ES2276961T3 - Caja de soplado para controlar el curso de una banda. - Google Patents
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Abstract
Una caja de soplado (18) destinada a soportar el curso de la banda en una máquina de fabricación de papel o máquina papelera, o similar, de tal manera que la caja de soplado comprende miembros para mantener una presión negativa al menos en una región de presión negativa (24) situada entre el cable (20) y la caja de soplado, de modo que dichos miembros comprenden: - un miembro de bloqueo (30, 32), dispuesto, con respecto al sentido de marcha del cable, al comienzo y/o al final de dicha región de presión negativa, de manera que dicho miembro de bloqueo se extiende transversalmente al cable y sobresale hacia el cable, y es movible en relación con la caja de soplado, con el fin de hacer posible mantener una diferencia de presiones entre dicha región de presión negativa y la región que queda fuera de esta región, y - miembros de soplado (34, 36), con los cuales se eyecta aire mediante corrientes de aire entre dicho miembro de bloqueo y el cable, desde dicha región de presión negativa, y/o con los que se impide que el aire entre en esta región de presión negativa, caracterizada por que - el miembro de bloqueo está unido a la caja de soplado a través de un miembro de articulación (40, 42) que permite al miembro de bloqueo rotar alrededor del punto de charnela del miembro de articulación, debido a la diferencia de presiones entre la presión que actúa sobre la superficie de bloqueo (30'', 32'') del miembro de bloqueo orientada hacia el cable, y la presión que actúa sobre la superficie trasera (50, 50'') del miembro de bloqueo, orientada en alejamiento del cable.
Description
Caja de soplado para controlar el curso de una
banda.
La presente invención se refiere a una caja de
soplado que se define en el preámbulo de la reivindicación
independiente presentada dentro de las reivindicaciones que se
proporcionan más adelante, con el fin de controlar o soportar el
curso de la banda en una máquina de fabricación de papel, o máquina
papelera, particularmente en la sección de secado de una máquina
papelera, o en otros dispositivos correspondientes, tales como una
máquina de fabricación de cartón, en una máquina de acabado o en
máquinas de revestimiento.
Tal máquina de soplado se conoce, por ejemplo,
por el documento US-A-6.247.247.
El discurrir o curso de la banda necesita
control y soporte, por ejemplo, durante su recorrido por la zona de
los receptáculos o cavidades que se forman entre los cilindros de
secado y la sección de secado de una máquina papelera,
particularmente en las posiciones tales que, en ellas, se precisa
que la banda se libere o suelte de una forma controlada desde un
cilindro de secado y que discurra libremente junto con el cable
hasta un rodillo giratorio, rodillo de succión o
similar.
similar.
Con el fin de soportar la banda en las cavidades
de la sección de secado, se conoce el uso de cajas de soplado, que
eyectan aire en alejamiento de las regiones deseadas con el
propósito de crear una presión negativa en estas regiones. De esta
forma, la presión negativa creada por las cajas de soplado puede
utilizarse para dar soporte a la liberación de la banda desde un
cilindro de secado y dar soporte al curso de la banda hasta un
rodillo giratorio o similar.
Se conoce la práctica de disponer en una caja de
soplado, al comienzo y/o al final de la región de presión negativa
creada por la caja, una placa de bloqueo o similar, que proyecta la
banda hacia delante y que se sujeta de forma flexible a la caja de
soplado. El propósito de la placa de bloqueo es obturar la región de
presión negativa con respecto al espacio circundante, con el fin de
mantener una presión negativa tan eficaz como sea posible en la
región de presión negativa. La superficie de la placa de bloqueo que
está dirigida u orientada hacia la banda, puede estar arqueada
sobresaliendo hacia la banda con respecto a la dirección de curso
de la banda. La superficie arqueada forma una superficie denominada
de Coanda, que facilita la eyección de aire en alejamiento de la
región de presión negativa e impide que entre aire de fugas en la
región de presión negativa.
De este modo, con el uso de las cajas de
soplado, es posible crear, con efectos de soplado razonables,
regiones de presión negativa intensificadas que tienen presiones
negativas de, por ejemplo, entre 0,1 y 0,4 kPa. Sin embargo,
conforme se siguen incrementado las velocidades de las máquinas
papeleras y a medida que se incrementan los requisitos de calidad
del papel, el orden de magnitud de la presión negativa en los puntos
particularmente críticos ha de ser incluso superior a 5 kPa.
Sin embargo, la intensificación de la magnitud
de presión negativa desde el momento presente, es decir, el
mantenimiento de una presión negativa todavía más alta con la ayuda
de corrientes de aire, incrementa sustancialmente el efecto de
soplado requerido o en otras palabras, los costes de energía. Cuanto
más alta sea la magnitud de la presión negativa pretendida, mayores
serán también las fugas de aire y su impacto en los costes
energéticos. No es posible obturar por completo la región de
presión negativa con respecto al espacio circundante con el fin de
reducir las fugas. Los miembros de bloqueo, las boquillas de soplado
u otras estructuras de una caja de soplado dispuesta demasiado
cerca del cable, pueden dañar el cable con facilidad, y pueden
resultar, así mismo, dañadas fácilmente cuando el cable las toca.
Así pues, con los presentes dispositivos, se debe dejar un cierto
espacio de separación mínimo entre las cajas de soplado y el cable
de soporte de la banda con el fin de evitar daños en estos
miembros, en la banda y/o en el cable, en las diferentes situaciones
de curso.
