ES2268087T3 - Cabezal formador de alta velocidad. - Google Patents

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Abstract

Cabezal formador del tipo utilizado para formar en seco un tejido fibroso, en el cual un material de fibra mezclado con aire es introducido por inyec- ción en al menos un tambor rotativo perforado (4) de un cabezal formador, estando provisto interiormente dicho tambor de medios fluidizantes (6, 16, 18, 20) constituidos por boquillas de aire (6) dispuestas en el sentido longi- tudinal del tambor (4) sobre al menos un tubo de transporte (16) de aire que tiene sustancialmente la misma longitud que el tambor (4) y dispuesto para fluidizar las fibras inyectadas, caracterizado porque dichos medios de boquillas están constituidos por una boquilla de aire ranurada (6) que se extiende en el sentido longitudinal del tambor (4) y que tiene sustan- cialmente la misma longitud que el tambor (4), y que tiene labios (18) de boquilla ajustables orientados preferiblemente hacia la superficie interna del tambor y porque el tubo de transporte longitudinal (16) de la boquilla de aire ranurada tiene perforaciones (28) a través de las cuales el tambor (4) recibe una cantidad de aire, y el tubo de transporte (16) está provisto de medios de control para regular el flujo de aire a través de las perfora- ciones.

Description

Cabezal formador de alta velocidad.
La presente invención se refiere a un cabezal formador del tipo utilizado para formar en seco un tejido fibroso, en el cual un material de fibra mezclado con aire es introducido por inyección en al menos un tambor rotativo perforado de un cabezal formador, estando provisto interiormente dicho tambor de medios fluidizantes constituidos por medios de boquillas de aire dispuestos en el sentido longitudinal del tambor sobre al menos un tubo de transporte de aire que tiene sustancialmente la misma longitud que el tambor y concebido para fluidizar las fibras.
En la industria y por el documento WO-A-82/02031, se conocen cabezales formadores en los que una mezcla de fibras y de aire es inyectada en los extremos de cilindros rotativos perforados. Dentro de los cilindros, llamados tambores, está montado un rodillo de agujas también rotativo, que mantiene las fibras individuales en suspensión a fin de que no se produzca un apelmazamiento antes de que las fibras sean succionadas por el vacío a través de la perforación del tambor y se fijen sobre un alambre formador situado en su parte inferior. Como alternativa al rodillo de agujas, se ha propuesto también usar un tubo provisto de boquillas para introducir un chorro de aire hacia el interior del tambor perforado a fin de obtener un efecto lanzador y agitador sobre el material de fibra.
En el cabezal formador conocido, hay dos tambores, uno de los cuales gira en la misma dirección que el movimiento del alambre formador y el otro contragira con respecto al mismo. Los rodillos de agujas de los tambores giran contra la dirección de rotación de los tambores respectivos.
Sin embargo, los tambores y rodillos de agujas clásicos tienen el inconveniente de que, cuando giran a alta velocidad, provocan oscilaciones que influyen en la calidad de distribución de las fibras. Sin embargo, estas oscilaciones naturales sólo se producen cuando la velocidad del tambor o del rodillo de agujas es demasiado alta, o cuando la longitud de los tambores y de los rodillos de agujas es demasiado grande. A fin de evitar este problema, es posible fabricar un tambor o un rodillo con un mayor diámetro a fin de desplazar la velocidad crítica para las oscilaciones naturales. Sin embargo, esta solución no es buena, ya que la máquina, con esta medida, llega a ser innecesariamente voluminosa y onerosa. Cuando se usan las boquillas para crear chorros de aire, se presenta un problema. Es decir, que las fibras quedan presionadas directamente contra el tambor, lo cual impide su fluidización e impide el movimiento de rotación de las fibras a través del tambor.
Con cabezales formadores que tienen una anchura de aproximadamente cuatro metros, es normal que los rodillos de agujas giren a una velocidad de 700-800 rpm, pero para conseguir la capacidad deseada, es necesaria una velocidad rotativa de 1200-1400 rpm. Los tambores giran normalmente a una velocidad de aproximadamente 200 rpm.
Si un cabezal formador debe tener una anchura activa de aproximadamente 4 m, los rodillos de agujas no podrán girar a la velocidad deseada sin provocar oscilaciones naturales, lo cual reducirá la calidad del producto formado en seco.
En el documento US 2.720.005, se describe un cabezal formador en el cual están montadas una o más boquillas de aire ranuradas. Este cabezal formador no es rotativo, es decir, el tambor está fijo y el tambor tiene aberturas/perforaciones sólo en una zona del fondo, a través de las cuales las fibras son conducidas hasta un alambre formador subyacente. Para mantener las fibras fluidizadas y sin que se enreden y apelmacen, están montadas unas boquillas de aire ranuradas, es decir, unas boquillas de aire con aberturas de boquilla ranuradas, las cuales, por medio de un flujo de aire tangencial, provocan la rotación de las fibras, las cuales, de este modo, no pueden enredarse ni apelmazarse. Además, puede estar montada una boquilla de aire ranurada en la dirección radial, introduciendo aire en el tambor, de tal modo que los grumos de la fibra pueden ser separados más fácilmente. Por consiguiente, este tipo de cabezal formador no difiere significativamente de los cabezales formadores antes mencionados, los cuales tienen tambores rotativos y rodillos rotativos internos. Además, el cabezal formador según el documento US 2.720.005 está concebido para formar tejidos estrechos y no es adecuado para formar en seco un tejido fibroso que tenga una anchura de hasta y más de cuatro metros.
El objetivo con el cabezal formador según la invención es proponer un aparato y un método mediante los cuales se consigue una mayor capacidad de producción, consiguiendo a la vez una calidad superior de distribución de las fibras, y mediante los cuales es posible tener un cabezal formador de alta capacidad y de mayor anchura, preferiblemente más de cuatro metros.
De acuerdo con la invención, este objetivo se consigue con un cabezal formador que es característico por el hecho de que dichos medios de boquilla están constituidos por una boquilla de aire ranurada que se extiende en el sentido longitudinal del tambor y tiene sustancialmente la misma longitud que el tambor, y que tiene labios de boquilla ajustables, orientados preferiblemente hacia la superficie interna del tambor, y por el hecho de que el tubo de transporte longitudinal de la boquilla de aire ranurada tiene perforaciones a través de las cuales el tambor recibe una cantidad de aire, y el tubo de transporte está provisto de medios de control para regular el flujo de aire a través de las perforaciones. La boquilla de aire ranurada inyecta aire desde el interior del tambor a través de las perforaciones del tambor y al ser los labios de boquilla ajustables, se puede regular la cantidad de aire y la dirección de flujo del aire.
