ES2295491T3 - Aplicador de fluidos. - Google Patents

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ES2295491T3
ES2295491T3 ES03016457T ES03016457T ES2295491T3 ES 2295491 T3 ES2295491 T3 ES 2295491T3 ES 03016457 T ES03016457 T ES 03016457T ES 03016457 T ES03016457 T ES 03016457T ES 2295491 T3 ES2295491 T3 ES 2295491T3
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Dieter Friedrich Zeiffer
Christoph Walter Aurich
Hermann A. Neupert
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Gaston Systems Inc
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Gaston Systems Inc
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    • D06B1/00Applying liquids, gases or vapours onto textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing or impregnating
    • D06B1/08Applying liquids, gases or vapours onto textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing or impregnating from outlets being in, or almost in, contact with the textile material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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Abstract

Aplicador (18) para la aplicación de un material fluido a un sustrato en desplazamiento (S), comprendiendo dicho aplicador: un cuerpo de aplicador (20) que puede disponerse de manera adyacente y en sentido transversal con respecto al sustrato en desplazamiento (S); presentando dicho cuerpo de aplicador (20) un puerto de entrada (22) para recibir dicho material fluido, una tobera aplicadora (26) que presenta una ranura de descarga orientada hacia el sustrato (S) y que se extiende en sentido transversal con respecto al mismo, y una cámara distribuidora de fluidos (34) que comunica entre dicho puerto de entrada (22) y dicha ranura de descarga; comprendiendo dicha cámara distribuidora de fluidos (34): una primera parte que se extiende hacia el exterior desde dicho puerto de entrada (22) para el paso de dicho material fluido a su través; un paso periférico de fluidos (32, 42) que comunica con dicha primera parte (38) y que se extiende alrededor de la misma, presentando dicho paso periférico de fluidos unos extremos distanciados sustancialmente alineados con dicha ranura y extendiéndose en sentido opuesto alejándose de dicha alineación de la ranura entre dichos extremos distanciados; una segunda parte (40) que presenta un contorno similar a dicha primera parte y dispuesta a una distancia hacia dicha tobera desde dicha primera parte y que comunica con dicho paso periférico de fluidos (32, 42) y dicha ranura para el flujo de dicho material fluido a su través en sentido transversal a dicha ranura desde dicho paso periférico de fluidos hasta dicha ranura; proporcionando el contorno de dicho paso periférico de fluidos unos recorridos de flujo sustancialmente equidistantes para dicho material fluido desde dicho puerto de entrada a través de dicha primera parte y dicha segunda parte hasta dicha ranura de forma uniforme a lo largo de dicha ranura entre dichos extremos de dicho paso periférico de fluidos, caracterizado porque la cámara distribuidora de fluidos (34) se extiende en un plano sustancialmente paralelo al sustrato en desplazamiento (S) y dicha primera parte (38) está centrada sustancialmente en dicho puerto de entrada (22) y que se extiende universalmente hacia el exterior desde el mismo, y porque el paso periférico de fluidos (32, 42) está formado por dos mitades con un contorno generalmente simétrico, presentando cada mitad unos extremos distanciados sustancialmente alineados con dicha ranura y que se extienden en sentido opuesto alejándose de dicha alineación con la ranura entre dichos extremos distanciados.

Description

Aplicador de fluidos.
Antecedentes y sumario de la invención
La presente invención se refiere a un aparato aplicador para aplicar un fluido de tratamiento en forma de líquido que puede fluir, o bien en estado espumado o no espumado, incluyendo los tintes, las colas, los colorantes u otros fluidos de tratamiento, por la anchura de un sustrato en desplazamiento, incluyendo pero no limitado a las bandas o las láminas de materiales textiles o no textiles, materiales tejidos o no tejidos o de múltiples hilos, láminas flexibles o no flexibles o materiales laminares, por ejemplo. Otros ejemplos de los sustratos que se pueden tratar con un aplicador de flujo controlado según la presente invención incluyen los sustratos de punto, celulosa reticulada, sustratos de fibras sueltas o impregnadas, sustratos de tejidos finos, alfombras u otros tipos de recubrimientos de suelo, sustratos de filamento continuo, o cualquiera de una gran variedad de otros materiales a modo de lámina que son conocidos por los expertos en la materia.
El acabado de los tejidos textiles o de otros sustratos a modo de lámina incluye típicamente la aplicación de tintes, colas, colorantes u otros "fluidos de tratamiento" al tejido o al otro sustrato. Se han utilizado distintos procedimientos y aparatos para esta finalidad, incluyendo hacer pasar el sustrato a través de un baño de inmersión del fluido de tratamiento, con lo cual el tejido u otra lámina absorbe una gran cantidad del fluido de tratamiento. En estos casos, se tenía que retirar y deshacerse adecuadamente del fluido en exceso que absorbe o adsorbe el tejido o la lámina, lo que suponía unos equipos y procesos costosos, engorrosos que incrementaban el consumo de energía, tal como el secado o el curado del sustrato, por ejemplo.
Asimismo, deshacerse del agua residual constituye un problema importante para los molinos de textiles, particularmente cuando dicho agua residual contiene tintes u otros químicos de tratamiento que resultan nocivos para el medioambiente.
Además, en los procesos de fabricación de textiles y de otros bienes se está dando cada vez más énfasis al uso económico de los equipos, la velocidad de la aplicación, un consumo energético eficaz, y una mejor homogeneidad en la distribución del fluido de tratamiento. Como resultado, se han propuesto otros procedimientos para la aplicación de fluidos de tratamientos a sustratos, con el fin de eliminar, o por lo menos minimizar, los inconvenientes asociados con el secado de los sustratos tratados por inmersión. Una técnica alternativa común supone aplicar el tinte, cola u otro material fluido de tratamiento en estado espumado para reducir notablemente la cantidad de fluido recogido en estado húmedo por el tejido u otro sustrato que se está tratando, lo que resulta en una cantidad mínima necesaria de sustrato, si es que realmente el sustrato en sí hace falta, así como una reducción en los problemas de residuos y deshechos.
