ES2289085T3 - Aparato aplicador de revestimiento por pulverizacion. - Google Patents

Abstract

Un aparato para aplicar una composición líquida (S) a una o más fibras (F) de un abanico (N) de fibras (F), que comprende: un espacio cerrado (120) que define a su través una vía de paso (132) alargada, siendo un abanico de fibras amovible a lo largo de una trayectoria (P) a través de dicha vía de paso; una pluralidad de cabezales de pulverización centrífuga (140) que incluye al menos un primer cabezal de pulverización centrífuga situado dentro de dicho espacio cerrado y susceptible de suministro por dicha composición líquida a presión para dirigir dicha composición líquida sobre una o más fibras de un abanico de fibras al pasar por un primer emplazamiento de dicha trayectoria; incluyendo así mismo dicha pluralidad de cabezales de pulverización centrífuga al menos un segundo cabezal de pulverización centrífuga situado dentro de dicho espacio cerrado y siendo susceptible de suministro de dicha composición líquida a presión caracterizado porque dicho al menos segundo cabezal de pulverizacióncentrífuga está compuesto para dirigir dicha composición líquida sobre una o más fibras de dicho abanico de fibras al pasar por un segundo emplazamiento de dicha trayectoria; dicha vía de paso (122) está conectada a una fuente de vacío (3) que proporciona una presión negativa dentro de una porción de dicha vía de paso que rodea dicho abanico (N) de fibras (F); y porque al menos una tobera de inyección de aire (190) está situada cerca de una salida (22b) de dicha vía de paso (122) para dirigir una corriente de aire a presión a través de dicha salida de dicha vía de paso.

Description

Aparato aplicador de revestimiento por pulverización.

Campo técnico e industrial Aplicabilidad de la invención

La presente invención está relacionada con el ámbito de los sistemas para aplicar composiciones líquidas a las fibras individuales de un abanico de fibras de acuerdo con las características del preámbulo de la reivindicación 1. Un aparato de estas características es conocido a partir del documento DE 2102786. Más concretamente, la presente invención, se refiere a un aparato para aplicar una composición líquida a las fibras individuales de un abanico de fibras, en el que la composición líquida es dirigida sobre el abanico de fibras de forma que un revestimiento sustancialmente uniforme de la composición líquida es aplicado a cada una de las fibras.

Antecedentes de la invención

Las hebras de fibra de vidrio utilizados, por ejemplo, en la fabricación de productos reforzados con fibra de vidrio, están típicamente constituidos mediante el agrupamiento de las fibras de vidrio de un abanico de fibras de vidrio que salen de una boquilla que conforma las fibras de vidrio y combinando las fibras de vidrio individuales hasta constituir una o más hebras. Típicamente, un compuesto encolante es aplicado, por ejemplo mediante un rodillo aplicador, a las fibras individuales, en el que el compuesto encolante sirve para reducir el esfuerzo de las fibras ocasionado, por ejemplo, por la fricción fibra con fibra asociada con el contacto directo fibra con fibra. El rodillo aplicador típicamente es cilíndrico, está hecho de grafito y es accionado para rotar a una velocidad rotatoria modesta, con respecto a la velocidad lineal tangencial de las fibras a medida que pasan sobre (y típicamente contactan con) el
rodillo.

El compuesto encolante es aplicado al rodillo, por ejemplo sumergiendo una porción de rodillo dentro de un baño líquido poco profundo de compuesto encolante contenido dentro de una cuba. El rodillo es a continuación rotado de forma que el compuesto encolante es transferido hasta una posición del rodillo en el que el abanico de fibras momentáneamente contactan, o "besan", el rodillo y recogen una pequeña cantidad de compuesto encolante. La cantidad de compuesto encolante aplicado a las fibras por el rodillo aplicador es controlada, por ejemplo, mediante el control de la velocidad rotatoria del rodillo con respecto a la velocidad lineal tangencial de las fibras cuando besan el rodillo. La Patente estadounidense 4,517,916 de Barch, et al. es ilustrativa de las tentativas de la técnica anterior para suministrar un rodillo aplicador cilíndrico para aplicar un tratamiento químico a las fibras textiles.

Sin embargo, un rodillo aplicador típicamente no reviste de manera sustancialmente uniforme las fibras con el compuesto encolante. Además, el contacto directo fibra con rodillo a menudo da como resultado el llamado "encabalgamiento" de las fibras sobre la superficie del rodillo, así como incrementa los esfuerzos cortantes y de tracción dentro de las fibras. Por supuesto, el incremento de los esfuerzos dentro de las fibras incrementa paralelamente la probabilidad de que las fibras puedan romperse mientras están siendo agrupadas formando una hebra. Lo que es más importante, los esfuerzos transmitidos pueden contribuir a la disminución del rendimiento de las estructuras compuestas acabadas. Dado que las máquinas de agrupamiento de fibras convencionales típicamente operan con regímenes de velocidad elevados, la ruptura de las fibras durante el agrupamiento a menudo provoca periodos considerables de paralización de la máquina y la generación de un material de desecho excesivo. Es, por consiguiente, deseable contar con un aparato para aplicar un componente líquido a una o más fibras de un abanico de fibras, en el que se reduzca al mínimo el esfuerzo de las fibras.

Un procedimiento conocido de aplicación de un revestimiento, por ejemplo, de material fluido, a una superficie móvil, como por ejemplo una banda de tela tricotada o tejida, en el que no es necesario poner en contacto la banda con el fin de aplicar el material fluido a ella, se da a conocer mediante la Patente estadounidense Nº 5,795,391 de Niemann, et al., que proporciona una fila de cabezales de pulverización rotables orientados transversalmente a una trayectoria de desplazamiento de la banda. Los cabezales de pulverización rotables son situados dentro de una cubierta que tiene una abertura alargada, a través de la cual los cabezales de pulverización dirigen una corriente de tipo plano de material fluido o gotículas de marcha sobre la banda a medida que la banda se desplaza de ese modo. Sin embargo, debido a que la eficacia del revestimiento típicamente disminuye cuando se incrementa la velocidad a la cual se desplaza la banda al pasar por la abertura alargada, una fila de cabezales de pulverización rotables, por ejemplo los que da a conocer Niemann en la Patente 5,795,391, no está adaptada para aplicar un revestimiento, por ejemplo, de un compuesto encolante a un abanico de fibras, por ejemplo, de fibra de vidrio, el cual típicamente se desplaza a un régimen de alta velocidad. Es, por consiguiente, deseable contar con un aparato para aplicar una composición líquida a una o más fibras de un abanico de fibras que se desplaza a un régimen de alta velocidad.

Es así mismo deseable contar con un aparato para aplicar una composición líquida a una o más fibras de un abanico de fibras que se desplaza a un régimen de alta velocidad, en el que un revestimiento sustancialmente uniforme de la composición líquida es aplicado a cada una de las fibras.

Es también deseable contar con un aparato y un procedimiento para aplicar una composición líquida a una o más fibras de un abanico de fibras que se desplazan a un régimen de alta velocidad, en el que un revestimiento sustancialmente uniforme de la composición líquida es aplicado a las fibras, y en el que el aparato no contacta directamente con las fibras.

Sumario de la invención

La presente invención consigue estos objetos mediante un aparato de acuerdo con la reivindicación 1. Por ejemplo, la presente invención proporciona un aparato para aplicar un compuesto encolante a una o más fibras de fibra de vidrio que están siendo agrupadas para formar una o más hebras de fibra de vidrio utilizados, por ejemplo, como fibras de refuerzo de un producto reforzado con fibra de vidrio.

De acuerdo con una forma de realización preferente de la presente invención, un aparato para aplicar una composición líquida a una o más fibras de un abanico de fibras que se desplazan a un régimen de alta velocidad incluye una carcasa (también designada en la presente memoria como "espacio cerrado") que define una vía de paso alargada a su través y una pluralidad de cabezales de pulverización centrífuga montados dentro de la carcasa. Cada uno de la pluralidad de cabezales de pulverización recibe la composición líquida y dirige la composición líquida atomizado hacia el interior de la vía de paso de la carcasa de forma que, cuando el abanico de fibras se desplaza a lo largo de una trayectoria a través de la vía de paso, las fibras son revestidas de manera sustancialmente uniforme con gotículas de la composición líquida.

Preferentemente, la pluralidad de cabezales de pulverización incluye un primer cabezal de pulverización situado dentro de la carcasa de forma que un compuesto atomizado es dirigido desde aquél hacia un primer emplazamiento de la trayectoria, y un segundo cabezal de pulverización situado dentro de la carcasa de forma que una composición líquida atomizado es dirigido desde aquél hacia un segundo emplazamiento de la trayectoria. El primer y segundo emplazamientos están separados a lo largo de la trayectoria de forma que la composición líquida atomizada es dirigido sobre las fibras desde al menos dos emplazamientos separados, incrementando con ello la eficacia global del revestimiento del aparato.