Por ejemplo, un "grumo en el papel" puede
empujar el cable de modo que toque ciertas partes de la caja de
soplado, particularmente las boquillas de soplado o los miembros de
bloqueo, a pesar del espacio de separación mínimo. En las cajas de
soplado se utilizan boquillas que, con la ayuda de un muelle o
resorte, o de algún otro miembro mecánico, se mantienen
sobresaliendo hacia el cable. El propósito de ello es que el resorte
haga posible que la boquilla sea empujada en alejamiento del cable
cuando se necesite. Sin embargo, los resortes son, en general,
relativamente rígidos, y no son lo bastante elásticos como para ser
capaces de adaptarse a todas las situaciones con la suficiente
rapidez. Además, la fuerza elástica no puede ser ajustada a los
diferentes requisitos. El resorte ha de someterse a una presión
mínima relativamente alta antes de que permita que la boquilla sea
empujada en alejamiento del cable.
El propósito de la presente invención es
proporcionar una caja de soplado en la que los problemas
anteriormente descritos se vean minimizados.
El propósito consiste en proporcionar una caja
de soplado que pueda crear una alta magnitud de presión negativa en
una región deseada, sin costes energéticos demasiado elevados.
También es un propósito proporcionar una caja de
soplado que pueda crear una alta magnitud de presión negativa en
una región deseada, con fugas de aire tan pequeñas como sea
posible.
Un objetivo adicional consiste en proporcionar
una caja de soplado que permita que la elevada magnitud de presión
negativa creada por la caja se mantenga en un grado adecuado en
diferentes situaciones de curso, sin que exista peligro para el
cable o para la banda.
Los propósitos mencionados en lo anterior se
consiguen con una caja de soplado que se caracteriza por lo que se
define en la parte caracterizadora de la reivindicación
independiente de las reivindicaciones de patente que se presentan
más adelante.
Una caja de soplado de acuerdo con la invención
se utiliza convencionalmente para crear una región de presión
negativa en el receptáculo o cavidad entre dos cilindros de secado
de la sección de secado de una máquina de fabricación de papel, o
máquina papelera, en el paso de apriete que se abre entre un
cilindro de secado y el cable, con el fin de proporcionar soporte a
la marcha de la banda y mejorar la capacidad de funcionamiento de
la máquina. Por otra parte, una caja de soplado de acuerdo con la
invención puede utilizarse también en lugares diferentes de una
máquina papelera o de máquinas correspondientes, como componente que
proporciona soporte a la marcha de la banda y mejora la capacidad
de funcionamiento.
Una caja de soplado típica de acuerdo con la
invención, que está dispuesta, por ejemplo, en la cavidad existente
entre dos cilindros de secado de la sección de secado de una máquina
papelera, comprende unos miembros destinados a mantener la presión
negativa en al menos una región de presión negativa situada entre el
cable y la caja de soplado.
Estos miembros comprenden:
- un miembro de bloqueo que está dispuesto, con
respecto al sentido de desplazamiento del cable, al comienzo y/o al
final de dicha región de presión negativa, de tal modo que dicho
miembro de bloqueo se extiende a través del cable y sobresale en
dirección al cable, y es susceptible de desplazarse con respecto a
la caja de soplado, con el fin de hacer posible el mantenimiento de
una diferencia de presiones entre dicha región de presión negativa
y la región situada exteriormente a esta región, y
- unos miembros de soplado con los que se eyecta
aire mediante unas corrientes de aire situadas entre dicho miembro
de bloqueo y el cable, desde dicha región de presión negativa, y/o
con los cuales se impide que el aire entre en dicha región de
presión negati-
va.
va.
Dicho miembro de bloqueo está unido a la caja de
soplado por medio de un miembro de articulación, tal como una junta
de unión basculante. El miembro de articulación permite al miembro
de bloqueo rotar alrededor del punto de articulación del miembro de
articulación, debido a la diferencia de presiones existente entre la
presión que actúa sobre la superficie de bloqueo del miembro de
bloqueo, dirigida hacia el cable, y la presión que actúa sobre la
superficie trasera del miembro de bloqueo, que se dirige en
alejamiento del cable.
De forma ventajosa, la superficie de bloqueo del
miembro de bloqueo, que sobresale hacia el cable, está dotada de
una forma tal, que la distancia de la superficie desde el cable que
soporta la banda, cambia a medida que el miembro de bloqueo rota en
torno al punto de charnela de la articulación. Así pues, el miembro
de bloqueo está dispuesto de manera que rote alrededor del punto de
articulación, debido a la presión que actúa sobre su superficie
trasera, dirigida en alejamiento del cable, de tal modo que el
miembro de bloqueo sobresalga hacia el cable. En correspondencia,
el miembro de bloqueo está dispuesto de manera que rote alrededor
del punto de articulación como consecuencia de la presión que actúa
sobre su superficie de bloqueo, dirigida hacia el cable, de tal
modo que el miembro de bloqueo sobresalga en alejamiento del
cable.
El miembro de bloqueo que se utiliza en la
solución de acuerdo con la invención, se mueve de forma
sustancialmente más delicada que un miembro de bloqueo que
sobresalga por medio de un resorte hacia el cable. Mediante el
control de la presión que actúa sobre la superficie trasera del
miembro de bloqueo, dirigida en alejamiento del cable, o sobre la
superficie de bloqueo del miembro de bloqueo, resulta fácil ajustar
la distancia del miembro de bloqueo desde el cable, es decir, el
espacio de separación entre la caja de soplado y el cable. La
superficie trasera del miembro de bloqueo, dirigida en alejamiento
del cable, puede disponerse de modo que constituya una frontera con
un espacio presurizado independiente o con un espacio presurizado
que puede ser controlado de forma parcialmente independiente.