Numerosos procedimientos y aparatos convencionales para la aplicación de dichos fluidos de tratamiento en estado celular utilizan una cámara distribuidora de múltiples surtidos o colector para untar y distribuir el fluido de tratamiento en estado espumado y para suministrarlo a una tobera alargada que se extiende en sentido transversal sobre el sustrato en desplazamiento, que a continuación dispensa el fluido en estado celular sobre el sustrato. Unos ejemplos se dan a conocer en las patentes US nº 4.237.818 y nº 4.402.200, que son propiedad del mismo solicitante que la presente solicitud. En particular, la patente US nº 4.237.818 da a conocer una cámara distribuidora vertical ensanchada en sentido transversal desde una parte central de recogida a medida que la cámara se extiende verticalmente para aplicar el fluido de tratamiento espumado a la superficie inferior de un sustrato en desplazamiento. Al contrario, la patente US nº 4.402.200 da a conocer una cámara distribuidora ensanchada en su circunferencia montada sobre un elemento de soporte cilíndrico para conseguir la distribución transversal deseada de la espuma mientras se aplica el fluido de tratamiento espumada desde arriba sobre el sustrato.
En cada una de dichos aplicadores anteriores, la forma ensanchada de la cámara distribuidora necesariamente hace que el líquido de tratamiento espumado, tinte u otro líquido tenga que recorrer una mayor distancia desde el tubo de entrada hasta los extremos transversales de la tobera, que hacia la zona central de dicha tobera. Dado que los fluidos de tratamiento espumados degeneran bastante rápidamente desde un estado espumado hasta convertirse de nuevo en estado líquido, dichas cámaras distribuidoras ensanchadas hacen que se varíe el estado de degeneración de espumado de la espuma emitida por las toberas, a lo largo de la extensión transversal de la tobera. En muchas aplicaciones, esto puede provocar unas variaciones no deseadas de un lado a otro en la recogida de fluido en estado húmedo por parte del sustrato y por lo tanto unas variaciones no deseadas en el efecto del tratamiento en el sustrato y en su aspecto. Dicha falta de homogeneidad o la falta relativa de un control preciso de distribución es particularmente aguda en las cámaras distribuidoras de considerable altura y anchura que pueden resultar necesarias para los sustratos de anchura considerable.
En un intento bastante exitoso de superar los inconvenientes mencionados anteriormente, un aplicador para aplicar un fluido de tratamiento espumado sobre la anchura plana de un tejido de textil u otro sustrato a modo de lámina, que está en desplazamiento, comprende una envolvente particularmente arqueada dotada de un tabique interior arqueado entre un puerto de entrada de espuma y una tobera de salida de espuma que se abre en la envolvente. Dicho tabique arqueado, conjuntamente con la pared opuesta plana, define una cámara distribuidora que proporciona un recorrido para la espuma que se desvía del puerto de entrada alrededor del borde curvado del tabique hacia la abertura de salida. Preferentemente, el borde superior curvado de la pared interior presenta una forma parabólica de modo que está presente en sustancialmente todos los recorridos de flujo de la espuma desde el puerto de entrada hasta la abertura de salida que son sustancialmente de la misma longitud total. Como consecuencia de ello, el tiempo de residencia de la espuma en el interior de la cámara distribuidora es sustancialmente constante con independencia del recorrido de flujo seguido. Esto hace que el grado de degeneración de espumado se produce de manera uniforme por toda la anchura del aplicador, lo que resulta en una mejor homogeneidad de tratamiento del tejido u otro sustrato en desplazamiento. Dicho aplicador mejorado individual y parabólico se describe en detalle en la patente US nº 4.655.056, que asimismo es propiedad común del mismo solicitante que la presente solicitud.
Aunque dicha mejora representa un avance importante en la tecnología de tratamiento de sustratos, debido al aumento de inquietudes con respecto al medio ambiente, con frecuencia ha sido deseable minimizar en mayor medida el volumen de fluido que se utiliza en el proceso de tratamiento, con el fin de minimizar en mayor medida el volumen de agua residual o de otros fluidos. Además, debido a las consideraciones económicas asociadas con la instalación, resulta deseable reducir las dimensiones del aplicador para permitir que se puede utilizar en los equipos de tratamiento existentes, mientras que los aplicadores individuales y parabólicos, tales como se han descrito en la patente mencionada anteriormente, US nº 4.655.056, requieren a veces unas modificaciones o sustituciones amplias para adaptar sus mayores alturas y anchuras.
Asimismo, diversos aparatos de tratamiento de este tipo se utilizan para tratar una variedad de sustratos que presentan una variedad de anchuras diferentes, lo que requiere utilizar unos sellados al extremo de la tobera cuando la anchura del sustrato en desplazamiento es menor que la anchura del aplicador. Esto deriva en la formación de unos "bolsillos" relativamente profundos en los extremos del aplicador, que pueden afectar la falta de homogeneidad (u otras variaciones no deseadas) en la aplicación de los fluidos de tratamiento. Además, una parte de la espuma o del otro fluido de tratamiento está obligado a fluir a lo largo de la pared plana del aplicador "medio parabólico" o "individual y parabólico" que se ha descrito anteriormente, con el fin de contribuir al suministro de las extremidades externas del aplicador. Asimismo esto puede contribuir a los distintos inconvenientes asociados con la falta de homogeneidad (o la falta de un control de distribución adecuado) y la degeneración de los fluidos espumados.
La presente invención pretende superar dichos inconvenientes y mejorar en mayor medida los procedimientos y aparatos descritos anteriormente para la aplicación de un fluido desde una fuente de fluido sobre la anchura transversal o lateral de un sustrato en desplazamiento longitudinal. Se consigue dicha mejora mediante el aplicador según la reivindicación 1.