En una aplicación, la carcasa presenta una construcción sustancialmente en forma de caja que rodea los cabezales de pulverización e incluye un panel de acceso fijado a ella de manera amovible para acceder a los cabezales de pulverización. Un mecanismo de accionamiento está montado sobre la carcasa y está operativamente conectado a cada uno de los cabezales de pulverización, preferentemente en paralelo, utilizando unas correas de sincronización o dispositivo similar, para proporcionar un movimiento rotatorio de cualquier componente rotatorio de los cabezales de pulverización. En otra aplicación, una estructura de eje accionada por un motor de aire o dispositivo similar se incorpora para accionar al unísono múltiples cabezales de pulverización. La carcasa incluye un montante de montaje para cada uno de los cabezales de pulverización. Cada estante de montaje puede incluir pantallas, reductores, deflectores o elementos similares, que se extiendan desde aquél para controlar o dirigir o bien la composición líquida atomizada que sale del cabezal de pulverización montado en su interior o bien el aire que circula por dentro de la carcasa. Cada estante de montaje puede estar fijado de manera basculante sobre la carcasa de forma que el ángulo o la orientación del cabezal de pulverización montado en su interior es susceptible de ajuste, con respecto al plano o trayectoria de desplazamiento del abanico de fibras al desplazarse a través de la vía de paso de la carcasa, proporcionando con ello un control del ángulo en el cual la composición líquida atomizada que sale del cabezal de pulverización incide sobre el abanico móvil de fibras.

Suponiendo que el abanico de fibras es sustancialmente más largo que ancho, y suponiendo así mismo que el abanico de fibras se desplaza a lo largo de una trayectoria a través de la vía de paso, los primero y segundo cabezales de pulverización pueden estar situados ya sea dando ambos cara a una superficie del abanico (esto es, ambos cabezales de pulverización están a un lado del abanico) o bien encarando cada uno a una superficie opuesta del abanico (esto es, un cabezal de pulverización está a uno u otro lado del abanico). Cuando el primer y segundo cabezales de pulverización están situados ambos en el mismo lado del abanico, una fuente de vacío puede estar conectada a la carcasa en el otro lado del abanico, arrastrando de esta forma la composición líquida atomizada a través del abanico de fibras e incrementando la eficacia del revestimiento global del aparato. Así mismo, una o más toberas de inyección de aire pueden estar situadas cerca de una salida de la vía de paso para dirigir aire a presión a través de aquella, reduciendo con ello la cantidad de composición líquida atomizado que escapa de la carcasa a través de la salida de la vía de paso.

Un dispositivo de dosificación, como por ejemplo una bomba de dosificación convencional, está conectado a una entrada de baja presión de aquella, con un orificio de purga situado en la carcasa y conectado a una salida de alta presión de aquella, con un colector que suministra composición líquida a uno o más cabezales de pulverización, de forma que la composición líquida de descarga no recogido por las fibras es vuelto a poner en circulación sobre los cabezales de pulverización.

El cabezal de pulverización incluye un estator que tiene un cuerpo que define un calibre pasante alargado y una placa cortante circunferencial sustancialmente planta que se extiende radialmente desde aquél. Un eje rotor está situado dentro del calibre pasante e incluye un extremo superior que se proyecta hacia arriba desde aquél y un extremo inferior que se proyecta hacia abajo desde aquél. Una polea está fijada a un extremo superior del eje rotor y está operativamente conectada a un mecanismo de accionamiento, como por ejemplo una correa de sincronización o dispositivo similar para hacer rotar el eje rotor dentro del calibre pasante. Alternativamente, un motor de aire o dispositivo similar, el cual puede ser coaxial con el eje rotor, está acoplado al eje para efectuar su rotación. Un espacio cerrado en forma genérica de copa está fijado al extremo inferior del eje rotor y se extiende hacia arriba desde aquél, terminando en una porción anular que se extiende radialmente hacia fuera desde aquél. La porción anular del espacio cerrado está situada dentro de un plano sustancialmente paralelo a, y separado de, un plano dentro del que discurre la placa de corte. La rotación del eje rotor, a continuación, hace girar el espacio cerrado, el cual hace girar la porción anular del mismo con respecto a la placa de corte fijada al cuerpo.

El eje rotor incluye una vía de paso alargada, la cual suministra compuesto líquido a presión desde un extremo superior abierto del mismo a una cámara de líquido conformada entre el cuerpo y el espacio cerrado, a través de uno o más orificios dispuestos en el eje rotor cerca del extremo inferior de éste. El compuesto líquido, a continuación, es suministrado a la cámara de líquido y expulsado de la misma a través de una pluralidad de orificios de dispensación circulares. Una o más nervaduras de disposición verticales pueden proyectarse hacia arriba desde una superficie superior de la porción anular del espacio cerrado y cabalgar sobre una superficie inferior de la placa de corte. Las nervaduras de dispensación definen de este modo los orificios radiales a través de los cuales el compuesto encolante líquido es expulsado. El tamaño, forma y trazado de los orificios se disponen para obtener un tamaño y densidad de las gotículas predeterminados del compuesto líquido atomizado creado de ese modo.

Breve descripción de los dibujos

Una mejor comprensión de la presente invención se obtendrá con referencia a la subsecuente descripción en combinación con los dibujos que se acompañan, en los cuales las mismas referencias numerales representan las mismas partes, en los que:

La Fig. 1 es una vista lateral esquemática de un sistema de acuerdo con una forma de realización preferente de la presente invención;

la Fig. 2 es una vista desde arriba esquemática del sistema de la Fig. 1;

la Fig. 3 es una vista en perspectiva de un aparato para aplicar un compuesto líquido de las fibras individuales de un abanico de fibras de acuerdo con una forma de realización preferente de la presente invención;

la Fig. 4 es una vista en planta desde arriba del aparato de la Fig. 3 con una porción de la carcasa retirada;

la Fig. 5 es una vista en sección en un plano frontal del aparato de la Fig. 3, mostrada a lo largo de la línea de sección 5-5 de la Fig. 4;

la Fig. 6 es una vista en sección de un borde lateral del aparato de la Fig. 3, mostrado a lo largo de la línea de sección 6-6 de la Fig. 4;

la Fig. 7 es una vista en perspectiva de un aparato para aplicar un compuesto líquido a las fibras individuales de un abanico de fibras de acuerdo con una forma de realización alternativa de la presente invención, en la que una carcasa del aparato se muestra como dos porciones de cubierta situadas en una disposición lado con lado;

la Fig. 8 es una vista en planta desde arriba del aparato de la Fig. 7;

la Fig. 9 es una vista en sección en un plano frontal del aparato de la Fig. 7, mostrado a lo largo de la línea 9-9 de la Fig. 8;

la Fig. 10 es una vista en perspectiva de una tercera forma de realización de la presente invención:

la Fig. 11 es una vista en planta desde arriba del aparato de la Fig. 10;

la Fig. 12 es una vista en sección de un borde lateral del aparato de la Fig. 10, mostrada a lo largo de la línea 12-12 de la Fig. 11;

la Fig. 13 es una vista en sección de un plano lateral del aparato de la Fig. 10, tomada a lo largo de la línea de sección 13-13 de la Fig. 11;

la Fig. 14 es una vista en sección parcial de un aparato para aplicar un compuesto líquido a las fibras individuales de un abanico de fibras de acuerdo con una cuarta forma de realización de la presente invención;

la Fig. 15 es una vista esquemática de un procedimiento de montaje sobre pivote de un cabezal de pulverización del aparato de la Fig. 13 sobre una carcasa del aparato de la Fig. 3;

la Fig. 16 es una vista en sección diametral de un cabezal de pulverización utilizado en el aparato de la Fig. 3;

la Fig. 17 es una vista lateral de un aparato montado sobre una estructura de soporte para aplicar un compuesto encolante líquido a un abanico anular de fibras de acuerdo con una quinta forma de realización de la presente invención;

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la Fig. 18 es una vista en perspectiva del aparato conformador de fibras ilustrado en la Fig. 17 incluyendo una envuelta;

la Fig. 19 es una vista lateral del aparato ilustrado en la Fig. 18;

la Fig. 19A es una vista desde arriba del aparato ilustrado en la Fig. 18;

la Fig. 20 es una vista en perspectiva del brazo de soporte ilustrado en la Fig. 18;

la Fig. 21 es una vista, parcialmente en sección transversal, que muestra tres cabezales de pulverización del aparato de la Fig. 18;

la Fig. 21A es una vista, en sección transversal, que muestra una porción de uno de los cabezales de pulverización ilustrados en la Fig. 21;

la Fig. 22 es una vista en sección transversal de una copa de uno de los cabezales de pulverización ilustrados en la Fig. 21;

la Fig. 23 ilustra una porción de una copa construida de acuerdo con una forma de realización alternativa de la presente invención.

Descripción detallada y preferente Formas de realización de la invención

Con referencia combinada a las Figs. 1 y 2, se muestra esquemáticamente un sistema para aplicar un compuesto líquido S a las fibras individuales F de un abanico N de fibras F de acuerdo con una forma de realización de la presente invención. Tal y como se refiere en la presente memoria, el sistema incluye tanto un aparato 10 como un procedimiento para aplicar el compuesto líquido S a las fibras F del abanico N de fibras F, y se describirá en esta memoria con referencia a la aplicación de un compuesto encolante acuoso o no acuoso S a una o más fibras F de fibra de vidrio que están siendo agrupadas formando uno o más filamentos para su uso como fibras de refuerzo de un producto reforzado con fibra de vidrio. Sin embargo, los expertos en la materia comprenderán fácilmente, tras la lectura de la divulgación incorporada, que el sistema descrito en la presente memoria puede utilizarse para aplicar otros revestimientos a otras superficies móviles no descritas en la presente memoria sin apartarse ni del espíritu ni del ámbito de la presente invención.