Mediante el control de la presión de este espacio, es posible
empujar el miembro de bloqueo hacia el cable con una presión
deseada. Aun un cambio muy pequeño en la presión hace que el
miembro de bloqueo se desplace en la dirección deseada. Por tanto,
un miembro de bloqueo que pueda hacerse girar libremente en torno
al punto de charnela de la articulación, puede ser empujado
fácilmente hacia la caja de soplado como consecuencia de un pequeño
"grumo en el papel" o algún otro acercamiento del cable, sin
que se produzcan daños en el cable o en el verdadero miembro de
bloqueo.
Incluso un cambio pequeño en la presión sobre
uno de los lados del miembro de bloqueo provoca que el miembro de
bloqueo se desplace hacia el cable o en alejamiento del cable. Los
chorros de aire que están soplando a lo largo de la superficie del
miembro de bloqueo y que eyectan aire desde la región de presión
negativa, provocarán una presión negativa entre el miembro de
bloqueo y el cable, de tal modo que esta presión negativa empuja el
miembro de bloqueo hacia el cable e impide que las fugas de aire
entren en la región de presión negativa. Puede impedirse que el
miembro de bloqueo se extienda demasiado cerca del cable con la
ayuda de un limitador mecánico, contra el cual choca el miembro de
bloqueo cuando gira hacia la posición extrema permitida, y que
impide, de esta forma, que el miembro de bloqueo rote más allá de
esta posición extrema. De esta manera, puede disponerse una caja de
soplado de acuerdo con la invención muy cerca de la banda.
Cuando se utiliza una caja de soplado de acuerdo
con la invención, es posible disponer, ventajosamente, tanto los
miembros de bloqueo como las boquillas de soplado al comienzo, al
igual que al final, de la región de presión negativa, en virtud de
lo cual las boquillas soplan/eyectan aire fuera de la región de
presión negativa, a lo largo de la superficie del miembro de
bloqueo. Juntos, las corrientes de aire de eyección y los miembros
de bloqueo evitan de manera eficaz que escape aire desde el exterior
de la región de presión negativa y se introduzca en la región de
presión negativa. Las boquillas, que pueden estar unidas fijamente a
la caja de soplado, pueden disponerse a una distancia segura de la
banda.
Además, el miembro de bloqueo y la boquilla de
soplado, situada en el punto correspondiente, se han conformado con
una forma ventajosamente congruente, de tal manera que la superficie
de bloqueo del miembro de bloqueo pasa a lo largo de la superficie
exterior de la boquilla cuando el miembro de bloqueo está rotando, y
abandona un espacio de separación de un tamaño deseado entre la
boquilla y la superficie de bloqueo. La superficie de bloqueo y la
boquilla se han conformado, ventajosamente, con una forma tal, que
el espacio de separación entre ellas crece a medida que el miembro
de bloqueo es empujado en alejamiento del cable, con lo que se
permite fluir al exterior más aire que en el estado normal, desde
detrás del miembro de bloqueo, o, en otras palabras, desde el
espacio situado entre la superficie trasera del miembro de bloqueo y
la caja de soplado. A continuación, la presión en el espacio
situado detrás del miembro de bloqueo se reducirá, y el miembro de
bloqueo podrá ser empujado más fácilmente que antes en alejamiento
del cable. De esta manera, el miembro de bloqueo puede ser empujado
rápidamente en alejamiento del cable, por ejemplo, cuando un
"grumo en el papel" empuja el cable hacia la caja de
soplado.
Cuando se desee, es también posible disponer
miembros dentro de la caja de soplado con el fin de aspirar aire de
modo que se aleje de la región de presión negativa. Puede
identificarse de este modo la presión negativa, incluso hasta un
nivel por encima de 5 kPa. Además, es posible, cuando se requiera,
mantener una presión negativa más baja que esta presión negativa
intensificada, tal como una presión negativa de entre 0,1 y 0,4 kPa,
en las otras partes de la cavidad o, en otras palabras, en el
exterior de la región de presión negativa intensificada.
En una caja de soplado de acuerdo con la
invención, un miembro de bloqueo dispuesto al comienzo de la región
de presión negativa puede ser unido por su primer extremo, según se
observa en el sentido de desplazamiento de la banda, a la caja de
soplado, por ejemplo, por medio de una junta de unión basculante,
que permite un movimiento sin rozamiento o casi sin rozamiento del
miembro de bloqueo alrededor del punto de charnela o articulación
de la junta de unión basculante. Puede unirse un contrapeso al
primer extremo del miembro de bloqueo con el fin de mantener el
miembro de bloqueo en equilibrio a la distancia deseada de la banda
durante una marcha normal. Esto hace más fácil mantener el espacio
de separación entre la banda y el miembro de bloqueo con el tamaño
que se desee. Gracias al contrapeso, el miembro de bloqueo se
encuentra en un estado particularmente móvil; en otras palabras,
puede hacerse girar en alejamiento del cable o hacia el cable de
forma sensible.
Se ha dispuesto una boquilla de soplado, según
se observa en el sentido de marcha del cable, en el segundo
extremo, ventajosamente, del miembro de bloqueo (es decir, en el
extremo de salida del cable), miembro de bloqueo que está dispuesto
al comienzo de la región de presión negativa, dentro de la caja de
soplado, y que, según se observa en el sentido de marcha del cable,
está unido por su primer extremo (es decir, por el extremo de
entrada del cable) a la caja de soplado a través de una junta de
unión basculante.
Un miembro de bloqueo que está dispuesto dentro
de la caja de soplado, en el extremo de la región de presión
negativa, puede ser unido por su primer o su segundo extremo, según
se observa en el sentido de marcha del cable, a la caja de soplado
a través de una junta de unión basculante. Ventajosamente, se ha
dispuesto, en unión con el primer extremo del miembro de bloqueo,
una boquilla de soplado, según se observa en el sentido de marcha
del cable.
