ES2295491T3 - Aplicador de fluidos. - Google Patents
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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.
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.
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.
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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