En una forma de realización preferida, la presente invención comprende un aplicador de fluidos que presenta un cuerpo dotado de un par de paredes laterales del cuerpo que están distanciadas, que preferentemente pero no necesariamente presentan una forma parabólica en sus bordes periféricos o "radiales". Se forma una entrada de fluidos en una de las paredes laterales del cuerpo, y se extiende en sentido axial a través de dicha pared, estando la entrada de fluidos en comunicación con la fuente del fluido. Unas paredes de borde exteriores y radiales del cuerpo, que asimismo preferentemente pero no necesariamente presentan una forma arqueada, conectan entre sí las paredes laterales del cuerpo, que están distanciadas, en ambos lados exteriores radiales con respecto a la entrada del fluido, con el fin de definir una cámara distribuidora de fluidos con un interior hueco. En esta forma de realización preferida, la cámara de fluidos se extiende en unas direcciones radial, longitudinal y lateral sustancialmente equivalentes y opuestas, con respecto a la entrada del fluido, generalmente a lo largo de un plano sustancialmente paralelo al sustrato en desplazamiento, estando la cámara de fluidos sustancialmente simétrica en sentido longitudinal y lateral con respecto a la entrada de fluido.
En esta forma de realización preferida, se prevé un tabique en forma de placa o elemento deflector en el plano paralelo mencionado anteriormente, en el interior de la cámara de fluidos, y comprende unas paredes laterales deflectoras opuestas que están distanciadas, y preferentemente presentan una forma sustancialmente complementaria con, las paredes laterales del cuerpo. De modo similar, la placa o el elemento deflector comprende asimismo unas paredes extremas de placa o de elemento deflector que están distanciadas, y preferentemente presentan una forma sustancialmente complementaria con, las paredes del borde de cuerpo. Uno o varios elementos de soporte conectan entre sí la placa, o el elemento deflector, y el cuerpo con el fin de sujetar dicha placa o dicho elemento deflector en su relación distanciada de las paredes laterales del cuerpo y de dichas paredes del borde de cuerpo, con el fin de formar un paso anular o periférico para fluidos, entre dicha placa y dicho cuerpo.
Además, en esta forma de realización, una salida de fluidos lateralmente alargada se forma en la pared lateral opuesta del cuerpo, y se comunica a través de la misma, en el lado opuesto de la placa o del elemento deflector de la entrada de fluido, y dicha salida es sustancialmente simétrica en sentido longitudinal y lateral con respecto a dicha entrada de fluido. Por lo tanto, en primer lugar el aplicador de fluidos dirige el fluido desde la entrada de fluidos en sentido divergente hacia el exterior en las direcciones radial, longitudinal y lateral hacia el exterior por el espacio entre la placa o elemento deflector y la primera pared lateral del cuerpo, y a continuación gira el fluido y le orienta por el espacio entre la pared del borde de cuerpo y la pared del borde de placa o del elemento deflector, y a continuación finalmente vuelve a dirigir el fluido en sentido convergente hacia atrás hacia el interior en las direcciones radial, longitudinal y lateral hacia el exterior para descargar el fluido a través de la salida de fluidos con el fin de aplicarlo al sustrato en desplazamiento longitudinal. Por lo tanto, en esta forma de realización preferida, los caminos serpeantes de fluidos desde la entrada de fluidos hasta la salida de fluidos son sustancialmente equivalentes en cuanto a su longitud sustancialmente en las direcciones radial, longitudinal y lateral.
Por lo tanto, en lugar de limitarse a un aplicador de volumen relativamente grande, la presente invención contempla asimismo utilizar uno o varios aplicadores de fluidos de tamaño más reducido en cualquier equipo predeterminado, permitiendo así reducir las dimensiones (sobre todo la altura y la anchura) de cada aplicador y el volumen total combinado del sistema aplicador, en comparación con un aplicador individual relativamente grande con una capacidad comparable de anchura de sustrato. Esto reduce la cantidad de fluido de tratamiento presente en el sistema o conjunto en un momento dado (y por lo tanto la cantidad de residuos resultantes), y asimismo hace que sea más fácil montar o bien un aplicador individual o bien unos aplicadores múltiples en los equipos existentes.
De modo similar, en este sentido, la utilización de dichos aplicadores relativamente pequeños puede reducir la longitud total combinada del recorrido de flujo del fluido de tratamiento por el sistema aplicador y por lo tanto "el tiempo de permanencia" y el grado resultante de degeneración de dicho fluido de tratamiento en el sistema, en comparación con un aplicador individual relativamente grande con una capacidad comparable de anchura de sustrato. La cantidad de dichos aplicadores que se utilizan en un equipo predeterminado dependerá evidentemente de unos factores y unas consideraciones tal como el espacio disponible, el tipo de equipo ya existente en el sitio de instalación, el intervalo previsto de anchuras de los sustratos considerados, y el grado necesario de precisión en la homogeneidad (o la precisión en una variación deseada) de la aplicación del fluido sobre el sustrato, por ejemplo.
Asimismo, en dichas instalaciones con múltiples aplicadores, se pueden acomodar las distintas anchuras de los sustratos apagando o desactivando los aplicadores individuales en los extremos exteriores en sentido transversal o lateral. Esto reduce enormemente las cantidades de fluido de tratamiento acumulado en los "bolsillos" extremos que se forman como consecuencia, con independencia de que sean necesarias o no unos sellados extremos. Una instalación de este tipo puede comprender asimismo unas válvulas de purgado o válvulas de desviación, o ambos tipos, en por lo menos los aplicadores exteriores en sentido transversal para purgar el fluido de tratamiento a caudales relativamente lentos o para la limpieza del sistema con un fluido de limpieza.