El aparato 10 de acuerdo con una primera, una segunda, y una tercera formas de realización incluye una carcasa 20 (también designada en la presente memoria como "espacio cerrado") que define una vía de paso 22, a través de la cual el abanico N de fibras F se desplaza a lo largo de una trayectoria sustancialmente lineal P desde un extremo superior ancho de la misma cerca de una boquilla de conformación de fibras de vidrio (no mostrada) hasta un extremo inferior estrecho de aquella cerca de un "canal" de agrupamiento radial (no mostrado). Como se muestra con claridad en la Fig. 2, el abanico N incluye una longitud y una anchura y, en cuanto tales, las fibras F propiamente dichas se extienden a lo largo de una trayectoria P y están situadas dentro de la vía de paso 22 separadas entre sí tanto en una dirección a lo largo de una longitud L_{20} de la carcasa 20 y en una dirección a lo largo de la anchura W_{20} de la carcasa 20. Típicamente las fibras
se desplazan a una velocidad lineal de aproximadamente entre 7,62 metros/seg. y aproximadamente 17,78 metros/seg.

El aparato 10 incluye así mismo uno o más aplicadores, preferentemente, uno o más cabezales de pulverización centrífuga 40 situados dentro de la carcasa 20 adyacentes a la vía de paso 22. Cada uno de los cabezales de pulverización 40 incluye una entrada que está en comunicación de fluido con un dispositivo de dosificación, como por ejemplo una bomba de dosificación 1, a través de un colector de suministro 2 que conecta la bomba 1 a cada uno de los cabezales de pulverización en una relación de presión paralela. La bomba de dosificación 1, la cual está conectada a un depósito (no mostrado) de compuesto encolante S, suministra el compuesto encolante S a presión a cada uno de los cabezales de pulverización 40, el cual, como se describe con mayor detalle más adelante en la presente memoria, atomiza el compuesto encolante S y dirige el compuesto encolante atomizado S desde aquellos hacia el abanico N de fibras F desplazándose a través de la vía de paso 22 a lo largo de la trayectoria P. El compuesto encolante atomizado S se muestra genéricamente en las figuras con referencia a las líneas de flujo T, T_{1}, T_{2}; sin embargo, debe entenderse por parte de los expertos en la materia que una cámara interior C de la carcasa 20, la cual incluye y rodea la vía de paso 22 de la carcasa
20, estará genéricamente lleno de, y contendrá, aire parcialmente saturado con el compuesto encolante atomizado S.

Como se muestra en particular en la Fig. 2, uno o más cabezales de pulverización 40, están situados dentro de la carcasa 20 en una orientación lado con lado separados a lo largo sustancialmente de la longitud L_{20} de la carcasa 20, dirigiendo de esta forma el compuesto encolante atomizado S a lo largo sustancialmente de la longitud del abanico N de fibras F. Así mismo, como se muestra en la Fig. 1, un primero y un segundo grupos 40a, 40b, de cabezales de pulverización 40 están situados dentro de la carcasa 20 en una orientación verticalmente alineada separados a lo largo de un segmento de la trayectoria B del abanico de fibras F dentro de la vía de paso 22. El primer grupo 40A de los cabezales de pulverización 40 dirige el compuesto encolante atomizado S a lo largo de una primera línea de flujo T_{1} hacia el abanico N en un primer emplazamiento A de aquél a lo largo de la trayectoria P, y el segundo grupo 40b de los cabezales de pulverización 40 dirige el compuesto encolante atomizado S a lo largo de la segunda guía de flujo T_{2} hacia el abanico N en un segundo emplazamiento B de aquél a lo largo de la trayectoria P. Cada una de las fibras F del abanico N, a continuación, es expuesta a múltiples líneas de flujo de vapor T_{1}, T_{2}, dirigiendo cada línea de flujo T_{1}, T_{2}, el compuesto encolante atomizado S hacia el abanico N y provocando que las gotículas diminutas del compuesto encolante atomizante S se depositen sustancialmente de manera uniforme sobre cada una de las fibras F del abanico N.

En la forma de realización mostrada esquemáticamente en las Figs. 1 y 2, todos los cabezales de pulverización 40 encaran una superficie F_{1} del abanico N de fibras F, y dichos cabezales propiamente dichos, están todos situados en un primer lado del abanico N. Una fuente de vacío por ejemplo un difusor 3 de evacuación incluye una entrada 4 conectada a la carcasa 20 para crear una presión negativa dentro de la cámara C. La entrada 4 del difusor 3 encara una superficie opuesta F_{2} del abanico N de fibras F, y en cuanto tal entrada, está situada en un segundo lado del abanico N, creando de esta forma un gradiente de presión negativa a través del abanico N de fibras F, dirigido desde el primer lado del abanico N hacia el segundo lado del abanico N, y arrastrando de esta forma el compuesto encolante atomizado S a través del ventilador N de fibras F. Dicho gradiente de presión negativa incrementa la eficacia con la cual las gotículas del compuesto encolante atomizado S son depositadas sobre las fibras F del abanico N. El difusor 3 es de construcción convencional y está adaptado para separar sustancialmente las gotículas del compuesto encolado atomizante S del aire, por ejemplo, debido a la alta presión existente dentro de la cámara del difusor. El compuesto encolante S que ha sido separado del aire de evacuación por el difusor se recoge dentro de la cámara del difusor y puede ser vuelto a poner en circulación hasta el colector 2 mediante, por ejemplo, la bomba 1 para el suministro a los cabezales de pulverización 40. El aire de evacuación es expulsado del difusor 3 al ambiente circundante.

Las fibras F del abanico N entran por la vía de paso 22 a través de una entrada 22a de la misma y abandonan la vía de paso 22 a través de una salida 22b de la misma. De acuerdo con ello, el aire ambiente que rodea el exterior de la entrada 22a de la vía de paso es arrastrado hacia el interior de la cámara C a través de la entrada 22a de la vía de paso 22. De modo similar, cuando las fibras F abandonan la vía de paso 22, a través de la salida 22b de la misma, el aire (que tiene gotículas del compuesto encolante atomizado S parcialmente saturadas en él), es expulsado de la cámara C de la carcasa. Esto es, el movimiento hacia abajo del abanico N de fibras B a través de la vía de paso 22 establece una corriente dirigida hacia abajo de aire saturado de vapor expulsándolo de la carcasa 20, a través de la salida 22b de la vía de paso 22. Para impedir esto, una o más toberas de inyección de aire 90 están situadas por fuera de la carcasa 20 cerca de la salida 22b de la vía de paso 22, para dirigir una corriente de aire a presión a través de la salida 22b, genéricamente en dirección transversal a la trayectoria P a lo largo de la cual se desplaza el abanico N de fibras F, creando con ello una región de alta presión por fuera de la carcasa 20, adyacente a la salida 22b de la vía de paso, impidiendo que el flujo de aire existente dentro de la cámara C de la carcasa sea arrastrado a través de la salida 22b de la vía de paso debido a las fibras móviles F. Las corrientes de aire que están siendo emitidas desde las toberas de inyección de aire deben tener una presión que sea lo suficientemente alta para impedir el escape del aire saturado de vapor existente dentro de la cámara C de la carcasa a través de la salida 22b de la vía de paso, pero no debe ser una presión que pueda causar daño a las fibras F. Las corrientes de aire procedentes de las toberas de inyección de aire 90, por consiguiente, cooperan con la fuente de vacío 3 para contener el compuesto encolante atomizado S sustancialmente dentro de la cámara C de la carcasa.

Con referencia a las Figs. 3 a 6, un aparato 110 para aplicar un compuesto encolante líquido a un abanico de una o más fibras de vidrio de acuerdo con una primera forma de realización de la presente invención (mostrada esquemáticamente en las Figs. 1 y 2) incluye una carcasa 120 que define una vía de paso alargada 122 y una pluralidad de aplicadores 140 de cabezal de pulverización centrífuga situados dentro de la carcasa 120. La carcasa 120 tiene una construcción genérica de caja e incluye una porción de cubierta 124 que rodea la pluralidad de cabezales de pulverización 140 y un panel de acceso 126 fijado de manera amovible a la porción de cubierta 124 de forma que un lado abierto 124a de la porción de cubierta 124 da cara a un lado abierto 126a del panel de acceso 126 para definir una cámara C de la carcasa rodeada por la porción de cubierta 124 y por el panel de acceso 126. La vía de paso 122 de la carcasa está definida por unos retallos 123a, 123b de la cubierta, cada uno de los cuales se opone a un retallo coincidente 124a, 125b, respectivamente, del panel. La vía de paso incluye una longitud L_{122}, una anchura W_{122}, una altura H_{122} (Fig. 6). Como se muestra con claridad en la Fig. 6, la cámara C de la carcasa incluye también, y genéricamente rodea, la vía de paso 122 de la carcasa.

