de admisión (82)
y un extremo de salida separado en la dirección transversal de la
máquina del extremo de admisión (82) y recubrimiento (22) es
introducido en un suministro de recubrimiento en el extremo de
admisión del primer tubo de recubrimiento (82) y el segundo tubo de
suministro del recubrimiento (48) tiene un extremo de admisión (84)
separado en la dirección transversal de la máquina opuesto al
extremo de admisión del primer tubo de recubrimiento (82), de tal
forma que el recubrimiento (22) fluye desde cada extremo de
admisión del tubo de suministro del recubrimiento (82, 84) a través
de los tubos de suministro (40, 48) y fuera de los agujeros de
admisión del recubrimiento (58) dentro de la cámara de aplicación
del recubrimiento (66), el recubrimiento (22) en los dos tubos de
suministro (40, 48) fluyendo en direcciones opuestas.
4. El aplicador de recubrimiento de la
reivindicación 1 caracterizado porque el bastidor (100)
comprende una viga de soporte (100) provista de partes (122) que
definen por lo menos una cámara (120) y porque fluido que compensa
la temperatura (118) es suministrado a la cámara de soporte (120)
para que fluya a través de la por lo menos una cámara (120) para
evitar el arqueado inducido por el gradiente de temperatura de la
viga de soporte (100).
5. El aplicador de recubrimiento de la
reivindicación 4 caracterizado porque la viga de soporte
(100) tiene una pluralidad de cámaras sustancialmente paralelas
(120) y fluido (118) a diferentes temperaturas es introducido dentro
de cada una de las cámaras (120) para evitar el arqueado inducido
por el gradiente de la temperatura de la viga de soporte (100).
6. El aplicador de recubrimiento de la
reivindicación 1 caracterizado porque los tubos de suministro
del recubrimiento (40, 48) tienen extremos de admisión y de salida
(82, 84) y partes intermedias separadas entre los extremos de
admisión y de salida (82, 84) y la separación entre los agujeros de
admisión del recubrimiento (58) en un tubo de suministro del
recubrimiento (40, 48) es diferente adyacente a los extremos de
admisión y de salida (82, 84) que en las partes intermedias.
7. El aplicador de recubrimiento de la
reivindicación 1 caracterizado porque los tubos de suministro
del recubrimiento (40, 48) tienen extremos de admisión y de salida
(82, 84) y partes intermedias separadas entre los extremos de
admisión y de salida (82, 84) y el diámetro de los agujeros de
admisión del recubrimiento (58) en un tubo de suministro del
recubrimiento (40, 48) es diferente adyacente a los extremos de
admisión y de salida (82, 84) que en las partes intermedias.
8. El aplicador de recubrimiento de la
reivindicación 1 caracterizado porque adicionalmente
comprende una cuchilla de calibración (34) colocada aguas abajo de
la boquilla (32) y que acopla el sustrato (24).
9. El aplicador de recubrimiento de la
reivindicación 1 caracterizado porque la segunda pared (70)
tiene un segmento terminal (78) el cual se puede ajustar por medio
de varillas roscadas para ajustar la separación entre la primera
pared (68) y la segunda pared (70) de la boquilla (32), las varillas
roscadas siendo ajustables para controlar la separación en la
dirección de la máquina de la primera pared de la boquilla (68) de
la segunda pared de la boquilla (70), dicha separación siendo
variable en la dirección transversal de la máquina.
10. El aplicador de recubrimiento de la
reivindicación 1 caracterizado porque la cámara de aplicación
del recubrimiento (66) es una cámara que converge (66) con una
salida de la boquilla (72) la cual descarga sobre el sustrato (24),
el recubrimiento (22) que fluye dentro de la cámara de la boquilla
(66) siendo descargado en un único caudal desde la boquilla (32)
sobre el sustrato (24).