Estas y otras ventajas son posibles mediante el aplicador de flujo controlado según la presente invención, con independencia de que el fluido de tratamiento esté o no espumado, y con independencia de que se utilice uno o una pluralidad de aplicadores en una instalación predeterminada. Además, cada uno de los aplicadores de la presente invención puede presentar una forma preferida de parabólica doble, según se ha mencionado anteriormente, o cualquier tipo de formas alternas, en las que dichas formas alternas pueden proporcionar unos caminos serpentinos del fluido desde la entrada de fluidos hasta la salida de fluidos que son sustancialmente equivalentes en longitud en sustancialmente todas las direcciones. Debería observarse que, en este sentido, asimismo se pueden utilizar ventajosamente unos aplicadores de flujo controlado según la presente invención si resultan deseables unas variaciones predeterminadas en la aplicación de un fluido de tratamiento. Dicha variación controlada opcional de la aplicación del fluido de tratamiento sobre o a lo largo de un sustrato se puede conseguir modulando el flujo del fluido de tratamiento (según un patrón o una secuencia controlado/a de forma numérica, por ejemplo) a medida que el sustrato se desplaza delante de la descarga, proporcionando unas cámaras y/o elementos deflectores de distintos tamaños o formas en los aplicadores, de entre una serie preseleccionada, sobre el sustrato, y/o proporcionando unos aplicadores dotados de cámaras de fluidos y/o unos elementos deflectores de forma irregular o que de otro modo dan lugar a un flujo predeterminado y no homogéneo sobre sus anchuras laterales.
Otros objetivos, ventajas y características de la presente invención se pondrán de manifiesto a partir de la descripción siguiente de las reivindicaciones adjuntas, consideradas conjuntamente con los dibujos adjuntos.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 representa una vista en perspectiva de una forma de realización preferida de un aparato distribuidor de fluidos para la aplicación de un fluido de tratamiento según la presente invención;
la Figura 2 representa una vista en perspectiva de un sistema de múltiples aplicadores en el aparato de la Figura 1, estando parcialmente arrancados los componentes exteriores del mismo con el fin de mostrar parcialmente los componentes interiores del mismo;
la Figura 3 representa una ilustración esquemática y ejemplificativa de un recorrido típico (que puede descargar en sentido descendiente, ascendiente o horizontal) del fluido de tratamiento mediante un aplicador de fluidos, aplicándose el fluido de tratamiento desde arriba del sustrato en desplazamiento de la Figura 1;
la Figura 3A representa una ilustración esquemática del recorrido de flujo del fluido de tratamiento mediante unos aplicadores opcionales o alternos con el fin de conseguir una aplicación controlada, no homogénea y predeterminada sobre el sustrato si se desea en una disposición concreta;
la Figura 4 representa una ilustración esquemática de la descarga del fluido o el lado de la tobera alargada del sistema aplicador de fluidos de la Figura 2;
la Figura 5 representa una ilustración esquemática de otro sistema de múltiples aplicadores, según la presente invención, que se utiliza en la aplicación de un fluido de tratamiento a un sustrato relativamente ancho en desplazamiento;
la Figura 6 representa un diagrama de flujo esquemático, que ilustra un sistema aplicador de fluidos que presenta una característica extrema de purgado, según la presente invención;
las Figuras 7A a 7C representan unos aplicadores opcionales a ser utilizados en una variedad de aplicaciones de tratamiento controladas pero no homogéneas.
Descripción de las formas de realización preferidas
Las Figuras 1 a 7C de los dibujos adjuntos ilustran únicamente unas formas de realización ejemplificativas de un conjunto de aplicadores de fluidos, con uno o bien una pluralidad de aplicadores de fluidos, para el tratamiento de un sustrato en desplazamiento, un grupo de materiales compuestos por hilos en desplazamiento, u otros sustratos a modo de láminas en desplazamiento con un fluido de tratamiento espumado o no espumado según la presente invención, y se proporcionan dichas ilustraciones a título de ejemplo. No obstante, un experto en la materia podrá averiguar fácilmente que se pueden utilizar otras formas de realización del aplicador según la invención y que igualmente y de forma ventajosa se puede utilizar la invención en otros aparatos aplicadores de fluidos que requieren una aplicación homogénea controlada con precisión (o incluso unas aplicaciones no homogéneas).
Haciendo referencia en primer lugar a la Figura 1, un conjunto aplicador o distribuidor de fluidos que incorpora la presente invención se designa, en general, con el número de referencia 10 y preferentemente consiste en un aparato 12 independiente para tratar un tejido textil, banda u otro sustrato a modo de lámina en desplazamiento S. En este sentido, tal como se ha mencionado anteriormente, la presente invención se puede utilizar para tratar una gran variedad de sustratos, incluyendo los tejidos o las láminas sustancialmente continuos/as, las láminas tejidas o no tejidas o incluso unas disposiciones a modo de láminas de hilos o filamentos de distintos materiales.
El aparato 12 ejemplificativo ilustrado en los dibujos comprende un bastidor 14 adecuado soportado en el suelo, que incluye unos elementos extremos de bastidor 16 opuestos previstos en una disposición generalmente paralela y vertical y distanciados lo suficientemente para permitir que el sustrato S se desplace entre ellos. El conjunto distribuidor 10 se puede soldar o fijar de otro modo a los elementos extremos de bastidor 16 con uno o varios aplicadores 18 extendidos en sentido transversal o lateral sobre el recorrido del sustrato S que se está desplazando longitudinalmente. Aunque el ejemplo que se ilustra en la Figura 1 comprende el conjunto 10 dispuesto para tratar el sustrato S desde arriba, el/los aplicador/es 18 puede/n estar dispuesto/s alternativamente y estar previstos para aplicar el fluido desde cualquier de los lados de un sustrato dispuesto verticalmente o desde debajo de un sustrato dispuesto en sentido horizontal, según se describe en mayor detalle a continuación y se ilustra esquemáticamente en las Figuras 6A a 6C, respectivamente.