Es posible disponer un limitador en la caja de
soplado, típicamente, dentro de la estructura de la boquilla de
soplado, de tal manera que el limitador evite que el miembro de
bloqueo gire hasta situarse más cerca del cable que una distancia
mínima predeterminada con respecto al cable.
El miembro de bloqueo puede estar fabricado como
una estructura uniforme con una anchura sustancialmente igual a la
anchura de la banda. Si se desea, el miembro de bloqueo puede
fabricarse de dos, tres o más partes, por ejemplo, de piezas que
tienen una longitud de 0,5 m a 1,5 m, típicamente de aproximadamente
0,8 m, y que se disponen una tras otra en la dirección transversal
de la banda, de tal modo que constituyen un miembro de bloqueo con
la anchura de la banda. En este último caso, las distancias de las
diferentes partes del miembro de bloqueo con respecto al cable
pueden ser controladas de forma independiente. De esta manera, es
posible, por ejemplo, permitir de forma independiente los
movimientos de las porciones de borde del cable y garantizar que la
presión negativa se mantiene en la magnitud deseada también en estas
regiones.
La invención se describe con mayor detalle más
adelante, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
la Figura 1 muestra esquemáticamente una caja de
soplado de acuerdo con la invención, dispuesta dentro de la cavidad
formada entre dos cilindros de secado de la sección de secado de una
máquina de fabricación de papel provista de un curso de un único
cable;
la Figura 2 muestra esquemáticamente la sección
transversal de la construcción o estructura de un miembro de
bloqueo y de una boquilla de soplado, que es adecuada para
aplicación en una caja de soplado de acuerdo con la invención;
la Figura 3 ilustra esquemáticamente la sección
transversal de la región de presión negativa definida por una caja
de soplado de acuerdo con la invención, sus miembros de bloqueo y el
cable;
la Figura 4 muestra la solución de acuerdo con
la Figura 3, cuando un "grumo en el papel" presiona el cable
contra la caja de soplado; y
la Figura 5 ilustra esquemáticamente, en una
vista en planta superior, la caja de soplado de acuerdo con la
Figura 1 y el cable.
La Figura 1 muestra una sección transversal de
la sección de secado de una máquina de fabricación de papel, o
máquina papelera, provista de un único curso de cable, un
receptáculo o cavidad 16, formada entre sus dos cilindros de secado
10, 12 y un rodillo de succión 14, y en el que se ha dispuesto una
caja de soplado 18 de acuerdo con la invención.
La caja de soplado 18 está dispuesta entre el
primer cilindro de secado 10 y el segundo cilindro de secado 12,
según el sentido de marcha del cable 20, que soporta la banda.
La caja de soplado 18 está dispuesta de modo que
cubre el curso o recorrido del cable 20 en el punto en el que el
cable se libera o suelta del primer cilindro de secado 10, ó, en
otras palabras, en el paso de apriete 22 que se abre entre el cable
y el cilindro de secado. La caja de soplado crea en este punto una
región de presión negativa intensificada, en el espacio 24
comprendido entre el cable 20 y la caja de soplado 18, con lo que
este espacio queda obturado con respecto al resto del espacio de la
cavidad 16.
En la solución que se presenta en la Figura 1,
la caja de soplado no cubre el recorrido 20 del cable sobre la
última parte 26 situada tras el paso de apriete que se abre entre el
primer cilindro de secado 10 y el rodillo de succión 14, y no se
dirige ninguna presión negativa independiente en esta última parte
26, desde el lado del bolsillo, en el caso que se muestra en la
Figura 1. Se evita, de este modo, el doblamiento de la parte
central del recorrido del cable, que, en algunos casos, puede ser el
resultado de utilizar una presión negativa demasiado alta.
Ventajosamente, la caja de soplado cubre menos de la mitad,
típicamente en torno a un quinto, del recorrido 20 del cable entre
el cilindro de secado 10 y el rodillo de succión 14. Por supuesto,
es también posible aplicar la invención en soluciones de caja de
soplado semejantes en las que la caja de soplado cubre una parte
del recorrido del cable mayor que la mencionada anteriormente.
Cuando se desee, es también posible dirigir
contra este último curso 26 del cable o una porción del mismo, una
presión negativa que sea más débil que la anteriormente descrita. Es
posible, por ejemplo, disponer una o más aberturas de succión 19',
que están unidas a un tubo de succión o similar, en el lado 19 de la
caja de soplado, dirigidas hacia el rodillo de succión. Por otro
lado, puede crearse también la presión negativa eyectando aire en
alejamiento del espacio situado entre la caja de soplado 18 y el
rodillo de succión 14, con la ayuda de unas corrientes de aire
21.
En el caso de la Figura 1, la caja de soplado 18
cubre la parte principal del recorrido 28 del cable entre el
segundo cilindro de secado 12 y el rodillo de succión 14.
Con el fin de obturar el espacio 24 con respecto
al resto del espacio de la cavidad, la caja de soplado 18 está
provista de dos miembros de bloqueo 30, 32. Así, la caja de soplado
tiene un primer miembro de bloqueo 30 en el lado de entrada de la
región de presión negativa 24, según se observa en el sentido de
marcha del cable 20, y un miembro de bloqueo 32 situado en el lado
de salida de la región de presión negativa 24, según se observa en
el sentido de marcha del cable 20. En el caso de la Figura 1, ambos
miembros de bloqueo se han dotado de superficies de Coanda 30' y
32', que se extienden desde la caja de soplado hacia el cable
20.