Para mantener las fibras del tambor fluidizadas dentro del tambor, el tubo de transporte longitudinal de la boquilla de aire ranurada tiene perforaciones a través de las cuales el tambor recibe una cantidad de aire, y el tubo de transporte está provisto de medios de control para regular el flujo de aire a través de las perforaciones.
Las boquillas de aire ranuradas están dispuestas en la mitad inferior del tambor perforado y en la proximidad inmediata de la cara interna del tambor, estando los labios de la boquilla de aire ranurada orientados hacia la pared interna del tambor, de tal modo que el flujo de aire presiona las fibras a través de las perforaciones del tambor y hacia abajo hacia el alambre formador.
Con las medidas descritas arriba, se consigue el efecto sorprendente de que la capacidad del aparato formador es notablemente mayor que con la técnica anterior, y la calidad de distribución es también notablemente mejor que n por el funcionamiento a alta velocidad con las máquinas tradicionales. Además, con el cabezal formador según la invención, es posible fabricar un tejido fibroso formado en seco con una anchura preferiblemente mayor de 4 m.
Alternativamente, los labios de boquilla pueden ser también ajustados para soltar las fibras de la pared interna del tambor. Esto se puede conseguir disponiendo la boquilla para que la inyección se realice parcial y tangencialmente con la pared de tambor rotativo perforado.
Una realización de un cabezal formador según la invención tiene al menos un tambor rotativo perforado, preferiblemente una serie que consiste en dos tambores que giran en una dirección según el alambre formador, lo cual permite una alta calidad de distribución con respecto a productos delgados formados en seco.
El cabezal formador según la invención puede tener al menos dos tambores, en los que al menos un tambor contiene una boquilla de aire ranurada y un segundo tambor contiene un rodillo de agujas clásico o modificado. Por consiguiente, es posible combinar el uso de boquillas de aire ranuradas del cabezal formador con rodillos de agujas clásicos o modificados. Con esta configuración, el tambor que tiene una boquilla de aire ranurada puede suministrar fibras con mayor capacidad y uniformidad mientras que el tambor con un rodillo de agujas puede funcionar de un modo normal y por consiguiente con menos capacidad.
En una segunda realización de un cabezal formador según la invención, puede haber al menos un tambor que contenga al menos una boquilla de aire ranurada y al menos un rodillo de agujas.
Con esta realización, se puede conseguir, en ciertas circunstancias, un funcionamiento óptimo del cabezal formador según la invención.
Otra medida para un funcionamiento óptimo del cabezal formador según la invención, es dotar el cabezal formador de una pantalla entre los lados del cabezal formador y los tambores, así como entre los tambores. Con esta pantalla, se consigue una mayor eficacia de la unidad de vacío que crea la baja presión que fija las fibras sobre el alambre formador ya que la succión de "aire falso" es impedida por la pantalla.
A continuación, la invención se describe con referencia a los dibujos, los cuales, sin ser limitativos, muestran una realización preferida de un cabezal formador según la invención, en los cuales:
la Fig. 1 muestra una vista en sección de un cabezal formador visto desde un lado,
la Fig. 2 muestra una sección transversal de una boquilla de aire ranurada vista desde un extremo, y
la Fig. 3 muestra un ejemplo de la disposición de los labios de boquilla.
En la Fig. 1, se ve el cabezal formador 2 desde un lado, en el cual los tambores 4 y las boquillas de aire ranuradas 6 están dispuestos encima del alambre formador 8. A la entrada y salida del cabezal formador 2, se ven unos rodillos de guiado 10, montados en la proximidad inmediata del alambre formador perforado 8. Debajo del alambre formador 8, hay una fuente de vacío no ilustrada, que induce una acción de succión hacia abajo, a través del cabezal formador 2. Esta acción de succión combinada con el aire suministrado a través de la boquilla de aire ranurada 6 permite que las fibras formen un producto formado en seco, por ejemplo, un material de papel, sobre el alambre formador 8. Los tambores 4 giran en la misma dirección que la dirección de movimiento del alambre formador 8 con ayuda de los medios de movimiento 14 del tambor, y en la parte más inferior del tambor, está dispuesta una boquilla de aire ranurada 6 que consiste en un tubo de transporte 16 provisto de una serie de labios de boquilla ajustables 18. Esta boquilla de aire ranurada 6 puede ser ajustada desplazando los labios 18 entre sí, pero también la distancia desde el labio 18 al tambor 4 puede ser regulada por los medios de ajuste 20. En los lados 22 del cabezal formador 2, está montada una pantalla 24 entre el lado 22 y el tambor 4, cuyo propósito es garantizar un uso óptimo de la fuente de vacío utilizada para fijar las fibras. También, entre los dos tambores 4, está montada dicha pantalla 24. El aire suministrado a la boquilla de aire ranurada 6 puede ser suministrado en el extremo de la boquilla de aire ranurada 6, pero puede ser introducido también en una o más posiciones a lo largo de la boquilla de aire ranurada 6.
La Fig. 2 muestra en detalla una sección transversal de la misma boquilla de aire ranurada 6 tal como se ve en la Fig. 1. Aquí, se ve claramente cómo el aire fluye fuera entre los dos labios 18 de boquilla y es inyectado a través de la pared del tambor 4. También se ve cómo los dos labios 18 de boquilla son ajustables en las direcciones de las dos dobles flechas 26 con ayuda de los medios de ajuste 20. Además, hay un detalle ampliado que muestra que el tubo de transporte 16 en la boquilla de aire ranurada 16 puede estar hecho de un material perforado 28, para que las fibras en el cabezal formador 2 puedan mantenerse fluidizadas según se desee, hasta que la distribución de las fibras tenga suficiente uniformidad. El tubo de transporte 16 puede, en una realización no mostrada, estar provisto de un sistema regulador que permita la opción de regular el flujo de aire que circula a través de la boquilla de aire ranurada 6.
En la Fig. 3, se ve la misma sección transversal de una boquilla de aire ranurada 6 que en la Fig. 2, pero aquí con los labios 18 de boquilla dispuestos en una posición asimétrica.