Tal como se puede apreciar en las Figuras 2 a 6, el conjunto 10 comprende básicamente uno o varios de dichos aplicadores de fluidos 18, comprendiendo cada uno de ellos una envolvente o cuerpo 20 provisto de una entrada de fluidos 22 en un lado destinado a llevar el fluido de tratamiento (en estado espumado o no) hasta ello desde una fuente de fluido 24 (véase la Figura 5, por ejemplo), que puede consistir en uno o varios depósitos de fluidos, generadores de espuma, u otros recipientes o contenedores con tintes, colas, espumas u otros fluidos de tratamiento. Una salida de fluidos o una tobera 26 está prevista en el lado opuesto del cuerpo 20 de cada uno de los aplicadores 18 y está dispuesta en la proximidad del sustrato S para la aplicación del fluido de tratamiento a dicho sustrato a medida que se desplaza longitudinalmente delante del aplicador 18. La tobera de fluidos 26 consiste preferentemente en una tobera común alargada para cada uno de uno o de varios aplicadores de fluidos 18, y se extiende en sentido lateral o transversal sobre el recorrido del sustrato S que se desplaza longitudinalmente. Sin embargo, la tobera de fluidos 26 puede comprender alternativamente unas toberas separadas y distintas para cada aplicador 18 si se desea o se considera ventajoso en una instalación predeterminada, siempre que se prevé un sellado adecuado entre una tobera y la otra.
El cuerpo 20 de cada aplicador 18 comprende asimismo un par de paredes laterales distanciadas del cuerpo 28 y 30 que están asociadas entre sí mediante unas paredes del borde del exterior del cuerpo en sentido "radial" 32 que, preferentemente pero no necesariamente, presentan una forma sustancialmente arqueada o parabólica. Las paredes laterales del cuerpo 28 y 30 y las paredes del borde de cuerpo 32 definen una cámara distribuidora de fluidos 34 que proporciona una comunicación fluídica entre las entradas de fluidos 22 y la tobera o las toberas 26. Preferentemente la cámara de fluidos 34 se extiende en direcciones radial, lateral y longitudinal sustancialmente equivalentes y opuestas, y por lo tanto es sustancialmente simétrica en dichas direcciones con respecto a la entrada de fluidos 22.
Una placa o elemento deflector 36 está dispuesto en el interior de cada una de las cámaras distribuidoras de fluidos 34, preferentemente en un plano sustancialmente paralelo al sustrato S en desplazamiento. La placa o el elemento deflector 36 comprende un par de paredes laterales opuestas de la placa o del elemento deflector 38 y 40, que están distanciadas de las sendas paredes laterales del cuerpo 28 y 30 para definir un paso fluido entre ellas. De modo similar, la placa o el elemento deflector 36 comprende unas paredes de borde del exterior de la placa o del elemento deflector 42 en sentido radial, que están distanciadas de las paredes del borde de cuerpo 32 y presentan una forma sustancialmente complementaria con ellas. Con el fin de soportar y mantener la placa o el elemento deflector 36 en dicha disposición distanciada en el interior de la cámara distribuidora de fluidos 34, uno o varios elementos de soporte 44 asocian la placa o el elemento deflector 36 con el cuerpo 20, y preferentemente son lo más pequeños posibles para evitar interferir de forma indebida con el flujo del fluido de tratamiento por el paso de fluido previsto entre las paredes del borde de placa o del elemento deflector 42 y las paredes del borde de cuerpo 32. Debería tenerse en cuenta que aunque las paredes laterales de la placa o del elemento deflector 38 y 40 y las paredes laterales del cuerpo 28 y 30, proporcionadas a título de ejemplo en los dibujos, son en generales planas, alternativamente pueden conformarse según otras configuraciones no planas siempre que presentan una forma sustancialmente complementaria con el fin de formar unos pasillos respectivos sustancialmente uniformes entre ellas, así como unos pasillos sustancialmente uniformes entre la pared del borde de placa o del elemento deflector 42 de y la pared del borde de cuerpo 32.
Debería observarse que en el caso de utilizar más de un aplicador de fluidos 18 en una instalación predeterminada, dichos aplicadores están previstos en una disposición de cabeza a cabeza y adyacentes el uno al otro en sentido lateral, presentando los aplicadores 18 dispuestos en serie unas aberturas extremas adyacentes 46 alineadas mediante sus sellados el uno contra el otro.
Asimismo, cabe destacar que las paredes laterales del cuerpo 28 y 30 pueden formar un rebaje en una sola pieza con sus lados respectivos del cuerpo 20, o alternativamente, pueden formarse como resultado de fijar entre sí de forma sellada una serie de tres o varias placas, presentando una placa intermedia un rebaje o recorte formado en dicha placa o a través de ella para definir la periferia exterior de la cámara distribuidora de fluidos 34. En dichas construcciones alternas, la placa o el elemento deflector 36 puede estar soportado por unos elementos de soporte 44 que se extienden desde dicha placa intermedia o desde cualquiera de las placas adyacentes a la misma.
Las formas y las configuraciones descritas anteriormente dan como resultado preferentemente un recorrido de tratamiento serpentino para el fluido de tratamiento mediante uno o varios aplicadores de fluidos 18, según se ilustra en la Figura 3. El fluido de tratamiento está dirigido en primer lugar en sentido divergente hacia el exterior desde la entrada de fluidos 22 en direcciones radial, lateral y longitudinales sustancialmente equivalentes y opuestas entre las paredes laterales del cuerpo 38 y de la placa o del elemento deflector 38 (véase la Figura 4), y a continuación preferentemente se gira o se invierte la dirección por el espacio entre las paredes del borde de cuerpo 32 y de la placa o del elemento deflector 42, y a continuación se dirige de forma convergente hacia atrás y hacia el interior en direcciones radial, lateral y longitudinal por el espacio entre las paredes laterales del cuerpo 30 y de la placa o del elemento deflector 40 (véase la Figura 4), donde finalmente se descarga de la salida de fluidos o de la tobera 26 sobre el sustrato S en desplazamiento. Por lo tanto, debido a la forma preferible y sustancialmente de "parabólica doble" del elemento deflector 36 y de la cámara distribuidora de fluidos 34, el número infinito de recorridos de flujo del fluido de tratamiento desde la entrada de fluidos 22 hasta la salida alargada de fluidos o la tobera 26 son sustancialmente equivalentes en su longitud en sustancialmente todas las direcciones radial, lateral y longitudinal.