El panel de acceso 126 está fijado de manera amovible a la porción de cubierta 124 por cualquier medio convencional, como por ejemplo, por una o más mordazas acodadas de retención distribuidas por la compañía DE-STA-CO de Birmingham, Michigan. La porción de cubierta 124 y el panel de acceso 126 son cada uno de construcción soldada, impermeable al agua, de un material resistente a la corrosión, como por ejemplo acero inoxidable.

Los cabezales de pulverización 140 están situados dentro de la porción de cubierta 124 de la carcasa 120 mediante uno o más estantes 130 que se extienden sustancialmente a lo largo de la longitud L_{122} de la vía de paso 122, estando cada uno de esos uno o más estantes 130 verticalmente separados entre sí a lo largo de la altura H_{122} de la vía de paso 122. Cada estante 130 incluye una o más aberturas 132 separadas a lo largo de aquél, teniendo cada abertura el tamaño pertinente para recibir en su interior, y para que quede suspendido de él, un cabezal de pulverización 140. Uno o más estantes 130, y la pluralidad de cabezales de pulverización 140 suspendidos de ellos están situados adyacentes a la vía de paso 122 de forma que el compuesto encolante líquido suministrado a presión a los cabezales de pulverización 140 es atomizado de esa forma y dirigido hacia la vía de paso 122 genéricamente a lo largo de las líneas de flujo T_{1}, T_{2}, T_{3}. Por supuesto, la cámara C estará llena de, y sustancialmente contendrá, el aire que ha sido parcialmente saturado con diminutas gotículas del compuesto encolante atomizado. Un abanico de fibras, a continuación, que pasa a través de la vía de paso 122, por ejemplo, desde una entrada de la misma definida por los retallos 123a, 125a hasta una salida de la misma definida por los retallos 123b, 125b, pasa a través de una neblina o niebla del compuesto encolante atomizado, y las fibras individuales del abanico de fibras es de esta forma revestido uniformemente con las gotículas del compuesto encolante atomizado. Debido a que el abanico de fibras es efectivamente expuesto a las múltiples corrientes de flujo T_{1}, T_{2}, T_{3}, así como a la neblina del compuesto encolante atomizado genéricamente presente dentro de la cámara C, no es necesario que cada una de las líneas de flujo T_{1}, T_{2}, T_{3} revistan, uniforme y completamente, cada fibra individual del abanico de fibras. Esto es, determinadas porciones de las fibras individuales del abanico de fibras no revestidas con el compuesto encolante por la línea de flujo T_{1}, por ejemplo, serán revestidas con el compuesto encolante por la línea de flujo T_{2} o T_{3}. La separación de los cabezales de pulverización 140 a lo largo de la altura H_{122} de la vía de paso 122 (y, por tanto, a lo largo de la trayectoria P de desplazamiento del abanico de fibras a través de la vía de paso 122), incrementa efectivamente el llamado "tiempo de permanencia" de las fibras en un entorno rico en material encolante, como el proporcionado por el compuesto encolante atomizado existente dentro de la cámara C, permitiendo con ello que el abanico de fibras se desplace a través del aparato 110 a un régimen de velocidad elevada. Así mismo, el incremento del "tiempo de permanencia" de las fibras en el entorno rico en encolante de la cámara C permite el uso de unos cabezales de pulverización 140 tipo nebulizador para proporcionar un revestimiento sustancialmente uniforme y continuo del compuesto encolante sobre cada una de las fibras del abanico de fibras.

Con particular referencia a la Fig. 6, las líneas de flujo de vapor T_{1}, T_{2}, T_{3} están cada una en dirección genéricamente transversal a la dirección de la trayectoria P a lo largo de la cual las fibras del abanico de fibras se desplazan a través de la vía de paso 122. De acuerdo con ello, una o más pantallas 128 están fijadas al panel de acceso 126, preferentemente de tal forma que una pantalla 128 esté opuesta a cada cabezal de pulverización 140, extendiéndose hacia los cabezales de pulverización 140 para controlar el flujo de aire turbulento existente dentro de la cámara C. Así mismo, cada estante 130 incluye uno o más deflectores 134, estando preferentemente un deflector 134 situado detrás de cada cabezal de pulverización 140, proyectándose desde éste para controlar el flujo de aire turbulento existente dentro de la cámara C.

Los deflectores 134 dirigen también el flujo de compuesto encolante atomizado que está siendo expedido desde los cabezales de pulverización 140 en una dirección opuesta a las líneas de flujo T_{1}, T_{2}, T_{3} hacia una parte inferior de la carcasa 120. Uno o más orificios de purga 136a, 136b están dispuestos dentro de la carcasa 120, por ejemplo, uno o más orificios de purga 136a están dispuestos por debajo de los estantes 130 y uno o más orificios de purga 136b están dispuestos por debajo de las pantallas 128, cada uno de los cuales conectado en paralelo a una entrada de baja presión de un dispositivo de dosificación, por ejemplo, la bomba de dosificación convencional 1 mostrada esquemáticamente en las Figs. 1 y 2. El compuesto líquido de escape y sobreflujo que no revista las fibras del abanico de fibras, a continuación, vierte sobre la región inferior de la carcasa 120 y es puesto de nuevo en circulación hasta los cabezales de pulverización 140 por la bomba de dosificación 1.

El panel de acceso 126 incluye una pieza de salida de vacío 129 conectada a una fuente de vacío, como por ejemplo el difusor 3 mostrado esquemáticamente en la Fig. 1, para crear una presión negativa dentro de la cámara C, y más concretamente para crear una presión negativa dentro de una región de la cámara C envuelta por el panel de acceso 126. La pieza 129 puede ser una entre una o más de dichas piezas separadas sobre el panel de acceso 126, estando cada una de dichas piezas conectada en paralelo a la fuente de vacío 3. Un gradiente de presión negativa se crea de esta forma a través de la vía de paso 122 genéricamente dirigida desde una región de la cámara envuelta por la cubierta 124 hacia la región de la cámara C envuelta por el panel de acceso 126.

Con particular referencia a la Fig. 5, la pluralidad de cabezales de pulverización 140 es accionada al unísono mediante un dispositivo de accionamiento 150, como por ejemplo un motor convencional 152 sellado de 220 voltios conectado de manera convencional a una fuente de energía eléctrica (no mostrada). El motor 152 está preferentemente sujeto firmemente a la porción de cubierta 124 de la carcasa 120, por ejemplo, mediante una consola acartabonada 151a. Un eje motriz 154 está acoplado en un extremo inferior de aquél a un eje de salida (no mostrado) del motor 152 y está situado fijo en un extremo superior de aquél en la porción de cubierta 124 de la carcasa 120, como por ejemplo mediante un cojinete de bolas (no mostrado) montado dentro de una consola superior 151b.

Una polea de accionamiento 156 de correa de sincronización está dispuesta para cada estante 130 y está sujeta fijamente al eje motriz 154 adyacente a su estante respectivo 130. Más concretamente, las poleas de accionamiento 156 están separadas a lo largo del eje motriz 154 de tal forma que la polea de accionamiento 156 está alineada con una polea mandada 142 de correa de sincronización sujeta fijamente a la porción rotatoria de cada cabezal de pulverización 140 separado a lo largo de un estante 130. Por ejemplo, en la forma de realización de máxima preferencia de la presente memoria, los tres estantes 130 están dispuestos dentro de la carcasa 120 verticalmente separados a lo largo de la altura H_{122} de la vía de paso 122, teniendo cada estante tres cabezales de pulverización 140 separados a lo largo de aquélla, de forma que las poleas mandadas 142 fijadas a los cabezales de pulverización 140 suspendidos de cualquier estante 130 están alineadas entre sí. De acuerdo con ello, tres poleas de accionamiento 156 están dispuestas a lo largo del eje motriz 154 de tal forma que una polea de accionamiento 156 está alineada con cada una de las poleas mandadas 142 de los cabezales de pulverización 140 separados a lo largo de uno de los tres estantes 130.

Una correa de sincronización 153 conecta cada una de las poleas mandadas 142 de los cabezales de pulverización de un estante 130 con una de las poleas de accionamiento 156 fijadas al eje motriz 154 asociado con el estante 130. Debido a que la carcasa 120 forma un espacio cerrado genéricamente impermeable al agua, una abertura 127 está dispuesta en la cubierta 124 de la carcasa adyacente al estante 130, a través de la cual la correa de sincronización 153 conecta la polea de accionamiento 156 con las poleas mandadas 142. Una polea de retorno 155a (Fig. 4), así como una polea tensora 155b (Fig. 4), pueden estar dispuestas para encajar con la correa sincronizadora 153 para controlar la tensión de estos elementos. La correa sincronizadora 153 puede conectar con las poleas mandadas 142 de los cabezales de pulverización 140 para provocar la rotación de sus respectivos componentes, ya sea en la misma dirección ya sea en direcciones opuestas. Las correas sincronizadoras 153 y las poleas 156, 142 pueden sustituirse por otro equipo de transmisión de la potencia conocido, como por ejemplo combinaciones de cadena y engranaje, sin apartarse ni del espíritu ni del ámbito de la presente invención.