Claims (6)

1. Cabezal formador del tipo utilizado para formar en seco un tejido fibroso, en el cual un material de fibra mezclado con aire es introducido por inyección en al menos un tambor rotativo perforado (4) de un cabezal formador, estando provisto interiormente dicho tambor de medios fluidizantes (6, 16, 18, 20) constituidos por boquillas de aire (6) dispuestas en el sentido longitudinal del tambor (4) sobre al menos un tubo de transporte (16) de aire que tiene sustancialmente la misma longitud que el tambor (4) y dispuesto para fluidizar las fibras inyectadas, caracterizado porque dichos medios de boquillas están constituidos por una boquilla de aire ranurada (6) que se extiende en el sentido longitudinal del tambor (4) y que tiene sustancialmente la misma longitud que el tambor (4), y que tiene labios (18) de boquilla ajustables orientados preferiblemente hacia la superficie interna del tambor y porque el tubo de transporte longitudinal (16) de la boquilla de aire ranurada tiene perforaciones (28) a través de las cuales el tambor (4) recibe una cantidad de aire, y el tubo de transporte (16) está provisto de medios de control para regular el flujo de aire a través de las perforaciones.
2. Cabezal formador según la reivindicación 1, caracterizado porque una boquilla de aire ranurada (6) está dispuesta en la mitad inferior del tambor perforado (4) y en la proximidad inmediata de la cara interna del tambor (4), estando los labios (18) de la boquilla de la boquilla de aire ranurada orientados hacia la pared interna del tambor.
3. Cabezal formador según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque el cabezal formador (2) incluye al menos una serie de tambores (4) que consisten en dos tambores perforados (4), cuales tambores (4) giran en una dirección según el alambre formador (8).
4. Cabezal formador según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el cabezal formador (2) está provisto de al menos dos tambores (4), en el que al menos un tambor (4) contiene una boquilla de aire ranurada (6) y un segundo tambor (4) contiene un rodillo de agujas clásico o modificado.
5. Cabezal formador según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque un tambor (4) contiene al menos una boquilla de aire ranurada (6) y al menos un rodillo de agujas.
6. Cabezal formador según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el cabezal formador (2) está provisto de una pantalla (24) entre los lados del cabezal formador (22) y los tambores (4), así como entre los tambores (4).
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