Sin embargo, se debería hacer hincapié en que la presente invención no está limitada a la forma arqueada o sustancialmente parabólica mencionada anteriormente. Un experto en la materia reconocerá fácilmente que dichos recorridos de flujo sustancialmente equivalentes se pueden conseguir con otras formas, incluyendo las formas no parabólicas o incluso no arqueadas. Asimismo, debería observarse que el aplicador 18 se puede orientar para descargar en cualquier dirección además de la dirección vertical y descendiente indicada en la Figura 3.
Como resultado de dichas configuraciones, el/los aplicador/es presente/s 18 hace/n que todo el fluido de tratamiento que fluye a su través permanece un periodo de tiempo sustancialmente constante en dicho aplicador 18. Asimismo resulta importante que la tubería de suministro 23 entre la fuente del fluido 24 y cada una de las entradas 22 presente una longitud equivalente con el fin de mantener dicha homogeneidad en cuanto al tiempo de permanencia entre la fuente de fluido 24 y las entradas 22 por todo el recorrido hasta la tobera de fluidos 26. Esto resulta particularmente esencial con los fluidos de tratamiento espumados porque la tendencia natural de un fluido de tratamiento espumado de degenerarse y volver al estado líquido se producirá de manera uniforme por toda la cámara distribuidora en las direcciones de los distintos recorridos de flujo posibles desde la entrada de fluidos 22 hasta la salida de fluidos o la tobera 26. Por lo tanto un fluido de tratamiento espumado que es emitido a través de cualquier parte de la tobera de fluidos 26 alargada se habrá degenerado, en su caso, sustancialmente al mismo grado. La homogeneidad resultante del fluido de tratamiento espumado da lugar a un tratamiento uniforme correspondiente del sustrato S con prácticamente ninguna variación de un lado al otro en la recogida en húmedo por parte del sustrato S del fluido o en el efecto del tratamiento que produce el fluido sobre el sustrato S y su aspecto resultante. Dicha homogeneidad substancial de la aplicación de fluidos por toda la tobera 26 resulta sumamente ventajosa también en las instalaciones que utilizan tintes espumados o no espumados, donde la homogeneidad del color sobre el sustrato S resulta muy importante.
El recorrido de giro o de inversión a través de la cámara distribuidora 34 que proporciona la presente invención produce asimismo una unidad aplicadora más compacta en sentido vertical, sobre todo donde se precisa de más de un aplicador de fluidos 18 para las aplicaciones para sustratos más amplias, en lugar de un aplicador individual más amplio y por lo tanto más alto con un tamaño que cubriría toda la anchura transversal de dicho sustrato amplio. Además, tal como se representa esquemáticamente en las Figuras 3 y 6, la invención contempla la aplicación de fluidos de tratamiento espumados o bien no espumados desde arriba, debajo, o bien el lado de un sustrato en desplazamiento S con unos resultados sustancialmente comparables. Unos aplicadores adyacentes 18 pueden comprender opcionalmente unos elementos deflectores 36 y/o unas cámaras distribuidoras de fluidos 34 de tamaños o formas diferentes, como se puede apreciar en la Figura 3A, donde se desea una aplicación controlada pero no homogénea del fluido de tratamiento.
Haciendo referencia en primer lugar a la Figura 5, el conjunto aplicador o distribuidor 10 se puede adaptar para tratar una gran variedad de sustratos S, con distintas anchuras laterales o transversales. Aunque existe esta capacidad en los conjuntos dotados únicamente de un aplicador de fluidos individual 18, se ve mejorada particularmente en las instalaciones dotadas de múltiples aplicadores de fluidos 18. Esto se debe a que las entradas de fluidos 22 pueden abrirse y cerrarse selectivamente (véase la Figura 6) con el fin únicamente de activar la cantidad de aplicadores de fluidos 18 que sean necesarios para una anchura predeterminada del sustrato S. Además, el flujo del fluido que se suministra a las distintas entradas 22 se puede variar en sentido lateral sobre el sustrato S para crear un patrón predeterminado y controlado, pero que se puede repetir con precisión, y no homogénea sobre la anchura lateral del sustrato S, o incluso se puede modular para crear un patrón no homogénea que se puede repetir por la longitud del sustrato S.
Además, tal como se ha ilustrado en la Figura 5, donde el sustrato S es más estrecho que la capacidad máxima de anchura del conjunto 10, se pueden fijar unas sellados extremos flexibles 56 a los extremos exteriores laterales de uno o varios de los aplicadores exteriores laterales 18 con el fin de adaptar la anchura menor de un sustrato predeterminado S. Los sellados extremos 56 son desplazables en sentido lateral y preferentemente están obligados hacia el interior para seguir o recorrer los bordes del sustrato en desplazamiento S. Sin embargo, esto produce las zonas extremas de "bolsillo" 58, en las que puede fluir el fluido de tratamiento si los aplicadores exteriores laterales 18 están cerrados porque tienen cerradas su válvulas de entrada asociadas 48.
Con el fin de tratar esta y otras situaciones, la presente invención puede proporcionar la disposición ilustrada a título de ejemplo en la Figura 6, en la que una válvula de limpieza 52 preferentemente de dos posiciones (abierta/cerrada), por lo menos en el aplicador 18 dispuesto más hacia el exterior en sentido lateral puede abrirse para permitir la descarga por limpieza o purgado del fluido de tratamiento desde el conjunto 10, por ejemplo durante el tiempo muerto, el mantenimiento o las operaciones de limpieza. Esto elimina, o por lo menos minimiza sustancialmente la imprecisión resultante de la aplicación, o la no-homogeneidad controlada.