Aunque la forma de realización preferente aquí expuesta ha sido descrita con referencia a un eje motriz único 154 al cual están conectados múltiples correas de sincronización 153 en una disposición en paralelo, en la que cada correa de sincronización 153 acciona múltiples cabezales de pulverización 140 de disposición en serie separados a lo largo de una pluralidad de estantes 130, los cabezales de pulverización 140 separados a lo largo de cualquiera entre la pluralidad de los estantes 130 pueden alternativamente ser accionados por una correa de sincronización 153 conectada a un eje de salida de uno entre una pluralidad de motores de accionamiento. Esto es, cada correa de sincronización 153 puede ser alternativamente accionada por un motor o dispositivo de accionamiento separado, en cuyo caso, las correas de sincronización 153 no se necesitan. También alternativamente, los cabezales de pulverización verticalmente alineados 140 pueden ser accionados por un motor único, por ejemplo, por un eje motriz que atraviese cada uno de los cabezales de pulverización verticalmente alineados 140. Por ejemplo, se contempla que un único motor de aire, uno de los cuales es comercialmente disponible en Ingersoll-Rand Air Motors con el producto designado como "Series M002 Multi-Vane Air Motors", puede estar dispuesto para cada grupo de cabezales de pulverización verticalmente alineados 140 y ser acoplado a los cabezales de pulverización mediante una estructura de eje único, como por ejemplo la ilustrada en la Fig. 21, que se extienda a través de los cabezales de pulverización verticalmente alineados. En la forma de realización ilustrada en la Fig. 5, estarían dispuestos tres motores de aire horizontalmente separados, cada uno de los cuales estaría acoplado a tres cabezales de pulverización verticalmente alineados.

Con referencia ahora a la Fig. 6, una o más toberas de inyección de aire 190, mostradas esquemáticamente en la Fig. 1 y en la Fig. 6, están situadas adyacentes a la salida de la vía de paso definida por los retallos 123b, 125b y están orientadas para dirigir aire a presión a través de la salida de la vía de paso, creando de esta forma una zona de alta presión inmediatamente corriente abajo de la trayectoria P a través de la salida de la vía de paso. La cámara de aire atrapada dentro de una capa limítrofe que rodea cada una de las fibras del abanico de fibras que se desplaza a través de la vía de paso 122 a lo largo de la trayectoria P no puede salir de la cámara C a través de la salida de la vía de paso, sino que por el contrario permanece dentro de la cámara C.

Con referencia ahora a las Figs. 7 a 9, un aparato 210 para aplicar un compuesto encolante líquido a un abanico de una o más fibras de fibra de vidrio de acuerdo con una segunda forma de realización de la presente invención mostrada esquemáticamente en las Figs. 1 a 2 incluye una carcasa 220 que define una vía de paso alargada 222 y una pluralidad de cabezales de pulverización centrífuga 240 situada dentro de la carcasa 220. El aparato 210 de acuerdo con la presente forma de realización incluye muchos componentes en común con el aparato 110 y los mismos caracteres de referencia pretenden representar los mismos componentes. Sin embargo, la carcasa 220 del aparato 210 de acuerdo con la presente forma de realización incluye una primera porción de cubierta 224' y una segunda porción de cubierta 224'' situada a continuación de la primera porción de cubierta 224' en una disposición lado con lado, de forma que un lado abierto 224a' de la primera porción de cubierta 224' y un lado abierto 224a'' de la segunda porción de cubierta 224 están encaradas en la misma dirección y son sustancialmente coplanares.

Una primera y una segunda porciones de cubierta 224', 224'', respectivamente, están conectadas a modo de bisagra entre sí para proporcionar un movimiento de pivote relativo entre ellas alrededor de un eje vertical Y que se extiende genéricamente a lo largo de la vía de paso 222. Una bisagra de piano convencional, o una o más bisagras cilíndricas convencionales, pueden utilizarse para conectar a modo de bisagra una porción de brazo 224b' que se extiende desde el lado abierto 224a' de la primera porción de cubierta 224a' a una porción de brazo 224b'' que se extiende desde el lado abierto 224a'' de la segunda porción de cubierta 224''. Las primera y segunda porciones de cubierta 224', 224'', respectivamente, son preferentemente de construcción opuesta, de forma que cuando las porciones de cubierta 224', 224'' están situadas en la disposición lado con lado mostrada en las Figs. 7 a 9, la primera porción de brazo 224b' de la cubierta está situada en posición adyacente a la segunda porción de brazo 224b'' de la cubierta.

Un panel de acceso 226 está situado sobre los lados abiertos 224a', 224a'' de la primera y segunda porciones de cubierta 224', 224'', respectivamente, e incluye un lado abierto 226a encarado a los lados abiertos 224a', 224a'' de las primera y segunda porciones de cubierta 224', 224'', respectivamente, para definir una cámara de la carcasa rodeada por las porciones de cubierta 224', 224'' y por el panel de acceso 226. La vía de paso 222 de la carcasa está definida por los retallos superiores 223a', 223a'' de la cubierta los cuales se oponen a un retallo superior coincidente 225a del panel y a los retallos inferiores de la cubierta los cuales se oponen a un retallo inferior coincidente del panel.

Cada porción de cubierta 224', 224'' incluye uno o más cabezales de pulverización verticalmente alineados 240, estando cada cabezal de pulverización 240 situado dentro de su respectiva porción de cubierta 224', 224'' por un estante 230', 230'' que se extiende horizontalmente sustancialmente atravesando su respectiva porción de cubierta 224', 224''. Por ejemplo, con referencia a la primera porción de cubierta 224' mostrada en la Fig. 9, tres estantes 230' están verticalmente separados dentro de la primera porción de cubierta 224' y se extienden horizontalmente a través del interior de aquélla. Cada estante 230 incluye una abertura 232' que tiene el tamaño pertinente para recibir en su interior, y para suspender desde aquella, un cabezal de pulverización 240. De modo similar, los tres estantes 230'' están verticalmente separados dentro de la segunda cubierta 224'' y se extienden horizontalmente a través del interior de aquélla. Preferentemente, los estantes 230', 230'' están en una disposición lado con lado, como entre las primera y segunda porciones de cubierta 224', 224'', y, en combinación, pueden ser apreciadas como pares de estantes verticalmente alineados 230', 230'' situando los cabezales de pulverización 240 en una relación verticalmente separadas. Los cabezales de pulverización 240 están cada uno conectado en paralelo a una fuente de material encolante líquido a presión, como por ejemplo la bomba 1 (Fig. 1) y el colector 2 (Fig. 1).

El panel de acceso 226 incluye una pieza de salida de vacío 229 conectada a una fuente de vacío, como por ejemplo el difusor 3 mostrado esquemáticamente en la Fig. 1, para crear un gradiente de presión negativa a través de la vía de paso 222 a los fines descritos anteriormente en la presente memoria con respecto a la forma de realización preferente aquí expuesta. Uno o más orificios de purga 236a' pueden estar dispuestos en el interior de la primera porción de cubierta 224' verticalmente por debajo de los cabezales de pulverización 240 y conectadas la bomba 1 (Fig. 1) para hacer recircular el compuesto encolante de sobreflujo y derrame. De modo similar, uno o más orificios de purga 236a'' pueden estar dispuestos en la segunda porción de cubierta 224'' verticalmente en su interior por debajo de los cabezales de pulverización 240 y uno o más orificios de purga 236b pueden estar dispuestos en el panel de acceso 226.

Con referencia ahora a las Figs. 8 y 9, los cabezales de pulverización 240 son accionados al unísono por un dispositivo de accionamiento 250, como por ejemplo un motor convencional sellado de tres fases de 220 voltios sujeto fijamente a la segunda porción de cubierta 224' de la carcasa 220 mediante una consola acartabonada 251a. Un eje motriz 254 está acoplado en un extremo inferior de aquél a un eje de salida (no mostrado) del motor 252 y está fijado en un extremo superior de aquél a la segunda porción de cubierta 224'' de la carcasa 220, por ejemplo mediante un cojinete de bolas (no mostrado) montado dentro de una consola superior 251b sujeta firmemente a la segunda porción de cubierta 224''. Una polea de accionamiento 256 con correa de sincronización está dispuesta para cada par de cabezales de pulverización 240 y una polea mandada 242 con correa de sincronización está fijada a una porción rotatoria de cada cabezal de pulverización 240, véase la Fig.8. Unas aberturas en forma de ranuras (no mostradas) están dispuestas en las primera y segunda porciones de cubierta 224', 224'' y están situadas sobre ellas para posibilitar que una correa de sincronización 253 conecte en serie con cada polea de accionamiento 256 con correa de sincronización con las poleas mandadas 242 con correa de sincronización del par de cabezales de pulverización 240 asociados con la polea de accionamiento 256. Las aberturas en forma de ranura pueden estar cubiertas, por ejemplo, por una cortina o aleta de caucho, si no es deseable que una correa de sincronización 253 pase a su través para que el compuesto encolante atomizado no escape del interior de la carcasa 220.