11. El aplicador de recubrimiento de la
reivindicación 10 caracterizado porque los tubos de
suministro (40, 48) tienen extremos de admisión y de salida (82, 84)
y partes intermedias separadas entre los extremos de admisión y de
salida (82, 84) y la separación entre los orificios a través de los
cuales fluye el recubrimiento dentro de la cámara de la boquilla
(66) es diferente adyacente a los extremos de admisión y de salida
(82, 84) que en las partes intermedias.
12. El aplicador de recubrimiento de la
reivindicación 10 caracterizado porque los tubos de
suministro (40, 48) tienen extremos de admisión y de salida (82, 84)
y partes intermedias separadas entre los extremos de admisión y de
salida (82, 84) y el diámetro de los orificios a través de los
cuales fluye el recubrimiento dentro de la cámara de la boquilla
(66) es diferente adyacente a los extremos de admisión y de salida
(82, 84) que en las partes intermedias.
13. El aplicador de recubrimiento de la
reivindicación 1 caracterizado porque comprende:
una viga de soporte (100) provista de por lo
menos una cámara interior (120) que se extiende en la dirección
transversal de la máquina,
un cabezal aplicador (96) montado en la viga de
soporte (100) en relación de voladizo, el cabezal aplicador (96)
provisto de la boquilla (32) a través de la cual el recubrimiento
calentado a una temperatura por encima de la temperatura ambiente se
hace recircular y se descarga sobre el sustrato que se desplaza,
y
una fuente del fluido de mantenimiento de la
temperatura (118) en comunicación con la cámara interior de la viga
de soporte (120) y en el que el fluido (118) es bombeado a través de
la viga de soporte (100) para limitar el plegado de la viga de
soporte (100) en respuesta al efecto del calentamiento del
recubrimiento transportado a través del cabezal aplicador (96).
14. El aplicador de recubrimiento de la
reivindicación 13 caracterizado porque la viga de soporte
(100) tiene una pluralidad de cámaras sustancialmente paralelas
(120) y en el que el fluido (118) a temperaturas diferentes es
introducido dentro de cada una de las cámaras (120) para evitar el
arqueado inducido por el gradiente de la temperatura de la viga de
soporte (100).
15. El aplicador de recubrimiento de la
reivindicación 13 caracterizado porque adicionalmente
comprende una cubeta del recubrimiento (134) integralmente fijada a
la viga de soporte (100) de tal forma que el fluido (118) se hace
recircular a través de la viga (100) y la cubeta (134) a fin de
evitar que el cabezal aplicador (96) se arquee.
16. El aplicador de recubrimiento de la
reivindicación 1 caracterizado porque comprende:
un cabezal aplicador (28), y
una pluralidad de cámaras de suministro del
recubrimiento (40, 48), dichos agujeros calibrados (58) trabajando
conjuntamente con las cámaras de suministro (40, 48),
en el que dicha cámara de mezclado que converge
(66) recibe los suministros del recubrimiento en direcciones
contrarias (24) desde las cámaras de suministro (40, 48) que viaja a
través de los agujeros calibrados (58) produciendo de ese modo un
chorro más uniforme de recubrimiento que sale de la boquilla (32)
del cabezal aplicador (28).
17. El aplicador de recubrimiento de la
reivindicación 1 caracterizado porque comprende:
un cabezal aplicador (96),
una viga de soporte (100) aislada del cabezal
aplicador (96), la cámara de recubrimiento (66) recibiendo
recubrimiento caliente, el cabezal aplicador (96) y la viga de
soporte (100) estando construidos y dispuestos de tal manera que el
recubrimiento caliente que fluye a través de la cámara de
recubrimiento (66) y el cabezal el aplicador (96) no afectan a la
viga de soporte (100) ni al cabezal aplicador (96) de forma que el
gradiente térmico que se desarrolla cause que el cabezal aplicador
(96) se arquee.
18. El aplicador de recubrimiento de la
reivindicación 17 caracterizado porque adicionalmente
comprende:
una cubeta de recubrimiento (134) integralmente
fijada a la viga de soporte (100) de tal forma que se puede hacer
circular agua refrigerada (118) a través de la viga (100) y la
cubeta (134) a fin de evitar que el cabezal aplicador (96) se
arquee.