Se han dispuesto boquillas de soplado en
asociación con las superficies de Coanda 30', 32', de tal modo que
la primera boquilla 34 sopla aire sobre la primera superficie de
Coanda 30' en contra del sentido de marcha del cable 20, y eyecta
aire fuera de la región de presión negativa 24 definida por la caja
de soplado 18, el cable 20 y los miembros de bloqueo 30, 32.
La segunda boquilla de soplado 36 sopla aire
sobre la segunda superficie de Coanda 32' aguas abajo con respecto
al sentido de marcha del cable 26, e intensifica con ello la presión
negativa en el espacio 24.
Además, en el caso que se muestra en la Figura
1, se han dispuesto unos miembros 38 dentro de la caja de soplado,
entre los miembros de bloqueo 30 y 32, con el fin de extraer el aire
de la región de presión negativa 24 con la ayuda de una succión.
Cuando se desee, la presión negativa puede ser creada únicamente por
medio de corrientes de aire.
Los miembros de bloqueo 30, 32 están unidos, por
medio de juntas de unión basculantes 40, 42, a las otras
estructuras de la caja de soplado, de tal modo que cada miembro de
bloqueo puede hacerse girar libremente en torno al punto de
charnela de la junta de unión basculante. Así pues, los miembros de
bloqueo 30, 32 pueden girar en torno a los puntos de charnela de
las articulaciones, de tal modo que las superficies de Coanda 30',
32 de los miembros de bloqueo se desplazan acercándose al cable 20 ó
en alejamiento del cable.
En el caso de la Figura 1, ambos miembros de
bloqueo 30 y 32 son básicamente iguales. Sin embargo, la solución
de acuerdo con la invención puede aplicarse también de tal modo que
la caja de soplado tenga tan solo un miembro de bloqueo dotado de
una junta de unión basculante o similar. El segundo miembro de
bloqueo puede consistir en alguna otra solución que se haya
encontrado adecuada. Las superficies de los miembros de bloqueo
orientadas hacia el cable pueden también tener una forma que sea
diferente de las superficies de Coanda suavemente arqueadas que se
muestran en la Figura 1. Las superficies de bloqueo del miembro de
bloqueo pueden estar formadas, por ejemplo, por una placa, que se
dobla 2, 3 ó más veces hasta adoptar una forma parcialmente
arqueada. De este modo, las superficies de bloqueo pueden estar
formadas por secciones de placa rectas.
La Figura 2 muestra en una vista aumentada un
miembro de bloqueo que es del mismo tipo que el miembro de bloqueo
30 que se muestra en la Figura 1, por lo que una boquilla de soplado
34 está unida al miembro de bloqueo. El miembro de bloqueo 30 está
unido, a través de una junta de unión basculante 40, a las
estructuras 44 de la caja de soplado 18. Además, se ha dispuesto un
contrapeso 48 en el miembro de bloqueo 30, de tal manera que este
contrapeso mantiene el miembro de bloqueo en una posición adecuada
con respecto al recorrido del cable 20, ó, en otras palabras, a la
distancia deseada del recorrido del cable. Se ha dispuesto un
limitador ajustable 54 en el extremo del miembro de bloqueo que
está alejado de la articulación, limitador que choca contra la
pared limitadora 34' cuando el miembro de bloqueo gira hacia el
cable, e impide que el miembro de bloqueo gire más cerca del cable
que una distancia predeterminada. Cuando se desee, el limitador
puede disponerse en otras partes del miembro de bloqueo. La
superficie trasera 50 del miembro de bloqueo 30, que está orientada
en alejamiento del cable, forma una frontera con el espacio parcial
52 de la caja de soplado 53.
La boquilla de soplado 34, que eyecta aire hacia
fuera desde la región de presión negativa 24 situada entre el cable
y la caja de soplado, está dispuesta dentro de las estructuras de la
caja de soplado de tal modo que únicamente se deja un espacio de
separación muy pequeño 56 entre la superficie de bloqueo 30' del
miembro de bloqueo 30 y la superficie exterior 34' de la boquilla
de soplado 34. La boquilla de soplado 34, en particular su
superficie exterior, y el miembro de bloqueo 30, particularmente su
superficie de bloqueo, pueden ser conformados con una forma tal,
que el espacio de separación 56 sea muy pequeño, al menos en la
denominada posición de descanso del miembro de bloqueo, por lo que
se minimiza la cantidad de aire que escapa del espacio de aire 52 a
través de este espacio de separación 56 y pasa al interior de la
región de presión negativa 24.
Sin embargo, de acuerdo con una realización
preferida de la invención, la superficie exterior 34' de la boquilla
de soplado y la superficie de bloqueo 30' del miembro de bloqueo se
han conformado con una forma tal, que el tamaño del espacio de
separación 56 depende de la posición del miembro de bloqueo. El
espacio de separación 56 se incrementa o se reduce cuando se hace
girar el miembro de bloqueo, tal como se muestra en las Figuras 3 y
4 siguientes.
Las Figuras 3 y 5 ilustran la función de los
miembros de bloqueo en una caja de soplado de acuerdo con la
invención, en situaciones de marcha diferentes. Los números de
referencia que se utilizan en las Figuras 1 y 2 se usan también en
la descripción de las Figuras 3 y 5.
La Figura 3 muestra la región de presión
negativa 24 creada por la caja de soplado 18, en virtud de la cual
la región de presión negativa está formada en el espacio definido
por el cable 20, por la caja de soplado 18, así como por el primer
miembro de bloqueo 30 y el segundo miembro de bloqueo 32, de acuerdo
con la Figura 2. Ambos miembros de bloqueo están unidos por sus
primeros extremos, según se observa en el sentido de marcha del
recorrido 20 del cable, a través de juntas de unión basculantes 40,
42, a las estructuras 44, 44' de la caja de soplado. Una primera
boquilla de soplado 34 y una segunda boquilla de soplado 36 están
dispuestas entre la región de presión negativa y los miembros de
bloqueo 30 y 32.