Con referencia a las Figs. 10 a 13, se muestra el aparato 210 de acuerdo con una tercera forma de realización de la presente invención, en la que el panel de acceso 226 ha sido retirado, y en la que la primera porción de cubierta 224' de la carcasa 220 ha sido basculada alrededor del eje de bisagra Y, de forma que el lado abierto 224a' de la primera porción de cubierta 224' encara el lado abierto 224a'' de la segunda porción de cubierta 224'', definiendo entre ellos la vía de paso 222. Las consolas superior e inferior 292 del eje (únicamente se muestra la consola superior 292) están montadas fijamente en la primera porción de cubierta 224' y están acopladas con unos cojinetes de bolas (no mostrados) para montar entre ellas un eje accionado 294. Una polea mandada paralela 295' está sujeta fijamente a un extremo superior del eje accionado 294 y está horizontalmente alineada con una polea de accionamiento paralelo 295'' montada sobre un extremo superior del eje motriz 254 y está operativamente conectada con la polea de accionamiento paralelo 295'' mediante una correa de sincronización paralela 296. Unas correas de accionamiento (no mostradas) están fijadas al eje accionado 294 y están operativamente conectadas a un cabezal de pulverización 240 situado dentro de la primera porción de cubierta 224' mediante una correa de sincronización 253'.

Con referencia a la Fig. 14, un aparato 310 para aplicar un compuesto encolante líquido a un abanico de una o más fibras de fibra de vidrio de acuerdo con una cuarta forma de realización de la presente invención, incluye una carcasa 320 (también designada en la presente memoria como "espacio cerrado") que define una vía de paso alargada 322 y una pluralidad de aplicadores de cabezal de pulverización centrífuga 340 verticalmente alineados situados dentro de la carcasa 320. El aparato 310 de acuerdo con la presente invención incluye muchos componentes en común con el aparato 110 ilustrado en la Fig. 3, y en las mismas referencias numerales están destinadas a representar los mismos componentes. Sin embargo, los cabezales de pulverización 340 de acuerdo con la presente forma de realización están cada uno montados en un miembro dorsal vertical 360, por ejemplo, mediante unos estantes 330, cada uno de los cuales incorpora un cabezal de pulverización adyacente a la vía de paso 322. Un dispositivo de accionamiento 350 como por ejemplo un motor de aire convencional, uno de los cuales es comercialmente disponible en Ingersoll-Rand Air Motors con el producto denominado "Series M002 Multi-Vane Air Motors", está montado fijamente en el miembro dorsal 360 e incluye un eje de salida (no mostrado) que está acoplado al eje motriz 254 que atraviesa cada uno de los cabezales de pulverización 340 para quedar firmemente sujeto a una porción rotatoria de cada uno de los cabezales de pulverización 340. También se prevé que pueda utilizarse un motor eléctrico convencional en lugar del motor de aire. Un abanico de fibras que pasa a través de la carcasa 320 del aparato 310 de la presente forma de realización puede ser sustancialmente planar, tal como el abanico de fibras anteriormente descrito con referencia a las formas de realización hasta aquí analizadas. Alternativamente, dado que los cabezales de pulverización 340 son soportados por el miembro dorsal 360 el abanico de fibras puede ser curvado o tener una forma semicircular, visto desde arriba, rodeando parcialmente de esta forma el miembro dorsal 360 y los cabezales de pulverización 340 fijados a éste. Una disposición de este tipo incrementa la eficacia con la cual las gotículas de compuesto encolante atomizado son depositadas sobre las fibras de abanico.

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Con referencia a la Fig. 15, las fibras F del abanico N, a medida que se desplazan a través de la carcasa sustancialmente a lo largo de la trayectoria P llevan una capa limítrofe de aire, dando como resultado una, en términos generales, corriente hacia abajo de aire a través de la carcasa. Los cabezales de pulverización 40, 140, 240, 340, 440 de cualquiera de las formas de realización de la presente invención, pueden, por tanto, ser ajustados mediante pivote con respecto a un plano que contiene la trayectoria P a lo largo del cual el abanico N de fibras F se desplaza a través de la carcasa 20, 120, 220, 320, de forma que, cuando las líneas de flujo de vapor T salen del cabezal de pulverización 40, 140, 240, 340, 440 las gotículas diminutas del compuesto encolante atomizado son sustancialmente perpendiculares a las fibras F del abanico N cuando las gotículas se aproximan a, e inciden en, las fibras F.

Con referencia a la Fig. 16, un cabezal de pulverización 400 para su uso en cualquiera de los aparatos 10, 110, 210, 310 de la presente invención incluye un estator 410 que tiene un cuerpo 411 que define un calibre pasante alargado 412 que discurre a su través y una placa de corte anular 414 que se extiende radialmente desde aquél. Un eje rotor 420 está situado dentro del calibre pasante 412 e incluye un extremo superior 421 que se proyecta hacia arriba desde aquél y un extremo inferior 422 que se proyecta hacia abajo desde aquél. Una polea 424 de correa de sincronización está sujeta fijamente al eje rotor 420 cerca del extremo superior 421 de la misma y está operativamente conectada a un elemento impulsor, por ejemplo, mediante una correa de sincronización, para hacer rotar el eje rotor 420 dentro del calibre pasante 412. Un espacio cerrado 430 en forma genérica de copa está sujeto fijamente al eje rotor 420 cerca del extremo inferior 422 del mismo e incluye una porción cónica 432 que se extiende hacia arriba desde el extremo inferior 422 del eje rotor 420 hacia la placa de corte 414 del estator 410. Una porción anular 434 se extiende radialmente hacia fuera desde un extremo superior de la sección cónica 432 del espacio 430 y rota, junto con el eje rotor 420, en relación separada con la placa de corte 414.

El eje rotor 420 es preferentemente hueco, definiendo con ello a su través una vía de paso alargada 425, vía de paso 425 que está abierta en el extremo superior 421 del eje rotor 420. Uno o más orificios radiales 426 están dispuestos en el eje rotor 420 cerca del extremo inferior 422 del mismo de forma que el compuesto líquido a presión existente en la vía de paso 425 del eje rotor 420 es bombeado hacia el interior de una cámara de líquido E constituida entre el espacio cerrado 430 y la placa de corte 414. Cuando el espacio cerrado 430 rota, entonces, un compuesto encolante líquido existente en el espacio cerrado es forzado a ascender por dentro de una superficie interior de la sección 432 del espacio cerrado 430 y es expulsado por el cabezal de pulverización 400 a través de una pluralidad de orificios de dispensación circulares 454.

Se prevé así mismo que un tubo separado (no mostrado) pueda extenderse a través de un calibre existente en el estator 410 y ser acoplado a un colector de suministro o directamente a una bomba de dosificación para suministrar el compuesto encolante líquido a la cámara de líquido E. En esta forma de realización, el compuesto encolante puede no ser suministrado mediante el eje rotor 420.

Una o más nervaduras de dispensación verticales 452 pueden proyectarse hacia arriba desde una superficie superior de la porción anular 434 del espacio cerrado 430 y cabalgar sobre una superficie inferior de la placa de corte 414 cuando el espacio cerrado 430 rota en relación con el estator 410. Las nervaduras de dispensación 452 definen de esta forma el uno o más orificios radiales 454 a través de los cuales es expulsado el compuesto encolante líquido. El tamaño, la forma y el trazado de los orificios 454 están diseñados para obtener un tamaño y densidad de las gotículas predeterminados del vapor del compuesto líquido creado de esta forma. Se prevé que el tamaño, forma, diseño y ángulo de los orificios 454 puede modificarse retirando el espacio cerrado existente 430 y sustituyéndolo por un espacio cerrado modificado para variar el tamaño y/o densidad de las gotículas del compuesto líquido atomizado.

El estator 410, el eje rotor 420 y/o el espacio cerrado en forma de copa 430 pueden estar hechos de aluminio, acero inoxidable, nailon (66, etc.); polipropileno; Teflon®; un producto de cerámica; o un compuesto reforzado con
fibras.

Un aparato 410 para aplicar un compuesto encolante líquido sobre un abanico anular o semianular A_{F} de fibras de vidrio aspirado desde una boquilla (no mostrada) de acuerdo con una quinta forma de realización de la presente invención se muestra en las Figs. 17 a 19. El aparato 410 comprende un brazo de soporte principal 420, véase también la Fig. 20, el cual es soportado por una estructura de sujeción 430. El brazo de soporte 420 soporta unos primero, segundo y tercero cabezales de pulverización 440a a 440c de forma que los cabezales de pulverización 440a a 440c están situados dentro del abanico de fibras A_{F} para aplicar un compuesto encolante a las fibras desde una posición dentro del abanico de fibras A_{F}. Ello es ventajoso porque la neblina encolante es transportada con una capa limítrofe de aire que rodea las fibras de forma que cuando el área ocupada por las fibras es comprimido, esto es, cuando el abanico de fibras es arrastrado conjuntamente, la neblina encolante es forzada hacia el interior y a través de la formación de fibras por la capa limítrofe de aire de evacuación. Como se ilustra en la Fig. 17, las fibras encoladas son agrupadas formando un filamento por medio de un canal de agrupación hecho con un material convencional, por ejemplo, micarta, cerámica, latón, etc. Se prevé que el abanico de fibras puede alternativamente tener una forma o configuración rectangular, triangular u otra forma geométrica.