19. Procedimiento de aplicación de un
recubrimiento a un sustrato que se desplaza en una máquina de
fabricación de papel, comprendiendo los pasos de:
causar que el recubrimiento (22) fluya a través
de un primer tubo de suministro del recubrimiento (40; 104) en una
primera dirección transversal de la máquina y sea descargado dentro
de una cámara de la boquilla (66) a través de una pluralidad de
primeros agujeros (58),
caracterizado porque comprende los pasos
de causar que el recubrimiento (22) fluya en una dirección contraria
y sustancialmente paralela a la primera dirección transversal de la
máquina a través de un segundo tubo de suministro del recubrimiento
(48; 108) para ser descargado dentro de la cámara de la boquilla
(66) a través de una pluralidad de segundos agujeros (58) y
mezclar el recubrimiento descargado (22) en la
cámara de la boquilla (66) e inyectar el recubrimiento mezclado (22)
a través de una boquilla (32, 114) sobre el sustrato (24).
20. El procedimiento de la reivindicación 19
caracterizado porque adicionalmente comprende el paso de
hacer circular fluido que mantiene la temperatura (118) a través de
un tubo de soporte (100) al cual están montados el primer tubos de
suministro del recubrimiento (104) y el segundo tubo de suministro
del recubrimiento (108) para evitar de ese modo el doblado inducido
por el gradiente térmico de la boquilla (114).
21. El procedimiento de la reivindicación 20
caracterizado porque la boquilla está colocada dentro de un
entorno a temperatura ambiente y el fluido que mantiene la
temperatura (118) se mantiene a una temperatura la cual está por
debajo de la temperatura ambiente, para causar de ese modo que la
viga de soporte (100) exude y se reduzca la acumulación de material
indeseado en el exterior de la viga de
soporte (100).
soporte (100).
22. El de la reivindicación 20
caracterizado porque el tubo de soporte (100) tiene una
pluralidad de cámaras (120) que se extienden a través del mismo y se
hace circular fluido (118) a diferentes temperaturas a través de
cada una de las cámaras (120).
23. El procedimiento de la reivindicación 19
caracterizado porque la boquilla tiene dos paredes (114, 130)
una de las cuales tiene un segmento terminal (126) el cual se puede
ajustar por medio de varillas roscadas (124) para ajustar la
separación entre las dos paredes (114, 130) de la boquilla y
adicionalmente comprendiendo el paso de ajustar selectivamente las
varillas roscadas (124) para controlar la separación de las paredes
de la boquilla (114, 130) en la dirección transversal de la
máquina.
24. El procedimiento de la reivindicación 19
caracterizado porque comprende el paso de:
la descarga del recubrimiento dentro de la cámara
de la boquilla (66) a través de la pluralidad de agujeros primeros y
segundos (58) los cuales están separados por material entre
agujeros, los agujeros (58) en el primer tubo de suministro del
recubrimiento (40) estando al tresbolillo de los agujeros (58) en el
segundo tubo de suministro (48), de tal forma que un agujero (58) en
un tubo de suministro del recubrimiento (40) descarga recubrimiento
dentro de la cámara de la boquilla (66) a través del material entre
agujeros en el tubo opuesto de suministro del recubrimiento
(48).
25. Procedimiento como se describe en la
reivindicación 19 caracterizado porque adicionalmente
comprende los pasos de:
proporcionar una viga de soporte del aplicador de
recubrimiento de chorro separada (100) aislada del cabezal aplicador
(96);
fijar una cubeta de recogida (134) a la viga de
soporte (100);
hacer circular agua refrigerada (118) a través de
la viga (100) y la cubeta (134) a fin de mantener la rectitud de la
viga (100); y
eliminar el recubrimiento seco acumulado en las
superficies exteriores de la viga (100) y la cubeta (134) haciendo
que la viga (100) y la cubeta (134) exuden.
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