Además, tal como se ilustra en la Figura 6, la presente invención puede incluir un depósito, recipiente o sistema de recirculación, designado en general con el número de referencia 60, en el que se puede descargar el fluido de tratamiento limpiado o purgado para que se pueda utilizar de nuevo posteriormente (incluyendo volver a vitalizarlo o conferirlo su naturaleza espumada, si es necesario, en las instalaciones de fluido de tratamiento espumado) antes de volver a introducirlo de nuevo en el conjunto 10. Con el fin de rellenar el sistema con la cantidad de la fuente 24 de fluido de tratamiento que se ha perdido debido a su aplicación al sustrato, asimismo se puede incluir una válvula de adición 62.
La Figura 6 ilustra asimismo las válvulas de entrada 48 para abrir, cerrar o incluso modular el flujo del fluido de tratamiento hacia los distintos aplicadores 18 adyacentes en serie, tal como es necesario en una aplicación predeterminada, controlada, homogénea (o incluso controlada y no homogénea) de tratamiento.
Las Figuras 7A a 7B incluyen unos números de referencia que corresponden a las de las Figuras 1 a 6, pero que tienen los respectivos sufijos "A", "B" y "C". Las Figuras 7A a 7B ilustran meramente unos ejemplos representativos de unos aplicadores que presentan otras formas o configuraciones de elementos deflectores y/o cámaras distribuidoras de fluidos para producir otras distintas aplicaciones controladas y homogéneas o controladas y no homogéneas de fluidos de tratamiento. Otros ejemplos resultarán evidentes al experto en la materia.
Por lo tanto, los expertos en la materia entenderán fácilmente que la presente invención es susceptible de ser utilizada y aplicada ampliamente. Muchas formas de realización y adaptaciones de la presente invención distintas a las que se han descrito en la presente memoria, así como muchas variantes, modificaciones y disposiciones equivalentes se ponen de manifiesto o son sugeridas razonablemente por la presente invención, tal como se representa en los dibujos y la anterior descripción, y las reivindicaciones adjuntas, sin apartarse, por ello, del espíritu o del alcance de la presente invención. Como consecuencia, mientras que la presente invención se ha descrito en detalle con relación a sus formas de realización preferidas, debe entenderse que esta exposición únicamente constituye un ejemplo ilustrativo de la presente invención y se ha formulado solamente para poder proporcionar una exposición completa de la invención. Esta exposición no pretende limitar la presente invención o excluir otras formas de realización, adaptaciones, variantes, modificaciones y disposiciones equivalentes.

Claims (18)

1. Aplicador (18) para la aplicación de un material fluido a un sustrato en desplazamiento (S), comprendiendo dicho aplicador:
un cuerpo de aplicador (20) que puede disponerse de manera adyacente y en sentido transversal con respecto al sustrato en desplazamiento (S);
presentando dicho cuerpo de aplicador (20) un puerto de entrada (22) para recibir dicho material fluido,
una tobera aplicadora (26) que presenta una ranura de descarga orientada hacia el sustrato (S) y que se extiende en sentido transversal con respecto al mismo, y una cámara distribuidora de fluidos (34) que comunica entre dicho puerto de entrada (22) y dicha ranura de descarga; comprendiendo dicha cámara distribuidora de fluidos (34):
una primera parte que se extiende hacia el exterior desde dicho puerto de entrada (22) para el paso de dicho material fluido a su través;
un paso periférico de fluidos (32, 42) que comunica con dicha primera parte (38) y que se extiende alrededor de la misma, presentando dicho paso periférico de fluidos unos extremos distanciados sustancialmente alineados con dicha ranura y extendiéndose en sentido opuesto alejándose de dicha alineación de la ranura entre dichos extremos distanciados;
una segunda parte (40) que presenta un contorno similar a dicha primera parte y dispuesta a una distancia hacia dicha tobera desde dicha primera parte y que comunica con dicho paso periférico de fluidos (32, 42) y dicha ranura para el flujo de dicho material fluido a su través en sentido transversal a dicha ranura desde dicho paso periférico de fluidos hasta dicha ranura;
proporcionando el contorno de dicho paso periférico de fluidos unos recorridos de flujo sustancialmente equidistantes para dicho material fluido desde dicho puerto de entrada a través de dicha primera parte y dicha segunda parte hasta dicha ranura de forma uniforme a lo largo de dicha ranura entre dichos extremos de dicho paso periférico de fluidos,
caracterizado porque la cámara distribuidora de fluidos (34) se extiende en un plano sustancialmente paralelo al sustrato en desplazamiento (S) y dicha primera parte (38) está centrada sustancialmente en dicho puerto de entrada (22) y que se extiende universalmente hacia el exterior desde el mismo,
y porque el paso periférico de fluidos (32, 42) está formado por dos mitades con un contorno generalmente simétrico, presentando cada mitad unos extremos distanciados sustancialmente alineados con dicha ranura y que se extienden en sentido opuesto alejándose de dicha alineación con la ranura entre dichos extremos distanciados.
2. Aplicador según la reivindicación 1, en el que dicho paso periférico de fluidos (32, 42) presenta una forma arqueada.
3. Aplicador según la reivindicación 2, en el que dicho paso periférico de fluidos (32, 42) presenta una forma sustancialmente parabólica.