Con referencia ahora a las Figs. 21 y 21A, cada cabezal de pulverización 440a a 440c comprende un estator 442 que tiene un brazo de extensión 444 y una porción de cuerpo principal integral 446. El brazo de extensión 444 está provisto de un calibre 444a para recibir un eje 422 del brazo de soporte principal 420. El eje 422 funciona para impedir que el estator 442 gire. La porción de cuerpo principal 446 está también provista de un calibre 448,el cual se extiende completamente a través de la porción de cuerpo principal 446. El calibre 448 está constituido con una primera porción 448a de un primer diámetro y una segunda porción 448b de un segundo diámetro, el cual es inferior al primer diámetro de forma que un labio de contención 450 está conformado dentro del calibre 448. Unos primero y segundo cojinetes 452a y 452b, los cuales pueden consistir en un cojinete convencional de tipo hermético para aeronaves, están ajustados a presión dentro del calibre 448. Un manguito separador 452c separa los dos cojinetes 452a y 452b y el cojinete inferior 452b está ajustado a presión dentro del calibre 448 hasta que contacta con el labio de contención 440 el cual actúa como tope del cojinete 452b. Un eje 454 está ajustado a presión dentro de los cojinetes 452a y 452b de forma que es capaz de rotar con relación al estator 442.

El eje 454 incluye una porción de cuerpo principal 455, un calibre roscado 456 dispuesto en un primer extremo 455a de la porción de cuerpo principal 455, y una extensión roscada 458 definida por un segundo extremo 455b de la porción de cuerpo principal 455. La extensión de eje 458 del primer cabezal de pulverización 450a se aloja por rosca en el calibre roscado 456 del segundo cabezal de pulverización 440b, mientras que la extensión de eje 458 del segundo cabezal de pulverización 450b se aloja por rosca en el calibre roscado 456 del tercer cabezal de pulverización 450c. Por tanto, la rotación del eje 454 del primer cabezal de pulverización 440a lleva a cabo la rotación de los ejes 454 del segundo y tercer cabezales de pulverización 440b y 440c.

Una arandela 459a está ajustada sobre el primer extremo 455a de cada porción de cuerpo principal 455 del eje y una tuerca 459b está roscada sobre el primer extremo 455a. Un anillo de retención 459c está ajustado dentro de un rebajo anular 446b conformado en cada porción de cuerpo principal 446 del estator, véase la Fig. 21A. Un reborde 455c está conformado en la porción de cuerpo principal 455 del eje 454 y encaja con el anillo - guía interior del cojinete 452b. Como se expondrá más adelante, el eje 454 del primer cabezal de pulverización 440a está acoplado en y es soportado por un dispositivo de accionamiento 470. La porción de cuerpo principal 446 del estator de cada cabezal de pulverización 440a a 440c es mantenida sobre su respectivo eje 454 por medio del encaje del anillo de retención 459c en el anillo - guía exterior del cojinete 452a del encaje del anillo - guía interior del cojinete 452a con el manguito 452c, el encaje del manguito 452c con el anillo - guía interior del cojinete 452b y el encaje del anillo - guía interior del cojinete 452b con el reborde 455c.

Cada cabezal de pulverización 440a a 440c comprende una copa 460. La copa 460 del primer cabezal de pulverización 440a está interpuesta y está entre y sujeta por los ejes 454 del primer y segundo cabezales de pulverización 440a y 440b. De modo similar, la copa 460 del segundo cabezal de pulverización 440b está interpuesto entre y sujeto por los ejes 454 del segundo y tercer cabezales de pulverización 440b y 440c. La copa 460 del tercer cabezal de pulverización 440c está interpuesto entre y sujeto por el eje del tercer cabezal de pulverización 440c y una tuerca 462 acoplada a la extensión de eje 458 del eje 454 del tercer cabezal de pulverización. Las copas 460 de cada uno de los tres cabezales de pulverización 440a a 440c rotan con los ejes 454.

Un dispositivo de accionamiento 470, véanse las Figs. 18 y 19 (no mostrado en la Fig. 17) como por ejemplo un motor de aire convencional, uno de los cuales es comercialmente disponible en Ingersoll-Rand Air Motors con la denominación de producto "Series M002 Multi-Vane Air Motors" está montado fijamente en el brazo de soporte principal 420 e incluye un eje de salida (no mostrado). El eje de salida está acoplado al eje 454 (por medio de un dispositivo estándar de acoplamiento del eje) del primer cabezal de pulverización 440a. La rotación del eje de salida del dispositivo de accionamiento 470 efectúa la rotación de los ejes 454 y de las copas 460 de los primero, segundo y tercero cabezales de pulverización 440a a 440c. Las copas 460 pueden rotar a una velocidad entre aproximadamente 1500 RPM y aproximadamente 6000 RPM.

Con referencia ahora a la Fig. 22, cada copa 460 comprende una porción de base 462, una porción lateral 464 y una porción superior 466. La porción superior 466 tiene una extensión 466a que define un labio para contener el compuesto encolante alojado dentro de la copa 460. La porción de base 462 puede tener un diámetro D_{B} que tiene aproximadamente entre 4,70 cm y aproximadamente 12,7 cm o más, y preferentemente, de modo aproximado, 4,70 cm mientras que la porción superior 466 puede tener un diámetro D_{UP} que tiene aproximadamente 9,55 cm. La altura H de la copa 460 es de aproximadamente 2,54 cm. La porción lateral 464 de la copa 460 puede extenderse formando un ángulo 1 hasta la vertical de entre aproximadamente 15 y aproximadamente 85 grados y preferentemente de 46 grados. Una o más filas (en la forma de realización de la Fig. 22 únicamente se ilustra una fila) de orificios 468 están taladrados o de otra forma conformados en la porción superior 466 de la copa 460. Cada orificio 468 puede extenderse en un ángulo de entre aproximadamente 0 y aproximadamente 45 grados y preferentemente en un ángulo de aproximadamente 45 grados respecto de la horizontal H. Los orificios 468 pueden tener también forma cilíndrica y un diámetro entre aproximadamente 0,0254 cm y aproximadamente 0,1016 cm y preferentemente, de modo aproximado, 0,048 cm. Así mismo, los orificios 468 pueden estar separados entre sí en un ángulo entre aproximadamente 5 grados y aproximadamente 15 grados y preferentemente, de manera aproximada, en un ángulo de 5 grados. Cuando los orificios 468 están separados entre sí en un ángulo de 5 grados, 72 orificios 468 están separados a intervalos regulares alrededor de la periferia externa de la porción superior 466.

Alternativamente, la copa 460 puede estar conformada con los orificios 468 con una forma tipo ranura, véase la Fig. 23. En esta forma de realización, los orificios 468 tienen una anchura W de aproximadamente 0,0254 cm y aproximadamente 0,1016 cm y preferentemente, de manera aproximada, 0,048 cm y una altura H de aproximadamente 0,434 cm. Se prevé que 72 orificios 468a pueden estar separados a intervalos regulares alrededor de la periferia externa de la porción superior 466.

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Se prevé que el tamaño, la forma, el diseño y el ángulo de los orificios 468 o 468a pueden modificarse retirando la copa existente 460 y sustituyéndola con una copa modificada para variar el tamaño y/o densidad de las gotículas del compuesto líquido atomizado.

La porción de cuerpo principal 466 incluye así mismo una o más vías de paso 446a a través de las cuales pasa el compuesto encolante a través de la porción de cuerpo principal 446 y hacia el interior de la copa 460. El compuesto encolante puede ser suministrado a presión desde una bomba de dosificación convencional (no mostrada) por medio de un colector convencional (no mostrado) y la pertinente tubuladura (no mostrada). El compuesto encolante líquido puede tener una viscosidad de entre aproximadamente 1 centipoise y aproximadamente 500 o más centipoises. Cuando las copas 460 de los cabezales de pulverización 440a a 440c rotan, el compuesto encolante líquido es forzado hacia arriba hasta una superficie interior de cada copa y expulsado de los cabezales de pulverización 440a a 440c a través de los orificios 468 o 468a.

El estator 442 del eje 454 de la copa 460 de los cabezales de pulverización 440a a 440c pueden estar hechos de cualquiera de los materiales anteriormente expuestos con los que el cabezal de pulverización 400 esté constituido.

Una cubierta 470 (también designada en la presente memoria como "espacio cerrado") comprende una primera y una segunda secciones pivotables 472 y 474 está dispuesta para capturar el compuesto encolante no recibido por las fibras de vidrio, véanse las Figs. 18, 19 y 19A (no mostrada en la Fig. 17). Cada sección 472 y 474 comprende un brazo 476 acoplado sobre un pasador 424 sobre el brazo de soporte principal 420, de forma que las secciones 472 y 474 son pivotables con respecto al brazo 420. Una pantalla sustancialmente transparente 478, hecha de un material polimérico convencional, está acoplada a cada brazo 476 y comprende una porción lateral 478a y una porción de base 478b. La porción de base 478b está provista de un aliviadero 478c. Cuando las dos pantallas 478 son pivotadas entre sí, como se ilustra en las Figs. 19 y 19A, el aliviadero 478c define una abertura anular 478d a través de la cual las fibras pasan durante una operación de conformación de las fibras. Alternativamente, el aliviadero 478c podría sustituirse por una pared que se extendiera verticalmente hacia arriba en una corta distancia para definir una presa para contener el compuesto encolante excedente. La porción de base 478b de cada pantalla 478 puede incluir una abertura (no mostrada) acoplada a un tubo a través del cual el compuesto encolante capturado drene desde la cubierta 470. Con el fin de iniciar una operación de conformación de las fibras, las dos secciones 472 y 474 son típicamente pivotadas a distancia una respecto de otra. Una vez que la operación de conformación de las fibras se ha iniciado, las secciones son pivotadas entre sí.