La primera boquilla de soplado 34 está dispuesta
de modo que eyecte aire desde la región de presión negativa 24
sobre la superficie de Coanda 30' del miembro de bloqueo 30, aguas
arriba con respecto al sentido de marcha del recorrido del cable.
La segunda boquilla de soplado 36 está dispuesta de manera que
eyecte aire desde el espacio 24 sobre la superficie de Coanda 32'
del miembro de bloqueo 32, aguas abajo con respecto a la dirección
de marcha del recorrido del cable. Ambos miembros de bloqueo 30, 32
se mantienen a una distancia adecuada a, a' del cable 20, con la
ayuda de una presión positiva baja que actúa en los espacios 52,
52', sobre las superficies traseras 50, 50' de los miembros de
bloqueo.
El primer espacio 52 está definido por la
superficie trasera 50 del primer miembro de bloqueo 30, por las
estructuras 45 de la caja de soplado y por la superficie exterior
34' de la primera boquilla de soplado 34. Se deja un pequeño
espacio de separación 56 entre el miembro de bloqueo 30 y la
superficie exterior 34' de la boquilla, y este espacio de
separación permite a la superficie de bloqueo girar alrededor del
punto de charnela de la articulación 40. Este espacio de separación
56 es muy pequeño durante el curso normal, por lo que minimiza la
cantidad de aire que escapa del espacio 52 al espacio 24. De una
forma correspondiente, el segundo espacio 52' se define por la
superficie trasera 50' del segundo miembro de bloqueo 32 y por las
estructuras 45' de la caja de soplado. Las estructuras 45' que
constituyen una frontera con el espacio 52', comprenden una
partición 47 que sobresale hacia el cable. La partición 47 se ha
dotado de una forma tal, que constituye una juntura relativamente
apretada conjuntamente con el miembro de bloqueo 32, y
principalmente con el extremo del miembro de bloqueo que apunta en
alejamiento de la región de presión negativa 24. El miembro de
bloqueo 32 y la partición 47 están conformados con una forma tal,
que el espacio de separación muy pequeño 56' que se deja entre
ellos aún permite que el miembro de bloqueo 32 gire alrededor del
punto de charnela de la junta de unión basculante 42. Durante una
marcha normal, el espacio de separación 56' es tan pequeño, que
minimiza la cantidad de aire que fluye al exterior desde el espacio
52'.
El espacio de separación entre el segundo
miembro de bloqueo 32 y la segunda boquilla de soplado 36 no forma
una frontera directamente con el espacio 52' y, por tanto, este
espacio de separación no tiene ningún efecto directo en la presión
dentro del espacio 52'.
La Figura 4 muestra una caja de soplado de
acuerdo con la Figura 3, en una situación en la que un "grumo de
papel" 27 ó similar presiona el cable 20 contra los miembros de
bloqueo 30 y 32, sin que, sin embargo, el cable toque estos
miembros. Las distancias b, b' entre el cable 20 y las superficies
de bloqueo 30', 32' de los miembros de bloqueo 30, 32 son más
cortas que las distancias a, a' del caso que se muestra en la Figura
3. Las líneas discontinuas de la Figura 4 muestran el recorrido del
cable en la situación que se muestra en la Figura 3. Las corrientes
de aire de eyección de las boquillas 34, 36 impiden que el cable
toque la superficie de bloqueo. En una solución de acuerdo con la
invención que se sirve de miembros de bloqueo 30, 32 muy móviles,
un incremento en la presión sobre el lado de la superficie de
bloqueo de los miembros de bloqueo provocará que los miembros de
bloqueo sobresalgan hacia dentro al interior de la caja de soplado
o, en otras palabras, hacia los espacios 52, 52'.
El primer miembro de bloqueo 30 y la boquilla de
soplado 34 se han conformado con una forma tal, que el espacio de
separación 56 entre la superficie de bloqueo 30' y la superficie
exterior 34' de la boquilla se incrementa y el aire puede fugarse
al exterior desde el espacio 52 a medida que el miembro de bloqueo
es empujado hacia la caja de soplado. A medida que el aire se fuga
al exterior desde el espacio 52, la presión o fuerza contenida en
el mismo, que normalmente empuja el miembro de bloqueo hacia el
cable, se verá reducida, y el miembro de bloqueo permitirá que el
"grumo en el papel" sea empujado hacia la caja de soplado o, en
otras palabras, que el miembro de bloqueo sea retirado de la
trayectoria del "grumo en el papel" y del cable. De esta manera
se evitan daños innecesarios en el cable o en los componentes de la
caja de soplado.
El espacio presurizado 52' situado en el lado
trasero del segundo miembro de bloqueo 32, se define por el lado
trasero 50' del miembro de bloqueo y también por las estructuras 45'
de la caja de soplado, desde las que sobresale una partición 47
hacia el segundo miembro de bloqueo 32. Cuando un "grumo de
papel" 27 presiona el cable 20 y, por tanto, indirectamente
también el miembro de bloqueo 32, el miembro de bloqueo, muy móvil,
rota alrededor del punto de charnela de la articulación 42 y es
empujado hacia la caja de soplado. El movimiento del miembro de
bloqueo tiene como resultado que el espacio de separación 56'
existente entre el miembro de bloqueo y la partición 47 se
incrementa, por lo que el aire puede fugarse fuera del espacio 52'.
En consecuencia, la presión en el espacio 52' se ve reducida, y el
miembro de bloqueo puede ser empujado en alejamiento de la
trayectoria del "grumo en el papel" y del cable con mayor
facilidad que anteriormente y sin ningún daño.