4. Aplicador de fluidos según una de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende:
un cuerpo (20) provisto de un par de paredes de cuerpo distanciadas;
una entrada de fluidos (22) formada en una de dichas paredes del cuerpo (28, 30) y que se extiende a través de la misma,
un borde de cuerpo (32) exterior que asocia dichas paredes del cuerpo distanciadas (28, 30) para definir una cámara de fluidos con un interior hueco (34) entre los mismos,
un elemento de placa (36) dispuesta en el interior de dicha cámara de fluidos (34) y que presenta unas paredes de placa (38, 40) opuestas que están distanciadas de dichas paredes del cuerpo y presentan una forma sustancialmente complementaria con ellas, presentando dicho elemento (36) un borde de placa (42) exterior que presenta una forma sustancialmente complementaria con dicho borde de cuerpo (32) y que está distanciado del mismo para formar un paso periférico entre ellos;
un elemento de soporte (44) que asocia dicho elemento de placa (36) y dicho cuerpo (20) y sujeta dicho elemento de placa en dicha relación distanciada de dichas paredes del cuerpo (28, 30) y dicho borde de cuerpo (32); y
una salida de fluidos alargada formada en la otra de dichas paredes del cuerpo (30) y que se extiende a través de la misma en un lado opuesto de dicho elemento de placa (36) desde dicha entrada de fluidos (22), dirigiendo el fluido dicho aplicador de fluidos desde dicha entrada de fluidos en sentido divergente hacia el exterior de la misma, a través de dicho paso anular entre dicho borde de cuerpo y dicho borde de placa, y en sentido convergente hacia el interior desde dichos bordes del cuerpo y de la placa para descargar el fluido desde dicha salida de fluidos para su aplicación al sustrato en desplazamiento, siendo los recorridos de flujo del fluido desde dicha entrada de fluidos hasta dicha salida de fluidos sustancialmente equivalentes en su longitud en todas las direcciones.
5. Aplicador de fluidos según la reivindicación 4, en el que dicho borde de cuerpo (32) y dicho borde de placa (42) presentan una forma arqueada.
6. Aplicador de fluidos según la reivindicación 5, en el que dicho borde de cuerpo (32) y dicho borde de placa (42) presentan una forma sustancialmente parabólica.
7. Aplicador de fluidos según una de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende una pluralidad de dichos cuerpos aplicadores de fluidos (18) dispuestos en una relación de extremo a extremo lateralmente adyacente entre sí, presentando cada uno de dichos cuerpos aplicadores de fluidos una abertura extrema formada en unos extremos opuestos de dicho borde de cuerpo (32) y que se extiende a través de los mismos para proporcionar una comunicación fluídica entre dichas cámaras de fluidos (34) de dichos cuerpos aplicadores de fluidos adyacentes con el fin de aplicar el fluido de manera uniforme sobre un sustrato que presenta una anchura mayor que la de uno de dichos cuerpos aplicadores de fluidos.
8. Aplicador de fluidos según la reivindicación 7, que presenta por lo menos un sellado extremo (56) que se puede fijar de manera amovible y estanca para cerrar por lo menos una parte extrema de dicha salida de fluidos de uno de dicha pluralidad de cuerpos aplicadores de fluidos adyacentes (18) con el fin de limitar la aplicación del fluido a un sustrato (S) que se está desplazando en sentido longitudinal y cuya anchura es menor que la anchura total de dicha pluralidad de cuerpos aplicadores de fluidos adyacentes, comprendiendo dicha parte extrema de uno de dichos cuerpos aplicadores de fluidos una salida de fluidos de limpieza que se puede hacer funcionar de forma selectiva para descargar dicho fluido desde unos cuerpos aplicadores cerrados lateralmente hacia el exterior de dichos sellados extremos de salida de fluidos.
9. Aplicador de fluidos según la reivindicación 8, que comprende una válvula de limpieza (52) que se puede hacer funcionar de forma selectiva en comunicación fluídica con dicha salida de fluidos de limpieza, y una válvula de entrada (48) que se puede hacer funcionar de manera selectiva en comunicación fluídica con dicha entrada de fluidos (22) de uno de dicha pluralidad de cuerpos aplicadores de fluidos (18), pudiendo funcionar de forma selectiva dicha válvula de limpieza (52) y dicha válvula de entrada (48) para descargar una cantidad preseleccionada del fluido que es equivalente o menor que una cantidad preseleccionada del fluido que fluye a través de dicha entrada de fluidos y dentro de dicha cámara de fluidos de uno de dichos cuerpos aplicadores de fluidos (18).
10. Aplicador de fluidos según una de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende asimismo un sistema de recirculación (60) que puede funcionar de forma selectiva para devolver dicho fluido descargado de dicha salida de fluidos de limpieza hasta la fuente del fluido (24).
11. Aplicador de fluidos según la reivindicación 10, en el que dicho sistema de recirculación (60) comprende un depósito de recirculación destinado a recoger dicho fluido descargado desde dicha salida de fluidos de limpieza, estando dicho depósito en comunicación fluídica entre dicha válvula de limpieza (52) y la fuente del fluido (24).
12. Aplicador de fluidos según una de las reivindicaciones 1 a 11, en el que dicho aplicador de fluidos comprende un cuerpo aplicador de fluidos (18) individual.
13. Aplicador de fluidos según una de las reivindicaciones 1 a 12, en el que dicho aplicador de fluidos comprende una pluralidad de dichos cuerpos aplicadores de fluidos (18).
14. Aplicador de fluidos según una de las reivindicaciones 1 a 13, en el que dicho aplicador de fluidos comprende una pluralidad de dichos elementos de soporte (44) separados alrededor de la periferia de dicho elemento de placa (36).
15. Aplicador de fluidos según una de las reivindicaciones 1 a 14, en el que por lo menos una primera parte de dicha cámara de fluidos (34) de interior hueco está formada un rebaje como una sola pieza en uno de entre una pluralidad de elementos de cuerpo (20) fijados entre sí de forma estanca para formar dicha cámara de fluidos (34) de interior hueco entre los mismos, estando dispuesta por lo menos una parte de dicho elemento de placa (36) en dicho rebaje.
16. Aplicador de fluidos según una de las reivindicaciones 1 a 15, en el que cada uno de dichos cuerpos aplicadores de fluidos (18) comprende una entrada de fluidos (22) separada formada en el mismo.
17. Aplicador de fluidos según la reivindicación 16, que comprende asimismo una válvula de entrada (48) en comunicación fluídica con cada una de dichas entradas de fluidos (22).
18. Aplicador de fluidos según la reivindicación 17, en el que cada una de dichas válvulas de entrada (48) puede funcionar de forma separada y continua entre una posición abierta y una posición cerrada.
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