Con respecto a las formas de realización ilustradas 1 a 13, se prevé que el motor eléctrico, las correas de sincronización, las poleas de accionamiento, las poleas mandadas y el eje de accionamiento puedan sustituirse por uno o más motores de aire, cada uno de los cuales estaría situado por encima de uno o más correspondientes cabezales de pulverización para que fueran coaxiales con uno o más cabezales de pulverización.

Aunque la presente invención ha sido descrita en términos de las formas de realización específicas que han sido expuestas con detalle, debe entenderse que ello se ha realizado únicamente con fines ilustrativos y que la presente invención no queda necesariamente limitada a aquéllas, puesto que las formas de realización alternativas no descritas con detalle en la presente memoria deben resultar evidentes a los expertos en la materia a la vista de la descripción expuesta, los dibujos que se acompañan y las reivindicaciones adjuntas. De acuerdo con ello, se prevén modificaciones que pueden llevarse a cabo sin apartarse del ámbito de la presente invención, tal como se define por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (16)

1. Un aparato para aplicar una composición líquida (S) a una o más fibras (F) de un abanico (N) de fibras (F), que comprende:

un espacio cerrado (120) que define a su través una vía de paso (132) alargada, siendo un abanico de fibras amovible a lo largo de una trayectoria (P) a través de dicha vía de paso;

una pluralidad de cabezales de pulverización centrífuga (140) que incluye al menos un primer cabezal de pulverización centrífuga situado dentro de dicho espacio cerrado y susceptible de suministro por dicha composición líquida a presión para dirigir dicha composición líquida sobre una o más fibras de un abanico de fibras al pasar por un primer emplazamiento de dicha trayectoria;

incluyendo así mismo dicha pluralidad de cabezales de pulverización centrífuga al menos un segundo cabezal de pulverización centrífuga situado dentro de dicho espacio cerrado y siendo susceptible de suministro de dicha composición líquida a presión caracterizado porque dicho al menos segundo cabezal de pulverización centrífuga está compuesto para dirigir dicha composición líquida sobre una o más fibras de dicho abanico de fibras al pasar por un segundo emplazamiento de dicha trayectoria; dicha vía de paso (122) está conectada a una fuente de vacío (3) que proporciona una presión negativa dentro de una porción de dicha vía de paso que rodea dicho abanico (N) de fibras (F); y porque

al menos una tobera de inyección de aire (190) está situada cerca de una salida (22b) de dicha vía de paso (122) para dirigir una corriente de aire a presión a través de dicha salida de dicha vía de paso.

2. El aparato de la reivindicación 1, en el que dicho abanico (N) de fibras (F) pasa entre dicho primer cabezal de pulverización centrífuga y dicho segundo cabezal de pulverización centrífuga (140).

3. El aparato de la reivindicación 1, incluyendo así mismo dicha pluralidad de cabezales (140) de pulverización centrífuga al menos un tercer cabezal de pulverización centrífuga situado dentro de dicho espacio cerrado (120) adyacente a dicho primer cabezal de pulverización centrífuga, estando dicha tercer cabezal de pulverización centrífuga separado de dicho primer cabezal de pulverización centrífuga en una dirección transversal a una dirección en alineación con dicha trayectoria (P), siendo dicho tercer cabezal de pulverización centrífuga suministrado con dicha composición líquida a presión para dirigir dicha composición líquida sobre una o más fibras (F) de dicho abanico (N) de fibras (F) por pasar por dicho primer emplazamiento de dicha trayectoria.

4. El aparato de la reivindicación 3, en el que dicho abanico (N) de fibras (F) pasa entre dicho primer cabezal de pulverización centrífuga y dicho tercer cabezal de pulverización centrífuga (140).

5. El aparato de la reivindicación 1, comprendiendo así mismo:

un dispositivo de dosificación (1) que tiene un extremo de entrada en comunicación de fluido con un orificio de purga (136a, b) existente en dicho espacio cerrado (120) y un extremo de salida en comunicación de fluido con un colector (2) conectado a dichos primer y segundo cabezales de pulverización centrífuga (140), suministrando dicho dispositivo de dosificación una composición líquida sobrante (S) desde dicho espacio cerrado a cada uno de dichos primer y segundo cabezales de pulverización centrífuga.

6. El aparato de la reivindicación 1, en el que dicho primer cabezal de pulverización centrífuga (140) está montado de tal forma que el compuesto líquido (S) que está siendo pulverizado a partir de aquél se está desplazando en una dirección sustancialmente perpendicular a dicha trayectoria (P) de dicho abanico (N) de fibras (F) cuando dicho compuesto líquido incide en dicha una o más fibras de dicho abanico de fibras.

7. El aparato de la reivindicación 1, en el que dicho primer emplazamiento está separado de dicho segundo emplazamiento a una determinada distancia de dicha trayectoria.

8. El aparato de la reivindicación 1, en el que dicho primer cabezal de pulverización centrífuga y dicho segundo cabezal de pulverización centrífuga (140) están cada uno operativamente conectados a dicho dispositivo de accionamiento (150).

9. El aparato de la reivindicación 8, en el que dicho dispositivo de accionamiento (150) comprende un motor de aire.

10. El aparato de la reivindicación 1, en el que dicho abanico (N) de fibras (F) rodea una porción de cada uno de dichos primer y segundo cabezales de pulverización centrífuga (140).

11. El aparato de la reivindicación 1, en el que dicho espacio cerrado comprende:

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una primera porción de cubierta (224') que rodea dicho primer cabezal de pulverización centrífuga (240) y que tiene un lado de la misma (224a') abierto; y

una segunda porción de cubierta (224'') que rodea dicho segundo cabezal de pulverización centrífuga (240) y que tiene un lado de la misma (224a'') abierto, en el que dicha primera porción de cubierta está conectada de manera amovible a dicha segunda porción de cubierta.

12. El aparato de la reivindicación 11, en el que dicho lado abierto (224a') de dicha primera porción de cubierta (224') se opone a dicho lado abierto (224a'') de dicha segunda porción de cubierta (224'') y está separado de éste para definir dicha vía de paso (222) entre ellos.

13. El aparato de la reivindicación 11, en el que dicho lado abierto (224a') de dicha primera porción de cubierta (224') está en alineación lado con lado con dicho lado abierto (224a'') de dicha segunda porción de cubierta (224''), y en el que dicho espacio cerrado incluye así mismo un panel de acceso (226) situado sobre en dichos lados abiertos de dichas primera y segunda porciones de cubierta, estando dicho panel de acceso conectado de manera amovible con dichas primera y segunda porciones de cubierta, teniendo dicho panel de acceso un lado abierto (226a) opuesto a dichos lados abiertos de dichas primera y segunda porciones de cubierta y estando separado de aquéllos para definir dicha vía de paso (222) entre ellos.

14. El aparato de la reivindicación 1, en el que dicho espacio cerrado (120) comprende:

una porción de cubierta (124) que rodea dichos primer y segundo cabezales de pulverización centrífuga (140) y que tiene un lado abierto de la misma; y

un panel de acceso (126) conectado de manera amovible con dicha porción de cubierta y que tiene un lado abierto del mismo opuesto a dicho lado abierto de dicha porción de cubierta, estando dicho lado abierto de dicho panel de acceso separado de dicho lado abierto de dicha porción de cubierta para definir dicha vía de paso (122) de ellos.

15. El aparato de la reivindicación 1, para aplicar el compuesto líquido encolante (S) desde una posición situada dentro de dicho abanico de fibras, que comprende:

una estructura de soporte (420) que se extiende por el interior de dicho abanico de fibras, en el que una pluralidad de cabezales de pulverización (440a a c) que están acoplados con dicha estructura de soporte (420), cada uno de los cuales comprende:

un estator (442) que tiene un calibre (444a);

un cojinete (452a, b) dispuesto en dicho calibre;

un eje (454) que se extiende a través de dicho cojinete para su rotación con relación a dicho estator; y

una copa (460) acoplada a dicho eje para su rotación con dicho eje en el que el eje (454) de un primer cabezal de pulverización (440a) está acoplado a un dispositivo de accionamiento (470) y un eje (454) de un segundo cabezal de pulverización (440b) está acoplado al eje de dicho primer cabezal de pulverización para rotar con el eje del primer cabezal de pulverización; y en el que dicho dispositivo de accionamiento (470) comprende un motor de aire.

16. El aparato de la reivindicación 15, en el que dicho cabezal de pulverización (440) comprende:

un estator (442) que tiene un calibre (444a);

un cojinete (452a, b) dispuesto en dicho calibre;

un eje (454) que se extiende a través de dicho cojinete para su rotación con relación a dicho estator y estando acoplado a un dispositivo de accionamiento (470); y

una copa (460) acoplada a dicho eje para su rotación con dicho eje.