El miembro de bloqueo 30 que se muestra en las
Figuras 1 a 4 puede estar formado, según la dirección transversal
al cable, por dos o más componentes del miembro de bloqueo que giran
independientemente, 30a, 30b, ..., 30k, componentes que están
unidos uno tras otro de tal manera que forman una entidad que se
extiende a través de la banda. La Figura 5 muestra, en una vista en
planta superior, una caja de soplado 18 que se ha dispuesto
enfrente del cable 20 y que contiene un miembro de bloqueo formado
por varios componentes de miembro de bloqueo independientes 30a,
30b, 30c, 30d, ..., 30k. Cada componente de miembro de bloqueo ocupa
su lugar, de acuerdo con la invención, a una distancia adecuada del
cable. En el caso que se muestra en la Figura 5, los bordes del
cable se doblan alejándose de la caja de soplado y, por tanto, los
componentes 30a y 30a' de miembro de bloqueo situados en las
regiones de borde sobresalen más lejos hacia fuera desde la caja de
soplado que los otros componentes de miembro de bloqueo. Los
siguientes componentes 30b, 30b' de miembro de bloqueo sobresalen
también ligeramente más hacia fuera que los componentes 30k de
miembro de bloqueo situados en la parte central de la caja de
soplado.
Un defecto en la forma del cable y/o de la caja
de soplado puede compensarse dividiendo el miembro de bloqueo en
componentes, al imitar éstos la forma arqueada con una línea
quebrada. La distancia del miembro de bloqueo al cable puede ser
controlada individualmente para cada componente de miembro de
bloqueo, cuando se requiera.
Se ha constatado ahora que la superficie de
bloqueo de un miembro de bloqueo "flotante" dispuesto en la
caja de soplado, similar a la superficie de bloqueo que se muestra
en las Figuras 1 a 4, encontrará automáticamente la distancia
correcta al cable adyacente. Es ahora posible suprimir los resortes
y otros obstáculos mecánicos que se utilizaban anteriormente para
restringir o limitar los movimientos del miembro de bloqueo, y se
permite al miembro de bloqueo moverse libremente o casi libremente
tan cerca del cable como quiera desplazarse.
El miembro de bloqueo soportado de forma que sea
móvil, de acuerdo con la invención, encuentra la distancia correcta
al cable también a medida que el cable se dobla. Es así posible, con
la ayuda del miembro de bloqueo, mantener con la caja de soplado
una magnitud de presión negativa que sea tan eficaz como resulta
posible, con fugas de aire tan pequeñas como sea posible, o, en
otras palabras, sin costes energéticos demasiado elevados. Esto
compensará también, al menos parcialmente, un cable que se dobla a
presiones negativas elevadas.
Cuando se desee, es posible suministrar aire de
soplado sobre el lado trasero de un miembro de bloqueo de acuerdo
con la invención, es decir, al interior del espacio definido por la
superficie del miembro de bloqueo que está orientada en alejamiento
del cable. Dependiendo de la manera como se suministre el aire de
soplado, y dependiendo de la forma que se haya dado a los
componentes, la diferencia de presiones presionará el miembro de
bloqueo del modo deseado, en dirección al cable o en alejamiento del
cable. Por otra parte, el espacio o ranura de separación entre el
miembro de bloqueo y la boquilla de soplado o alguna otra partición
limitadora, puede diseñarse de tal manera que el espacio o ranura
de separación experimente fugas de aire y altere la presión, de una
forma controlada, sobre el lado trasero del miembro de bloqueo,
cuando se requiera. Este espacio de separación puede ser dotado de
una forma tal, que la presión que actúa sobre el lado trasero del
miembro de bloqueo es función de la distancia entre la superficie
del miembro de bloqueo y el cable. Entonces, la presión cambiará de
un modo controlado en el espacio situado en el lado trasero del
miembro de bloqueo, por ejemplo, cuando un "grumo en el papel"
presiona el miembro de bloqueo hacia dentro, al interior de la caja
de soplado, y la presión que actúa en el miembro de bloqueo se
reducirá. O bien, de este modo, la fuerza en dirección al cable
provocada por la presión negativa puede ser reducida a cortas
distancias, es decir, cuando la distancia al cable es corta.
Un miembro de bloqueo de acuerdo con la
invención, que "flota" en el flujo de aire, y una boquilla de
soplado conectada a él proporcionan una estructura segura, que se
controla por sí misma. El chorro procedente de la boquilla de
soplado actúa como un "lecho" entre el cable y la superficie de
bloqueo del miembro de bloqueo. La distancia entre la superficie de
bloqueo del miembro de bloqueo y el cable puede mantenerse muy corta
de una manera segura.
Claims (12)
1. Una caja de soplado (18) destinada a
soportar el curso de la banda en una máquina de fabricación de
papel o máquina papelera, o similar, de tal manera que la caja de
soplado comprende miembros para mantener una presión negativa al
menos en una región de presión negativa (24) situada entre el cable
(20) y la caja de soplado, de modo que dichos miembros
comprenden:
- un miembro de bloqueo (30, 32), dispuesto, con
respecto al sentido de marcha del cable, al comienzo y/o al final
de dicha región de presión negativa, de manera que dicho miembro de
bloqueo se extiende transversalmente al cable y sobresale hacia el
cable, y es movible en relación con la caja de soplado, con el fin
de hacer posible mantener una diferencia de presiones entre dicha
región de presión negativa y la región que queda fuera de esta
región, y
- miembros de soplado (34, 36), con los cuales
se eyecta aire mediante corrientes de aire entre dicho miembro de
bloqueo y el cable, desde dicha región de presión negativa, y/o con
los que se impide que el aire entre en esta región de presión
negativa,
caracterizada porque
- el miembro de bloqueo está unido a la caja de
soplado a través de un miembro de articulación (40, 42) que permite
al miembro de bloqueo rotar alrededor del punto de charnela del
miembro de articulación, debido a la diferencia de presiones entre
la presión que actúa sobre la superficie de bloqueo (30', 32') del
miembro de bloqueo orientada hacia el cable, y la presión que actúa
sobre la superficie trasera (50, 50') del miembro de bloqueo,
orientada en alejamiento del cable.
2. Una caja de soplado de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque la superficie de
bloqueo (30', 32') del miembro de bloqueo que se extiende hacia el
cable está arqueada formando una superficie denominada de
Coanda.
3. Una caja de soplado de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque se han dispuesto un
miembro de bloqueo (30, 32) y miembros de soplado (34, 36) al
comienzo y al final de la región de presión negativa, dentro de la
caja de soplado, a fin de extraer aire por eyección de la región de
presión negativa.
4. Una caja de soplado de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque
- se han dispuesto unos miembros (38) dentro de
la caja de soplado, entre el comienzo y el final de la región de
presión negativa, con el fin de extraer aire de la región de presión
negativa con succión.
5. Una caja de soplado de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque
- al menos un miembro de bloqueo está unido a la
caja de soplado por una junta de unión basculante, por su primer
extremo, según se observa en el sentido de marcha del cable, y
porque
- un contrapeso (48) está unido al primer
extremo de este miembro de bloqueo con el fin de mantener el miembro
de bloqueo en equilibrio a una distancia deseada del cable durante
una marcha normal y/o durante la parada, es decir, con el fin de
mantener el espacio de separación entre el cable y el miembro de
bloqueo en el valor deseado.
6. Una caja de soplado de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque el miembro de bloqueo
dispuesto en la caja de soplado al comienzo de la región de presión
negativa, está unido a la caja de soplado por medio de una junta de
unión basculante, por su primer extremo, es decir, por su extremo
del lado de entrada, según se observa en el sentido de marcha del
cable, y porque
- el segundo extremo de este miembro de bloqueo
está dispuesto de modo que se extiende dentro de la caja de soplado
hasta una boquilla de soplado dispuesta al comienzo de la región de
presión negativa, aunque de tal manera que el miembro de bloqueo es
capaz de girar a través de un ángulo predeterminado en torno al
punto de charnela de la articulación, sin ser estorbado por la
boquilla de soplado.
7. Una caja de soplado de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque un miembro de bloqueo
dispuesto dentro de la caja de soplado, al final de la región de
presión negativa, está unido por su primer extremo, según se
observa en el sentido de marcha del cable, con la caja de soplado
por medio de una junta de unión basculante, en la boquilla de
soplado dispuesta al final de la región de presión negativa, de tal
modo que el miembro de bloqueo es capaz de girar a través de un
ángulo predeterminado alrededor del punto de charnela de la
articulación, sin ser estorbado por la boquilla de soplado.
8. Una caja de soplado de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque, según se observa en
el sentido de marcha del cable, el extremo del lado de salida del
miembro de bloqueo dispuesto en la caja de soplado al final de la
región de presión negativa, está unido a la caja de soplado por
medio de una junta de unión basculante, y porque
- el extremo del lado de salida de este miembro
de bloqueo, según se observa en el sentido de marcha del cable,
está dispuesto de modo que se extiende o prolonga en una boquilla de
soplado dispuesta en la caja de soplado, al final de la región de
presión negativa, de tal manera que el miembro de bloqueo es capaz
de girar a través de un ángulo predeterminado, alrededor del punto
de charnela de la articulación, sin ser estorbado por la boquilla
de soplado.
9. Una caja de soplado de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque el espacio de
separación (56, 56') existente entre el miembro de bloqueo y el
miembro de soplado está formado de tal modo que
- en el estado equilibrado del miembro de
bloqueo, el espacio de separación es tan pequeño que evita
esencialmente que se escape el aire del espacio comprendido entre
la superficie trasera de la superficie de bloqueo del miembro de
bloqueo que está orientada en alejamiento del cable, y la caja de
soplado, y pase al interior del espacio comprendido entre el
miembro de bloqueo y el cable, y porque
- a medida que el cable es empujado hacia el
miembro de bloqueo y la presión se incrementa en el espacio
comprendido entre la superficie de bloqueo y el cable, se
incrementa entonces el espacio de separación como consecuencia del
aumento de la presión, por lo que el aire, que empuja el miembro de
bloqueo hacia el cable, puede escapar del espacio comprendido entre
la superficie trasera del miembro de bloqueo orientada en
alejamiento del cable, y la caja de soplado, de tal manera que esto
crea una disminución de la presión en el espacio comprendido entre
la superficie trasera del miembro de bloqueo orientada en
alejamiento del cable, y la caja de soplado.
10. Una caja de soplado de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque se ha dispuesto un
limitador (54) dentro de la caja de soplado, típicamente en una
boquilla de soplado situada dentro de la caja de soplado, de tal
modo que este limitador evita que el miembro de soplado sea empujado
contra el cable.
11. Una caja de soplado de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque la longitud del
miembro de bloqueo en la dirección transversal al cable es
esencialmente igual a la anchura del cable.
12. Una caja de soplado de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque el miembro de bloqueo
está formado por dos o más componentes de miembro de bloqueo que
rotan independientemente y que están dispuestos según la dirección
transversal al cable, de tal modo que estos componentes están unidos
uno tras otro con el fin de formar una entidad que se extiende
transversalmente a la banda.
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